Что такое вибропрессование; как сделать керамзитобетонный блок

Что же такое вибропрессование?

Как сделать керамзитобетонные блоки, шлакоблок, цветные блоки, строительные блоки, керамзитобетонные камни. 

Чтобы дать правильное определение, необходимо знать и понимать такие понятия, как бетон, бетонная смесь, свойства бетонной смеси, её жесткость и пластичность и многое другое.
Ниже мы дадим определения этих понятий.

Вибропрессование – это способ уплотнения полусухой (жесткой) бетонной смеси, заключается в том, что бетонная смесь в пресс-форме подвергается воздействию вибрирующей силы снизу или сбоку пресс-формы при одновременном давлении сверху. Когда мы говорим – вибропрессование, то подразумеваем использование оборудования различной конструкции, мощности и назначения. Данный метод достаточно высокопроизводителен, предусматривает высокую степень автоматизации, даёт возможность использовать жесткую бетонную смесь (жесткость 30с и более), что обеспечивает высокую прочность (м 100 и более) и морозостойкость (mp3 200 и более циклов) бетонных изделий.

А теперь расскажем подробнее:

Бетон (согласно гост 25192-82) – это искусственный материал, представляющий собой затвердевшую бетонную смесь. Различают следующие стадии готовности бетона: бетонная смесь, свежеуложенный бетон и затвердевший бетон. Различают различные виды бетонов в зависимости от основного назначения, применяемого вида вяжущего, структуры и условий твердения.

Бетонная смесь – это смесь нескольких компонентов - вяжущих, заполнителей, затворителей и, при необходимости, добавок до того, как она затвердела. в бетонных смесях, которые применяются на оборудовании, в качестве вяжущего, как правило используется цемент, наполнителем (заполнителем) может служить песок, гравий, щебень, зола, доменный шлак, а также полимерные наполнители, для затворения бетонной смеси используют воду, не содержащую примесей, препятствующих нормальному твердению цемента, а также вызывающих коррозию арматуры. По этой причине нежелательно брать загрязненную воду, лучше всего использовать водопроводную воду.

Свойства готового бетона:

Важным свойством бетона является его прочность, т. е. способность сопротивляться внешним силам не разрушаясь. Как и природный камень, бетон лучше всего сопротивляется сжатию, поэтому за критерий прочности бетона строители принимают предел прочности бетона при сжатии. В зависимости от прочности на сжатие бетон делится на марки. Так, в россии в строительстве применяют следующие марки бетона: «600», «500» , «400», «300», «250», «150», «100» и ниже. Марка бетона определяется по пределу прочности эталонного кубика с ребром 200 мм. Выбор марки зависит от тех условий, в которых будет использоваться бетон.

Прочность бетона зависит от ряда факторов - прочности каменного заполнителя (щебня, гравия) и от качества используемого цемента: чем прочнее каменные заполнители и чем лучше они будут скреплены цементным клеем, тем прочнее будет бетон. Прочность природных камней не изменяется со временем, а прочность бетона со временем напротив – растет. Вибропрессование полусухих (жестких) бетонных смесей дает возможность изготавливать стеновой блок перегородочный блок керамзитобетонный блок следующих марок: м25, м35, м50, м75, м100, м125, м150, м200, тротуарных плит следующие классы: в22,5, в25, в30, в35. Цифры в обозначении марки по прочности стеновых блоков соответствуют пределу прочности бетона на сжатие, измеренному в кг/см2, а цифры в обозначении класса прочности тротуарных плит соответствуют пределу прочности бетона на сжатие измеренному в мпа.

 Важное свойство бетона – плотность. Плотность характеризуется величинами истинной и кажущейся плотности.

 Истинная плотность – это масса единицы объема в абсолютно плотном состоянии. истинная плотность определяется измельчением в порошок предварительно просушенного образца и последующим взвешиванием и определением объема в пикнометре.

 Кажущаяся плотность (или средняя плотность) – это отношение массы образца материала к его геометрическому объему при определенной температуре и влажности. Для бетона определяется коэффициент плотности, измеряемый отношением средней (кажущейся) плотности к истинной плотности, этот коэффициент всегда будет меньше 100%.

 С плотностью также связано и обратное свойство – пористость бетона. Пористость определяется отношением объема пор к общему объему материала. Проще говоря, пористость как бы дополняет плотность бетона до 100%. Даже если плотность бетона очень высока, в нем всегда есть поры. Различают открытую пористость и закрытую пористость. Открытые поры увеличивают прочность и водопоглощение материала, снижают морозостойкость. В то же время закрытые поры оказывают положительное влияние на эксплуатационные характеристики, снижают теплопроводность и бетона.

 Гидро фобность – свойство бетона противостоять действию воды не разрушаясь. Чтобы определить водостойкость бетона, изготавливают два образца: один образец раздавливают на прессе в сухом виде и определяют его нормальную прочность. Другой предварительно погружают в воду, а после насыщения водой также разрушают на прессе. Из-за ослабления связей между частицами прочность образца уменьшается.

 Отношение прочности насыщенного водой образца к прочности образца в сухом виде коэффициентом размягчения материала. для бетона он должен быть больше 0,8. такой бетон является водостойким и может применяться для сооружения конструкций, подвергающихся действию воды – плотин, пирсов, молов. материалы, для изготовления которых применяется вибропрессование, также должны тестироваться на водостойкость, высокую водостойкость должны иметь тротуарные плиты, бордюры, так они в большей степени подвержены действию осадков и грунтовых вод, в меньшей степени подвержены воздействию воды стеновые камни и другие материалы, защищенные кровлей, гидроизоляцией или наружным защитным покрытием.

