RU2816725C1 - Способ получения гиперпрессованной плитки - Google Patents
Способ получения гиперпрессованной плитки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816725C1 RU2816725C1 RU2023117769A RU2023117769A RU2816725C1 RU 2816725 C1 RU2816725 C1 RU 2816725C1 RU 2023117769 A RU2023117769 A RU 2023117769A RU 2023117769 A RU2023117769 A RU 2023117769A RU 2816725 C1 RU2816725 C1 RU 2816725C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tiles
- molding
- production
- crude mixture
- cement
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 9
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 6
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011449 brick Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000002969 artificial stone Substances 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 241000167854 Bourreria succulenta Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 235000019693 cherries Nutrition 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001034 iron oxide pigment Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к производству плиток или кирпичей, и может быть использовано при производстве декоративных изделий для облицовки панелей и блоков, для наружной и внутренней отделки зданий и сооружений различного назначения на различных заводах, а также в организациях, производящих строительные материалы. Технический результат изобретения заключается в повышении физико-механических свойств, приводя к повышению срока службы гиперпрессованной плитки в широком диапазоне климатических условий с одновременным снижением трудозатрат. Способ предусматривает приготовление сырьевой смеси путем дозирования и смешения компонентов, формование плитки и сушку, где сырьевая смесь состоит, мас.%: цемент 7-20, краситель 1-5, пластификатор 0,1-3, вода 1-7 и отходы добычи известняка - мелкодисперсный карьерный известковый отсев, перемолотый до гранул не более 3 мм в диаметре - остальное, при этом полученную сырьевую смесь доводят до пластичной консистенции, формуют плитку с образованием двух противоположно лежащих сторон периметра в виде ступенчатых торцов, углы наклона относительно горизонтальной плоскости которых разновелики и равны на одном торце - 85°, а на другом торце - 107°, после формования заготовку подвергают прессованию под давлением 100-300 кг/см2 и комнатной температуре в течение 1-5 с. 1 ил., 3 табл.
Description
Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к производству плиток или кирпичей, отличающихся по составу материалов, и может быть использовано при производстве декоративных изделий для облицовки панелей и блоков, для наружной и внутренней отделки зданий и сооружений различного назначения на различных заводах, а также в организациях, производящих строительные материалы.
Традиционные технологии изготовления искусственных камней под мрамор и гранит используют крошку неорганического наполнителя с различными размерами фракций и связующее. В качестве основы для связующего обычно используется акриловая смола, или ненасыщенные полиэфирные смолы, или цемент. Составляющие смешивают и производят формование литьем, либо прессованием в формах, либо путем плавного конвейерного формования, а также с использованием виброуплотнения и вакуумирования. После отверждения полученной смеси ее поверхность шлифуют или полируют для получения конечного продукта. Для достижения различных эффектов внешнего вида искусственного камня к смеси смол часто добавляют различные красители и твердые наполнители.
Как показала практика, за последнее время увеличился масштаб строительства как многоквартирных домов, так и частных построек, облицовка которых проводится клинкерной или прессованной плиткой. Плитка ассоциируется с формой, но не всегда известен ее состав. Не каждый из этих составов гарантирует долгосрочность строения (выветривание, разрушение от изменения климата, растрескивание из-за мороза). Перед авторами стояла задача разработать такой состав прессованной плитки, чтобы он отвечал следующим требованиям: водопоглощение не более 3%, морозостойкость - не менее F-100 (от 0 до минус 40°С), плитка должна быть создана из недорогостоящих компонентов, имеющихся в России, должна отвечать требованиям быстрой кладки различных сооружений.
При просмотре источников патентной и научно-технической информации были выявлены следующие технические решения.
Так известен состав создания плитки: приготавливают сырьевую смесь перемешиванием карбонатного и кремнеземлистого компонентов с последующим обжигом сырьевой смеси и охлаждением полученного клинкера (Патент RU №2147016).
Однако эта плитка обладает следующими недостатками: недолговечность, высокая себестоимость, быстрое изменение цвета под воздействием природных факторов - дождя, снега и т.д.
