способ изготовления двухслойного строительного изделия и изделие, изготовленное этим способом

Формула изобретения

1. Способ изготовления двухслойного строительного изделия путем укладки в матрицу жесткой бетонной смеси основного слоя, предварительного уплотнения вибрацией, укладки поверх уплотненного основного слоя жесткой бетонной смеси лицевого слоя, окончательного уплотнения вибропрессованием уложенных в матрицу бетонных смесей и твердения полученного изделия, отличающийся тем, что используют жесткую бетонную смесь основного слоя следующего состава, мас.%:

Цемент	13,1-13,2
Гравий крупностью 3-10 мм	39,6-39,9
Песок Мкр 2,5-3,0	43,4-43,7
Вода	Остальное

предварительное уплотнение осуществляют с удельным давлением 120-250 г/см ² в течение 0,5-5,0 с, а жесткую бетонную смесь лицевого слоя используют следующего состава, мас.%:

Цемент	18,2-18,6
Мука кварцевая или доломитовая	1,1-2,9
Заполнитель декоративный	71,0-75,8
Вода	Остальное

причем в качестве декоративного заполнителя используют смесь песка, серпентинита, гранита и мрамора фракции 0,9-7 мм, или смесь песка, амфиболита, серпентинита и мрамора фракции 0,9-7 мм, или смесь песка, амфиболита, гранита и мрамора фракции 0,9-7 мм, окончательное уплотнение осуществляют вибропрессованием с удельным давлением 110-140 г/см ² в течение 3,0-12,0 с, после чего изделие отправляют в камеры выдержки и после окончания твердения осуществляют дробеструйную или пескоструйную обработку поверхности лицевого слоя изделия для вскрытия его фактурной поверхности.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в состав жесткой бетонной смеси лицевого слоя дополнительно вводят пигмент - 0,35-0,56 мас.%.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве заполнителя в составе жесткой бетонной смеси лицевого слоя используют смесь следующих ингредиентов: песок, серпентинит, гранит, мрамор в соотношении 1,5:1,0:1,7:1,1.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве заполнителя в составе жесткой бетонной смеси для лицевого слоя используют смесь следующих ингредиентов: песок, амфиболит, серпентинит, мрамор в соотношении: 1,0:1,5:1,1:1,2, при этом в состав смеси введен пигмент темно-коричневый в количестве не менее 0,35 мас.%.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве заполнителя в составе жесткой бетонной смеси лицевого слоя используют смесь следующих ингредиентов: песок, амфиболит, гранит, мрамор в соотношении 1,4:1,0:1,0:3,1, при этом в состав смеси дополнительно введен пигмент темно-коричневый в количестве не менее 0,50 мас.%.

6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве заполнителя в составе жесткой бетонной смеси лицевого слоя используют смесь следующих ингредиентов: песок, серпентинит, гранит, мрамор в соотношении 1,3:1,3:1,5:1,0.

7. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве заполнителя в составе жесткой бетонной смеси лицевого слоя используют смесь следующих ингредиентов: песок, амфиболит, серпентинит, мрамор в соотношении 1,3:1,4:1,0:1,1, при этом в состав смеси дополнительно введен пигмент темно-коричневый в количестве не менее 0,55 мас.%.

8. Двухслойное строительное изделие, характеризующееся тем, что оно получено способом по п.1.

9. Двухслойное строительное изделие по п.8, отличающееся тем, что в состав жесткой бетонной смеси лицевого слоя дополнительно введен пигмент в количестве 0,35-0,56 мас.%.

10. Двухслойное строительное изделие по п.8, отличающееся тем, что в качестве заполнителя в составе жесткой бетонной смеси лицевого слоя используют смесь следующих ингредиентов: песок, серпентинит, гранит, мрамор в соотношении 1,5:1,0:1,7:1,1.

11. Двухслойное строительное изделие по п.9, отличающееся тем, что в качестве заполнителя в составе жесткой бетонной смеси лицевого слоя используют смесь следующих ингредиентов: песок, амфиболит, серпентинит, мрамор в соотношении 1,0:1,5:1,1:1,2, при этом в состав смеси введен пигмент темно-коричневый в количестве не менее 0,35 мас.%.

12. Двухслойное строительное изделие по п.9, отличающееся тем, что в качестве заполнителя в составе жесткой бетонной смеси лицевого слоя используют смесь следующих ингредиентов: песок, амфиболит, гранит, мрамор в соотношении 1,4:1,0:1,0:3,1, при этом в состав смеси дополнительно введен пигмент темно-коричневый в количестве не менее 0,50 мас.%.

