Вибропресс для тротуарной плитки: виды, характеристики, устройство и принцип работы, изготовление своими руками

Тротуарная плитка стала неотъемлемой частью экстерьеров дворов и придомовых территорий частных домов, подъездных и садовых дорожек загородных коттеджей и дач, стоянок фирм и производственных предприятий. Еще долго можно перечислять все возможные варианты применения этого вида декоративного покрытия. Существует большое количество видов и классов плитки, отличающихся габаритами и характеристикам. Один из способов ее производства – отливка из специальных форм.

Для отливки брусчатки используется станок для производства тротуарной плитки. Существует несколько разновидностей станков, отличающихся друг от друга уровнем механизации процесса и объемом выпуска готовых изделий. Самые простые из них – это вибростолы. Такой станок для изготовления тротуарной плитки можно сделать своими руками в домашних условиях.

Как изготавливают тротуарную плитку

Технология изготовления тротуарной плитки достаточно простая: в формы заливается песочно-цементная смесь и застывает. Но плитка, изготовленная таким способом, получится рыхлой и очень непрочной.

Чтобы получить нужный продукт, используют вибропресс, в котором бетон заливается в вибрирующую матрицу, а сверху на цементный раствор давит пресс. Промышленность выпускает подобные станки.

Они рассчитаны на производство плитки в промышленных масштабах. Стоят заводские вибропрессы очень дорого, если вы не собираетесь использовать станок в коммерческих целях, то его приобретение не имеет смысла.

Изготовить данный механизм можно самому.

Приспособления для домашнего производства

Чтобы самостоятельно сделать качественную тротуарную плитку, необходимо подготовить соответствующее оборудование. В противном случае вы не добьетесь идеального состояния бетона после заливки в матрицы.

В производстве стандартных изделий применяют следующие приспособления:

• вибростол;
• прессовальный станок;
• полиуретановые формы под заливку.

Вибрационный стол может быть усовершенствован и оснащен прижимной пластиной.

Качественный облицовочный материал производят с использованием вибростола

Человек без опыта конструирования вряд ли изготовит подобное оборудование без ошибок, но попробовать все же стоит.

Комлектующие для вибропресса

Чтобы создать вибропресс, нужно представлять, как он работает (можно посмотреть работу заводского станка), принцип такой же.

Основные составляющие станка:

• Плита;
• Столешница;
• Пресс;
• Вибромеханизм.

Перед началом изготовления важно сделать чертежи деталей. В интернете можно найти несколько вариантов станка. Выбирать стоит по наличию комплектующих.

Есть варианты более простых вибропрессов, а есть посложнее и помощнее. Для расчета размеров станка нужно определиться с размером плитки и количеством матриц. Нет смысла создавать устройство для одной формы.

Как сделать формы

Если вы хотите изготовить фигурную уличную плитку, понадобятся формы для заливки раствора. Их можно сделать самостоятельно. Потребуется полиуретан с отвердителем и плитка-образец либо самодельный элемент. Его изготавливают из гипса – оптимальный вариант для создания фигур любой сложности и конфигурации. Объемный элемент заливают жидким полиуретаном. Так как он смешивается с отвердителем, через некоторое время получится мягкое, но цельное изделие, снимающееся с заготовки после полного высыхания.

Полиуретан отпечатывает на себе каждый изгиб, углубление или выступ матрицы, поэтому подбирайте в качестве шаблона только эталонные образцы.

Чтобы обеспечить достаточные объемы выпуска изделий, понадобится не менее 10 форм.

Лучше купить готовые полиуретановые матрицы под раствор

Изготовление стола

Стол станка – это металлическая рама с приваренными ножками. Размеры подбираются в соответствии с предполагаемой мощностью конструкции.

Ориентировочные размеры:

• 50 на 70 сантиметров или 70 на 100 сантиметров.
• Высота ножек механизма должна соответствовать росту человека, который будет на нем работать.
• Для изготовления ножек можно использовать стальной уголок шириной 10 сантиметров, десятисантиметровую трубу или десятый швеллер.
• Нагрузка на ножки будет большой, поэтому их надо усилить косынками (стальные прямоугольники, привариваемые к ножке и станине).

Если станок не будет менять свое местоположение, то ножки рекомендуется залить бетоном.

Как сделать вибрационную прессовальную установку

Самый простой вариант – изготовление вибростола. Чтобы сконструировать такое оборудование, понадобится:

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• дрель;
• крепежные болты.

Предварительно тщательно прорабатывают чертежи, чтобы рассчитать оптимальное положение двигателя под столешницей. Затем сваривается каркас из уголков 50х50 мм и закрепляется на ножках с пластинами в нижнем торце. Они пригодятся, чтобы фиксировать установку на одном месте. Далее по углам и посередине закрепляют прочные металлические пружины. На них устанавливают ровную столешницу с бортиками. Снизу привинчивается двигатель, например, от стиральной машины.

