ITTV960009A1

ITTV960009A1 - PROCEDURE AND PLANT FOR THE MANUFACTURE OF CEMENT PRODUCTS IN BLOCKS AND RESULTING PRODUCTS

Info

Publication number: ITTV960009A1
Application number: IT96TV000009A
Authority: IT
Inventors: Marcello Toncelli
Original assignee: Marcello Toncelli
Priority date: 1996-01-29
Filing date: 1996-01-29
Publication date: 1997-07-29
Also published as: ITTV960009A0; IT1288568B1

Abstract

Da una miscela di un granulato di un materiale lapideo avente granulometria selezionata e di un impasto formato da cemento, acqua in quantità compresa tra il 25 e il 36% in peso riferito al peso di cemento ed un fluidificante per impasti cementizi, detto impasto essendo aggiunto in quantità in leggero eccesso rispetto alla quantità corrispondente al rapporto di vuoti del granulato, si preparano blocchi suscettibili di segagione in lastre sottili con un procedimento ed un impianto che prevedono che la mescolatrice e la cassaforma riempita con la miscela scaricata dalla mescolatrice vengono mantenuti sotto un vuoto spinto e la cassaforma subisca una successiva fase di vibrazione sotto vuoto, dopo di che si passa alle fasi di presa ed indurimento.From a mixture of a granulate of a stone material having a selected particle size and of a mixture consisting of cement, water in an amount comprised between 25 and 36% by weight referred to the weight of cement and a fluidifier for cement mixes, said mixture being added in quantities in slight excess with respect to the quantity corresponding to the void ratio of the granulate, blocks capable of sawing into thin slabs are prepared with a process and a system which provide that the mixer and the formwork filled with the mixture discharged from the mixer are kept under a vacuum and the formwork undergoes a subsequent vibration phase under vacuum, after which it passes to the setting and hardening phases.

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale DESCRIPTION of the industrial invention

La presente invenzione riguarda manufatti lapidei artificiali in forma di blocchi costituiti da granulato di materiale lapideo legato con un legante cementizio e più specificamente un procedimento per la loro produzione ed il relativo impianto. The present invention relates to artificial stone products in the form of blocks consisting of granules of stone material bonded with a cementitious binder and more specifically to a process for their production and the relative plant.

E’ noto che da molti secoli i materiali lapidei naturali, come marmo, granito eco., vengono utilizzati sotto forma di lastre e pannelli sia per pavimentazioni che per rivestimenti murali. It is known that for many centuries natural stone materials, such as marble, granite, etc., have been used in the form of slabs and panels for both flooring and wall coverings.

I materiali lapidei naturali vengono estratti sotto forma di blocchi dalle cave ed i blocchi vengono sottoposti ad un ciclo operativo che prevede numerose operazioni e lavorazioni, quali ad esempio la segagione, la levigatura, la lucidatura ed altro. The natural stone materials are extracted in the form of blocks from the quarries and the blocks are subjected to an operating cycle that involves numerous operations and processes, such as sawing, sanding, polishing and more.

Accanto alle indiscusse proprietà estetiche ed alle altrettanto innegabili proprietà meccaniche, i materiali lapidei naturali presentano tuttavia alcuni problemi ed inconvenienti. Besides the undisputed aesthetic properties and the equally undeniable mechanical properties, natural stone materials nevertheless present some problems and drawbacks.

In primo luogo ogni blocco estratto da una cava presenta differenze talvolta lievi ma talvolta anche rilevanti rispetto ai blocchi estratti dalla stessa cava, per cui non è possibile ottenere pavimentazioni o rivestimenti di grandi superfici che non presentino differenze estetiche e/o cromatiche rilevanti. In secondo luogo già in sede di estrazione dei blocchi dalle cave una parte rilevante del materiale scavato od estratto, ad esempio mediante il brillamento di mine, rimane inutilizzata o lo diventa nel corso delle lavorazioni. First of all, each block extracted from a quarry has sometimes slight but sometimes also significant differences compared to the blocks extracted from the same quarry, so it is not possible to obtain flooring or coatings of large surfaces that do not present significant aesthetic and / or chromatic differences. Secondly, already during the extraction of the blocks from the quarries, a significant part of the material excavated or extracted, for example by blasting mines, remains unused or becomes so during the workings.

A titolo di esempio si può citare il fatto che la percentuale del materiale utilizzato dall’ escavazione di cave di materiale lapideo, ossia inviato alle successive lavorazioni sotto forma di blocchi, non supera il 20-30% con l’evidente spreco che non solo è svantaggioso dal punto di vista industriale ma costituisce anche un fattore di inquinamento ambientale e di deturpazione del paesaggio nelle zone circostanti alle cave. As an example, it can be mentioned that the percentage of material used by the excavation of stone quarries, i.e. sent to subsequent processing in the form of blocks, does not exceed 20-30% with the obvious waste that is not only disadvantageous from an industrial point of view but also constitutes a factor of environmental pollution and disfigurement of the landscape in the areas surrounding the quarries.

In passato, ed ancora oggi si cerca di utilizzare questo materiale lapideo di risulta (ossia il predetto 70% non utilizzato direttamente) nella fabbricazione di manufatti lapidei artificiali. In the past, and still today, attempts are made to use this resulting stone material (ie the aforementioned 70% not used directly) in the manufacture of artificial stone artefacts.

Per risolvere questo problema sono state proposte ed attuate diverse soluzioni che si possono classificare in due gruppi od approcci principali. Un primo approccio è consistito nella fabbricazione di manufatti cementizi ovvero mattonelle denominate “terrazzo”, costituite sostanzialmente da granulato di materiale lapideo naturale disperso in una matrice cementizia. Con il particolare procedimento adottato per questo manufatto si ottengono mattonelle aventi elevato spessore (specialmente se riferito alle dimensioni unitarie della mattonella) e quindi anche un peso elevato, ovviamente svantaggioso in vista della successiva manipolazione specialmente in sede di posa in opera delle mattonelle. To solve this problem, various solutions have been proposed and implemented which can be classified into two main groups or approaches. A first approach consisted in the manufacture of cementitious products or tiles called “terrazzo”, substantially constituted by granulate of natural stone material dispersed in a cementitious matrix. With the particular procedure adopted for this product, tiles are obtained having a high thickness (especially if referred to the unitary dimensions of the tile) and therefore also a high weight, obviously disadvantageous in view of the subsequent handling, especially when laying the tiles.

In generale una mattonella “terrazzo” ha dimensioni massime di 40x40 cm (con spessori di non meno di 3,5 cm) oppure di 30x30 cm (con spessore di 2,7 cm) od altre dimensioni usate meno comunemente. In general, a “terrazzo” tile has a maximum size of 40x40 cm (with a thickness of not less than 3.5 cm) or 30x30 cm (with a thickness of 2.7 cm) or other less commonly used dimensions.

Per giunta le proprietà meccaniche sono relativamente scadenti. Furthermore, the mechanical properties are relatively poor.

Infatti la resistenza a flessione (9,5-10 N/mmq.) e quella all’abrasione (560-580 mmc) hanno valori che non sono certamente di alto livello, mentre l assorbimento di acqua raggiunge il 9-10% in peso. In fact, the flexural strength (9.5-10 N / mmq.) And that to abrasion (560-580 mmc) have values that are certainly not of a high level, while the water absorption reaches 9-10% by weight. .

Un ulteriore svantaggio di questo manufatto cementizio risiede nel suo aspetto che denuncia la presenza del legante cementizio nel quale è annegato il granulato, per cui dal punto di vista estetico le mattonelle “terrazzo” non sono mai state tenute in grande considerazione per cui la loro larga diffusione è stata principalmente dovuta alla loro economicità. A further disadvantage of this cementitious artifact lies in its aspect which denounces the presence of the cementitious binder in which the granulate is embedded, so from an aesthetic point of view the "terrazzo" tiles have never been taken into great consideration and therefore their large diffusion was mainly due to their cheapness.

