Производство кирпича, блоков и брусчатки из местного грунта и отходов – AggreBind

Бетонный блок в основном используется в качестве строительного материала при возведении стен. Иногда его называют блоком бетонной кладки (КМУ). Бетонный блок является одним из нескольких сборных железобетонных изделий, используемых в строительстве. Термин сборный относится к тому факту, что блоки формируются и затвердевают до того, как они будут доставлены на строительную площадку. Большинство бетонных блоков имеют одну или несколько полых полостей, а их стороны могут быть отлиты гладкими или с рисунком. При использовании бетонные блоки укладываются по одному и скрепляются свежим бетонным раствором, чтобы сформировать стену желаемой длины и высоты.

Бетонный раствор использовался римлянами еще в 200 г. до нашей эры связывать фасонные камни вместе при строительстве зданий. В период правления римского императора Калигулы, в 37-41 гг. Нашей эры , небольшие блоки сборного железобетона использовались в качестве строительного материала в районе современного Неаполя, Италия. Большая часть бетонных технологий, разработанных римлянами, была утеряна после падения Римской империи в пятом веке. Только в 1824 году английский каменщик Джозеф Аспдин разработал портландцемент, который стал одним из ключевых компонентов современного бетона.

Первый пустотелый бетонный блок был спроектирован в 1890 году Хармоном С. Палмером в США. После 10 лет экспериментов Палмер запатентовал конструкцию в 1900 году. Блоки Палмера были размером 8 дюймов (20.3 см) на 10 дюймов (25.4 см) на 30 дюймов (76.2 см), и они были настолько тяжелыми, что их приходилось поднимать на место с помощью небольшой кран. К 1905 году около 1,500 компаний производили бетонные блоки в Соединенных Штатах.

Эти первые блоки обычно отливались вручную, и средняя производительность составляла около 10 блоков на человека в час. Сегодня производство бетонных блоков представляет собой высокоавтоматизированный процесс, который может производить до 2,000 блоков в час.

сырье

Бетон, обычно используемый для изготовления бетонных блоков, представляет собой смесь порошкообразного портландцемента, воды, песка и гравия. В результате получается светло-серый блок с тонкой текстурой поверхности и высокой прочностью на сжатие. Типичный бетонный блок весит 38–43 фунта (17.2–19.5 кг). Как правило, бетонная смесь, используемая для блоков, имеет более высокий процент песка и меньший процент гравия и воды, чем бетонные смеси, используемые для общестроительных целей. В результате получается очень сухая, густая смесь, которая держит форму при извлечении из формы для блоков.

Если вместо песка и гравия используется гранулированный уголь или вулканический пепел, полученный блок обычно называют шлакоблоком. В результате получается темно-серый блок с текстурой поверхности от средней до грубой, хорошей прочностью, хорошими звукоизоляционными свойствами и более высокими теплоизоляционными свойствами, чем у бетонного блока. Типичный шлакоблок весит 26–33 фунта (11.8–15.0 кг).

Легкие бетонные блоки изготавливаются путем замены песка и гравия керамзитом, сланцем или сланцем. Керамзит, сланец и сланец производятся путем измельчения сырья и нагревания его примерно до 2000°F (1093°C). При этой температуре материал раздувается или вздувается из-за быстрого образования газов, вызванных сгоранием небольших количеств органического материала, попавшего внутрь. Типичный облегченный блок весит 22-28 фунтов (10.0-12.7 кг) и используется для возведения ненесущих стен и перегородок. Расширенный доменный шлак, а также природные вулканические материалы, такие как пемза и шлак, также используются для изготовления легких блоков.

В дополнение к основным компонентам бетонная смесь, используемая для изготовления блоков, может также содержать различные химические вещества, называемые добавками, для изменения времени отверждения, увеличения прочности на сжатие или улучшения обрабатываемости. В смесь могут быть добавлены пигменты, чтобы придать блокам однородный цвет, или поверхность блоков может быть покрыта запекаемой глазурью для придания декоративного эффекта или для защиты от химического воздействия. Глазури обычно изготавливаются из термореактивного смоляного связующего, кварцевого песка и цветных пигментов.

Дизайн

Формы и размеры наиболее распространенных бетонных блоков стандартизированы для обеспечения однородности конструкции здания. Наиболее распространенный размер блока в Соединенных Штатах называется блоком 8 на 8 на 16 с номинальными размерами 8 дюймов (20.3 см) в высоту, 8 дюймов (20.3 см) в глубину и 16 дюймов (40.6 дюйма). см) в ширину. Это номинальное измерение включает место для валика раствора, а сам блок фактически имеет размеры 7.63 дюйма (19.4 см) в высоту, 7.63 дюйма (19.4 см) в глубину и 15.63 дюйма (38.8 см) в ширину.

