способ изготовления декоративных и строительных изделий на основе вспененного полистирола

Формула изобретения

Способ изготовления декоративных и строительных изделий на основе вспененного полистирола, включающий приготовление полистиролбетонной смеси путем перемешивания цемента, песка, воды, вспененного полистирола, формование виброуплотнением, распалубку и выдержку изделий, отличающийся тем, что в полистиролбетонную смесь при перемешивании дополнительно вводят пластификатор, краситель, при формовании осуществляют предварительное виброуплотнение до получения уплотненного защитно-декоративного цементно-песчаного лицевого слоя толщиной не менее 0,3 мм, затем производят окончательное виброуплотнение под пригрузом до достижения заданных геометрических размеров изделия, полученное изделие выдерживают в форме под пригрузом при температуре 15-25⁰ С не менее 24 ч, а выдержку осуществляют до 5 суток, тыльную поверхность изделия подвергают тепловому воздействию с получением в местах контакта с тепловым воздействием пористости за счет уменьшения полистирола в объеме до 10% от первоначального.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области изготовления экологически чистых строительных изделий и их производств, может быть использовано при строительстве, ремонте, реконструкции зданий и сооружений, садово-парковой архитектуры, памятников и художественных изделий.

Известен способ изготовления изделий из полимербетонных смесей с легкими заполнителями, включающий процесс виброформования с применением пригруза для полимербетонного слоя на верхней (лицевой) поверхности изделия [1].

Недостаток состоит в сложности процесса приготовления и формования составов смеси.

Известен способ изготовления слоистых конструкций, включающий последовательную укладку бетонной смеси нижнего слоя, теплоизоляционного материала плотностью 200-300 кг/м³, содержащего вяжущее и упругий органический заполнитель бетонной смеси верхнего слоя и виброуплотнение с пригрузом величиной 13 · 10²- 60 · 10 ² Па [2].

Недостаток состоит в сложности технологического процесса.

Известен способ изготовления легкобетонной смеси, включающий перемешивание гранул пенополистирола, кварцевого песка, цемента и поверхностно-активной добавки. При изготовлении легкобетонных изделий с введением вязкой пены исключается добавление воды, а также пригруз при вибрировании смеси [3].

Недостаток состоит в сложности состава смеси.

Известна конструкция облицовки зданий, сооружений, конструкций, содержащая панель, с внутренней стороны панель снабжена теплоизоляционным слоем, а с внешней стороны панель выполнена путем формования с нанесением на нее облицовочного слоя толщиной не менее 3 мм из декоративно-отделочной смеси на основе цемента и песка в соотношении соответственно 1:1-1:3 с использованием песка фракций 0,03-1мм и более, с введением воды и пластификатора, причем в облицовочный слой при его формовании введена арматура [4].

Недостаток состоит в сложности способа получения изделий, в неоднородности структуры при резком переходе различных по структуре и составу слоев, что приводит к температурным напряжениям и деформации, конденсированию влаги.

Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления изделий из бетонных смесей на вспененном полистироле, включающий приготовление полистиролбетонной смеси, формование изделий путем уплотнения вибрированием под пригрузом, пропаривание при температуре 70°С, распалубку и выдержку [5].

Недостаток состоит в ограниченности применения изделий за счет неофактуренной поверхности, а также в тепловых затратах на твердение изделий.

Предлагаемое изобретение направлено на получение изделий с задаваемой толщиной уплотненного защитно-декоративного лицевого слоя на основе цементно-песчаной композиции и на упрощение способа получения изделий, повышение прочности сцепления изделия с отделочной поверхностью, на расширение области применения, в частности применения его в качестве несъемной опалубки, в строительстве, начиная от фундамента до садово-парковой архитектуры и облицовки гидротехнических сооружений, а также на возможность исключения большей части отделочных работ, при высоком качестве и долговечности внутренней и наружной отделки зданий.

В способе изготовления декоративных и строительных изделий на основе вспененного полистирола, включающем приготовление полистиролбетонной смеси путем перемешивания цемента, песка, воды, вспененного полистирола, формование виброуплотнением, распалубку и выдержку изделий, в полистиролбетонную смесь при перемешивании дополнительно вводят пластификатор, краситель, при формовании осуществляют предварительное виброуплотнение до получения уплотненного защитно-декоративного цементно-песчаного лицевого слоя толщиной не менее 0,3 мм, затем производят окончательное виброуплотнение под пригрузом до достижения заданных геометрических размеров изделия, полученное изделие выдерживают в форме под пригрузом при температуре 15-25⁰С не менее 24 часов, а выдержку осуществляют до 5 суток, тыльную поверхность изделия подвергают тепловому воздействию с получением в местах контакта с тепловым воздействием пористости за счет уменьшения полистирола в объеме до 10% от первоначального. Выделение цементно-песчаной композиции из полистиролбетонной смеси происходит за счет разности удельного веса вспененного полистирола и цементно-песчаной композиции.

