Способ изготовления изделий из полимербетона


 


Владельцы патента RU 2490119:

Сергеев Александр Николаевич (RU)

Способ относится к области строительства, к способам изготовления изделий из полимербетона. Изобретение позволит повысить прочность изделий. Способ изготовления изделий из полимербетона включает смешивание полимерного связующего с твердым заполнителем в виде порошка, производят дегазацию полученной смеси путем вакуумирования, заполняют подготовленную форму и выдерживают смесь в форме до полного затвердевания. Дегазацию полученной смеси осуществляют в предварительно вакуумированной емкости для дегазации, выдерживают под заданным остаточным давлением в течение времени, необходимого для дегазации смеси, вакуумируют форму до остаточного давления, равного остаточному давлению в емкости, после чего давление в емкости для дегазации увеличивают, соединяют полость этой емкости с полостью формы через отверстия в их днищах и заполняют форму смесью. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Предлагаемый способ относится к области производства строительных или электротехнических изделий и может быть применен для изготовления из полимербетонов деталей с повышенными требованиями к их внешнему виду, либо к механическим или электроизоляционным свойствам, например декоративных деталей или изоляторов для высоковольтных линий электропередач.

Известна технология изготовления изделий из полимербетона, при которой приготовляют смесь из полимерного связующего и заполнителя, подготавливают формы, устанавливают арматурный каркас, укладывают в формы полимербетонную смесь и формуют изделие (Инструкция по технологии приготовления полимербетонов и изготовления изделий из них СН 525-80 / Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1981). В процессе формования изделий по известному способу для уплотнения смеси форму подвергают вибрации. Признаком достаточного уплотнения полимербетона служит выделение связующего на его поверхности и прекращение интенсивного образования пузырьков воздуха.

Известный способ позволяет получать требуемое качество деталей строительных конструкций. Однако при изготовлении деталей с повышенными требованиями к внешнему виду или к механическим либо электроизоляционным свойствам известный способ не обеспечивает полной дегазации полимербетонной смеси в процессе формования изделий, что ухудшает качество поверхности изделия и снижает его эстетические, механические и электроизоляционные свойства.

Известен также способ изготовления изделий из полимербетона, который принят за прототип (Технология производства Solid Surface. - Электронный ресурс. - http://www.Composite.ru/ Tehnologii/iskusstvennei_Kamen1/tehnologia_proizvodstva_Solid_Surface/). По прототипу производят подготовку формы для изделия, подготавливают заливочную смесь, состоящую из полимерного связующего (например полиэфирной смолы) и заполнителя. В смесь могут быть добавлены красители, катализаторы и другие дополнительные компоненты. В процессе подготовки смеси ее для удаления воздуха вакуумируют и перемешивают в миксере. Затем заливают полимер-бетонную смесь в подготовленную форму. В процессе заливки форму подвергают вибрации для дополнительного удаления воздуха. После полимеризации связующего в форме изделие подвергают термической и механической обработке.

Способ по прототипу обеспечивает повышение прочности, эстетичности и коррозионной стойкости при эксплуатации изделий в обычных условиях. При особо жестких требованиях повышению качества изделий препятствуют недостатки этого способа. После дегазации связующего при его перемешивании вакуумируемый миксер открывают и в связующее на воздухе добавляют заполнитель. При этом в смесь добавляется воздух. При последующем перемешивании смеси часть добавившегося воздуха может остаться в ней. Кроме того, после приготовления смеси связующего с наполнителем миксер вновь открывается, полимербетон заливается в форму на воздухе и вновь захватывает воздух в процессе заливки. Последующая вибрация формы в процессе формования изделия не обеспечит полного удаления воздуха, выделившиеся при вибрации пузырьки воздуха полностью выйти из плотно закрытой формы не могут, часть их остается на поверхности готового изделия. Это ухудшает внешний вид изделия, снижает его механическую прочность, поскольку поверхностные поры являются концентраторами механических напряжений. Резко ухудшаются диэлектрические свойства полимербетонных высоковольтных изоляторов, изготавливаемых по прототипу.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение эстетических, механических и электроизоляционных свойств изделий, изготавливаемых из полимербетона.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что полимерное связующее смешивают с твердым заполнителем в виде порошка и производят дегазацию полученной смеси путем вакуумирования. Затем заполняют подготовленную форму и выдерживают смесь в форме до полного ее затвердевания. В отличие от прототипа емкость со смесью вакуумируют до заданного остаточного давления, и выдерживают при этом давлении в течение времени, необходимого для дегазации смеси, о котором судят по образованию глянцевой поверхности смеси и полному прекращению выделения на этой поверхности пузырьков газа. Вакуумируют форму до остаточного давления равного остаточному давлению в емкости для дегазации. Затем давление в емкости для дегазации увеличивают, соединяют полость этой емкости с полостью формы через отверстия в их днищах и заполняют форму смесью. Объем емкости для дегазации смеси выбирают из условия Vё>Vc, где Vc - объем смеси, подлежащей дегазации.

