RU2032535C1

RU2032535C1 - Method for layer-by-layer manufacture of building products and plant for its realization

Info

Publication number: RU2032535C1
Application number: RU93028249A
Authority: RU
Inventors: Б.Ф. Терехов; А.Ф. Терехов; А.А. Светличный
Original assignee: Научно-производственная коммерческая фирма "Технол-Тер"
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 1995-04-10

Abstract

FIELD: molding of heat-insulating bricks, blocks, shells, etc, products from raw materials with use of organic cellulose-containing fibrous fillers of plant origin of the type of arbolite, scopoconcrete, xylolith, straw bricks, cement-ash wood, as well as for molding of briquettes from halva mass, oil cake and other compositions. SUBSTANCE: molding of solid packing with oriented laying of fibrous fillers from raw material mass of flexible large-pore structure is effected by the method of layer vibration rubbing of one microlayer into another and in this way to attain the preset size of brick by building up the brick on the preliminarily laid layer of basic mixture. Plant for realization of the method includes vibrating molds with moving vibrating bottoms, loading bins for supply of basic layer and molding sand, vibromechanical member of layer rubbing of molding sand, table with bottom plates for transfer of molded products to curing station. EFFECT: higher efficiency. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к изготовлению строительных изделий и преимущественно может быть использовано при формовании теплоизоляционного кирпича, блоков, скорлуп и др. изделий из сырьевых масс с использованием органических целлюлозосодержащих волокнистых заполнителей растительного происхождения типа арболита, скопобетона, ксилолита, самана, деревозолобетона, а также для формования брикетов из халвичной массы, жмыха и др. композиций. The invention relates to the manufacture of building products and can mainly be used in the formation of heat-insulating bricks, blocks, shells and other products from raw materials using organic cellulose-containing fibrous fillers of plant origin such as arbolite, scobobeton, xylene, adobe, wood-concrete, as well as for forming briquettes from halvichnaya mass, cake and other compositions.

В современных технологиях формования изделий с использованием целлюлозосодержащих заполнителей для повышения физико-механических характеристик применяют повышенные марки и расходы вяжущих, полимерные и химические добавки, сложные формооснастки и различные способы уплотнения формовочных смесей, как вибропрессование в групповых формах с фиксирующей крышкой, неоднократное цикличное прессование с пригрузом, тромбование, силовой вибропрокат и др. Однако эти способы не позволяют получать изделия высокого качества и прочности более чем 40-60 МПа. Это связано с тем, что 70-90% объема смеси занимает волокнистый целлюлозосодержащий заполнитель, который с повышением степени уплотнения проявляет явновыраженные упругопластические свойства. In modern technologies of molding products using cellulose-containing aggregates, to increase the physicomechanical characteristics, increased brands and costs of binders, polymer and chemical additives, complex molding tools and various methods of compacting molding mixtures, such as vibrocompression in group forms with a fixing cover, repeated cyclic pressing with a load are used , thrombosis, power vibration rolling, etc. However, these methods do not allow to obtain products of high quality and strength more than 40-60 MPa. This is due to the fact that 70-90% of the volume of the mixture is occupied by fibrous cellulose-containing aggregate, which exhibits pronounced elastoplastic properties with an increase in the degree of compaction.

Элементарные частицы заполнителя в смеси при существующих способах их уплотнения занимают хаотичное положение в пространстве и образуют крупнопористую структуру, что обусловливает адгезию на границах раздела поверхности заполнитель затвердевшее вяжущее. Наряду с этим в составе смеси содержится до 50-70% пустот, заполненных воздухом. Следовательно, при ее прессовании при тромбовании происходит высокая степень сжимаемости, а при снятии внешней нагрузки упругие свойства восстанавливаются, что существенно затрудняет формирование плотной и прочной макроструктуры. Elementary aggregate particles in a mixture with existing methods of compaction occupy a random position in space and form a large-pore structure, which causes adhesion at the interface of the surface of the aggregate hardened binder. Along with this, the mixture contains up to 50-70% of voids filled with air. Therefore, when it is pressed during thrombosis, a high degree of compressibility occurs, and when the external load is removed, the elastic properties are restored, which substantially complicates the formation of a dense and strong macrostructure.

