Гипсті қабырғалық бұйымның сипаттамасы
Аннотация
Берілген курстық жұмыста өндірістік қуаттылығы 32 000 м3жылына гипс негізіндегі бұйымдар шығаратын шағын зауыттың қалыптау цехының жобасы, зауыттың бизнес - жоспары және өндіру технологиясы көрсетілген. Дипломдық жұмыста материалдың беріктігін арттыру үшін гипске қосымша материалдар қосу арқылы ғылыми зерттеу жұмыстары жасалды. Осы курстық жұмыста бұйымдардың технологиялық картасы, негізгі техника-экономикалық көрсеткіштері, ғылыми зерттеу нәтижелері берілген. Бұйымдарға қолданылатын шикізат материалдардың құрамы, қолданылатын қондырғы - құралдар, технологиялық есеп - қисаптар және бұйымдарға қойылатын талаптар сипатталған.
Курстық жұмыс А4 көлемдегі форматта - 89 беттен тұрады, құрамында: 13 - суреттік схемалар, 39 - кестеден құралған.
Мазмұны
Нормативтік сілтемелер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
Белгілеулер мен қысқартулар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
Анықтамалар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12
1 Әдебиеттік шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14
1.1 Гипстік тұтқыр негізіндегі композициялық материалдар ... ... ... ... ... ... ... ... 14
1.2 Гипс негізінде өндірілген бұйымдардың технико-экономикалық тиімділігі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
1.3 Гипстік бетон мен бұйымдардың қасиеттерін жоғарлату ... ... ... ... ... ... .. ... ...16
2 Эксперименттік бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
2.1 Зерттеу мақсаттарын белгілеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...19
2.2 Сынау әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
2.2.1 Гипстің ұнтақ майдалығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .19
2.2.2 Гипс қамырының қалыпты (нормальді) қоюлығын анықтау ... ... ... ... ... ... .20
2.2.3 Гипс қамырының ұстасу уақытын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
2.2.4 Гипс қамырынан жасалынған үлгінің иіліп жəне сығымдалып сынғандағы беріктік шегін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...22
2.3 Шикізат материалдары (техникалық сипаттамалары) ... ... ... ... ... . ... ... ... ..23
2.4 Зерттеу бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26
2.4.1 Араласпанының қалыпты қоюлығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...27
2.4.2 Гипсті араласпасының ұстасу уақытын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27
2.4.3 Үлгілердің құрамына қоспа қосылғаннан кейінгі орташа және нағыз тығыздығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2 8
2.4.4 Үлгілердің қоспа қосылғаннан кейінгі кеуектілігін анықтау ... ... ... ... ... ... 29
2.4.5 Үлгілердің қоспа қосқандағы қысу беріктігін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ..30
2.4.6 Үлгілердің қоспа қосқаннан кейінгі жібу коэффициентін анықтау ... ... ... ..31
2.5 Қорытындылар мен ұсыныстар ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .32
3 Технологиялық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 33
3.1 Өнімнің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 33
3.2 Цехтың жұмыс істеу режимі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...34
3.3 Өндірістік қуаттылық ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .34
3.4 Бұйымды өндіру тәсілін техника-экономикалық негіздеу ... ... ... ... ... ... ... ... 35
3.5 Бұйымдарды өндірудің технологиялық нобайы және түсініктемесі ... ... ... ...36
3.6 Масса араласпасын дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..39
3.7. Бұйым дайындаудың технологиялық режимдері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ...40
3.8 Қондырғы-құралдар мен ғимараттың техникалық сипаттамалары ... ... ... ... .44
4 Өндірістік технологиялық есеп-қисаптар ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 52
4.1 Масса араласпасын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..52
4.2 Қалыптау бекеттерінің санын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .52
4.3 Массааралапасы мен материалдарға сұраныс және гипсоблок араласпасының құрамын есептеу әдітемесі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...53
4.4 Электр энергиясының шығынын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .54
4.5 Шығарылатын өнімнің сметалық шығынын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 54
4.6 Зауыттағы жұмыскердің тағайындалуы мен олардың санын анықтау ... ... ... 55
4.7 Мамандардың бір айлық қызметтік жалақысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..56
4.8 Өндірістік қондырғы-құралдардың жалпы тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .57
4.9 Дайын өнім өндірудің сапасын бақылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 58
5 Дайын бұйым және шикізат материалдарының қоймасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... 61
6 Тіршілік қауіпсіздік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..63
6.1 Еңбекті қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...63
6.2 Өндірістік санитариялық іс-шаралар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .64
6.3 Технологиялық процестерді жүргізу қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..65
6.4 Төтенше жағдай кезінде тіршілік қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .66
6.5 Өртке қарсы сақтандыру ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..67
7 Қоршаған ортаны қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...71
8 Сәулет құрылыс бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .72
8.1 Құрылыс ауданының климатологиялық сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... .72
8.2 Көлемдік-жоспарлық шешімдер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...72
8.3 Конструкциялық шешім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .72
9 Экономика бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .73
9.1 Жобаланған мекеменің сметалық құндылығын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ...73
9.2 Шаруашылық кірісті және жалақы қорын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .74
9.3 Негізгі техника - экономикалық көрсеткіштер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..77
Бизнес-жоспар ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 78
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .87
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .88
Нормативтік сілтемелер
Бұл дипломдық жұмыста келесідей нормативтік сілтеме көрсетілген:
ГОСТ 6428-83. Плиты гипсовые для перегородок. Технические условия.
