RU2788718C1 - Method for producing decorative high-strength waterproof frost-resistant facade tiles - Google Patents
Method for producing decorative high-strength waterproof frost-resistant facade tiles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788718C1 RU2788718C1 RU2022128067A RU2022128067A RU2788718C1 RU 2788718 C1 RU2788718 C1 RU 2788718C1 RU 2022128067 A RU2022128067 A RU 2022128067A RU 2022128067 A RU2022128067 A RU 2022128067A RU 2788718 C1 RU2788718 C1 RU 2788718C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concrete
- mold
- mica
- mixture
- particles
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000010438 granite Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000012208 gear oil Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 8
- 230000000996 additive Effects 0.000 claims description 5
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000001681 protective Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001050 lubricating Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 22
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 20
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 2
- 239000002969 artificial stone Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 230000001603 reducing Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N Calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 206010013647 Drowning Diseases 0.000 description 1
- 229940085918 Formadon Drugs 0.000 description 1
- 241001251094 Formica Species 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 210000000614 Ribs Anatomy 0.000 description 1
- 235000015450 Tilia cordata Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009439 industrial construction Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 229910052628 phlogopite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical class [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing Effects 0.000 description 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для получения защитно-декоративных покрытий на поверхностях строительных бетонных, железобетонных и металлических конструкций ручным и механизированным способом. The invention relates to the production of building materials and can be used to obtain protective and decorative coatings on the surfaces of building concrete, reinforced concrete and metal structures manually and mechanized.
Известен способ получения защитно-декоративного покрытия, заключающийся в подготовке поверхности строительной конструкции и нанесения на нее композиции, содержащей фосфатную соль 1 - 10 мас.%, гидрофлогопит 30 - 50 мас.%, вспученный перлит 5 - 10 мас.%, жидкое стекло плотностью 1,36 - 1,41 - остальное, при этом композицию наносят слоями, чередуя со слоями слюды, причем на первый слой композиции наносят слюду фракции 0,5 - 1 мм, на второй слой композиции наносят слюду фракции 5 - 15 мм (патент РФ № 2093357, опубл. 20.10.1997 по классу МПК В28В19/00). Слой слюды закрепляют нанесением на него лака. Толщина слоев композиции составляет 2 - 4 мм. Известный способ обладает следующими недостатками: сложность изготовления покрытия (каждый слой наносится отдельно), многокомпонентность, а также не приведены точные данные по прочности и водостойкости.A known method for producing a protective and decorative coating, which consists in preparing the surface of a building structure and applying to it a composition containing phosphate salt 1 - 10 wt.%, hydrophlogopite 30 - 50 wt.%, expanded perlite 5 - 10 wt.%, liquid glass with a density 1.36 - 1.41 - the rest, while the composition is applied in layers, alternating with layers of mica, and mica of a fraction of 0.5 - 1 mm is applied to the first layer of the composition, mica of a fraction of 5 - 15 mm is applied to the second layer of the composition (RF patent No. 2093357, published 10/20/1997, IPC class B28B19/00). The layer of mica is fixed by applying varnish on it. The thickness of the layers of the composition is 2 - 4 mm. The known method has the following disadvantages: the complexity of manufacturing the coating (each layer is applied separately), multi-component, and no accurate data on strength and water resistance.
Известна сухая строительная смесь, содержащая известь пушонка 4,0-12,0, портландцемент 18,0-36,0, песок кварцевый 40,0-60,0, слюда 3,3-5,0 (патент РФ № 2122532, опубл. 27.11.1998 по классам МПК С04В28/04, С04В111/20). Получение покрытия заключается в нанесении полученной смеси кисточкой на заштукатуренную поверхность.Known dry mortar containing fluff lime 4.0-12.0, Portland cement 18.0-36.0, quartz sand 40.0-60.0, mica 3.3-5.0 (RF patent No. 2122532, publ. November 27, 1998 in IPC classes С04В28/04, С04В111/20). Obtaining a coating consists in applying the resulting mixture with a brush on a plastered surface.
Перечисленные аналоги имеют в составе слюду, что позволяет использовать получаемые покрытия в качестве декоративных покрытий для украшения фасадов зданий. Покрытия имеют вид переливающейся разными оттенками, напоминающие чешую, в зависимости от цвета добавляемого пигмента.The listed analogues contain mica, which makes it possible to use the resulting coatings as decorative coatings for decorating building facades. Coatings have the appearance of iridescent in different shades, resembling scales, depending on the color of the added pigment.
Технической проблемой заявляемого изобретения является создание способа получения декоративной высокопрочной водонепроницаемой морозостойкой фасадной плитки и декоративных железобетонных изделий (ЖБИ) с приданием высокого декоративного эффекта, а также обладающей высокими показателями морозостойкости, водонепроницаемости и прочности.The technical problem of the claimed invention is the creation of a method for producing decorative high-strength waterproof frost-resistant facade tiles and decorative reinforced concrete products ( concrete products) with a high decorative effect, as well as high frost resistance, water resistance and strength.
