Пути повышения качества тротуарной плитки

Содержание.                                                                                                   Стр.                                                                                                             

Введение………………………………………………………………………..2

1. Назначение, область применения …………………………………………3
2. Классификация тротуарной плитки……………………………………..3-4

2. Технология получения  тротуарной плитки …………………………....5-13

3. Выбор номенклатуры  показателей качества………………………….13-14

4. Выбор показателей  базового образца…………………………………14-15

5. Выбор метода определения  показателей качества тротуарной 

плитки………………………………………………………………………15-17

6. Определение показателей  качества тротуарной плитки …………….17-20

7. Оценка качества  тротуарной плитки …………………………………20-23

8. Анализ причин ухудшающих качество тротуарной плитки ………...24-26

9. Пути повышения качества  тротуарной плитки ………………………26-30

Заключение…………………………………………………………………….31

Список использованных источников………………………………………...32

ВВЕДЕНИЕ

       Квалиметрия как наука выступает в виде взаимосвязанной системы теорий, различающихся степенью общности, средствами и методами измерения и оценивания.

       Квалиметрия  качества позволяет определить  конкурентоспособность, установить  взаимосвязь качества и цены, сделать анализ качества процессов производства, определить пути совершенствования продукции и сокращения затрат. При этом распространение квалиметрических методов и подходов на качество процессов, проектов и решений создает действенный аппарат выбора лучших вариантов многокритериальных решений во всех сферах управления качеством.

     Квалиметрия  рассматривает оценку качества  объекта, как динамическую категорию,  т.е. учитывает возможность изменения  его качества при изменении  конъюнктуры рынка, применение  качества проекта с учетом опыта эксплуатации, совершенствования технических процессов и средств производства. 
                 Основным направлением повышения качества является постоянный  контроль показателей в ходе технологического процесса, выявление причин, ухудшающих качество продукции, совершенствование методов контроля  показателей готовой продукции.

        Внедрение системы менеджмента качества на предприятиях строительных материалов, работающих по современным технологиям, предполагает постоянное  улучшение качества продукции.

        Качество продукции означает степень соответствия свойств продукции комплексу и уровню требований, установленных стандартами, техническими условиями или образцами, а в случае отсутствия названных нормативно-технических документов или при согласовании более высоких либо детализированных по сравнению с ними требований – договору поставки.

       Качество тротуарной плитки в большей степени зависит от используемых материалов. Правильный выбор материалов для плитки, учитывающий как требования к плитке, так и свойства самих материалов, имеет важное значение в технологии плитки. При этом должна достигаться максимальная экономия материалов и трудовых затрат на производство этой продукции.

1. Назначение  и область применения

Тротуарная плитка – это практичный строительный материал нового поколения, применяемый в ландшафтном дизайне, мощении улиц и тротуаров. Укладку тротуарной плитки можно осуществлять как в парковых зонах, так и на автомобильных парковках.

Укладка плитки по песчаному  основанию придает покрытию множество преимуществ по сравнению со сплошным асфальтобетонным покрытием:

-на поверхности такого  покрытия не образуются лужи, так как вода свободно уходит  через зазоры между плитками;

-плиточное покрытие  не нарушает естественную потребность зеленых насаждений в водо- и газообмене, что благоприятно сказывается на экологии окружающего пространства;

-при необходимости  проведения ремонтных работ (например, прокладка подземных коммуникаций) тротуарную плитку можно легко  снять, провести необходимые работы и уложить снова;

-в летнее время  нагрев покрытия из плитки  значительно меньше, чем из темного  асфальта; при этом плиточное  покрытие не размягчается и  не выделяет летучих продуктов.

  Несколько лет  назад внедрение литьевой технологии  позволило совершить революцию в изготовлении бетонных изделий. На сегодняшний день этот высококачественный, внешне очень привлекательный дорожный материал пользуется огромным спросом у желающих создать великолепные отместки вокруг домов, тротуарные дорожки и площадки для отдыха. Эти изделия находят широкое применение в благоустройстве, как частного сектора, так и городских территорий.