13. Двухслойное строительное изделие по п.8, отличающееся тем, что в качестве заполнителя в составе жесткой бетонной смеси для изготовления лицевого слоя изделия используют смесь следующих ингредиентов: песок, серпентинит, гранит, мрамор в соотношении 1,3:1,3:1,5:1,0.

14. Двухслойное строительное изделие по п.8 или 9, отличающееся тем, что в качестве заполнителя в составе жесткой бетонной смеси для изготовления лицевого слоя изделия используют смесь следующих ингредиентов: песок, амфиболит, серпентинит, мрамор в соотношении 1,3:1,4:1,0:1,1, при этом в состав смеси введен пигмент темно-коричневый в количестве не менее 0,55 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к строительству, в частности к производству строительных материалов, и может быть использовано при изготовлении изделий, используемых в ландшафтном дизайне, таких как фигурные камни для мощения и т.п.

Уровень техники

Для изготовления декоративных строительных изделий используют цветной архитектурный бетон с высокими показателями по основным физико-механическим свойствам при эксплуатации, так как изготовленные из него изделия подвергаются различным внешним воздействиям (атмосферным осадкам, воздействию переменной температуры и влажности воздуха, выхлопных газов). В настоящее время производство дорожных покрытий из бетонного камня широко развито. Известны две технологии производства тротуарной плитки: вибролитье с использованием пластифицирующих добавок и вибропрессование жестких смесей с низким водосодержанием.

Известен способ приготовления декоративных и облицовочных строительных изделий (патент РФ № 2114084 А1, 27.06.98), включающий приготовление декоративно отделочной смеси, нанесение приготовленной смеси на гладкую форму, укладку на нее изделия и твердение. Приготовление декоративно отделочной смеси осуществляют путем смешивания цемента, песка в соотношении 1:1-1:3 соответственно цемента и песка, при этом используют песок следующих фракций, мас.%: 2-4 мм 55-70; 0,3-1,2 мм 25-30; 0,03-0,1 мм 20-25. Вводят песок при перемешивании последовательно: сначала фракцию 0,03-0,1, затем 2-4 и затем 0,3-1,2, одновременно, при введении песка фракции 2-4 мм, вводят пигмент, воду и суперпластификатор, после чего приготовленную смесь толщиной слоя 5-50 мм заливают на гладкую форму и на слой уложенной смеси укладывают изделие, твердение осуществляют в течение 24-48 часов при 20-23°С.

Известно двухслойное строительное изделие (патент РФ №2017908 А1, 15.08.1994), включающее наружный декоративный слой и внутренний конструкционный слой с армокаркасом, причем слои выполнены из мелкозернистых бетонов, при этом мелкозернистый бетон декоративного слоя содержит следующие компоненты, мас.%: цемент 30,4-31,0, микрокремнезем с удельной поверхностью (20-40)·10³ см ²/г - 1,5-3,0, кварцевый песок, фракций: 0,3-0,63 мм 1,5-2,5; 0,63-1,26 мм 10,0-10,5; 1,26-5,0 мм 38,5-40,5, отходы дробления чешуйчатого базальта и цветного гранитного щебня, взятые в соотношении 1:4, фракций: 0,14-0,3 мм 0,5-1,5; 0,3-2,5 мм 1,5-2,5; 2,5-5,0 мм 2,0-3,0, суперпластификатор "С-3" на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом 1,0-1,5, вода - остальное, а мелкозернистый бетон конструкционного слоя содержит следующие компоненты, мас.%: цемент 30,0-31,0, кварцевый песок фракций: 2,2-2,5 мм 38,5-40,5; 1,0-1,15 мм 10,0-10,5; 0,05-0,5 мм 1,5-2,5, микрокремнезем с удельной поверхностью (20-40)·10 ³ см²/г 1,5-3,0, отходы дробления чешуйчатого базальта фракций: 0,14-0,3 мм 0,5-1,5; 0,3-2,5 мм 1,5-2,5; 2,5-5,0 мм 2,0-3,0, суперпластификатор "С-3" на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом 1,0-1,5, вода - остальное. Способ изготовления двухслойного строительного изделия согласно указанному выше патенту включает нанесение на дно формы замедлителя схватывания бетона, последовательную укладку бетонных смесей декоративного и конструкционного слоев, установку внутреннего армокаркаса, уплотнение, термообработку, охлаждение и вскрытие фактурной поверхности, при этом после укладки бетонной смеси слоя декоративного слоя ее подвергают вертикальной вибрации с частотой 950-1500 циклов/мин и амплитудой вертикальных колебаний 0,5-0,8 мм в течение 8-10 с, затем в форму помещают и фиксируют внутренний армокаркас и проводят укладку бетонной смеси конструкционного слоя и уплотнение с указанными параметрами вибрации в течение 4-6 с, после чего поверхность изделия закрывают герметизирующим щитом-пригрузом и проводят термообработку.

