Проектирование цеха для изготовления плит прямоугольных бетонных тротуарных

Третья стадия – формирование бетона в формах, сохранение, просушивание

Когда бетонные формы пройдут необходимую обработку на вибростоле, они должны пройти стадию сушки, которая длится около двух дней. Не стоит забывать, что при этом формы для плитки невозможно будет использовать в течение двух дней. Следовательно, необходимо запастись дополнительным набором для формования. Для бесперебойного изготовления не менее 10-и кв.м литой плитки (40x20 см) понадобится 180 пластиковых форм. К тому же, сдерживание плитки в формах необходимо не менее 48 часов. Иначе процент брака будет очень высоким, а такое производство не выгодно никому. Если вы выбили плитку из формы ранее чем по прошествии 48 часов, использовать её вторично или переработать будет уже невозможно. Производители тротуарной плитки очень часто не придают большого значения проблеме боя плитки при производстве и проценту брака.

Стеллажи в месте, предназначенном  для просушивания плитки, должны быть с полками без наклона, иначе  бетон сдвинется, и готовая плитка для тротуаров будет неравномерна по толщине. Качественно уложить  такую неровную плитку не представляет возможности. И даже если её всё-таки удастся уложить, то тонкий край плитки не выдержит высоких эксплуатационных нагрузок на поверхность. Кроме того, при неверном положении бетона в форме при сушке плитка в результате может получиться выпуклая либо впадшая на внешней поверхности или изогнутая винтом.

Перед тем, как переместить  формы с бетоном на ровный стеллаж, его необходимо бережно обернуть полиэтиленовой плёнкой для сохранения влажности материала.

Четвёртая стадия – выбивка (распалубка).

Когда бетон достигнет необходимой прочности, его вынимают из форм, которые используют повторно. Для того чтобы готовая бетонная плита вбивалась из формы легче, а также для увеличения срока её эксплуатации, форму перед выбивкой опускают в ванну с горячей водой (температура воды должна быть около 70 градусов). Выдержав формы с бетоном в такой воде, можно выбивать готовую литую плитку из пластиковых форм. Это делается с помощью распалубочных вибростолов, оснащённых набором сменяемых устройств для различных изделий. Отдельные изготовители плитки предпочитают выбивать плитку из формы без предворительного прогрева. Но в таком случае они должны предупредить потребителя о возможном высоком проценте брака и понижении ресурса форм на 30 или 40 процентов.

В целом, само понятие «выбивка» хорошо отражает кропотливость и динамику этого процесса. Именно от неё зависит уровень качества изделий и срок их эксплуатации.

Пятая стадия – подготовка форм к использованию.

Когда литые плитки будут  полностью готовы и выбиты из формы, их следует освободить от лишнего бетона и усердно смазать 5-7-и процентным раствором соляной кислоты.Если обработать изделие кислотой, вынуть из формы его будет гораздо проще. Можно также смазать форму специальной смазкой, при использовании которой бетон совершенно не прилипает к поверхности формы. Но использование соляной кислоты сохранит ваш бюджет.

Подведём итог:

Для того чтобы произвести литьевую тротуарную плитку потребуется: одно устройство для приготовления бетона (бетоносмеситель принудительного действия),вибростол для формования, вибростол распалубочный, чан с постоянным подогревом воды, ёмкость для раствора 5-и процентной соляной кислоты, ряд пластиковых форм, для сушки понадобятся стеллажи с прямыми полками.

Нет никаких сомнений в том, что способ технологии производства плитки очень прост. Он во всех отношениях общедоступный для любого, даже начинающего, изготовителя отделочных материалов. Приобретение оснащения для выпуска тротуарной плитки абсолютно не бьет по карману.

Изготовленные материалы  удовлетворяют потребности современных покупателей к дизайну, и, достигнув необходимой прочности при выдержке, могут поступить в широкую продажу. Но стоит заметить, что требованиям ГОСТ, по показателям водопоглощения, морозостойкости и прочности, эти материалы не соответствуют. Так как множество операций по производству литой плитки приходится производить вручную, повышается её стоимость. Кроме того, большие объёмы производства в этом случае исключены. Огромное число пластификаторов и различных добавок для ускорения бетонного созревания делают стоимость этого материала достаточно дорогой.

