Tento článek je výňatek z knihy „Sand Concrete“, autora Lvovich Konstantin Iosifovich. Knihu si můžete zakoupit:
1. v internetovém obchodě Ozone >> koupit
2. v internetovém obchodě Stroy-Beton >> koupit

V Rusku se nejvíce používá Vibrokomprese; Existují jak dlouholeté zkušenosti s používáním metody, tak domácí vývoj v oblasti techniky a zařízení [120, 121].

Vyrábějí se nové typy cihlářských strojů a automatizovaných linek, které se osvědčily v dlouhodobém provozu. Ukázalo se, že vibrokompresí je možné získat vysoce kvalitní výrobky z cemento-pískových směsí, a to nejen eliminací použití forem a zkrácením doby tepelné a vlhkostní úpravy, ale také snížením požadavků na kvalitu kameniva. uložené dodavateli zahraničního zařízení. Vibrokomprese také zajišťuje výrobu kalibrovaných rozměrů a vysoce kvalitních povrchů výrobků.

Analýza návrhů lisů na betonové bloky od předních světových i tuzemských výrobců s mnohaletými zkušenostmi s jejich výrobou a provozem v Rusku i v zahraničí ukázala, že v nejlepších možnostech vybavení je matrice instalována na vibrační plošině v takových způsob, jakým se vibrační nárazy podobné těm na betonové směsi v matrici přenášejí na razník. To umožňuje zkrátit dobu formování výrobků a zvýšit tuhost formovaných směsí.

Na Obr. Obrázek 5.7 ukazuje schéma formovacího komplexu včetně lisu na cihly se zvedací matricí. Stroj na výrobu cihel se skládá ze tří hlavních součástí: formovací jednotky, mechanismu podávání palet a mechanismu podávání betonu. Tvářecí jednotka obsahuje nosné sloupy 1, horní příčník 2, spodní nosnou desku 3. Na sloupech jsou instalovány konzoly s tlumiči, na kterých je umístěna vibrační plošina 4 s vibrátory 5. Matrice 6, sestávající rámu a vložky, se pohybuje podél sloupů pomocí hydraulických nebo pneumatických válců.

Válec 7 lisovníku 8 je namontován na horním příčném nosníku, ke kterému jsou připevněny matrice.

Mechanismus dávkování betonu je svařovaný rám 9, na kterém je namontována násypka 10.

Systémem pák 11 a pohonu 12 se po vedeních pohybuje měřicí skříň 13 s posunovačem. Na přední stěně boxu je zařízení pro čištění razidel od zbytků betonu.

Mechanismus podávání palet obsahuje skladovací zařízení 14 namontované na rámu 15, po kterém se vratně pohybuje vozík se skládacími zarážkami pomocí hydraulického válce. Stroj na výrobu cihel je vybaven přijímacím stolem 16, hydraulickou čerpací stanicí 17 a řídicím systémem 18.

Pracovní postup stroje na výrobu cihel:

— paleta je instalována na vibrační plošinu v dalším kroku dopravníku;

— matrice klesá dolů a přitlačuje vložku k paletě, pak se její horní rovina shoduje s nosnou základnou pro pohyb měřicí skříně. Razník je v horní poloze;

— beton se dodává do násypky dávkovacího mechanismu. Posunovač je ve své původní poloze, to znamená, že je přitlačen k zadní stěně měřícího boxu;

— měřící box je instalován nad matricí, jsou zapnuty vibrátory, betonová směs z měřícího boxu je distribuována do všech hnízd matrice;

— po zastavení vibrací se měřicí skříň vrátí do své původní polohy;

— na betonovou směs umístěnou v matricové buňce se spustí razník a zapnou se vibrátory. Betonová směs se zhutňuje kombinovaným vlivem vibrací a zatížení;

— po dokončení procesu zhutňování se zapnou válce pro zvedání matrice. Razník nadále zůstává ve spodní poloze a brání produktům, aby stoupaly spolu s matricí, dokud nejsou zcela uvolněny. K dalšímu vzestupu matrice dochází spolu s razníkem;

READ
Jak si vybrat klobouk k péřové bundě?