Для уплотнения крупнопористой структуры смеси необходим способ и устройство, позволяющие формировать структуры материала в изделиях с направленным расположением волокнистого заполнителя направленное микроармирование с высокой степенью упаковки и адгезии при минимальных расходах вяжущих. Такой способ формования изделий позволит получать структуру с минимальными остаточными напряжениями, высокой деформативной устойчивостью обеспечивающие немедленную распалубку изделий с высокой первоначальной структурной прочностью. To densify the large-pore structure of the mixture, a method and device are needed that allow the formation of material structures in products with a directed arrangement of fibrous filler, directional microreinforcing with a high degree of packaging and adhesion at minimum binder costs. This method of forming products will allow you to get a structure with minimal residual stresses, high deformation resistance providing immediate stripping of products with high initial structural strength.

Из числа известных способов и устройств уплотнения смесей крупнопористой структуры, наиболее близкой по технической сущности является установка, описанная в патенте СССР N 1820274, 1991. Принцип этого способа и устройства для послойного прессования кирпича с фактурным покрытием заключается в том, что жесткую формовочную смесь крупнопористой структуры непрерывно послойно запрессовывают в конические мундштуки, в результате чего происходит высокая степень сжимаемости, а при выходе отпрессованного бруса из мундштука снимается внешняя нагрузка, и упругие свойства сжатой массы восстанавливаются. Такой способ существенно затрудняет формирование плотной и прочной структуры, получение необходимых геометрических размеров и качества поверхностей отформованных изделий, а также не позволяет получать необходимую степень упаковки смеси с высокой деформативной устойчивостью, прочностью сцепления волокнистого заполнителя с вяжущим. При отделении отформованных изделий грань кирпича с фактурным покрытием имеет неизбежную сферическую поверхность. Производительность формования кирпича этим методом относительно низкая. Of the known methods and devices for sealing mixtures of a large-pore structure, the closest in technical essence is the installation described in USSR patent N 1820274, 1991. The principle of this method and device for layer-by-layer pressing of a brick with a textured coating is that a rigid molding mixture of a large-pore structure continuously pressed into conical mouthpieces in layers, resulting in a high degree of compressibility, and when the pressed beam leaves the mouthpiece, the external load is removed a, and the elastic properties of the compressed mass are restored. This method significantly complicates the formation of a dense and durable structure, obtaining the necessary geometric dimensions and surface quality of the molded products, and also does not allow to obtain the required degree of packaging of the mixture with high deformation resistance, the adhesion strength of the fibrous aggregate with a binder. When separating molded products, a textured-coated brick face has an inevitable spherical surface. Brick forming performance by this method is relatively low.

Обеспечение высокой степени уплотнения, качества послойного формования кирпича и повышения производительности данным способом практически невозможно. Providing a high degree of compaction, the quality of layer-by-layer molding of bricks and increasing productivity in this way is almost impossible.

Целью изобретения является обеспечение повышения степени упаковки твердой фазы крупнопористой структуры, адгезионной прочности в плоскости контакта заполнителя с вяжущим при значительном снижении В/Ц формовочной смеси, первоначальной структурной прочности с минимальными остаточными напряжениями и высокой деформативной устойчивостью при немедленной распалубке изделий за счет дополнительного дефибрирования древесного заполнителя в волокна с одновременной активацией втиранием гелеобразного вяжущего в большую глубину его структурных пор, механических и межмолекулярных сил сцепления заполнителя с вяжущим, конечной прочности, качества фактурной поверхности и геометрических размеров изделий, а также увеличения производительности формования и снижения энергоемкости и металлоемкости. The aim of the invention is to provide an increase in the degree of packing of the solid phase of the large-pore structure, adhesive strength in the plane of contact of the aggregate with the binder with a significant decrease in the W / C of the molding mixture, the initial structural strength with minimal residual stresses and high deformation resistance during immediate stripping of the products due to additional defibration of the wood filler into fibers with simultaneous activation by rubbing a gel-like binder into a great depth of its structure GOVERNMENTAL long mechanical and intermolecular forces of adhesion to the filler binder, final strength, quality textured surface and geometric sizes of products, and increasing productivity and reducing the formation energy and metal.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый способ и устройство для формования кирпича ведут методом послойного вибронатира формовочной смеси в параллельных групповых виброформах с перемещающимися по высоте 100-200 мм/мин виброднищами, над которыми по заданному режиму из раздаточных бункеров подают приготовленные фактурную, а затем формовочную смесь под регулирующие углы атаки к центру вращающихся вибролопастей натира и скребков с регулируемой скоростью 250-500 об/мин и давлением 0,1-5,0 кгс в плоскостях контактной зоны вибровтирания одного микрослоя в другой. This goal is achieved by the fact that the proposed method and device for forming bricks are carried out by the method of layer-by-layer vibrating grinding of the molding mixture in parallel group vibroforms with vibrating plates moving at a height of 100-200 mm / min, over which cooked textured and then molding are fed from the distribution bins according to the given mode mixture for regulating angles of attack to the center of rotating vibrating blades of rubbers and scrapers with an adjustable speed of 250-500 rpm and a pressure of 0.1-5.0 kgf in the planes of the contact zone of vibration rubbing one microlayer in another.

Принципиальные отличия предлагаемого способа формования от известного заключаются в том, что формование плотной упаковки из сырьевой массы упругой крупнопористой структуры с В/Ц0,8-0,85 производят методом послойного вибровтирания одного микрослоя 0,2-0,5 мм в другой по заданному режиму, наращивают до заданного размера изделий, при этом повышается эффективность дополнительного дефибрирования, повышается шероховатость поверхности заполнителя, активация минеральных вяжущих проникает гелеобразное вяжущее в большую глубину структурных пор. А также повышаются гомогенизация формовочной смеси, механические и межмолекулярные силы сцепления, адгезия заполнителя с вяжущим, направленное распределение волокнистого заполнителя в пространство (направленное микроармирование), плотность упаковки крупнопористой структуры, первоначальная структурная плотность, конечная прочность. Способ повышает качество изделий и увеличивает производительность с минимальными расходами вяжущих, затрат энергии и металлоемкости. The fundamental differences of the proposed molding method from the known one are that the tight packing of the raw material mass of an elastic large-porous structure with H / C0.8-0.85 is formed by layer-by-layer vibration rubbing of one microlayer of 0.2-0.5 mm into another according to a given mode increase to a predetermined size of the products, while the efficiency of additional defibration is increased, the surface roughness of the aggregate increases, the activation of mineral binders penetrates the gel-like binder into a greater depth of the structural pores. It also increases the homogenization of the molding sand, the mechanical and intermolecular adhesion forces, the adhesion of the aggregate with a binder, the directional distribution of the fibrous aggregate into space (directional micro-reinforcement), the packing density of the large-pore structure, the initial structural density, and final strength. The method improves the quality of products and increases productivity with minimal consumption of binders, energy and metal consumption.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена установка, вид сверху; на фиг.2 продольный разрез установки. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the installation, top view; figure 2 is a longitudinal section of the installation.