Наиболее близким по технической сущности и взятым за прототип является способ получения плитки, включающий приготовление сырьевой смеси путем дозирования и смешения компонентов, формование ленты, ее сушку технологическими отходящими газами и обжиг на поверхности расплава металла, отделение ленты с поверхности расплава вверх под углом 2-4°, охлаждение, формование ленты осуществляют до степени уплотнения 0,4-0,8, толщины 2-15 мм и перед сушкой ленту перфорируют или разделяют на части с шагом не более 200 мм, обожженный материал перед охлаждением выдерживают в камере томления при температуре обжига до завершения физико-химических процессов обжига (Патент RU №2010779, 1994 г. - прототип).
Однако, недостатком этой плитки является ограниченный срок службы, разрушение при температуре ниже минус 19°С, применение обжига плитки, дороговизна и сложность подготовки исходной массы (композиции), высокая себестоимость, обусловленная не только наличием таких операций, как формование, разогрев и сушка, но и их длительностью и значительными затратами электроэнергии.
Технический результат изобретения - повышение срока службы гиперпрессованной плитки в широком диапазоне климатических условий с одновременным снижением трудозатрат.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе получения гиперпрессованной плитки, включающем приготовление сырьевой смеси путем дозирования и смешения компонентов, формования плитки и сушку, согласно изобретению, в качестве сырьевой смеси используют мелкодисперсный карьерный известковый отсев, предварительно перемолотый до гранул не более 3 мм в диаметре, цемент, краситель, пластификатор и воду при следующем соотношении компонентов, % мас.
| цемент | 7-20 |
| краситель | 1-5 |
| пластификатор | 0,1-3 |
| вода | 1-7 |
| мелкодисперсный карьерный известковый отсев, | |
| перемолотый до гранул не более 3 мм в диаметре | остальное, |
после получения сырьевой смеси ее доводят до пластичной консистентности, формуют плитку с образованием двух противоположно лежащих сторон периметра в виде ступенчатых торцов, углы наклона относительно горизонтальной плоскости которых разновелики и равны на одном торце -85°, а на другом торце - 107°, после формования заготовку подвергают прессованию под давлением 100-300 кг/см2 при комнатной температуре в течение 1-5 с.
Мелкодисперсный карьерный известковый отсев - применяемая в способе мелкомолотая любая известковая порода берется из карьеров, где она остается после добычи породы.
Цемент - это минеральное порошкообразное вещество, из которого при замешивании с водой приготавливают вяжущую, быстро затвердевающую скрепляющую массу для строительных работ, как вариант «М-500 Д0» (Инструкция по применению, 2014 г.).
Вода - используется обычная после предварительной фильтрации от крупных примесей.
Пластификаторы - это вещества, которые вводят в состав цементно-известняковых смесей для придания (или повышения) эластичности или пластичности при переработке или эксплуатации, в результате чего смесь приобретает дополнительные технологические качества, как вариант «Суперпластификатор С-3» (Россия, Инструкция по применению, 2016 г. -market.yandex.ru, 27.06.2023 г.).
Красители - это неорганические железооксидные пигменты, мало выветриваемые, как вариант ИОКС R-03 (вишнево-красный), ИОКС BR-06 (темно-коричневый) - Германия или Omnicon RE 6110 (кирпично-красный), Omnicon YE 2960 (оранжевый) - Дания (ГеоСтиль, 2018, geogips.yandex.ru, 27.06.2023 г.).
Для обоснования ступеней и углов на торцах плитки были проведены испытания на счет ступенчатости противоположных торцов плитки. Ступенчатость этих торцов обусловлена тем, что она способствует более надежному соединению плиток между собой, ограничивая проникновение влаги в плитку. Разновеликость углов наклона торцов плитки выбрана не только из-за возможности лучшей стыковки плиток при облицовке здания, но и связана с конструкцией прессовочного станка для прессования плитки АКС-12ПЛ, что исключает получение бракованных плиток.
Для обоснования количественного состава смеси были приготовлены образцы, которые прошли испытания (табл. 1). При испытании было задействовано следующее оборудование:
Специализированный высокоточный станок для гиперпрессования АКС-12ПЛ - представляют собой станок мощностью 26 кВт, создающий давление 300 т (двухстореннее прессование),, работающий при напряжении 380 В, с панелью управления и автоматическим режимом работы, габаритными размерами 180×140×190 см, общим весом 1700 кг (Инструкция по применению, 2018 г.).