МЕСТ 23732-79 Вода для бетонов и растворов Технические условия.
ГОСТ 4013-82-Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия
ГОСТ 125-79-Вяжущие гипсовые. Технические условия.
ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний
ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства.
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия.
Белгілеулер мен қысқартулар
МеСТ - мемлекеттік стандарт
мм - милиметр
м[3]- шаршы метр
т.б. - тағы басқа
т.с.с. - тағы сол сияқты
В, L, Н - ені, ұзындық, биіктік
кВт - киловат
т - тонна
сек - секунт
МПа - мега паскаль
кгм3 - тығыздық мөлшері
м - метр
сағ - сағат
кг - килограмм
°С - градус Цельсий
% - пайыз
г - грамм
см[3] - шаршы сантиметр
м[2] - метр квадрат
МПа - қысымның өлшем бірлігі
Ек - жұмыс уақытының жылдық қоры, сағ.
Т - негізгі қондырғылардың (пештің) жобаланған тоқтатылуы, caғ.
К - жұмыстың күнтізбелік уақыты, caғ
ВК-валды кіріс
ВР-өнімді сатқаннан кейінгі табыс
ЕК-есептік кіріс
Е-экономикалық тиімділік коэффициенті
МШ-материалдың шығындары
Нқор-негізгі қор
ӨҚ-өндірістік қуаттылығы
Пт.р. - еңбек ресурстарына төленетін қаржы
ПФ - өндірістік қорға төленетін қаржы
тг - теңге
ТӨ - тауарлы өнім
Ц1 - бұйымдардың түрлерінің көтерме бағасы
ШК-шаруашылық кіріс
Анықтамалар
Бұл дипломдық жұмыста келесідей анықтамалар келтірілген:
Гипсті блоктар - гипс тұтқыр негізіндегі толықтырғыш және қоспа қосу арқылы өндірілетін жылуоқшаулағыш және акустикалық материал.
Минералды қоспа - табиғи немесе жасанды дисперсті бейорганикалық қоспа.
Гипс - 1) CaSO4*2H2O минералы - табиғи гипс; 2) CaSO4*0.5 H2O (алебастр) құрылыс гипсі - 140-190ºС температурада табиғи гипсті күйдіру арқылы алынатын, ауада тез қатайатын тұтқыр зат.
Гипсті бетон - гипсобетонның ұстасуын баяулатқыш, сондай-ақ су мен атмосфераға төзімділігін арттырғыш минералды және органикалық толтырғыштар мен қоспаларды пайдаланатын гипстік тұтқыр материалдар негізіндегі бетон.
Толтырғыштар -- байланыстырғыш материалдармен және сумен белгілі бір құрам бөлікте араласа отырып, бетон түзетін, белгілі бір дәндік құрамдағы табиғи немесе жасанды, кеуекті немесе тығыз материалдар.
Нағыз тыгыздық - абсалюттік тығыз жағдайдағы бірлік көлемінің салмағы.
Орташа тығыздық - табиғи жағдайдағы бірлік көлемінің салмағы.
Кеуіктілік - материалдың көлемінде бос қуыстарын мөлшерін көрсететін өлшем.
Су сіңіргіштік - материалдың сұйық күйдегі суды өз бойына сіңіруі және оны өз бойында ұстау қасиеті.
Суға төзімділік - материалдың өз қасиеттерін суда сақтау.
Беріктік дегеніміз - материалдың сыртқы күштердің әсерінен күйрету немесе қарсыласу қасиеті.
Кіріспе
Тұрғызылған тұрғын үйлер мен ғимараттардың сапасы оны тұрғызудағы пайдаланылған құрылыс материалдарының, бұйымдарының және конструкциялардың сапасына, сондай-ақ мұқият қабылдауға, құрылыс алаңының жағдайында дұрыс қоймалап және сақтауға, қәзіргі заманғы құрал-жабдықтарды қолдануға байланысты.
Материалдық және энергетикалық қорлардың минималды шығынмен қарқынды технологияларды құру - халық шаруашылығының барлық салаларының, соның ішінде құрылыс материалдары мен бұйымдарын өндіретін құрылыс индустриясының басты тапсырмасы.
Алғашқы елбасымыз Қазақстан Халқына арнаған Жолдауында құрылыстың ауқымды көлемі құрылыс материалдары мен бұйымдарының өндірісінің дамуын, сонымен қатар капиталсалымын талап етеді. Сондықтан шығындарды азайту жолдарын іздестіру маңызды тапсырма болып табылады.
Гипсті материалдар мен бұйымдарды өндірісі үшін негізгі шикізаттар көзі гипс пен ангидриттің табиғи шығатын жері, сонымен қатар аз дәрежедегі құрамында гипсі бар тау жыныстары болып табылады.
