RU2140352C1

RU2140352C1 - Method for manufacture of building products

Info

Publication number: RU2140352C1
Application number: RU98108190A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Леонтьев; В.М. Хуторецкий; В.С. Каунин
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 1999-10-27

Abstract

FIELD: manufacture of building products, for example, of cement-sand mixes for manufacture of configured products with defectless surface. SUBSTANCE: mould manufactured of polymeric materials, for instance, of polyethylene is filled with solidifying mortar, for instance, with cement-sand mix, fixed in vessel by means of holders. Then, the vessel is filled with inert medium, for instance, with water and vibrated. Under the action of the forces of vibration of the solidifying mortar and inert media directed towards each other, air present on the boundary of the mould-solidifying mortar gets ejected from the mould. At the end of vibration the mould is removed from the vessel, and the fabricated product is ejected. EFFECT: smooth surface of the product, without any cavities and other similar defects. 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к технике производства строительных изделий, например, из цементно-песчаных смесей для получения изделий сложной конфигурации с бездефектной поверхностью. The invention relates to techniques for the production of building products, for example, from cement-sand mixtures to obtain products of complex configuration with a defect-free surface.

Известный способ, в котором твердеющую цементно-песчаную смесь загруженную в форму установки подверженной одновременному воздействию вибрационных сил от виброплощадки и пригруза с силой создаваемой винтовым механизмом, (см. , например, авторское свидетельство СССР N 1636213, кл. B 28 B 1/08, 1988 г.). A known method in which the hardening cement-sand mixture is loaded into the installation form is subject to the simultaneous action of vibrational forces from the vibrating plate and the load with the force generated by the screw mechanism (see, for example, USSR copyright certificate N 1636213, class B 28 B 1/08, 1988).

Недостатком известного способа является зависимость указанных параметров (частот и амплитуд) колебательного формования определяющих эффективность способа формирования от количественных показателей массива конструктивных параметров колебательной системы. A disadvantage of the known method is the dependence of the indicated parameters (frequencies and amplitudes) of the vibrational molding, which determine the effectiveness of the formation method from the quantitative indicators of the array of structural parameters of the vibrational system.

Известен способ изготовления строительных изделий, включающий укладку твердеющей смеси в матрицу с подвижным дном, уплотнение смеси посредством вибрирования с одновременным воздействием пуансона, при котором уплотнение смеси осуществляют при близкой к максимальной величине виброперегрузки в зарезонансной области колебательной системы (см. , например, патент РФ N 2039646 по кл. B 28 B 1/08 за 1992 г.). A known method of manufacturing building products, including laying a hardening mixture in a matrix with a movable bottom, compaction of the mixture by vibration with the simultaneous action of a punch, in which the mixture is compressed at a maximum vibration overload in the resonance region of the oscillating system (see, for example, RF patent N 2039646 according to CL B 28 B 1/08 for 1992).

Недостатком данного способа является то, что при учете и максимизации параметров вибрации системы при изготовлении строительных изделий из цементно-песчаной смеси их поверхности особенно сложной конфигурации покрыты раковинами, являющиеся результатом воздушных включений на границе формы поверхности твердеющей смеси. Ликвидация образованных каверн в изделии приведет в лучшем случае к дорогостоящим ручным работам, а в худшем - к уменьшению несущих сечений и выбраковке изделий. The disadvantage of this method is that when you take into account and maximize the parameters of the vibration of the system in the manufacture of building products from a cement-sand mixture, their surfaces of a particularly complex configuration are covered with shells, which are the result of air inclusions at the surface boundary of the hardening mixture. The elimination of formed cavities in the product will lead at best to expensive manual work, and at worst to reduce bearing sections and reject products.

Предложенное техническое решение свободно от вышеперечисленных недостатков. The proposed technical solution is free from the above disadvantages.