Известны также технические решения, относящиеся к получению изделий вибропрессованием. Технология вибропрессования заключается в том, что на вибропрессе на бетонную смесь, находящуюся в пресс-форме, воздействуют давлением и задают заданные режимы колебаний, возбуждая вибрирование бетонной смеси. Метод высокопроизводителен, допускает высокую степень автоматизации, дает возможность производить тротуарную плитку с цветным слоем. Использование метода вибропрессования дает возможность производить двухслойную плитку с тонким цветным слоем, что сокращает расход пигментов для окрашивания и удешевляет готовое бетонное изделие.

Известен способ изготовления имитирующего природный камень искусственного строительного камня (патент РФ №2175913 С2, 20.11.2001), включающий приготовление бетонных смесей, одна из которых окрашена, причем окрашенную смесь приготавливают в виде смесей нескольких цветов, соответствующих компонентам имитируемого материала, загрузку в условиях вибрации слоя неокрашенной бетонной смеси в форму, ее предварительное прессование и нанесение второго слоя окрашенной смеси, затем производят прерывистую загрузку на второй слой в условиях вибрации загрузочного ящика третьего, четвертого (и более) слоев окрашенных в разные цвета смесей, при этом происходит дискретное распределение смесей третьего и четвертого слоев. Цветные смеси третьего и четвертого слоев, прерывисто с помощью вибраторов загруженные на второй слой, обеспечивают цветовую гамму поверхностного слоя искусственного строительного камня, характерную для природного камня.

Данный способ обеспечивает повышение уровня имитации природного камня, но не направлен на решение задачи повышения эксплуатационных показателей изделий.

Ближайшим аналогом является способ изготовления вибропрессованных изделий с облицовочным слоем преимущественно из полусухих бетонных смесей (патент РФ №2097177 С1, 27.11.1997), включающий их укладку в бездонную матрицу, предварительное и окончательное уплотнение под воздействиями колебательных и прессующих силовых импульсов соответственно подвижной рамы и пуансона формовочной установки и извлечение отформованного изделия. Согласно этому способу укладку полусухих бетонных смесей ведут в два этапа, чередуя последние с предварительным и окончательным процессами уплотнения, при этом на первом этапе укладки матрицу заполняют в течение 2,0-6,0 с полусухой бетонной смесью основного слоя под воздействием колебательных импульсов, а предварительное уплотнение производят прессующими силовыми импульсами пуансона с удельным давлением на поверхность смеси в матрице 120-250 г/см ² в течение 3,0-8,0 с до достижения плотности, превышающей в 1,1-1,2 раза первоначальную плотность полусухой строительной смеси основного слоя, а на втором этапе укладки производят досыпку в матрицу полусухой строительной смеси облицовочного слоя и осуществляют окончательное уплотнение в течение 15-25 с одновременными воздействиями колебательных импульсов подвижной рамы и прессующих импульсов пуансона с удельным давлением в 200-500 г/см² на поверхность полусухой строительной смеси.

Ближайший аналог направлен на решение, во-первых, задачи повышения плотности, прочности, истираемости, снижения водопоглощения, морозостойкости изделия, а во-вторых, на снижение расхода минерального вяжущего.

Однако данное изобретение не обеспечивает высоких эксплуатационных показателей изделия при последующей дробеструйной или пескоструйной обработке декоративного слоя для вскрытия фактуры лицевого слоя изделия.

Раскрытие изобретения

Задачей, решаемой заявленным изобретением, является улучшение декоративно-художественных свойств изготавливаемых изделий при обеспечении высоких эксплуатационных показателей, а также повышение производительности процесса.

Для вибропрессования, к которому относятся ближайший аналог и заявленный способ, характерно использование полусухих бетонных смесей с пониженным водоцементным отношением (в/ц). Снижение водоцементного отношения позволяет при уменьшенном содержании цемента изготавливать изделия высокой прочности с высокими характеристиками морозостойкости, низким водопоглощением и истираемостью. Изделиям, изготовленным на вибропрессах, характерна точность геометрических размеров и стабильность основных эксплуатационных параметров.

