| |
Производственный процесс Диаграмма в конце статьи показывает основные стадии производства. Для выпуска черепицы используется стандартная бетонная смесь, состоящая из цемента, песка, воды и оксида железа.
В зависимости от производственных задач используется либо обычный, либо высокопрочный бетон. Перед запуском в производство песок тщательно проверяется на соответствие требуемым характеристикам, отсутствие инородных включений, особенно органического происхождения. Необходимо также, чтобы модуль крупности песка отвечал нужным параметрам.
Исходные компоненты загружаются в бетоносмеситель и перемешиваются. Смесь поступает в экструдер, а оттуда на формовочные поддоны-матрицы (далее — матрицы), из алюминиевого сплава, которые двигаются по специальным направляющим, проходя через экструдер по заданному циклу.
На этой стадии методом экструзивного прессования происходит формовка черепицы. Нижняя часть черепицы принимает форму матрица, а верхняя — форму, соответствующую головке экструдера. После формования смесь на матрицах попадает под резак, где происходит выравнивание кромки и черепичные листы принимают окончательный вид. Далее матрицы с черепицей по направляющим направляются на финишную обработку, которая представляет собой напыление на поверхность черепицы прозрачной акриловой краски.
На этой производственной стадии возможно достижение различных цветовых эффектов (например, эффекта античной черепицы), путем ввода различных пигментов.
После этого черепица помещается в сушильные камеры.
После того, как черепица высыхает и набирает прочность, достаточную для дальнейшей обработки, ее возвращают на линию для завершения производственного цикла.
Завершающая стадия включает в себя отделение черепицы от матриц, которые уходят на следующий производственный цикл. Сама черепица упаковывается и поступает на склад для последующей отгрузки.
Резюмируя, перечислим еще раз основные стадии производственного цикла. Бетонная смесь посредством экструзии формуется на матрицы, подвергается сушке, после чего цикл завершается отделением готовой черепицы от матриц и складированием готовых изделий.
Все эти операции могут производиться автоматически.
Окраска черепицы является опцией и зависит от потребностей того или иного рынка сбыта.
На процесс набора прочности влияют: ввод в смесь специального быстросхватывающегося цемента, добавок, герметизация поверхности непосредственно после формовки, температура и влажность в сушильной камере. В целом процесс набора прочности занимает от 6 до 24 часов.
Количество матриц рассчитывается с учетом производительности линии и времени набора прочности. Сырье для производства черепицы Характеристики
Для производства черепицы из окрашенного бетона используются следующие компоненты. Песок
Используется песок с крупностью зерна не более 3-4 мм. Песок должен быть мытым и очищенным от глинистых включений. Предпочтительно использовать речной песок, так как по сравнению с молотым, он является менее абразивным. В принципе, может использоваться и тот и другой вид песка, но рекомендуется речной, как более подходящий для процесса экструзии. Проблемой в молотом песке является повышенное содержание фракции — 0,125 мм. Сравнение двух видов песка Речной песок
| Молотый песок
| Высокая технологичность
| Низкая технологичность
| Меньшее количество цемента в смеси
| Большее количество цемента в смеси
| Меньший износ экструдера
| Больший износ экструдера
| Высокая морозостойкость
| Низкая морозостойкость
| Низкая абразивность
| Высокая абразивность
| Меньшая прочность готовой смеси
| Большая прочность готовой смеси
|
Общие требования:
— правильный гранулометрический состав песка имеет большое значение при производстве и сильно влияет на качество и долговечность готового продукта
— использование слишком крупного, равно как и слишком мелкого песка плохо сказывается на качестве поверхности и долговечности изделия
— подбор качественного песка и регулярный контроль гранулометрического состава очень важен для сохранения стабильного качества черепицы Типовой гранулометрический состав песка по фракциям в процентном отношении. Фракция
| %
| 4,00 мм
| 1,0 | 2,00 мм
| 10,0 | 1,00 мм
| 18,0 | 0,5 мм
| 24,0 | 0,25 мм
| 24,0 | 0,125 мм
| 15,0 | -0,125 мм
| 8,0 |
— количество илистых частиц в песке не должно превышать 6% (подразумеваются частицы, фракцией менее 0.075 мм)
— вышеозначенный показатель очень важен при подборе рецептуры и оказывает влияние на характеристики бетона, в том числе на технологичность
— илистые частицы могут быть как органического, так и неорганического происхождения, в небольшом количестве эти пылевидные частицы улучшают свойства бетонной смеси
— в случае, если илистые включения превышают указанные значения, это может привести к образованию пузырьков на поверхности черепицы (пониженное воздуховыделение)
