Технологии производства тротуарной плитки: сравнение вибролитья и вибропрессования

Промышленность выпускает оборудование для производства тротуарной плитки с различными техническими и эксплуатационными характеристиками из не одинаковых конструкционных материалов. Некоторые строительные машины/механизмы применяются во всех, без исключения, технологиях, например, гравитационная бетономешалка. Другое оборудование является узкоспециальным для конкретного типа сырья.

Сырьевая база и технология производства

igorkznУчастник FORUMHOUSE

А между литьевой и вибропрессованной бетонной брусчаткой (45-60 мм толщиной) – что выбрать для отмостки? Я так понял, что вибропрессованная чуть дороже, чем литье. Почему? Она крепче, чем вибролитье?

Елена МасловаДиректор по развитию завода Цемсис

Прежде всего, необходимо разобраться в технологиях производства тротуарной плитки. Вибролитье – архаичная технология изготовления, является полностью ручным методом, осуществляется, как правило, в кустарных условиях. Пескоцементная смесь (цемент+песок+добавка) загружается я в пластиковые многоразовые формы мастерком и уплотняется на вибростоле. Далее формы с изделиями переносят на стеллажи на хранение. Затвердевший камень называется «тротуарной плиткой».

– Процесс производства тротуарного камня методом вибропрессования является полностью автоматизированным.

На первом этапе бетонная смесь (цемент, песок, щебень, добавка) загружается в специальную матрицу – пресс-форму, смесь уплотняется под воздействием давления и вибрации. Продолжительность вибрации контролируется с помощью специальных датчиков и происходит до максимального уплотнения бетонной смеси и требуемой высоты изделий на всём технологическом поддоне. Далее проводится немедленная распалубка изделий и автоматическая передача поддонов с продукцией в специальные камеры тепло-влажностной обработки с требуемыми параметрами влажности и температуры для достижения необходимой прочности бетона.

При автоматическом способе производства методом вибропрессования, в отличие от вибролитьевого метода, состав бетона проектируется под различные области эксплуатации согласно ГОСТ 17608-2017 «Плиты бетонные тротуарные».

Производитель попросту не может использовать любой песок, щебень и цемент для производства плитки. По ГОСТу жестко регламентируются показатели качества инертных материалов и вяжущего на входном контроле, и физико-механические характеристики качества бетона готового изделия на приемочном:

• прочность на сжатие;
• прочность на изгиб;
• водопоглощение;
• истираемость;
• морозостойкость.

Безусловно, плитка, изготовленная методом вибропрессования, будет «крепче», прочнее и плотнее, чем плитка, изготовленная методом вибролитья.

Что же касается отмостки, основное ее назначение – защита цокольной части строения от возможного переувлажнения, обеспечение надежного водоотвода осадков в систему ливневки и уменьшение потери тепла, связанное с резким перепадом температуры. Высокой эксплуатационной нагрузки на отмостку не предполагается, машины заезжать не будут, поэтому достаточным будет выполнить мощение из тротуарной плитки, толщиной 40 мм.

Вибролитье

Самым дешевым в является оборудование для тротуарной плитки по методу вибролитья. Технология состоит из последовательности операций:

• изготовление архитектурного бетона из каменной крошки, песка, цемента, воды и пластификатора в бетономешалке;
• наполнение пластиковых форм, разложенных на вибростоле, архитектурным бетоном;
• удаление воздушных пузырьков из бетона путем включения вибростола на 5 – 10 секунд в зависимости от толщины изделия;
• подрезка излишков смеси с пластиковой формочки;
• затирка тыльной поверхности ФЭМ гладилкой, малкой, полутерком;
• укладка форм штабелем с прокладками между рядами из листового пластика;
• укрывание поддонов с формами полиэтиленовой пленкой;
• распалубка через 48 часов путем нагрева форм в ванне с горячей водой в течение 2 минут;
• упаковка готовой продукции на полетах/поддонах лицевой частью друг к другу.

Как видно, технология на 70% состоит из ручного труда. На первом этапе используется универсальное строительное оборудование – бетономешалка.

Выбор по характеристикам:

• вес, габариты;
• мощность двигателя;
• объем барабана (общий и эффективный);
• скорость вращения барабана;
• конструкция (венцовая, редукторная).

