Форма для литья фигурных изделий из бетонной смеси и способ изготовления элементов дренажной системы с ее использованием

1 Настоящее изобретение относится к области строительства и более точно касается формы для литья фигурных изделий из бетонной смеси и способа изготовления элементов дренажной системы с использованием такой формы. Известна форма, выполненная из металла,имеющая дно, боковые и торцевые стенки, выпускаемая немецкой фирмой HAURATON, для изготовления фигурных изделий из бетонной смеси способом вибросухого прессования. Однако ассортимент изделий, которые могут быть получены способом вибросухого прессования и при использовании известной формы,ограничен, в частности, невозможно изготовить изделия с боковыми ответвлениями, частичными выступами, получаемые изделия громоздкие,тяжелые. Такие изделия невозможно выполнить тонкостенными из-за специфики расформовки. Известна также разборная металлическая форма, используемая фирмой АСО SELF для литья фигурных изделий, в частности, элементов дренажных систем, из полимербетона. Способ литья состоит в том, что смесь заливают в форму, уплотняют ее на вибростенде, выдерживают до затвердевания смеси и извлекают готовые изделия. Такая форма позволяет изготавливать большой ассортимент дренажных стоков,используя постоянную основу формы и меняя лишь ее части. Однако эта форма не может быть использована для изготовления дренажных изделий из бетонной смеси, поскольку цемент,соприкасаясь с металлом, вступает с ним в реакцию, что приводит к быстрому выходу формы из строя. В то же время дренажные стоки, изготовленные из полимербетона, пригодны для использования при температурах не ниже 0-5 С и не выдерживают условий русской зимы. Кроме того, при монтаже сток обычно укладывают на бетонную подушку и, учитывая, что у бетона и полимербетона коэффициенты линейного расширения существенно различны, в такой конструкции между бетонной подушкой и стоком, как правило, образуется полость, заполнение водой которой приводит к разрушению стока. В основу изобретения поставлена задача создать форму для отливки фигурных изделий из бетонной смеси, в том числе и с большими фигурными пустотами, боковыми ответвлениями и частичными выступами, которая характеризовалась бы при этом достаточно большим сроком службы, а также создать способ изготовления элементов дренажной системы с использованием такой формы, который не требовал бы привлечения высококвалифицированного персонала и позволял бы изготавливать большой ассортимент тонкостенных элементов дренажных систем из бетона. Поставленная задача решается тем, что форма для литья фигурных изделий из бетонной смеси, содержащая дно, боковые и торцевые стенки, согласно изобретению, выполнена как 2 одно целое из пластмассы, коэффициент линейного расширения которой больше, чем коэффициент линейного расширения бетона. Целесообразно в дне формы выполнить продольный U-образный выступ, один торец которого прилегает к торцевой стенке формы и оснащен выступающим пояском по всему периметру, а другой торец расположен с зазором относительно соответствующей торцевой стенки формы, а также оснастить форму торцевой вставкой по ширине зазора и в ней выполнитьU-образную канавку для формования в готовом бетонном изделии выступа по форме выемки на его противоположном торце, отформованной выступающим пояском продольного выступа формы. Желательно также оснастить форму дополнительной боковой поперечной вставкой Uобразной формы, один торец которой имеет криволинейную поверхность, приспособленную для сопряжения с боковой поверхностью Uобразного продольного выступа, а другой торец идентичен торцу этого выступа, прилегающему к торцевой стенке формы. В предпочтительном варианте выполнения форма снабжена двумя дополнительными фигурными продольными вставками по длине формы, каждая из которых ограничена двумя взаимно перпендикулярными плоскими гранями и соединяющей эти грани криволинейной поверхностью по форме боковой поверхности продольного выступа. Можно, кроме того, в форме вдоль обеих сторон продольного выступа на дне формы выполнить два плоских выступа, высота которых существенно меньше высоты продольного выступа и которые предназначены для формирования в готовом изделии полочек для укладки опорной решетки. Предпочтительно форму выполняют из полиэтилена, полипропилена, АБС, полистирола или композитных материалов на их основе, что обеспечивает минимальную адгезию материала формы с бетонным изделием, которое в ней формуется. Поставленная задача решается также и тем, что в способе изготовления элемента дренажной системы путем заливки в форму бетонной смеси, уплотнения ее на вибростенде, выдерживания до затвердевания смеси и извлечения готового бетонного изделия, согласно изобретению, бетонную смесь заливают в форму,выполненную как одно целое из пластмассы,коэффициент линейного расширения которой больше коэффициента линейного расширения бетона и перед извлечением готового изделия форму нагревают до температуры начала расширения пластмассы во всем объеме формы. Целесообразно нагрев формы осуществлять в ванне с горячей жидкостью, предпочтительно водой. 