Гипсті бетоннан жасалынған бұйымдар мен конструкциялар негізінен тұрғын - үй, азаматтық және өнеркәсіптік құрылыстарда көп қолданылады. Гипсті бетонның ішкі құрылысының қуысты болуына орай, олардың жылу мен дыбыс ұстау көрсеткіштері жақсы жағынан ерекшеленеді. Тағы бір жетістігі гипсті бетонды өндіруде энергия ысырабтары 2-есе аз. Басқа қабырғалық материалдармен салыстырғанда құрылыстағы жұмыстың еңбек сыйымдылығы 1,5-1,8 есе төмендейді. Гипстібетон бұйымдар өндірісінің ұйымдастыруға жұмсалған күрделі қаражат эквивалентті жағдайда қолданылған керамикалық бұйымдармен салыстырғанда 2-есеге дейін кемиді. Ал егер қабырғаны майда, ұялы бетоннан алынған блоктармен құрастырсақ, онда құрылыстың өзіндік құнын 2-3-есе арзандатуға болады.
Нарықтық экономика жағдайында құрылыс материалдарын пайдалану мен өндіруде белгілі бір тепе-теңдік орын алды:
Біріншіден, жергілікті шикізаттарды пайдалану арқылы тұрғызылған ғимараттардың салмағын айтарлықтай төмендетуді қамтамасыз ететін материалдар мен бұйымдар өндірісі қарқынды дамуда;
Екіншіден, энергияны үнемдейтін технология бойынша материалдар, бұйымдар мен конструкциялардың (алдымен қоршағыш) өндіріс ауқымы айтарлықтай өсуде;
Үшіншіден, қәзіргі заманғы құрылыс үшін экологиялық қәуіпсіз материалдар мен бұйымдардың мөлшерлемесінің өсу тепе-теңдігі сипатқа ие, онымен қоса екінші қайтара (вторичный) шикізат пен түрлі өндіріс қалдықтарын қолдану есебінен шикізат қоры кеңеюде, бұл материалдар мен бұйымдарды өндіру кезінде шығындарды 12...20% -ға азайтуды қамтамасыз етеді; құрылыстың материалдық базасының дамуына салынатын капитал қор қажеттілігін 2...3 есе төмендетуге және бір мезгілде қоршаған табиғат ортасын қорғаудағы тапсырмаларды шешуге мүмкіндік береді.
Егер гипсті материалдар мен бұйымдарды осы тенденцияда тұрғысынан қарайтын болсақ, онда олар қәзіргі кезде кең қолданылып жүрген ұқсас құрылыс материалдары мен бұйымдарымен салыстырғанда олар оңтайлы жағдайда тұр.
Бұл табиғи гипсті шикізат пен құрамында гипсі бар қалдықтардың кең таралуымен, олардың гипсті тұтқырларға өңдеудегі қарапайымдылығы мен экологиялық тазалығымен негізделген, ал соңғысы - басқа минералды тұтқырлар мен бұйымдармен салыстырғанда отын мен энергия шығынының аздығымен (мысалы, цемент өндірісіне қарағанда сәйкесінше 4 және 5 есе аз); цементпен салыстырғанда гипсті кәсіпорындарындағы жабдықтардың меншікті капитал салымы мен металл сыйымдылығының төмендігімен (сәйкесінше 2 және 3 есе аз), ал бұл орташа және аз қуаттылықтағы өнеркәсіп өндірісін ұйымдастыру кезінде өте маңызды.
Гипс химиялық құрамы бойынша улы емес, оны қайта өңдеу кезінде қоршаған табиғи ортаға СО2 бөлмейді. Сондықтан (цемент пен әктен айырмашылығы) одан алынған тұтқыр аллергенді болып табылмайды және силикоз ауруын туындатпайды. Оның негізінде туындаған құрылыс материалдары мен бұйымдардың қасиеттерінің көрсеткіштері жоғары (жеңілдігі, аз жылу- және дыбыс өткізгіштігі, жоғары отқа- және өртке тұрақтылығы, сонымен қатар сәнділігі). Гипсті материалдар мен бұйымдардың артық ылғалды сіңіріп алып оны бөлмелер ауасы құрғап кеткенде он беретін қабілетіне есебінен үй бөлмелерінде жағымды микроклимат беретінін де айтпау кетпеуге болмайды.
2004 жылы Қазақстандағы құрылыс материалдар рыногі 207,5 млн.тенгеге бағаланған.Айта кету керек, соңғы 10 жылда құрылыс материалдарын өндіру көлемі 176 млрд теңгеден 586 млрд теңгеге дейін 3 есеге өсті.
Қазақстан цемент өндірісін дамыту үшін, сонымен қатар әк, гипс және шпаклевка өндірісі үшін шикізаттық мүмкіндіктерге бай. Қазақстан гипс пен шпаклевка өндірісі үшін табиғи карбонатты шикізаттың ірі қорына бай.
Басты төрт индустриалды орталықты бөліп жарып айту ұсынылады, олар құрылыс материалдарды өткізу ірі рыногы болып табылады. Олар құрылыс материалдар кластерінің дамуының географиялық базасы болуы тиіс:
- Орталық (Астана қаласы, Ақмола, Қарағанды, Қостанай, Шығыс-Қазақстан облысы).