— песок необходимо подвергать проверке на содержание гумуса (продукты растительного и животного происхождения); повышенное содержание гумуса замедляет и даже останавливает реакцию гидратации цемента, что ведет к заметному снижению прочности бетона
— содержание SO3 в бетонной смеси, предназначенной для производства черепицы, не должно превышать 1,5% Цемент
В производстве бетонной смеси для черепицы, как правило, используется портландцемент класса 425 (европейская классификация, примерно соответствует отечественной марке М500). Возможно использование цементов низших марок, но при этом имеется вероятность, что по истечении 24 часов смесь не наберет прочности, необходимой для нормального отделения черепицы от матрицы. При ускоренном производственном цикле (8 часов на сушку) рекомендуется использование портландцемента класса 525. Вода
Предпочтение отдается воде, которая не содержит примесей, замедляющих процессы схватывания. Пигменты
Возможно использование любых стандартных пигментов на основе оксида железа или хрома. Количество исходных материалов для производства одного листа «двойной римской» черепицы. — портландцемент серый: 1,0 кг
— мытый песок: 3,5 кг (гранулометрический состав от 0,1 до 4 мм)
— ВЦ: приблизительно 0,40
— пигмент:
-- — в бетонной смеси — 30 гр на 1 лист
-- — набрызгом на поверхность черепицы — 6 гр на 0,1 кг цемента
-- — защитный слой против высолов — акриловая краска на водной основе: 15 гр. Пигменты в производстве бетонной черепицы Что такое пигменты
Неорганические синтезированные оксиды металлов; темные пигменты изготавливаются на основе оксидов железа, зеленые — хрома, синие — кобальта, белые — титана Требования к пигментам
— устойчивость к агрессивным средам (цементам, щелочам), атмосферным явлениям и свету
— нерастворимость в воде
— тонкодисперсность
— высокая окрашивающая способность
— гомогенность
— отсутствие включений, способных замедлить гидратацию цемента Некоторые замечания по использованию пигментов
— пигменты снижают воздухововлечение
— не рекомендуется использовать в одной рецептуре пигменты на основе оксидов титана и меламиновые пластификаторы
— мелкая фракция инертных материалов плохо подвергается окрашиванию
— для получения конечного результата важен исходный цвет цемента В каком виде поставляются пигменты
Пигменты в основном поставляются
— в виде порошков
— в виде гранул Загрузка и дозировка пигмента
— пигменты имеют различные уровни границы насыщения, то есть показатель, который определяет разумную долю пигмента в рецептуре; граница насыщения у темных пигментов ниже, чем у светлых, разброс составляет от 5 до 8%
— обычно доля пигмента в бетонной смеси для производства черепицы составляет 1.8 — 3.5% от массы цемента
— пигменты вводятся в смесь в следующих состояниях: порошок, пульпа, компактированный пигмент (с помощью вибропитателя), гранулы (с помощью пневматического фидера). Рекомендуется самым внимательным образом отнестись к выбору способа дозирования и ввода, поскольку пигмент является очень дорогим продуктом. Физические характеристики пигментов
Удельная поверхность по Блейну в 10-20 раз выше, чем у стандартных цементов: 3000-10000 м2/кг
Плотность: 4000 — 5200 кг/м3
Размер частиц: 0.1 — 0.8 мм Нижеприведенная таблица показывает, каким образом песко-цементное и водо-цементное соотношение корреспондирует с влажностью бетонной смеси в рецептурах.
Песко- цементное соотношение
| Влажность смеси в %
| | | 7,0
| 7,5 | 8,0
| 8,5 | 9,0
| 9,5 | 10,0
| | 3,0 | 0,30 | 0,32 | 0,35 | 0,37 | 0,40 | 0,42 | 0,44 | | 3,1 | 0,31 | 0,33 | 0,36 | 0,38 | 0,41 | 0,43 | 0,46 | | 3,2 | 0,32 | 0,34 | 0,37 | 0,39 | 0,42 | 0,44 | 0,47 | | 3,3 | 0,32 | 0,35 | 0,37 | 0,40 | 0,43 | 0,45 | 0,48 | | 3,4 | 0,33 | 0,36 | 0,38 | 0,41 | 0,44 | 0,46 | 0,49 | | 3,5 | 0,34 | 0,36 | 0,39 | 0,42 | 0,45 | 0,47 | 0,50 | | 3,6 | 0,35 | 0,37 | 0,40 | 0,43 | 0,45 | 0,48 | 0,51 | | 3,7 | 0,35 | 0,38 | 0,41 | 0,44 | 0,46 | 0,49 | 0,52 | | 3,8 | 0,36 | 0,39 | 0,42 | 0,45 | 0,47 | 0,50 | 0,53 | | 3,9 | 0,37 | 0,40 | 0,43 | 0,46 | 0,48 | 0,51 | 0,54 | | 4,0 | 0,38 | 0,41 | 0,43 | 0,46 | 0,49 | 0,52 | 0,56 | Водо-цементное соотношение
|
Образование высолов на бетонной черепице
Суть проблемы
Явление, именуемое высолом, происходит при образовании свободной извести в процессе гидратации цемента. Известь растворяется в воде, выходит на поверхность, вступает в химическую реакцию с содержащимся в атмосфере диоксидом углерода (углекислым газом), вследствие чего образуется карбонат кальция в виде неэстетичных белых разводов по поверхности бетона. Высолы не оказывают существенного влияния на эксплуатационные характеристики черепицы, но серьезно портят ее товарный вид.
