Технологии производства тротуарной плитки: сравнение вибролитья и вибропрессования

Сырьевая база и технология производства

igorkznУчастник FORUMHOUSE

А между литьевой и вибропрессованной бетонной брусчаткой (45-60 мм толщиной) – что выбрать для отмостки? Я так понял, что вибропрессованная чуть дороже, чем литье. Почему? Она крепче, чем вибролитье?

Елена МасловаДиректор по развитию завода Цемсис

Прежде всего, необходимо разобраться в технологиях производства тротуарной плитки. Вибролитье – архаичная технология изготовления, является полностью ручным методом, осуществляется, как правило, в кустарных условиях. Пескоцементная смесь (цемент+песок+добавка) загружается я в пластиковые многоразовые формы мастерком и уплотняется на вибростоле. Далее формы с изделиями переносят на стеллажи на хранение. Затвердевший камень называется «тротуарной плиткой».

– Процесс производства тротуарного камня методом вибропрессования является полностью автоматизированным.

На первом этапе бетонная смесь (цемент, песок, щебень, добавка) загружается в специальную матрицу – пресс-форму, смесь уплотняется под воздействием давления и вибрации. Продолжительность вибрации контролируется с помощью специальных датчиков и происходит до максимального уплотнения бетонной смеси и требуемой высоты изделий на всём технологическом поддоне. Далее проводится немедленная распалубка изделий и автоматическая передача поддонов с продукцией в специальные камеры тепло-влажностной обработки с требуемыми параметрами влажности и температуры для достижения необходимой прочности бетона.

При автоматическом способе производства методом вибропрессования, в отличие от вибролитьевого метода, состав бетона проектируется под различные области эксплуатации согласно ГОСТ 17608-2017 «Плиты бетонные тротуарные».

Производитель попросту не может использовать любой песок, щебень и цемент для производства плитки. По ГОСТу жестко регламентируются показатели качества инертных материалов и вяжущего на входном контроле, и физико-механические характеристики качества бетона готового изделия на приемочном:

• прочность на сжатие;
• прочность на изгиб;
• водопоглощение;
• истираемость;
• морозостойкость.

Безусловно, плитка, изготовленная методом вибропрессования, будет «крепче», прочнее и плотнее, чем плитка, изготовленная методом вибролитья.

Что же касается отмостки, основное ее назначение – защита цокольной части строения от возможного переувлажнения, обеспечение надежного водоотвода осадков в систему ливневки и уменьшение потери тепла, связанное с резким перепадом температуры. Высокой эксплуатационной нагрузки на отмостку не предполагается, машины заезжать не будут, поэтому достаточным будет выполнить мощение из тротуарной плитки, толщиной 40 мм.

Составы бетонов для изготовления блоков методом полусухого вибропрессования:

Тяжелые бетоны:

Легкие бетоны:

В производстве стеновых блоков используются три главных компонента: вяжущее, заполнитель и вода. В качестве вяжущего могут использоваться цемент и медленнотвердеющий гипс, а в качестве заполнителя — пески, отсевы щебеночного производства, керамзит, шлаки, золы, опилки, или любые аналогичные местные материалы, способные после смешивания с вяжущим и его схватывания создавать прочную композицию. Для изготовления строительных изделий могут применятся все типы цементов с маркой прочности от 200 до 600 кг/см.

При использовании смеси на основе цемента готовые изделия подвергаются вылеживанию от одних (при температуре +15. +45 градусов С) до двух (при температуре +5. +10 градусов С) суток, после чего они приобретают прочность, достаточную для складирования и транспортировки. 100% прочности изделия приобретают через 28 суток при температуре вылеживания 20 градусов С. При наличии у потребителя пропарочной камеры изделия могут подвергаться тепловой обработке в течении 6. 8 часов при температуре не менее + 50. 75 градусов C. В этом случае после остывания и высыхания они приобретают 60. 80% марочной прочности.

Подбор приведенных ниже составов осуществлен на портландцементе марки 400 (ПЦ М400). Данные на 1 кубический метр смеси. При использовании цемента марки 300 расход цемента следует увеличить на 15%. При необходимости повысить прочность изделий на 10 кг/см (например с марки 30 до марки 40) расход цемента в бетоне следует увеличить на 10..15%.

Потребительские свойства вибролитой и вибропрессованной плитки

CrossVikУчастник FORUMHOUSE

Подскажите, в чем отличаются по своим потребительским свойствам вибропрессованная и вибролитая тротуарная плитка?