Скорость вращения барабана ограничена 15 – 25 оборотами в минуту. Это максимальная частота, не приводящая к возникновению больших центробежных сил, удерживающих смесь на стенках барабана. Промышленные модели большого объема запитываются от сети 380 В. Бытовые подключаются к сети 220 В.

Кроме бетоносмесителя необходим вибростол, на котором происходит формование и уплотнение смеси. Основные параметры:

• размеры столешницы;
• вес, габариты;
• мощность потребляемая и активная;
• принуждающая сила;
• частота вращения и вибрации;
• напряжение сети.

И бетономешалку, и вибростол при необходимости можно изготовить в домашних условиях из 200 л бочки и листового и сортового металлопроката.

Оборудование для остальных технологий выпуска ФЭМ изготавливается исключительно промышленным способом.

Для расформовки используется расформовочный вибростол (см. видео ниже) или специальные нагревательные ванны.

Основным недостатком вибролитья является низкая производительность. Бетон набирает прочность двое суток. В течение этого времени формы заняты, их нельзя перемещать, требуется много дополнительного места для их временного хранения.

Потребительские свойства вибролитой и вибропрессованной плитки

CrossVikУчастник FORUMHOUSE

Подскажите, в чем отличаются по своим потребительским свойствам вибропрессованная и вибролитая тротуарная плитка?

Елена Маслова

Вибропрессованный камень производится при строгом соблюдении требований по водо-цементному соотношению. Тщательный подбор рецептуры с обязательным применением крупного и мелкого заполнителей (щебня и песка различных фракций) в строго определенной пропорции обеспечивают плотную упаковку заполнителей при послойном уплотнении бетонной смеси. Такая плитка имеет высокие показатели по прочности на сжатие, морозостойкости (не менее 200 циклов в солевом растворе) и низкое водопоглощение (менее 6%) – основные критерии качества и долговечности. Кроме того, лицевой слой вибропрессованной плитки в силу технологических особенностей производства имеет шероховатую поверхность, что в свою очередь, обеспечивает противоскользящий эффект в период зимней эксплуатации.

Вибролитая тротуарная плитка

Вибролитая тротуарная плитка

Вибропрессованная тротуарная плитка «Песчаник»

Вибропрессованная тротуарная плитка с фактурной поверхностью StoneMix

Вибропрессованная тротуарная плитка ClorMix «Клинкер»

– Вибролитая тротуарная плитка вследствие высокого содержания воды в бетонной смеси имеет высокую пористость и, следовательно, низкую плотность и долговечность. В зимний период эксплуатации вследствие частых перепадов температур, что особенно актуально для условий климатического типа Северо-Западного региона, в имеющиеся поры и капилляры попадает вода и своим расклинивающим действием разрушает структуру бетона. Поверхность вибролитой плитки гладкая, глянцевая, что отрицательно сказывается на межсезонной эксплуатации – образование наледи на покрытии, в зимнее время поверхность плитки может напоминать каток.

В таблице ниже представлены сравнительные характеристики бетона изделий, изготовленных по различным технологиям.

*Примечание. Марку бетона по морозостойкости принимают не ниже F200, при этом морозостойкость бетона определяют с насыщением образцов бетона плит перед испытанием 5 % водным раствором хлорида натрия, в соответствии с ГОСТ 10060.0.

Изготовления пресса

Качество тротуарной плитки зависит не только от вибрации, но и от величины сжатия. Сконструировать гидропресс своими руками не получится (можно приспособить домкрат).

Проще использовать для сжатия раствора физическую силу человека. Деталь (пуансон) изготовить совсем несложно.

К столу (короткая сторона) достаточно приварить кронштейн с осью. Из профиля изготавливается рычаг, на одном конце которого находится втулка, на другом ручка. Рычаг не должен быть слишком длинным. Он крепится к пуансону. На рукоятке располагается пульт включения/выключения электродвигателя.

