CC BY
31Малюкова М. В., аспирант Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
СОВРЕМЕННАЯ СИСТЕМА ОКРАШИВАНИЯ ПЛИТ БЕТОННЫХ ТРОТУАРНЫХ
Разработана система окрашивания вибропрессованных плит бетонных тротуарных, которая позволяет обеспечить плавный переход цветов облицовочного слоя бетона с получением каждой единицы продукции в многоцветном исполнении типа «colour-mix» при высоком уровне механических свойств изделий.
Ключевые слова: вибропрессованные бетоны, технология окрашивания «colour-mix», архитектурный бетон
Асфальтовая серость городов уходит в прошлое. Все чаще для устройства пешеходных дорожек, детских площадок, парковых зон, дачных участков используются элементы мощения из декоративного бетона. Тротуарная плитка является предпочтительным элементом благоустройства территории, как ландшафтных дизайнеров, так и строителей. И если последних, главным образом, интересуют технологические характеристики изделий и удобство укладки, то дизайнер хочет видеть разнообразие формы и расцветки.
Если недавно потребителю достаточно было предложить тротуарную плитку серого цвета стандартной формы («прямоугольник», «катушка», «квадрат» и т.д.), то в настоящее время наибольший спрос определяют эксклюзивные коллекции с фактурными формами и новым окрасом из нескольких цветов.
Но, несмотря на то, что изготовление цветных изделий отличается лишь незначительно от производства аналогичных неокрашенных изделий, в технологии производства возникает ряд вопросов.
Основными факторами, влияющими на цвет плит бетонных тротуарных, изготовленных методом полусухого вибропрессования являются: сырьевые компоненты, состав и водоцементное отношение бетонной смеси, режим твердения изделий и технология окрашивания [1.. .9].
Известны различные технологии производства, в которых реализована идея получения цветных изделий из бетона. Включения разного цвета создаются в изделиях, как правило, при помощи размещения перегородок в загрузочном оборудовании, либо в матрице пресс-формы. При размещении перегородок в ячейках матрицы пресс-формы и заполнении полученных отсеков бетонной смесью выбранного цвета указанные перегородки остаются в готовом изделии, что отрицательно влияет на прочностные свойства [10, 11].
В других вариантах перегородки устанавливают в загрузочном ящике с гидроприводом. В разные отсеки загрузочного ящика помещают бетонную смесь разного цвета. При этом загрузку декоративного слоя выполняют прерывисто многократно и многослойно [12]. Таким образом, например, имитируют расцветку природного камня.
Используют технологию изготовления декоративных строительных изделий, включающую перемешивание с водой вяжущего, содержащего портландцементный клинкер, твердый модификатор, наполнители (гипс и пигменты), заполнители, функциональные добавки, выдерживание полученной смеси с последующей ее укладкой, формовкой, уплотнением и термообработкой [13]. Причем для получения многоцветных изделий готовят несколько смесей, различающихся по цвету или тону, которые через систему сит, например, через колосниковые решетки, подают в бункер, поддерживая при этом стационарный поток каждой смеси.
Для изготовления декоративных изделий с мраморовидной структурой используют цветные смеси, а также устройство, представляющее собой бункер, разделенный внутренней перегородкой на два отсека. В нижней части бункера предусмотрен шибер, перекрывающий выход из обоих отсеков. Под ним расположен другой бункер, образуемый в нижней части стенками, две из которых прикреплены к осям, вокруг которых они могут поворачиваться. Подвижные стенки имеют отверстия и представляют собой систему сит, в данном случае, колосниковых решеток, так как отверстия выполнены в форме щелей, с колосниками. На центральном колоснике закреплены на крючках цепи, которые могут регулировать угол наклона колосниковых решеток. Как правило, они находятся в положении, открывающем вид на них сверху.
При изготовлении изделий с мраморовидной структурой цветные смеси
помещают в указанные отсеки. После этого открывают шибер и смеси перетекают во второй бункер, а из него через щели колосников в формы. При этом не происходит разрывов сплошности потоков каждой смеси и в результате на лицевой поверхности изделий формируется четкая мраморовидная текстура, то есть имеется четкая граница при переходе от одного оттенка цвета к другому.
Известен прием укладки облицовочного слоя бетона в матрицу пресс-формы с обеспечением плавного перехода друг в друга всех изначально поданных цветов бетонной смеси, что обеспечивает получение бетонных изделий с более широкими функциональными возможностями для создания новых цветовых решений при реализации архитектурно-строительных проектов.
Однако, существующие технологии полусухого вибропрессования бетона не позволяют получить плавный переход цветов в готовом изделии.