— paleta s čerstvě lisovanými výrobky je vytlačena zpod formovacího zařízení a na její místo nastupuje další paleta;

— matrice spolu s razníkem se spustí, matrice přitlačí paletu k vibrační plošině, razník se zvedne do původní polohy. Tvářecí jednotka je připravena na další cyklus.

Samotný proces objemové vibrokomprese lze rozdělit do 3 fází:

Tato fáze je obvykle kombinována s objemovým vibrodávkováním: betonová směs je pod vlivem vibrací umístěna do matrice. V tomto případě je směs rozprostřena po ploše matrice, vzduch je částečně odstraněn a směs je předem zhutněna v důsledku konvergence částic.

Částice plniva potažené cementovou pastou automaticky zaujímají optimální polohu během vibrací – malé jsou umístěny mezi velké, čímž se zmenšují dutiny ve směsi.

Vzhledem k tomu, že během procesu předběžného zhutňování je směs dávkována „na výrobek“, je nezbytné zajistit rovnoměrné naplnění matrice betonovou směsí, k čemuž byla vyvinuta řada technik praxí vibrokomprese:

– dávkování vibrací. Dávkování směsi se provádí při zapnuté vibrační plošině, což vede k částečnému odstranění vzduchu z betonové směsi a následně k větší rovnoměrnosti zásypu;

— multivibrace. Když se měřicí skříň pohybuje po matrici, na začátku a na konci pohybu se náhle zastaví, což způsobí, že systém rozkmitá s nízkou frekvencí a vysokou amplitudou (s dávkováním vibrací, vysokou frekvencí a nízkou amplitudou). Tento pohyb měřicí skříňky se provede 3–5krát;

— „vstup“ do měřicí skříně. Přední čelo měřicí skříně se zastaví za přední stranou matrice;

— zvětšení objemu měřícího boxu. Objem měřícího boxu je 1,5–2x větší než objem matrice cihlářského lisu, což zajišťuje stálou přítomnost sloupce betonové směsi nad matricí;

— instalace „soustružníku“. Míchadlo v procesu multivibrace provádí další směrový pohyb směsi. Konfigurace míchadla zpravidla závisí na typu lisovaného produktu. Pohybem měřícího boxu dochází na míchačce k nízkofrekvenčním oscilacím, které na jedné straně brání zhutňování betonové směsi v měřícím boxu a na druhé straně zlepšuje plnění buněk matrice. Řada zahraničních firem začala dodávat vibrolisovací zařízení s aktivními (s vlastním pohonem) míchadly.

Experimentálně byl potvrzen pozitivní vliv aktivního míchadla na kvalitu buněk výplňové matrice, zejména u výrobků s vysokými tenkými stěnami.

Mezi opatření zajišťující kvalitní plnění matrice cihlářského lisu dále patří:

— regulace obsahu vlhkosti ve směsi jako faktor, který významně ovlivňuje její reologické vlastnosti;

— důkladné promíchání směsi, zajištění její homogenity v souladu s normou;

– s celkovými rozměry matice, které se blíží čtverci a přesahují 1,0 m, – použití dvou zásobníků a dvou měřicích boxů, z nichž každý vyplňuje svou polovinu matice;

— dodávka kameniva a cementu od jednoho výrobce, včetně písku se stabilním granulometrickým složením a bezaditivovaného cementu stálé aktivity s konstantní normální hustotou cementové pasty.

Všechny tyto problémy se vyskytují i ​​v zahraniční praxi, i když v menší míře, vlivem použití praného, ​​suchého, frakcionovaného kameniva a čistých slínkových cementů v technologii.

Obvykle obsahuje směs cementu a písku vstupující do matrice až 60 % vzduchu. V důsledku opatření před zhutněním se jeho množství sníží na 20–25 % a tento vzduch je poměrně rovnoměrně distribuován po celém objemu směsi.

Při správném složení betonu, parametrech vibračních účinků a tlaku od razníku je zajištěno zkapalnění cementové pasty, to znamená, že se částice plniva přiblíží k sobě a kolem nich se vytvoří tenké strukturované slupky z cementové pasty. Výsledkem je, že směs cementu a písku získává vlastnosti tekutosti, což zajišťuje téměř úplné odstranění zachyceného vzduchu.