Достигают это тем, что в способе изготовления строительных изделий, включающим заполнение формы, вибрацию и извлечение отформованного изделия, перед вибрацией заполненную твердеющим раствором форму помещают в инертную среду, а вибрации подвергают только форму или форму и инертную среду подвергают вибрации одновременно, при этом форму и инертную среду можно подвергать вибрации с изменением фаз друг относительно друга, а после вибрации форму поднимают и извлекают отформированное изделие. This is achieved by the fact that in the method of manufacturing building products, including filling the mold, vibration and removing the molded product, the vibrating mold filled with the hardening solution is placed in an inert medium before vibration, and only the mold or mold is subjected to vibration, and the mold is vibrated at the same time. an inert medium can be vibrated with a phase change relative to each other, and after vibration, the mold is lifted and the molded product is removed.

Все вышеперечисленные признаки направлены на решение поставленных задач. All of the above signs are aimed at solving the tasks.

Сущность изобретения поясняется чертежом где:
На фиг. 1 изображена схема вибрации формы, заполненной твердеющим раствором, в инертной среде.The invention is illustrated in the drawing where:
In FIG. 1 shows a vibration diagram of a mold filled with a hardening solution in an inert medium.

На фиг. 2 изображена схема одновременной вибрации формы, заполненной твердеющим раствором, и инертной среды. In FIG. 2 shows a diagram of the simultaneous vibration of a mold filled with a hardening mortar and an inert medium.

На фиг. 3 изображена схема вибрации со смещением фаз формы, заполненной твердеющим раствором и инертной среды. In FIG. 3 shows a vibration diagram with phase displacement of a mold filled with a hardening solution and an inert medium.

На фиг. 4 схематично изображено распределение сил по высоте изделия на стенки формы, заполненной твердеющим раствором, и инертной среды. In FIG. 4 schematically shows the distribution of forces along the height of the product on the walls of the mold filled with a hardening solution and an inert medium.

На фиг. 5 схематично изображено распределение сил по высоте изделия на стенки формы при вибрации со смещением фазы формы, заполненной твердеющим раствором, и инертной среды. In FIG. 5 schematically shows the distribution of forces along the height of the product on the walls of the mold during vibration with a phase shift of the mold filled with a hardening solution and an inert medium.

Обозначение на чертеже следующее:
В емкости 1, заполненной инертной средой 2 с помощью держателя 3, прикрепленного в верхней части емкости 1 установлена форма 4, заполненная твердеющим раствором 5, в качестве которого используется, например, цементно-песчаная смесь. В нижней части емкости 1 форма 4 зафиксирована от горизонтальных смещений с помощью держателя 6, который в необходимых случаях соединен с емкостью 1 через амортизатор 7. Держатель 3 выполнен, например, в виде радиальных лучей, одним концом соединенных с емкостью 1, а другим - с замкнутым контуром, соответствующим контуру верхней части формы 4. В качестве инертной среды 2 используются подвижные не агрессивные материалы по отношению к материалу формы 4 и объемным весом соответствующим или меньшим объемному весу твердеющего раствора 5, например песок, жидкости, например вода. Кроме того на фиг.4 и 5 пунктиром изображена кривая сил F₂, воздействующая на стенки формы от вибрации твердеющего раствора 5, а сплошной линией силы F₁ - от вибрации инертной среды 2, например воды. Форма 4 изготовляется из полимерных материалов, например из полиэтилена в виде одноразовой цельной формы или разъемной с уплотнением.The designation in the drawing is as follows:
In the container 1, filled with an inert medium 2 with the help of the holder 3 attached in the upper part of the container 1, a mold 4 is installed, filled with a hardening mortar 5, for which cement-sand mixture is used, for example. In the lower part of the tank 1, the form 4 is fixed from horizontal displacements with the holder 6, which, if necessary, is connected to the tank 1 through a shock absorber 7. The holder 3 is made, for example, in the form of radial rays, one end connected to the tank 1, and the other end to closed loop corresponding to the contour of the upper part of mold 4. As an inert medium 2, mobile non-aggressive materials are used with respect to the material of mold 4 and a bulk density corresponding to or less than the bulk density of the hardening solution 5, for example, ca., liquids, e.g., water. In addition, in Figs. 4 and 5, the dotted line shows the force curve F ₂ acting on the walls of the mold from the vibration of the hardening mortar 5, and the solid line of force F ₁ from the vibration of an inert medium 2, for example water. Form 4 is made of polymeric materials, for example, polyethylene in the form of a single-use one-piece form or detachable with a seal.