Преимущества вибропрессованной плитки

MadbotУчастник FORUMHOUSE

Хочу положить брусчатку под стоянку. Перечитал кучу сайтов и тем. Так и не понял для себя:

1. Вибролитая все-таки менее прочная, чем вибропрессованая?
2. Есть ли у вибролитой какие-то эксплуатационные преимущества? Или только более яркие цвета?
3. Строители говорят, что с вибролитой проще смывать грязь тем же керхером, плюс, мол, много лет у них уже такая лежит и ничего. Но я же вижу, что в городе она часто расколота (хотя и вибропрессованая тоже). В принципе, не сказал бы, что однозначно хочу «глянцевую» поверхность, поэтому, может остановиться на вибропрессованой и не париться? Но для себя хочу разобраться, может, есть у вибролитой какие-то плюсы (помимо внешнего вида, который кому-то нравится).​

Елена Маслова

1) Вибролитая плитка является менее прочной и плотной, чем вибропрессованная, потому что:

• А) в ней нет щебня (основного компонента, отвечающего за прочность и долговечность бетона изделия).
• Б) при ее производстве требуется высокое содержание воды, которая при затвердевании бетонной смеси испаряется и оставляет за собой крупные поры и сообщающиеся капилляры. В период зимней эксплуатации они насыщаются водой атмосферных осадков и солевыми реагентами, вода при замерзании расширяется в объеме и бетон разрушается. В случае вибропрессования образующиеся поры в бетоне являются разрозненными и закрытыми, вода проникнуть в них извне не может.
• В) при технологии вибролитья бетон изделия уплотняется под действием вибрации, при технологии вибропрессования уплотнение происходит одновременно под действием и вибрации и давления пуансона, плотность бетона свежеотформованного изделия существенно выше.

– 2) Только яркие цвета. В общем считается, что вибролитая тротуарная плитка более привлекательна для покупателя за счет многообразия форм и расцветок в полном прокрасе. При предельно допустимой дозировке красителя цветная вибролитая плитка получается более тусклой вследствие высокого водо-цементного отношения при производстве. Поэтому производители добавляют больше пигмента для достижения более ярких и сочных оттенков.

Однако мало кто знает, что высокие дозировки красящего пигмента отрицательно сказываются на прочности готового изделия.

Кроме того, в технологии вибропрессования стал применяться высококачественный гранулированный пигмент, который обладает высокой светостойкостью, абсолютно не выгорает, может использоваться в низких дозировках, при этом получается яркий, красивый продукт.

– 3) Безусловно, с гладкой поверхности грязь смывается гораздо лучше, но керхером можно прекрасно отмыть грязь и с поверхности вибропрессованной плитки. Расколотую вибропрессованную плитку на городских общественных пространствах действительно можно встретить. Связано это с тем, что существует два способа производства вибропрессованной плитки – однослойное прессование и двухслойное. При однослойном способе основные компоненты бетонной смеси – цемент и песок, при двухслойном – основной слой – цемент, песок и щебень, лицевой слой – цемент и песок. Основной слой бетона отвечает за прочность и долговечность всей конструкции, а лицевой слой – за эстетический внешний вид и износостойкость. Это две разные по смыслу конструкции, которые только в единой целостности обеспечивают все предъявляемые требования к бетону.

Двухслойная плитка является более плотной, прочной и морозостойкой, чем однослойная, и тем более чем вибролитая. Обычно однослойная плитка может крошиться в случае несоблюдения технологии производства, однако, бывают и случаи, что лицевой слой двухслойной вибропрессованной плитки может отлетать в процессе эксплуатации. Причина – нарушение технологии изготовления: неправильно подобранная влажность лицевого и основного слоев бетона. Но это редкость, как правило, технология двухслойного вибропрессования предусматривает полную автоматизацию процесса и влияние человеческого фактора в этом случае сводится к минимуму.

Как работает вибропресс

Перед началом работы на самодельном вибропрессе, нужно правильно приготовить цементно-песочную смесь.

Смесь состоит:

• Цемент марки М 500;
• Щебень (фракция 5-10);
• Песок (фракция 2,5);
• Добавки и красители;
• Вода.

Чтобы сделать плитку высокого качества, смесь должна быть жесткой. Плитка должна иметь пониженное впитывание влаги и повышенную морозостойкость.

Проверить приготовленную смесь можно с помощью усеченного конуса, опустив его в раствор. Смесь считается качественной, если стальной конус вошел в смесь на 50 мм.