Технический результат - увеличение морозостойкости, водонепроницаемости, прочности с одновременным приданием декоративного эффекта. The technical result is an increase in frost resistance, water resistance, strength with simultaneous giving a decorative effect.
Технический результат достигается за счет заявляемого способа получения декоративной высокопрочной водонепроницаемой морозостойкой фасадной плитки, заключающегося в предварительной смазке поверхности формы трансмиссонным маслом, затем по смазанной поверхности формы равномерно распределяют частицы слюды с размером фракций 0,1-30 мм в один слой толщиной 0,1-2 мм, после чего устанавливают форму на вибростол и заполняют бетонной смесью с одновременным осуществлением процесса вибрации, содержащей, вес. %: The technical result is achieved due to the claimed method of obtaining a decorative high-strength waterproof frost-resistant facade tile, which consists in preliminary lubrication of the mold surface with gear oil, then mica particles with a particle size of 0.1-30 mm are evenly distributed over the lubricated mold surface in one layer with a thickness of 0.1- 2 mm, after which the form is placed on the vibrating table and filled with concrete mix with the simultaneous implementation of the vibration process containing, weight. %:
цемент 22,7-32,4cement 22.7-32.4
отсев гранита 68,2-60,2 с размером фракций 0,05-10 ммscreening of granite 68.2-60.2 with a fraction size of 0.05-10 mm
пластифицирующая добавка 0,34-0,49 plasticizing additive 0.34-0.49
вода остальное,water rest,
после чего смесь оставляют до полного высыхания на воздухе.after which the mixture is left to dry completely in the air.
В состав бетонной смеси может быть добавлен дополнительно пигмент в количестве 0,1-1 вес. % сверх 100%.An additional pigment in the amount of 0.1-1 wt. % over 100%.
В качестве пигмента может быть использован пигмент любого цвета в зависимости от необходимых цветовых условий, дизайнерских решений при облицовке зданий или конструкций фасадной плиткой.Pigment of any color can be used as a pigment, depending on the required color conditions, design solutions when facing buildings or structures with facade tiles.
Формы для изготовления плиток могут быть использованы из любого материала, как правило, из материалов, устойчивых к большому количеству заливок и обладающих высокой прочностью и долговечностью. Предпочтительно, чтобы пластиковые формы для изготовления плиток были выполнены с дополнительными ребрами жесткости для устойчивости на ровной поверхности вибростола. Формы могут быть изготовлены из различных материалов, например, высокопрочный пластик, металл, гипс, силикон, любой полимер. Размер, фактуру и рисунок лицевой поверхности форм подбирают в зависимости от предъявляемых требований к получаемым плиткам и области их применения.Molds for the manufacture of tiles can be used from any material, as a rule, from materials that are resistant to a large number of fillings and have high strength and durability. It is preferable that plastic molds for making tiles are made with additional stiffening ribs for stability on a flat surface of the vibrating table. Molds can be made from various materials, such as high-strength plastic, metal, gypsum, silicone, any polymer. The size, texture and pattern of the front surface of the molds are selected depending on the requirements for the resulting tiles and their area of application.
Частицы слюды насыпают вручную сверху на дно смазанной маслом формы, образуя при этом равномерное покрытие. Частицы слюды сразу же прилипают к поверхности масла и немного утопают в нем. Некоторые частицы прижимают к поверхности масла, слегка утопив их, чтобы образовалось равномерное по толщине покрытие.Particles of mica are poured by hand from above to the bottom of the oiled mold, thus forming a uniform coating. Mica particles immediately adhere to the surface of the oil and sink a little into it. Some particles are pressed against the surface of the oil, slightly drowning them to form a coating that is uniform in thickness.
С помощью заявляемого способа получения декоративной высокопрочной водонепроницаемой морозостойкой фасадной плитки можно изготавливать также и сразу несколько плиток при использовании соответствующей формы.With the help of the inventive method for obtaining decorative high-strength waterproof frost-resistant facade tiles, it is also possible to produce several tiles at once using the appropriate form.
Благодаря заявляемому способу снижается себестоимость изготавливаемой плитки или изделия с декоративным покрытием, энергетические и финансовые затраты за счет использования отходов производства дробильных установок классификаторов фракционированного гранитного щебня на природных карьерах гранитной породы минералов (отсев гранита) и отходов стекольного производства (слюдяная масса от пыли слюды до крупных частиц слюды).Thanks to the claimed method, the cost of the manufactured tile or product with a decorative coating, energy and financial costs are reduced due to the use of production waste from crushing plants of classifiers of fractionated crushed granite in natural quarries of granite minerals (screening out of granite) and glass production waste (mica mass from mica dust to large mica particles).