Нами разработана технология
современного окрашивания типа «colour-mix», обеспечивающая плавный переход цветов облицовочного слоя бетона с получением каждой единицы продукции в многоцветном исполнении [14].
Предлагаемый способ изготовления изделий из цветного (архитектурного) бетона
а)
Подача облицовочного бетона
"Г
Цвет 1
б)
1 Г
Цвет 2 Цвет 3
Перегороди между ячейками промежуточного приемного бункера
методом полусухого вибропрессования включает формирование основного и облицовочного слоя изделий путем подачи бетонной смеси из смесителя в приемочные бункеры, дозирование ее в трансферкары, формование слоев изделий возвратно-поступательным движением трансферкары над матрицей пресс-формы, профилирование смеси основного слоя пуансоном, последующее формование облицовочного слоя и вибропрессование изделий. При этом приемочный бункер облицовочного бетона разделяют в поперечном направлении шибером на промежуточный бункер и основной бункер, а промежуточный бункер снабжают продольными перегородками, не допускающими смешивания при загрузке порций облицовочного бетона разного цвета. Облицовочный бетон каждого цвета подается в промежуточный приемочный бункер вибропрессовальной машины раздельно (рис. 1), а после завершения подачи облицовочного бетона всех цветов открывают шибер, облицовочная смесь поступает в основной бункер, из которого дозируется в трансферкару. Трансферкара перемещается к матрице и совершает возвратно-поступательные движения над матрицей, чтобы бетон облицовочного слоя поступил в матрицу, в ячейках которой уже находится слой основного бетона.
Направление движения трансферкары и шибера
1 Шибер 3 "открыт"
/ и: 2 / по / "г ибер 3 в тоже нии закрыт"
Рис. 1 Поперечный разрез загрузочного оборудования для подачи смеси облицовочного бетона на вибропрессовальную машину (а), вид сбоку загрузочного оборудования (б): 1 - промежуточный приемочный бункер; 2 - основной бункер; 3 - шибер; 4 - трансферкара; 5 - матрица пресс-формы
Промежуточный приемочный бункер 1 снабжен продольными перегородками, не допускающими смешивания порций
облицовочного бетона разного цвета. Указанные перегородки разделяют промежуточный приемочный бункер 1 на независимые ячейки, количество которых соответствует количеству разноцветных смесей облицовочного бетона, используемых в одном цикле получения изделий. Облицовочный бетон каждого цвета подается в промежуточный приемочный бункер 1 раздельно, а после завершения подачи всех цветов облицовочного бетона шибер 3 открывают, то есть переводят из положения «закрыт», как показано на рис. 1, б, в положение «открыт». Облицовочная смесь опускается (выпадает) в основной бункер 2 облицовочного бетона. При перемещении бетона из промежуточного приемочного бункера 1 в основной бункер 2 происходит частичное смешивание порций разноцветного бетона, которое продолжается на этапе формования изделий. Для формования изделий из основного бункера 2 бетон дозируется в трансферкару 4. Трансферкара 4 представляет собой вагонетку без дна, размещенную под бункером 2 на плоском металлическом столе. Этот стол находится на одном уровне с матрицей 5 пресс-формы и примыкает к ней. Трансферкара 4 перемещается к матрице 5 и совершает возвратно-поступательное движение над матрицей 5 пресс-формы, чтобы бетон облицовочного слоя поступил в ячейки матрицы, в которых уже находится слой основного бетона. Возвратно поступательное движение трансферкары дополнительно размывает границы между раздельно загруженными в бункер порциями цветного бетона, обеспечивая плавный переход друг в друга разных цветов с получением готового бетонного изделия с расцветкой типа «colour-mix».
После завершения процесса вибропрессования полуфабрикат в виде полусухой смеси выдавливают пуансоном на технологический поддон (рис. 2) и подают в сушильную камеру.
Перегородки внутри промежуточного приемочного бункера облицовочного бетона устанавливают вдоль движения трансферкары по всей длине бункера, а подачу цветного облицовочного бетона осуществляют адресно в каждую ячейку промежуточного приемочного бункера отдельно.
В результате получают изделия разнообразной формы и размеров из цветного бетона, содержащие основной и облицовочный слои, при этом облицовочный слой каждого изделия выполнен многоцветным с плавным
переходом друг в друга двух, трех и более цветов бетонной смеси.