3 В ряде практических случаев возможно форму нагревать при температуре жидкости 6070 С в течение 30-90 с. Возможно перед заливкой бетонной смеси на дно формы вдоль ее боковых стенок закладывать металлические вставки обрамления опорной решетки. В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его осуществления и прилагаемыми чертежами, на которых фиг. 1 изображает форму для литья элемента дренажной системы, согласно изобретению, изометрия; фиг. 2 - вид сверху на форму, изображенную на фиг. 1; фиг. 3 - разрез по III - III на фиг. 2; фиг. 4 - торцевую вставку, изометрия; фиг. 5 - поперечную боковую вставку,изометрия; фиг. 6 - продольные фигурные вставки,изометрия; фиг. 7 - форму в сборе с поперечной и фигурной продольной вставками, изометрия; фиг. 8 - элемент дренажной системы с отверстием для бокового отвода, изометрия; фиг. 9 - элемент дренажной системы с чугунными вставками обрамления опорной решетки, изометрия; фиг. 10 - фрагмент дренажной системы в сборе, изометрия. Изображенная на фиг. 1-3 форма для литья фигурных изделий из бетонной смеси содержит дно 1 прямоугольной формы и боковые и торцевые стенки 2, 3, наклоненные под небольшим углом к вертикали. В дне 2 формы выполнен продольный U-образный выступ 4, один торец которого прилегает к торцевой стенке 3 формы и оснащен выступающим пояском 5 по всему периметру этого торца, а второй торец расположен с зазором 6 относительно соответствующей торцевой стенки 3 формы. Вдоль обеих сторон продольного выступа 4 на дне 1 формы выполнены два плоских выступа 7, высота которых существенно меньше высоты продольного выступа 4 и которые предназначены для формирования в готовом изделии полочек для укладки на них опорной решетки. Форма выполнена как одно целое из пластмассы, коэффициент линейного расширения которой больше, чем коэффициент линейного расширения бетона. В качестве материала формы может быть использован полиэтилен, полипропилен, АБС, полистирол или композитные материалы на их основе. Форма, представленная на фиг. 1-3 оснащена также торцевой вставкой 8, в увеличенном масштабе показанной на фиг. 4. Вставка 8 имеет толщину по размерам зазора 6 (фиг. 2), и ее конфигурация соответствует конфигурации торцевой стенки 3 формы. Кроме того, в теле вставки 8 выполнена U-образная канавка 9 для формования в готовом бетонном изделии вы 002626 4 ступа по форме выемки на его противоположном торце, отформованной выступающим пояском 5 продольного выступа 4 формы. Вариант выполнения формы, предназначенный для формования элемента дренажной системы с боковым ответвлением, дополнительно снабжен боковой поперечной вставкой 10, изображенной на фиг. 5. Один торец вставки 10 имеет криволинейную поверхность 11, приспособленную для сопряжения с боковой поверхностью U-образного продольного выступа 4, другой торец этой вставки идентичен торцу выступа 4, прилегающему к торцевой стенке 3 формы и оснащен идентичным выступающим пояском 5. В еще одном варианте выполнения форма оснащена двумя зеркально симметричными левой и правой фигурными продольными вставками 12, представленными в изометрии на фиг. 6. Вставки 12 выполнены по длине формы и ограничены каждая двумя взаимно перпендикулярными плоскими гранями 13 и 14 и соединяющей эти грани криволинейной поверхностью 15 по форме боковой поверхности продольного выступа 4. На фиг.7 изображена форма, согласно изобретению, с торцевой вставкой 8, поперечной боковой вставкой 10 и одной фигурной продольной вставкой 12. На фиг. 8 показан готовый элемент дренажной системы, отлитый из бетонной смеси с использованием формы, изображенной на фиг. 7. Этот элемент содержит U-образный желоб 16 для стока воды, боковое отверстие 17 для подсоединения ответвления, сформованное посредством вставки 10, торцевую U-образную выемку 18, сформованную пояском 5, полочки 19 для укладки опорной решетки, сформованные продольными выступами 7, и боковую наружную цилиндрическую поверхность 20, отформованную с помощью вставок 12. Показанный на фиг. 9 элемент дренажной системы включает в себя дополнительно чугунные элементы 21 обрамления опорной решетки,которые в процессе изготовления перед заливкой бетонной смеси были помещены в литьевую форму. Кроме того