READ
Jak si vybrat místo pro lázeňský dům na místě?

Tato fáze lisování v nejlepších příkladech zařízení pro vibrační lisování se vyznačuje pulzujícím charakterem interakce mezi směsí a razníkem. Během vibračního procesu se razník periodicky odděluje od betonové směsi s následným dopadem na lisovaný výrobek.

Celkový dopad razníku (jeho vlastní hmotnost, hydraulický (pneumatický) tlak) a charakter vibračních rázů jsou přiřazeny tak, aby setrvačné trhací síly mohly vytvořit podmínky pro pulzující režim v interakci „vibrační plošina – zhutněný výrobek – razník “.

Zhutnění získané v přípravných fázích lze považovat za blízké požadovanému – v této fázi není prakticky žádný viditelný pohyb razníku a provádí se pouze odstranění (částečně rovnoměrnější rozložení po objemu) zbývajícího zachyceného vzduchu .

Aby se eliminovaly destruktivní procesy v čerstvě lisovaném produktu a úniky vzduchu, je v této fázi lisování na lisovník aplikována dodatečná síla, která zajišťuje uzavření vibračního systému „punč – produkt – vibrační plošina“.

Současně se zvýšením tlaku je vhodné zvýšit frekvenci kmitání vibrační plošiny např. na 100 Hz, čímž se drobné částice kameniva uvedou do rezonance a podpoří zhutnění betonové směsi.

Výše uvedený mechanismus tváření tvrdých a zvláště tvrdých směsí je výsledkem dlouholetého výzkumu a je základem pro operační algoritmus velké většiny zahraničních i tuzemských cihlářských strojů.

Vibrační zhutňování u stávajících modelů zařízení je však úspěšně implementováno při výrobě konstrukcí buď ve formě silných plochých desek, nebo výrobků s konstantní výškou a průřezem ve směru lisování.

Při výrobě struktur různé tloušťky nebo různých výšek ve směru lisování nebo tenkých desek neposkytuje výše uvedené schéma lisování vysoce kvalitní zhutnění.

Zhoršení kvality zhutnění má vliv nejen na pevnostní charakteristiky betonových výrobků, ale také činí vlastnosti závislé na struktuře materiálu – mrazuvzdornost, nasákavost, voděodolnost – špatně předvídatelné.

Níže jsou uvedeny způsoby výroby výrobků s proměnlivou tloušťkou a výrobků s pevnou výškou pomocí vibrokomprese [47, 53, 57].

Vibrokomprese, jako technologie v klasické verzi, zahrnuje výrobu produktů konstantní výšky ve směru lisování. Obvykle se jedná o desky nebo bloky, buď plné nebo obsahující vertikální kanály. Tyto výrobky jsou klasickou verzí lisování na ploché paletě.

Výroba produktů s proměnlivou tloušťkou na paletách složité konfigurace je zpravidla považována za nepraktickou pro jejich příliš vysokou cenu, která se i u plochých palet blíží ceně formovacího zařízení.

Dát produktu jinou konfiguraci pomocí děrovače je mnohem více používaná technika.

Takto se vyrábí vaničky, žlaby, kryty studní, krycí kameny na sokly atd.

Praxe lisování výrobků s proměnlivou tloušťkou metodami používanými pro výrobky konstantní tloušťky však vede k nedostatečnému zhutnění jednotlivých oblastí v nich. Při formování na ploché paletě totiž měřící box se směsí konstantní výšky vyplní celý objem matrice. Výsledkem je, že pod tvarovaným razníkem je zhutněna pouze nejtenčí část výrobku. Při formování „nerovně vysokých“ produktů ze směsí s vysokou zpracovatelností se tato pohybuje pod zatížením, ale v tvrdých, zvláště a super tvrdých směsích se to nestane, takže se produkt ukáže jako nezhutněný.

Byla vyvinuta technologická metoda, která zahrnuje dodatečnou operaci před vibračním hutněním: po naplnění betonové směsi měřícím boxem za kontinuálního vibrování se směs zatíží razníkem silou ~20 % lisovací síly. Betonová směs, pohybující se vlivem vibrací v omezeném prostoru, tak získává ve své horní části tvar, který odpovídá konfiguraci razníku.