Таким образом, время предварительного виброуплотнения задает толщину уплотненного защитно-декоративного лицевого слоя, а окончательное виброуплотнение под пригрузом приводит к формированию строгих геометрических размеров.

Комбинируя данные зависимости, можно получить изделие с необходимыми задаваемыми параметрами толщины уплотненного защитно-декоративного лицевого слоя, удельного веса, прочности, формы. Изделие обладает высоким сопротивлением к гидроизносу за счет виброактивации.

Способ изготовления декоративных и строительных изделий на основе вспененного полистирола заключается в следующем.

В смесителе приготавливается смесь на основе цемента, песка, красителя, пластификатора, вспененного полистирола или дробленых отходов из него, воды. Готовая смесь загружается в форму, подвергается вибрированию для предварительного уплотнения и образования уплотненного защитно-декоративного лицевого слоя необходимой толщины. Далее используется пригруз с окончательным виброуплотнением до достижения необходимых заданных геометрических размеров. Затем изделие выдерживают в форме в естественных условиях при температуре 15-25°С не менее 24 часов. Полученное изделие распалубливают и выдерживают в течение нескольких суток. Тыльные поверхности изделия подвергаются тепловой обработке при температуре не менее 100⁰С, при которой с увеличением температуры вспененный полистирол имеет свойства сжиматься, уменьшаясь в объеме до 10% от первоначального, оставляя в местах контакта с тепловым воздействием поры в виде "кратеров" в прочном бетонном каркасе. Тепловая обработка может осуществляться как в производственных условиях, так и на месте строительства объекта.

Пример 1

Для изготовления изделия в смеситель загружают полистиролбетонную смесь следующего состава, мас.%:

цемент -	25,7
песок -	61,5
пластификатор -	0,8
краситель -	1,0
оксид железа Fe2O 3
вода-	10,0
вспененный полистирол -	1,0,

Смесь перемешивают в смесителе принудительного действия в течение 5 мин.

Готовую смесь загружают в форму размером 100 х 200 х 60 мм, форму устанавливают на вибростол и виброуплотняют в течение 30 секунд. Форму со смесью накрывают пластмассовым листом, на который устанавливают пригруз массой 10 кг, затем виброуплотняют в течение 20 секунд до соприкосновения с ограничителем. Форму с изделием снимают с вибростола и оставляют под пригрузом до набора прочности изделия на 24 часа при температуре не ниже 15-20°С. После распалубки полученное изделие выдерживают до 5 суток в естественных условиях при температуре не ниже 15-25°С. В результате получают изделие с заданными параметрами 100 х 200 х 60 мм с толщиной уплотненного защитно-декоративного лицевого слоя - 0,5 мм и удельным весом 608 кг/м³.

Пример 2

Изготавливают изделие по примеру 1, однако, время виброуплотнения до получения защитно-декоративного лицевого слоя толщиной 2,8 мм - 50 секунд. Время виброуплотнения под пригрузом - 20 секунд. При этом удельный вес составит 610 кг/м³.

Предлагаемый способ позволит получить изделие, не требующее отделки, обеспечивает изготовление высококачественных и долговечных поверхностей, одновременно придает теплозвукоизолирующие, пожаровлагостойкие свойства. Технология изготовления проста и может быть реализована на любом предприятии, использующем вибролитьевую технологию. Формование производят в различных формах, обеспечивающих получение необходимой фактуры, строгих геометрических размеров. К поверхностям формования могут крепиться различные закладные элементы (центрирующие, крепежные, формующие), которые могут как оставаться в изделии, так и удаляться в зависимости от назначения.

Источники информации

1. Соломатов В.И. Технология полимербетонов и армополимербетонных изделий. М., Стройиздат, 1984, с. 110-115.

2.SU 1712188. Способ изготовления слоистых конструкций.

3. RU 2033406. Способ изготовления легкобетонной смеси.

4. RU 2147656. Облицовка зданий, сооружений, конструкций.

5. Бужевич Г.А. и др. Легкие бетоны на вспененных полистирольных заполнителях /В кн. Технология и свойства новых видов легких бетонов на пористых заполнителях. М.: Стройиздат, 1971, с. 173.