Применение отсева гранита в составе бетонной смеси для получения фасадной плитки обеспечивает высокие показатели по морозостойкости и водонепроницаемости получаемой фасадной плитки. Использование частиц отсева гранита в составе бетонной смеси автором не было выявлено из уровня техники. Как правило, частицы отсева гранита по большей части имеют кубовидную форму (вследствие его высокой твердости) в отличие от окатанных частиц песка за счет чего обеспечивается более высокая плотность между частицами, которая влияет на увеличение водонепроницаемости и прочности, т.к. частицы кубовидной формы плотно прилегают к граням других частиц аналогичной формы (со всех шести граней) и к стенкам формы в отличие от шаровидных частиц песка с гладкой поверхностью, вокруг которых будут образовываться зазоры со всех сторон между шаровидными частицами песка. Шаровидные частицы песка будут прилегать к стенкам формы по касательной, т.е. площадь соприкосновения частиц песка друг с другом и со стенками формы будет намного меньше за счет чего снижается плотность укладки цементно-песчаного раствора. В образующихся межзерновых пустотах между частицами песка частиц воды скапливается больше, что существенно снижает прочность готового изделия (или образующего бетона) при замораживании (низких температурах эксплуатации), что в свою очередь приводит к низкой морозостойкости. Таким образом, частицы отсева гранита в совокупности с пластифицирующей добавкой, обладающей также водоредуцирующими и стабилизирующими свойствами, позволяет создать плотную структуру получаемой фасадной плитки с минимальной межзерновой пустотностью. Благодаря использованию отсева гранита с комплексной добавкой для ЖБИ в составе бетонной смеси снижается количество воды, необходимое для приготовления бетонной смеси, что в свою очередь приводит к повышению прочности, морозостойкости и водонепроницаемости получаемой фасадной плитки, т.е. увеличению срока ее эксплуатации, что очень актуально при облицовке зданий, расположенных в областях с агрессивными климатическими условиями окружающей среды: повышенной влажностью, попеременным замораживанием – оттаиванием, напр., в Санкт-Петербурге. The use of screenings of granite as part of a concrete mixture to obtain facade tiles provides high rates of frost resistance and water resistance of the resulting facade tiles. The use of granite screening particles in the concrete mixture was not identified by the author from the prior art. As a rule, granite screening particles are mostly cube-shaped (due to its high hardness) in contrast to rounded sand particles, which provides a higher density between the particles, which affects the increase in water resistance and strength, because. cube-shaped particles fit tightly to the faces of other particles of a similar shape (from all six faces) and to the walls of the mold, unlike spherical sand particles with a smooth surface, around which gaps will form on all sides between spherical sand particles. The spherical sand particles will adhere to the walls of the mold tangentially, i.e. the area of contact of sand particles with each other and with the walls of the mold will be much smaller, thereby reducing the packing density of the cement-sand mortar. In the resulting intergranular voids between sand particles, more water particles accumulate, which significantly reduces the strength of the finished product (or forming concrete) during freezing (low operating temperatures), which in turn leads to low frost resistance . Thus, granite screening particles in combination with a plasticizing additive, which also has water-reducing and stabilizing properties, makes it possible to create a dense structure of the resulting facade tile with a minimum intergranular voidness. Due to the use of screenings of granite with a complex additive for reinforced concrete products in the composition of the concrete mixture, the amount of water required for the preparation of the concrete mixture is reduced, which in turn leads to an increase in the strength, frost resistance and water resistance of the resulting facade tile, i.e. an increase in its service life, which is very important when facing buildings located in areas with aggressive climatic environmental conditions: high humidity, alternate freezing - thawing, for example, in St. Petersburg.
Отличительный признак заявляемого способа заключается в том, что слюда не является дополнительным слоем на поверхности получаемого изделия, а находится в толще поверхностного слоя получаемого покрытия (плитки), являясь частью цементно-минеральной кристаллической решетки искусственного камня, что подтверждает новизну заявляемого способа. Особенность технологии удержания легких частиц слюды на поверхности плотного состава бетонной смеси под действием вибрации заключается в изменении параметра вязкости трансмиссионного масла при изменении температуры изделия. При 20°С вязкость трансмиссионного масла высокая, за счет чего частицы слюды приклеиваются к форме, благодаря чему в процессе вибрации частицы слюды будут оставаться на лицевой поверхности готового изделия. Таким образом, цементное молочко не скроет декоративные частицы слюды на готовом изделии, т.