Ciascuna mattonella viene prodotta singolarmente con un procedimento che prevede gli stadi seguenti: Each tile is produced individually with a process that includes the following stages:

(1) si distende sul fondo di uno stampo e si sottopone a leggera vibrazione per alcuni secondi uno strato di miscela od impasto di partenza, costituito (a) dal granulato inerte preventivamente ridotto alla granulometria desiderata e (b) da un legante cementizio formato da cemento ed acqua nel quale la percentuale di acqua è nettamente in eccesso rispetto alla quantità normalmente necessaria per ottenere Fazione legante; (1) spreads on the bottom of a mold and is subjected to slight vibration for a few seconds a layer of starting mixture or slurry, consisting of (a) the inert granulate previously reduced to the desired granulometry and (b) a cementitious binder formed by cement and water in which the percentage of water is clearly in excess of the quantity normally necessary to obtain the binding action;

(2) al di sopra di questo primo strato (destinato a formare la cosiddetta faccia a vista della mattonella) si dispone un secondo strato di legante cementizio molto magro, appena inumidito con acqua ; (2) above this first layer (intended to form the so-called exposed face of the tile) there is a second layer of very thin cementitious binder, just moistened with water;

(3) si applica una pressatura al di sopra di questo secondo strato in modo da obbligare l’eccesso di acqua presente nel primo strato a trasferirsi nello strato sovrastante in modo da integrarne la percentuale di acqua e portarla a valori idonei alla realizzazione delle successive fasi di presa ed indurimento; (4) si estrae il manufatto dallo stampo e lo si mantiene a riposo per il tempo necessario perchè abbia luogo la presa su piani o scaffalature dove viene lasciato anche per il tempo necessario al completamento della fase di indurimento (solitamente di circa 25 giorni). (3) a pressing is applied above this second layer in order to force the excess water present in the first layer to be transferred to the overlying layer in order to integrate the percentage of water and bring it to values suitable for carrying out the subsequent phases setting and hardening; (4) the product is extracted from the mold and kept at rest for the time necessary for it to take place on shelves or shelves where it is also left for the time necessary to complete the hardening phase (usually about 25 days).

In relazione alla fabbricazione di manufatti in forma di mattonelle o lastre in anni più recenti sono stati studiati e sviluppati industrialmente procedimenti industriali nei quali una carica granulare di materiale lapideo, solitamente proprio gli scarti della escavazione dei materiali lapidei naturali, preventivamente portata ad una granulometria opportuna, viene mescolata in proporzioni opportune con un legante, il quale può essere sia di natura cementizia che costituito da una resina sintetica induribile. In relation to the manufacture of artifacts in the form of tiles or slabs, in more recent years industrial processes have been studied and developed industrially in which a granular charge of stone material, usually the scraps of the excavation of natural stone materials, previously brought to a suitable granulometry , is mixed in suitable proportions with a binder, which can be either of a cementitious nature or made up of a hardenable synthetic resin.

L’impasto risultante viene sottoposto ad un primo stadio di formatura,ad esempio mediante riempimento di appositi stampi od analoghi dispositivi di formatura in modo da formare uno strato dello spessore desiderato. The resulting mixture is subjected to a first stage of forming, for example by filling special molds or similar forming devices in order to form a layer of the desired thickness.

Lo stampo ovvero il dispositivo di formatura viene quindi sottoposto ad un’azione di compattazione meccanica (preferibilmente per azione di una pressa a piatto), con contemporanea applicazione di un moto vibratorio e mantenendo lo stampo sotto vuoto. The mold or the forming device is then subjected to a mechanical compaction action (preferably by the action of a plate press), with the simultaneous application of a vibratory motion and keeping the mold under vacuum.

Terminata questa operazione della durata di pochi minuti, ha luogo una fase di indurimento le cui modalità dipendono dalla natura del legante. At the end of this operation, lasting a few minutes, a hardening phase takes place, the modalities of which depend on the nature of the binder.

Più specificamente nel caso del legante cementizio si tratta di una fase di presa e (fi successivo indurimento di tipo tradizionale, per cui il manufatto viene lasciato in riposo per il tempo necessario. More specifically, in the case of the cementitious binder it is a setting phase and subsequent hardening of the traditional type, whereby the product is left to rest for the necessary time.

Nel caso invece di legante costituito da resina sintetica, di solito termoindurente, l indurimento avviene in breve tempo in presenza di un catalizzatore con l applicazione di calore oppure a temperatura ambiente per azione congiunta di un catalizzatore e di un promotore. In the case of a binder consisting of synthetic resin, usually thermosetting, the hardening takes place in a short time in the presence of a catalyst with the application of heat or at room temperature by the joint action of a catalyst and a promoter.

Questo procedimento non soltanto risulta vantaggioso in quanto compatibile con gli standard di una produzione industriale di tipo moderno, ma anche e soprattutto porta a manufatti sicuramente più vantaggiosi dal punto di vista delle proprietà fisiche e meccaniche, anche se a prezzo di un maggior costo unitario del manufatto (dovuto al più elevato costo di investimento ed esercizio del’impianto di produzione ed al più alto costo del legante costituito da resina sintetica induribile). This process is not only advantageous as it is compatible with the standards of a modern industrial production, but also and above all leads to products that are certainly more advantageous from the point of view of physical and mechanical properties, even if at the price of a higher unit cost of the manufactured product (due to the higher investment and operating cost of the production plant and the higher cost of the binder consisting of hardenable synthetic resin).

Q secondo gruppo od approccio è quello della fabbricazione di blocchi di dimensioni paragonabili a quelle dei blocchi di escavatone, da sottoporre a segagione, ecc. The second group or approach is that of manufacturing blocks of dimensions comparable to those of excavated blocks, to be subjected to sawing, etc.

Nella pratica comune la fabbricazione di blocchi di materiali lapidei è stata ed è attuata utilizzando prevalentemente materiali lapidei calcarei (in quanto, a differenza dei materiali silicei come il granito, sono fàcilmente segabili per mezzo di utensili guarniti di segmenti di concrezione diamantata) e cemento Portland o più genericamente leganti idraulici quali agglomeranti. In common practice, the manufacture of blocks of stone materials has been and is carried out using mainly calcareous stone materials (as, unlike siliceous materials such as granite, they are easily sawed by means of tools garnished with diamond concretion segments) and Portland cement or more generally hydraulic binders such as agglomerating agents.

Malauguratamente tali blocchi presentano le stesse caratteristiche negative dei già menzionati manufatti cementizi poiché nella loro fabbricazione è necessario utilizzare impasti di cemento formulati con acqua in eccesso, data l’esigenza di disporre di miscele fluide e quindi atte a riempire agevolmente gli interstizi. Unfortunately, these blocks have the same negative characteristics as the aforementioned cementitious products since in their manufacture it is necessary to use cement mixtures formulated with excess water, given the need to have fluid mixtures and therefore able to easily fill the interstices.

Per altro l’eccesso di acqua in rapporto al cemento abbassa drasticamente le caratteristiche meccaniche dei manufatti ed inoltre le lastre ricavate dai blocchi sono soggette a diffuse fessurazioni, causate dall’alterno ritiro e dilatazione del manufatto, resi importanti dall’eccessiva porosità del manufatto causata dall’evaporazione della troppa acqua in eccesso e dalla diminuita resistenza del manufatto, conseguente a tale eccesso. On the other hand, the excess of water in relation to the cement drastically lowers the mechanical characteristics of the artifacts and furthermore the slabs obtained from the blocks are subject to widespread cracks, caused by the alternate shrinkage and expansion of the artifact, made important by the excessive porosity of the artifact caused by the evaporation of too much excess water and by the reduced resistance of the product, consequent to this excess.

Attualmente tali blocchi vengono fabbricati riempiendo con impasti opportunamente formulati casseforme di varie dimensioni. These blocks are currently manufactured by filling formworks of various sizes with appropriately formulated mixtures.

Le casseforme riempite vengono sottoposte a vibrazioni applicate alla base e/o alle pareti delle casseforme, allo scopo di compattare rimpasto a guisa di un getto di calcestruzzo. The filled formworks are subjected to vibrations applied to the base and / or walls of the formwork, in order to compact the mix in the manner of a concrete casting.

L’acqua in eccesso provoca il fenomeno del “bleeding”, ossia della separazione dell’acqua dal cemento, con affioramento in superficie, e (il che è ben più grave) tale separazione avviene anche nei singoli interstizi dove l’interfaccia tra pasta legante e superficie del granulo di materiale lapideo può talvolta essere costituita da sola acqua. The excess water causes the phenomenon of "bleeding", that is the separation of water from the cement, with surfacing on the surface, and (which is much more serious) this separation also occurs in the individual interstices where the interface between the binder paste and the surface of the granule of stone material can sometimes consist of water alone.

L’impiego di additivi fluidificanti in questo tipo di processo non si rivela molto utile poiché l’impasto, ancorché più scorrevole, assume una plasticità che ostacola la disaerazione della massa necessaria prima della presa. The use of fluidifying additives in this type of process is not very useful since the mixture, although more flowing, assumes a plasticity that hinders the deaeration of the mass necessary before setting.

La conseguenza è che si ottengono manufatti pieni di bolle d’aria che sulla superficie delle lastre ricavate dal blocco per segagione appaiono sotti forma di fori di diametro variabile tra pochi centesimi di millimetro ed alcuni millimetri. The consequence is that artifacts are obtained full of air bubbles which on the surface of the slabs obtained from the block by sawing appear in the form of holes with a diameter varying between a few hundredths of a millimeter and a few millimeters.