на этой фигуре хорошо видно, что на втором торце элемента имеется выступ 22, ответный выемке 18, сформованный канавкой 9 торцевой вставки 8 и предназначенный для стыковки отдельных элементов набора в дренажную систему при взаимодействии с выемкой 18 соседнего элемента. В чугунных элементах 21 предусмотрены отверстия 23 для надежного крепления верхней декоративной решетки. Изображенный на фиг.10 фрагмент дренажной системы содержит четыре состыкованных между собой посредством выступов 22 и выемок 18 дренажных элемента 24. При этом два элемента 24 образуют часть основного стока, и два другие образуют боковое ответвление, 5 соединенное с основным стоком через отверстие 17. Способ изготовления элемента дренажной системы, согласно изобретению, состоит в том,что предварительно приготовленную бетонную смесь заливают в литьевую форму, выполненную как одно целое из пластмассы, коэффициент линейного расширения которой существенно превышает коэффициент линейного расширения бетона. В форму перед заливкой смеси устанавливают торцевую вставку 8 и в зависимости от требуемой конфигурации изготавливаемого элемента дополнительно устанавливают боковую вставку 10 и/или продольные вставки 12 и/или чугунные элементы 21 обрамления опорной решетки с обеих сторон от продольного U-образного выступа 4. После заливки смесь уплотняют на вибростенде, выдерживают до затвердевания смеси. Перед извлечением готового изделия форму нагревают до температуры начала расширения пластмассы во всем объеме формы. Нагрев форм осуществляют путем помещения их в ванну с горячей жидкостью, предпочтительно, водой. В частности,нагрев может быть осуществлен при температуре воды 60-70 С в течение 30-90 с при возможном добавлении в воду пластификатора. После нагрева осуществляют расформовку, т.е. извлечение готовых изделий. Операция нагрева форм облегчает процесс извлечения готовых изделий из форм, а также позволяет повысить за счет этого качество готовых изделий, их эстетические, потребительские свойства и точность тиражирования при производстве промышленных партий. При этом воздействие горячей воды в ванне немного размягчает материал формы, а увеличение ее геометрических размеров, величина которого отличается от увеличения геометрических размеров готового изделия (превышает его), облегчает процесс расформировки. Попадание горячей воды внутрь формы способствует отслоению материала готовых изделий от стенок формы и вставок, что, в свою очередь, способствует легкому и бездефектному извлечению готовых изделий из формы во время их окончательной расформовки. Окончательная расформовка состоит в извлечении готовых изделий вместе со вставками из формы, что достигается путем разгибания стенок 2 формы относительно ее дна 1,и отделения вставок от изделий. Использование форм, которые изготовлены из пластической массы, например, полипропилена, обеспечивает минимальную адгезию материала формы к материалу изделия, которое формуется в ней, и значительно больший коэффициент линейного температурного расширения, чем соответствующий коэффициент бетона. Благодаря этому обеспечивается возможность получения готовых изделий с углублениями и отверстиями относительно больших по сравнению с общими размерами изделий разме 002626 6 рами при одновременном повышении срока службы литьевых форм и снижении трудоемкости процесса изготовления. При использовании формы только с одной установленной перед загрузкой смеси торцевой вставкой 8 формуется типовое готовое изделие элемент дренажной системы, который содержит боковые стенки, цилиндрический желоб 16 для стока воды, выемку 18 и выступ 22 вокруг Uобразных отверстий ввода или вывода воды для стыковки отдельных элементов в дренажную систему и полочки 19 для установки опорной решетки. При использовании формы с одной или несколькими установленными дополнительными профилированными боковыми вставками 10 в готовом изделии (см. фиг. 8) формуются дополнительные одно или несколько U-образных отверстий для ввода или вывода воды, необходимых при создании поворотов и или ответвлений в маршруте дренажной системы. При использовании формы с установленными дополнительными фигурными продольными вставками 12 в боковых стенках готового изделия формуются дополнительные цилиндрические поднутрения, которые позволяют значительно снизить материалоемкость готовых изделий и их вес. Возможны также комбинации вставок 8,10, 12, которые используются при формовке готовых изделий с одним, двумя или несколькими торцевыми и боковыми отверстиями для организации углов, концов, поворотов, схождений или разветвлений в маршруте дренажной системы. При использовании формы с дополнительно установленными металлическими