Ниже будут изложены некоторые специфические особенности  изготовления плитки для тротуаров  способом объёмного вибропрессования.

Стержнем технологии объёмного вибропрессования тротуарной плитки является метод изготовления отделочных материалов способом вибропрессования сухой смеси. В этом случае примесь формующего пуансона обязательна. Формовку этих материалов производит фиксированный вибропресс.

Для качественного вибропрессования широко используются полусухие смеси из бетона. Водоцементное отношение в них должно быть понижено. Лучше всего для достижения высоких показателей морозоустойчивость - F-300, F-200 и другие и низким поглощением воды – менее 5 процентов – подходит метод полусухого вибропрессования. Если изделия изготовлены таким способом, то им будет свойственна неизменность главных эксплуатационных характеристик и точность геометрических параметров.

Пуансон и матрица  служат для формования вибропресса.

Рисунок, находящийся на поверхности пуансона, отпечатывается на верхней части плитки. Стенки плитки формует матрица. Для формования материала используются заменяемые технологические поддоны. После формования они поступают в место просушивания.

Технология производства вибропрессованных изделий предусматривает:

Первая стадия- изготовление бетона.

Как и при производстве плитки литого типа, для изготовления бетона необходим бетоносмеситель принудительного действия. Если приготавливаемые изделия однослойные, то необходимо только один бетоносмеситель. При двухслойности изделий понадобится не менее двух смесителей. Напрямую в матрицу вибропресса поступает формовочная смесь.

Вторая стадия – формование изделий.

Технологический поддон прижимается к виброплощадке  с помощью матрицы. Когда формовочная смесь загружена в матрицу, опускают пуансон. После этого включают каретки пуансона и вибраторы виброплощадки. Утрамбовка изделий происходит в результате действия виброимпульсов. Как правило, этот процесс длится не дольше трёх-пяти секунд. После чего приводные рычаги поднимают пуансон и матрицу. Отформованные материалы остаются в технологическом поддоне на виброплощадке. После чего подаются на место просушивания и процесс повторяется.

Третья стадия – просушивание плитки.

После формования изделия переходят на место просушивания. Тут они должны пройти тщательную тепловлажную обработку. Водяной пар, как правило, используют в качестве теплоносителя. Но можно обойтись и без паровой обработки, если просушка изделий на базе портландцемента происходит в помещении с большой общей площадью. Это позволит ощутимо сократить затраты на обработку изделий паром.

Когда бетон затвердевает на 1,5 – 2,0 МПа, плитку вынимают из технологических  поддонов. Процесс затвердевания  происходит в течение 5-8 часов, после  чего пустые поддоны вновь поступают на место формования.

Следовательно, производство вибропрессованной плитки для тротуаров  требует следующего оснащения: бетоносмеситель принудительного типа действия, вибропресс рычажного типа, набор технологических поддонов.

В итоге при условии строго соблюдения технологии получается вибропрессованная плитка для тротуаров, которая в полной мере отвечает требованиям ГОСТ 17608-91. Она имеет высокую прочность, стойкость к истиранию, морозоустойчива и имеет низкое водополгащение.

Вибропрессовання плитка намного надёжнее литой плитки. Хотя расход цемента значительно ниже. При вибропрессовании намного сокращается расходование модифицирующих добавок и пластификатора. Кроме того, при производстве в значительной мере сокращается количество труда вручную.

Изготовление плитки по технологии вибропрессования резко  умножает количество выпускаемых изделий  при организации работы в две  смены и сокращении цикла производства. Расходы при этом значительно  снижаются. Основное число вибропрессов для промышленного производства могут намного умножить производительность. Имея при начале производства стандартный неавтоматизированный вибропресс, в будущем вы сможете дооснастить его необходимыми устройствами. Это поможет увеличить производительность оборудования.

Таким образом, я представили два первенствующих метода изготовления плитки для тротуаров. Были выявлены главные изъяны производства литьевой плитки. Главным основанием низкой надёжности и устойчивости к морозам изделий из бетона считается высокое водоцементное соотношение.