е. они не будут находиться в толще цементного раствора после высыхания. При заполнении формы бетонной смесью, начинается образование минеральной кристаллической решетки искусственного камня - химическая реакция цемента и воды с интенсивным тепловыделением, увеличивается температура смеси в форме при переходе в гель и последующее образование твердой фазы минералов цемента с заполнителем. Вязкость трансмиссионного масла снижается, и частицы слюды освобождаются. Вязкое трансмиссионное масло выступает в роли разделительной смазки между получаемым изделием (затвердевающим раствором со слюдой на поверхности) и формой. После заливки бетонной смеси формы оставляют до полного затвердевания на воздухе. Как правило, срок набора 100% прочности после высыхания бетонной смеси в среднем составляет 28 суток, без прогрева или ТВО. Для ускорения набора прочности формы с залитым бетонным составом могут быть подвержены тепло-влажностной обработке (ТВО). Режим ТВО может быть подобран индивидуально в зависимости от используемого оборудования на производстве и требуемых свойств готового изделия или технических условий.A distinctive feature of the proposed method is that mica is not an additional layer on the surface of the resulting product, but is located in the thickness of the surface layer of the resulting coating (tile), being part of the cement-mineral crystal lattice of artificial stone, which confirms the novelty of the proposed method. A feature of the technology of retaining light particles of mica on the surface of a dense composition of the concrete mixture under the action of vibration is the change in the viscosity parameter of the gear oil when the temperature of the product changes. At 20°C, the viscosity of the gear oil is high, due to which the mica particles stick to the mold, so that during the vibration process, the mica particles will remain on the front surface of the finished product. Thus, cement laitance will not hide the decorative mica particles on the finished product, i.e. they will not be in the thickness of the cement mortar after drying. When the mold is filled with a concrete mixture, the formation of a mineral crystal lattice of an artificial stone begins - a chemical reaction of cement and water with intense heat release, the temperature of the mixture in the mold increases when it passes into a gel and the subsequent formation of a solid phase of cement minerals with aggregate. The viscosity of the gear oil is reduced and the mica particles are released. The viscous gear oil acts as a separating lubricant between the resulting product (hardening solution with mica on the surface) and the mold. After pouring the concrete mixture, the molds are left to completely harden in air. As a rule, the period for gaining 100% strength after drying the concrete mixture is on average 28 days, without warming up or HTT. To accelerate the curing of strength, molds with a poured concrete composition can be subjected to heat-moisture treatment (HMW). The HBO mode can be selected individually depending on the equipment used in production and the required properties of the finished product or technical conditions.
В пропарочной камере при усадке изделия при повышении температуры (до 60°С) излишки потерявшего вязкость масла выдавливаются за пределы изделия и формы. Частицы слюды остаются на лицевой поверхности изделия и вступают в химическую реакцию при затвердевании и наборе прочности изделия с минералами, из которых состоит цемент (алит, белит, целит и четырех кальциевый алюмоферрит), становятся одним целым с готовым изделием на его поверхности.In the steaming chamber, when the product shrinks with an increase in temperature (up to 60 ° C), excess oil that has lost its viscosity is squeezed out of the product and mold. Mica particles remain on the front surface of the product and enter into a chemical reaction during hardening and curing of the product with the minerals that make up the cement (alite, belite, celite and four-calcium aluminoferrite), become one with the finished product on its surface.
Изобретение поясняется фотографиями полученной декоративной высокопрочной водонепроницаемой морозостойкой фасадной плитки, где на фигуре 1 представлена фотография фасадной плитки в темноте с направленным на плитку светом, на фигуре 2 – фотография фасадной плитки в дневное время, на фигуре 3 – фотография фасадной плитки в вечернее время.The invention is illustrated by photographs of the obtained decorative high-strength waterproof frost-resistant facade tiles, where figure 1 shows a photograph of the facade tile in the dark with light directed at the tile, figure 2 shows a photograph of the facade tile in the daytime, figure 3 shows a photograph of the facade tile in the evening.
Осуществление изобретения.Implementation of the invention.
В качестве цемента был использован цемент марки М500 ЦЕМ I 42,5 Н ГОСТ 31108-2020 производства ОАО «Мордовцемент».Cement grade M500 CEM I 42.5 N GOST 31108-2020 produced by OJSC Mordovcement was used as cement.
В качестве пигмента была использован пигмент черная сажа (технический углерод) Toda N 330, АО «Афая».The pigment black soot (carbon black) Toda N 330, Afaya JSC was used as a pigment.
В качестве пластифицирующей добавки был использован Цемактив Р - пластификатор, стабилизатор на основе фракционированных лигносульфонатов производства ООО «Цемактив».As a plasticizing additive, Cemaktiv R was used - a plasticizer, stabilizer based on fractionated lignosulfonates produced by Tsemaktiv LLC.
В качестве слюды были использованы отходы слюды флогопит с размером фракций 0,1-30 мм производства АО «Слюдяная фабрика»
(г. Колпино, Санкт-Петербург). Waste mica phlogopite with a fraction size of 0.1-30 mm produced by JSC "Mica Factory" was used as mica.
(Kolpino, St. Petersburg).
В качестве отсева гранита был использован отсев гранита, полученный при производстве гранитного щебня, (ОАО «Гранит-Кузнечное») с размером фракций 0,05-10 мм. Granite screening obtained in the production of crushed granite (JSC "Granit-Kuznechnoye") with a fraction size of 0.05-10 mm was used as a screening of granite.
В качестве трансмиссионного масла может быть использовано масло любого производителя (полусинтетическое или минеральное), предназначенное для использования в механических коробках передач легковой, грузовой и внедорожной техники. Предпочтительно, чтобы кинематическая вязкость трансмиссионного масла по вискозиметру ВЗ-246, сопло 4, при 20°C находилась в пределах 100-200 мм2/с.As a transmission oil, oil of any manufacturer (semi-synthetic or mineral) can be used, intended for use in manual transmissions of passenger cars, trucks and off-road vehicles. Preferably, the kinematic viscosity of the gear oil according to the VZ-246 viscometer, nozzle 4, at 20°C was in the range of 100-200 mm 2 /s.