В настоящее время  тротуарная плитка является материалом, которому нет альтернативы при благоустройстве  почти любых территорий. Область применения тротуарной плитки является обширным: тротуары, пешеходные зоны, автомобильные парковки, АЗС, летние кафе, частные участки, большие складские комплексы, производственные помещения и т. д. Исключение составляют объекты специального назначения: автомобильные дороги (и то не всегда), тяжело нагруженные дороги, предназначенные для тяжёлой техники.

2. Классификация тротуарной плитки

В настоящее время  существует широкий выбор различных  видов и форм тротуарной плитки. Был разработан ряд общих классификаций тротуарной плитки по ГОСТ 17608-91:

- квадратные плиты,

- прямоугольные плиты,

- шестиугольные плиты,

- пятиугольные доборные плиты для окаймления квадратных и прямоугольных плит при диагональном способе их укладки,

- элементы декоративные дорожные,

- пятиугольные доборные  плиты для окаймления шестиугольных  плит,

- четырехугольные доборные  плиты для окаймления шестиугольных  плит

- в зависимости от конфигурации:

К - квадратные;

П - прямоугольные;

Ш - шестиугольные;

Д - окаймляющие четырех- и пятиугольные для окаймления шестиугольных плит и пятиугольные для окаймления квадратных и прямоугольных плит при диагональном способе их укладки;

Ф - фигурные плиты и элементы мощения;

ЭДД - элементы декоративные дорожные.

- по морозостойкости подразделяются на марки:

- по прочности  на сжатие делятся на классы:

 В22,5; В25; В30; В35.

- по прочности на растяжение делятся на классы:

  3,2; 3,6; 4,0; 4,4.

3. Технология изготовления тротуарной плитки

Используются две технологии производства тротуарной плитки:

- вибропрессование жестких смесей с низким водосодержанием;

- вибролитья с использованием пластифицирующих добавок.

Оба метода позволяют  получить бетонную плитку с низкой пористостью благодаря малому содержанию воды в бетонной смеси и обеспечению плотной укладки бетонной смеси с применением механических воздействий (вибрирование или вибропрессование). Какого-либо принципиального преимущества у каждого из этих методов нет, поэтому они существуют в режиме конкурентной борьбы. Однако, обеспечение гарантированного качества тротуарной плитки легче достигается при использовании вибролитьевого метода с применением смесей с пластифицирующими добавками.

3.1  Система  изготовления тротуарной плитки по технологии «вибролитья»

Приготовить пеноблок в пеноблокосмесителе меньшего объема с добавлением пигмента, а в большом пеноблокосмесителе без пигмента.

Разложить формы на вибростоле как можно ближе друг к другу.

Разлить пеноблок с цветовым пигментом в формы слоем толщиной в 1-2 см. При изготовлении одноцветной серой плитки цветовой пигмент не требуется.

Включить вибростол  на 5 - 10 сек., пеноблок должен равномерно распределиться по всей форме. Амплитуда и интенсивность колебаний столешницы вибростола должна быть умеренной, пеноблок в формах не должен "кипеть", он должен уплотняться под собственной тяжестью. Интенсивность вибрации должна быть одинаковой по всей поверхности столешницы, этого можно достигнуть жестким оребрением. Регулировка вибрации проводится путем уменьшения размеров или веса пластин дисбаланса находящихся на якоре электродвигателя под крышками.

Добавить пеноблок без пигмента в формы столько, сколько необходимо до краев формы, но не меньше. Включить вибростол на 5-10 сек. Срезать металлическим уголком (двигать его углом вперёд) лишний пеноблок, выравнивая его по краю формы.

После заполнения формы пеноблоком и окончания вибрации раствор в формах тщательно загладить (затереть). При недостаточном количестве пеноблока в форме добавить раствор и затереть без вибрации. Заглаженные формы составить на поддоны слоями, прокладывая каждый слой листами пластика. Общее количество слоев - не более 10.

Поддоны с заполненными формами накрыть полиэтиленовой пленкой, для предохранения от высыхания. Поддоны с формами допускается передвигать не ранее, чем через 48 часов после заливки.