Елена Маслова

Вибропрессованный камень производится при строгом соблюдении требований по водо-цементному соотношению. Тщательный подбор рецептуры с обязательным применением крупного и мелкого заполнителей (щебня и песка различных фракций) в строго определенной пропорции обеспечивают плотную упаковку заполнителей при послойном уплотнении бетонной смеси. Такая плитка имеет высокие показатели по прочности на сжатие, морозостойкости (не менее 200 циклов в солевом растворе) и низкое водопоглощение (менее 6%) – основные критерии качества и долговечности. Кроме того, лицевой слой вибропрессованной плитки в силу технологических особенностей производства имеет шероховатую поверхность, что в свою очередь, обеспечивает противоскользящий эффект в период зимней эксплуатации.

Вибролитая тротуарная плитка

Вибролитая тротуарная плитка

Вибропрессованная тротуарная плитка «Песчаник»

Вибропрессованная тротуарная плитка с фактурной поверхностью StoneMix

Вибропрессованная тротуарная плитка ClorMix «Клинкер»

– Вибролитая тротуарная плитка вследствие высокого содержания воды в бетонной смеси имеет высокую пористость и, следовательно, низкую плотность и долговечность. В зимний период эксплуатации вследствие частых перепадов температур, что особенно актуально для условий климатического типа Северо-Западного региона, в имеющиеся поры и капилляры попадает вода и своим расклинивающим действием разрушает структуру бетона. Поверхность вибролитой плитки гладкая, глянцевая, что отрицательно сказывается на межсезонной эксплуатации – образование наледи на покрытии, в зимнее время поверхность плитки может напоминать каток.

В таблице ниже представлены сравнительные характеристики бетона изделий, изготовленных по различным технологиям.

*Примечание. Марку бетона по морозостойкости принимают не ниже F200, при этом морозостойкость бетона определяют с насыщением образцов бетона плит перед испытанием 5 % водным раствором хлорида натрия, в соответствии с ГОСТ 10060.0.

Подготовка строительных материалов: выбор и расчет

Чтобы покрытие дорожки служило долго, нужно определить подходящий вариант рецептуры готового раствора. Для ее изготовления подойдет классический рецепт бетона:

• цемент – 1 часть;
• песок – 2 части;
• щебень – 3 части.

Состав раствора для тротуарной плитки

Воду берут в количестве, достаточном для получения в меру густой массы: не жидкой, но и не слишком плотной. Чтобы не готовить цементный раствор с запасом, можно определить размеры плитки (а значит, и формы), ее объем. Это позволит узнать количество бетона. Часто изготавливают брусчатку 30х30 см, причем достаточно толщины 4 см. Тогда объем будет равен: 4х30х30 = 3600 см3 или 0,0036 м3.

На следующем этапе делается расчет количества таких изделий, например, 100 шт. Общий объем всей брусчатки составит 0,36 м3. Для приготовления раствора понадобится 6 частей стройматериала (список приведен выше). Соответственно:

0,36/6 = 0,06 м3.

Одна часть – цемент. Чтобы определить количество песка, нужно умножить величину 1 доли на 2 (0,12 м3). Соответственно, берут 3 части щебня или 0,18 м3. Чтобы понять, какое количество нужно брать (в эквиваленте ведер), необходимо узнать объем тары – 0,01 м3. Но не следует готовить ограниченное количество материалов. Может потребоваться дополнительный объем песка, воды, щебня и т. д. По этой причине подготавливают немного больше материалов – полученный при расчетах объем умножают на 10%.

В качестве армировки используют проволоку, но в этом случае придется самостоятельно создавать каркас. Можно поступить проще – подготовить сетку «рабица». Подходящий вариант – размер ячеек 5х5 см. Альтернативным вариантом является армирующая сетка для штукатурки. Определить площадь металлического слоя можно, зная размеры плитки:

30х30 = 900 см2 или 0,09 м2.

Чтобы сетка дольше сохраняла свойства, не ржавела, она должна быть оцинкованной. На следующем этапе подготавливают формы. Их придется делать самостоятельно. Определяют размеры, конфигурацию. Дома легче всего изготовить квадратную или прямоугольную плитку.

Преимущества вибропрессованной плитки

MadbotУчастник FORUMHOUSE

Хочу положить брусчатку под стоянку. Перечитал кучу сайтов и тем. Так и не понял для себя:

1. Вибролитая все-таки менее прочная, чем вибропрессованая?
2. Есть ли у вибролитой какие-то эксплуатационные преимущества? Или только более яркие цвета?
3. Строители говорят, что с вибролитой проще смывать грязь тем же керхером, плюс, мол, много лет у них уже такая лежит и ничего. Но я же вижу, что в городе она часто расколота (хотя и вибропрессованая тоже). В принципе, не сказал бы, что однозначно хочу «глянцевую» поверхность, поэтому, может остановиться на вибропрессованой и не париться? Но для себя хочу разобраться, может, есть у вибролитой какие-то плюсы (помимо внешнего вида, который кому-то нравится).​

Елена Маслова

1) Вибролитая плитка является менее прочной и плотной, чем вибропрессованная, потому что:

• А) в ней нет щебня (основного компонента, отвечающего за прочность и долговечность бетона изделия).
• Б) при ее производстве требуется высокое содержание воды, которая при затвердевании бетонной смеси испаряется и оставляет за собой крупные поры и сообщающиеся капилляры. В период зимней эксплуатации они насыщаются водой атмосферных осадков и солевыми реагентами, вода при замерзании расширяется в объеме и бетон разрушается. В случае вибропрессования образующиеся поры в бетоне являются разрозненными и закрытыми, вода проникнуть в них извне не может.
• В) при технологии вибролитья бетон изделия уплотняется под действием вибрации, при технологии вибропрессования уплотнение происходит одновременно под действием и вибрации и давления пуансона, плотность бетона свежеотформованного изделия существенно выше.

– 2) Только яркие цвета. В общем считается, что вибролитая тротуарная плитка более привлекательна для покупателя за счет многообразия форм и расцветок в полном прокрасе. При предельно допустимой дозировке красителя цветная вибролитая плитка получается более тусклой вследствие высокого водо-цементного отношения при производстве. Поэтому производители добавляют больше пигмента для достижения более ярких и сочных оттенков.

Однако мало кто знает, что высокие дозировки красящего пигмента отрицательно сказываются на прочности готового изделия.

Кроме того, в технологии вибропрессования стал применяться высококачественный гранулированный пигмент, который обладает высокой светостойкостью, абсолютно не выгорает, может использоваться в низких дозировках, при этом получается яркий, красивый продукт.

– 3) Безусловно, с гладкой поверхности грязь смывается гораздо лучше, но керхером можно прекрасно отмыть грязь и с поверхности вибропрессованной плитки. Расколотую вибропрессованную плитку на городских общественных пространствах действительно можно встретить. Связано это с тем, что существует два способа производства вибропрессованной плитки – однослойное прессование и двухслойное. При однослойном способе основные компоненты бетонной смеси – цемент и песок, при двухслойном – основной слой – цемент, песок и щебень, лицевой слой – цемент и песок. Основной слой бетона отвечает за прочность и долговечность всей конструкции, а лицевой слой – за эстетический внешний вид и износостойкость. Это две разные по смыслу конструкции, которые только в единой целостности обеспечивают все предъявляемые требования к бетону.

Двухслойная плитка является более плотной, прочной и морозостойкой, чем однослойная, и тем более чем вибролитая. Обычно однослойная плитка может крошиться в случае несоблюдения технологии производства, однако, бывают и случаи, что лицевой слой двухслойной вибропрессованной плитки может отлетать в процессе эксплуатации. Причина – нарушение технологии изготовления: неправильно подобранная влажность лицевого и основного слоев бетона. Но это редкость, как правило, технология двухслойного вибропрессования предусматривает полную автоматизацию процесса и влияние человеческого фактора в этом случае сводится к минимуму.

Рецепты смеси для вибропрессования

Евросамоделки — только самые лучшие самоделки рунета! Как сделать самому, мастер-классы, фото, чертежи, инструкции, книги, видео.

Составы для изготовления изделий методом вибропрессования

Варианты приготовления раствора для прессования на 1 м3 смеси:

— В графе «Количество компонентов» перед скобками указан объем заполнителя в м3 , а в скобках — его вес в кг . В зависимости от конкретных местных условий (месторождения, способа получения и т.п.) плотность заполнителей может отличаться от использованных в составах средних значений плотности. В этом случае состав необходимо скорректировать опытным путем.

— В графе «Плотность бетона» указана его плотность в кг/куб. м. В графе «Марка бетона и полнотелого изделия» указана марка (прочность) бетона или марка любых полнотелых изделий из этого бетона (камней «под кирпич», цокольных, бордюрных и т.п.) в кг/см 2 .

— В графе «Марка пустотелого камня» указана марка в кг/см 2 пустотелых стеновых камней размером 390х190х188 мм и пустотелых перегородочных камней. Прочность этих изделий ниже прочности бетона из-за наличия пустот.

— В составах опилкобетонов допускается использовать любые, нетронутые гнилью опилки, однако опилки хвойных пород предпочтительнее лиственных т.к. меньше разбухают. Для улучшения консервации опилок в бетоне в составы целесообразно вводить ускоритель Простон Д-18 в количестве до 2% от массы цемента.

— Из указанных составов лучшие теплоизоляционные свойства имеет бетон минимальной плотности: наиболее «теплый» — бетон с плотностью 880 кг/куб. м , наиболее «холодный» — с плотностью 2300 кг/куб. м.

Составы на основе цемента:

ТЯЖЕЛЫЕ БЕТОНЫ

Плотность бетона кг /м3

Марка бетона и полноте-лого блока кг/cм2

Марка пусто-телого блока кг/cм2

Бетоны на песке и щебне.

Цемент, кг Песок кварц м3 (кг) Вода, л.

240 1,15 (1950) 90…130

Цемент, кг Песок кварц. М3 (кг) Щебень доломитовый или известняковый, м3 (кг) Вода, л

200 0,54 (920) 0,65 (980)

Цемент, кг Отсев доломитовый или известняковый, м3 (кг) Щебень доломитовый или известняковый, м3 (кг) Вода, л

200 0,3 (450) 0,8 (1200) 90…130

Цемент, кг Отсев доломитовый или известняковый, м3 (кг) Вода, л

Цемент, кг Песок кварц., м3 (кг) Щебень гранитный, м3 (кг) Вода, л

200 0,54 (920) 0,65 (1100) 90…130

Бетон на отходах кирпича

Цемент, кг Бой глин. Или силик . Кирпича фракц . 2…15 мм, м3 (кг) Песок кварц., м (кг) Вода , л

230 0,9 (990) 0,32 (540) 90…130

ЛЕГКИЕ БЕТОНЫ

Керамзитобетон

Цемент, кг Керамзит, м3 (кг) Вода, л

250 1,2 (720) 100. 150

Цемент, кг Керамзит фракц . 0. 5 мм, м3 (кг) Керамзит фракц . 5. 15 мм, м3 (кг) Вода, л

220 0,65 (390) 0,6 (330) 90. 130

Золобетон

Цемент, кг Зола угольн . или сланц , м3 (кг) Вода, л

200 1,2 (960) 90. 130

Цемент, кг Зола угольн .и ли сланц . м3(кг) Песок кварц., м3 (кг) Вода, л

220 0,9 (720) 0,32 (540) 90. 130

Цемент, кг Щебень доломитовый или известняковый, м3 (кг) Зола угольн . или сланц ., м3 (кг) Вода, л ¦ 9О. 13О

200 0,5 (750) 0,53 (420) 90. 130

Керамзитозолобетон

Цемент, кг Керамзит фракц . О. 5 мм, м3 (кг) Керамзит фракц . 5. 15 мм, м3 (кг) Зола угольн . или сланц . м3 (кг) Вода, л

200 0,65 (390) 0,55 (300) 0,44 (350) 90. 130

Шлакобетон

Цемент, кг Шлак гранулиров ., м3 (кг) Вода, л

200 1,3 (720) 90. 130

Цемент, кг Шлак гранулиров ., м3 (кг) Песок кварц., м3 (кг) Вода, л

200 0,9 (500) 0,32 (540) 90. 130

Цемент, кг Шлак котельный, м3 (кг) Вода, л

200 1,2 (1080) 90. 130

Шлакобетон

Цемент, кг Шлак котельный, м3 (кг) Песок кварц., м3 (кг) Вода, л

200 0,8 (720) 0,32 (540) 90. 130

Золошлакобетон

Цемент, кг Шлак котельный, м3 (кг) Зола угольн . или сланц ., м3 (кг) Вода, л

200 0,8 (720) 0,4 (720) 90. 130

Опилкобетон

Цемент, кг Опилки, м3 (кг) Песок кварц., м3 (кг) Вода, л

260 0,6 (150) 0,65 (1100) 100. 150

Цемент, кг Опилки, м3 (кг) Песок кварц., м3 (кг) Вода, л

280 0,4 (100) 0,8 (1350) 100. 150

Цемент, кг Опилки, м3 (кг) Песок кварц., м3 (кг) Известковое тесто, м3 (кг) Вода, л