Сырьевую смесь можно готовить вручную или в автоматизированном комплексе подготовки смеси АКСП-18, который представляет собой комплекс, обеспечивающий дозирование и подачу исходных компонентов в бетоносмеситель-дробилку БН-3000С, состоящий из главного комплекса управления, дозатора инертного сырья с бункером объемом 45 л, дозатора цемента с бункером объемом 40 л, дозаторов красителя с двумя бункерами объемом по 25 л каждый, дозатором воды и пластификатора с двумя бункерами объемом по 60 л каждый, ленточного конвейера (транспортера) АКТ-5.
Съем со стола станка АКС-12ПЛ и укладка на технический поддон всех изделий со скоростью 3 шт. за 15 секунд с помощью специального фрикционного захвата на роботе-манипуляторе (не показан). Робот, оснащенный фрикционным захватом, обеспечивает полную сохранность всех отпрессованных изделий при укладке на поддон. Робот-манипулятор содержит предустановленное программное обеспечение, обеспечивающим цикличность со временем цикла не более 15 с (Инструкция по применению, 2018 г. - metallium-modem.ru, 27.06.2023 г.).
Во время сжатия компоненты, входящие в состав смеси, сцепляются друг с другом, происходит процесс так называемой «холодной сварки» (когезии). Этот процесс позволяет достичь «холодной сварки» только под давлением не менее 100 кг/см2 (при менее 100 кг/см2 происходит уменьшение прочности материала), и не более 300 кг/см2 (при более 300 кг/см2 - приводит к удорожанию процесса изготовления), в течение 1-5 с.
На фиг. 1 представлена схема гиперпрессованной плитки (вид сбоку).
Готовая облицовочная плитка представляет прямоугольник размерами 285×85×21 мм. Размеры плитки могут варьировать по длине от 220 до 380 мм, по ширине - от 65 до 90 мм, по толщине - от 20 до 26 мм. Углы наклона двух противоположно лежащих сторон плитки выполнены в виде ступенчатых торцов с углом наклона на одном торце - 85° а на другом торце - 107°. Для испытания взяты различные количественные составы гиперпрессованных плиток, что отражено в табл. 1 (обоснование количественного состава смеси).
Результаты испытаний этих образцов приведены в табл. 2.
Как видно из результатов испытаний, только заявленная совокупность существенных признаков и соотношение компонентов в смеси только в пределах, изложенных в формуле изобретения, а именно, образцы №2 и №3 позволяют достичь технический результат - повышение срока службы плитки и снижение ее стоимости (см. табл. 3).
- Плитка у всех образцов имеет габариты 285×85×21 мм.
По образцу №3 была изготовлена опытная партия гиперпрессованной плитки в количестве 100 штук, которые прошли испытания в сравнении с кликерной плиткой, результаты представлены в табл. 3.
Как видно из результатов, гиперпрессованная плитка имеет более высокую прочность, по морозостойкости практически не отличается от других образцов, а по водопоглощению значительно ниже.
Гиперпрессованная плитка в производстве значительно дешевле клинкерной плитки, т.к. применение пластификатора устраняет использование тепловой и влажностной дополнительной обработки, уменьшает усадку смеси и снижает водопоглощение.
Применение изобретения позволит сократить расходы на облицовочную плитку за счет использования отходов - мелкодисперсного карьерного известкового отсева и, имея показатель морозостойкости (не менее F150) и низкое водопоглощение (2%), увеличит ее срок службы, что снизит сроки жилищного строительства, повысит сроки эксплуатации строений и скажется на снижении себестоимости строительства.