При изготовлении изделий по предлагаемому способу заполнение формы полимербетоном происходит плавно с нижней части формы, благодаря чему поток смеси, заполняющей форму, не содержит турбулентных завихрений и не может дополнительно захватывать воздух на всем протяжении своего пути. Кроме того, после предварительного вакуумирования смеси в емкости для дегазации, вакуумирование продолжается и на заключительных этапах изготовления изделия - в процессе заполнения формы и формования изделия. Это позволяет практически полностью исключить образование пузырьков воздуха как на поверхности изделия так и внутри его. В результате достигается заявленный технический результат.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где показана схема процесса изготовления изделий из полимербетона по предлагаемому способу.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Полимерное связующее (например, полиэфирную смолу с отвердителем) смешивают с твердым наполнителем виде порошка (например, с электрокорундом).

Затем перемешивают эти компоненты любым известным способом (например, в миксере). Полученную смесь 2 (см. чертеж) заливают в емкость 1 для дегазации. Объем емкости 1 выбирают из условия Vё>Vc, где Vc - объем смеси, подлежащей дегазации. Такое условие необходимо выполнять, поскольку смесь 2 в процессе последующего вакуумирования вспенивается и увеличивает свой объем в 3…4 раза. С помощью вакуумного насоса 5 через трубопровод 3 полость емкости 1 вакуумируют. Контроль остаточного давления ведут с помощью манометра 4. Дросселирующий клапан 7 в это время закрыт. После достижения в емкости 1 требуемого остаточного давления смесь 2 выдерживают под этим давлением до тех пор, пока поверхность смеси 2 приобретет глянцевый вид и на ней полностью прекратится выделение пузырьков газа. Во время этой выдержки с помощью вакуумного насоса 6 через трубопровод 9 вакуумируют полость формы 10 до остаточного давления, равного остаточному давлению в емкости 1. Контроль остаточного давления в форме 10 производят с помощью манометра 8.

Затем через дросселирующий клапан 7 подают в емкость 1 воздух. Давление в емкости 1 увеличивается, возникает разность давлений в емкости 1 и в форме 10. Величину этой разницы изменяют с помощью дросселирующего клапана 7 и контролируют, сравнивая показания манометров 4 и 8. После достижения требуемой разницы давлений в емкости 1 и форме 10 открывают вентиль 11. При этом полимербетонная смесь под действием разности давлений начнет медленно и ламинарно перемещаться по трубопроводу 12, заполняя снизу форму 10. Такой процесс заполнения формы 10 практически исключает попадание воздуха в смесь 2, что уменьшает вероятность образования пор в изделиях. При этом обеспечиваются также хорошие условия для формования изделия. В процессе заполнения формы 10 продолжают вакуумирование емкости 1 насосом 5 и формы 10 насосом 6. После заполнения формы 10 выдерживают изделие в форме до полного затвердевания смеси, затем вынимают его из формы.

Примером применения предлагаемого способа может служить изготовление высоковольтных электроизоляторов.

Изготавливали изоляторы переключающих устройств класса 110 кВ. Полимерное связующее (35%), в качестве которого применяли полиэфирную смолу Dion 9700, смешивали с 65% порошка электрокорунда (Аl2О3). Порошок состоял из частиц размером 63…80 мкм - 50% и размером 14…20 мкм - 50%. В смесь добавляли 0,8% от ее объема соответствующего полиэфирной смоле отвердителя. Предварительно смесь 2 перемешивали в миксере, затем заливали в емкость 1 для дегазации, которая была изготовлена из нержавеющей стали типа Х18Н10Т. Емкость 1 в своей верхней части имела съемную крышку, со штуцером, к которому присоединяли трубопровод 3.

Форму 10 для изделия изготавливали из алюминиевого сплава Д16. Полость формы соответствовала объему изготавливаемого изолятора, ее объем составлял 6 дм3. Соответственно объем полости емкости 1, рассчитанный по выражению Vё≥Vc, где Vc - объем смеси 2, составлял 24 дм3. Форму 10 предварительно очищали от облоя предыдущей отливки и наносили на ее внутреннюю поверхность разделительную смазку 19 SAH.

