Производство бетонной декоративной плитки своими руками: какие формы требуются, технология создания

Бетонная декоративная плитка является универсальным материалом для облицовки фасадов и внутренних стен любого помещения жилого или коммерческого здания.

Такие конструктивные элементы отличаются повышенной прочностью, долговечностью, низким показателем гигроскопичности и истираемости, не поддерживают развитие бактерий, образование плесени.

Кроме того, большинство бетонных облицовочных материалов выполняются с имитацией под природный камень, поставляются с разными геометрическими размерами и оттенками, что придаёт фасаду особую стилистическую выразительность.

Из чего состоит смесь?

Смесь для создания декоративной плитки из бетона состоит из ряда доступных в продаже ингредиентов, которые должны перемешиваться между собой в определённых пропорциях. Ниже подробно описывается состав таких изделий, в зависимости от сферы их применения и физико-механических характеристик.

Для наружных деталей

Для изготовления фасадных облицовочных плиток из бетона, применяются следующие минеральные и синтетические материалы:

• Портландцемент с маркой не менее, чем М400 – М500 в количестве до 10% – 12% от общего состава смеси.
• Мелкий заполнитель – кварцевый или речной мытый песок без пылеватых включений – от 25% до 35%.
• Крупный заполнитель – гранитный щебень, мраморная крошка, базальтовая дроблёная порода, лабрадорит, слюда, сцементированный песчаник и другие минералы, которые формируют общую структуру и внешний вид будущего изделия. Как правило, учитывая небольшую толщину плитки, максимальный гранулометрический состав крупного заполнителя не превышает 15 – 25 мм.
• Фиброволокно – композитные материалы повышенной прочности, которые существенно улучшают физико-механические показатели изделия, так как выполняют роль структурного армирования.
• Сухие или жидкие синтетические пигменты для придания плитке нужного оттенка.
• Противоморозная добавка, которая снижает пористость, что увеличивает показатель морозостойкости материала до максимальных значений.
• Гидрофобизаторы, обеспечивающие минимальную гигроскопичность структуры изделия.
• Пластификаторы, которые помогают достичь определённых показателей упругих деформаций, что снижает риск хрупкого разрушения.

Количество добавок и армирующих элементов значительно влияет на прочностные характеристики изделий, показатели их морозостойкости, водопоглощения, а также на долговечность облицовки.

Внутренних

В отличие от фасадной плитки, для производства интерьерных элементов декора, в структуре сырьевой смеси отсутствуют следующие ингредиенты:

• Для задания одного оттенка, как правило, применяется сухой пигмент, который не содержит токсинов и других вредных веществ.
• Учитывая, что интерьерная плитка не подвергается постоянному воздействию агрессивной окружающей среды, для пигментации её поверхности может применяться специальная интерьерная краска по бетону. Это покрытие также поможет удешевить изделие.
• Чаще всего, такая плитка имеет фактурную тыльную поверхность с рёбрами жёсткости для лучшего сцепления с адгезионными составами.
• В составе конструкции могут отсутствовать фиброволокна, так как, при её эксплуатации, не возникает температурного расширения или сжатия.
• В качестве вяжущего вещества может использоваться портландцемент с маркой М300.
• Помимо цемента, для достижения плотной структуры и привлекательного внешнего вида, в состав плитки может также добавляться известь или гипс, так как воздушное вяжущее отличается низкой плотностью и может легко использоваться в помещениях с нормальным температурно-влажностным режимом.

Главной задачей технолога на любом заводе при замешивании компонентов интерьерных плиток является достижение самых высоких экологических показателей, что сказывается на безопасной для пользователя эксплуатации продукции.

Что нужно для изготовления из бетона?

