RU2101173C1

RU2101173C1 - Method of manufacture of decorative concrete articles

Info

Publication number: RU2101173C1
Application number: RU95112057A
Authority: RU
Inventors: А.Л. Демидов; В.Г. Филатов; С.А. Турецков; И.М. Лам; М.М. Каргман; Ю.А. Абрамович; К.Э. Клейнфельд; В.И. Сафронов; В.А. Аникин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Бескудниковский комбинат строительных материалов"; Демидов Александр Леонидович; Филатов Виктор Григорьевич; Турецков Сергей Александрович; Лам Исай Моисеевич; Каргман Мордха Меерович; Абрамович Юрий Абрамович; Клейнфельд Кива Эльевич; Сафронов Виктор Иванович; Аникин Виталий Александрович
Priority date: 1995-07-12
Filing date: 1995-07-12
Publication date: 1998-01-10

Abstract

FIELD: construction industry. SUBSTANCE: the offered method includes provision of mixture of cement and process additives mixed with water, production, first, of block with end face which is similar in sizes and configuration with needed facing article. Volume of block equals the volume of package of needed articles. Produced block after setting of concrete is subjected to sawing across its length into separate facing articles, which do not need any further treatment of their surfaces. With respect to ornament, the produced articles imitate facing articles produced from such natural materials as tuff, travertine, limestone, and reproduce their surface finish. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к строительной индустрии, к технологиям по получению декоративных облицовочных изделий. The invention relates to the construction industry, to technologies for decorative facing products.

Известен способ изготовления декоративных облицовочных строительных изделий из природного материала из мрамора, который добывают в карьерах в виде монолитных, крупногабаритных блоков с применением камнерезных и врубовых машин. Добытые монолитные блоки распиливают на крупногабаритные плиты, которые, в свою очередь, распиливают на плиты меньшего размера [1]
Однако для получения декоративных строительных облицовочных изделий данным известным способом необходим дорогостоящий природный материал. Кроме того, выпиливание монолитных блоков камнерезными машинами приводит к оставлению в местах добычи вокруг вырезаемого блока большого количества недобытого природного материала, что экономически не оправдано.A known method of manufacturing decorative facing building products from natural material from marble, which is mined in quarries in the form of monolithic, large-sized blocks using stone-cutting and cutting machines. The extracted monolithic blocks are sawn into large-sized slabs, which, in turn, are sawn into smaller slabs [1]
However, to obtain decorative building cladding products using this known method, an expensive natural material is required. In addition, the cutting of monolithic blocks with stone-cutting machines leads to the abandonment of large quantities of unprotected natural material at mining sites around the cut block, which is not economically justified.

Известен способ изготовления облицовочных декоративных строительных изделий также из природного материала гипсового камня, из которого также выпиливают монолитные блоки, которые распиливают на плиты и подвергают химической обработке, повышающей декоративность природного материала [2]
Однако и в данном известном случае предусмотрено экономически не оправданное выпиливание монолитных блоков в местах добычи гипсового камня.A known method for the manufacture of decorative decorative building products also from natural gypsum stone material, from which monolithic blocks are also cut, which are sawn into plates and subjected to chemical treatment to increase the decorativeness of natural material [2]
However, in this well-known case, economically unjustified cutting of monolithic blocks in places of gypsum stone mining is provided.

Кроме того, изделия, получаемые данным известным способом, требуют значительных трудозатрат по повышению декоративности природного материала, который при этом имеет невысокие прочностные характеристики и поэтому облицовочные им строительные сооружения нуждаются в частой замене облицовки. In addition, the products obtained by this known method require considerable labor to increase the decorativeness of natural material, which at the same time has low strength characteristics and therefore facing them with building structures need frequent replacement of the lining.

Известен способ изготовления декоративных облицовочных бетонных изделий, включающий приготовление состава из цемента и технологических добавок, затворенного водой, укладку его в форму и последующее выполнение механических воздействий на полученную отформованную отвержденную бетонную массу [3]
Однако данным известным способом предусмотрено формование каждого отдельного целевого изделия с последующей его индивидуальной обработкой составами, повышающими его декоративность, с индивидуальной шлифовкой и полировкой внешней стороны каждого индивидуального целевого облицовочного изделия.A known method of manufacturing decorative facing concrete products, including the preparation of a composition of cement and technological additives, sealed with water, laying it in a mold and then performing mechanical stresses on the obtained molded cured concrete mass [3]
However, this known method provides for the formation of each individual target product, followed by its individual treatment with compositions that increase its decorativeness, with individual grinding and polishing of the outer side of each individual target facing product.