Claims (3)
- Способ получения гиперпрессованной плитки, включающий приготовление сырьевой смеси путем дозирования и смешения компонентов, формование плитки и сушку, отличающийся тем, что в качестве сырьевой смеси используют мелкодисперсный карьерный известковый отсев, предварительно перемолотый до гранул не более 3 мм в диаметре, цемент, краситель, пластификатор и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %:
-
цемент 7-20 краситель 1-5 пластификатор 0,1-3 вода 1-7 мелкодисперсный карьерный известковый отсев, перемолотый до гранул не более 3 мм в диаметре остальное, - после получения сырьевой смеси ее доводят до пластичной консистентности, формуют плитку с образованием двух противоположно лежащих сторон периметра в виде ступенчатых торцов, углы наклона относительно горизонтальной плоскости которых разновелики и равны на одном торце - 85°, а на другом торце - 107°, после формования заготовку подвергают прессованию под давлением 100-300 кг/см2 при комнатной температуре в течение 1-5 с.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2816725C1 true RU2816725C1 (ru) | 2024-04-03 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2087446C1 (ru) * | 1993-07-15 | 1997-08-20 | Сухинин Игорь Юрьевич | Сырьевая смесь для облицовочных плиток |
| CN1837123A (zh) * | 2005-03-24 | 2006-09-27 | 泉州市群峰机械制造有限公司 | 利用石屑生产混凝土彩瓦的原料配方及方法 |
| CN104803635A (zh) * | 2015-04-08 | 2015-07-29 | 沈阳工业大学 | 废玻璃特细尾矿砂地面砖及其制备方法 |
| RU190414U1 (ru) * | 2019-04-04 | 2019-07-01 | Алексей Владимирович Кириллов | Фасадный облицовочный модуль |
| RU2788718C1 (ru) * | 2022-10-30 | 2023-01-24 | Владислав Олегович Смирнов | Способ получения декоративной высокопрочной водонепроницаемой морозостойкой фасадной плитки |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2087446C1 (ru) * | 1993-07-15 | 1997-08-20 | Сухинин Игорь Юрьевич | Сырьевая смесь для облицовочных плиток |
| CN1837123A (zh) * | 2005-03-24 | 2006-09-27 | 泉州市群峰机械制造有限公司 | 利用石屑生产混凝土彩瓦的原料配方及方法 |
| CN104803635A (zh) * | 2015-04-08 | 2015-07-29 | 沈阳工业大学 | 废玻璃特细尾矿砂地面砖及其制备方法 |
| RU190414U1 (ru) * | 2019-04-04 | 2019-07-01 | Алексей Владимирович Кириллов | Фасадный облицовочный модуль |
| RU2788718C1 (ru) * | 2022-10-30 | 2023-01-24 | Владислав Олегович Смирнов | Способ получения декоративной высокопрочной водонепроницаемой морозостойкой фасадной плитки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4117060A (en) | Method and apparatus for the manufacture of concrete and like products | |
| US4266921A (en) | Method and apparatus for the manufacture of concrete and like products | |
| EP0347092B1 (en) | Process for the production of concrete building products | |
| KR102241908B1 (ko) | 시멘트 비중이 감소된 경량 콘크리트 벽돌 및 그 제조방법 | |
| US11572311B2 (en) | Concrete composition containing palm oil fuel ash | |
| CN106007659A (zh) | 仿古砖的制备方法 | |
| CN113387681A (zh) | 一种利用工业固废制备装配式建筑用炻石条板的方法 | |
| GB2224283A (en) | Process for obtaining artificial stone for flooring and stone facing | |
| US3950470A (en) | Process for the fabrication of sintered panels and panels resulting from the application of this process | |
| KR20210064127A (ko) | 물결 형태 패턴을 갖는 엔지니어드 스톤의 제조방법 | |
| EP3129201B1 (en) | Process for the preparation of masonry composite materials | |
| RU2816725C1 (ru) | Способ получения гиперпрессованной плитки | |
| US3366720A (en) | Method of producing building blocks | |
| KR101508737B1 (ko) | 폐유리가 함유된 점토벽돌 및 그의 제조방법 | |
| US2572510A (en) | Process for the manufacture of artificial porphyry or artificial granite and the product thereof | |
| KR100446091B1 (ko) | 동슬래그를 함유한 소성벽돌 | |
| CN106830801B (zh) | 一种高强度劈离砖的制备方法及其在复合保温墙体中的应用 | |
| RU2771801C1 (ru) | Двухфазная смесь на основе белого цемента для получения декоративного композита в технологии строительной 3D-печати | |
| AU9726498A (en) | Precast concrete plates | |
| RU2266878C2 (ru) | Способ изготовления строительной керамики светло-желтого цвета и ее состав | |
| RU2570726C2 (ru) | Сырьевая смесь для получения опилкобетонных кирпичей ^методом полусухого вибропрессования | |
| RU2647541C1 (ru) | Сырьевая смесь для производства строительных растворов и безобжиговых строительных изделий | |
| KR101258321B1 (ko) | 모래를 이용한 건축용 판재 및 이의 제조방법 | |
| RU2049752C1 (ru) | Полимербетонная смесь | |
| SU1643502A1 (ru) | Керамическа масса дл изготовлени лицевого кирпича |