Способ изготовления архитектурно-строительных тел вращения из бетона

 

Способ изготовления архитектурно-строительных тел вращения из бетона используется в производстве фасонных архитектурно-строительных бетонных изделий. Цельный тонкостенный разовый вкладыш из полимерного материала, изготовленный по точеной модели тела вращения повторяющим внутреннюю поверхность разъемной формы, укладывают в разъемную форму. Собирают разъемную форму и заполняют внутрь цельного тонкостенного разового вкладыша из полимерного материала бетонной смесью. Бетонную смесь уплотняют путем вращения разъемной формы вокруг продольной оси со скоростью не менее 300 об/мин. После уплотнения отжатое цементное молочко сливают из разъемной формы. После полного затвердевания бетона разовый вкладыш разрезают и извлекают готовое архитектурно-строительное тело вращения. Технический результат - повышение качества внешних поверхностей тел вращения за счет отсутствия стыковочных швов от разъемных форм и дефектов. 1 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве фасонных архитектурно-строительных бетонных изделий, например, колонн, вазонов, балясин для ограждений балконов, террас, лестниц.

Известен способ изготовления архитектурно-строительных тел вращения, а именно, балясин, заключающийся в том, что на горизонтально вращающееся веретено, одновременно являющееся осью тела, постепенно наращивают гипсовый раствор, профилируя его в соответствии с закрепленным на станине станка шаблоном, установленным таким образом, чтобы стальная оковка шаблона располагалась в одной горизонтальной плоскости с осью тела. Получение необходимой чистоты профиля тела вращения осуществляют путем удаления излишков гипсового раствора шаблоном при вращении веретена. После окончания описанного процесса и схватывания гипса снимают тело вращения со станка и отпиливают концы веретена так, чтобы с обеих сторон оставались излишки для крепления тела вращения (см. Справочник архитектора: Архитектурная лепка и формовка. - М.: 1956. - Том XV. - С.66-68).

В качестве основных недостатков этого способа можно отметить низкое качество внешних поверхностей тел вращения, а именно, наличие шероховатости, отсутствие блеска, что является следствием грубой обработки гипса и требует дополнительной доводки поверхностей путем шлифования; высокая трудоемкость и низкая производительность, так как постепенное наращивание гипсового раствора на вращающееся веретено в соответствии с заданным профилем тела вращения приводит к значительным затратам времени; отсутствие возможности использования для изготовления тел вращения бетонной смеси, обусловленное тем, что она не затвердевает также быстро, как гипсовый раствор, и из-за наличия в ее составе заполнителей, которые не поддаются обработке шаблоном.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ изготовления архитектурно-строительных тел вращения из бетона, включающий заполнение бетонной смесью разъемной формы, изготовленной из бетона по деревянной точеной модели тела вращения, уплотнение бетонной смеси путем набивки и извлечение тела вращения из разъемной формы после затвердевания бетона (см. Справочник архитектора: Архитектурная лепка и формовка. - М.: 1956. - Том XV. - С. 106-109).

Основными недостатками способа изготовления архитектурно-строительных тел вращения из бетона являются низкое качество внешних поверхностей тел вращения, а именно, наличие стыковочных швов от разъемных форм, дефекты в виде раковин из-за присутствия пузырьков воздуха в бетонной смеси после уплотнения путем набивки, отсутствие блеска, то есть матовость внешних поверхностей, требующее дополнительной доводки (см. таблицу сравнительных свойств архитектурно-строительных тел вращения, а именно, балясин, полученных по способам изготовления архитектурно-строительных тел вращения из бетона - предлагаемому и выбранному в качестве прототипа); высокая трудоемкость в связи с необходимостью изготовления большого количества, то есть парка, разъемных форм, их чистки, смазки, а также в связи с необходимостью устранения дефектов внешних поверхностей тел вращения путем шпаклевки и затирки и дополнительной доводки этих поверхностей до кондиции.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения качества внешних поверхностей и снижения трудоемкости процесса изготовления архитектурно-строительных тел вращения.

Для достижения указанного технического результата в способе изготовления архитектурно-строительных тел вращения из бетона, включающем заполнение бетонной смесью разъемной формы, изготовляя эту форму по точеной модели тела вращения, уплотнение бетонной смеси и извлечение тела вращения после затвердевания бетона, заполнение бетонной смесью разъемной формы производят внутрь цельного тонкостенного разового вкладыша из полимерного материала, изготовляя этот вкладыш повторяющим внутреннюю поверхность разъемной формы, уплотнение бетонной смеси осуществляют путем вращения разъемной формы вокруг продольной оси со скоростью не менее 300 об/мин, после уплотнения бетонной смеси сливают из разъемной формы отжатое цементное молочко и вынимают вкладыш с бетоном, а извлечение тела вращения выполняют при разрезании вкладыша.

Повышение качества внешних поверхностей архитектурно-строительных тел вращения обеспечивается, с одной стороны, за счет использования цельного тонкостенного разового вкладыша из полимерного материала, имеющего гладкую блестящую внутреннюю поверхность, а с другой стороны, за счет уплотнения бетонной смеси путем вращения разъемной формы вокруг продольной оси со скоростью не менее 300 об/мин, в результате которого бетонная смесь под действием центробежной силы отбрасывается к внутренней боковой поверхности разового вкладыша, становится плотнее и вытесняет воздух и избытки цементного молочка к оси вращения разъемной формы. При этом на внешних поверхностях тел вращения отсутствуют стыковочные швы от разъемных форм и дефекты в виде раковин, поверхности приобретают блеск.

Снижение трудоемкости процесса изготовления архитектурно-строительных тел вращения обеспечивается за счет того, что заполнение бетонной смесью разъемной формы производят внутрь цельного тонкостенного разового вкладыша из полимерного материала, имеющего высокую прочность, а это в свою очередь позволяет извлекать вкладыш с бетоном сразу после уплотнения из разъемной формы, а не оставлять бетон в этой форме до полного затвердевания, как в способе, выбранном в качестве прототипа. Таким образом, исключается необходимость изготовления большого количества, то есть парка, разъемных форм, их чистки и смазки при каждом повторении технологического процесса.

Оптимальная скорость вращения разъемной формы вокруг продольной оси, зависящая от размеров изготавливаемых тел вращения, составляет не менее 300 об/мин.

При скорости вращения разъемной формы менее 300 об/мин бетонная смесь уплотняется недостаточно, и качество внешней поверхности архитектурно-строительного тела вращения резко ухудшается (см. таблицу сравнительных свойств архитектурно-строительных тел вращения, а именно, балясин, полученных по способам изготовления архитектурно-строительных тел вращения из бетона - предлагаемому и выбранному в качестве прототипа).

Способ изготовления архитектурно-строительных тел вращения из бетона осуществляют следующим образом.

Цельный тонкостенный разовый вкладыш из полимерного материала, изготовляя этот вкладыш повторяющим внутреннюю поверхность разъемной формы и имеющим внешние размеры, точно соответствующие внутренним размерам разъемной формы, укладывают в разъемную форму, изготовляя ее из гипса, алюминия или другого материала, способного точно передавать форму точеной модели тела вращения. Модель тела вращения предварительно вытачивают, например, из металла, дерева или эбонита по чертежам изготавливаемого архитектурно-строительного тела вращения. Разъемную форму собирают. Заполняют разъемную форму внутрь цельного тонкостенного разового вкладыша из полимерного материала бетонной смесью, имеющей подвижность ОК=8-10 см (по осадке стандартного конуса). Разъемную форму с бетонной смесью размещают в центрифугирующей установке предпочтительно в горизонтальном положении плотно зажатой с торцов. Для формования из бетонной смеси архитектурно-строительного тела вращения, соответствующего изготовленной модели, бетонную смесь уплотняют путем вращения разъемной формы вокруг продольной оси со скоростью не менее 300 об/мин. Оптимальную длительность уплотнения бетонной смеси подбирают экспериментально в зависимости от размеров и формы архитектурно-строительного тела вращения. В результате действия центробежных сил бетонная смесь при уплотнении отбрасывается к внутренней боковой поверхности разового вкладыша, становится плотнее и вытесняет воздух и избытки цементного молочка к оси вращения разъемной формы. После уплотнения разъемную форму снимают с центрифугирующей установки. Отжатое цементное молочко сливают из разъемной формы, формируя таким образом сквозное отверстие вдоль оси архитектурно-строительного тела вращения. Разъемную форму разбирают и вынимают разовый вкладыш с бетоном. После полного затвердевания бетона разовый вкладыш разрезают и извлекают готовое архитектурно-строительное тело вращения.