После заливки подготовленной смеси 2 крышку емкости 1 герметично закрывали и насосом 5 через трубопровод 3 откачивали из емкости 1 воздух до остаточного давления 0,1 кг/мм2. Время откачки составляло 60 минут, контроль остаточного давления производили по манометру 4. За состоянием смеси 2 наблюдали визуально через смотровое окно в емкости 1.

При остаточном давлении 0,1 кг/см смесь 2 выдерживали 50 минут. В начале вакуумирования смесь 2 бурно вспенивалась и увеличивала объем в 3,5 раза. Затем ее объем постепенно уменьшался, поверхность успокаивалась. По окончании процесса дегазации смесь 2 переставала пениться и занимала свой первоначальный объем, ее поверхность приобретала гладкий, глянцевый вид, пузырьков воздуха на поверхности не наблюдалось.

Во время выдержки в процессе дегазации смеси 2 вакуумировали форму 10 насосом 6 через трубопровод 9 до остаточного давления 0,1 мм/см (равного остаточному давлению в емкости 1). Давление в форме 10 контролировали манометром 8. В качестве насосов 5 и 6 применяли ротационные кулачковые вакуумные насосы ML135BP.

После окончания дегазации смеси 2 открывали дросселирующий клапан 7 и повышали остаточное давление в полости емкости 1 до 0,6 кг/см2, затем открывали вентиль 11, соединяя емкость 2 с формой 10 трубопроводом 12 через отверстия в их днищах. За счет разности давлений смесь 2 по трубопроводу 12 плавно перетекала в форму 10, спокойно заполняя ее снизу вверх. В процессе заполнения формы 10 продолжали откачку воздуха из емкости 2 и из формы 10. После заполнения смесью 2 формы 10 вентиль 11 перекрывали и выдерживали смесь в форме, обеспечивая формование и затвердевание изделия, затем готовый изолятор подвергали испытаниям.

Вначале изолятор испытывали напряжением 500 кВ на грозовой разряд в течение 10 с, после чего выдерживали под напряжением 265 кВ в течение 1 минуты в среде элегаза. Оба испытания изготовленный изолятор выдержал успешно. Поверхность изолятора была гладкой, следов поверхностных пор не обнаружено. Это обеспечивает отсутствие концентраторов механических напряжений на поверхности изделия, что способствует повышению механической прочности.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает технический эффект, заключающийся в улучшении внешнего вида изделий, их механической и электрической прочности. Способ может быть осуществлен с помощью известных в технике средств и материалов. Следовательно, предлагаемый способ обладает промышленной применимостью.

1. Способ изготовления изделий из полимербетона, при котором полимерное связующее смешивают с твердым заполнителем в виде порошка, производят дегазацию полученной смеси путем вакуумирования, после чего заполняют подготовленную форму и выдерживают смесь в форме до полного затвердевания, отличающийся тем, что емкость для дегазации вакуумируют, выдерживают под заданным остаточным давлением в течение времени, необходимого для дегазации смеси, вакуумируют форму до остаточного давления, равного остаточному давлению в емкости, после чего давление в емкости для дегазации увеличивают, соединяют полость этой емкости с полостью формы через отверстия в их днищах и заполняют форму смесью.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что объем емкости для дегазации смеси выбирают из условия Vё≥4Vс, где Vс - объем смеси, подлежащей дегазации.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь после вакуумирования выдерживают в емкости до образования глянцевой поверхности и полного прекращения выделения на этой поверхности пузырьков газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к оборудованию для производства твердофазных композиционных материалов на основе сложных оксидов, и может быть использовано, в частности, при получении современных электродных материалов для вторичных литий-ионных источников тока.
Изобретение относится к области строительства, а именно к способам получения заготовок для изготовления декоративных плит. .

Изобретение относится к производству керамических строительных и дорожных материалов. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам изготовления гипсоволокнистых листов. .

Изобретение относится к производству изделий из пенобетона для строительства. .

Изобретение относится к производству изделий из пенобетона для строительства. .
Изобретение относится к производству изделий из пенобетона для строительства. .
Изобретение относится к области строительства, а именно к способам изготовления декоративной поверхности бетонных изделий. .