1. Перед заполнением цементно-песочной смесью матрицы должны смазываться маслом.
2. Делается это, чтобы цемент не адгезировался на стенках матрицы.
3. Затем цементную смесь распределяют по формам.
4. Матрица должна совпадать с пуансоном. Нажимая на рычаг, ненадолго включают электромотор.
5. После этого заготовка вынимается из матрицы и раскладывается на сушку.

При большом желании, минимальном наборе инструмента и материала, изготовить вибропресс самостоятельно – вполне выполнимая задача.

Как водоцементное соотношение влияет на характеристики плитки, способ визуального контроля

SerdocУчастник FORUMHOUSE

По вибропрессованной также как и вибролитой плитке много нюансов: если при производстве вибролитой превысить объем воды, плитка будет разрушаться при соблюдении всех остальных норм. А производство вибропрессованой требует жесткой ЦПС и превышение воды ведет к залипанию в прессе, а более сухая смесь – к разрушению. Плитка из сухой смеси очень сильно впитывает воду и долго сохнет, а при максимально возможном количестве воды, на грани залипания, мало впитывает и быстро сохнет как природный камень. Два эти фактора очень важны и влияют также на сроки эксплуатации и внешний вид, о чем прекрасно известно производителям.

Елена Маслова

Это действительно так. Необходимо правильно подбирать водоцементное отношение при любом способе производства тротуарной плитки. Однако в случае вибропрессования этот нюанс лимитирован, процесс производства автоматизирован, любой смеситель оборудован датчиками влажности, дозировка расхода воды регулируется гигрометром. В случае вибропрессования необходимо получать максимально возможную влажность бетонной смеси, которая оценивается по критерию образования «рисок», «протяжек» по боковым поверхностям изделия визуально.

На фото слева – плитка с оптимальной влажностью, справа – из сухой смеси

Работа вибропропресса

Для запуска станка достаточно выполнить цикл нескольких несложных действий. Непосредственно технология получения плитки этим методом простая:

1. Смазать матрицу маслом.
2. Внутрь формы залить бетонную смесь. Поставить матрицу на столешницу, добиваясь полного совпадения с пуансоном.
3. Рычагом обеспечить прессовку смеси, включив на некоторое время механизм вибрации.
4. Изделие вынуть из формы, отправить на сушку.

Чтобы определить необходимый тротуарной плитке состав смеси, учитывают желаемые ее характеристики. Традиционно компонентами являются цемент с песком, отсев щебня, разведенный водой пигмент. Когда удалось изготовить самостоятельно вибропресс — сам производственный процесс уже намного проще. Необходимо только скрупулезно соблюдать рецептурный состав используемых ингредиентов для приготовления смеси.

Вывод

Вибропрессованная тротуарная плитка – универсальный, максимально прочный и долговечный материал. И если в начале развития технологии выбор форм и цветов был ограничен, сегодня вибропресс по декоративности ни в чем не уступает литью. Естественно, если говорить о качественной заводской продукции. Вкупе с соблюдением технологии мощения, привязанной к типу грунта и уровню грунтовых вод, финишный слой из вибропрессованной плитки, это «уложил и забыл» пока не надоест.

Подробнее о технологии мощения для разных условий можно прочитать в одном из предыдущих материалов. Для тех, у кого остро стоит вопрос морозного пучения – о бюджетных и надежных дорожках для глинистых почв и высокого УГВ. В видео – правила укладки тротуарной плитки от специалиста.

Подписывайтесь на наш Telegram канал Эксклюзивные посты каждую неделю

Пластиковая/полимерпесчаная

При серийном производстве пластиковых фигурных элементов мощения вместо цемента используется первичный/вторичный полимер. Основным отличием является температурная обработка сырья на среднем этапе производства тротуарной плитки. Вся технологическая цепочка имеет вид:

• смешивание в бетоносмесителе агломерата, пигмента, песка фракции 3 – 5 мм;
• плавление в экструдере получившейся смеси;
• прессование элементов ФЭМ в формах.

При нагревании пластик равномерно распределяется между частичками песка, создавая экструзию одинаковой плотности без воздушных пузырьков и сторонних примесей. Требуется меньшее усилие пресса при формировании готового изделия. Плитку не нужно пропаривать и сушить, после остывания она становится жесткой.

Все операции легко автоматизируются, поэтому оборудование выпускается в виде поточных линий, мини-заводов. Вспомогательное оборудование и бетоносмесители для полимерпесчаных ФЭМ аналогичны ранее рассмотренным вариантам из предыдущих технологий.

Дополнительно используется плавильно-нагревательный аппарат АПН – экструдер, являющийся двухкаскадным гранулятором.

Производство безотходное, сырьем часто служит пластиковая б/у упаковка. Поэтому кроме указанного оборудования могут использоваться следующие машины/механизмы:

• дробилка полимерного вторсырья;

• дробилка барабанная для брака ФЭМ;

• машина пескосушильная;

• охлаждающее оборудование.

Прессформы отличаются съемными пуансонами, наличием системы охлаждения, выталкивающего элемента, ресурсом от 5 000 000 изделий.

Промышленное производство брусчатки на заводах

На крупных предприятиях производится брусчатка трёх наименований.

Каменная, она же гранитная

Изготовление такой плитки подразумевает механическую обработку материала. То есть, изделия выполняют при помощи специальных распиловочных станков. Согласно технологии смеси модифицирующие составляющие не используются, что гарантирует экологическую чистоту продукции.

Гранитная брусчатка, выпускаемая на заводах, обычно имеет квадратную или прямоугольную форму. Края такой плитки обрабатывают, делают их ровными и гладкими. В значительно меньших масштабах изготавливают колотую брусчатку. Её элементы не выравнивают по краям и не шлифуют, что придаёт изделию максимально естественный вид. Такую плитку часто используют для декорирования не только дорожных покрытий, но и стен.

Клинкерная брусчатка

Данная плитка, как и обычный клинкер, во многом похожа на кирпич. Её отличительным свойством является повышенная прочность, которая достигается путём использования специальных сортов глины и особой техники обжига. Акцент в изготовлении клинкерной брусчатки делается не на уплотнение материала. Ключевым моментом в производстве является техника обжига.

Достоинства и недостатки материала

Плитка, изготовленная вибропрессованием, отличается не только технологией производства, но и техническими параметрами.

Преимущества — уникальность, прочность и легкость использования

Достоинства:

1. Автоматизация производства. За счет полной автономии материал производится в промышленных масштабах.
2. Два слоя увеличивают ее прочность и устойчивость к негативным воздействиям атмосферы.
3. Точность. Компьютерные программы в точности соблюдают заданные пропорции и изготавливают материал высочайшего качества.
4. Хорошее сцепление, которое обеспечивается за счет шероховатой поверхности.
5. Долгий срок эксплуатации.

Недостатки:

1. Высокая стоимость, если сравнивать с литыми изделиями.
2. Отсутствует большое разнообразие окрасок.

Таким образом, плитка, изготовленная на производстве с помощью вибропресса, превосходит по всем параметрам вибролитую.

Формы для изготовления тротуарной плитки

Чаще всего для производства использует формы, изготовленные из пластика, резины или полиуретана. В зависимости от материала формы способны выдерживать различное количество циклов: резина может «не терять своей формы» на протяжении 500 циклов, пластик – 250, а полиуретан – 100.

Перед заливкой заранее подготовленной смеси в формы желательно смазать «посуду» специальными составами. При предпочтении работать без смазок, следует предварительно обработать поверхности форм антистатиком. После снятия изделий из форм, они тщательно осматриваются и при надобности обрабатываются раствором соляной кислоты.

Для смазывания форм можно применять такие вещества как эмульсол, ОПЛ-1 российского производства и СРА-3 производства Англии. Во избежание порчи поверхности форм, не рекомендуются использовать смазки, содержащие нефтепродукты. Смазку на формы стоит наносить тонким слоем, иначе на готовых изделиях могут оставаться видимые поры. Если эмульсол и ОПЛ-1 стоит наносить на формы перед каждой заливкой раствора, то английской смазки хватит на пару формовок.

Хотите открыть компанию по производству окон? Узнайте про изготовление пластиковых окон пвх с большой прибылью и минимальными трудозатратами.

Интересует изготовление клееного бруса? Популярная информация представлена тут.

Собственный цех по изготовлению брусчатки способен приносить постоянный доход. Вся информация на странице .