Установка содержит станину на колесах 1, где по горизонтали на амортизаторах 2 расположены две жестко спаренные между собой сменные групповые виброформы 3 с навесным вибратором 4, где днище 5 каждой виброформы 3 выполнено в виде перемещающихся пуансонов на стойке 6, свободно опирающихся на вибростолы 7 с возвратно-поступательным перемещением по высоте при помощи кулачковых противовесов 8. Над горизонтально расположенными виброформами 3 с виброднищем 5 циклично с одной виброформы 3 на другую перемещают рабочий орган, выполненный в виде бетоносмесителя принудительного действия, который содержит цилиндрический загрузочный бункер 9 без дна с эластичным торцом на колесах 10, в который производится подача приготовленной формовочной смеси через бункерный приемник 11. На бункере 9 подвешены два малых бункера 12 с эластичными торцами без днищ для подачи приготовленной фактурной смеси 13. На крестовине 14 приводного вала 15 с регулируемой скоростью вращения от электродвигателя 16 расположены подпружинивающие лопасти-скребки и лопасти-терки 17 с регулируемыми углами атаки, предназначенные для захвата виброизмельчения, виброактивации, направленного микроармирования и послойного вибронатира формовочной смеси в полостях виброформ 3 с перемещающимися по вертикали виброднищами 5. Съем отформованных изделий 18 с приподнятых виброднищ 5 производится методом сдвига на откидной стол с поддоном 19 для дальнейшего перемещения на пост твердения. Для перемещения бункера 9 установка имеет направляющие 20. The installation contains a bed on wheels 1, where horizontally on the shock absorbers 2 are located two rigidly paired interchangeable group vibration forms 3 with a mounted vibrator 4, where the bottom 5 of each vibration form 3 is made in the form of moving punches on a stand 6, freely supported on vibration tables 7 with back - translational movement in height using cam counterweights 8. Above horizontally located vibroforms 3 with a vibratory bottom 5, a working body made in the form of concrete is moved cyclically from one vibroform 3 to another forced-action mixer, which contains a cylindrical loading hopper 9 without a bottom with an elastic end on the wheels 10, into which the prepared molding mixture is fed through the hopper receiver 11. Two small hoppers 12 with elastic ends without bottoms for supplying the prepared textured mixture 13 are suspended on the hopper 9 . On the crosspiece 14 of the drive shaft 15 with an adjustable speed of rotation from the electric motor 16 are spring-loaded blades, scrapers and blades, graters 17 with adjustable angles of attack, designed for capturing vibration grinding, vibration activation, directional micro-reinforcement and layer-by-layer vibration grinding of the molding mixture in the cavities of vibroforms 3 with vertically moving vibrating plates 5. The removal of molded products 18 from the raised vibration plates 5 is carried out by the method of shifting to a folding table with a pallet 19 for further movement to the hardening post. To move the hopper 9, the installation has guides 20.

Способ послойного вибронатира кирпича с фактурным покрытием на установке производится следующим образом. Перед началом формования загрузочный бункер 9 на колесах 10 перемещают на одну групповую виброформу 3. При этом виброднища 5 на обеих виброформах 3 должны быть автоматически подняты на 5-10 мм ниже верхнего уровня стенок виброформ 3, затем загружают малые бункеры 12 без днищ приготовленной фактурной смесью. Включают вибраторы 4 и 7, приводной вал 15, подачу приготовленной формовочной смеси в центр загрузочного бункера 9 через приемник 11, затем бункер 9 перемещают на другую групповую виброформу 3, при этом из переднего малого бункера 12 под воздействием вибрации и собственной массы происходит заполнение фактурной смесью уровней углубления в формах 3 от виброднищ 5 на 5-10 мм. По мере продвижения бункера 9 на фактурный слой под воздействием скоростного вращения вибролопастей натира 17(250-500 об/мин) происходит последующее послойное втирание одного слоя в другой с давлением в контактной зоне втирания 0,2-5,0 кгс. При этом толщина слоя, степень дефибрирования заполнителей, активация и степень упаковки составляющих формовочной смеси регулируется скоростью вращения и давления лопастей вибронатира 17, а также скоростью перемещения виброднищ 5 до упора вниз в полостях групповой виброформы 3 при помощи кулачкового противовеса 8. Формование изделий заканчивают в момент остановки виброднищ 5 на заданной высоте вибростола 7, тогда бункер 9 на колесах 10 перемещают на другую виброформу 3, а отформованные изделия 18 при помощи кулачкового противовеса 8 на виброднищах 5 поднимают до верхнего уровня виброформы 3 и перемещают на стол с поддоном 19 для дальнейшего перемещения на пост твердения. The method of layer-by-layer vibrating rubble of a brick with a textured coating on the installation is as follows. Before molding, the loading hopper 9 on the wheels 10 is moved to one group vibroform 3. At the same time, the vibratory plates 5 on both vibroforms 3 should be automatically raised 5-10 mm below the upper level of the walls of the vibroforms 3, then small bunkers 12 without bottoms of the prepared textured mixture are loaded . The vibrators 4 and 7 are turned on, the drive shaft 15, the prepared sand mixture is fed to the center of the loading hopper 9 through the receiver 11, then the hopper 9 is moved to another group vibroform 3, while filling from the front small hopper 12 under the influence of vibration and dead weight is filled with a textured mixture deepening levels in forms 3 from vibration plates 5 to 5-10 mm. As the hopper 9 moves onto the textured layer under the influence of the high-speed rotation of the vibrating plates of the soda 17 (250-500 rpm), a subsequent layer-by-layer rubbing of one layer into another occurs with a pressure in the contact zone of rubbing of 0.2-5.0 kgf. In this case, the layer thickness, the degree of defibration of the aggregates, the activation and the degree of packing of the components of the molding mixture are controlled by the speed of rotation and pressure of the blades of the vibrating plate 17, as well as the speed of movement of the vibration plates 5 all the way down in the cavities of the group vibroform 3 using cam counterweight 8. The forming of the products is completed at the moment stop the vibration plates 5 at a given height of the vibration table 7, then the hopper 9 on the wheels 10 is moved to another vibration form 3, and the molded products 18 using a cam counterweight 8 on the vibration nischah 5 is raised to the upper level vibroformy 3 and the table is moved to the pallet 19 for further conveyance to post curing.