Перед выбивкой форму  необходимо нагреть до 60-70 градусов Цельсия в водяной ванне, выдерживая каждую форму в ней не более 2 минут. Нагретая форма помещается на вибростол  для выбивки. Распалубка квадратных плит и фасадной плитки происходит без каких-либо специальных приспособлений. Следует отметить, что распалубка без предварительного нагрева укорачивает срок службы формы приблизительно на 30 % и может привести к браку готовой продукции, особенно у тонких изделий.

Сушка форм происходит в  течение 2 суток в естественных условиях. Поддоны с формами допускается  передвигать не ранее, чем через 48 часов после заливки.

После распалубки плитку укладывают на поддоны "лицом" к "лицу", увязывая их упаковочной лентой. Для обеспечения дальнейшего твердения пеноблока и сохранения товарного вида изделий их необходимо накрыть полиэтиленовой термоусадочной или стрейч-пленкой.

В летнее время отпуск изделий производится при достижении ими 70 % от проектной прочности, что приблизительно соответствует 7 суткам твердения Пеноблока, считая с момента его изготовления. В зимнее время отпуск производится при достижении 100 % от проектной прочности (28 суток с момента приготовления пеноблока).

3.2.Система  изготовления тротуарной плитки  по методу вибропрессование 

Теперь рассмотрим особенности производства тротуарной плитки методом объемного вибропрессования.

В основе технологии объемного вибропрессования лежит  способ получения бетонных изделий методом виброуплотнения полусухой смеси с обязательным пригрузом формующего пуансона. Формовка изделий производится на стационарных вибропрессах. Для вибропрессования характерно использование полусухих бетонных смесей с пониженным водоцементным отношением (В/Ц). Снижение водоцементного отношения позволяет изготавливать изделия высокой прочности при  уменьшенном содержании цемента марки М-400.

Метод полусухого вибропрессования позволяет получать изделия с высокими характеристиками морозостойкости (F-200,  F-300 и более) и низким водопоглощением (меньше 5%). Изделиям, изготовленным на вибропрессах, характерна  точность геометрических размеров и стабильность основных эксплутационных параметров. Формующей частью вибропресса является матрица и пуансон. Пуансон имеет на своей поверхности рисунок, который отпечатывается на лицевой поверхности тротуарной плитки. Матрица отвечает

за формование стенок изготавливаемой плитки. Формование изделий происходит на сменных технологических  поддонах, подаваемых затем на участок сушки. Методом вибропрессования возможно изготавливать тротуарную плитку, бордюры и водоотливы, а также стеновые и перегородочные камни.

В качестве примера, рассмотрим технологию производства вибропрессованной  тротуарной плитки на примере доступного рычажного вибропресса классической компоновки. Рычажные вибропресса оснащены двумя электромеханическими вибраторами и имеют рычажный привод подъема подвижных частей вибропресса.

Результат

При точном соблюдении рецептуры, вибропрессованная тротуарная плитка полностью соответствует требованиям ГОСТа 17608-91 по прочности, истираемости, водопоглощению и морозостойкости. Рис 1.  

3.3.   Технологическая схема производства

1.Приготовление

Зачастую, для экономии цемента  и красящих пигментов, применяют  способ послойного литья. В этом случае необходимо два бетоносмесителя: один - для приготовления окрашенного  бетона с повышенным содержанием  цемента, другой - для бетона, используемого в основном слое плитки. При изготовлении плитки, окрашенной по всей бетонной массе, либо при изготовлении неокрашенной плитки понадобится один бетоносмеситель. Настоятельно рекомендуется использование бетоносмесителей принудительного действия, а не гравитационных бетоносмесителей. Дело в том, что принудительные смесители обеспечивают более качественное перемешивание многокомпонентных растворов, нежели гравитационные бетономешалки.