Oltre al suddetto procedimento nel panorama tecnico relativo alla fabbricazione di blocchi di materiale lapideo si può citare il brevetto italiani 1.181.570, (nel quale sono per altro riassunti altri brevetti della tecnica anteriore), viene descritto un procedimento per la produzione di blocchi a partire da materiale lapideo di varia pezzatura e da un legante che prevede una fase iniziale di mescolamento nella quale si effettua la mescolazione sotto vuoto del materiale lapideo, di polvere dello stesso materiale e/o granulato e di legante, dopo di che l’impasto viene trasferito in una cassaforma alla quale viene impartito un moto alternativo per ottenere una distribuzione uniforme ed omogenea dell’impasto all’ interno della cassaforma; la cassaforma restando sotto vuoto viene quindi trasferita in un ambiente anch’esso sotto vuoto dove viene sottoposta all’azione di una pressa di compattazione abbinata ad un moto vibratorio di frequenza prestabilita. In addition to the aforementioned procedure, in the technical panorama relating to the manufacture of blocks of stone material, the Italian patent 1.181.570 can be mentioned, (in which other patents of the prior art are summarized), a process for the production of blocks starting from from stone material of various sizes and from a binder that provides an initial mixing phase in which the mixing of the stone material, powder of the same material and / or granulate and binder is carried out under vacuum, after which the mixture is transferred in a formwork to which a reciprocating motion is imparted to obtain a uniform and homogeneous distribution of the mixture inside the formwork; the formwork remaining under vacuum is then transferred to an environment also under vacuum where it is subjected to the action of a compacting press combined with a vibratory motion of a predetermined frequency.

La fase successiva e finale, che è quella di presa ed indurimento, dipende anche in questo caso dalla natura del legante, ossia dal fatto che si tratti di una resina induribile, oppure di un legante cementizio e valgono pertanto le considerazioni già svolte, fatte salve le evidenti differenze dovute alle dimensioni dei blocchi. The subsequent and final phase, which is that of setting and hardening, also in this case depends on the nature of the binder, i.e. on whether it is a hardenable resin, or a cementitious binder and therefore the considerations already made apply, without prejudice to the obvious differences due to the size of the blocks.

E’ inoltre degno di nota il fatto che in questo caso non solo la fase di vibrocompattazione ma anche la fase di mescolamento vengono effettuate in assenza di aria, ossia sotto un vuoto di entità prefissata. Ora è innegabile che quando in un impianto componenti meccanici di dimensioni rilevanti devono operare sotto un vuoto notevole ciò comporta costi elevati del macchinario e complicazioni nonché problemi per la conduzione dell’impianto e per la manutenzione che esso richiede. It is also noteworthy that in this case not only the vibro-compaction phase but also the mixing phase are carried out in the absence of air, that is, under a vacuum of a predetermined amount. Now it is undeniable that when mechanical components of considerable size have to operate under a considerable vacuum in a plant, this entails high machinery costs and complications as well as problems for running the plant and for the maintenance it requires.

Quindi il problema della produzione di manufatti del tipo anzidetto è rimasto in effetti insoluto per i casi in cui questi manufatti siano destinati ad applicazioni di edilizia economica ed in quelle nelle quali il costo unitario dei materiali di rivestimento diventa un fattore determinante nella scelta dei materiali se non addirittura nella realizzazione dell’opera. Therefore, the problem of the production of artifacts of the aforementioned type has in fact remained unsolved for the cases in which these artifacts are intended for economic building applications and in those in which the unit cost of the cladding materials becomes a determining factor in the choice of materials if not even in the realization of the work.

Scopo principale della presente invenzione è quello della realizzazione di manufatti nei quali vengano utilizzati materiali lapidei naturali in forma di granulati ed un legante cementizio che non siano soggetti ai problemi ed inconvenienti sopra brevemente descrìtti in relazione alle soluzioni già note. Nella realizzazione di manufatti che rispondono allo scopo sopra enunciato il problema principale che fino ad oggi non ha trovato soluzione soddisfacente è quello del riempimento delle porosità ovvero degli spazi vuoti che si creano o permangono tra le particelle di un granulato quando questo occupa un determinato spazio chiuso o volume. The main purpose of the present invention is that of making manufactured articles in which natural stone materials in the form of granulates and a cementitious binder are used which are not subject to the problems and drawbacks briefly described above in relation to the already known solutions. In the realization of manufactured articles that meet the above purpose, the main problem that up to now has not found a satisfactory solution is that of filling the porosities or empty spaces that are created or remain between the particles of a granulate when it occupies a certain closed space. or volume.

Infetti quanto maggiore è il grado di riempimento tanto maggiormente il manufatto cementizio risultante si avvicinerà come proprietà ed anche come aspetto ad un materiale lapideo naturale. Infected, the greater the degree of filling, the more the resulting cementitious product will approach a natural stone material in terms of properties and also in terms of appearance.

Se ora si prende il suddetto volume o spazio chiuso contenente una certa quantità di granulato, la natura soprattutto come dimensioni delle porosità o cavità interstiziali tra le particelle dipende ovviamente dalla granulometrìa delle particelle, per cui il grado di vuoto e quindi il volume di cavità interstiziali da riempire con il legante cementizio dipende anch’esso dalla granulometria. If we now take the aforementioned volume or closed space containing a certain amount of granulate, the nature, above all as dimensions of the porosities or interstitial cavities between the particles, obviously depends on the particle size, so the degree of vacuum and therefore the volume of interstitial cavities to be filled with the cementitious binder also depends on the granulometry.

Il legante cementizio, a sua volta, consta fondamentalmente di cemento in polvere e di acqua. The cementitious binder, in turn, basically consists of powdered cement and water.

Esiste una quantità d’acqua in se stessa nota che è quella necessaria perchè abbiano luogo le reazioni che caratterizzano le fasi di presa ed indurimento di un cemento. There is a known amount of water in itself that is necessary for the reactions that characterize the setting and hardening phases of a cement to take place.

Tuttavia questa quantità d’acqua non è sufficiente a conferire all’impasto di cemento ed acqua una benché minima scorrevolezza o fluidità, per cui nella normale tecnologia di fabbricazione di manufatti in cemento la quantità d’acqua aggiunta nella fase di preparazione dell’impasto è in eccesso. However, this quantity of water is not sufficient to give the mix of cement and water even minimal smoothness or fluidity, so that in the normal manufacturing technology of concrete products the amount of water added in the preparation phase of the mix is in excess.

A sua volta questo eccesso deve essere il minore possibile, compatibilmente con la manipolabilhà dell’impasto, perchè l’acqua in eccesso in ultima analisi va a scapito delle proprietà meccaniche del manufatto cementizio finale e ne esalta la porosità. In turn, this excess must be as small as possible, compatibly with the manipulability of the mixture, because the excess water ultimately affects the mechanical properties of the final concrete product and enhances its porosity.

Ritornando ora alla preparazione del manufatto costituito da materiale lapideo in forma granulare e legante cementizio al quale si rivolge la presente invenzione, se si utilizzasse per il riempimento delle cavità interstiziali esistenti nella massa dei granulati un impasto di acqua e cemento contenente acqua nella sola quantità sufficiente all’idratazione del cemento, questo impasto sarebbe molto denso ed avrebbe una scorrevolezza o fluidità insufficiente a riempire per scorrimento gli interstizi tra i granuli di materiale lapideo inerte. Returning now to the preparation of the artifact consisting of stone material in granular form and cementitious binder to which the present invention is directed, if a mixture of water and cement containing only sufficient quantity of water were used to fill the interstitial cavities existing in the mass of the granulates upon hydration of the cement, this mixture would be very dense and would have insufficient smoothness or fluidity to fill the interstices between the granules of inert stone material by sliding.

Se d’altro canto si volesse ottenere il grado di riempimento ottimale, rimpasto iniziale di acqua e cemento dovrebbe contenere una percentuale di acqua in eccesso, come sopra riferito, a scapito delle proprietà meccaniche della matrice cementizia del manufatto finale e quindi dello stesso manufatto. Per avere un’idea più precisa dei valori in gioco, basta considerare che un impasto quasi ideale per l’ottenimento di un manufatto in cemento di caratteristiche e proprietà ottimali dovrebbe avere un contenuto di acqua non superiore a 0,32 parti in peso riferite al peso di cemento, laddove la percentuale di acqua per ottenere una fluidità soddisfacente dell’impasto tale da garantire un grado di riempimento soddisfacente delle cavità interstiziali di un granulato dovrebbe essere in genere superiore a 0,55 parti in peso sempre riferite al peso del cemento ma in questo caso le proprietà meccaniche del manufatto finale risultano essere decisamente scadenti. If on the other hand you want to obtain the optimum filling degree, the initial mixing of water and cement should contain a percentage of excess water, as mentioned above, to the detriment of the mechanical properties of the cement matrix of the final product and therefore of the product itself. To get a more precise idea of the values involved, just consider that an almost ideal mixture for obtaining a concrete product with optimal characteristics and properties should have a water content not exceeding 0.32 parts by weight referring to the weight of cement, where the percentage of water to obtain a satisfactory fluidity of the mixture such as to guarantee a satisfactory degree of filling of the interstitial cavities of a granulate should generally be greater than 0.55 parts by weight always referred to the weight of the cement but in this case the mechanical properties of the final product are decidedly poor.