Многие производители прогрессивных блоков предлагают варианты базового блока для достижения уникальных визуальных эффектов или обеспечения желаемых структурных характеристик для специализированных приложений. Например, один производитель предлагает блок, специально разработанный для защиты от протечек воды через наружные стены. Блок включает в себя водоотталкивающую добавку для уменьшения водопоглощения и проницаемости бетона, скошенный верхний край для отвода воды от горизонтального шва раствора, а также ряд внутренних канавок и каналов для направления потока любых утечек, вызванных трещинами, от бетона. внутренняя поверхность.

Другой дизайн блока, называемый блоком с разделенной поверхностью, включает грубую каменную текстуру на одной стороне блока вместо гладкой поверхности. Это придает блоку архитектурный вид ограненного и обработанного камня.

Проект дома в стиле Foursquare, фигурирующий в каталоге Radford Architectural Company 1908 года «Цементные дома и способы их постройки». Это был один из сотен проектов монолитных домов, предложенных компанией Radford. По их оценкам, этот проект можно было построить примерно за 2,250.00 долларов, что намного меньше, чем традиционные каменные дома того времени.

Бетонные блоки были впервые использованы в Соединенных Штатах в качестве замены камня или дерева при строительстве домов. Самый ранний известный пример дома, построенного в этой стране полностью из бетонных блоков, был построен в 1837 году на Статен-Айленде, штат Нью-Йорк. Дома, построенные из бетонных блоков, продемонстрировали творческое использование обычных недорогих материалов, чтобы они выглядели как более дорогие и традиционные каменные здания с деревянным каркасом. Этот новый тип конструкции стал популярным видом домостроения с начала 1900-х по 1920-е годы. Стили домов, которые в то время часто называли «современными», варьировались от Тюдоров до Foursquare, от колониального возрождения до бунгало. В то время как во многих домах использовались бетонные блоки в качестве конструкции, а также в качестве внешней поверхности стен, в других домах использовалась штукатурка или другие покрытия поверх блочной конструкции. Сотни тысяч таких домов были построены специально в штатах Среднего Запада, вероятно, потому, что сырье, необходимое для изготовления бетонных блоков, было в изобилии в песчаных отмелях и гравийных карьерах по всему региону. Бетонные блоки были изготовлены с лицевым рисунком, имитирующим каменную текстуру: с каменной, гранитной или рустированной поверхностью. Сначала считавшиеся экспериментальным материалом, дома, построенные из бетонных блоков, рекламировались в каталогах многих производителей портландцемента как «огнестойкие, защищенные от паразитов и атмосферных воздействий» и как недорогая замена постоянно скудному дереву. Многие другие типы зданий, такие как гаражи, силосы и почтовые отделения, были построены и продолжают строиться сегодня с использованием этого метода строительства из-за этих качеств.

Синтия Рид-Миллер

Когда производители проектируют новый блок, они должны учитывать не только желаемую форму, но и производственный процесс, необходимый для создания этой формы. Формы, которые требуют

сложные формы или дополнительные этапы процесса формования могут замедлить производство и привести к увеличению затрат. В некоторых случаях эти повышенные затраты могут свести на нет преимущества новой конструкции и сделать блок слишком дорогим.

Производство
Обработка

Производство бетонных блоков состоит из четырех основных процессов: смешивание, формование, отверждение и кубирование. Некоторые производственные предприятия производят только бетонные блоки, в то время как другие могут производить широкий спектр сборных железобетонных изделий, включая блоки, плоскую брусчатку и декоративные элементы ландшафтного дизайна, такие как окантовка газонов. Некоторые заводы способны производить 2,000 и более блоков в час.

Следующие этапы обычно используются для изготовления бетонных блоков.

Смешивание

• 1 Песок и гравий хранятся снаружи в штабелях и транспортируются в бункеры на заводе с помощью ленточного конвейера по мере необходимости. Портландцемент хранится снаружи в больших вертикальных силосах, чтобы защитить его от влаги.
• 2 Когда начинается производственный цикл, требуемое количество песка, гравия и цемента подается самотеком или механическими средствами в весовой дозатор, который отмеряет надлежащее количество каждого материала.
• 3 Затем сухие материалы поступают в стационарный смеситель, где они смешиваются в течение нескольких минут. Обычно используются два типа смесителей. Один тип, называемый планетарным или тарельчатым миксером, напоминает неглубокую сковороду с крышкой. Смесительные лопасти прикреплены к вертикальному вращающемуся валу внутри смесителя. Другой тип называется горизонтальным барабанным смесителем. Он напоминает банку из-под кофе, перевернутую на бок, и имеет смесительные лопасти, прикрепленные к горизонтальному вращающемуся валу внутри миксера.
• 4 После смешивания сухих материалов в смеситель добавляется небольшое количество воды. Если завод расположен в климате, подверженном экстремальным температурам, вода может сначала пройти через нагреватель или охладитель, чтобы отрегулировать ее температуру. В это время также могут быть добавлены химические добавки и красящие пигменты. Затем бетон перемешивают в течение шести-восьми минут.

молдинг

• 5 После тщательного перемешивания бетона его сбрасывают в наклонный

вулканизация

9 Поддоны с блоками транспортируются к автоматизированному укладчику или загрузчику, который помещает их в стеллаж для отверждения. Каждая стойка вмещает несколько сотен блоков. Когда стеллаж заполняется, его закатывают на рельсы и перемещают в сушильную печь.

10 Печь представляет собой закрытое помещение, способное одновременно вместить несколько стеллажей блоков. Существует два основных типа сушильных печей. Наиболее распространенным типом является паровая печь низкого давления. В этом случае блоки выдерживают в печи от одного до трех часов при комнатной температуре, чтобы они немного затвердели. Затем постепенно вводят пар для повышения температуры с регулируемой скоростью не более 60°F в час (16°C в час). Блоки стандартного веса обычно отверждаются при температуре 150-165°F (66-74°C), а легкие блоки отверждаются при 170-185°F (77-85°C). По достижении температуры отверждения подачу пара отключают, а блоки оставляют на 12-18 часов пропитываться горячим влажным воздухом. После замачивания блоки сушат, выпуская влажный воздух и повышая температуру в печи. Весь цикл отверждения занимает около 24 часов.

Другой тип печи — это паровая печь высокого давления, которую иногда называют автоклавом. В этом типе температура повышается до 300-375°F (149-191°C), а давление повышается до 80-185 фунтов на кв. дюйм (5.5-12.8 бар). Блоки выдерживают от пяти до десяти часов. Затем давление быстро сбрасывается, что заставляет блоки быстро высвобождать захваченную влагу. Процесс отверждения в автоклаве требует больше энергии и более дорогой печи, но позволяет производить блоки за меньшее время.

Cubing

• 11 Стеллажи с отвержденными блоками выкатываются из печи, а поддоны с блоками раскладываются и укладываются на цепной конвейер. Блоки сталкиваются со стальных поддонов, а пустые поддоны возвращаются в блок-машину для получения нового набора формованных блоков.
• 12. Если блоки должны быть изготовлены в виде блоков с разъемными поверхностями, их сначала формуют в виде двух блоков, соединенных вместе. Как только эти двойные блоки затвердевают, они проходят через разделитель, который ударяет по ним тяжелым лезвием вдоль участка между двумя половинками. Это приводит к тому, что двойной блок ломается и образует грубую каменную текстуру на одной стороне каждой части.
• 13 Блоки проходят через кубер, который выравнивает каждый блок, а затем складывает их в куб с тремя блоками в ширину, шестью блоками в глубину и тремя или четырьмя блоками в высоту. Эти кубы выносятся на улицу вилочным погрузчиком и помещаются на хранение.

Качество

Производство бетонных блоков требует постоянного контроля для получения блоков, обладающих требуемыми свойствами. Перед помещением в смеситель сырье взвешивается электронным способом. Содержание захваченной воды в песке и гравии можно измерить с помощью ультразвуковых датчиков, а количество воды, добавляемой в смесь, автоматически регулируется для компенсации. В районах с резкими перепадами температур вода перед использованием может проходить через охладитель или нагреватель.

Когда блоки выходят из машины для изготовления блоков, их высоту можно контролировать с помощью датчиков лазерного луча. В печи для отверждения температура, давление и время цикла контролируются и записываются автоматически, чтобы гарантировать правильное отверждение блоков и достижение требуемой прочности.

Будущее

Простой бетонный блок будет продолжать развиваться, поскольку архитекторы и производители блоков разрабатывают новые формы и размеры. Эти новые блоки обещают ускорить и удешевить строительство зданий, а также привести к созданию более прочных и энергоэффективных конструкций. Некоторые из возможных конструкций блоков в будущем включают двухосный блок, который имеет полости, расположенные как горизонтально, так и вертикально, чтобы обеспечить доступ к сантехническим и электрическим каналам; наборный блок сайдинга, состоящий из трех секций, образующих как внутреннюю, так и наружную стены; и блок теплоотвода, который накапливает тепло для охлаждения внутренних помещений летом и обогрева их зимой. Эти проекты были включены в прототип дома под названием Lifestyle 2000, который является результатом совместных усилий Национальной ассоциации домостроителей и Национальной ассоциации бетонщиков.