Однако в известных технических решениях декоративно-художественные свойства изделий во многом определяются цветом декоративного слоя бетона, который зависит не только от используемых пигментов, но и от соотношения воды и цемента, и количества цемента в бетоне. Чем выше соотношения воды и цемента, тем светлее кажется бетон. Как правило, для изготовления тротуарной плитки используется бетон с водоцементным отношением (в/ц) не более 0.4.

При использовании известных технологий при производстве плитки методом вибропрессования, для получения бетонов насыщенных цветов необходим большой расход пигментов и использование, как правило, белого цемента. Обычно в бетон добавляют до 8% пигментов, а пигментов с хорошей красящей способностью - от 0,5%.

Поставленные задачи в заявленном изобретении решаются за счет использования предложенного состава исходных ингредиентов в полусухой бетонной смеси лицевого слоя строительного изделия в сочетании с указанным составом основного слоя и введением операции вскрытия фактуры лицевого слоя изделия пескоструйной или дробеструйной обработкой.

При осуществлении способа изготовления двухслойных строительных изделий вибропрессованием из жестких бетонных смесей укладывают в матрицу жесткую бетонную смесь основного слоя, предварительно уплотняют ее вибрацией, укладывают поверх уплотненного основного слоя жесткую бетонную смесь лицевого слоя, окончательно уплотняют вибропрессованием уложенные в матрицу бетонные смеси, и создают условия для твердения полученного изделия, при этом используют жесткую бетонную смесь основного слоя следующего состава, мас.%:

Цемент	- 13,1-13,2
Гравий крупностью 3-10 мм	- 39,6-39,9
Песок Мкр 2,5-3,0	- 43,4-43,7
Вода	- остальное,

предварительное уплотнение осуществляют с удельным давлением 120-250 г/см ² в течение 0,5-5,0 с, а жесткую бетонную смесь лицевого слоя используют следующего состава, мас.%:

Цемент	- 18,2-18,6
Мука кварцевая или
доломитовая	- 1,1-2,9
Заполнитель декоративный	- 71,0-75,8
Вода	- остальное,

причем в качестве декоративного заполнителя используют смесь песка (ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ»), серпентинита, гранита и мрамора фракции 0,9-7 мм, или смесь песка (ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ»), амфиболита, серпентинита и мрамора фракции 0,9-7 мм, или смесь песка (ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ»), амфиболита, гранита и мрамора фракции 0,9-7 мм, окончательное уплотнение осуществляют вибропрессованием с удельным давлением 110-140 г/см² в течение 3,0-12,0 после чего изделие отправляют в камеры выдержки и после окончания твердения осуществляют дробеструйную или пескоструйную обработку поверхности лицевого слоя изделия для вскрытия его фактурной поверхности.

В состав жесткой бетонной смеси для изготовления лицевого слоя изделия может быть введен пигмент в количестве, мас.%: 0,37-0,56.

В качестве заполнителя в состав жесткой бетонной смеси для изготовления лицевого слоя изделия можно использовать песок, смесь серпентинита, гранита, мрамора фракций 0,9-7,0 мм в соотношении 1,5:1,0:1,7:1,1.

Также в качестве заполнителя в состав жесткой бетонной смеси для изготовления лицевого слоя изделия можно использовать песок, смесь амфиболита, серпентинита, мрамора фракций 0,9-7,0 мм в соотношении: 1,0:1,5:1,1:1,2, при этом в состав смеси должен быть введен пигмент темно-коричневый в количестве не менее 0,55 мас.%.

Кроме того, в качестве заполнителя в состав жесткой бетонной смеси для изготовления лицевого слоя изделия можно использовать песок, смесь амфиболита, гранита, мрамора фракций 0,9-7,0 мм в соотношении: 1,4:1,0:1,0:3,1, при этом в состав смеси должен быть введен пигмент темно-коричневый в количестве не менее 0,50 мас.%.

Также в качестве заполнителя в состав жесткой бетонной смеси для изготовления лицевого слоя изделия можно использовать песок, смесь серпентинита, гранита, мрамора в соотношении: 1,3:1,3:1,5:1,0 фракций 0,9-7,0 мм.

В качестве заполнителя в состав жесткой бетонной смеси для изготовления лицевого слоя изделия можно также использовать песок, смесь амфиболита, серпентинита, мрамора фракций 0,9-7,0 мм в соотношении: 1,3:1,4:1,0:1,1, при этом в состав смеси должен быть введен пигмент темно-коричневый в количестве не менее 0,55 мас.%.