Схема самодельного вибростола

Для обустройства пресса на вибрационном столе закрепляют дополнительную панель в виде плоской крышки, на неё оказывается большое давление. Используются отдельные элементы, которые по размерам чуть меньше форм и входят в них, чтобы прессовать раствор.

Если опираться на производственный образец станка, то понадобится листовой металл и профиль. Из последних сваривается каркас. Емкость с раствором должна иметь вид трапеции, сужающейся книзу. Дно откидное и обеспечивает подачу смеси в матрицы, представляющие собой опалубку из металла и деревянных планок. Сверху делают придвижной пресс из пластин, входящих в форму прижимного механизма. Для обеспечения высвобождения воздуха добавляют вибрацию. Такой вариант применим в производстве обычной прямоугольной плитки.

Полноценную установку самостоятельно собрать непросто, но возможно

Изготовление рамы

Подготовленные заготовки для рамы сваривают с помощью электросварки. Сварные швы зачищаются с помощью УШМ, затем вся заготовка окрашивается. Красить желательно в целях предотвращения появления ржавчины: цементно-песочная смесь разводится водой.

Рама должна быть без плоскостных смещений.

Отличие технологии

Чтобы замостить двор, совсем не нужно расходовать наличные средства на приобретение готового материала. Можно применять самодельную тротуарную плитку, а станок вибропрессовки даст возможность сделать такое изделие. Основное — выбрать правильно производственные способы брусчатки

.

Изготовитель пытается делать брусчатку вибропрессованием.

• Для обслуживания оборудования не потребуется большой уровень особой подготовки.
• Так как изготовление вибропрессованнойбрусчатки
  легче, чем вибролитой, то проведением работ занимается один человек, реже — двое.
• База тех. процесса — уплотнение мелкозернистого состава в особых формах путем вибрации.
• Во время замеса в бетонный состав прибавляются усадки, добавки и низкомолекулярные органические вещества.

Данный процесс изготовления не просит инвестиций и применяется застройщиками во время приватного строительства. Тротуарная плитка

собственными руками выходит доступнее.

Изготовление столешницы

Этот элемент пресса нужно сделать с большой прочностью потому, что он будет испытывать большие нагрузки.

• Размеры стола должны совпадать со столешницей.
• Каркас выполняется из швеллера № 10 или уголка 7см на 7см.
• Заготовки нарезаются, торцуются и свариваются.
• Во время сваривания деталей необходимо следить за их ровностью – в процессе сваривания металлоконструкции могут изгибаться.

Затем вырезается прямоугольник из листа стали толщиной 10 мм, потом накладывается на приготовленную рамку и приваривается. Верхом столешницы служит лист.

На чем можно сэкономить

Если тротуарная плитка будет использована для покрытия садовых тропинок или аллеек, то ее можно сделать тоньше. Плюс, можно не использовать в конструкции армирующий каркас из сетки.

Прочность плитки для садовых дорожек также можно уменьшить. Это добивается путем уменьшения количества используемого цемента. К примеру, увеличив порций щебня или песка. То есть рецептура раствора будет такой: 1:2:4 или 1:3:3. Можно вообще отказаться от щебня, используя в качестве заполнителя крупнозернистый песок. Хотя это не самый лучший вариант.

Крепление столешницы на столе

Одним из способов крепления столешницы является установка ее на пружины. Достаточно установить шесть пружин длиной около 12 см и диаметром 6 см, имеющих большую жесткость.

Для пружин из трубы вырезают стаканы. Диаметры трубы и пружины должны совпадать. Пружина плотно должна сидеть в стакане на одну третью своей длины. Стаканы приваривают к столу и к столешнице, точно разметив точки их расположения.

Принцип работы вибростола для плитки

Самый простой способ – это отливка плитки в готовые формы. Однако полученный материал получается рыхлым, и по прочности уступает даже обычному бетону. К тому же, из-за компактных размеров, сложно добиться равномерной усадки смеси.

В результате не образуются прочные связи между составными компонентами, а в теле плитки остаются воздушные пустоты. Кроме банальной потери прочности, в трещины и полости проникает вода. При минусовой температуре, образовавшийся лед разорвет уложенные блоки.

Для получения более плотного и качественного искусственного камня, оборудование для производства тротуарной плитки оснащается вибратором. Промышленные образцы работают именно по такому принципу.

Вибропресс для плитки производит прочный камень с гладкой лицевой поверхностью, которая не пропускает влагу.

Электродвигатель вибропресса

Для функционирования самодельного вибропресса необходим электромотор. Двигатель стоит подбирать мощнее. Рекомендуется использовать ВИ99/E. Можно использовать любой электродвигатель, соединив его посредством ремня с эксцентриком.

В зависимости от типа, двигатель крепят снизу на столешнице или на рабочем столе. Крепится электромотор с помощью болтов. Чтобы от вибрации гайки не раскручивались, используются граверные шайбы.

Выбор и установка электродвигателя или вибратора

Двигатель для вибрирования, учитывая одновременное воздействие на столешницу давления пресса, должен обладать достаточной мощностью. Изготовление самодельного вибропресса – процесс трудоёмкий, и выход его из строя из-за установки заведомо непригодного мотора малой мощности – эксцесс неоправданный. Поэтому при сборке самодельного мини-вибропресса целесообразно использовать имеющиеся в продаже надёжные двигатели-вибраторы промышленного производства с возможностью регулирования частоты и амплитуды колебаний, например, ВИ-99/Е.

С учётом того, что давление на форму будет оказываться в вертикальной плоскости, качественное уплотнение будет обеспечено вибрированием в горизонтальной плоскости. Для этого вибродвигатель должен быть установлен на столешнице вертикально, снизу, приблизительно в месте пересечения её диагоналей (центр тяжести). Для этого к столешнице снизу приваривается стальной кронштейн с отверстиями под крепление электромотора.

Двигатель монтируется на болтах с применением разрезных шайб (шайб Гровера), препятствующих отворачиванию гаек при вибрации.

Вибростол с электродвигателем

Изготовления пресса

Качество тротуарной плитки зависит не только от вибрации, но и от величины сжатия. Сконструировать гидропресс своими руками не получится (можно приспособить домкрат).

Проще использовать для сжатия раствора физическую силу человека. Деталь (пуансон) изготовить совсем несложно.

К столу (короткая сторона) достаточно приварить кронштейн с осью. Из профиля изготавливается рычаг, на одном конце которого находится втулка, на другом ручка. Рычаг не должен быть слишком длинным. Он крепится к пуансону. На рукоятке располагается пульт включения/выключения электродвигателя.

Что собой представляет профессиональный станок

Стандартное устройство имеет вид комплексной установки. Несмотря на скромные габариты, с его помощью организуют не только производство уличной плитки, но и налаживают массовый выпуск, то есть открывают свой бизнес. Во втором случае целесообразнее купить уже готовое устройство. Такой станок имеет пять основных частей:

• матрица;
• платформа;
• емкость под раствор;
• виброустановка;
• пресс.

Принцип работы организован следующим образом:

1. В резервуар закладывается смесь. Она перемещается к формам и через дно бетон подается в матрицы.
2. После этого сверху накладываются пластины и прижимают массу к платформе.
3. С целью лучшей утрамбовки и удаления пустот подается вибрация. Колебания в сочетании с большим давлением мгновенно уплотняют раствор.
4. После формы приподнимаются, а на платформе остаются готовые элементы.
5. Далее их забирают вместе с подставкой и сушат.

Профессиональный станок предназначен для изготовления прочной уличной плитки в больших объемах

Подобную конструкцию делают и своими руками, однако, её мощность будет значительно меньше по сравнению с профессиональным оборудованием.

Как работает вибропресс

Перед началом работы на самодельном вибропрессе, нужно правильно приготовить цементно-песочную смесь.

Смесь состоит:

• Цемент марки М 500;
• Щебень (фракция 5-10);
• Песок (фракция 2,5);
• Добавки и красители;
• Вода.

Чтобы сделать плитку высокого качества, смесь должна быть жесткой. Плитка должна иметь пониженное впитывание влаги и повышенную морозостойкость.

Проверить приготовленную смесь можно с помощью усеченного конуса, опустив его в раствор. Смесь считается качественной, если стальной конус вошел в смесь на 50 мм.

1. Перед заполнением цементно-песочной смесью матрицы должны смазываться маслом.
2. Делается это, чтобы цемент не адгезировался на стенках матрицы.
3. Затем цементную смесь распределяют по формам.
4. Матрица должна совпадать с пуансоном. Нажимая на рычаг, ненадолго включают электромотор.
5. После этого заготовка вынимается из матрицы и раскладывается на сушку.

При большом желании, минимальном наборе инструмента и материала, изготовить вибропресс самостоятельно – вполне выполнимая задача.

Особенности использования и преимущества технологии вибропрессования

Технологический процесс вибропрессования по сути невероятно простой — смесь из компонентов, составляющих основу плитки, требуется залить внутрь жесткой матрицы, которая расположена на вибрирующей станине. Помимо вибрации на смесь дополнительно давит вибрирующий пуансон, точно повторяющий контуры матрицы. Его действие продолжается до момента гарантированного уплотнения смеси.