Где узнать больше

Книги

Хорнбостель, Калеб. Строительные материалы, 2-е издание. Джон Уайли и сыновья, Inc., 1991.

периодические издания

Коски, Джон А. «Как изготавливаются бетонные блоки». Кирпичная кладка, Октябрь 1992 г., стр. 374-377.

Ширхом, Кэролайн. «Производство конструкционных легких бетонных блоков». Бетонный журнал, Февраль 1996 г., стр. 92-94, 96, 98, 100-101.

Уорделл, К. «Операция Фонд». Популярная наука, Декабрь 1995, стр. 31.

Йепл, Джудит Энн. «Строительные блоки растут». Популярная наука, Июнь 1991 г., стр. 80-82. 108.

Производство кирпича, блоков и брусчатки из местного грунта и отходов

Чтобы удовлетворить жилищные потребности будущих поколений и защитить окружающую среду нашей планеты, необходимо рассмотреть и принять новые способы «самостоятельного строительства».

На протяжении столетий общины очень творчески создавали дома из широкого спектра местных материалов. Большинство этих сообществ полагались на глину как на связующую силу для производства кирпичей и блоков. Эта «связующая сила» теперь обеспечивается AggreBind.

AggreBind предлагает всем сообществам возможность создавать структурно прочные, постоянные и хорошо изолированные дома на стабилизированном грунте из местных материалов и дробленых строительных и шахтных отходов, даже из песка.

AggreBind также предлагает сообществам возможность создавать коллективные производственные мощности AggreBind, которые затем могут поставлять кирпичи и блоки, стабилизированные почвой AggreBind, для проектов общего развития сообщества, включая школы, дома. клиники и т. д.

Компании, занимающиеся отходами, охотно сотрудничали бы, поскольку это могло бы сократить их расходы на захоронение и продемонстрировать их приверженность более здоровой планете.

Больше никакого сжигания кирпичей, загрязняющих атмосферу Земли, и никакого загрязнения выхлопными газами транспортных средств, доставляющих кирпичи/блоки, которые угрожают изменить климат нашего мира.

AggreBind можно даже добавлять в рецептуры бетона, чтобы уменьшить содержание цемента и сделать его менее восприимчивым к повреждению водой.

AggreBind обладает отличной стойкостью к ультрафиолетовому излучению, не подвержен влиянию бензина/масла и других пятен и легко очищается.

Кирпичные блоки и брусчатка AggreBind, стабилизированные грунтом, могут производиться в соответствии со всеми действующими законодательными требованиями к прочности, а также могут быть изготовлены в широком диапазоне цветов.

AggreBind, стабилизированный почвой, безвреден для всех растений и животных.

Имея доступное в настоящее время оборудование для производства кирпича и блоков, мы можем изменить жизнь миллионов людей даже в самых отдаленных уголках нашей планеты с помощью AggreBind Soil Stabilization.

Все, что вам нужно, это почва/песок/отходы и вода, даже морская вода и AggreBind.

Формула проста: камень размером не более 20% толщины кирпича и содержание мелких частиц 35%+ проходит через сито 200 и 4 литра AggreBind на кубический метр произведенных кирпичей/блоков.

Кирпичи из стабилизированного грунта AggreBind с использованием отходов

AggreBind — это уникальная формула, на которую подана заявка на патент. AggreBind представляет собой сшитый стирол-акриловый полимер на водной основе с запатентованными индикаторами.
С AggreBind и самыми основными спецификациями материалов:

• Все грунты с содержанием мелких частиц +/- 35%, материал проходит через сито 0.063.
• Камень размером не более 20% от минимальной глубины обрабатываемого слоя.
• Нет органического материала. Любые загрязнения должны быть полностью проанализированы перед использованием.

Можно производить стабилизированные грунтом кирпичи, блоки, брусчатку и дороги из местного грунта и отходов.

Земля как строительный материал доступна повсюду и существует во многих различных составах. Он наиболее эффективно используется в развивающихся и развитых странах для размещения наибольшего количества людей с наименьшим спросом.

Каменная кладка является одним из самых популярных материалов во многих странах для строительства домов благодаря своим полезным свойствам, таким как долговечность, относительно низкая стоимость, широкая доступность, хорошая звуко- и теплоизоляция, приемлемая огнестойкость, достаточная устойчивость к атмосферным воздействиям и привлекательный внешний вид. и Маллавараччи, 2009).

В последнее время технология традиционного земляного строительства претерпела значительные изменения, которые повысили долговечность и качество земли как строительного материала для недорогих зданий (Адам и Агиб, 2001).

Изготовление стабилизирующих грунт блоков с помощью простого оборудования и земных ресурсов

Производство кирпича, блоков и брусчатки из местного грунта и отходов

Как обсуждалось Садеком Дебуча и Росланом Хашимом в их статье для Департамента гражданского строительства Университета Малайи, Здания, построенные из земляных материалов, могут стать способом устойчивого управления земными ресурсами. Их можно установить, используя простые механизмы и человеческую энергию.

Механически уплотненные блоки и блоки, уплотненные вручную

Гернот Минке в своей блестящей работе Здание с Землей метко заявляет: «Даже сегодня одна треть населения Земли проживает в земляных домах; в развивающихся странах эта цифра составляет более половины. Оказалось невозможным удовлетворить огромные потребности в жилье в развивающихся странах ни с помощью промышленных строительных материалов, т. е. кирпича, бетона и стали, ни с помощью промышленных технологий строительства. Во всем мире ни один регион не обладает производственным потенциалом или финансовыми ресурсами, необходимыми для удовлетворения этого спроса. В развивающихся странах потребности в жилье могут быть удовлетворены только за счет использования местных строительных материалов и самостоятельных строительных технологий. Земля — самый важный природный строительный материал, доступный в большинстве регионов мира.

AggreBind стремится создавать финансово жизнеспособный, экологический
дружественные решения, связанные с текущими производственными процессами,
и продукции, используемой в строительной отрасли.

Стабилизированный грунтом блочный корпус может быть простым, базовым и выполняться вручную.

Вивиенда терминада типо коста,
разработан Fondo Editorial, Universidad Catolica, Перу

Или, высококлассный дизайн, 80м 2 с механически уплотненными блоками

Рекомендуемая розничная стоимость (AGB-e) для производства блоков с использованием AggreBind из расчета 4 литра на м 3 следующая. Стоимость, если таковая имеется, материала на месте не включена в эти цены. Цены будут варьироваться от страны к стране.

1. 440 мм x 215 мм x 100 мм = 0.27 доллара США или 0.16 фунта стерлингов.
2. 400 мм x 400 мм x 80 мм = 0.35 доллара США или 0.21 фунта стерлингов.
3. 390 мм x 190 мм x 140 мм = 0.27 доллара США или 0.16 фунта стерлингов.
4. 390 мм x 190 мм x 140 мм = 0.29 доллара США или 0.17 фунта стерлингов.
5. 290 мм x 215 мм x 140 мм = 0.24 доллара США или 0.15 фунта стерлингов.

Пример формования блоков из стабилизированной грунтом формы

Для хозяйственных построек и малонесущих

Разведите AggreBind следующим образом:

• 1 часть AGB на 5 частей воды (начальная точка для разбавления)
• Минимальное количество AGB составляет 4 литра на кубический метр.
• Отмерьте 1 мXNUMX обрабатываемой почвы.
• Добавьте 24 литра разбавленного AGB:H.₂Смесь O (4 л AGB и 20 л H₂O).
• Тщательно перемешайте.

При необходимости добавьте дополнительное количество воды без полимера, чтобы довести почву до OMC, и тщательно перемешайте.

Используйте тест на выдавливание вручную, чтобы убедиться, что почва готова к уплотнению.

Уплотните почву и извлеките из формы для отверждения на воздухе в течение 28 дней.

В зависимости от конкретного использования кирпича вы можете подумать о поверхностной герметизации кирпича, в частности, если он будет использоваться в качестве нижнего колонтитула или иметь прямой контакт с землей.

AggreBind доступен в COLORS для производства цветного кирпича.

Поверхностное уплотнение

Разбавьте AggreBind в соотношении 1:3 AGB:H.₂O. Поверхностное уплотнение можно наносить кистью или валиком.

Убедитесь, что обработанные кирпичи защищены от мороза или сильного дождя во время процесса отверждения.

миномет

Для создания раствора для швов разбавьте AggreBind в соотношении 1:3 AGB:H.₂O и добавьте мелкозернистый грунт/песок, чтобы получить смесь навозной жижи с необходимой плотностью.

Сначала проведите тесты на стабилизированном кирпиче Aggrebind, чтобы проверить вышеперечисленное и при необходимости отрегулировать.

Этот раствор будет связываться с обработанными кирпичами, чтобы создать структурно прочную стену.