READ
Jak skrýt škrábance na laminátové podlaze?

Další fází formování je tradiční vibrační zhutňování, avšak zhutnění ve výrobku obsahujícím různě vysoké sekce bude v tomto případě kvalitnější.

Dlouholeté zkušenosti s prací se zvláště a supertuhými betonovými směsmi lisovanými metodami intenzivního hutnění ukázaly, že při Ku 0,97 se získá vysoce kvalitní beton s vysokými fyzikálními a mechanickými vlastnostmi a že získání vyšší Ku je zpravidla není ekonomicky opodstatněné z důvodu zvyšujících se nákladů na hutnění betonových směsí a snižování produktivity zařízení.

Navzdory současné praxi je tedy zřejmé, že nedostatečné zhutnění betonu ve výrobcích s nízkou pevností, například ve stěnových blocích, je nepřijatelné.

Dalším způsobem, jak dosáhnout požadovaného zhutnění u výrobků s proměnlivou tloušťkou, je zvýšit zpracovatelnost směsi na úroveň, která umožňuje pomocí specifického zařízení převést ji do vibračně zkapalněného stavu vibrací betonové směsi. To zajistí jeho volný pohyb v matrici a tlak razníku by tomu neměl překážet.

Se zvyšující se zpracovatelností betonové směsi během procesu hutnění se však na povrchu čerstvě tvarovaného výrobku objevuje výkvět. Cementové mléko se může objevit i v důsledku nekvalitního promíchání, kdy jednotlivé objemy směsi mají zvýšený obsah vody, nebo z nerovnoměrného amplitudového pole vibrační plošiny nebo razníku. Potom se výkvět nemusí objevit po celém povrchu lisovaného výrobku, ale v jeho jednotlivých bodech. Výsledkem je, že betonová směs přilne k razníku a po zvednutí vytváří na povrchu výrobků trhliny.

Když zpracovatelnost směsi stoupne na úroveň vedoucí ke vzniku cementového mléka na celém povrchu výlisku, produkt se přilepí k razníku a van der Waalsovy adhezní síly jsou tak velké, že čerstvě tvarovaný produkt, i když je zbaven matrice, stoupá spolu s razníkem, když se vrací do výchozí polohy.

Technická řešení, která zabraňují přilepení k razníku, byla získána při vývoji technologie vibrokomprese cementopískových dlaždic – tenké desky o proměnné tloušťce (10–25 mm).

Umístění polymerové fólie mezi produkt a razník zcela eliminovalo lepení a tvarovaný povrch byl dokonale hladký. Mechanismus pro nepřetržité tažení fólie po vyvinutí každého výlisku.

Ještě lepšího výsledku bylo dosaženo při lisování dlaždic pomocí razidla zahřátého na 110–120 °C. V tomto případě se mezi ním a lisovaným výrobkem vytvořila vrstva páry. Dlaždice se díky tomu nelepily na raznici a jejich povrch po vytvarování byl zrcadlový. Navíc se dlaždice po vibračním lisování ukázaly být horké. Ukázalo se [92], že teplo akumulované produktem stačí na to, aby směs prošla periodou tvorby struktury, která odpovídá době předběžné expozice v režimu tepelně-vlhkého zpracování.

Neméně důležitý je vývoj způsobu získávání vibrokompresí produktů pevné výšky a především stěnových bloků – jedné z nejmasověji vyráběných konstrukcí vyráběných technologií vibrokomprese.

Kalibrace bloků na výšku umožňuje nejen aplikovat schéma zdiva „na lepidlo“, ale také zlepšit tepelně-izolační vlastnosti stěn odstraněním vodorovných tepelných mostů.

Schéma zhutňování směsí cementu a písku v technologii vibrokomprese zahrnuje spouštění pevně propojených prvků razníku do buněk matrice, což zahrnuje rovnoměrné plnění betonové směsi do každé z buněk.