Pertanto fino alla presente invenzione non è stata trovata una soluzione del problema che fosse industrialmente soddisfacente. Therefore up to the present invention a solution of the problem which was industrially satisfactory has not been found.

In anni recenti, inoltre, sono entrati nell’uso additivi fluidificanti aventi lo scopo di conferire maggiore scorrevolezza ad impasti cementizi contenenti acqua e cemento nel rapporto ottimale, impasti che in assenza dell’additivo fluidificante sono pastosi e quindi non scorrevoli. In recent years, moreover, fluidifying additives have come into use with the aim of giving greater smoothness to cementitious mixtures containing water and cement in the optimal ratio, mixtures that in the absence of the fluidifying additive are pasty and therefore non-flowing.

Con la presente invenzione è stata invece trovata la soluzione ottimale per la realizzatone di blocchi di agglomerati cementizi comprendenti un granulato di materiale lapideo ed una matrice cementizia di riempimento della porosità e delle cavità interstiziali del detto granulato, blocchi die presentano: With the present invention, on the other hand, the optimal solution has been found for the realization of blocks of cement agglomerates comprising a granulate of stone material and a cementitious matrix for filling the porosity and interstitial cavities of the said granulate, blocks which have:

(i) la possibilità di essere segati in lastre di grandi dimensioni ma in spessori di gran lunga inferiori a quelli delle lastre ricavabili dalla segagione di blocchi prodotti secondo la tecnica nota e direttamente paragonabili in quanto aventi analoga composizione, (i) the possibility of being sawn into large slabs but in thicknesses much lower than those of slabs obtainable from the sawing of blocks produced according to the known technique and directly comparable as they have an analogous composition,

(ti) proprietà fisiche e meccaniche, in particolare compattezza (assenza di porosità) e resistenza alla flessione, eccellenti e dello stesso ordine di quelle ottenibili con i procedimenti più recenti, basati sulla vibrocompattazione sotto vuoto di miscele di granulato e legante, e (ti) physical and mechanical properties, in particular compactness (absence of porosity) and resistance to bending, excellent and of the same order as those obtainable with the most recent processes, based on the vibro-compaction under vacuum of mixtures of granulate and binder, and

(iti) aspetto estetico molto simile a quello del materiale lapideo naturale dal quale è formato il granulato di partenza. (iti) aesthetic appearance very similar to that of the natural stone material from which the starting granulate is formed.

Per la realizzazione del blocco avente le caratteristiche sopra menzionate la presente invenzione consiste in un procedimento che prevede le seguenti operazioni: For the realization of the block having the aforementioned characteristics, the present invention consists of a process which provides for the following operations:

a) predisposizione di un granulato avente granulometria prestabilita e controllata e calcolo del relativo grado o rapporto dei vuoti; a) preparation of a granulate having a predetermined and controlled granulometry and calculation of the relative degree or ratio of voids;

b) caricamento della macchina mescolatrice con gli ingredienti della miscela finale, costituita dai detto granulato, acqua, cemento un additivo fluidificante ed eventuali additivi ausiliari, la quantità di acqua in peso, riferita al peso di cemento, essendo compresa tra il 25% ed il 32%, la quantità di detto additivo fluidificante essendo tale che la sola pasta di acqua e cemento quando sia sottoposta al test “Minislump”su di una superficie liscia formi una chiazza tondeggiante del diametro di circa venti cm. e non presenti apparentemente fenomeni di separazione tra l’acqua ed il cemento con affioramento dell’acqua in superficie, la quantità di pasta di cemento essendo in leggero eccesso rispetto al detto grado di vuoti interstiziali di detto granulato di partenza, eccesso preferibilmente compreso tra il 6% ed il 10%; b) loading of the mixing machine with the ingredients of the final mixture, consisting of said granulate, water, cement, a fluidifying additive and any auxiliary additives, the quantity of water by weight, referred to the weight of cement, being between 25% and 32%, the quantity of said fluidifying additive being such that the only paste of water and cement when subjected to the “Minislump” test on a smooth surface forms a roundish patch with a diameter of about twenty cm. and apparently does not present phenomena of separation between the water and the cement with the water coming out on the surface, the quantity of cement paste being in slight excess with respect to the said degree of interstitial voids of said starting granulate, an excess preferably comprised between the 6% and 10%;

c) miscelazione infima degli ingredienti anzidetti, la miscelazione essendo effettuata in una mescolatrice sotto vuoto nella quale il vuoto è tuttavia controllato ad un valore non superiore a 690 mm Hg onde evitare l’ebollizione dell’acqua e la formazione di bolle di vapore nella massa; d) trasferimento della miscela risultante, sempre mantenuta sotto vuoto, in una cassaforma contenuta in una camera sotto vuoto comunicante con detta mescolatrice, in modo da ottenere un riempimento uniforme della cassaforma; c) minimal mixing of the aforementioned ingredients, the mixing being carried out in a vacuum mixer in which the vacuum is nevertheless controlled at a value not exceeding 690 mm Hg in order to avoid boiling of the water and the formation of steam bubbles in the mass ; d) transferring the resulting mixture, always kept under vacuum, into a formwork contained in a vacuum chamber communicating with said mixer, so as to obtain a uniform filling of the formwork;

e) applicazione all’impasto contenuto nella cassaforma di un moto vibratorio di frequenza compresa tra 2000 e 4800 giri al minuto, per un tempo di alcuni minuti, e) application to the mixture contained in the formwork of a vibratory motion with a frequency between 2000 and 4800 revolutions per minute, for a time of a few minutes,

g) trasferimento della cassaforma ad una stazione di presa e primo indurimento iniziale, con permanenza in questa stazione di almeno 8 ore, e h) sformatura del blocco e mantenimento per una prima stagionatura per circa 7 giorni, avendo cura di proteggere il blocco onde evitare l’evaporazione dell’acqua; g) transfer of the formwork to a gripping station and initial initial hardening, with a stay in this station for at least 8 hours, and h) demoulding of the block and maintenance for a first curing for about 7 days, taking care to protect the block in order to avoid evaporation of water;

i) completamento della stagionatura per il numero di giorni necessario, detta stagionatura essendo effettuata sul blocco tal quale oppure sulle lastre risultanti dalla segagione del blocco in lastre dello spessore desiderato. i) completion of the curing for the necessary number of days, said curing being carried out on the block as it is or on the slabs resulting from the sawing of the block into slabs of the desired thickness.

Nella definizione precedente con l’espressione test di “minislump” si intende la forma semplificata della prova di fluidità effettuata secondo la metodica definita dalla norma UNI 9418. In the previous definition, the expression "minislump" test means the simplified form of the fluidity test carried out according to the method defined by the UNI 9418 standard.

Riprendendo in considerazione la preparatone dell’impasto di partenza, a titolo illustrativo si può rilevare che se si mescolano uguali volumi di acqua e cemento si ottiene una miscela od impasto contenente circa il 32% in peso di acqua riferito al peso di cemento. Se si prende un granulato proveniente ad esempio dalla macinazione di marmo con granulometria compresa tra 0,1 e 6 mm. esso presenta un rapporto di vuoti pari al 26% circa in volume, per cui questa è la quantità teorica di impasto cementizio da aggiungere In realtà la quantità di impasto che si aggiunge in questo caso viene aumentata a circa il 29% in volume. Taking into consideration the preparation of the starting mix, by way of illustration it can be noted that if equal volumes of water and cement are mixed, a mixture or mixture is obtained containing about 32% by weight of water referred to the weight of cement. If you take a granulate coming for example from the grinding of marble with a grain size between 0.1 and 6 mm. it has a void ratio of about 26% by volume, so this is the theoretical quantity of cement mixture to be added. In reality, the quantity of mixture added in this case is increased to about 29% by volume.

Volendo aumentare la quantità di pasta di cemento per il riempimento delle cavità interstiziali, ad esempio quando il rapporto dei vuoti aumenta, per cui la quantità di impasto aumenterebbe corrispondentemente, è possibile e previsto il ricorso a materiali inerti in forma finemente macinata (ad esempio carbonato di calcio), per cui si mantiene sufficientemente bassa la quantità di cemento sostituendo una parte di esso con un inerte, mantenendo sempre comunque il basso rapporto acqua/cemento avanti citato. Wanting to increase the quantity of cement paste for filling the interstitial cavities, for example when the void ratio increases, so that the amount of mix would increase correspondingly, it is possible and foreseen the use of inert materials in finely ground form (for example carbonate of calcium), so that the quantity of cement is kept low enough by replacing a part of it with an inert material, while always maintaining the low water / cement ratio mentioned above.

Si deve infine osservare che all’impasto di cemento ed acqua si possono aggiungere anche altri additivi, come ad esempio gli usuali coloranti per cemento, quando ad esempio siano ricercati effetti cromatici o decorativi particolari. Finally, it should be noted that other additives can also be added to the cement and water mixture, such as the usual dyes for cement, when, for example, particular chromatic or decorative effects are sought.