Однако данным известным способом предусмотрено использование форм, отвечающих габаритам и конфигурации целевого изделия, т.е. для каждого индивидуального целевого изделия необходима самостоятельная форма. Т.е. технология является материалоемкой с точки зрения необходимости изготовления большого количества форм, для размещения которых необходимы значительные производственные площадки. Каждое из полученных изделий подлежит индивидуальной механической обработке, что существенно повышает трудоемкость процесса. При этом приложение нормальных усилий при обработке /во время грубого полирования/ поверхности индивидуальных изделий может привести к сколам, образованию микротрещин и, следовательно, к снижению прочностных характеристик изделия. Приложение касательных усилий приводит к деформациям, к выворачиванию торчащих над поверхностью изделий крупных включений, например, гравия. Образовавшиеся при этом крупные глухие отверстия снижают декоративность изделия, а расходящиеся от них трещины снижают его прочностные характеристики. Малогабаритные глухие отверстия, образующиеся на поверхности изделия в процессе отверждения бетонной массы служат концентраторами напряжений, при выполнении механических воздействий в процессе грубого шлифования и полирования. Вокруг них образуются микротрещины, что приводит к непредсказуемости прочностных характеристик изделий. However, this known method provides for the use of forms corresponding to the dimensions and configuration of the target product, i.e. for each individual target product an independent form is required. Those. the technology is material-intensive from the point of view of the need to manufacture a large number of molds, the placement of which requires significant production sites. Each of the obtained products is subject to individual machining, which significantly increases the complexity of the process. In this case, the application of normal efforts during processing / during rough polishing / of the surface of individual products can lead to chips, the formation of microcracks and, consequently, to a decrease in the strength characteristics of the product. The application of tangential forces leads to deformations, to inversion of large inclusions protruding above the surface of the product, for example, gravel. The resulting large blind holes reduce the decorativeness of the product, and cracks diverging from them reduce its strength characteristics. Small blind holes formed on the surface of the product during the curing of the concrete mass serve as stress concentrators when performing mechanical influences in the process of rough grinding and polishing. Microcracks are formed around them, which leads to unpredictability of the strength characteristics of products.

В процессе эксплуатации изделий в качестве облицовочного материала на строительном сооружении эти микротрещины заполняют атмосферные осадки, замораживание которых при минусовых температурах приводит к увеличению размеров трещин, что в еще большей степени снижает прочностные характеристики изделий. Не все торчащие над поверхностью изделия крупные включения оказываются "вывороченными" при обработке поверхности. Оставшиеся на поверхности изделия выпирающие включения снижают его декоративность, с ними оно не воспринимается визуально как имитация природного материала. Это требует использования дополнительных приемов по химической обработке поверхности таких изделий растворами и составами, что повышает декоративность изделий, но повышает также трудозатраты и себестоимость продукции. During the operation of the products as a facing material at a building structure, these microcracks fill the precipitation, the freezing of which at subzero temperatures leads to an increase in the size of the cracks, which further reduces the strength characteristics of the products. Not all large inclusions sticking out above the surface of the product turn out to be “twisted” when processing the surface. The bulging inclusions remaining on the surface of the product reduce its decorativeness, with them it is not perceived visually as an imitation of natural material. This requires the use of additional techniques for the chemical surface treatment of such products with solutions and compositions, which increases the decorativeness of products, but also increases labor costs and production costs.