Герметизацию дополнительно обеспечить, поместив заполненную твердеющим раствором 5 форму в целлофановый пакет, на чертеже не показан, который обеспечит дополнительную герметизацию за счет полного прилегания пакета к форме под действием сил инертной среды 2. Такой прием одновременно позволит повысить уровень инертной среды 2 выше формы 4, предварительно установив жесткую трубку в целлофановый пакет и в форму 4, на чертеже не показано. Этот прием позволит поднять высоту столба инертной среды 2, например воды, выше формы 5 и одновременно увеличит величину F₁ силы, воздействующей на форму 1, в данном случае на ее наружную верхнюю часть, и повысит достоверность отсутствия воздуха в верхней части формы 5. Направления силы F₁ от действия инертной среды 2 на форму 1 и силы F₂ от твердеющей смеси 5 показаны на фиг. 2, а их величина, представляющая сумму амплитуд, изображена на фиг. 4.Sealing is additionally ensured by placing the mold filled with the hardening solution 5 in a plastic bag, not shown in the drawing, which will provide additional sealing due to the complete fit of the bag to the mold under the influence of inert medium 2. This technique will simultaneously increase the level of inert medium 2 above form 4, having previously installed a rigid tube in a plastic bag and in mold 4, it is not shown in the drawing. This technique will allow you to raise the height of the column of inert medium 2, for example water, above form 5 and at the same time increase the value F _{1 of the} force acting on form 1, in this case its outer upper part, and increase the reliability of the absence of air in the upper part of form 5. Directions forces F ₁ from the action of an inert medium 2 on form 1 and forces F ₂ from the hardening mixture 5 are shown in FIG. 2, and their value, representing the sum of the amplitudes, is depicted in FIG. 4.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Форму 4, заполненную твердеющим раствором 5, устанавливают в держатель 6, закрепленный на дне емкости 1. В верхней части форму 4 фиксируют относительно емкости 1 с помощью держателя 3. The mold 4, filled with the hardening solution 5, is installed in the holder 6 fixed on the bottom of the container 1. In the upper part, the mold 4 is fixed relative to the container 1 with the holder 3.

Закончив операцию фиксации формы 5 относительно емкости 1, ее пространство заполняют инертной средой 2, например водой, до уровня, соответствующего высоте твердеющего раствора 5 в форме 4. After completing the operation of fixing the form 5 relative to the tank 1, its space is filled with an inert medium 2, for example water, to a level corresponding to the height of the hardening solution 5 in the form 4.

В качестве твердеющего раствора 5 использовалась цементно-песчаная смесь жесткостью 10c для изготовления балясины высотой 50 см. As the hardening mortar 5, a cement-sand mixture with a hardness of 10c was used to make a baluster 50 cm high.