Способ получения декоративной высокопрочной водонепроницаемой морозостойкой фасадной плитки осуществляют следующим образом.The method of obtaining decorative high-strength waterproof frost-resistant facade tiles is carried out as follows.
Формы необходимого размера раскладывают на твердую, ровную поверхность. Для изготовления образцов фасадной плитки были использованы формы для изготовления тротуарной плитки производства «ФормаДон» (Россия) размером 26,8х33х2 см. Предпочтительно, чтобы пластиковые формы для изготовления плиток были выполнены с дополнительными ребрами жесткости для устойчивости на ровной поверхности вибростола. Матрицы форм изготовлены из качественного и прочного материала - полипропилена со специальными добавками, что позволяет их использовать большое количество раз с сохранением того же качества готовой продукции.Forms of the required size are laid out on a hard, flat surface. For the manufacture of samples of facade tiles, molds for the manufacture of paving slabs manufactured by FormaDon (Russia) with a size of 26.8x33x2 cm were used. It is preferable that plastic molds for the manufacture of tiles be made with additional stiffeners for stability on a flat surface of the vibrating table. Form matrices are made of high-quality and durable material - polypropylene with special additives, which allows them to be used a large number of times while maintaining the same quality of the finished product.
Затем наносят кистью на рабочую поверхность форм трансмиссионное масло, выполняющее роль разделительной смазки, в несколько слоев до общей толщины покрытия 0,5-1,5 мм. Для изготовления образцов и проведения испытаний было использовано трансмиссионное мало Gazpromneft 80W-90В, кинематическая вязкость, заявленная производителем, 14,5 мм2/с при 100°C. В качестве трансмиссионного масла может быть использовано масло другого производителя с повышенной вязкостью. Затем укладывают частицы слюды фракцией 0,1-30 мм на рабочую поверхность форм, смазанную маслом. Предпочтительно, чтобы частицы слюды немного (слегка) были вдавлены в слой масла, тем самым, приклеивая их, к вязкому слою масла и обеспечивая их плотную фиксацию к форме в вязком слое масла.Then, gear oil is applied with a brush on the working surface of the molds, which acts as a release agent, in several layers up to a total coating thickness of 0.5-1.5 mm. For the manufacture of samples and testing was used transmission oil Gazpromneft 80W-90V, the kinematic viscosity declared by the manufacturer, 14.5 mm 2 /s at 100°C. As a gear oil, oil from another manufacturer with a higher viscosity can be used. Then mica particles are laid with a fraction of 0.1-30 mm on the working surface of the molds, lubricated with oil. Preferably, the mica particles are slightly (slightly) pressed into the oil layer, thereby gluing them to the viscous oil layer and ensuring that they are tightly fixed to the mold in the viscous oil layer.
Формы с равномерно распределенным декоративным компонентом (слюдой) устанавливают на вибростол. Наполняют бетонной смесью смазанные маслом формы с распределенными по этому слою частицами слюды, после чего формы с бетонной смесью подвергаются вибрации на вибростоле параметры вибрации: амплитуда А=0,2…0,4 мм, частота f=50 Гц. Продолжительность вибрации 1-3 минуты. В процессе вибрации из смеси высвобождаются излишки воздуха в виде пузырей, что обеспечивает плотную структуру готовых изделий. Вибрацию осуществляют до полного прекращения выхода пузырей воздуха из бетонной смеси. Контроль за выходом пузырей воздуха ведут визуально. В процессе вибрации частицы масла отталкивают от себя частицы воды, вытесняя тем самым излишки воды из бетонной смеси (с лицевой поверхности изделия), а частицы слюды еще плотнее прилипают к слою масла на поверхности форм.Forms with a uniformly distributed decorative component (mica) are placed on a vibrating table. Forms lubricated with oil are filled with concrete mixture with mica particles distributed over this layer, after which the forms with concrete mixture are subjected to vibration on the vibrating table vibration parameters: amplitude A=0.2...0.4 mm, frequency f=50 Hz. Vibration duration 1-3 minutes. During the vibration process, excess air is released from the mixture in the form of bubbles, which ensures a dense structure of finished products. Vibration is carried out until the complete cessation of the release of air bubbles from the concrete mixture. Control over the release of air bubbles is carried out visually. In the process of vibration, oil particles repel water particles from themselves, thereby displacing excess water from the concrete mix (from the front surface of the product), and mica particles adhere even more densely to the oil layer on the surface of the molds.