2. Заполнение пластиковых форм и виброуплотнение материала 
        

Приготовленный  в бетоносмесителе раствор укладывают в пластиковые формы, установленные  на вибростоле. Основные требования к  вибростолу - это равномерная вибрация всей рабочей поверхности стола. Амплитуда колебаний не должна быть чрезмерной, так как бетон не должен отбиваться стенками формы, а должен равномерно распределяться по форме. При изготовлении двухслойной плитки сначала укладывается цветной слой толщиной около 10-20мм, а после кратковременной виброобработки -основной слой бетона. Затем в течение 10-20 секунд заполненные формы находятся на работающем вибростоле, излишки бетона аккуратно срезаются шпателем, либо другим подходящим инструментом. При формовании плитки следует по возможности максимально точно загружать бетон в формы, в противном случае, если материала было не достаточно, плитка получится разной высоты.  Избыток материала требует его периодического удаления с поверхности вибростола, что снижает общую производительность труда. Даже незначительное расхождение толщины плитки создает трудности при укладке материала на предварительно подготовленную песчаную подушку.

3. Вызревание бетона в формах, хранение и сушка 
        

После виброобработки заполненные бетоном формы перемещаются на участок сушки, где должны оставаться не менее 48 часов. При расчете необходимого количества пластиковых форм начинающие производители часто забывают о том, что часть оснастки выпадает из производства на целых 48 часов, поэтому количество пластиковых форм должно обеспечить бесперебойность производственного процесса. Поэтому для постоянного производства 10 квадратных метров тротуарной плитки размерами 400х400мм (6.25 шт в 1м2) потребуется не 63 пластиковые формы, а 189 шт. Причем 48-часовая выдержка является обязательной, при попытке выбивки плитки из формы раньше катастрофически возрастает процент брака. Плитку, поврежденную при выбивке, невозможно переработать и использовать повторно. Зачастую начинающие производители недооценивают серьезность проблемы брака и боя при производстве тротуарной плитки. 
На участке сушки необходимо установить стеллажи с ровными полками, так как, если в процессе сушки форма будет иметь уклон, бетон переместится и готовая плитка будет иметь разную толщину. Нормально уложить такую плитку практически не возможно. К тому же тонкий край плитки может

треснуть под  нагрузкой. Еще одним досадным последствием неправильного расположения пластиковых  форм на участки сушки является получение  плитки изогнутой винтом, либо имеющей  заметную выпуклость или впадину  на лицевой поверхности. 
Для нормального протекания процесса созревания бетона, в целях сохранения влаги, пластиковые формы с бетоном рекомендуется заботливо укутать полиэтиленовой пленкой и уже в таком виде отнести на ровный стеллаж, где изделие будет выстаиваться положенные 48 часов.

4. Распалубка (выбивка) 
         

 После созревания  бетона необходимо освободить  пластиковые формы для их дальнейшего  использования. Для облегчения  процесса выбивки и продления  срока службы пластиковых форм, рекомендуется поместить их в  горячую ванну (60-70о С). После выдержки формы с изделием в горячей воде можно приступать к выбивке плитки из формы. Для выбивки плитки используют специальные распалубочные вибростолы с набором сменных приспособлений под конкретное изделие. В принципе некоторые производители пластиковых форм допускают выбивку изделий без прогрева формы, однако предупреждают об увеличении процента брака и снижении ресурса форм на 30-40%. Производителю оставляется право самому выбрать устраивающую его схему выбивки, с замедленным оборотом форм и необходимостью в течении смены держать в цеху чан с водой прогретой до 60-70оС, либо постоянно пополнять парк пластиковых форм, для компенсации неизбежных потерь. 

5. Подготовка форм к последующему использованию 
      

  После выбивки  плитки, пластиковые формы необходимо очистить от остатков бетона и тщательно обработать слабым раствором соляной кислоты (около 5-7%).  
Промывка кислотой обеспечивает более легкое извлечение изделия из формы. Многие производители пластиковых форм предлагают оригинальные смазки, полностью исключающие прилипание бетона к форме, однако кислота обходится дешевле.