- Батыста (Ақтөбе, Батыс-Қазақстан, Атырау, Мангыстау облысы);
- Шығыста- (Шығыс-Қазақстан, Павлодар облысы);
- Оңтүстікте - (Алматы, Тараз, Оңтүстік-Қазақстан, Қызылорда облыстары).
Болашақта Қазақстанда гипстібетонды блоктар өндірісі айтарлықтай өсетіндігі болжамдалуда, бұл экономика мен тұрғын үйлердің сапасына оң әсерін бермекші.
Әдебиеттік шолу
1.1 Гипстік тұтқыр негізіндегі композициялық материалдар
Гипсті тұтқыр және полимерлі қоспа (эпоксидті шайыр эмульсиясы 1%) негізінде өлшемдері 350х300х12мм және 400х300х14мм болатын ИНТЕРОН және ГИЛЕИТ маркалы плиталар дайындалады. Полимерлі қоспа нәтижесінде плита беріктігі 30-40% өсті, ал су сіңіргіштігі 45-60% азайды. Бұл плиталарды залдарды, фойе, холл және дәліздерді әрлеуде қолданады. Негізгі физика-механикалық қасиеттері 2.1.1-кестеде көрсетілген.
Кесте - 2.1.1 Плиталардың физика-механикалық қасиеттері
Қасиеттері
Көрсеткіштері
ИНТЕРОН
ГИЛЕИТ
Орташа тығыздығы кгм3
1500
400-500
Майысу беріктігі Мпа
10
3
Меншікті қаттылығы МПа
400
40
Су сіңіргіштігі %
7
-
Жылуоқшаулағыш ТИЗОЛ материалын жылу оқшаулау мақсатында тұрғын, азаматтық және өндірістік ғимараттарда конструкция ретінде қолданады. Құрамы гипске полимерлі қоспа (3-15%) қосып, конвейерде еркін құю технологиясымен жасалып, кептірілген материал. Өлшемдері (600-1000)х(500-600)х(50-150)мм.
Композициялық фибропенополимерлі отқа төзімді гипсті материал металл конструкциялы үлкен ауқымды үймереттерді оттан қорғау үшін арналған. Ол жоғары деформациялық және сызатқа төзімділік қасиетке ие. Бұл материал санитарлық-гигиеналық жағынан экологиялық таза, ал өрт қауіптілігіне байланысты жанбайтын құрылыс материал тобына жатады.
Осылайша гипстің сынғыштық және суға төзімсіздік кемшіліктерін келесідегідей шештік:
сынғыштығын құрамына 10% дисперсті толықтырғыш (базальт талшығы) пен комплексті байланыстырғыш ( акрильді полимер) қосу арқылы;
суға төзімсіздігін құрамына цемент пен полимерлі байланыстырғыш негізіндегі комплексті минералды қоспа қосу арқылы;
Жаңа тиімді өзгертілген гипстік материалдарды шығару актуалды тапсырмалардың бірі. Композициялық гипстік тұтқыр алу үшін кремнеземді қоспаларды, портландцемент, шлакопортландцемент, әк және полимерлі қоспаларды қолданады [1-5]. Ғалымдар атқарған жұмыста кальций сульфат негізіндегі тұтқырдың қасиетін жақсартатын модификатор ретінде дисперсті металлургиялық шаң мен комплекстік қоспаларды қолдануға болады [6]. Өндірістің әк және фосфогипс құрамдас түйіршіктелген доменді шлакты қалдықтарынан құралған гипсошлакты композиция да ұсынылды [7]. Сонымен қатар ғалымдар күлдіпемза, вулканды күл және вулкандық туф қалдықтарын қолдануға да болатынын айтты [8].
Қазіргі уақытта гипстік бұйымдардың суға төзімділігін арттырудың негізгі 3 бағыты бар. Олар:
қатқан гипстің ерігіштігін төмендету арқылы;
су сіңіргіштігі мен су өткізгіштігін төмендету мақсатында гипс тасының капиллярлық қуыс құрылымын өзгерту;
гидрофобты қорғаныш материалдармен гипстік бұйымдарды сіңдіру арқылы;
Алғашқы қарастырылған 2 жолы тиімдірік болып келеді. Себебі олар материалдың суға төзімділігін оның барлық көлемі бойынша жақсартады және оның кездейсоқ зақымдануына тәуелсіз эксплуатациялық сенімділік береді.
Бұл бағыттарды іске асыру үшін арнайы әр түрлі қоспалар қолданады, бірақ ең тиімдісі олардың бір мезгілде гипстің ерігіштігін азайтып және гипс тасының су өткізгіштігін төмендету болып табылады.[9,10]. Бұл қоспалардың экономикалық, технологиялық және экономикалық жағынан тиімді қолдануын оларды техногендік қалдықтармен алмастыру арқылы арттыруға болады.[11-14]. Техногендік қалдықтар ретінде микрокремнезем мен карбидтік шлам негізіндегі заттар қолдануға болады. Бұл қоспаларды қолдану арқылы қарапайым гипске қарағанда суға төзімділігі мен беріктік қасиеттері жоғары материал алады. Гипстік тұтқырмен салыстырмалы түрде алғанда бұл тұтқыр қатқан тастың аз кеуектілігі мен капиллярлығымен және өзінің тығыз құрылымымен ерекшеленеді. Сондай ақ қоспаның құрамындағы белсенді SiO2 мен Ca(OH)2 - тың әрекеттесу нәтижесінде аз еритін төмен негізді кальций гидросиликаты түзіледі.