После этого пуансон с матрицей разъединяются, с поддона убирают целиком готовые изделия. Главное достоинство такой методики — возможность быстро выполнять значительные объемы работ и простота производства при незначительных трудозатратах. Для организации технологического процесса требуется лишь наличие вибропресса — более никаких сложных приспособлений не требуется.

Фото вибропресса для тротуарной плитки

Затирка зазоров

Чтобы выполнить этот процесс необходимо иметь песок и щетку. Следить, чтобы песок не был влажным, так он отлично будет засыпаться между швами. Щеткой тщательно сметать оставшийся песок, а затем весь участок смочить водой. В тех местах, где будет недостаточно песка, процедуру следует повторить еще раз. Хорошо уложенные и засыпанные фрагменты под ногами не будут шататься.

Затирка швов

Между бордюром и плиткой промежутки можно заделать цементным раствором в соотношении 1:4. Соблюдая правильным образом инструкцию по укладке, покрытие будет служить длительное время.

Как рассчитать и выполнить укладку плитки можно увидеть на этом видео:

Основные характеристики

Если перед мастером стоит задача по изготовлению вибропресса для плитки тротуарной, перед работой он должен определить, какие характеристики должны быть у готового оборудования.

Производительность:

• необходимо определить какое количество изделий должен выпускать станок в течение часа;
• плитка – это плоская продукция, поэтому производительность можно рассчитать в квадратных метрах или сравнить по количеству поддонов, заполненных за единицу времени;
• эта характеристика зависит от уровня автоматизации агрегата, то есть скорости смены поддонов, выведения из рабочей зоны готовой продукции, своевременной подачи раствора в матрицу;
• при изготовлении для мощения собственного участка достаточно собрать установку с ручным управлением (вибропресс для тротуарной плитки ручной) с максимальным весом загрузки не более 35 кг. С таким устройством справится один человек.

Лучших показателей можно достигнуть с использованием различных вспомогательных механизмов, однако, это актуально, если мастер хочет организовать более объемное производство

Цикл формирования:

• в домашних условиях можно сделать вибропресс для производства с продолжительностью цикла формирования около одной минуты;
• если купить вибропресс с высокотехнологическими характеристиками, показатель составляет 9-15 секунд.

Параметры формовочной зоны:

• площадь самодельного вибростола для тротуарной плитки определяет габариты поддона, который используется при работе с конкретным прессом. Это позволяет понять, сколько плитки той или иной конфигурации можно выработать за цикл;
• чем больше зона формовки, тем более производительным и универсальным будет агрегат, — все это отражается на габаритах, мощности, массе оборудования;
• оборудование для тротуарной плитки изготавливается с формовочной зоной не более 0.3 м².

Высота формы:

• этот параметр показывает какое по высоте изделие будет формировать вибропресс, что зависит от габаритов рабочей площадки;
• мастеру необходимо знать не только максимальные параметры, конструктивно ограниченной бывает и минимальная высота прессформы. Как правило, достаточно 60-80 мм.

Частота вибрации:

• при изготовлении материала без щебня рекомендовано настраивать частоту 100 Гц, что позволяет ввести в резонанс самые мелкие частицы, улучшая распределение рабочей смеси;
• в остальных случаях достаточно частоты 50-75 Гц, что оптимально для производства брусчатки своими руками.

Сила сжатия:

• чем выше давление, которое оказывает станок, тем прочнее получается готовое изделие;
• сила сжатия ручных и гидравлических агрегатов отличается в сотни раз;
• чтобы изделие достигнуло требуемой прочности, в слабые агрегаты загружается смесь с повышенным содержанием цемента и добавок, что обуславливает конечную себестоимость плитки.

Оптимальный коэффициент уплотнения принимается, как 0.97-0.98, исходя из расхода портландцемента на 450-47- кг/м³ раствора

Мощность и параметры вибратора:

• для домашнего производства самодельный вибропресс достаточно оснастить одним вибратором мощностью 0.5 кВт;
• нарастить мощность можно, используя несколько источников вибрации;
• относительно небольшая амплитуда колебаний приемлема для более подвижной смеси, а высокая – для жесткой;
• для регулирования параметров вибраций следует установить потенциометр переменного тока;
• следует учитывать, что есть специфические требования к сети. Существуют однофазные устройства, работающие от сети 220 В, некоторые следует подключать к трехфазной – 380 В;
• вибратор должен быть правильно разбалансирован и закреплен по схеме;
• неправильное расположение устройства скажется на качестве материала.