После завершения вибрации формы с виброуплотненной бетонной смесью оставляют до полного затвердевания на воздухе при комнатной температуре (на 28 суток). В среднем по нормативной документации технологии бетонов (ГОСТ, СП) процесс схватывания бетонной смеси происходит за 1 сутки без ТВО (для извлечения изделий из форм прочность не достаточна, изделия сломаются), процесс затвердевания (полного набора 100% прочности) без ТВО бетонной смеси происходит в течение 28 суток. Для ускорения процесса затвердевания (набора 100% прочности) можно осуществить ТВО. После виброуплотнения формы с залитой бетонной смесью помещают в пропарочную камеру для обеспечения заформованным изделиям необходимого режима ТВО. Конкретные режимы ТВО зависят от типа используемого оборудования на производстве и требуемых свойств готового изделия. Автором для ускорения процесса набора прочности бетонной смеси был использован режим ТВО: влажность 95±5% в течение 10 часов при температуре 60°С. Применение выбранного режима ТВО позволяет ускорить процесс набора 100% прочности до одних суток.After completion of the vibration, the molds with the vibrocompacted concrete mixture are left to fully harden in air at room temperature (for 28 days). On average, according to the normative documentation of concrete technology (GOST, SP), the process of concrete mixture setting occurs in 1 day without HME (strength is not sufficient to remove products from molds, products will break), the hardening process (full set of 100% strength) without HME of the concrete mixture occurs within 28 days. To speed up the hardening process (gaining 100% strength), it is possible to carry out TVO. After vibrocompaction, the molds with the poured concrete mixture are placed in a steaming chamber to provide the molded products with the required HME mode. Specific HME modes depend on the type of equipment used in production and the required properties of the finished product. To speed up the process of curing the strength of the concrete mix, the author used the HME mode: humidity 95±5% for 10 hours at a temperature of 60°C. The use of the selected HBO mode allows you to speed up the process of gaining 100% strength up to one day.
В пропарочной камере наполненные формы выдерживали при влажности 95±5% в течение 10 часов при температуре 60°С. После чего из форм извлекают готовые изделия. В процессе ТВО ведут измерения кинематической вязкости трансмиссионного масла. В технологии производства используется трансмиссионное масло, которое меняет свое свойство «вязкость» при изменении температуры (на низких температурах масло вязкое «как клей для частиц слюды к форме», на высоких температурах масло становится более жидким, схожим по консистенции с водой, и работает как «разделительная смазка между готовой плиткой со слюдой на поверхности и формой» для извлечения готовой плитки из формы). Кинематическая вязкость по вискозиметру ВЗ-246, сопло 4, при 10°C равна 220-240 мм2/с, при 20°C 100-200 мм2/с, при 40°C 60-80 мм2/с, при 60°C 30-50 мм2/с. При повышении температуры происходит изменение вязкости масла, что приводит в свою очередь к тому, что слой с частицами слюды оказывается на нижней стороне плитки, прилегающей к дну формы и являющейся лицевой, и удерживается на ее поверхности, но при этом остается в толще бетонной смеси. Таким образом, получаемая с помощью заявляемого способа плитка приобретает высокий декоративный эффект (фиг. 1, 2, 3). Кроме этого, при повышении температуры в процессе ТВО излишки масла вытесняются на нерабочие неиспользуемые поверхности формы, и масло приобретает функцию разделительной смазки, благодаря чему после набора прочности получаемая плитка легко извлекается из формы, не оставляя остатков бетонной смеси и частиц слюды на поверхности формы. Применение трансмиссионного масла при изготовлении декоративной фасадной плитки и других бетонных изделий при температуре 20°C как клеящего слоя для легких декоративных частиц слюды к форме за счет высокой вязкости масла и последующего изменения функции слоя (изменение вязкости масла при увеличении температуры до 60°C) масла с клеящего слоя на разделительный слой, подтверждает наличие у заявляемого способа изобретательского уровня. Автором не выявлены из уровня техники технические решения, относящиеся к составам декоративных бетонных смесей со слюдой и способам получения из них изделий, в способах изготовления которых применено трансмиссионное масло.In the steaming chamber, the filled molds were kept at a humidity of 95±5% for 10 hours at a temperature of 60°C. After that, finished products are removed from the molds. In the process of HTO, the kinematic viscosity of the gear oil is measured. The production technology uses gear oil, which changes its “viscosity” property with temperature changes (at low temperatures, the oil is viscous “like glue for mica particles to form”, at high temperatures the oil becomes more liquid, similar in consistency to water, and works like "release lubricant between the finished tile with mica on the surface and the mold" to remove the finished tile from the mold). Kinematic viscosity according to the VZ-246 viscometer, nozzle 4, at 10°C is 220-240 mm 2 /s, at 20°C 100-200 mm 2 /s, at 40°C 60-80 mm 2 /s, at 60 °C 30-50 mm2/ s . As the temperature rises, the viscosity of the oil changes, which in turn leads to the fact that a layer with mica particles is on the underside of the tile adjacent to the bottom of the mold and is the front, and is held on its surface, but remains in the thickness of the concrete mix. Thus, the tile obtained using the proposed method acquires a high decorative effect (Fig. 1, 2, 3). In addition, when the temperature rises during the HTT process, excess oil is displaced onto non-working, unused surfaces of the mold, and the oil acquires the function of a separating lubricant, due to which, after curing, the resulting tile is easily removed from the mold, leaving no remains of the concrete mixture and mica particles on the surface of the mold. The use of gear oil in the manufacture of decorative facade tiles and other concrete products at a temperature of 20°C as an adhesive layer for light decorative mica particles to the mold due to the high viscosity of the oil and the subsequent change in the function of the layer (change in oil viscosity with an increase in temperature up to 60°C) of the oil from the adhesive layer to the separating layer, confirms the presence of an inventive step in the proposed method. The author has not identified from the prior art technical solutions related to the compositions of decorative concrete mixtures with mica and methods for obtaining products from them, in the manufacturing methods of which gear oil is used.