Сам процесс  производства тротуарной плитки на вибропрессе  условно можно разделить на три этапа: СХЕМА 2

1. Приготовление бетона  
          

Для приготовления  бетона потребуется бетоносмеситель  принудительного действия, как и  при изготовлении литьевой тротуарной плитки. Для однослойных изделий  достаточно одного смесителя, для выпуска  двухслойных соответственно два смесителя. После приготовления бетона, формовочная смесь подается непосредственно в матрицу вибропресса.

2. Формование 
          

Матрица прижимает  технологический поддон к виброплощадке  пресса, после загрузки формовочной  смеси в матрицу, опускается пуансон, и включаются вибраторы виброплощадки и каретки пуансона. Под действием виброимпульсов происходит уплотнение материала. Время вибропрессования обычно не превышает 3-5 секунд. Затем матрица и пуансон посредством приводных рычагов поднимаются в верхнее положение, а на виброплощадке остается технологический поддон с отформованными изделиями. Поддон с тротуарной плиткой подается на участок сушки, а на его место устанавливается следующий поддон.

3. Сушка изделий 
          

Технологические поддоны с отформованными изделиями подаются на участок сушки, где должны подвергнуться тепловлажной обработке. В качестве теплоносителя обычно используют водяной пар. Однако при наличии свободных площадей вполне допускается твердение изделий на основе портландцемента в условиях производственного помещения, таким образом, значительно снижаются расходы на тепловую обработку изделий. 
           Изделия снимаются с технологических поддонов по достижению прочности бетона не менее 1.5-2.0 МПа (обычно уже через 5-8 часов), затем освободившиеся поддоны повторно подаются на формовочный участок и цикл повторяется.

Таким образом, для организации производства вибропрессованой тротуарной плитки потребуется следующий  минимальный набор оборудования:

• Бетоносмеситель принудительного действия.
• Рычажный вибропресс.
• Комплект технологических поддонов (при организации производства для снижения первоначальных расходов, возможно изготовление технологических поддонов самостоятельно)

Так же необходимо позаботиться об источнике тепла на участке сушки, если предполагается выпускать продукцию не только летом.

3.4. Материалы  для изготовления тротуарной  плитки

1. Цемент - ПЦ М500 Д0; ПЦ  М400 Д0  (ГОСТ 10178-85).

Качество цемента играет важнейшую роль в производстве тротуарной плитки.

Использование цемента, марка которого ниже М400 приводит к  снижению прочности тротуарной плитки (брусчатка), а, следовательно, снижению срока службы покрытия.

2. Крупнозернистый песок - Мкр. 2,7 (ГОСТ 8736-93).

Содержание пылевидных и глинистых частиц не более 3% по массе.

Крупнозернистый песок  обеспечивает такую важную составляющую качества тротуарной плитки, как морозостойкость, что особенно актуально для суровой русской зимы.  Использование песка с меньшим модулем крупности, а также не прошедшего тщательную очистку приводит вышелушению лицевой поверхности тротуарной плитки (брусчатки) и образованию трещин.

3. Сухие красители  - неорганические пигменты.

Приготовление пигмента

Неорганические порошковые пигменты в обязательном порядке  перед применением смешивают  с водой до образования сметанообразной  консистенции и настаивают в таком  состоянии не меньше 1 часа для увеличения дисперсности, величина которой и  характеризует красящую способность. Следует помнить о том, что это дорогой компонент пеноблока, кроме того, что увеличение его содержания ухудшает его качество пеноблока, поэтому снижение его доли в пеноблоке при достаточной насыщенности является желательным.

Приготовленный краситель может храниться достаточно долго, так как имеет стабильную формулу, но цвет по мере хранения может быть ярче из-за увеличения дисперсности пигмента. Перед добавлением в пеноблок его перемешивают.

3.5. Перечень  основного оборудования, необходимого для производства тротуарной и облицовочной плитки:

- бетоносмесители лопастные  принудительного действия, не менее  двух штук, так как плитка изготавливается  двухслойной, даже если требуется  получить плитку серого цвета; 

- вибростол формовочный;

- вибростол расформовочный;

- формы из полипропилена; 

- гидравлическая тележка  для транспортировки продукции; 

- вибросито для просеивания  песка (ячейка 5-7мм).