Изобретение относится к производству минераловатных изделий, а именно к способам их производства

Изобретение относится к области строительной индустрии и может быть использовано для качественной обработки незатвердевших поверхностей железобетонных изделий. Дисковый вибрационный рабочий орган бетоноотделочной машины содержит корпус, электродвигатель, приводной вал, который имеет возможность передавать крутящий момент на заглаживающий диск, причем на заглаживающем диске и корпусе неподвижно закреплены электромагниты, расположенные одноименными полюсами друг к другу, из-за чего заглаживающий диск имеет возможность совершать колебательные движения, регулирование частоты и амплитуды которых происходит при помощи реостата, от которого электропитание к электромагнитам подходит через скользящие контакты. Технический результат: повышение качества обработки поверхности железобетонных изделий, возможность регулирования частоты и амплитуды колебаний заглаживающего диска рабочего органа. 1 ил.
Изобретение относится к строительной индустрии, а именно к производству кровельного листа. Строительная смесь для изготовления кровельного листа, содержащая вяжущее - цемент марки М 500, заполнитель, комплексную добавку «Реламикс. Тип 2», гипс и горный песок. Дополнительно содержит противоморозную добавку хлорид кальция и глину в качестве вяжущего, а горный песок представляет собой отходы обогащения железных руд следующего состава в масс.%: SiO2 - 34,1-39,9; Al2O3+TiO2 - 9,8-11,0; FeO+Fe2O3 - 12,8-26,1; CaO - 11,3-13,7; MgO - 4,2-5,7; MnO - 0,3-0,55; P2O5 - 0,5-0,6; SO3 - 1,7-3,2; Na2O+K2O - 1,3-3,2; П.П.П. - 8,5-15,0, содержащий 20-30% минералов гранатов. В качестве заполнителя используют минеральную вату, в качестве гипса - двуводный гипс, при следующих соотношениях компонентов, масс.%: цемент марки М500 - 25-35, минеральная вата - 9-15, глина - 8-12, комплексная добавка «Реламикс. Тип 2» - 0,2-0,4, хлорид кальция - 1-2; гипс двуводный - 3-4; горный песок - отходы обогащения железных руд - остальное. Способ изготовления кровельного листа включает затворение строительной смеси для изготовления кровельного листа до жидкоподвижной массы, укладку слоя полученного раствора в форму и накладку арматурной сетки из высокопрочных нитей, поверх которой укладывают второй слой раствора. Уплотняют бетон вибропрессованием и обрабатывают ультразвуком частотой 15-30 кГц в течение 10-15 минут, а затем сушат до отвердения. Технический результат - повышение качества кровельного листа, а также повышение морозостойкости. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к производству строительных изделий из сыпучих материалов и полимерных отходов и может быть использовано для получения черепичных, кровельных материалов, химически стойких покрытий полов, плитки и других строительно-отделочных материалов. Технический результат заключается в повышении технологичности, упрощении и эффективности линии для возможности использования различного по природе происхождения наполнителя. Линия для производства кровельно-строительного материала содержит накопительные бункеры для исходного раздробленного сырья и для красителей и добавок, поступающих в заданной пропорции по транспортеру в аппарат смешивания, из которого перемешанная смесь по транспортеру поступает в устройство нагревания смеси до получения расплавленной полимеросодержащей массы, перемещаемой к устройству прессования для формования в листовой форме готового изделия. Каждый накопительный бункер выполнен с дозатором, выполненным с функцией выдачи весовой порции исходного сырья в общую для всех накопительных бункеров камеру смешения, выполненную в виде вращающегося барабана с ребрами на внутренней поверхности стенки и лопастями на оси и имеющую окно выдачи перемешанной смеси на транспортер перемещения перемешанной смеси в устройство нагревания смеси до получения тягучей расплавленной полимеросодержащей массы, по транспортеру направляемой на вальцы для формования в листовой форме полотна, подаваемого по ленточному транспортеру к устройству прессования для формования в листовой форме готового изделия и укладки его на пост приема готовой продукции. Устройство нагревания смеси представляет собой экструдер, имеющий трубчатый корпус, внутри которого размещен вал со спиралевидными лопастями для перемещения при вращении смеси, а на трубе в окружном направлении установлены нагревательные электрические тены для нагревания смеси до состояния тягучей расплавленной полимеросодержащей массы на выходе из корпуса. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области строительной индустрии и может быть использовано для качественной обработки незатвердевших поверхностей железобетонных изделий, отформованных из бетонных смесей для гражданского и промышленного строительства. Дисковый рабочий орган бетоноотделочной машины содержит приводной вал, который имеет возможность передавать крутящий момент на заглаживающий диск, причем в углублениях заглаживающего диска расположены электромагниты, создающие магнитное поле, электропитание на которые подается посредством скользящих контактов через реостат, с помощью которого имеется возможность регулировать градиент магнитного поля. Технический результат: повышение качества обработки поверхности бетонных изделий, получение высокопрочного поверхностного слоя. 