Пример конкретного выполнения способа изготовления архитектурно-строительных тел вращения из бетона.

В качестве архитектурно-строительного тела вращения выбрана балясина с длиной 50 см, наибольшим диаметром 13 см и наименьшим диаметром 6 см. Перед осуществлением способа была выточена из металла модель балясины. По точеной модели балясины изготовлена бетонная разъемная форма.

Изготовлен цельный тонкостенный разовый вкладыш из полимерного материала, повторяющий внутреннюю поверхность разъемной формы.

После изготовления разовый вкладыш укладывался в форму, далее производили сборку формы и срезание верхнего торца разового вкладыша, выступающего за габариты разъемной формы.

Для формования архитектурно-строительного тела вращения, а именно, балясины, была приготовлена бетонная смесь, содержащая следующие компоненты: портландцемент М 400-450 кг/м³, песок Мкр 2,5-650 кг/м³, щебень фракции 5-10 - 1151 кг/м³. Эти компоненты перемешивали и затворяли водой до получения бетонной смеси подвижностью ОК=8-10 см (по осадке стандартного конуса).

Бетонной смесью заполняли разъемную форму внутрь разового вкладыша через отверстие в его верхней части и устанавливали разъемную форму с вкладышем и бетонной смесью в центрифуге в горизонтальном положении. Уплотнение бетонной смеси производили путем вращения формы вокруг продольной оси со скоростью 300-600 об/мин в течение 50-240 секунд и со скоростью 200-250 об/мин в течение 300 секунд. Далее разъемную форму снимали с центрифуги, сливали отделившееся при уплотнении цементное молочко, формируя таким образом сквозное отверстие вдоль оси балясины. Затем форму разбирали и извлекали разовый вкладыш с бетоном.

Набор прочности бетона балясины производили в условиях повышенной температуры (60°С) в течение 12 часов. После этого вкладыш разрезали и извлекали готовое изделие.

Для сравнения была изготовлена аналогичная балясина в соответствии со способом, выбранным в качестве прототипа, в бетонной разъемной форме.

Данные о результатах сравнения приведены в таблице сравнительных свойств архитектурно-строительных тел вращения, а именно, балясин, полученных по способам изготовления архитектурно-строительных тел вращения из бетона - предлагаемому и выбранному в качестве прототипа.

Как следует из таблицы, при изготовлении архитектурно-строительных тел вращения, а именно, балясин, по предлагаемому способу по сравнению с изготовлением архитектурно-строительных тел вращения, а именно, балясин, по способу - прототипу, значительно повышается качество внешних поверхностей тел вращения, они становятся глянцевыми, и сокращается длительность уплотнения бетонной смеси в 1,3-6 раз. При этом скорость вращения разъемной формы должна быть не менее 300 об/мин, так как при более низкой скорости вращения на внешних поверхностях тел вращения остаются дефекты в виде раковин даже при длительном уплотнении бетонной смеси.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет существенно повысить качество внешних поверхностей архитектурно-строительных тел вращения из бетона за счет отсутствия стыковочных швов от разъемных форм и дефектов в виде раковин на поверхностях тел вращения, а также за счет приобретаемого поверхностями блеска, снизить трудоемкость и длительность процесса изготовления архитектурно-строительных тел вращения вследствие исключения необходимости изготовления парка разъемных форм, их чистки и смазки при каждом повторении процесса изготовления архитектурно-строительных тел вращения из бетона.

Формула изобретения

Способ изготовления архитектурно-строительных тел вращения из бетона, включающий заполнение бетонной смесью разъемной формы, изготовленной по точеной модели тела вращения, уплотнение бетонной смеси и извлечение тела вращения после затвердевания бетона, отличающийся тем, что заполнение бетонной смесью разъемной формы производят внутрь цельного тонкостенного разового вкладыша из полимерного материала, изготовляя этот вкладыш повторяющим внутреннюю поверхность разъемной формы, уплотнение бетонной смеси осуществляют путем вращения разъемной формы вокруг продольной оси со скоростью не менее 300 об/мин, после уплотнения бетонной смеси сливают из разъемной формы отжатое цементное молочко и вынимают вкладыш с бетоном, а извлечение тела вращения выполняют при разрезании вкладыша.

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 19.05.2006

Извещение опубликовано: 10.05.2007        БИ: 13/2007

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 19.05.2009

Дата публикации: 10.12.2011

---