При создании декоративной плитки для фасадных или внутренних работ с имитацией под декоративный природный камень, используется ряд следующих приспособлений и некоторые виды оборудования:

• Весы для замера количества ингредиентов.
• При наличии инертных материалов разных фракций – набор сит для просеивания сырьевых компонентов.
• Ёмкость с лопастями, редуктором и электромеханическим приводом для замешивания ингредиентов.
• Формы для заливки полученной смеси с последующим достижением нужной фактуры плитки.
• Вибростол или глубинный вибратор для качественного уплотнения отформованного изделия.
• Печь с возможностью создания влажной высокотемпературной среды или пропарочная камера для ускорения твердения и набора материалом максимальной прочности.
• Станция для доработки поверхности, при необходимости получения полированного, шлифованного или промытого изделия.
• Устройства для перемещения готовой продукции или сырьевых компонентов по производственной площадке.

Формочки для отливки

Это основное оборудование, от которого зависит качество будущего изделия. К рассматриваемым заводским приспособлениям предъявляются следующие требования:

• Высокая прочность на сжатие, изгиб и ударные нагрузки.
• Коррозионная стойкость – рекомендуется покрывать материал маслом, либо выбирать полимерные конструкции с высокими показателями износостойкости.
• Геометрическая неизменяемость – при заливке формы сырьевой смесью, её ортогональность не должна меняться. Внутренняя плоскость также должна сохранять прямолинейное положение.
• Долговечность, которая сказывается на оборачиваемости. Любая стальная форма для промышленного использования должна выдерживать не менее 100 тыс. циклов. Эластомерные прокладки для задания фактуры должны служить не менее 5 тыс. циклов без необходимости их замены.
• Наличие эластомерных прокладок на лицевой грани, что упрощает расслаивание готовой продукции и снижает риск адгезии.
• Химическая стойкость материала против кислотных или щелочных составов.
• Простота мойки и обслуживания.
• Высокий уровень ремонтопригодности.
• Минимально возможная стоимость, которая обеспечит доступную начальную цену готового изделия при организации массового производства.

Формы могут быть трансформируемыми и стационарными, а от их количества, а также от выбора фактур внутренней поверхности зависит ассортимент будущей продукции. Владелец предприятия может начать производство с 6 – 10 единиц, но в процессе развития бизнеса заказывать новые формы, что расширит его номенклатуру.

Технологии создания

На практике используются несколько типов технологий производства плитки с имитацией под камень.

Литьё с твердением на воздухе

Классическая технология, когда готовый жидкий раствор в нужных пропорциях и требуемой консистенции заливается в заранее подготовленные формы с последующим формированием гидрозатвора и твердением в нормальных температурно-влажностных условиях.

Преимущества:

• небольшая себестоимость производственного процесса;
• возможность изготовления плиток даже в домашних условиях.

Недостатки:

1. низкие индексы прочности;
2. риск возникновения брака.

Литьё с автоклавным твердением

Технология повторяет предыдущую методику с той разницей, что отформованная декоративная плитка отправляется в автоклавную печь, где происходит её ускоренное твердение при высокой влажности и давлении водяного пара, что сопровождается повышением температуры до 120 ^оС.

Преимущества:

• достигается высокая прочность изделия;
• снижается риск некачественной химической реакции;
• ускорение производственного процесса.

Недостатки:

1. сложность при организации производства;
2. необходимость покупки и установки печи;
3. повышенные расходы на обеспечение работоспособности пропарочной камеры.

Полусухое вибропрессование

Относительно новая технология, при которой изделие не нуждается в боковых бортах, так как минимальное количество влажности обеспечивает высокую жёсткость сырьевого продукта. Уплотнение производится путём опускания пуансонов пресс-форм, внутри которых устанавливается высокоточный эксцентрик для обеспечения вибрации.

Преимущества:

1. отсутствие необходимости сборки полноценной формы;
2. самая высокая скорость производственного процесса.

Недостатки: на готовой продукции образуются крупные поры, что требует добавления химических пластификаторов и гидрофобных жидкостей для снижения индекса водопоглощения.