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям камер для сушки бетонных и железобетонных изделий. Изобретение позволит уменьшить потери тепловой энергии. Камера для ускоренного твердения бетонных и железобетонных изделий излучением в видимой части спектра содержит стены, съемную светопрозрачную крышку и систему подачи тепловой энергии Ограждающая конструкция и съемная крышка камеры выполнены из комбинированного материала, включающего металл, листовой асбест и фольгу, с тепловой изоляцией, имеющей воздушную прослойку, ограниченную двумя слоями фольги. Слой асбеста на внутренних стенках камеры покрыт фольгой. На дне камеры установлены инфракрасные излучатели, переносной термодатчик, по периметру проведен водопровод со сплинкерами, в верхней части камеры расположено контактное устройство электрозащиты. 1 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для качественной обработки незатвердевших поверхностей железобетонных изделий, отформованных из бетонных смесей для гражданского и промышленного строительства. Дисковой рабочий орган бетоноотделочной машины содержит приводной вал, который имеет возможность передавать крутящий момент на заглаживающие диски из магнитопроводного материала, в которых закреплены постоянные высокоэнергетические магниты, заглаживающие диски имеют возможность совершать вращение в противоположных направлениях с разными угловыми скоростями, причем внешний заглаживающий диск жестко присоединен к корпусу планетарного механизма, внутренний заглаживающий диск жестко закреплен к валу, внешний заглаживающий диск и внутренний заглаживающий диск имеют в смежной зоне вращения углубления с расположенными в них чередующимися полюсами высокоэнергетическими магнитами. Технический результат: повышение качества обработки поверхности изделий, повышение прочности поверхностного сдоя, снижение шероховатости и энергоемкости. 2 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для качественной обработки незатвердевших поверхностей железобетонных изделий, отформованных из жестких бетонных смесей для гражданского и промышленного строительства. Дисковой рабочий орган бетоноотделочной машины состоит из корпуса, электродвигателя, приводного вала, заглаживающего диска, содержит катод, погруженный в бетонную смесь, и установлен реостат, с возможностью регулирования градиента электрического поля, и передачи электричества через токосъемник на приводной вал и заглаживающий диск, при этом имеется возможность оказывать электрическое воздействие на обрабатываемую бетонную поверхность. Технический результат: повышение качества обработки поверхности бетонных изделий, повышение прочности обрабатываемых бетонных поверхностей. 1 ил.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологии гранитоцементных изделий из мелкозернистых бетонов, и может быть использовано для изготовления элементов отделки цоколей стен зданий, плитки для полов, брусчатки для дорог и тротуаров и других атмосферостойких изделий. Технический результат - улучшение гомогенности бетонной смеси и однородности свойств бетона при одновременном повышении прочностных показателей, износостойкости и морозостойкости изделий. В способе изготовления гранитоцементных изделий из мелкозернистого бетона, включающем смешивание в течение 1…5 мин мелкозернистого заполнителя - отсева дробления гранитов фракции 2,5-5 мм, 0,315-0,63 мм и менее 0,14 мм с портландцементом, водой и пластифицирующей добавкой -серии Glenium® ACE-430 на основе поликарбоксилатного эфира , вибропрессованием изделий из полученной смеси, с последующим их твердением в нормальных условиях - температура воздуха - 15…20°C, влажность воздуха - 90…100%, смешивание ведут в помольно-смесительных бегунах с одновременной вибрацией при давлении катков 0,02…0,05 МПа, вибрацией при частоте колебаний 40…50 Гц и амплитудой колебаний 0,7…0,8 мм, а вибропрессование изделий осуществляют при частоте колебаний 40-50 Гц, амплитуде колебаний 0,3-0,7 мм и давлении прессования 3·10-3-6·10-3 МПа. 4 табл.

Изобретение относится к способам изготовления фасадных панелей. Изобретение позволит повысить качество изделий. Способ изготовления фасадной панели для внешней облицовки здания, в котором плиточное покрытие, образующее наружную поверхность упомянутой панели, образуют на поверхности задней панели, для образования основы фасадной панели плиточное покрытие прикрепляют к задней панели, а швы между облицовочными плитками заделывают с помощью массы для заделки швов. Форму, снабженную нижней панелью, используют для изготовления, при этом поверх формы устанавливают устройство для регулирования размещения облицовочных плиток, такое как сетка для регулирования местоположений облицовочных плиток, расположенных вверх дном, и в завершение, заднюю панель прижимают поверх облицовочных плиток, вследствие чего штыри для крепления оказываются в швах между облицовочными плитками, скрепляя плиточное покрытие и заднюю панель. Швы между облицовочными плитками заполняют шероховатой крупнозернистой массой, размещенной на нижней панели формы. Далее заполняют отверждающейся массой для заделки швов, соединяющей облицовочные плитки. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх