Die Herstellung von Bauprodukten aus Erde und nicht nur aus Bodenprodukten ist ein lokales

Material und aufgrund der Vielzahl von Böden, von denen die meisten für den Erdbau geeignet sind, sind sie nicht durch staatliche Normen geregelt. Kleinteile werden überwiegend aus Erde hergestellt: Steine, Blöcke, Platten und Ziegel. Diese Produkte sind hauptsächlich zum Verlegen der Wände von Gebäuden bestimmt. Der Kürze halber werden solche Produkte im Folgenden als Bodenblöcke bezeichnet.

Bodenblöcke, die derzeit in unserem Land und im Ausland hergestellt werden, unterscheiden sich in verschiedenen Abmessungen von 220 x 105 x 60 mm bis 390 x 190 x 90 mm. Gleichzeitig wird in der in- und ausländischen Literatur empfohlen, Bodenblöcke mit Abmessungen herzustellen, die größer sind als die Abmessungen von Standardziegeln. Dies ist auf zwei Hauptgründe zurückzuführen: eine Steigerung der Produktivität von Maurern beim Bau von Wänden und eine Verringerung der Menge an Mörtel, die zum Verlegen von Blöcken verwendet wird. Die Wahl der Abmessungen der hergestellten Bodenblöcke wird am häufigsten von den Fähigkeiten der vorhandenen Formgeräte beeinflusst.

Allgemeine Eigenschaften von Bodenblöcken sind in der Tabelle dargestellt:

Eigenschaften	Indikatoren
Druckfestigkeit, MPa	2,0-40,0
Dichte, g/cm2	1,3-2,0
Wärmeleitfähigkeitskoeffizient, W/m, °C	0,5-0,7
Lineare Schrumpfung	0,02-0,2

Die Druckfestigkeit von Bodenblöcken, dh der Druck, den sie in der Wand aushalten können, ohne zusammenzufallen, sowie ihre anderen Eigenschaften hängen von der Art des Bodens, der Art des verwendeten Stabilisators und, was besonders wichtig ist, ab die Methode ihrer Herstellung.

Ohne Stabilisatoren hergestellte Bodenblöcke sind nicht wasserbeständige Blöcke. Solche Blöcke weisen eine erhebliche Trockenfestigkeit auf und werden hauptsächlich für einstöckige Wohngebäude sowie für Nebengebäude verwendet.

Blöcke aus Böden mit einer geringen Menge Stabilisatoren und einer bestimmten Festigkeit erhalten die Eigenschaft der Unauslöschlichkeit. Solche unauslöschlichen Blöcke, die in 3/4 Höhe in Wasser getaucht und 24 Stunden darin belassen wurden, sollten keine Risse, Schwellungen, Durchbiegungen und andere sichtbare Schäden aufweisen. Nicht löschbare Blöcke können für tragende und Rahmenwände von ein- und zweistöckigen Wohngebäuden und einstöckigen Nebengebäuden verwendet werden.

Bodenblöcke, die unter Zusatz einer optimalen Menge Stabilisator hergestellt wurden, weisen neben der Festigkeit eine gewisse Wasserbeständigkeit auf (nach mehreren Zyklen abwechselnder Sättigung mit Wasser und anschließender Trocknung sollten keine Risse und Delaminationen auf den Proben auftreten). Darüber hinaus haben solche wasserbeständigen Blöcke einen Erweichungskoeffizienten, dh das Verhältnis der Festigkeit in einem wassergesättigten Zustand zur Festigkeit in einem trockenen Zustand, nicht weniger als 0,6. Wasserdichte Blöcke können für nicht vorhandene Wände von ein- und zweistöckigen Wohngebäuden, Bürogebäuden, religiösen Gebäuden sowie für Haushaltsgebäude verwendet werden.

Grundsätzlich werden gewöhnliche Bodenblöcke zum Verlegen der Wände verschiedener Gebäude hergestellt. Für spezielle Zwecke können spezielle Blöcke hergestellt werden:

• blöcke mit einer oder mehreren Oberflächen oder Teilen mit mehr Stabilisator als der Rest des Blocks;
• blöcke mit eingebetteten Verblendkacheln mit einer oder mehreren Oberflächen, die mit speziellen Verblendkacheln verziert sind;
• oberflächenbehandelte Blöcke mit einer oder mehreren Oberflächen, die speziell mit grafischen oder dekorativen Elementen beschichtet oder mit Chemikalien behandelt sind;
• geformte Blöcke mit einer oder mehreren geformten Oberflächen.

Zahlreiche Studien von sowjetischen und ausländischen Wissenschaftlern haben gezeigt, dass die Festigkeit und Haltbarkeit von Bodenblöcken mit zunehmender Dichte zunimmt und die Dichte und Festigkeit von Bodenblöcken mit zunehmender Verdichtungslast (Druck) zunimmt. Dieser Anstieg erfolgt jedoch bis zu einer bestimmten Grenze, wonach die Dichte und Festigkeit mehr oder weniger konstant bleiben. Gleichzeitig sind die maximale Festigkeit und die Dichtungsbelastung für Böden unterschiedlicher mineralogischer Zusammensetzung nicht gleich.

Da die Qualität der Bodenblöcke bei sonst gleichen Bedingungen vom Verdichtungsgrad abhängt, ist das Formen der zentrale Vorgang bei der Herstellung der Blöcke. Durch das Formen wird zum einen ein Block mit extrem hoher Dichte erhalten, von dem die Festigkeit des Blocks abhängt, und zum anderen die gegebenen Abmessungen. In der Regel werden beim Formen eines Blocks dessen Länge und Breite durch die Wände der Form und die Dicke durch das Verarbeitungswerkzeug festgelegt.

Schwankungen in Menge und Qualität der Bodenmischung können zu Änderungen der Dichte und Festigkeit der hergestellten Blöcke führen, während die Dichte die Haltbarkeit beeinflusst. Eine Wand aus Blöcken unterschiedlicher Dichte wird durch Erosion ungleichmäßig einstürzen. Daher ist es sehr wichtig, solche Technologien zum Formen von Bodenblöcken anzuwenden, die die Herstellung homogener Blöcke gewährleisten. Es ist auch wichtig, dass diese Technologien die Herstellung von Blöcken gleicher Größe gewährleisten, was wiederum zur anschließenden hochwertigen Verlegung von Bodenblöcken in die Wände beiträgt.

Beachten Sie, dass die traditionell angewendeten Formtechnologien, bei denen verschiedene manuelle oder mechanische Pressen und Stampfer verwendet werden, diese Anforderungen nicht vollständig erfüllen.

Seit Jahrhunderten hat sich die Idee entwickelt, dass der Block umso dichter wird, je mehr Kraft Sie auf das Material in der Form drücken. Ausgehend von dieser Idee wurden und werden leistungsstarke Geräte entwickelt - eine Presse, die einen Kompressionsdruck von mehreren zehn MPa entwickeln kann, und es gibt eine Presse, das sogenannte Hyperpressen, das 100 MPa entwickelt, d. H. Auf einen Zentimeter der Oberfläche des geformten Blocks wird eine Kraft von 1000 kg ausgeübt. Um diesen gigantischen Anstrengungen gerecht zu werden, haben solche Geräte Abmessungen, Gewicht und Kosten.

In der umgebenden Welt finden Sie bei genauer Betrachtung Beispiele, bei denen Materialien wie der Boden und der Boden selbst ohne nennenswerten Aufwand eine extrem dichte Struktur erhalten.

Eines der auffälligsten Beispiele ist die Bildung eines dichten Pfades entlang der Küste, der als Splash bezeichnet wird. Für Tausende von Kilometern Sandstrände bildet sich jede Sekunde ohne Druck eine dichte Struktur aus Sand, Schlick und Muschelteilen. Dieses an sich erstaunliche Phänomen hat eine äußerst interessante Eigenschaft der Selbstorganisation. Die träge Bewegung einer Brandungswelle, die vom Ufer des Wassers aufkommt und entweicht, führt zur Bildung einer dichten Struktur, unabhängig von den Eigenschaften des Bodens, der das Ufer bildet (Felsformationen werden nicht berücksichtigt). Neben der dichten Struktur wird auch die bekannte Geometrie der oberen Spritzfläche gebildet. Darüber hinaus wird jeder Schaden in wenigen Augenblicken "geheilt". Und wieder passiert es von selbst.

Millionen von Sandpartikeln nehmen auf Geheiß der Wellen die stabilste kompakte Position ein und bilden die maximale Anzahl von Kontakten untereinander. Und das alles ohne großen Druck auf das Material, das aus dem Ufer besteht. Dies wird durch die Erfahrung aller bestätigt.

In der Zoneninjektionstechnologie ist es möglich, den maximalen Dichtegrad ohne hohe Drücke zu erreichen, was das traditionelle Verständnis von Verdichtungsprozessen radikal verändert.

Der Flüssigkeitskeileffekt ist die Bildung einer lokalen dichten Flüssigkeitszone aus korrelierten sich bewegenden Partikeln eines frei fließenden Mediums.

Die Bildung der erwähnten Zone erfolgt als Ergebnis der Aufrechterhaltung der Strömung aus den nachfolgenden Teilen desselben Materials, die mittels der festen Oberfläche des Injektionswerkzeugs ständig in die vorgeformte Schüttgutschicht gedrückt werden.

Die Haupteigenschaft des obigen Effekts besteht darin, dass die Dichte des Materials in der Zone und seine geometrischen Abmessungen trotz des kontinuierlichen Eindrückens neuer Teile des Materials in die Zone unverändert bleiben. In diesem Fall verdrängen die neu gepressten Teile aus der Zone das gleiche Materialvolumen, das sie selbst einnehmen, was zu einer ständigen Erneuerung oder mit anderen Worten zum Materialfluss in der Zone führt.

Wenn das Eindrücken von Teilen des Materials gestoppt wird, verschwindet die Wirkung des fließenden Keils, aber aufgrund der besonderen Eigenschaften von körnigen Medien bleibt die erreichte Dichte des Materials erhalten. (Die Einzigartigkeit des Verhaltens frei fließender Medien basiert auf der Kombination von Eigenschaften, die festen, flüssigen und gasförmigen Körpern eigen sind.)

Es ist leicht zu erkennen, dass die Nachbildung des Flüssigkeitskeileffekts ziemlich einfach ist. Die Hauptsache ist, die Bedingungen für die Offenheit des Prozesses einzuhalten und den Fluss eines frei fließenden Mediums aufrechtzuerhalten. Diese Einfachheit eröffnete den Weg zur Schaffung eines kontrollierten und kontrollierten Prozesses der Bewegung von Partikeln des Mediums während des Formens von Produkten und machte den Formungsprozess selbst leicht zu steuern und zu steuern.

Wenn die Wirkung eines Fluidkeils für technologische Zwecke reproduziert wird, wird das zu verdichtende Material in eine Zone mit kleinem Volumen eingespritzt, die durch die Abmessungen des Einspritzwerkzeugs, des Arbeitskörpers, bestimmt wird. Daher tritt der Prozess, der den Fluidkeileffekt verursacht, nur in einem begrenzten Bereich neben der Kontaktfläche des Arbeitselements mit dem zu bildenden Material auf. Daher der Name der Technologie - Zoneninjektionstechnologie.

Die Zoneninjektionstechnologie ist eine der Basistechnologien, die in vielen Industriebereichen anwendbar sind. Zuallererst - in der Baustoffindustrie sowie im Straßenbau, in der Pulvermetallurgie, bei der Herstellung von Feuerfestmaterialien, in der Gießerei und in einer Reihe anderer Branchen, in denen es erforderlich ist, dichte Strukturen aus Massenmedien zu erhalten.

Die Wirksamkeit der Anwendung der Zoneninjektionstechnologie in den aufgeführten Bereichen basiert auf ihren bemerkenswerten Eigenschaften.

Das Erhalten einer hohen, für bestimmte Materialien und Bedingungen der Formdichte begrenzten Grenze wurde oben hervorgehoben. Es ist sehr bemerkenswert, dass dies bei der Technologie der Zoneninjektion mit einem minimalen Aufwand (ein bis zwei Größenordnungen weniger als beim Pressen eines ähnlichen Materials) erreicht wird. Zusätzlich erfordert das Formen keine Vordosierung des Formmaterials. Sehr interessant und wichtig ist die Fähigkeit, die Verdichtungsqualität des Formmaterials direkt während der Herstellung des Produkts zu kontrollieren.

Bei der Technologie der Zoneninjektion werden die Zufuhr, Verteilung, Verdichtung des geformten Materials und die Endbearbeitung der oberen Oberfläche in einer einzigen Aktion ausgeführt, die wie die Technologie selbst als Zoneninjektion bezeichnet wird. Angesichts dieser Funktion sind für die Implementierung der Technologie spezielle Geräte erforderlich - Gebläse aus körnigen Medien, deren Design sehr unterschiedlich sein kann. Jedes spezifische Design von Gebläsen wird unter Berücksichtigung der Eigenschaften des zu versiegelnden Materials, der Form und Größe des Produkts, der Leistung und einer Reihe anderer Faktoren entwickelt.

Die gleichbleibend hohe Qualität der Produkte in der Zoneninjektionstechnologie wird durch das gleichzeitige Erreichen der Genauigkeit der Formprodukte und der endgültigen Dichte ihrer Struktur sichergestellt. Um dies zu erreichen, ist es notwendig, die Bedingungen für die Bildung einer flüssigkeitsverdichteten lokalen Zone einzuhalten, dh die Wirkung eines Flüssigkeitskeils während des gesamten Prozesses aufrechtzuerhalten. Dazu müssen bestimmte Regeln für die Durchführung von Formteilen eingehalten werden, die es Ihnen ermöglichen, die erforderlichen Bedingungen einzuhalten. Diese Regeln sind technologische Geheimnisse oder Know-how.

Der erste Fall ist, wenn die Länge des Produkts viel größer als die Breite des Gebläses ist. Beim Formen solcher Produkte erfolgt das Einspritzen von Schüttgut in die Form durch kontinuierliche Zufuhr von Erde unter die sich bewegenden Arbeitsflächen des Gebläses mit einer Schicht, die die Dicke des Formgegenstandes überschreitet, und gleichzeitig des Gebläses wird relativ zur Form bewegt.

Die Geschwindigkeit der Translationsverschiebung des Gebläses relativ zur Form wird in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Extrusion des Schüttguts unter der Einspritzfläche in Richtung des ungefüllten Teils der Form ausgewählt und aufrechterhalten. In diesem Fall sollte die Geschwindigkeit der Translationsverschiebung des Gebläses die Geschwindigkeit des herausgedrückten Schüttguts nicht überschreiten.

Es ist äußerst wichtig, dass das Herausdrücken von Schüttgut unter der Einspritzfläche über die gesamte Höhe (Dicke) des Formprodukts erfolgt.

Wenn die Extrusion der Schicht ungleichmäßig erfolgt, wird bei der Wahl der Bewegungsgeschwindigkeit der Form der Teil der extrudierten Schicht berücksichtigt, der die niedrigste Geschwindigkeit aufweist, was durch die Verzögerung dieses Abschnitts gegenüber dem Rest der Form ausgedrückt wird Schüttgut.

Eine solche Verzögerung kann sowohl durch die Auslegung des Gebläses als auch durch eine ungleichmäßige Materialzufuhr zur Umformzone verursacht werden, die dadurch verursacht werden kann, dass die Mischung entweder im Dosierbehälter oder an den Pumpelementen des Gebläses hängt.

Bei vergleichbaren Abmessungen des Formprodukts mit den Abmessungen des Gebläses gelten folgende Regeln.

Schüttgut wird wie im ersten Fall eingespritzt. Und die Verschiebung des Gebläses relativ zur Form wird ausgeführt, nachdem das Zusammendrücken des eingespritzten Materials über (außerhalb) der offenen Seite der Form hergestellt wurde. Hierbei ist zu beachten, dass es schwierig ist, dieses Zusammendrücken zu sehen, das in der Regel ohne Erfahrung dem dem Gebläse zugeführten Material entspricht. Aber im Laufe der Arbeit wird die Fähigkeit schnell erworben.

Die Kombination der aufgeführten bemerkenswerten Eigenschaften der Zoneninjektionstechnologie hat zur Schaffung einfacher und zuverlässiger Formvorrichtungen geführt.

Die Entwicklung des Designs von Zoneninjektionseinheiten ist die Installation für die Herstellung von Bodenblöcken RK 250. Sie kombiniert die erfolgreichsten technischen Lösungen, die in den oben beschriebenen Designs getestet wurden. Zusätzlich zu ihrem üblichen Zweck konzentriert sich die Einheit RK 250 auf die Herstellung von Blöcken unter schwierigen und extremen Bedingungen der Liquidation der Folgen von Naturkatastrophen, sozialen Kataklysmen und Kriegen. Dafür hat die Installation einen übermäßigen Sicherheitsspielraum, eine einfache Bedienung und eine erhöhte Zuverlässigkeit.

Die Pumpvorrichtung umfasst einen Arbeitskörper mit einem Gittergebläse 7, einen kompakten elektromechanischen Antrieb des Arbeitskörpers 8, ein Stützelement 9, eine Trichterrutsche 10 zum Zuführen von pulverförmigem Material in die Einspritzzone.

Die Form kann mittels des Bewegungsmechanismus eine Shuttle-Bewegung unter dem Gebläse ausführen. Jede Formzelle ist mit einem Hubboden mit einem Auswerfer zum sofortigen Entfernen der geformten Blöcke ausgestattet.

Die Stabilisierungsvorrichtung ist an der Basis mit der Möglichkeit einer Hin- und Herbewegung über die Bewegung der Form installiert und wird von einem Gebläse angetrieben. Der Stabilisator hat zwei Glättungspads, die sich auf beiden Seiten um das Gebläse wickeln. Auf den beiden anderen Seiten umschließen vertikale Wände den Bereich für die Zufuhr des Formmaterials und verhindern, dass es herausläuft.

Installation RK 250 funktioniert wie folgt.

Im Ausgangszustand befindet sich das Formular an der Basis in einer der Extrempositionen. In diesem Fall befinden sich zwei Zellen der Form an der Außenseite der Stabilisierungsvorrichtung, wobei der Boden in die obere Position angehoben ist, zwei andere Zellen mit pubertierendem Boden befinden sich im Inneren, wobei sich die äußerste unter dem Gebläse befindet.

Eine ordnungsgemäß vorbereitete Bodenmischung oder Erde wird in den Schachttrichter eingespeist. Gleichzeitig wird der Antrieb des Arbeitskörpers eingeschaltet. Der Boden tritt durch das oszillierende Gebläse aus und füllt die Formzelle durch ihre offene Seite. Beim Schwingen spritzt der Lader, der sich regelmäßig wegbewegt und sich der offenen Seite der Form nähert, in die Formteile des Bodens, die darunter fallen. Nachdem der Boden seine maximale Dichte in der Zelle unter dem Gebläse erreicht hat und durch die offene Seite der Form nach oben gedrückt wird, wird der Formwegantrieb eingeschaltet. Gleichzeitig speisen sie den Boden weiter in den Bunkerschacht und stellen sicher, dass sich ständig Erde darin befindet. Die Anlage ist so ausgelegt, dass unter dieser Bedingung, wenn kein Material am Gebläsegitter hängt, die Bedingungen für die Bildung einer flüssigkeitsverdichteten lokalen Zone unter dem Gebläse automatisch erfüllt sind, dh die Bedingungen für die Wartung die Wirkung eines fließenden Keils während des gesamten Formprozesses. Wenn die Form unter dem schwingenden Gebläse hindurchgeht, werden ihre Zellen mit verdichtetem Boden gefüllt und fallen dann unter die Glättungssohle der Stabilisierungsvorrichtung, durch die die geformten Bodenblöcke kalibriert werden. Nach dem Austritt von zwei Bodenblöcken unter der Glättungssohle steigen die Zellenböden nach oben, wodurch die Schalung der Blöcke entfernt wird, und die Form stoppt in der extremen Position. Der Bediener entfernt die Entformungsblöcke aus der Form. Anschließend wird der Bewegungsantrieb der Form automatisch eingeschaltet und die Form beginnt sich in ihre ursprüngliche Position zu bewegen. In diesem Fall wird der Prozess des Pumpens von Erde in die Form fortgesetzt. Wenn die Ausgangsposition erreicht ist, werden die hergestellten Blöcke von den beiden anderen Zellen des Formulars entfernt, und das Formular stoppt erneut. Nach dem Entfernen dieser Blöcke wird der Antrieb für die Bewegung der Form wieder eingeschaltet und bewegt sich in eine andere extreme Position, in der das Abisolieren und Entfernen der in den ersten beiden Zellen vorgenommenen Blöcke wieder stattfindet. Und so geht es weiter, solange der Prozess der Blockbildung andauert.

Zonale Spritzeinheiten bieten qualitativ hochwertige Formteile in Bezug auf Dichte und Maßgenauigkeit ohne Vorrichtungen zum Dosieren loser Masse in eine Form, zur Kontrolle des Drucks und der Größe des Formprodukts. Solche Arten von Defekten wie Verdrängung, Lufteinschluss, elastische Nachwirkung werden auf ihnen vollständig beseitigt.

Bei Arbeiten an Zoneninjektionsanlagen ist beim Wechsel von einem Material zum anderen keine Nachjustierung erforderlich, beispielsweise von Formblöcken aus Lehm zu Formblöcken aus Betonmischung oder Holzbeton. Diese Anlagen können aufgrund der Einfachheit und Zuverlässigkeit des Anlagenentwurfs von Arbeitern mit geringer Qualifikation betrieben und gewartet werden. Während des Betriebs von Zoneninjektionseinheiten treten keine Vibrationen und übermäßigen Geräusche auf, der Verschleiß der Formelemente ist im Vergleich zum herkömmlichen Pressen minimal.

Die betrachteten Installationen ermöglichen das Formen von Produkten aus einer Vielzahl von Materialien und deren Zusammensetzungen mit hoher Genauigkeit der geometrischen Abmessungen der hergestellten Produkte.

Die Einheiten haben kleine Abmessungen und ein geringes Gewicht, so dass sie mit jeder Art von Güterverkehr transportiert werden können und kleine Produktionsflächen genutzt werden können.

Aufgrund der besonderen Auslegung der Geräte sind Vorarbeiten vor der Inbetriebnahme ausgeschlossen. Die Leistung der Antriebe der Anlagen ist gering, was den Formprozess energiearm macht. Die meisten der vorgestellten Installationen können im automatischen Modus betrieben werden.

Geringer Stromverbrauch, keine Vibrationen und übermäßige Geräusche, komfortable Arbeitsbedingungen für das Servicepersonal sowie einfache Bedienung machen diese Anlagen umweltfreundlich. Mit den PK 250-Zoneninjektionseinheiten können große, hochwertige Bodenblöcke hergestellt werden, die architektonische Ausdruckskraft und ein attraktives Erscheinungsbild aufweisen.

Bei der Herstellung von Bodenblöcken können verschiedene Formelemente in die Form eingesetzt und Blöcke mit dekorativer Wirkung zur Fertigstellung des Gebäudes erhalten werden.

Die Praxis der Verwendung von zonalen Injektionseinheiten für den Bodenblockbau bestätigt ihre hohe Effizienz sowohl bei der Herstellung von stabilisierten Bodenblöcken als auch von Bodenblöcken ohne stabilisierenden Zusatz.