 Имеют значение также водонепроницаемость - способность материала противостоять проникновению влаги внутрь, и обратное свойство – водопоглощение - способность материала впитывать и удерживать в порах воду.

 Теплопроводность – это количественная оценка способности материала проводить тепло (ватт/метр*кельвин (или ˚с), иными словами теплопроводность характеризует способность бетона передавать через свою толщину тепловой поток, возникающий из-за разности температур на поверхностях бетона. теплопроводность бетона почти в 50 раз меньше, чем у стали, но зато выше, чем у строительного кирпича. сравнительно невысокая теплопроводность делает бетон материалом с высокой огнестойкостью – бетон способен выдерживать в течение длительного времени температуру выше 1000° с. при этом он не подвержен разрушению.

 Следующее важное свойство бетона – морозостойкость – способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и значительного понижения прочности. Все знают, что если в поры камней проникает вода, то, замерзая, она расширяется и тем самым разрушает даже самые крепкие горные породы.  

 Бетон же при насыщении водой может выдерживать многократное замораживание и оттаивание. при этом он не разрушается и почти не снижает своей прочности.

для бетонных изделий и наружных конструкций, которые подвержены действию влажности и температурных колебаний, морозостойкость – важный определяющий фактор длительность эксплуатации. 

 В зависимости от условий эксплуатации и климата устанавливают проектную марку материалов по морозостойкости. для производства шлакоблока (стенового камня) установлены марки f 15, f 25, f 35, f 50, для производства тротуарной плитки – f100, f150, f200, f300. цифровое значение марки по морозостойкости отражает наибольшее число циклов заморозки – оттаивания, которое образцы материала способны выдерживать без снижения прочности на сжатие более 15%, при этом потеря массы образца не должна превышать 5%.

 Кроме того в связи с предъявлением высоких требований к бетону для изготовления тротуарных плит и бордюрных камней (прочность на сжатие до м 450 (в 35), морозо¬стойкость до f 300) особые требования предъявляются и к исходным материалам, оборудованию, температурным режимам при изготовлении и хранении изделий.

 Рассмотрим еще одно свойство бетона – объемная масса. у бетона объемная масса может быть различной. она зависит от заполнителей, которые используются в бетоне. заполнители (щебень, гравий, песок, отсев и т.д.) занимают до 80…85 % объема бетона. заполнители придают бетону жесткую структуру, препятствующую усадке. различные сорта бетонов получаются при применении заполнителей с различными свойствами. по этому признаку бетоны делятся на разновидности: тяжелый, легкий и особо легкий. эта классификация ориентируется на массу заполнителя, применяемого при изготовлении бетона. так, например, бетон на естественных заполнителях (гранит, известняк, доломита) имеет объемную массу 2200 – 2400 кг/м3, а прочность его достигает 60 мпа (или 600 кгс/см). Такой бетон является тяжелым бетоном. в противоположность бетон на щебне из легких каменных пород (пемза или туф) имеет меньшую объемную массу – обычно 1600 – 1800 кг/м3 и считается легким бетоном. бетон, изготовленный на основе искусственных легких пористых заполнителей из обожженных до спекания глиняных материалов, как, например,  шлаковая пемза, керамзит, зольный гравий и т. п., то можно получить различные легкие бетоны с объемной массой – до 1800 кг/м3. их прочность будет колебаться от 7,5 до 40 мпа (75 до 400 кгс/см).

 Строитель всегда должен знать, какими свойствами будет обладать изготовленный им бетон, какова будет его прочность, как на него будет действовать жара и мороз. но состав бетона не может быть универсальным. его нельзя назначить по одному рецепту, который пригоден для всех случаев. состав бетона, как и состав сплава в металлургии, должен быть запроектирован заранее. он зависит от того, в каком сооружении будет применяться бетон. чтобы получать бетон, заданного состава, нужно разработать его «рецептуру». Вибропрессование имеет дело с бетонными смесями с оптимальным значением крупности заполнителя. для хорошей заполняемости форм матрицы максимальная крупность заполнителя не должна быть больше 25 – 30 % от минимального размера в форме матрицы. например, для двух пустотного стенового блока при минимальном размере формы 25 мм, максимальных размер заполнителя не должна превышать 6 – 8 мм.

 Ранее мы говорили, что вибропрессование основано на использовании полусухих (жестких) смесей. в то же время, при подборе соотношения вода-цемент, важно учитывать что смесь не должна быть излишне жесткой, чтобы после снятия оснастки изделия сохраняли свою форму и не осыпались при дальнейшем транспортированы в зону хранения и термовлажностной обработки. В то же время нельзя допускать излишней пластичности смеси. Вода и вяжущее вещество это главные и активные в составе бетона. В результате их химического взаимодействия между ними образуется новое соединение. это соединение представляет собой клейкое тесто (цементное тесто, цементное молоко), которое обволакивает тонким слоем зерна мелкого и крупного заполнителя. Со временем это соединение затвердевает и связывает их, превращая бетонную смесь в прочный монолитный камень – бетон. 

Вибропрессование достигает своего результата, когда компоненты смеси правильно подобраны. оптимальным является такое водно-цементное соотношение в смеси, при котором в конце процесса прессования из зазоров между пуансоном и матрицей и между матрицей и полом (поддоном) начинает появляться небольшое количество цементного молока. опытные операторы обычно легко могут оценить качество смеси путем сильного сжатия в руке. если при этом получается  плотный комок без выступающей влаги и при затирании его поверхности гладким металлическим предметом получается гладкая блестящая поверхность, то количество воды подобрано правильно.