Per quanto riguarda l’additivo fluidificante che migliora la scorrevolezza e quindi la fluidità dell’impasto cementizio da miscelare con il granulato, si tratta di additivi ben nòti nella tecnica. Esempi di tali additivi sono i cosiddetti superfluidificanti a base di composti naftalensolfonici, a base melamminica oppure a base di polimeri acrilici. As for the fluidifying additive that improves the smoothness and therefore the fluidity of the cement mixture to be mixed with the granulate, these are well-known additives in the technique. Examples of such additives are the so-called superplasticizers based on naphthalenesulfonic compounds, based on melamine or based on acrylic polymers.

Tra questi si possono citare quelli ottenuti per copolimerizzazione del’ acido acrilico quali “TERAFLUID 001” della Breton SpA, “MAPEIFLUID XP404” della Mapei SpA, “CHUUPOL APIO” della società giapponese Takemoto, oppure quelli a base naflalensolfonica come “REBUELD 2000” della società svizzera Mac-Master od infine quelli a base melamminica, come “MELMENT L30” della SKW tedesca. Among these we can mention those obtained by copolymerization of acrylic acid such as "TERAFLUID 001" by Breton SpA, "MAPEIFLUID XP404" by Mapei SpA, "CHUUPOL APIO" by the Japanese company Takemoto, or those with a naflalene sulphonic base such as "REBUELD 2000" by Swiss company Mac-Master or finally those based on melamine, such as "MELMENT L30" of the German SKW.

Prendendo in considerazione più specificamente i singoli stadi del procedimento dell’invenzione come sopra definito, il primo aspetto degno di commenti più specifici è quello della scelta del granulato di partenza. Taking into consideration more specifically the individual stages of the process of the invention as defined above, the first aspect worthy of more specific comments is that of the choice of the starting granulate.

Come già accennato uno degli aspetti vantaggiosi della presente invenzione risiede nel fatto che si una riutilizzazione integrale di materiale lapideo di scarto come quello di risulta nelle operazioni di escavazione di blocchi di materiale lapideo naturale. As already mentioned, one of the advantageous aspects of the present invention lies in the fact that there is an integral reuse of waste stone material such as that resulting in the excavation of blocks of natural stone material.

Se il granulato di partenza è omogeneo e quindi risultante dallo stesso materiale lapideo (fi partenza, la condizione ottimale consiste nel frantumare e macinare questo materiale lapideo fino ad una dimensione massima delle particelle non superiore a 6 mm, (anche se in alcuni casi tale dimensione ottimale massima può giungere a 10 mm), e quindi utilizzare il granulato risultante dalla macinazione tal quale (tout venant). If the starting granulate is homogeneous and therefore resulting from the same stone material (from the start, the optimal condition is to crush and grind this stone material up to a maximum particle size not exceeding 6 mm, (although in some cases this size maximum optimum can reach 10 mm), and therefore use the granulate resulting from the grinding as it is (tout venant).

Quando invece il granulato di partenza non è omogeneo oppure si desidera, ad esempio allo scopo di ottenere particolari effetti cromatici od estetici, mescolare materiali lapidei di origine e provenienza differenti, in questo caso si può predisporre la composizione del granulato di partenza applicando una delle consuete formule di calcolo della composizione e distribuzione granulometrica utilizzate nel campo dei manufatti cementizi con riferimento al componente inerte. On the other hand, when the starting granulate is not homogeneous or it is desired, for example in order to obtain particular chromatic or aesthetic effects, to mix stone materials of different origins and provenance, in this case the composition of the starting granulate can be prepared by applying one of the usual formulas for calculating the composition and particle size distribution used in the field of cementitious products with reference to the inert component.

Esempi di queste formule sono le formule di Fuller e Thompson oppure la formula del Bolomey discusse ad esempio in M Collepardi, Scienza e tecnologia del calcestruzzo, pag. 292- 303, Hoepli editore. Examples of these formulas are the formulas of Fuller and Thompson or the Bolomey formula discussed for example in M Collepardi, Science and technology of concrete, p. 292-303, Hoepli publisher.

Una volta individuato il granulato di partenza e la sua composizione e distribuzione granulometrica è possibile calcolare il relativo rapporto di vuoti ad esempio dalla formula 7.12 dello stesso testo sopra indicato. Once the starting granulate and its composition and particle size distribution have been identified, it is possible to calculate the relative void ratio, for example from formula 7.12 of the same text indicated above.

Sulla base dì questo rapporto di vuoti è possibile individuare la quantità di impasto cementizio che teoricamente è sufficiente a determinare il riempimento delle porosità e cavità interstiziali. On the basis of this void ratio it is possible to identify the quantity of cement mixture which is theoretically sufficient to determine the filling of the porosities and interstitial cavities.

Come già accennato in sede di definizione del procedimento della presente invenzione, la quantità di impasto effettivamente impiegata sarà in un leggero eccesso rispetto a tale quantità teorica, eccesso che tuttavia non deve essere tale da portare al termine del procedimento alla formazione di uno strato autonomo costituito da solo cemento sulla superficie del blocco compattato. Nella pratica tale eccesso è normalmente dell’ordine dal 6 al 10% del volume iniziale della pasta di cemento riferito al volume totale di miscela di granulato ed impasto cementizio. As already mentioned in the definition of the process of the present invention, the quantity of mixture actually used will be in a slight excess with respect to this theoretical quantity, an excess which, however, must not be such as to lead to the formation of an autonomous layer at the end of the process. alone concrete on the surface of the compacted block. In practice, this excess is normally of the order of 6 to 10% of the initial volume of the cement paste referred to the total volume of the mixture of granulate and cement mixture.

Passando ora a considerare gii altri stadi del procedimento essi prevedono in primo luogo che la miscelazione avvenga sotto un vuoto controllato in modo da impedire che in questa fase la miscela che successivamente riempie la cassaforma contenga aria il cui allontanamento, date le dimensioni del blocco e quindi della cassaforma risulta molto problematica e quasi impossibile con i metodi tradizionali. Moving on now to consider the other stages of the process, they first envisage that the mixing takes place under a controlled vacuum so as to prevent the mixture that subsequently fills the formwork from containing air whose removal, given the size of the block and therefore formwork is very problematic and almost impossible with traditional methods.

Senza che questa considerazione debba essere intesa in senso limitativo, sembra plausibile ritenere che l’applicazione della vibrazione sotto vuoto alla miscela disaerata che riempie la cassaforma porti ad un assestamento reciproco delle particelle del granulato e ad una loro migliore compenetrazione o “chiusura” superficiale (per “chiusura” si intende il fatto che la superficie del manufatto o lastra presenta zone ridottissime di legante cementizio in vista), in quanto le particelle possono effettuare microscopici spostamenti senza essere ostacolate dagli attriti che ne ostacolerebbero l’identico assestamento in assenza dell’impasto cementino che in tal modo agisce anche in modo da ridurre sostanzialmente gli attriti, oltre ovviamente a costituire il riempimento delle cavità interstiziali del granulato. Without this consideration having to be understood in a limiting sense, it seems plausible to believe that the application of vibration under vacuum to the deaerated mixture that fills the formwork leads to mutual settling of the granulate particles and their better interpenetration or surface "closure" ( by "closure" we mean the fact that the surface of the product or slab has very small areas of visible cementitious binder), as the particles can make microscopic displacements without being hindered by friction that would hinder the identical settlement in the absence of the mixture cementing which in this way also acts in such a way as to substantially reduce friction, as well as obviously filling the interstitial cavities of the granulate.

Per quanto riguarda il procedimento sopra definito è degno di nota un altro aspetto ossia il fatto che la fase di presa e di indurimento iniziale avviene dopo almeno 8 ore dall’inizio della fase stessa ma è consigliabile una durata di 24 ore, per evitare problemi connessi alla sformatura meccanica. As regards the procedure defined above, another aspect is worthy of note, namely the fact that the initial setting and hardening phase occurs after at least 8 hours from the beginning of the same phase, but a duration of 24 hours is recommended, to avoid related problems. to mechanical demoulding.

Come precedentemente accennato la fase di indurimento o stagionatura prevede anzitutto di mantenere il blocco estratto dalla cassaforma a riposo, preferibilmente sotto un involucro di materiale impermeabile, in modo da impedire l’evaporazione di acqua dal blocco verso l’atmosfera circostante. Questa fase ha una durata preferìbile di circa sette giorni ed a questo stadio appare preferìbile effettuare la segagione del blocco risultante prima che la stagionatura sia completata, lasciando quindi procedere la stagionatura per le lastre grezze ottenute, oppure procedendo anche alle altre operazioni di finitura. As previously mentioned, the hardening or curing phase involves first of all keeping the block extracted from the formwork at rest, preferably under an envelope of waterproof material, in order to prevent the evaporation of water from the block to the surrounding atmosphere. This phase has a preferable duration of about seven days and at this stage it appears preferable to cut the resulting block before the seasoning is completed, then allowing the seasoning to proceed for the raw slabs obtained, or to proceed with the other finishing operations.