3.6.  Перечень  документов, включённых в технологию  изготовления тротуарной плитки:

- схема технологического  процесса;

- введение;

- организация технологического  процесса;

- технические условия  и ГОСТы; 

- технические требования  к исходному сырью; 

- приёмка исходного  сырья; 

- паспорт качества  продукции; 

- техническая характеристика продукции;

- инструкция по технике  безопасности;

- инструкция для начинающего  производителя тротуарной плитки.

4. Выбор номенклатуры показателей качества тротуарной плитки.

Качество характеризуется  показателями.

Показатель  качества продукции – количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, составляющих ее качество.

    В зависимости  от характеризуемых свойств можно  выделить несколько групп показателей  качества.

1. Показатели назначения – показывают полезный эффект от использования продукции по назначению и область ее использования. Они характеризуют техническую сущность продукции, ее техническое совершенство, состав, структуру и транспортабельность.
2. Показатели надежности – характеризуют способность продукции выполнять поставленную задачу в течение заданного времени (срока) и при соблюдении заданных режимов и условий применения. В зависимости от назначения и условий эксплуатации, надежность может характеризоваться разными показателями. Такими показателями могут быть долговечность, ремонтопригодность, наработка на отказ, технический ресурс, срок службы, вероятность безотказной работы интенсивность отказа. 
3. Экономические показатели – характеризуют затраты на проектирование и производство продукции, определяет экономическую эффективность ее в эксплуатации. К ним относятся внутренние для фирмы показатели, определяющие себестоимость и отчасти рентабельность, цену купли-продажи и условно-внешние для фирмы показатели, составляющие цены потребления, стоимость доставки, установки, наладки, затраты на обучение персонала, на энергоносители, заработную плату персонала, затраты на техническое обслуживание, стоимость запасных частей, оплата страхования, затраты на утилизацию.
4. Показатели эргономичности – характеризуют приспособляемость продукции к использованию человеком в производственных и бытовых условиях, протекающих в системе «человек – объект – среда».

       Эргономические  показатели делятся на:       

·гигиенические показатели – это соответствие продукции  гигиеническим   условиям жизнедеятельности и работоспособности человека (уровень освещенности, шума, вибрации, излучений, температура, влажность и т.д.);

• антропометрические показатели – характеризуют продукцию с точки зрения размеров и форм человеческого тела;

       ·физиологические  показатели – это соответствие продукции физиологическим свойствам человека и ее соответствие силовым, скоростным, зрительным, осязательным,  вкусовым и обонятельным возможностям человека; 
       ·психологические показатели – это соответствие продукции психологическим особенностям человека (это уровень соответствия продукции возможностям восприятия и переработки информации, закрепленным и вновь формируемым навыкам человека с учетом мягкости и быстроты их формирования). 
      5) Эстетические показатели - характеризуют эстетическое воздействие продукции на человека и предназначены для количественной и качественной оценки эстетической ценности, степени соответствия продукции эстетическим запросам тех или иных групп потребителей в конкретных условиях потребления. Они характеризуют художественность, выразительность и оригинальность формы продукции, гармоничность и целостность конструкции, соответствие формы и конструкции продукции среде и стилю, цветовое и декоративное решение продукции и т.д.

6. Показатели безопасности - характеризуют особенности продукции, обуславливающие безопасность человека во всех режимах ее потребления или эксплуатации, транспортировки, хранения и утилизации.
7. Экологические показатели – характеризуют уровень вредных воздействий на природу при эксплуатации или потреблении продукции.

Кроме перечисленных  групп показателей для характеристики продукции могут применяться  показатели, характеризующие другие свойства, обусловленные спецификой как самой продукции, так и  условий ее применения, а также  показатели, относящиеся к условиям разработки, изготовления и транспортирования продукции.

Выбор показателей качества устанавливает перечень наименований количественных характеристик, свойств продукции, входящих в состав ее качества и обеспечивающих оценку уровня качества продукции.

К основным показателям  качества тротуарной плитки относят: прочность, водопоглощение, морозостойкость,  истираемость.

5. Выбор показателей  базового образца.