Směs se nalévá do matrice pomocí odměrky, to znamená, že se vyrábí odměrná dávka směsi a v nejhorším případě. Výsledkem je, že i když se přijmou opatření ke zlepšení zásypu, zpravidla se množství směsi v každé buňce ukáže být odlišné, a tedy i jinak zhutněné. Ve skutečnosti se pouze jeden z výrobků nebo jedna ze stěn výrobku ukáže jako kvalitativně zhutněná, všechny ostatní jsou v té či oné míře nedostatečně zpevněné.

READ
Jak se klasifikují potrubní armatury?

Jaký je rozsah tohoto podpevnění a jak významné je to pro vlastnosti betonu? Podle [5] každé procento podhutnění vede ke snížení pevnosti o 5–7 %. Obecně lze toto hodnocení považovat za správné. Toto je však integrální hodnocení. Podstatou nedostatečného zhutnění je netvarovaná struktura betonu: přítomnost spontánně umístěného vzduchu, který nebyl odstraněn z betonového výrobku. Tento vzduch může skončit např. v zóně hlavních tahových napětí, a pak už nemluvíme o procentuálním snížení pevnosti – zatížení při porušení se může několikanásobně snížit. Vzduch se může nacházet blízko okrajů produktu (to se často stává při výrobě dlažebních desek) a tyto okraje se pak během přepravy nebo balení odlamují, což zhoršuje trvanlivost a prezentaci produktů.

Ale to není nejhorší výsledek nedostatečného zhutnění. U výrobků, které vyžadují mrazuvzdornost, přítomnost dutin „neorganizovaného“ vzduchu v nich vede k jejich naplnění vodou. Zmrazování a rozmrazování této vody zničí produkty během 1–2 sezón.

Analýza praxe výroby malokusových betonových výrobků ukazuje, že součinitel zhutnění Ku = 0,97 je dostatečný (včetně z hlediska trvanlivosti), tj. v čerstvě formovaném betonu je povolena přítomnost asi 3 % vzduchové fáze. Přesnost dávkování směsi cementu a písku na výrobek se odhaduje na 4–6 %, tj. celkový objem vzduchové fáze může dosáhnout 9 %. To také znamená vzhled výrobků různých výšek v paralelních lištách, což je nepřijatelné především pro stěny a dokončovací materiály.

V praxi vibrokomprese se pro získání produktů konstantní výšky používá technika zastavení lisu vibrolisu v pevné výšce. Může se jednat o mechanickou fixaci – zastavení nebo pohyb razníku se zastaví vlivem signálu ze snímače polohy.

Je zřejmé, že v tomto případě jsou všechny produkty nedostatečně zhutněné. Východiskem z rozporu je navržený způsob použití betonu s provzdušněním. Podstatou metody je zavádění provzdušňovací přísady do betonové směsi v množství, které zajišťuje až 10% provzdušnění [42].

Při vibračním lisování výrobků s pevnou výškou spouštění razníku to bude znamenat, že strhávaný vzduch bude v každém výrobku v jiném množství. Tento vzduch však již není umístěn náhodně ve formě velkých pórů, ale je rovnoměrně distribuován ve hmotě ve formě malých pórů pro strhávání vzduchu v celém objemu produktu. Je známo, že takový vzduch pro beton vyrobený ze zvláště tvrdých směsí cementu a písku v množství 5–6% prakticky nesnižuje nosnost výrobků a výrazně zvyšuje jejich mrazuvzdornost.

Provzdušňování navíc plastifikuje betonovou směs a při zohlednění této okolnosti se může pevnost betonu dokonce zvýšit.

Mechanismem pro realizaci způsobu tvarování výrobků kalibrované výšky je tedy použití provzdušňovací přísady do zvláště tuhých betonových směsí spojité struktury (tj. s přebytkem cementové pasty), která zajistí provzdušnění až 10 % a fixuje razník cihlářského lisu v úrovni normou požadované výšky výrobku.

Pak při správně zvoleném složení betonu bude mít jeden ze zhutněných výrobků Ku 0,97 a zbytek Ku = 0,97–0,93 a rozptyl v pevnostních charakteristikách betonu nepřekročí regulační požadavky.

Pak vás tento článek bude zajímat. Zde Poyatos vysvětlí rozdíly mezi různými typy strojů na výrobu cihel.