По заявляемому способу были изготовлены образцы по составу бетона фасадной плитки (по ГОСТ 10180-2012) размером 100х100х100 мм.According to the claimed method, samples were made according to the composition of concrete facade tiles (according to GOST 10180-2012) with a size of 100x100x100 mm.
В таблице 1 представлены конкретные примеры осуществления способа с указанием количественного содержания компонентов бетонной смеси.Table 1 presents specific examples of the implementation of the method, indicating the quantitative content of the components of the concrete mixture.
Таблица 1. Конкретные примеры составовTable 1 Specific Formulation Examples
(сверх 100 %)Black soot, wt. %
(over 100%)
Изготовленные образцы были испытаны на прочность по ГОСТ 18105-2018, методика испытаний по ГОСТ 10180-2012.The manufactured samples were tested for strength in accordance with GOST 18105-2018, test method in accordance with GOST 10180-2012.
Изготовленные образцы были испытаны на морозостойкость по ГОСТ 10060-2012.The manufactured samples were tested for frost resistance in accordance with GOST 10060-2012.
Изготовленные образцы были испытаны на водонепроницаемость по ГОСТ 12730.5-2018.The manufactured samples were tested for water resistance in accordance with GOST 12730.5-2018.
В таблице 2 представлены результаты испытаний на прочность, водонепроницаемость и морозостойкость.Table 2 presents the results of tests for strength, water resistance and frost resistance.
Таблица 2. Результаты измерений свойств получаемой плиткиTable 2. Results of measurements of the properties of the resulting tile
2
31
2
3
76,3 В55
78,9 В5575.8 B55
76.3 B55
78.9 B55
W14
W14W14
W14
W14
(74,5 В55) F3 300
(77,1 В55) F3 300(72.2 V55) F3 300
(74.5 V55) F3 300
(77.1 V55) F3 300
В соответствии с ГОСТ 10060-2012 (третий ускоренный метод в солевом растворе) изделия, полученные заявляемым способом, относится к маркам по морозостойкости F3 300.In accordance with GOST 10060-2012 (the third accelerated method in saline solution), the products obtained by the claimed method belong to F3 300 frost resistance grades.
Кроме этого, полученные образцы были исследованы на световозвращение и светоотражение (исследования были проведены компанией ООО «ПитерДорНИИ» с помощью ретрорефлектометра ZRM 6006 Standard S/N: 522836006). Для этого в соответствии с составами, перечисленными в таблице 1, были изготовлены образцы плиток размером 26х33 см с одинаковым количеством пигмента 0,3 вес.% сверх 100%. В таблице 3 представлены результаты исследования.In addition, the obtained samples were examined for retroreflection and light reflection (the studies were carried out by PiterDorNII LLC using a ZRM 6006 Standard S/N: 522836006 retroreflectometer). To do this, in accordance with the compositions listed in table 1, samples of tiles were made with a size of 26x33 cm with the same amount of pigment 0.3 wt.% over 100%. Table 3 presents the results of the study.