1.2 Гипс негізінде өндірілген бұйымдардың технико-экономикалық тиімділігі
Қазіргі құрылыс практикасында керамикалық, силикаттық, бетондық және т.б. қабырға қалау материалдарымен қатар гипс негізінде жасалынатын қабырғалық материалдарды қолдану да дамып келеді.Сондықтан осы уақытта гипс байланыстырушысын және соның негізінде жасалынатын материалдар мен бұйымдарға үлкен көңіл бөлінуде. Гипсті және одан жасалынатын бұйымдарды қолдану энергия және материал шығындылығын төмендетудің және құрылыстың техникалық дәрежесін көтерудің қайнар көзі болып есептелінеді. Мысалы, 1т гипспен байланыстырушыны алу үшін, отын шығыны 1т цемент алғанымен салыстырғанда 4 есе аз, сондай-ақ, өндіріске қаражат шығыны 2 есе төмен, технологиядағы еңбек өнімділігі жоғары.Гипс зауытында технологиялық жабдықтың металл сыйымдылығы цемент зауытына қарағанда 3есе аз. Сонымен қатар, гипстен жасалынған қабырғалық материалдар отқа және биотұрақтылығымен, гигиеналығымен ерекшеленеді.
Химиялық құрамы бойынша гипс улы емес, оны өңдегенде қоршаған ортаға СО2 бөлінбейді. Сондықтан, (цемент, әк қарағанда) бұдан алынатын тұтқырлар аллерген реакциясын тудырмайтындығы үшін пайдалы. Гипс негізіндегі құрылыс материалдары мен бұйымдар жоғары қасиеттерді көрсетеді: жеңілдігі, сондай-ақ сәндік, төмен жылу және дыбыс өткізгіштігі жоғары жылу және өрт төзімділігі. Сондай- ақ біз гипсті материалдар мен бұйымдар бөлмелерде артық суды бойына сіңіріп, бөлмеде қолайлы микро климат тудырады. Әсіресе, жылу және дыбыс қорғағыштық қасиеттері басымдау келетін кеуектендірілген гипстік материалдарды пайдаланудың келешегі зор.
Гипстік бетон мен бұйымдардың қасиетін жоғарылату
Барлығына белгілі кәдімгі құрылыс гипсінің бірден бір кемшіліктерінің бірі - суға төзімділік пен аязға төзімділік көрсеткіштерінің төмендігі. Алайда құрылыс гипстің суға төзімділігін арттыру мақсатында екі түрлі жолмен , яғни аралас тұтқыр қосып өзгертуге болады. Олар гипстіцементтіпуццоланды және гипстіәктішлакты тұтқыр заттар.
Бірінші жолда гипстің суға төзімділігі мен беріктігін портландцементтің гидратация әсерінен қатқандағы және кальции гидрооксидінің ірі бөліктерінің байланысуы нәтижесінде жоғарылатады. Бұл тұтқырдың тағы бір қасиеті гипстің алғашқы беріктігін жинау уақытын жылдамдату. Гипстіцементтіпуццоланды тұтқыр уақыт өте бұйымның суға төзімділігін сипаттайтын жібу коэффициентін 0,7-ге дейін жақсартады. ГЦПТ-дың маңызды құраушысы болып пуццоланды қоспа болып табылады. Гипстік тұтқырдың портландцементпен қосылысы оның қатқандағы структурасының уақыт өте келе кальции сульфаты мен жоғары негізді кальции гидроалюминатының әрекеттесуінен пайда болған эттрингиттің әсерінен бұзылуына әкелетіні анық. Бұл реакция әсіресе құрылымның беріктік жинаған уақытында қауіпті. Себебі эттрингит қатты фазаның 2-3 есе өскен кезінде пайда болады [15-18].
Пуццоланды қоспаны қосу жоғары негізді кальции гидроалюминатының тұрақты пайда болу шартын төмендетеді.
Ұзақ физико-механикалық сынақтар нәтижесінде ГЦПТ келесі құрамы таңдалып алынды:
Г5 маркалы құрылыс гипсі (75%)
Керамзиттік шаң
Қоспасыз портландцемент
Гипстік тұтқырдың құрылыстық-техникалық қасиетін ультра және нано қоспалар қосу арқылы матрицасының структурасы өзгеруі есебінен жақсартуға болады. Қоспаның әсер ету тиімділігі оның бөлшектерінің табиғаты, өлшемі мен формасы арқылы анықталады. Гипстік материалдардың суға төзімділігін арттырудың бірден бір тиімді жолы микрокремнезем мен портландцемент негізіндегі композицияны қолдану [19]. Микрокремнезем - кремний қорытпаларын балқыту кезінде пештерді газды тазалау процессінде пайда болған ультрадисперсті ұнтақ [20]. Микрокремнезем бөлшектері өте жоғары дисперстілік (100-300нм) пен пуццоланды белсенділікке ие [21]. Микрокремнезем мен портландцементтің гидратациясында пайда болған өнімдермен әрекеттесу нәтижесінде кальций гидросиликаттың гипстік матрицасының структурасы тығыздалады. Нәтижесінде гипс тасының беріктігі ғана артып қоймай оның суға төзімділігі де артады.
Екісулы гипстің кристалдыгидратының өлшемдері мен морфологиясын реттеуге көпқабатты көміртекті нанотүтікше негізіндегі нанодисперсті қоспа қосу арқылы болады [22-26].
Зерттеу нәтижесінде гипсті тұтқырға микрокремнезем, цемент және дисперсті көміртекті нанотүтікшеден құралған комплексті қоспаны қосу арқылы оның механикалық мінездемесін жақсартады. Соның ішінде беріктік 42% және суға төзімділік 39%-ға өсті.
Қазан Мемлекеттік сәулет-құрылыс университетінің т.ғ.к А.Гайфуллин, т.ғ.к М.Халиуллин, т.ғ.д Р.Рахимов жазған Состав и структура камня композиционного гипсового вяжущего с известью и гибридной минеральной добавкой мақаласынан үзінді:
Төменде гибридтік минералды қоспамен композициялық гипс байланыстырғышқа негізделген тастың құрамы мен құрылымын зерттеудің нәтижелері келтірілген. Гибридтік минералды қоспа бұл майдаланған керамзиттік шаң мен түйіршіктелген доменді шлак қосындысы. Осылайша гибридті минералды қоспаны әкпен және суперпластификатормен бірге қолдану жоғары ерімейтін гидратация өнімдерінен тұратын тығыз және майда түйіршікті композициялық гипстік тұтқыр тасты қамтамасыз етеді.
Гипстік бұйымдардың отқа төзімділігі, тазалығы, дыбыс қоршағыштық қабілеті, жылуды нашар өткізгіштігі, тығыздығының төмендігі, декоративтігі және т.с.с. өзгеше жаңа қасиеттері - бұл жоғары индустриалдық материалды алуан түрлі құрылыстық элементтері ретінде өндіріп, ұтымдылықпен қолдануын мүмкін етеді. Дегенмен, бұларды жасағанда және құрылыста пайдаланғанда, олардың кейбір ерекшеліктеріне көңіл бөлу қажет. Қатаю мезгілінде химиялық жаңа құрамалар түзілуіне шамалы су керек болғанымен гипсті бетондық бұйымдарды жасау үшін даярланатын массаға кететін су шығыны көптеу. Қатайған гипсте 40-50 процент бос су қалады. Сол себептен гипс тасының кеуектілігі едәуір болып, мықтылығы төмендеу болады. Минералдық толтырғышы бар гипсті бетонының сусіңіргіштігі 15-26 процент, ал органикалық толтырғышы 50-60 процент. Бұл бұйымдардың барлығы суға шыдамсыз, сондықтан оларды ылғалдылығы 60 проценттен аспайтын үй-жайлар құрылысында пайдаланады. Гипстік материалдардың мықтылық және пайдалану көрсеткіштерін жақсартудың бір жолы олардың талшықты компоненттермен арматуралау және суға шыдамдылығын асыру. Ылғалға және суға төзімділігін жақсарту үшін олардың бетін су өткізбей қорғайтын бояулармен немесе пасталармен жағып қаптайды және де гипске ұнтақталған домналық гранулданған шлакты, пуццоландық портланд-цементті қосады.
Гипстің сынғыштығын азайту. Бұл мақсата гипсті арматуралық материалдармен (талшықты материалдармен) беріктендіреді. Мұндай материалдар тікелей қалыптанушы массаға қосылады немесе сол жасалған бұйымның конструкциялық бір бөлігі ретінде құрастырылады. Сонымен, құрғақ гипстік сылақта арматура ролін сыртынан қапталған картон; прокаттап жасалған қалқалық гипсті бетонда - ағаш рейкаларынан құрастырылған қаңқа; гипсті бетондық панельдерде - қамыс және т.с.с. материалдар арматура ролін атқарады. Сондай-ақ, гипсті бетон бұйымдарында алюминдік арматураны қолданудың да болашағы бар. Құрыштық арматуралар гипсті бетондық бұйымдарда тотықтанып кетеді, сондықтан оны сирек қолданады, онда да үстін битумдық лакпен немесе басқа арнаулы жабындылармен жағып коррозиядан қорғайды.
Толтырғыштар ретінде - пемза, туф, отындық және металлургиялық шлактарын, сондай-ақ, жеңіл жасанды толтырғыштар, керамзит, аглопорит, вермикулит және т.с.с. қолданады. Органикалық толтырғыштардан ағаш ұнтағы, жоңқаларын, талшықтарын және зығыр талшықтарын т.с.с. қолданады. Гипс илемесіне толықтырғыштарды қосу арқылы оның созымталдық қасиетін жақсартады, шөгуін төмендетеді, байланыстырушы-ның меншікті шығынын азайтады, қалыпталынатын массаға су қажеттілігін төмендетеді.