Passando ora a considerare l’impianto per la realizzazione del procedimento della presente invenzione esso comprende, quali componenti essenziali: A) una mescolatrice, nel quale si miscelano intimamente acqua, cemento ed additivo fluidificante nonché altri eventuali additivi (come ad esempio coloranti per cemento) e la carica di granulato (fi materiale lapideo, detta mescolatrice essendo mantenuto sotto un vuoto generato da mezzi generatori di vuoto e regolato in modo da impedire l’ebollizione dell’acqua contenuta nella miscela risultante; Turning now to consider the plant for carrying out the process of the present invention, it comprises, as essential components: A) a mixer, in which water, cement and fluidifying additive are intimately mixed as well as any other additives (such as dyes for cement) and the charge of granulate (the stone material, said mixer being maintained under a vacuum generated by vacuum generating means and adjusted so as to prevent boiling of the water contained in the resulting mixture;

B) una camera di formatura in comunicazione attraverso mezzi a valvola con lo scarico di detta mescolatrice, detta camera essendo atta ad accogliere temporaneamente una cassaforma ed essendo dotata dì mezzi per rendere uniforme ed omogenea la distribuzione della detta miscela risultante in detta cassaforma; B) a forming chamber in communication through valve means with the discharge of said mixer, said chamber being adapted to temporarily accommodate a formwork and being equipped with means for making the distribution of the resulting mixture uniform and homogeneous in said formwork;

C) mezzi generatori di moto vibratorio atti ad applicare un moto vibratorio a detta miscela contenuta in detta cassaforma, detto moto vibratorio essendo applicato sotto vuoto ad una frequenza compresa tra 2000 e 4800 giri al minuto, preferibilmente 3000 giri al minuto, e per un breve tempo, preferibilmente dell’ordine di 4-5 minuti; C) vibratory motion generating means adapted to apply a vibratory motion to said mixture contained in said formwork, said vibratory motion being applied under vacuum at a frequency between 2000 and 4800 revolutions per minute, preferably 3000 revolutions per minute, and for a short time, preferably of the order of 4-5 minutes;

D) una stazione di presa ed indurimento iniziale in cui vengono smistate dette casseforme quando è terminata la fase di applicazione di detto moto vibratorio; D) an initial gripping and hardening station in which said formworks are sorted when the application phase of said vibratory motion is completed;

E) una stazione di sformatura dei blocchi da dette casseforme e di mantenimento dei blocchi per la fase di indurimento o stagionatura, in cui per un primo periodo ciascun blocco è protetto contro l’evaporazione di acqua verso l ambiente circostante. E) a station for demoulding the blocks from said formwork and for maintaining the blocks for the hardening or seasoning phase, in which for a first period each block is protected against the evaporation of water towards the surrounding environment.

Per quanto riguarda la mescolatrice questa è preferibilmente del tipo ad alberi orizzontali paralleli portanti bracci radiali, oppure è una mescolatrice del tipo orbitale ad alberi verticali. As regards the mixer, this is preferably of the type with parallel horizontal shafts bearing radial arms, or it is a mixer of the orbital type with vertical shafts.

Nella forma di realizzazione preferita, inoltre, detta mescolatrice è solidale con la parte superiore della camera di formatura, e questa, a sua volta è preferibilmente mantenuta sotto vuoto sia durante la fase di passaggio dell’impasto dalla mescolatrice alla cassaforma, sia durante la fase di applicazione del moto vibratorio. In the preferred embodiment, moreover, said mixer is integral with the upper part of the forming chamber, and this, in turn, is preferably kept under vacuum both during the passage of the mixture from the mixer to the formwork, and during the phase of application of the vibratory motion.

A sua volta la cassaforma viene supportata su di un carrello mobile di moto traslatorio alternativo, per cui rimboccatura della cassaforma viene mossa alternativamente in direzione orizzontale rispetto alla bocca di scarico sovrastante del mescolatore ed in questo modo si assicura una distribuzione uniforme di miscela nella cassaforma: In turn, the formwork is supported on a mobile trolley with reciprocating motion, whereby the tucking of the formwork is moved alternately in a horizontal direction with respect to the overlying discharge mouth of the mixer and in this way a uniform distribution of the mixture in the formwork is ensured:

Per quanto riguarda specificamente la fase di applicazione del moto vibratorio, secondo una prima forma di realizzazione dell’impianto secondo l’invenzione, il moto vibratorio può essere applicato allo stesso carrello di supporto della cassaforma nella camera di riempimento. As regards specifically the phase of application of the vibratory motion, according to a first embodiment of the plant according to the invention, the vibratory motion can be applied to the same support carriage of the formwork in the filling chamber.

In alternativa, questa fase viene effettuata in una seconda camera esterna rispetto alla camera sotto vuoto nella quale la cassaforma viene riempita con la miscela preparata nel citato mescolatore, nel qual caso in detta seconda camera, comunicante con la prima attraverso una porta a tenuta di vuoto ed anch’essa mantenuta sotto un grado di vuoto prestabilito non superiore a 690 mm Hg, la cassaforma è supportata su di un piano al quale sono collegati mezzi generatori di moto vibratorio delle frequenza desiderata. Nei disegni allegati è schematicamente rappresentato in parte rimpianto secondo la presente invenzione. Più specificamente: Alternatively, this step is carried out in a second external chamber with respect to the vacuum chamber in which the formwork is filled with the mixture prepared in the aforementioned mixer, in which case in said second chamber, communicating with the first through a vacuum-tight door. and also maintained under a predetermined degree of vacuum not exceeding 690 mm Hg, the formwork is supported on a plane to which means generating vibratory motion of the desired frequency are connected. In the attached drawings a partial regret according to the present invention is schematically represented. More specifically:

la fig.l mostra lo schema di impianto relativo alla sua prima forma di realizzazione; Fig. 1 shows the plant diagram relating to its first embodiment;

la fìg.2 mostra lo schema di impianto relativo alla seconda forma di realizzazione e Fig. 2 shows the plant diagram relating to the second embodiment e

le figg.3 e 4 mostrano specificamente il mescolatore di preparatone della miscela. Figures 3 and 4 show specifically the mixer of preparation of the mixture.

Riferendosi anzitutto alla fig. 1, la parte di impianto mostrata (in quanto le parti restanti sono in se stesse note) comprende un mescolatore 10 ed una camera a vuoto 12, nella quale viene introdotta una cassaforma 14, supportata sul carrello 16. H carrello 16 è montato su ruote 18 che sono motorizzate in modo che il carrello ed insieme ad esso la cassaforma 14 si muova alternativamente nel senso delle frecce F1 ed F2 . In questo modo, come si vede chiaramente dalla figura la bocca superiore della cassaforma 14 si sposta alternativamente tra una prima posizione estrema mostrata in figura 1 in linee piene ed una seconda posizione estrema mostrata in figura 1 in linee tratteggiate. Referring first to fig. 1, the plant part shown (since the remaining parts are known in themselves) comprises a mixer 10 and a vacuum chamber 12, into which a formwork 14 is introduced, supported on the trolley 16. The trolley 16 is mounted on wheels 18 which are motorized so that the trolley and together with it the formwork 14 move alternately in the direction of the arrows F1 and F2. In this way, as can be clearly seen from the figure, the upper mouth of the formwork 14 moves alternately between a first extreme position shown in figure 1 in solid lines and a second extreme position shown in figure 1 in broken lines.

La camera 12 è definita da un’incastellatura 20 che non solo racchiude e definisce la camera 12 ma è anche dotata di aperture laterali per l’entrata e l uscita delie casseforme, in modo di per se noto, aperture che sono dotate ovviamente di opportuni mezzi di chiusura a tenuta, in quanto nella camera 12 come già detto si deve praticare un vuoto sostanziale. The chamber 12 is defined by a frame 20 which not only encloses and defines the chamber 12 but is also equipped with lateral openings for the entry and exit of the formwork, in a per se known manner, openings which are obviously equipped with suitable means sealing, since a substantial vacuum must be created in the chamber 12 as already mentioned.

Anche il mescolatore 10 in modo di per se noto è mantenuto sotto lo stesso vuoto praticato nella camera 12 e ciò preferìbilmente collegando tanto il mescolatore che la camera alla stessa sorgente di vuoto (non mostrata), il mescolatore 10 è dotato di un condotto di scarico 22 dotato di mezzi di intercettazione, ad esempio a serranda, in modo da controllare lo scarico di miscela dal mescolatore all’ interno della cassaforma. Also the mixer 10 in a per se known way is kept under the same vacuum practiced in the chamber 12 and this preferably by connecting both the mixer and the chamber to the same vacuum source (not shown), the mixer 10 is equipped with an exhaust duct 22 equipped with interception means, for example a shutter, so as to control the discharge of the mixture from the mixer inside the formwork.