Таблица 3. Результаты измерений коэффициентов световозвращения и светоотраженияTable 3. Measurement results of retroreflection and retroreflection coefficients
(не менее 100 мкд лк-1 ⋅м-2)Light reflectance coefficient for dark conditions with dry coating RL mcd lux -1 ⋅m -2
(not less than 100 mcd lux -1 ⋅m -2 )
Qd мкд лк-1 ⋅м-2
(не менее 100 мкд лк-1 ⋅м-2)Light reflection coefficient in diffuse daylight or artificial light in dry conditions
Qd mcd lx -1 ⋅m -2
(not less than 100 mcd lux -1 ⋅m -2 )
0 RLRange of indications on the instrument during the test
0RL
0 QdRange of indications on the instrument during the test
0 Qd
28 RLRange of indications on the instrument during the test
28RL
37 QdRange of indications on the instrument during the test
37Qd
41 RLRange of indications on the instrument during the test
41RL
45 QdRange of indications on the instrument during the test
45 Qd
54 RLRange of indications on the instrument during the test
54RL
53 QdRange of indications on the instrument during the test
53 Qd
137 QdReference value when calibrating the instrument before starting the test
137 Qd
Результаты проведенных исследований свойств изготовленной фасадной плитки по заявляемому способу показывают, что фасадная плитка обладает высокой морозостойкостью, водонепроницаемостью, прочностью, а за счет равномерного распределения слюды на лицевой поверхности плитки высоким декоративным эффектом. Кроме этого, заявляемый способ изготовления фасадной плитки является простым, недорогим и экологически безопасным, позволяя при этом использовать в составе бетонной смеси отходы производств слюды и гранитного щебня, и может найти широкое применение в гражданском и промышленном строительстве.The results of studies of the properties of the manufactured facade tiles according to the claimed method show that the facade tiles have high frost resistance, water resistance, strength, and due to the uniform distribution of mica on the front surface of the tile, a high decorative effect. In addition, the claimed method of manufacturing facade tiles is simple, inexpensive and environmentally friendly, while allowing the use of mica and crushed granite production waste in the concrete mix, and can be widely used in civil and industrial construction.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2023/050242 WO2024096760A1 (en) | 2022-10-30 | 2023-10-15 | Methd for producing a decorative façade tile |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2788718C1 true RU2788718C1 (en) | 2023-01-24 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2816725C1 (en) * | 2023-07-05 | 2024-04-03 | Олег Александрович Малеев | Method of producing hyper-pressed tiles |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1376994A (en) * | 1971-01-14 | 1974-12-11 | Svensk Hardbetongteknik Ab | Method and plant for manufacturing products of concrete |
| SU1622163A1 (en) * | 1988-08-19 | 1991-01-23 | Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений | Method of producing decorative concrete articles |
| UA7171A (en) * | 1995-01-25 | 1995-06-30 | Айказ Михайлович Пузьян | Method for production of decorative articles on the base of concrete mixture |
| RU2122532C1 (en) * | 1996-09-30 | 1998-11-27 | Левин Валерий Павлович | Dry building mix |
| RU2351562C1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-04-10 | Вадим Михайлович Александровский | Concrete mix for manufacture of thin-walled products |
| RU2473420C2 (en) * | 2011-04-04 | 2013-01-27 | Олег Михайлович Харит | Method of making decorative concrete panels |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1376994A (en) * | 1971-01-14 | 1974-12-11 | Svensk Hardbetongteknik Ab | Method and plant for manufacturing products of concrete |
| SU1622163A1 (en) * | 1988-08-19 | 1991-01-23 | Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений | Method of producing decorative concrete articles |
| UA7171A (en) * | 1995-01-25 | 1995-06-30 | Айказ Михайлович Пузьян | Method for production of decorative articles on the base of concrete mixture |
| RU2122532C1 (en) * | 1996-09-30 | 1998-11-27 | Левин Валерий Павлович | Dry building mix |
| RU2351562C1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-04-10 | Вадим Михайлович Александровский | Concrete mix for manufacture of thin-walled products |
| RU2473420C2 (en) * | 2011-04-04 | 2013-01-27 | Олег Михайлович Харит | Method of making decorative concrete panels |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2816725C1 (en) * | 2023-07-05 | 2024-04-03 | Олег Александрович Малеев | Method of producing hyper-pressed tiles |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3888640B2 (en) | Decorative coating materials and decorative building materials | |
| EP0008254A1 (en) | Powdery hydrophobic composition based on cement, process for their manufacture and application | |
| Salavessa et al. | Historical plasterwork techniques inspire new formulations | |
| US4185431A (en) | Faced building unit | |
| JP2024050901A (en) | Manufacturing method of surface material | |
| RU2788718C1 (en) | Method for producing decorative high-strength waterproof frost-resistant facade tiles | |
| JP3980032B2 (en) | Decorative coating materials and decorative building materials | |
| WO2024096760A1 (en) | Methd for producing a decorative façade tile | |
| US5451620A (en) | Methods of producing light weight cement-like building products | |
| US5730797A (en) | Mortar composition | |
| JP7362111B2 (en) | Concrete cosmetic agent, concrete decorative component, and method for producing concrete cosmetic agent | |
| KR20100072530A (en) | Concrete products which can change their color according to ambient temperature and it's manufacturing method | |
| CN107268927B (en) | A kind of soft stone | |
| JP2021075587A (en) | Coating material and coat forming method | |
| JP2007146174A (en) | Decorative coating material and decorative building material | |
| JP7438803B2 (en) | Face material | |
| CN109320158B (en) | Outer wall cement brick and preparation method thereof | |
| RU2771801C1 (en) | Two-phase mixture based on white cement for the production of decorative composite in the construction 3d printing technology | |
| RU2133723C1 (en) | Method for manufacture of covering plates with light-reflective surface | |
| US321459A (en) | Artificial stone or marble | |
| EP1380709B1 (en) | Method for making a seamless wall covering and wall covering | |
| RU2075400C1 (en) | Method of decorating piece production | |
| RU2005626C1 (en) | Method of manufacturing facing panel | |
| Bustillo Revuelta et al. | Mortars | |
| US1233265A (en) | Manufacture of artificial-stone structures. |