Гипспен жасалатын қабырғалық бұйымдардың беріктігін жоғарлату үшін жасалған сынақтардың нәтижесінде көбіктіполистирол гранулдары немесе күптірілген перлит қосылған тығыз гипстің игендегі мықтылығы бойынша эффект болмайтыны дәлелденген. Ал, ұзындығы 12 мм шыны талшықтарын гипске қосқанда бұл көрсеткіш айтарлықтай жақсарған, мысалы, массасы бойынша 1 процент шыны талшығын қосқанда кеуекті гипстен алынған қабырғалық бұйымдарының игендегі мықтылығы 90%-ке өскен. Кеуекті гипспен шыны талшық араласынан өндірілген қабырғалық бұйымдарды өнеркәсіптік жағдайда көптеп шығарады.
Эксперименттік бөлім
2.1 Зерттеу мақсаттарын белгілеу
Барлығына белгілі кәдімгі құрылыс гипсінің бірден бір кемшіліктерінің бірі - суға төзімділік пен аязға төзімділік көрсеткіштерінің төмендігі. Алайда құрылыс гипстің суға төзімділігін арттырудың бірнеше жолдары бар. Сол мақсатпен біз бұл дипломдық жұмыста гипс тұтқырына әр түрлі қоспалар қосу арқылы оның қасиеттеріне қалай әсер ететінін және суға төзімділігін арттырудың жолдарын қарастырдық. Гипс байланыстырғышына қойылатын техникалық талапқа сай жүргізілетін сынақ тəсілдерімен танысу және гипс тұтқырына қосымша бархан құмы мен цемент қосып қасиеттерінің өзгерісін бақылау.
2.2 Сынау әдістері
Мемлекеттік стандарттың MС 23789-79 талабы бойынша ұнтақ майдалығын, қалыпты қоюлығын, гипс қамырының ұстамдылық уақытын, қамырдан жасалған 4х4х16 см үлгінің қатайғандығы - майысып, тығыздалып сынғандағы беріктігін лаборатория жағдайында анықтайды.
Жұмыстың мақсаты: гипс байланыстырғышына қойылатын техникалық талапқа сай жүргізілетін сынақ тəсілдерімен танысу.
Керекті аспаптар мен құралдар: кептіру шкабы, техникалық таразы, тор мөлшері 0,2 мм елегіш, термометр, жазық чашка, (қол) араластырғыш, диаметр 240 мм үлкенірек жапырақ шыны, Суттард визконометрі, секунд өлшейтін, конусты сақина, Вика аспабы, өлшегіш цилиндр, пресс.
2.2.1 Гипстің ұнтақ майдалығын анықтау
Алдын ала 1 сағатта 50-55ºС температурада кептірілген 75-100 г гипспен өлшеу дəлдігі 0,1 г дейінгі техникалық таразыда 50 г гипсті өлшеп алады. Өлшенген гипсті № 02 елегішке салып қақпағын жауып, 5-7 мин қолмен немесе механикалық елекпен елейді. Еленген гипсті ақ қағаздың бетіне тағы да, 1 мин уақыт елейді. Елегіштен өткен гипс салмағы 0,05 г көп болмауы керек. Елегіш кескіні 2.2.1-суретте көрсетілген.
1. № 02 елегіш торы; 2. Қақпағы; 3. Тұпжағы
Сурет 2.2.1. Елегіш
Гипстің ұнтақ майдалығын анықтау үшін елегіште қалған салмақты бастапқы алған (50 гр) салмаққа бөліп, алынған санды 100 көбейтіп, процентпен есептеп шығарады (есептегенде қателігі 0,1% аспау керек).
Майдалығына байланысты гипс 3 топқа бөлінеді:
1 - ірілеу ұнтақталған № 02 елегіште қалған қалдық 23% көп болмау керек;
2 - орташа ұнтақталған 14% көп болмау керек;
- майдарақ ұнтақталған 2% аспау керек.
2.2.2 Гипс қамырының қалыпты (нормальді) қоюлығын анықтау
Гипс қамырының қалыпты қоюлығын Суттард визкозиметрдің көмегімен анықтаймыз. Гипсті араластырғандағы керекті су мөлшері деп - шеңбер сызықтары бар шыны пластикаға орнатылған Суттард вискозиметрмен анықталады. гипс қамырының орташа диаметрі 180мм +- 5мм дегі болған жайылымына кеткен су шығымын атайды.
Су мөлшері судың граммен алынған салмағының гипс байланыстырғыш салмағының қатынасы арқылы есептелініп, процентпен көрсетіледі.
Қамырдың қалыпты (нормалды) қоюлығын анықтау үшін жазық чашкаға орта есеппен 150-220 мм су құяды. Жазық табақ пен қалақ кескіндері 2.2.2 және 2.2.3 суреттерде көрсетілген.