Подготовленную емкость 1 устанавливают на вибростол фиг. 2 и производят вибрацию амплитудой 0,6 мм с частотой 50 Гц в течение 1,5 мин. Принудительные колебания вызывают значительное уменьшение внутреннего трения между частицами смеси и приводящее в состояние тяжелой жидкости. Частицы твердеющего раствора, колеблясь, стремяться занять наименьший объем, при этом пузырьки воздуха вытесняются на периферийную поверхность изделия, к форме 4, а бетонная смесь уплотняется под действием массы. Силы F₂ действующие на вытесняемый воздух из смеси на границе, твердеющий раствор 5 - внутренняя поверхность формы 4, изображена на фиг. 4 и 5 пунктиром и отображают процесс вибрации формируемого изделия и как следствие удаление воздуха. Аналогичный процесс происходит и на фиг. 1. Одновременно с силами F₂ от вибрации твердеющего раствора 5, в нашем случае цементно-песчаной смеси 5, на стенки емкости 1 дополнительно действуют силы F₁ от вибрации инертной среды 2, отраженные на фиг. 4 и 5 сплошной линией, направленные навстречу ранее указанным силам F₂ от действия твердеющего раствора 5 в одинарной фазе на фиг. 4 и со смещением фаз на фиг. 5 за счет амортизатора 7, выполненного, например, из резины. Как видно из фиг. 4 и 5 силы F₁ и F₂, действующие на оболочку формы 4 и вытесняющие воздух с поверхности формуемого изделия, суммируются и по высоте изделия уменьшаются от основания к верхней части изделия предопределяя движение вытесняющего воздуха.The prepared container 1 is installed on the vibrating table of FIG. 2 and produce a vibration with an amplitude of 0.6 mm with a frequency of 50 Hz for 1.5 minutes Forced vibrations cause a significant reduction in internal friction between the particles of the mixture and lead to a state of heavy liquid. The particles of the hardening mortar, oscillating, tend to occupy the smallest volume, while air bubbles are forced out onto the peripheral surface of the product, to form 4, and the concrete mixture is compacted by the action of the mass. The forces F ₂ acting on the displaced air from the mixture at the boundary, the hardening solution 5 - the inner surface of the mold 4, is shown in FIG. 4 and 5 are dashed and represent the process of vibration of the formed product and, as a result, air removal. A similar process occurs in FIG. 1. Simultaneously with the forces F ₂ from the vibration of the hardening mortar 5, in our case, the cement-sand mixture 5, the forces F ₁ from the vibration of the inert medium 2, reflected in FIG. 4 and 5 by a solid line directed towards the previously indicated forces F ₂ from the action of the hardening solution 5 in a single phase in FIG. 4 and with phase displacement in FIG. 5 due to the shock absorber 7, made, for example, of rubber. As can be seen from FIG. 4 and 5, the forces F ₁ and F ₂ acting on the shell of mold 4 and displacing air from the surface of the molded product are added up and decrease in height from the base to the upper part of the product, predetermining the movement of the displacing air.

После распалубки поверхность изготовленного изделия по данному способу получается гладкой и лишена воздушных раковин и других аналогичных видимых изъянов. На фиг. 1 изображена схема изготовления изделия из твердеющих растворов 5 подвижностью 15-20 см. After stripping, the surface of the manufactured product by this method is smooth and devoid of air shells and other similar visible flaws. In FIG. 1 shows a manufacturing diagram of a product from hardening solutions 5 with a mobility of 15-20 cm.

Такая схема, экономящая затраты энергии на вибрацию, вполне обеспечивает качество изделий за счет дополнительных сил трения и соударения конфигурацией формы 4 об инертную среду 2. На фиг. 3 изображена схема изготовления изделия из твердеющих растворов 5 подвижностью 5 - 15 см. За счет смещения фаз вибрации твердеющего раствора 5 и инертной среды 2 на стенки формы 4 действуют силы без абсолютных максимумов и нулей, необходимых для жестких смесей, что также сказывается на качество изготовляемых изделий. Such a scheme, which saves energy on vibration, fully ensures the quality of the products due to additional friction and impact forces by the configuration of form 4 on an inert medium 2. FIG. Figure 3 shows the manufacturing scheme of a product from hardening solutions 5 with a mobility of 5 - 15 cm. Due to the shift of the phases of vibration of the hardening solution 5 and an inert medium 2, forces without absolute maxima and zeros necessary for hard mixtures act on the walls of mold 4, which also affects the quality of the manufactured products.

Claims

1. A method of manufacturing building products, including filling the mold with a hardening mortar, vibration and removing from the mold of this product, characterized in that before vibration the mold filled with the hardening mortar is placed in an inert medium, and after vibration the mold is lifted and the molded product is removed and removed.

2. The method according to p. 1, characterized in that the vibration is subjected only to a mold filled with a hardening solution.

3. The method according to claim 1, characterized in that the mold filled with the hardening solution and the inert medium are vibrated simultaneously.

4. The method according to claim 1, characterized in that the mold filled with the hardening solution and the inert medium are subjected to vibration with phase changes relative to each other.