При осуществлении способа укладку в матрицу жесткой бетонной смеси основного слоя производят преимущественно посредством дозирующих устройств в течение 2,0-6,0 при осуществлении колебательных движений, затем предварительной вибрацией уплотняют уложенную в матрицу бетонную смесь основного слоя импульсами с удельным давлением в 120-250 г/см² в течение 0,5-5,0 с до достижения начальной требуемой плотности, укладку поверх уплотненного основного слоя жесткой бетонной смеси лицевого слоя производят посредством дозирующих устройств и производят окончательное уплотнение в течение 3,0-12,0 с воздействием пуансона и вибростола пресса с удельным давлением в 110-400 г/см² до достижения плотности материала изделия 1,2-1,5 исходной плотности бетона.

Двухслойное строительное изделие, полученное вибропрессованием, включает декоративный лицевой и основной слои, изготовленные из жестких бетонных смесей, при этом смесь для основного слоя содержит, мас.%:

Цемент	- 13,1-13,2
Гравий крупностью 3-10 мм	- 39,6-39,9
Песок Мкр 2,5-3,0	- 43,4-43,7
Вода	- остальное

Для изготовления лицевого слоя изделия использована жесткая бетонная смесь следующего состава, мас.%:

Цемент	- 18,2-18,6
Мука кварцевая или
доломитовая	- 1,1-2,9
Заполнитель декоративный	- 71,0-75,8
Вода	- остальное,

причем в качестве заполнителя использована смесь песка (ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ») с одним из следующих составов фракций 0,9-7,0 мм: серпентинит, гранит и мрамора, или амфиболит, серпентинит и мрамор, или амфиболит, гранит и мрамор.

В состав жесткой бетонной смеси для изготовления лицевого слоя изделия может быть введен пигмент в количестве, мас.%: 0,37-0,56.

В качестве заполнителя в состав жесткой бетонной смеси для изготовления лицевого слоя изделия может быть использована смесь следующих ингредиентов: песок, серпентинит, гранит, мрамор в соотношении 1,5:1,0:1,7:1,1.

В качестве заполнителя в состав жесткой бетонной смеси для изготовления лицевого слоя изделия может быть использована смесь следующих ингредиентов: песок, амфиболит, серпентинит, мрамор в соотношении: 1,0:1,5:1,1:1,2, при этом в состав смеси введен пигмент темно-коричневый в количестве не менее 0,55 мас.%.

В качестве заполнителя в состав жесткой бетонной смеси для изготовления лицевого слоя изделия может быть использована смесь следующих ингредиентов: песок, амфиболит, гранит, мрамор в соотношении: 1,4:1,0:1,0:3,1, при этом в состав смеси введен пигмент темно-коричневый в количестве не менее 0,50 мас.%.

В качестве заполнителя в состав жесткой бетонной смеси для изготовления лицевого слоя изделия может быть использована смесь следующих ингредиентов: песок, серпентинит, гранит, мрамор в соотношении: 1,3:1,3:1,5:1,0.

В качестве заполнителя в состав жесткой бетонной смеси для изготовления лицевого слоя изделия может быть использована смесь следующих ингредиентов: песок, амфиболит, серпентинит, мрамор в соотношении: 1,3:1,4:1,0:1,1, при этом в состав смеси введен пигмент темно-коричневый в количестве не менее 0,55 мас.%.

При изготовлении двухслойного изделия в матрицу уложена бетонная смесь основного слоя в течение 2,0-6,0 при осуществлении колебательных движений и уплотнена предварительной вибрацией импульсами с удельным давлением в 120-250 г/см ² в течение 0,5-5,0 с, затем поверх бетонной смеси основного слоя уложена бетонная смесь лицевого слоя и окончательно уплотнена в течение 3,0-12,0 с удельным давлением в 110-400 г/см ².

Указанные в формуле изобретения пределы содержания ингредиентов обусловлены следующими причинами. При уменьшении содержания цемента менее 0,24-0,26 от количества декоративного наполнителя, несмотря на наличие 1-3% кварцевой или доломитовой муки, возможно неполное и неплотное заполнение пространства между зернами наполнителя, образование пор, раковин. При увеличении содержания цемента (уменьшении количества декоративного заполнителя) снижается декоративная выразительность фактурной поверхности лицевого слоя и делается более трудоемким процесс обнажения фактурной поверхности изделия. Предложенный состав смеси для изготовления лицевого слоя изделия обеспечивает также надежное сцепление с основным бетонным слоем.

Техническим результатом от использования изобретения является улучшение декоративно-художественных свойств лицевых поверхностей строительных изделий за счет восприятия их как изделий из натуральных камней при обеспечении высоких эксплуатационных показателей - прочности и долговечности изделия, в том числе высокой устойчивости к поверхностным повреждениям и высолам, снижение водопоглощения, истираемости и обеспечение высокой морозостойкости, снижение материалоемкости и стоимости (минимизации количества используемых пигментов), возможность использования не только белого, но и серого цемента без снижения декоративных свойств изделия. Кроме того, предложенный способ более производителен.