Правильно подобранный состав и  жёсткость бетона определяют надёжность и долговечность выпускаемых  изделий. Кроме того, от степени жёсткости  бетона напрямую зависит его устойчивость к морозам и крепость. По ГОСТу 17608-91 для выпуска плитки водоцементное отношение не должно быть больше 0,4. Если это соотношение завышено, то тротуарная плитка не будет прочна и устойчива к морозу, что в условиях нашей зимы является немаловажной характеристикой. Водоцементное соотношение, таким образом, не должно быть больше 0, 4 по требованиям ГОСТ. Если водоцементное соотношение понижено, то такой бетон является жёстким. Подвижность бетона определяется классическим конусом. После снятия такого конуса жёсткий бетон почти не имеет усадку. Стоит отметить, что и при производстве литьевой плитки литые и подвижные смеси из бетона с водоцементным содержанием примерно 1,25 – 0,57 тоже используются. Если смесь будет жёстче, от она не растечётся по форме, не передаст рисунок. К тому же, вероятно разрушение самой формы, которая, как правило, не рассчитана на изготовление плит из бетона такой высокой жёсткости. Напротив, при изготовлении литой плитки, производитель старается повысить подвижность бетона, работает главным образом с литыми смесями. Она намного быстрее наполняет пластиковую форму и укладывается легче, нежели жёсткая. Кроме того, увеличивается и скорость работы, и производительность труда. Но при этом плитка быстро теряет прочность и морозоустойчивость. Вот почему на вид привлекательная и гладкая на вид тротуарная литая плитка так быстро растрескивается, недолговечна.

Необходимо отметить что причины  скорой порчи литой плитки для  тротуаров не так уж очевидны. ГОСТ 17608-91 «Плиты бетонные тротуарные» не составляет никакой тайны и общедоступен. Требования к плитке для тротуаров и материалам для её изготовления изложены в нём подробнейшим образом.

Но вопрос о том, какая  плитка лучше, всё время стоит  на пике актуальности. Плитка литая очень красива на вид, технология её производства очень проста, с её помощью можно преобразить тротуар до неузнаваемости, но она имеет очень большой недостаток, он состоит в полном несоответствии требованиям настоящего государственного стандарта ни по одному показателю. Поверхность вибропрессованной же плитки достаточно шероховата, её изготовление достаточно затратно, выбор её очень скуден, но она изготовлена из качественных материалов, которые обеспечивают сохранность её технических характеристик на долгие годы.

 

Исходя из вышеизложенного, становится очевидным, что дальнейшее использование вибролитой тротуарной плитки в качестве элемента мощения на фоне вибропрессованной тротуарной плитки в первую очередь не выгодно и не практично. Опыт использования данных технологий во всем мире показывает, что маленькие кустарные предприятия по выпуску в небольшом количестве вибролитой плитки сомнительного качества, рано или поздно сменяют современные высокоавтоматизи-рованные производства по выпуску высококачественной тротуарной плитки методом полусухого, объемного вибропрессования.

Технологическая схема  производства тротуарной плитки показана на рисунке 1.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 - Технологическая  схема производства тротуарной плитки

 

 

3 Расчетная  часть

 

3.1 Режим работы цеха

 

Цех работает по непрерывной рабочей неделе в 1 смены. Длительность смены - 8 часов. Количество рабочих суток в году, с учетом 25 суток на ремонтные работы – 340.  Расчет годового фонда рабочего времени оборудования, с учетом коэффициента использования оборудования по выбранному режиму работы проводиться по формуле:

В_р=С_р·ч·К_и,         (1)

где В_р – годовой фонд рабочего времени, ч;

С_р – количество рабочих суток;

ч – количество рабочих  часов в сутки, ч;

К_и– коэффициент использования эксплуатационного времени, равный 0,95.

В_р=340·24·0,95=7752 ч.    

Данные о режиме работы цеха приведены в таблице 20.

 

   Таблица 20 - Режим работы цеха

Наименование выпускаемой продукции	Кол-во дней в году	Кол-во смен в сутки	Длитель- ность рабочей смены,  ч	Годовой фонд рабочего времени, ч	Коэф-т исполь-зования эксплута-ционного времени	Годовой фонд эксплута-ционного времени, ч
плитка марки 3П.7	340	3	8	8160	0,95	7752