Вакуумное твердение

Самая дорогостоящая и эффективная технология, при которой уплотнение сырьевого продукта происходит в безвоздушном пространстве. Эксперты называют такую методику искусственным состариванием, так как, при её реализации, достигается высокий уровень уплотнения изделия, которое получает такие же физико-механические свойства как при многолетнем твердении и выветривании в природе.

• Преимущества: отменные показатели прочности, морозостойкости и водонепроницаемости, что существенно повышает надёжность и долговечность продукции.
• Недостатки: высокая стоимость, повышенные энергетические и временные затраты.

Как сделать самостоятельно?

Создание декоративной бетонной плитки – это сложный технологический процесс, который, помимо специальной обработки, требует наличия продолжительного опыта и познаниях в химии. В связи с этим, покупать такую продукцию рекомендуется только у поставщиков с завода.

Если же такой возможности нет, при самостоятельном изготовлении, необходимо тщательно выполнять все шаги определённой технологической карты:

• Выделяется место в крытом помещении для организации производства.
• На полу монтируется вибростол, на котором устанавливаются формы с нужной фактурой.
• Формы смазываются маслом изнутри, для снижения силы адгезии бетона с металлом или пластиком.
• На весах взвешиваются и дозируются заранее подобранные ингредиенты для плитки.
• В сухую смесь добавляется вода, после чего происходит равномерное перемешивание состава.
• Готовый раствор выливается в форму, штыкуется.
• Вибростол включается, после чего происходит уплотнение смеси.
• Поверхность отформованного изделия разглаживается и, при необходимости создания давления, прижимается пуансоном.
• Готовый сырьевой продукт накрывается мокрым материалом, под которым устанавливается тепловой обогреватель.
• На протяжении 48 – 72 часов происходит твердение вяжущего вещества и набор прочности изделия.
• По завершении набора прочности, конструкция разопалубливается, и готовая плитка извлекается, после чего она отправляется для вызревания на протяжении не менее 2 – 3 недель.
• Декоративная бетонная плитка с имитацией под природный камень не может использоваться ранее, чем через 3 – 4 недели после её формовки.

Возможные сложности и ошибки

При самостоятельном изготовлении плитки в домашних условиях, начинающий мастер неизбежно столкнётся с рядом сложностей:

• Главная ошибка – это выбор некачественных ингредиентов. Следует учесть, что мелкий и крупный заполнитель не должны содержать глиняных примесей и других посторонних включений.
• Низкие показатели прочности – при возникновении такой проблемы, причин может быть две – отсутствие армирования арамидным волокном и выбор некачественного цемента.
• Готовое изделие плохо отслаивается от поверхности формы – перед заливкой жидкой смеси в опалубку, необходимо смазать материал маслом, что снижает трение и сцепление.
• При снятии опалубки на поверхности материала образуются сколы или раковины – фактурная плоскость формы должна быть сделана из прочного и гибкого эластомера, который обеспечит надёжное отслаивание изделия без повреждения его декоративной плоскости.
• При твердении на поверхности материала появляются усадочные трещины – после заливки необходимо организовать уход за гидравлическим вяжущим и ни в коем случае не оставлять на солнце, так как слишком быстрое испарение воды приведёт к браку.

Качественное изделие получится только при условии досконального соблюдения технологической карты и рекомендаций экспертов, которые можно найти на многочисленных независимых форумах в сети.

Требования к организации цеха

Чтобы организовать свой собственный цех для производства декоративной плитки под камень, необходимо предусмотреть установку следующих типов оборудования:

• Помещение должно располагать мостовыми кран-балками, талями и другим грузоподъёмным оборудованием.
• Высота потолка должна быть не менее 4,2 – 5,4 м до низа ближайшей выступающей строительной конструкции.
• В цеху должна быть обеспечена эффективная приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением.
• Для снижения затрат на изготовление продукции, рекомендуется установить систему рециклинга.
• Каждое силовое оборудование, требующее подключения к 3-фазной сети, должно иметь собственный автомат с расчётной силой тока.
• Дозировка ингредиентов должна производиться с помощью электронных весов, во избежание ошибки при замесе.
• Перемешивание состава должно происходить с помощью электрических миксеров, исключающих неоднородность смеси.
• После формовки, бетон должен быть уплотнён на вибростоле с функцией высокочастотных колебаний.
• Пропарочная камера должна обеспечивать сокращение срока твердения бетонных изделий до минимальных значений, что позволяет получить предельную экономию на себестоимости изготовления.
• Рекомендуется установить все машины с функцией числового программного управления (ЧПУ), а между постами организовать автоматические транспортные тележки для достижения полной автоматизации процесса.
• При наличии БСУ, рекомендуется поставить отдельную систему прогрева инертных компонентов для получения бетона без дефектов и ущерба качеству.

Нужна ли сертификация?

Обязательная сертификация такой плитки требуется для возможности участия в тендерах на поставку изделий при необходимости облицовки фасадов капитальных многоквартирных домов.

Официальный документ учитывает ряд важных параметров:

• Прочностные характеристики изделий.
• Неизменность химического состава и рецептуры продукции.
• Соответствие технических условий, разработанных производственными предприятиями, требованиям действующих государственных нормативов.
• Обеспечение необходимых физико-механических характеристик.
• Снижение количества брака в партии продукции.
• Отсутствие существенных отклонений от геометрических размеров, так как ГОСТ регулирует эти погрешности и сводит их к минимуму, обязывая производителей соблюдать требования.

Даже при условии, что производитель не планирует выходить на крупномасштабный рынок капитального строительства, наличие сертификата соответствия существенно повышает авторитет продукции в глазах потребителя, что также позволяет установить более высокую розничную цену на товар.

Плюсы и минусы производства

Самостоятельное производство бетонных декоративных плиток для стен набирает популярность, что способствует открытию новых торговых точек и росту конкуренции, а также даёт ряд преимуществ:

• Возможность создания собственного модельного ряда изделий, габаритных размеров, в соответствии с индивидуальными пожеланиями.
• Контроль производства на каждом этапе, что обеспечивает неизменное качество продукции.
• Возможность получения коммерческой выгоды от реализации отделочных материалов.
• Создание здоровой конкурентной среды для других производителей.
• При наличии собственных строительных объектов – существенное снижение себестоимости облицовки фасадов или интерьеров.
• Возможность организации смежных коммерческих предприятий – торговля товарным бетоном, дробление заполнителей для каменных конструкций, устройство габонитовых стен и создание других отраслей бизнеса.

Несмотря на плюсы, такая деятельность также несёт за собой некоторые недостатки, из-за чего многие потребители предпочитают приобрести готовую продукцию:

• Финансовые риски при организации инвестиций, особенно, если бизнес-планирование сопряжено с получением банковского кредита или лизинга на оборудование.
• Необходимость поддержания конкурентоспособных цен для успешной реализации продукции.
• Существенные затраты на энергоснабжение промышленного объекта,
• Повышенный уровень ответственности за качество продукции.
• Необходимость формирования отдела продаж и маркетинга для создания эффективной рекламы.
• Необходимость постоянного совершенствования продукции, введения инновационных разработок для опережения конкурентов.

Средние расходы

Организация производства плитки с фактурой под натуральный камень может стать доходным бизнесом, при условии правильного распределения инвестиций. Средние расходы на создание таких материалов подробно описываются ниже.