Виды высолов
Выделяют два вида высолов: первичные и вторичные. Различие между ними состоит в том, в какой временной интервал относительно процесса созревания бетона они образуются.
Первичные высолы образуются в процессе созревания (твердения) бетона. Избыточная влага выходит на поверхность и в процессе испарения оставляет на ней кристаллы гидроксида кальция (Са(ОН2)), который вступает в реакцию с диоксидом углерода (СО2), вследствие чего в поверхностных порах бетона образуются отложения карбоната кальция (Са(СО3)).
Вторичные высолы образуются в уже затвердевшем бетоне при контакте с атмосферной влагой или при периодическом смачивании и последующем высыхании бетонных изделий. Частицы влаги проникают внутрь тела бетона и растворяют гидроксид кальция, который образуется вследствие реакции гидратации цемента. Затем, в процессе высыхания бетона, влага выступает на поверхность и испаряется. Гидроксид кальция при этом оседает на поверхности бетона и по описанной выше схеме образует карбонат кальция (Са(СО3)).
Первичные высолы при производстве бетонной черепицы практически исключены, так как при производстве используется смесь с относительно низким водо-цементным соотношением (около 0,40), гарантирующим отсутствие избытка влаги. Бетонная смесь
Для получения качественной бетонной смеси, помимо правильного подбора исходных компонентов, необходимо соблюдать алгоритм технологии приготовления смеси, а именно:
— просеять песок с целью отделения инородных включений крупной фракции, способных повредить экструдер или нарушить процедуру формования черепицы
— произвести дозирование сухих компонентов (сеяный песок, цемент, пигмент)
— запустить смеситель, загрузить в него сухие компоненты
— перемешивать в течение 45 секунд, за это время компоненты равномерно распределятся между собой
— постепенно вводить жидкий компонент (воду)
— после введения жидкого компонента перемешивать в течение 1,5 мин до достижения гомогенности и равномерного окраса смеси, меньший временной интервал не даст должного эффекта
— выгрузку бетонной смеси через разгрузочный люк производить на работающем смесителе, после окончания процесса выгрузки смеситель готов к приему следующей дозы компонентов
*дозирование компонентов для последующего замеса можно производить параллельно с процессом перемешивания
**готовая смесь должна быть пущена в производство не позднее, чем через 15 минут в холодный период, и не менее, чем через 30 минут в теплый период; при превышении указанных сроков рекомендуется добавить воду и пустить смесь на производство доборных элементов. Сушка изделий
Сушка производится на специальных стеллажах естественным образом или принудительно. Естественная сушка
При работе в одну смену изделия просушивают естественным путем в помещении с температурой около 35оС при относительной влажности 95%.
Страны с теплым климатом
В странах с теплым климатом достаточно тщательно укрыть стеллаж с черепицей полиэтиленовой пленкой, чтобы черепица созревала в условиях сохранения влаги и температуры, естественным образом выделяемой вследствие реакции гидратации цемента. В случае необходимости допустимо поместить под стеллаж емкости с водой. Сушка (созревание) производится в течение 24 часов.
Страны с холодным климатом
Как правило, изделия не успевают набрать требуемые кондиции в течение 24 часов, если температура естественной среды ниже указанной.
Для получения сопоставимых результатов необходимо поместить стеллажи с черепицей в специальную камеру с изолированными стенами. Камера должна находиться в помещении, обогреваемом как минимум до 15оС. Настоятельно рекомендуется создать дополнительный искусственный обогрев в самой камере таким образом, чтобы температура держалась в рамках указанных выше значений (около 35оС).
Страны с сухим климатом (зоны, находящиеся выше 1500 м над уровнем моря)
В таких странах при сушке изделий имеется риск создания условий для реакции дегидратации. Рекомендуется проводить сушку в герметично закрытых камерах. В камеры необходимо помещать емкости с водой, чтобы относительная влажность держалась на уровне выше 90%. Принудительная экспресс-сушка
Применяется при работе в две смены, когда алюминиевые матрицы должны освобождаться для последующего цикла в течение 8-9 часов. Также экспресс-сушка производится при работе в одну смену в случае, если естественные условия окружающей среды не позволяют черепичным изделиям набрать нужные кондиции в течение 24 часов.
Для быстрого созревания изделий рекомендуется использовать быстросхватывающийся цемент, прочностью не менее 425 кг/см. Черепица помещается в камеру, где на первые три часа устанавливается температура не менее 55-60оС. После этого на втором цикле сушки изделия выдерживаются в камере как минимум 4 часа при относительной влажности не менее 90%. Технология экструзии Производственная диаграмма 
Скачать описание линии производительность 300 шт. черепицы в час в формате .doc
Скачать описание линии производительность 600 шт. черепицы в час в формате .doc
|