Рис. 2. Партия готовых изделий из цветного бетона
Цветовая гамма облицовочного слоя может варьироваться в пределах основных цветовых пигментов, а также в зависимости от процентного содержания этих пигментов в составе слоя. Основные применяемые цвета облицовочного слоя - это красный, зеленый, синий, оранжевый, желтый, коричневый, черный, серый (изготавливается без применения цветовых пигментов), белый (изготавливается без цветовых пигментов с применением белого цемента), горчичный, розовый, бежевый и песочный. Также возможно изготовление и других цветов в зависимости от процентного отношения пигментов при их смешивании по выбранному рецепту (рис. 3).
Рис. 3. Укладка тротуарной плитки на объекте строительства с чередованием переходов цвета между соседними плитками
Окрашивание тротуарной плитки не ухудшает физико-механические свойства.
Изделие может быть выполнено, например, в форме брусчатки или тротуарной плитки, или в форме бетонного бордюра, или в форме поребрика, или в виде плоского изделия любой другой формы.
Во время укладки тротуарной плитки, окрашенной по предлагаемой технологии, на объектах строительства появляется возможность чередовать переходы цвета между соседними плитками и создавать неповторимые цветовые решения.
Разработанная технология современного окрашивания типа «colour-mix» обеспечивает плавный переход цветов облицовочного слоя бетона с получением каждой единицы продукции в многоцветном исполнении при высоком уровне механических свойств изделий.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Петер Вебер. Цветной бетон - влияние, оказываемое на цвет процессами производства, ухода и состаривания// СР1 - Международное бетонное производство, 2007. №6. С. 32-37.
2. Сулейманова Л.А., Погорелова И.А., Малюкова М.В. Высокоплотные составы вибропрессованных бетонов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2011. № 3. С. 48-50.
3. Сулейманова Л. А., Малюкова М.В. Высолы (выцветы) на поверхности бетонных изделий // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2012. №3. С. 28-31.
4. Сулейманова Л.А., Малюкова М.В. Повышение качества мелкоштучных изделий за счет равномерного заполнения формы жесткой смесью // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2013. № 3. С. 56-60.
5. Kharkhardin A.N., Suleymanova L.A., Kara K.A., Maluykova M.V., Kozhukhova N.I. ^e Determination of Topological Properties in Polydispersed Mixtures on the Results of Sieve Laser and Particle Size Analysis // World Applied Sciences Journal. 2013. № 25. Т.2. С. 347-353.
6. Сулейманова Л.А., Лесовик Р.В., Глаголев Е.С., Сопин Д.М. Высококачественные бетоны на техногенном сырье для ответственных
изделий и конструкций // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2008. № 4. С. 34-37.
7. Стрельцова Т.П., Соловьева Л.Н., Максакова Е.С., Никулина М.В. Особенности декоративных бетонов в зависимости от колорирующего компонента // В сборнике: Инновационные материалы и технологии (ХХ научные чтения) Материалы Международной научно-практической конференции. 2013. С. 223-225.
8. Лесовик В.С., Агеева М.С., Денисова Ю.В., Иванов А. В. Использование композиционных вяжущих для повышения долговечности брусчатки бетонной // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2011. № 4. С. 52-54.
9. Нечаев А.Ф., Стрельцова Т.П., Мухачева В.Д., Ломаченко С.М. Некоторые аспекты агрегативной устойчивости пигментных суспензий // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2010. № 2. С. 122-124.
10. Патент на изобретение ЯИ 2358862. Поддон для вибропрессования тротуарной плитки с рельефным изображением / Кравченко В.А., Захаров Э.В. Опубл. 20.06.2009.
11. Патент на изобретение ЯИ 2006123742. Способ декорирования поверхности бетонных изделий / Ю.А. Щепочкина. Опубл. 10.01.2008.
12. Патент на изобретение ЯИ 2175913. Способ изготовления имитирующего природный камень искусственного строительного камня и устройство для его осуществления. Опубл. 20.11.2001.
13. Патент на изобретение ЯИ 2084416. Способ изготовления декоративных строительных изделий и/или декоративных покрытий / Юдович Б.Э., Сорокин Ю.В., Фаликман В.Р., Зубехин С.А., Башлыков Н.Ф., Серых Р.Л., Кадаваль-и-Фернандес-де-Лесета Альфонсо-Карлос, Луис-Мануэль-Рон-Рувидаль. Опубл. 20.07.1997.
14. Патент на изобретение № 2476312. Способ изготовления изделий из цветного архитектурного бетона и изделие, полученное этим способом / Н.Н. Щербин, А.А. Боблак, М.В. Малюкова // Заявл. 27.09.11; опубл. 27.02.13. Бюл. № 6. 3 с.