Техническим результатом является также то, что поверхность изделия, обнаженная дробеструйной или пескоструйной обработкой, имеет качественную фактуру и в том числе высокую декоративную выразительность, готовые изделия, изготовленные из предложенных составов, имеют фактуру с равномерно распределенным наполнителем. При этом высокие эксплуатационные показатели получаемых изделий определяются низким водоцементным отношением (0,24-0,30) и тем, что вследствие использования в составе смеси кварцевой или доломитовой муки (с содержанием не менее 80% фракций не более 0,1 мм), заполняющей в процессе уплотнения смеси при формовании пространство между фрагментами наполнителя, за счет чего в лицевом слое готового изделия отсутствуют поры. Оптимально подобранный состав лицевого слоя позволяет в процессе изготовления изделия распределить и упаковать меньшие по размеру частицы песка и кварцевой (или доломитовой) муки в промежутках между большими по размеру фракциями наполнителя. Вследствие этого образуется оптимальная макроструктура смесей и это определяет низкое водопоглощение, истираемость, высокую морозостойкость изделия.

В уровне техники обнаружены источники информации (например, авторское свидетельство SU 1742066, патент RU 2166037, патент RU 2058893), в которых используют операции (фрезерование, пескоструйная обработка) для обнажения фактурной поверхности строительного изделия.

Однако в известных технических решениях не обеспечивается повышение физико-механических характеристик при одновременном получении требуемого декоративного эффекта. Заявленное изобретение (составы смесей) разрабатывалось специально под последующую дробеструйную или пескоструйную обработку с тем, чтобы получить высокую плотность бетона, отсутствие пористости. Это существенно не только для снижения водопоглощения, истираемости и повышения морозостойкости, но также обеспечивает высокое качество поверхности, ее монолитность, плотное прилегание частиц наполнителя друг к другу, отсутствие поверхностных дефектов (пористости, сколов) даже после дробеструйной или пескоструйной обработки. Готовые изделия, кроме эффектного декоративного вида и упомянутых выше высоких эксплуатационных показателей, имеют шершавую, не скользкую поверхность, что является одной из важных эксплуатационных характеристик тротуарной плитки.

Осуществление изобретения

Изготовление вибропрессованных двухслойных строительных изделий с лицевым слоем осуществляют в вибропрессе.

Предварительно в отдельных смесителях приготавливают жесткие бетонные смеси основного и лицевого слоев. После приготовления смеси подаются в бункера вибропресса. Далее, посредством транспортных тележек, бетон доставляется в пресс-форму. Матрица прижимает технологический поддон к вибростолу пресса, после загрузки смеси в матрицу опускается пуансон, и включаются вибраторы вибростола и пуансона.

Укладку основного и лицевого слоев осуществляют в два этапа. Укладывают бетонную смесь основного слоя изделия, после укладки бетонной смеси основного слоя проводят предварительное уплотнение смеси, затем поверх основного укладывают бетонную смесь лицевого слоя и осуществляют процесс окончательного уплотнения, при этом матрица обеспечивает формование стенок изготавливаемого изделия. Формование изделий происходит на сменных технологических поддонах, подаваемых затем в камеры выдержки.

Изменением параметров частоты и амплитуды вибрации вибростола и пуансона, наполнением матрицы смесью, задают требуемые режимы уплотнения смесей, обеспечивающие получение изделий высокой прочности. Пуансон может иметь на своей поверхности рисунок, который отпечатывается на лицевой поверхности тротуарной плитки.

Первый этап осуществления способа - приготовление бетонной смеси.

Для приготовления основного слоя строительного изделия используют, например, бетонную смесь следующего состава: цемент серый, гравий фракций 3-10 мм, песок Мкр 2,5-3,0, вода.

Приготовление бетонной смеси основного слоя осуществляют, например, смешением 300 кг цемента М500 с 1090 кг мелкого заполнителя в виде песка с модулем крупности 2,5-3,0 мм и гравия фракций 3-10 мм без подачи воды в течение 20-50 с. После определения водоцементного отношения (далее - в/ц), подается вода, для достижения в/ц 0,24-0,3.

Лицевой слой изделия выполняют из бетонной смеси следующего состава: цемент, мука кварцевая или доломитовая крупностью не более 0,1 мм (80%), заполнитель декоративный, пигмент, вода.