В момент перемещения загрузочного бункера 9 на другую виброформу 3 цикл вибронатира кирпича повторяется. At the moment of moving the loading hopper 9 to another vibration form 3, the cycle of the vibrating rubble of the brick is repeated.

Применение способа формования кирпича с фактурным покрытием и установки для его реализации позволит повысить производительность, прочность и качество кирпича с фактурным покрытием. The application of the method of molding brick with a textured coating and installation for its implementation will improve the performance, strength and quality of brick with a textured coating.

Claims

1. A method for layer-by-layer production of building products, mainly brick with a textured coating, comprising layer-by-layer height-building of one layer over another by pressing and applying a textured coating, characterized in that each subsequent layer is pressed by vibrating it over the entire surface of the previous layer, from a raw mix with a W / C of 0.8 0.85 layers are built up in the range of 100 to 200 mm / min, and vibration is carried out by the working body with a peripheral speed of 250.500 rpm and adjustable m 0,1.5 kgf pressure in the contact planes vibrovtiraniya one layer to another.

2. The method according to claim 1, characterized in that the manufacture of the products is carried out in vibroforms, in which the layer of the textured mixture is preliminarily laid, and then the molding mixture is increased by the layer-by-layer vibration rubbing method to the specified brick size.

3. Installation for layer-by-layer production of construction products, mainly brick with an invoice coating, containing a support frame, a container for supplying a raw mix, a container for supplying a textured mixture, a multi-seated form, a drive working body, and a mechanism for receiving finished products, characterized in that the multi-seated form formed of two groups of vibroforms located at the same level and interconnected, the cells of each of the groups of which are equipped with vertically movable bottoms made in the form of punches the bottom is supported on a movable vibrating table, and the containers for supplying raw and textured mixtures with the help of horizontal guides mounted on the supporting frame are placed above the vibroforms with the possibility of reciprocating movement in the horizontal plane, while the container for feeding the textured mixture is made in the form of two bunkers with elastic lower the ends located on opposite sides of the tank for supplying the raw material mixture, the last of which is also made in the form of a hopper with an elastic bottom end, inside of which located on the working body having a vertical drive shaft mounted thereon with vibrating blades, scrapers and blades-grater with adjustable angles of attack and pressure in the contact zone vibronatirayuschih layers moldable mixture, wherein the support frame is provided with wheel sets.