Из-за необходимости индивидуальной обработки каждого изделия, получаемого данным известным способом, продукция не может быть стандартизована. Образующиеся при механической обработке поверхности изделия пылевидные частицы забирают имеющиеся на поверхности изделия мелкие глухие отверстия, играющие декоративную роль. Мелкодисперсная пыль длительное время остается взвешенной в воздухе, загрязняет окружающую среду, приводит к профессиональным распираторным заболеваниям рабочих и к заболеваниям жителей прилегающих к предприятию территорий, а пыль, забивающаяся в глухие отверстия на поверхности изделий постепенно выдувается из них в процессе эксплуатации изделий на облицованном ими сооружении и постоянно пополняет окружающую среду трудно оседающих частицами. Специальное же принятие мер по удалению мелкодисперсных частиц из облицовочных изделий до их применения в строительстве требует дополнительных непроизводственных и малоэффективных трудозатрат. Due to the need for individual processing of each product obtained by this known method, the products cannot be standardized. The dusty particles formed during machining of the surface of the product take away small deaf holes on the surface of the product, which play a decorative role. Fine dust remains suspended in the air for a long time, pollutes the environment, leads to occupational respiratory diseases of workers and to diseases of residents of the territories adjacent to the enterprise, and dust clogging into blind holes on the surface of the products is gradually blown out of them during the operation of the products on the building lined with them and constantly replenishes the environment with particles that are difficult to settle. The special adoption of measures to remove fine particles from the facing products before their use in construction requires additional non-productive and inefficient labor costs.

Проведение отверждения бетонной массы в индивидуальных формах приводит к тому, что характеристики поверхностей готового изделия различны. Поэтому как по прочностным параметрам так и по внешнему виду при облицовке строительного сооружения таким изделиями рабочему необходимо сопоставить эти две поверхности и уложить так, чтобы свободной была шлифованная поверхность, что замедляет процесс их укладки, требует сосредоточения внимания рабочего, производящего укладку облицовки. The curing of the concrete mass in individual forms leads to the fact that the surface characteristics of the finished product are different. Therefore, both in strength parameters and in appearance when facing the building structure with such products, the worker needs to compare these two surfaces and lay so that the polished surface is free, which slows down the process of laying them, requires the attention of the worker laying the lining.

Индивидуальные изделия, полученные данным известным способом после их окончательного изготовления требуют укладки в пакеты для транспортировки к местам их применения для облицовки строительных сооружений, что также сопровождается непроизводительными трудозатратами. Individual products obtained by this known method after their final production require packing in packages for transportation to places of their use for facing building structures, which is also accompanied by unproductive labor costs.

Техническим результатом, достигаемым при реализации настоящего изобретения, являются получение стандартных декоративных облицовочных бетонных изделий, имитирующих природный материал, повышение их прочностных характеристик при упрощении процесса их получения, снижением необходимых производственных площадей и материалоемкости производства, снижение загрязнения окружающей среды, упрощении процесса формирования декоративной укладки. The technical result achieved by the implementation of the present invention is to obtain standard decorative facing concrete products imitating natural material, increase their strength characteristics while simplifying the process of obtaining them, reducing the required floor space and material consumption of the production, reducing environmental pollution, simplifying the process of forming decorative laying.

Достигается тем, что в способе изготовления декоративных облицовочных бетонных изделий, включающем перемещение цемента, воды и технологических добавок, укладку полученной сырьевой смеси в форму, формирование заготовки, последующее механическое воздействие на отвержденную заготовку до получения изделия с декоративной поверхностью, заготовку формируют в виде блока, форма сечения которого по площади и конфигурации совпадают с формой изделия, причем габариты пакета изделий соответствуют объему блока, при этом механическое воздействие выполняют поперечной распиловкой блока камнерезами на отдельные изделия. При этом, рабочие органы камнерезов выполнены в виде алмазных дисков. This is achieved in that in the method of manufacturing decorative facing concrete products, including the movement of cement, water and technological additives, laying the resulting raw material mixture in a mold, forming a workpiece, the subsequent mechanical action on the cured workpiece to obtain a product with a decorative surface, the workpiece is formed in the form of a block, the cross-sectional shape of which in area and configuration coincides with the shape of the product, and the dimensions of the package of products correspond to the volume of the block, with mechanical impact in They are carried out by transverse sawing of a block with stone cutters into separate products. At the same time, the working bodies of stone cutters are made in the form of diamond disks.