In questa forma di realizzazione al carrello 16 sono solidali mezzi generatori di moto vibratorio, rappresentati schematicamente con il riferimento 24, i quali sono predisposti po’ impartire al piano 28 del carrello 16 un moto vibratorio e quindi attraverso la cassaforma 14 appoggiata sul carrello alla miscela contenuta nella cassaforma stessa. In this embodiment to the trolley 16 there are integral vibratory motion generating means, schematically represented with the reference 24, which are designed to impart a vibratory motion to the plane 28 of the trolley 16 and therefore through the formwork 14 resting on the trolley to the mixture contained in the formwork itself.

E’ evidente che fazione di miscelazione che avviene nel mescolatore 10 poiché avviene sotto vuoto, ha anche la funzione di disareare la miscela risultante ovvero, per meglio dire, impedire che la miscela finale inglobi aria. Infatti le dimensioni della cassaforma e quindi della miscela contenuta in essa ostacolerebbero in maniera quasi totale l’allontanamento dell’aria determinato dal moto vibratorio applicato alla miscela stessa. It is evident that the mixing action that takes place in the mixer 10 since it takes place under vacuum, also has the function of deaerating the resulting mixture or, better said, preventing the final mixture from incorporating air. In fact, the dimensions of the formwork and therefore of the mixture contained in it would almost completely hinder the removal of the air determined by the vibratory motion applied to the mixture itself.

Dalle figure 3 e 4 si può apprezzare una forma di realizzandone del mescolatore 10, comprendente due alberi 26, orizzontali e paralleli, dai quali sporgono radialmente i bracci 30 . From Figures 3 and 4 it is possible to appreciate an embodiment of the mixer 10, comprising two shafts 26, horizontal and parallel, from which the arms 30 protrude radially.

Ciascun albero 26 ruota nella direzione indicata dalla freccia F3 ed F4 rispettivamente, ciascun albero essendo inoltre azionato da un rispettivo motore 32. Each shaft 26 rotates in the direction indicated by the arrows F3 and F4 respectively, each shaft being furthermore driven by a respective motor 32.

Venendo ora alla figura 2, nella quale dementi corrispondenti a quelli di fig.1 sono indicati con gli stessi riferimenti, per cui si osserva che la cassaforma 14, una volta riempita omogeneamente nella camera sotto vuoto 12 viene trasferita in una nuova camera sotto vuoto 34, nella quale la cassaforma è appoggiata su di un piano 36 solidale ad un generatore di moto vibratorio 38. Coming now to figure 2, in which elements corresponding to those of fig. 1 are indicated with the same references, so it can be observed that the formwork 14, once homogeneously filled in the vacuum chamber 12 is transferred to a new vacuum chamber 34 , in which the formwork rests on a surface 36 integral with a vibratory motion generator 38.

Anche in questo caso il vuoto praticato nella camera 34 è opportunamente controllato e regolato ed è preferibilmente ottenuto collegando la camera 34 alla stessa sorgente di vuoto operativa per la camera 12 ed il mescolatore 10. Also in this case the vacuum created in the chamber 34 is suitably controlled and regulated and is preferably obtained by connecting the chamber 34 to the same vacuum source operating for the chamber 12 and the mixer 10.

Le lastre ottenute a partire dai blocchi fabbricati secondo il procedimento e rimpianto della presente invenzione presentano eccellenti proprietà non solo dal punto di vista estetico, ma anche da quello della resistenza meccanica e della bassa porosità. The slabs obtained starting from the blocks manufactured according to the process and regression of the present invention have excellent properties not only from the aesthetic point of view, but also from that of mechanical strength and low porosity.

Gli esempi che seguono illustrano, a titolo non limitativo, la realizzazione dei manufatti cementizi secondo la presente invenzione. Per quanto riguarda gli additivi addizionati agli impasti si tratta degli additivi usuali per gli impasti cementizi per le funzioni indicate e si riportano qui di seguito i relativi intervalli di concentrazione: The following examples illustrate, by way of non-limiting purpose, the realization of the cementitious products according to the present invention. As regards the additives added to the mixtures, these are the usual additives for cement mixtures for the functions indicated and the relative concentration ranges are shown below:

colorante : 0-4% sul peso del cemento; dye: 0-4% on the weight of the cement;

fluidificante (sostanza attiva) : 1, 5-2,0% sul peso del cemento; disaerante (sostanza attiva) : 0,4-0, 6% sul peso del cemento; fluidifying agent (active substance): 1.5-2.0% on the weight of the cement; deaerating agent (active substance): 0.4-0.6% on the weight of the cement;

ritardante (sostanza attiva) : 0.4-0, 6% sul peso del cemento. retardant (active substance): 0.4-0.6% of the weight of the cement.

Esempio 1 Example 1

Si è proceduto alla macinazione di marmo ottenendo un granulato “tout venant” avente la seguente composizione granulometrica: The marble was ground to obtain a "tout venant" granulate having the following granulometric composition:

0 - 0,6 mm 8,4 % in volume 0 - 0.6 mm 8.4% by volume

0,6 - 1,2 mm 10 % in volume 0.6 - 1.2 mm 10% by volume

1,2 - 2,5 mm 17,5 % in volume 1.2 - 2.5 mm 17.5% by volume

2,5 - 4,0 mm 22 % in volume 2.5 - 4.0 mm 22% by volume

4,0 - 6,0 mm 15,5 % in volume 4.0 - 6.0 mm 15.5% by volume

In una mescolatrice sono stati caricati acqua e cemento Portland bianco in modo che il cemento fosse in quantità pari al 13,7% in volume riferito al volume totale di impasto finale e l’acqua totale fosse pari al 12,90% in volume. Water and white Portland cement were loaded into a mixer so that the cement was in an amount equal to 13.7% by volume referred to the total volume of the final mix and the total water was equal to 12.90% by volume.

Dopo aver miscelato intimamente l’acqua ed il cemento unitamente alla carica di granulato di marmo, aggiungendo inoltre gli additivi sopra citati. Si procede quindi alle operazioni di formatura di blocchi delle dimensioni di cm. 250 x 125 x 100. After intimately mixing the water and cement together with the charge of marble granulate, also adding the additives mentioned above. We then proceed to the operations of forming blocks with dimensions of cm. 250 x 125 x 100.

I blocchi sono stati quindi segati in lastre dello spessore dil7 mm. le quali sono state sottoposte ad esame, sia per rilevare le eventuali porosità sia macroscopiche che microscopiche, sia per determinare le proprietà meccaniche di interesse per le applicazioni cui le lastre stesse sono destinate. The blocks were then sawn into slabs with a thickness of 7 mm. which have been subjected to examination, both to detect any macroscopic and microscopic porosities, and to determine the mechanical properties of interest for the applications for which the sheets themselves are intended.

Esempio 2 Example 2

Si ripete il procedimento dell’ esempio 1, utilizzando un granulato di marmo avente la seguente composizione granulometrica, calcolata applicando la formula di Bolomey: The procedure of example 1 is repeated, using a marble granulate having the following granulometric composition, calculated by applying the Bolomey formula:

0 - 0,045 mm (polvere di marmo) 2,0 % in volume 0 - 0.045 mm (marble dust) 2.0% by volume

0,1 - 0,3 mm 8,6 % in volume 0.1 - 0.3 mm 8.6% by volume

1,2 - 2,5 28,8 % in volume 1.2 - 2.5 28.8% by volume

2,5 - 4,5 mm 3 1,9 % in volume 2.5 - 4.5 mm 3 1.9% by volume

L’impasto è stato preparato mescolando il granulato della composizione anzidetta con una miscela di acqua e cemento comprendente il 14,3% in volume di Cemento Portland bianco o grigio ed il 14,40% in volume di acqua totale, oltre ovviamente agli additivi già citati. The mixture was prepared by mixing the granulate of the aforementioned composition with a mixture of water and cement comprising 14.3% by volume of white or gray Portland cement and 14.40% by volume of total water, in addition of course to the additives already cited.

Esempio 3 Example 3

Si è ripetuto il procedimento dell’esempio 1 utilizzando un granulato di marmo avente la seguente composizione granulometrica: The procedure of Example 1 was repeated using a marble granulate having the following particle size composition:

0,1 - 0,3 mm 6,3 % in volume 0.1 - 0.3 mm 6.3% by volume

1 ,2 - 2,5 mm 8,6 % in volume 1, 2 - 2.5 mm 8.6% by volume

4,0 - 6,0 mm 57,0% in volume L’impasto di cemento ed acqua era costituito dal 13,0% in volume di cemento Portland bianco o grigio e dal 13, 10% in volume di acqua (totale). In questo caso la granulometria scelta comporta chiaramente un “salto” granulometrico. 4.0 - 6.0 mm 57.0% by volume The mix of cement and water consisted of 13.0% by volume of white or gray Portland cement and 13.10% by volume of water (total). In this case the chosen particle size clearly implies a particle size “jump”.