Самостоятельное создание

Для производства плитки из бетона с фактурой под натуральный камень, мастер должен понести следующие расходы:

• Портландцемент – от 170 – 250 руб. за 1 мешок, 25 кг, или 8 – 10 руб. за 1 кг.
• Мытый речной песок – от 4 до 7 руб. за 1 кг.
• Мелкий гранитный щебень – от 11 до 15 руб. за 1 кг.
• Пластификаторы – от 70 – 150 руб. за 1 л.
• Пигментные составы – от 150 руб. за 1 кг.
• Форма из металла с откидными бортами и габаритами до 400 х 400 мм – от 3500 руб. (на заказ), как правило, ресурс таких конструкций не превышает 3 – 5 тыс. изделий.
• Миксер с дрелью для замешивания смеси – от 3,5 тыс. руб., либо поворотная бетономешалка – от 15 – 20 тыс. руб.
• Бытовой вибростол с габаритами до 600 х 1000 мм – от 15 – 30 тыс. руб.
• Ручной инструмент для заглаживания плоскости, разобпалубливания формы, транспортировки готовой плитки – до 5 – 7 тыс. руб.
• Расходные материалы – машинное масло, кисти, шланг для воды – от 3 – 4 тыс. руб.

Таким образом, при объёме производства до 5 тыс. изделий, с учётом затрат, описанных выше и энергопотребления, средняя стоимость 1 м² декоративной плитки с габаритами 400 х 400 мм, составит около 300 – 450 руб.

Данные расходы могут существенно сократиться при условии полностью ручного замеса и укладки раствора в форму, но такая технология также негативно влияет на качество продукции.

В цехе

Для организации производства бетонной декоративной плитки, в зависимости от количества производимой продукции, владелец бизнеса должен вложить следующие средства:

• Промышленные формы с пуансонами, откидными стальными бортами и эластомерной внутренней плоскостью с заданной фактурой – от 10 – 12 тыс. руб., с ресурсом полимерных плоскостей 10 – 15 тыс. изделий.

  Для начала собственного производства, рекомендуется приобрести не менее 4 – 5 типов форм в количестве до 20 ячеек для каждой, на сумму до 1,0 – 1,1 млн. руб.

• Промышленные весы для точной дозировки ингредиентов с функцией памяти последних показателей – от 30 – 50 тыс. руб.
• Бункер с объёмом до 1000 м² для замешивания ингредиентов – от 180 тыс. руб.
• Промышленная виброплощадка для уплотнения партии плиток до 40 единиц – от 1,1 – 1,3 млн руб.
• Пропарочная камера на 10 уровней, с габаритами каждого из них до 1200 х 1200 мм – от 450 до 900 тыс. руб.
• Шлифовальное оборудование для доработки лицевой плоскости плитки – 150 – 250 тыс. руб.
• Мойка высокого давления для отмывки плитки и форм перед изготовлением новых партий – 15 – 30 тыс. руб.
• БСУ (бетоносмесительный узел) при организации крупномасштабного производства – от 3,5 – 4,0 млн руб.
• Транспортные тележки для перевозки сырья и готовой продукции по цеху – не менее 2 шт. по 30 – 50 тыс. руб.
• Упаковочная станция для формирования паллет с продукцией – от 100 – 150 тыс. руб.
• Станция прогрева инертных материалов в зимнее время – от 350 – 500 тыс. руб.
• Плоттер для печати этикеток на партии товара – от 200 – 300 тыс. руб.
• Комплекс вибросит для сортировки инертных материалов по фракциям – от 70 – 120 тыс. руб.
• Станция покраски плитки с краскопультом – от 60 – 100 тыс. руб.

Таким образом, для организации полноценного производства со средним объёмом продукции до 200 тыс. плиток в месяц, потребуется около 7 – 10 млн руб., без учёта стоимости цеха, мостовых кранов, сборки электрощитов и линий рециркуляции отходов, а также вытяжных систем.

Заключение

Производство декоративной плитки из бетона под натуральный камень с каждым годом набирает популярность на всей территории нашей страны. Готовые изделия отлично подходят для облицовки как фасада, так и внутренних стен.

При производстве таких плиток своими руками, потребуются качественные ингредиенты и небольшое количество механического инструмента. В случае организации крупномасштабного производства в коммерческих целях, необходимо приобрести профессиональное оборудование с высоким уровнем автоматизации, производительность которого должна соответствовать планируемому объёму продаж готового товара.