Отличительной особенностью является то, что отвержденную бетонную массу получают в виде блока, форма сечения которого совпадает по площади и конфигурации с целевым изделием и объем которого совпадает с объемом пакета целевых изделий, а механическое воздействие выполняют поперечной распиловкой блока камнерезами на отдельные целевые изделия. Рекомендуется использование в камнерезах рабочих органов в виде алмазных дисков. A distinctive feature is that the cured concrete mass is obtained in the form of a block, the cross-sectional shape of which coincides in area and configuration with the target product and the volume of which coincides with the package volume of the target products, and the mechanical effect is performed by transverse sawing the block with stone cutters into individual target products. It is recommended to use working bodies in stone cutters in the form of diamond discs.

Неожиданно было установлено, что прочностные характеристики облицовочных бетонных изделий можно значительно повысить, если сразу готовить отдельные целевые изделия, а сначала изготовить из исходного цементного состава отвержденный монолитный блок, придать ему габариты и форму пакета целевых изделий, а потом распилить его многодисковыми алмазными фрезами на отдельные целевые изделия. Учитывая, что распил фрезами происходит в замкнутом пространстве, то не происходит сколов. Полученные таким образом изделия готовы к применению, не требуют дальнейшей шлифовки и полировки. Они стандартны, полученная достаточно ровная поверхность /поверхность среза/ полностью имитирует поверхность разрезанного природного материала туфа, известняка, травертина. При пропиле края пустот получения полностью ровными без сколов, как в природном известняке. Отсутствие необходимости шлифовки и полировки поверхности снижает загрязнение окружающей среды мелкодисперсной пылью. Отказ от нормальных касательных напряжений, прилагаемых к изделию снял риск образования сколов, деформаций, выворачивания крупных включений гравия, образования микротрещин особенно вокруг глухих отверстий, являющихся концентраторами напряжений, появляющихся при механических воздействиях в процессе шлифовки и полировки. "Мокрые опилки", образующиеся при распиливании стержня на отдельные целевые изделия являются более крупнодисперсным отходом технологии, чем пыль, образующаяся при шлифовке изделий, полученных по прототипу, что снижает загрязнение окружающей среды тонкой пылью. При распиливании стержня происходит распиливание и бетонной массы и включенных в нее крупногабаритных включений цветного гравия. Получаемый в результате срез имеет высокую декоративность и достаточно достоверно имитирует срез природного материала туфа. Формирование компактного стержня из исходного цементного состава позволяет значительно сократить потребность в производственных площадях. It was unexpectedly found that the strength characteristics of facing concrete products can be significantly improved if you immediately prepare individual target products, and first make a cured monolithic block from the original cement composition, give it the dimensions and shape of the package of target products, and then cut it with multi-disc diamond milling cutters target products. Considering that the cut with cutters takes place in a confined space, then no chips occur. Thus obtained products are ready for use, do not require further grinding and polishing. They are standard, the obtained fairly flat surface / cut surface / fully simulates the surface of the cut natural material of tufa, limestone, travertine. When cutting, the edges of the voids are completely flat without chips, as in natural limestone. The absence of the need for grinding and polishing the surface reduces environmental pollution with fine dust. The rejection of the normal tangential stresses applied to the product eliminated the risk of chips, deformations, inversion of large gravel inclusions, and the formation of microcracks especially around blind holes, which are stress concentrators that appear during mechanical stresses during grinding and polishing. "Wet sawdust" formed by sawing a rod into individual target products is a coarser waste of technology than dust generated by grinding products obtained by the prototype, which reduces environmental pollution with fine dust. When sawing the core, the concrete mass and the large-sized inclusions of colored gravel included in it are also sawn. The resulting slice has a high decorative effect and fairly reliably simulates a slice of the natural material of tuff. The formation of a compact core from the initial cement composition can significantly reduce the need for production facilities.

Использование одной формы для изготовления прямоугольного блока вместо большого числа форм для изготовления индивидуальных целевых изделий по прототипу значительно снизило материалоемкость используемого оборудования. The use of one mold for the manufacture of a rectangular block instead of a large number of molds for the manufacture of individual target products according to the prototype significantly reduced the material consumption of the equipment used.

Отсутствие необходимости шлифовать и полировать каждое изделие значительно снижает трудозатраты, а высокая декоративность изделий, полученных по способу согласно изобретению, позволяет исключить расходы трудозатрат и средств по химической модификации поверхности изделий. The absence of the need to grind and polish each product significantly reduces labor costs, and the high decorative effect of the products obtained by the method according to the invention eliminates the cost of labor and funds for chemical modification of the surface of the products.