Esempio 4 Example 4

Il procedimento dell’esempio 1 è stato ripetuto con un granulato di granito del tipo “tout venant” ottenuto per macinazione di granito naturale ed avente la seguente composizione granulometrica: The procedure of example 1 was repeated with a granite granulate of the "tout venant" type obtained by grinding natural granite and having the following particle size composition:

0,2 - 0,6 mm 8,6 % in volume 0.2 - 0.6 mm 8.6% by volume

0,6 - 1,2 mm 12,5% in volume 0.6 - 1.2 mm 12.5% by volume

1,2 - 2,5 mm 22,3% in volume 1.2 - 2.5 mm 22.3% by volume

2,5 - 4,5 mm 25,9% in volume. 2.5 - 4.5 mm 25.9% by volume.

A questo granulato è stato aggiunto il 2,0% in volume di polvere di marmo da 0 - 0,045 mm di granulometria. 2.0% by volume of marble dust from 0 - 0.045 mm of granulometry was added to this granulate.

La miscela cementizia che è stata addizionata con il granulato di granito comprendeva il 14,3% in volume di cemento Portland bianco o grigio ed il 14,4% in volume di acqua totale. The cement mixture which was added with the granite granulate comprised 14.3% by volume of white or gray Portland cement and 14.4% by volume of total water.

Esempio 5 Example 5

L’esempio 1 è stato ripetuto con un granulato di granito presentante un salto granulometrico ed avente la seguente distribuzione granulometrica: Example 1 was repeated with a granite granulate presenting a particle size jump and having the following particle size distribution:

0.1 - 0,3 mm 6,0% in volume 0.1 - 0.3 mm 6.0% by volume

1,2 - 2,5 mm 7,0% in volume 1.2 - 2.5 mm 7.0% by volume

4,0 - 6,0 mm 56,30% in volume 4.0 - 6.0 mm 56.30% by volume

Anche in questo caso il granulato era addizionato del 2,0% in volume di povere di marmo di granulometria fino a 0,045 mm. Also in this case the granulate was added with 2.0% by volume of marble powders with granulometry up to 0.045 mm.

A sua volta la miscela di acqua e cemento comprendeva il 14,3% in volume di cemento Portland bianco o grigio ed il 14,40% in volume di acqua totale. Su lastre fabbricate da blocchi prodotti analogamente agli esempi che precedono sono state determinate le proprietà e caratteristiche fisiche e meccaniche, ottenendo i dati riportati nella tabella 1 che segue, dati che si riferiscono a sottoposti ai rituali 28 giorni di stagionatura, oppure a blocchi ottenuti effettuando la stagionatura in una prima fase con il blocco racchiuso in un involucro di materiale plastico impermeabile e, dopo aver effettuato la segagione, per altri 23 giorni in ambiente umido. In turn, the mixture of water and cement comprised 14.3% by volume of white or gray Portland cement and 14.40% by volume of total water. The physical and mechanical properties and characteristics were determined on slabs manufactured from blocks produced similarly to the previous examples, obtaining the data shown in table 1 below, data that refer to subjected to the rituals 28 days of curing, or to blocks obtained by carrying out curing in a first phase with the block enclosed in a waterproof plastic casing and, after having carried out the sawing, for another 23 days in a humid environment.

Claims

CLAIMS 1. Process for the manufacture of cementitious products in the form of slabs which involves the following operations: a) preparation of a granulate having a predetermined and controlled granulometry and calculation of the relative degree or ratio of voids; b) loading of the mixing machine with the ingredients of the final mixture, consisting of said granulate, water, cement, a fluidifying additive and any auxiliary additives, the quantity of water by weight, referred to the weight of cement, being between 25% and 32%, the quantity of said fluidifying additive being such that the only paste of water and cement when subjected to the "Minislump" test on a smooth surface forms a roundish patch with a diameter of about twenty cm. and there are apparently no separation phenomena between the water and the cement with the outcrop of the water on the surface, the amount of cement paste being in slight excess with respect to the said degree of interstitial voids of said starting granulate; c) intimate mixing of the aforementioned ingredients, the mixing being carried out in a vacuum mixer in which the vacuum is however controlled at a value not exceeding 690 mm Hg in order to avoid boiling of the water and the formation of steam bubbles in the mass ; d) transferring the resulting mixture, always kept under vacuum, into a formwork contained in a vacuum chamber communicating with said mixer, so as to obtain uniform filling of the formwork; e) application to the mixture contained in the formwork of a vibratory motion with a frequency between 2000 and 4800 revolutions per minute, for a time of a few minutes, g) transfer of the formwork to a gripping station and initial initial hardening, with stay in this station for at least 8 hours, and h) demoulding of the block and maintenance for a first curing for about 7 days, taking care to protect the block in order to avoid evaporation water; i) completion of the curing for the necessary number of days, said curing being carried out on the block as it is or on the slabs resulting from the sawing of the block into slabs of the desired thickness.

2. Process according to claim 1, characterized in that the starting granulate is the product directly resulting from the grinding and granulation of natural stone material.

3. Process according to claim 1, characterized in that said starting granulate has a particle size composition calculated according to the Fuller-Thompson or Bolomey formula.

4. Process according to any one of claims 1-4, characterized in that said starting granulate has a particle size comprised between 0.1 and 10 mm.

5. Process according to claim 1, characterized in that said mixture of water and cement has a water content comprised between 0.25 and 0.36% by weight.

6. Process according to claim 1, characterized in that said excess of cement mixture added to the granulate in said step (c) is contained in the amount from 6 to 10%.

7. Process according to claim 1, characterized in that said vacuum is adjusted to a value not exceeding 690 mm Hg.

8. Process according to claim 1, characterized in that said vibratone stage is carried out under vacuum by applying a vibratone at a frequency of between 2000 and 4800 revolutions per minute and for a time of a few minutes

9. Process according to claim 8, characterized in that said vibratone is carried out at 3000 revolutions per minute and for 4-5 minutes.

10. Process according to claim 1, characterized in that said starting granulate is separated from marble, granite and ceramic material ground to the desired granulometry.

11. Process according to claim 1, characterized in that said initial setting and hardening step takes place for a time of at least 8 hours.

12. Process according to claim 11, characterized in that said initial setting and hardening step is carried out for a time of 24 hours.

13. Process according to claim 1, characterized in that after the initial setting and hardening phase, the block is demoulded from the formwork and has completed the hardening or curing phase, keeping the molded block for at least seven days in a conditon protected against the evaporating water to the surrounding atmosphere.

14. Process according to claim 13, characterized in that said protetone is obtained by wrapping the molded block with a casing of impermeable material.

15. Process according to claim 13, characterized in that, at the end of the seven-day seasoning after demoulding phase, the block is subjected to sawing into slabs of the desired thickness.

16. Process according to claim 15, characterized in that said slabs are subjected to curing for 23 days.

17. Process according to claim 15, characterized in that said plates are subjected to the other finishing operations.

18. Plant for the manufacture of cementitious products in blocks starting from a mixture of a granulate of stone material and a mixture of cement, water and a fluidifying agent for cement mixtures, characterized by including: A) a mixer, in which water, cement and fluidifying additive as well as any other additives and the charge of granulate of stone material are intimately mixed, said mixer being kept under a vacuum generated by vacuum generating means and regulated in such a way as to prevent the boiling of the water contained in the resulting mixture; B) a forming chamber in communication through valve means with the discharge of said mixer, said chamber being adapted to temporarily accommodate a formwork and being equipped with means for making the distribution of said resulting mixture uniform and homogeneous in said formwork; C) vibratory motion generating means adapted to apply a vibratory motion to said mixture contained in said formwork, said vibratory motion being applied under vacuum at a frequency between 2000 and 4800 revolutions per minute, preferably 3000 revolutions per minute, and for a short time, preferably of the order of 4-5 minutes; D) an initial gripping and hardening station in which said formworks are sorted when the application phase of said vibratory motion is completed; E) a station for demoulding the blocks from said formwork and for maintaining the blocks for the hardening or seasoning phase, in which for a first period each block is protected against the evaporation of water towards the surrounding environment.

19. Plant according to claim 18, characterized in that said mixer and said forming chamber are connected to a vacuum source regulated at a value not higher than 690 mm Hg.

20. Plant according to claim 18, characterized in that said application of vibratory motion occurs under a vacuum identical to that provided for said mixer and said forming chamber.

21. Plant according to claim 18, characterized in that in said forming chamber said formwork is on a mobile carriage of reciprocating translational motion, so as to be moved between a first position in which an end of the upper mouth of said formwork it is vertically aligned below said discharge of said mixer and a second position in which the other end of said mouth of said formwork is in the same position.

22. System according to claim 21, characterized in that said reciprocating translational motion of said trolley is determined by motor means connected to the wheels of the trolley.

23. System according to claim 21, characterized in that means for generating vibratory motion at a predetermined frequency are integral with said carriage.

24. Plant according to claim 21, characterized in that it comprises a second vacuum chamber, in which said formwork is subjected to said vibratory motion.

25. Block product formed by a granulate of stone material and a cementitious binder phase and having a homogeneous distribution of the granulate and of the binder phase, when obtained with the process and / or regrind according to each of claims 1-24.