В качестве декоративного заполнителя использована смесь песка (ГОСТ 8736-93, например, Половинский), серпентинита, гранита и мрамора, или смесь песка песка (ГОСТ 8736-93, например, Половинский), амфиболита, серпентинита и мрамора, или смесь песка песка (ГОСТ 8736-93, например, Половинский), амфиболита, гранита и мрамора.

Приготовление бетонной смеси лицевого слоя осуществляют, например, смешением 420 кг цемента М500 с 50 кг кварцевой или доломитовой муки крупностью 0,1 мм (не менее 80% от массы муки), и 1650 кг декоративного заполнителя при введении воды до достижения в/ц 0,24-0,35.

В случае использования пигмента, он подается примерно за 30 секунд до подачи цемента. При необходимости вводят гидрофобные, декоративные или иные добавки. Оптимальный режим перемешивания: кварцевая мука + пигмент - 15-20 с; кварцевая мука + пигмент + заполнитель - 15-20 с; кварцевая мука + пигмент + заполнитель + цемент - около 20 с; кварцевая мука + пигмент + заполнитель + цемент + вода + добавки - 1-1,5 мин. Всего - 2-2,5 мин.

Второй этап - процесс формования.

Посредством дозирующих устройств сначала укладывают в матрицу бетонную смесь основного слоя в течение 2,0-6,0 при осуществлении колебательных движений транспортной тележки. Затем предварительной вибрацией уплотняют уложенную в матрицу бетонную смесь основного слоя импульсами с удельным давлением в 120-250 г/см² в течение 0,5-5,0 с до достижения начальной требуемой плотности. Второй этап предусматривает укладку поверх бетонной смеси основного слоя бетонной смеси лицевого слоя и окончательное уплотнение в течение 3,0-12,0 с воздействием пуансона и вибростола пресса, с удельным давлением в 110-400 г/см². Плотность материала изделия после завершения процесса окончательного уплотнения составляет 1,2-1,5 исходной плотности бетона.

Третий этап - твердение.

Технологические поддоны с отформованными изделиями подаются в камеры выдержки. Допускается твердение изделий, изготовленных из заявленных смесей, в условиях производственного помещения, таким образом, что позволяет значительно снизить расходы на тепловую обработку изделий.

Изделия снимаются с технологических поддонов по достижению прочности бетона не менее 15.0-20.0 МПа (через 5-8 часов), затем освободившиеся поддоны повторно подаются на формовочный участок и цикл повторяется.

Четвертый этап - вскрытие фактурной поверхности лицевого слоя изделия.

Затвердевшие изделия подвергаются дробеструйной или пескоструйной обработке, обнажающей фактурную поверхность изделия из натуральных камней. Возможна также пескоструйная обработка.

Заявленные составы смесей позволяют получить негладкую поверхность изделия, образованную заполнителем из смеси натуральных камней, плотно прилегающих друг к другу, без пор и раковин.

Изобретение иллюстрируется примерами выполнения изделий.

Состав смеси для основного слоя	Примеры
	№1	№2	№3	№4	№5
Цемент серый М500, мас.%	13,2	13,2	13,2	3,2	13,2
Гравий крупностью 3-10 мм, мас.%	39,6	39,6	39,6	39,8	39,8
Песок Мкр 2,5-3,0,
мас.%	43,5	43,5	43,4	43,7	43,7
Вода, мас.%	3,7	3,7	3,7	3,3	3,3
Состав смеси для декоративного слоя	Примеры
	№1	№2	№3	№4	№5
Цемент серый («Оскольский»), мас.%	-	-	-	-	18,3
Цемент белый («Щуровский»), мас.%	18,5	18,3	18,4	18,6	-
Мука кварцевая или доломитовая, мас.%	2,8	1,1	2,86	1,1	1,1
Заполнитель декоративный, мас.%	73,9	75,1	71,3	72,0	75,5
Пигмент, мас.%	-	0,37	-	0,55	0,55
Вода, мас.%	4,8	5,13	7,44	7,75	4,55
Состав декоративного заполнителя	Примеры
	№1	№2	№3	№4	№5
Песок (Половинский), мас.%	20,7	15,5	18,7	20,4	16,3
Амфиболит, мас.%	-	23,8	-	18,6	11,4
Серпентинит, мас.%	13,8	17,5	19,0	16,0	-
Гранит, мас.%	23,9	-	18,5	-	11,8
Мрамор, мас.%	15,5	18,3	15,1	17,0	36,0

Приготовление бетонной смеси основного слоя для примеров № 1-3 осуществляют одинаково: смешивают 300 кг цемента М500 с 900 кг мелкого заполнителя в виде песка с модулем крупности 2,5-3,0 и 990 кг гравия фракций 3-10 мм без подачи воды в течение 40 с. После определения водоцементного отношения подают воду в количестве 84 л и осуществляют перемешивание полученной бетонной смеси.