Изделия, получаемые по способу согласно изобретению, имеют одинаковые поверхности с обеих сторон, что упрощает их укладку, снижает утомляемость рабочего-облицовщика. Products obtained by the method according to the invention have the same surface on both sides, which simplifies their installation, reduces fatigue of the worker-facing.

После распиловки стержня сразу образуется пакет целевых изделий снижает трудозатраты по упаковке изделий для их транспортировки к месту их использования. After sawing the rod immediately formed a package of target products reduces labor costs for packaging products for transportation to the place of use.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие изобретение. The following are examples illustrating the invention.

Пример 1. Смесь, состоящую из песка с гравийным щебнем в количестве 120 кг, цемент марки 400 в количестве 100 кг, пигмент красный в количестве 3 кг загрузили в бетономешалку куда добавляли 50 л воды. Смешивание компонентов осуществляли 15 мин, затем в бетономешалку к полученной смеси добавили 0,1 кг поливинилацетата и продолжили смешивание в течение 5 мин. Полученную массу уложили в формовочную полость в виде параллелепипеда, имеющего размеры 600 x 225 x 185 мм. Форму с уложенной в нее массой сушили в помещении в течение 2 сут. Затем извлеченную из формы отвержденную бетонную массу поместили в паровую камеру и выдерживали в ней в течение 22 ч при влажности 85% при температуре 75^oC при атмосферном давлении. После извлечения полученного блока из камеры его помещали на открытый воздух, где досушивали в течение 20 сут, после чего его подвергали распиловке камнерезами на отдельные облицовочные изделия, оснащенными алмазными дисками. Изделия имеют достаточно ровную поверхность среза, имели высокую и успешно имитируют отделочные изделия из туфа. Прочностные характеристики полученных изделий /среднеарифметические значения/ представлены в таблице.Example 1. A mixture consisting of sand with gravel crushed stone in an amount of 120 kg, cement grade 400 in an amount of 100 kg, red pigment in an amount of 3 kg was loaded into a concrete mixer where 50 l of water was added. The components were mixed for 15 minutes, then 0.1 kg of polyvinyl acetate was added to the resulting mixer, and mixing was continued for 5 minutes. The resulting mass was placed in the molding cavity in the form of a parallelepiped having dimensions of 600 x 225 x 185 mm. The form with the mass laid in it was dried in the room for 2 days. Then, the cured concrete mass extracted from the mold was placed in a steam chamber and kept there for 22 hours at a humidity of 85% at a temperature of 75 ^° C at atmospheric pressure. After extracting the obtained block from the chamber, it was placed in open air, where it was dried for 20 days, after which it was sawn with stone cutters into separate facing products equipped with diamond disks. Products have a fairly even cut surface, had a high and successfully imitate finishing products from tuff. Strength characteristics of the obtained products / arithmetic mean values / are presented in the table.

Пример 2. По методике примера 1 получили облицовочные изделия, имеющие форму шестиугольника, предварительно изготовив блок в виде шестигранника. При извлечении отвержденного стержня из форм поднимали вверх ее вертикальные /торцевые/ стенки и раздвигали в стороны ее продольные стенки. Прочностные характеристики полученных изделий /среднеарифметические значения/ представлены в таблице. Example 2. According to the method of example 1 received facing products having the shape of a hexagon, having previously made the block in the form of a hexagon. When removing the cured core from the molds, its vertical / end / walls were lifted up and its longitudinal walls were pushed to the sides. Strength characteristics of the obtained products / arithmetic mean values / are presented in the table.

Claims

1. A method of manufacturing decorative facing concrete products, including mixing cement, water and technical additives, laying the resulting raw material mixture, molding the workpiece, the subsequent mechanical action on the cured workpiece to obtain a product with a decorative surface, characterized in that the workpiece is molded in the form of a block, the cross-sectional shape of which in area and configuration coincides with the shape of the product, and the dimensions of the package of products correspond to the volume of the block, while cross cutting unit stonecutters for certain products.

2. The method according to claim 2, characterized in that the working bodies of stone cutters are made in the form of diamond discs.