230 0,9 (220) 0,3 (500) 0,04 (50) 100. 150

Керамзитоопилкобетон

Цемент, кг Крамзит , м3 (кг) Опилки, м3 (кг) Вода, л

280 0,7 (420) 0,6 (150) 100. 150

Как водоцементное соотношение влияет на характеристики плитки, способ визуального контроля

SerdocУчастник FORUMHOUSE

По вибропрессованной также как и вибролитой плитке много нюансов: если при производстве вибролитой превысить объем воды, плитка будет разрушаться при соблюдении всех остальных норм. А производство вибропрессованой требует жесткой ЦПС и превышение воды ведет к залипанию в прессе, а более сухая смесь – к разрушению. Плитка из сухой смеси очень сильно впитывает воду и долго сохнет, а при максимально возможном количестве воды, на грани залипания, мало впитывает и быстро сохнет как природный камень. Два эти фактора очень важны и влияют также на сроки эксплуатации и внешний вид, о чем прекрасно известно производителям.

Елена Маслова

Это действительно так. Необходимо правильно подбирать водоцементное отношение при любом способе производства тротуарной плитки. Однако в случае вибропрессования этот нюанс лимитирован, процесс производства автоматизирован, любой смеситель оборудован датчиками влажности, дозировка расхода воды регулируется гигрометром. В случае вибропрессования необходимо получать максимально возможную влажность бетонной смеси, которая оценивается по критерию образования «рисок», «протяжек» по боковым поверхностям изделия визуально.

На фото слева – плитка с оптимальной влажностью, справа – из сухой смеси

Самостоятельное изготовление

Производство элементов тротуара своими руками необходимо начать с подготовки места для формовки и хранения изделий. Даже при высокой подвижности полученной смеси после заливки форм их необходимо уплотнить. Подойдут погружные или самодельные вибраторы.

Уплотнение следует вести не более 5 – 10 с, иначе произойдет расслоение смеси и ухудшение внешнего вида элементов тротуара.

Стандартная рецептура

При изготовлении композита с классом по прочности В25 можно использовать следующий состав на 1 м3:

• цемент = 390 – 420 кг;
• песок = 700 – 750 кг;
• щебень = 1000 – 1050 кг;
• вода = 155 – 165 кг;
• пластификатор + пигмент (при желании окрасить изделия).

Технология смешивания

При смешении компонентов сначала загружается песок, затем вода с добавками и цемент, и в последнюю очередь щебень. Перемешивание осуществляется не менее 2 – 3 минут до получения однородного материала.

Тротуарная плитка из бетона такого состава будет обладать интенсивной кинетикой твердения, поэтому очень важно предотвратить потерю влаги с ее поверхности.

Вывод

Вибропрессованная тротуарная плитка – универсальный, максимально прочный и долговечный материал. И если в начале развития технологии выбор форм и цветов был ограничен, сегодня вибропресс по декоративности ни в чем не уступает литью. Естественно, если говорить о качественной заводской продукции. Вкупе с соблюдением технологии мощения, привязанной к типу грунта и уровню грунтовых вод, финишный слой из вибропрессованной плитки, это «уложил и забыл» пока не надоест.

Подробнее о технологии мощения для разных условий можно прочитать в одном из предыдущих материалов. Для тех, у кого остро стоит вопрос морозного пучения – о бюджетных и надежных дорожках для глинистых почв и высокого УГВ. В видео – правила укладки тротуарной плитки от специалиста.

Подписывайтесь на наш Telegram канал Эксклюзивные посты каждую неделю

О процессе

Чтобы в домашних условиях сделать плитку, которую невозможно было бы отличить от заводской, необходимо только одно дорогостоящее приспособление – бетономешалка. Остальные орудия труда, а также сырье, вполне реально приобрести по доступным ценам.

Что нужно из оборудования:

• вибростол (можно сделать самостоятельно);
• формы для тротуарной плитки;
• металлическое ведро;
• лопата;
• уровень;
• перчатки;
• молоток с резиновым наконечником.

Что нужно из сырья:

• качественный цемент (марки выше А 400);
• красители для цемента (можно обойтись и без них, но серая плитка – это скучно);
• пластификатор;
• гранотсев;
• средство для смазки форм.