Для примеров для получения основного слоя № 4 и № 5 смешивают 300 кг цемента М500 с 905 кг мелкого заполнителя в виде песка с модулем крупности 2,5-3,0 мм и 993 кг гравия фракций 3-10 мм без подачи воды в течение 35 с. После определения водоцементного отношения подают воду в количестве 75 л и осуществляют перемешивание полученной бетонной смеси.

Приготовление бетонной смеси лицевого слоя для примера № 1 осуществляют смешением 420 кг цемента М500 с 64 кг доломитовой муки крупностью 0,1 мм (не менее 80% от массы муки), и 1678 кг декоративного заполнителя при введении воды до достижения в/ц 0,24-0,35. Декоративный заполнитель для примера № 1 состоит из песка (Сычи) 470 кг, серпентинита 313 кг, гранита 543 кг, мрамора 352 кг. Перемешивают доломитовую муку с заполнителем в течение 20 с, добавляют цемент, перемешивают еще около 20 с, добавляют воду и перемешивают полученную смесь в течение 1,5 мин. Подают смесь на формование.

Для состава согласно примеру № 2 приготовление бетонной смеси лицевого слоя осуществляют аналогично примеру № 1. Смешивают 420 кг цемента М500 с 25 кг кварцевой муки крупностью 0,1 мм (не менее 80% от массы муки), и 1724 кг декоративного заполнителя, вводят воду до достижения в/ц 0,24-0,35. Декоративный заполнитель для примера № 2 состоит из песка (Половинский) 356 кг, амфиболита 546 кг, серпентинита 402 кг, мрамора 420 кг.

Для состава согласно примеру № 3 приготовление бетонной смеси лицевого слоя осуществляют аналогично примеру № 1. Смешивают 420 кг цемента М500 с 65 кг кварцевой муки и 1628 кг декоративного заполнителя, вводят воду до достижения в/ц 0,24-0,35. Декоративный заполнитель для примера № 3 состоит из песка (Половинский) 427 кг, серпентинита 434 кг, гранита 422 кг и мрамора 345 кг.

Для состава согласно примеру № 4 приготовление бетонной смеси лицевого слоя осуществляют аналогично примеру №1. Смешивают 420 кг цемента М500 с 25 кг кварцевой муки крупностью 0,1 мм (не менее 80% от массы муки), и 1626 кг декоративного заполнителя, вводят воду до достижения в/ц 0,24-0,35. Декоративный заполнитель для примера № 4 состоит из песка (Сычи) 461 кг, амфиболита 420 кг, серпентинита 361 кг, мрамора 384 кг.

Для состава согласно примеру № 5 приготовление бетонной смеси лицевого слоя осуществляют аналогично примеру № 1. Смешивают 420 кг цемента М500 с 25 кг кварцевой муки крупностью 0,1 мм (не менее 80% от массы муки), и 1733 кг декоративного заполнителя, вводят воду до достижения в/ц 0,24-0,35. Декоративный заполнитель для примера №5 состоит из песка (Половинский) 374 кг, амфиболита 262 кг, гранит 271 кг, мрамора 826 кг.

Испытания изделий (примеры №№1-5) были проведены Испытательной лабораторией строительных материалов, изделий и конструкций ГУП г.Москвы «НИИМосстрой».

В результате этих испытаний было установлено соответствие изделий требованиям технических условий (ТУ) 5746-001-76433836-2005 и ГОСТ 17608-91 «Плиты бетонные тротуарные». Водопоглощение изделий составляло 3,2-3,4% (требование ГОСТ и ТУ: не более 5,0); истираемость бетона плит - 0,68-0,70 г/см² (требование ГОСТ и ТУ: не более 0,7); средняя плотность изделий ( ) и предел прочности R_сж на изгиб и сжатие после 200 циклов попеременного замораживания и оттаивания составляла соответственно

=2340-2360 кг/м³ R _сж=31,10-32,7 МПа.

После 200 циклов попеременного замораживания и оттаивания потеря массы - не более 3%, потеря прочности - не более 5%.

Испытания, проведенные в соответствии с ГОСТ 10060.1-95 «Бетоны. Базовый метод определения морозостойкости», показали соответствие требованиям морозостойкости (F200 в солях).