элементами 23 (фиг. 9) формуется элемент дренажной системы повышенной прочности и с обеспеченной возможностью надежного крепления к нему верхней декоративной решетки. Такие элементы могут быть использованы, например, при необходимости организации безопасного движения вдоль дренажной системы и непосредственно по ней тяжелых автомобилей, движущихся с относительно высокой скоростью. Применение литьевых форм со съемными профилированными вставками из пластической массы обеспечивает возможность изготовления изделий с полостями и отверстиями относительно больших размеров, что дает возможность получить новые потребительские качества изделий, а также повысить их эстетические характеристики при одновременном повышении срока службы литьевых форм и профилированных вставок и снизить трудоемкость процесса изготовления. Использование способа и устройства,предлагаемых для изготовления элементов дренажной системы, обеспечивает по сравнению с известными существующими способами следующие преимущества: повышение точности 7 тиражирования и повышение качества набора изделий и их эстетических потребительских свойств за счет получения изделий с достаточно большими по сравнению с общими размерами изделия размерами полостей и отверстий, несколькими гладкими рабочими поверхностями,возможно, с декоративными закруглениями,удешевления процесса производства за счет применения пластмассовых форм с профилированными пластмассовыми вставками, более технологичных и дешевых в производстве, чем металлические, а также за счет возможности организации конвейерного варианта производственного процесса. Формование гладкой поверхности цилиндрической полости улучшает условия стока воды по дренажной системе, а формование ответных выступов 22 и выемок на 18 торцах каждого элемента дренажной системы облегчает агрегатирование элементов набора в дренажную систему и обеспечивает исключение вытекания воды из дренажной системы в непредусмотренных направлениях. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Форма для литья фигурных изделий из бетонной смеси, содержащая дно, боковые и торцевые стенки, отличающаяся тем, что она выполнена как одно целое из пластмассы, коэффициент линейного расширения которой больше, чем коэффициент линейного расширения бетона. 2. Форма по п.1, отличающаяся тем, что в ее дне выполнен продольный U-образный выступ, один торец которого прилегает к торцевой стенке формы и оснащен выступающим пояском по всему периметру, а другой торец расположен с зазором относительно соответствующей торцевой стенки формы, причем форма снабжена торцевой вставкой по ширине зазора, и в ней выполнена U-образная канавка для формования в готовом бетонном изделии выступа по форме выемки на его противоположном торце, отформованной выступающим пояском продольного выступа формы. 8 3. Форма по п.2, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной боковой поперечной вставкой U-образной формы, один торец которой имеет криволинейную поверхность,приспособленную для сопряжения с боковой поверхностью U-образного продольного выступа, а другой торец идентичен торцу этого выступа, прилегающему к торцевой стенке формы. 4. Форма по п.2 или 3, отличающаяся тем,что она оснащена двумя дополнительными фигурными продольными вставками по длине формы, каждая из которых ограничена двумя взаимно перпендикулярными плоскими гранями и соединяющей эти грани криволинейной поверхностью по форме боковой поверхности продольного выступа. 5. Форма по любому из пп.2-4, отличающаяся тем, что в ней вдоль обеих сторон продольного выступа на дне формы выполнены два плоских выступа, высота которых существенно меньше высоты продольного выступа. 6. Форма по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что она выполнена из полиэтилена, полипропилена, АБС, полистирола или композитных материалов на их основе. 7. Способ изготовления элемента дренажной системы путем заливки в форму бетонной смеси, уплотнения ее на вибростенде, выдерживания до затвердевания смеси и извлечения готового бетонного изделия, отличающийся тем,что используют форму по любому из пп.1-6 и перед извлечением готового изделия форму нагревают до температуры начала расширения пластмассы во всем объеме формы. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что нагрев формы осуществляют в ванне с горячей жидкостью, предпочтительно водой. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что форму нагревают при температуре жидкости 6070 С в течение 30-90 с. 10. Способ по любому из пп.7-9, отличающийся тем, что перед заливкой бетонной смеси на дно формы вдоль ее боковых стенок закладывают металлические элементы обрамления опорной решетки.