Podle stupně automatizace se stroje na výrobu cihel dělí na: automatický, poloautomatický и manuál. Podle typu organizace pracovního prostoru – zapnuto stacionární и mobilní. Samotný stroj na výrobu cihel zabírá relativně málo místa, ale protože každou minutu vyrobí od dvou do pěti technologických palet, je potřeba je někde uskladnit, aby nabraly sílu a tato plocha může být plošně významná.

READ
Kde se používá dláto?

Automatické stroje na výrobu cihel jsou obvykle stacionární a zahrnují automatické blízké lisovací zařízení, které automaticky přepravuje palety s čerstvě lisovanými produkty po kolejnicích do zóny vytvrzování, kde jsou palety shromažďovány na 10-22 úrovních. Na poloautomatických linkách, stejně jako na automatických, pracuje cihlářský stroj v automatickém režimu, ale palety s čerstvě formovanými výrobky jsou do vytvrzovacího prostoru dopravovány vysokozdvižným vozíkem ve speciálních kovových kazetách, které zajišťují skladování výrobků ve 4-8 úrovních v 1 nebo 2 vrstvách. Vysokozdvižný vozík také přiváží palety s vyztuženými produkty do paletizátoru pro jejich přesun z procesních palet na přepravní paletu.

Ruční stroje mohou být stacionární nebo mobilní. Výhodou mobilních strojů je, že nejsou potřeba technologické palety. Nevýhod je mnohem více:

  1. Oblast vytvrzovací zóny je příliš velká, protože produkty zůstávají na podlaze dílny na úrovni 1.
  2. Vysoké nároky na kvalitu podlah a jejich čistotu v dílně. Nerovnosti podlahy a nečistoty se odrážejí na dně vyráběných výrobků.
  3. Potřeba ručního balení produktů, protože sběr na přepravní paletu je obtížné automatizovat.

Z tohoto důvodu Poyatos nevyrábí mobilní vozidla.

Stacionární stroj na výrobu cihel lze používat i ručně. V tomto případě jsou palety s vytvrzenými produkty dopravovány do vytvrzovací zóny na ručních vozících, které před sebou pracovník tlačí zhruba stejně jako nakupující v supermarketu. Je zřejmé, že podle tohoto schématu mohou pracovat pouze stroje s nízkou produktivitou, které nevyrobí více než dvě technologické palety za minutu.

Je zřejmé, že automatické a poloautomatické linky, ve kterých se pohybují technologické palety, značně usnadňují výrobní proces a napomáhají ke zvýšení výrobního potenciálu. Firmám, které si z nějakého důvodu nemohou dovolit investovat do plně automatické linky, nabízíme postupné zprovoznění zařízení: jakýkoli, i ten nejproduktivnější lis lze zpočátku používat v ručním nebo poloautomatickém režimu a později, když linka začne platit sama za sebe, nebo když to trh vyžaduje, přepne ji do plně automatického režimu.

Vibrokompresní linky byly navrženy pro výrobu betonových výrobků různých vlastností a velikostí. Vyvíjely se exponenciálně. První stroje měly jednoduché kovové formy, do kterých se směs nakládala ručně. V moderních strojích, které nabízíme, probíhají všechny operace automaticky. Jedině tak lze zajistit vysokou kvalitu vyráběných produktů, vysokou produktivitu s minimálními náklady na mzdy a údržbu. Tento přístup nám umožňuje uspokojit jakékoli potřeby různých klientů.

Je jasné, že produktivnější lisy na cihly vyžadují produktivnější lisy, aby celá vibrokompresní linka pracovala ve stejném rytmu. Na méně produktivních linkách používáme pneumatické ruční nebo automatické lisy a na produktivnějších linkách vysokorychlostní elektromechanické lisy s rychlostí cyklu maximálně 12 sekund. Lisy jsou schopny sbírat produkty současně ze 2 nebo 3 technologických palet.

Všechny prvky vibrolisovací linky včetně různých doplňků, balicích strojů a betonárny musí pracovat ve stejném rytmu. Zpoždění v jakémkoli spojení zpomalí linku a sníží produktivitu.

Proto Poyatos věnuje velkou pozornost každé jednotlivé jednotce vibrolisovací linky