Сурет 2.2.2. Жазық табақ (чашка)
Сурет 2.2.3. Қалақ
Содан кейін 2-5 мин аралығында 300 г гипс салып, 30 сек массаны қол қалақпен араластырып, шыны ортасына қондырған вискозометр суттарды қамырмен толтырады. Гипсті суға қосқаннан бастап, вискозометрді толтырғанға дейін 45 сек аспау керек. Вискозометрді жылдам, 15-20 см-ге тік жоғары көтеріп, гипс қамырынан босатып, жанына қояды. Құрылыс материалдары
1.Латун цилиндрі; 2.Шеңбері сызықтары бар пластика
Сурет 2.2.4. Суттард Вискозометрі
Гипс қамырының шеңбер жайылымын бір-біріне перпендикуляр бағытында сызғышпен өлшеп, орта санын есептеп шығарады (өлшегенде ауыспалы саны 5 мм аспау керек ). Егерде қамырдың жайылғандығы дм 180 +- 5 мм көрсетпесе, басқа су шығымымен тəжірбиені қайталайды. Керекті су шығымын анықтағаннан кейін, судың гипс байланыстырғышына қатынасын табады.
2.2.3 Гипс қамырының ұстасу уақытын анықтау
Уақыт ұстамдылығын анықтау үшін қалыпты қоюлығы бар гипс қамырын пайдаланады. Тəсілдің негізгі бейімділігі гипстің сумен жұғысқан кезінен бастап, оның бастапқы жəне соңғы уақытаралық ұстамдылығын анықтау. Гипс қамырының ұстамдылығын стандартты Вика аспабымен анықтайды (2.2.5-сурет).
1 - қаңқа; 2 - жылжымалы темір; 3 - көрсеткіш тіл 5.0-40мм дейінгі бөлшек; 4 - болат ине; 5 - пестик; 6 - қысқыш бұранда; 7 - винт; 8 - латун сақинасы; 9 - пластинка
Сурет 2.2.5. Вика аспабы
Тəжірбие басталмай, аспап стержінінің жоғары-төмен кедергісіз жылжымалығын, иненің тазалығын жəне көрсеткіштің 0-де тұрғанын тексереді. Машина маймен жұқалап майланған пластинкадағы сақина, дайындалған гипс қамырымен толтырылады. Қамырға енген ауаны шығару үшін сақина орнатылған пластинканы бір жағына 10 мм көтеріп 4-5 рет сілкілеу керек. Содан кейін қамырдың сақинадан артық жағын сызғышпен кесіп, сақинасы бар пластинканы Вика аспабына орнатады. Вика аспабындағы жылжымалы стерженьді, сақинадағы гипс қамырының жазық бетіне инені жанатып тигізіп бекітіп, сонан соң стерженьді жылдам босатып қамырға батырып жібереді. 1 минут өткеннен кейін инені қамырға əрбір 30 сек сайын батырып тұрады. Инені қамырдан батырып алған сайын, оны жақсылап тазалап сүртеді. Ал сақина орналасқан пластинканы келесі рет инені енгізгенде басқа жерге бататындай етіп жылжытып, орынын ауыстыру керек.
Бастапқы ұстамдылығы деп - гипстің суға жанасқан уақыттан бастап қамырға батқан иненің сақина орналасқан пластинкаға 0,5 мм жетпекендегі кеткен уақыт аралығын, ал соңғы ұстамдылығы деп - иненің қамыр бетіне 1мм тереңдікке батып кеткендегі уақыт аралығын айтады. Бастапқы жəне соңғы уақыт ұстамдылығы минутпен көрсетілген.
2.2.4 Гипс қамырынан жасалынған үлгінің иіліп жəне сығымдалып сынғандағы беріктік шегін анықтау
Үлгінің иіліп жəне сығымдалып сынғандағы беріктігін анықтау үшін қалыпты қоюлығы бар гипс қамырынан көлем мөлшері 4х4х16 см үлгі қалыптайды.
Үш үлгі (призма) қалыптау үшін қалыпты қоюлығына кететін су шығымы бар чашкаға өлшеніп алынған 1кг гипс байланыстырғышын салып, қалақпен біркелкі зат алғанша 60 сек жылдам араластырады, содан кейін 3 бөлімді қалыпқа құяды. Алмалы-салмалы қалып кескіні 2.2.6 - суретте көрсетілген.
а)- көленең кесінді; б- үстінен көрініс; 1- қысқыш бұранда; 2- түп жағы; 3- жақ қабырғалары; 4- алдыңғы қабырғалары
Сурет 2.2.6. Алмалы- салмалы қалып
Гипстің ұстамдылығы аяқталғаннан кейін 15 +- 5мин өткен соң, үлгі - призманы қалыптан босатып, сырт пішінінде сынық белгілері бар-жоғын тексереді. Гипстің сумен жанасқан уақыттан бастап 2 сағ өткен соң, үлгі призманы престе иіп сындырады. Иіліп сынғандағы беріктік шегі мына формуламен есептелінеді. Гипс байланыстырғыштарына қойылатын техникалық талаптар 2.2.1 кестеде көрсетілген.
Барлық нәтижелері бойынша соңында гипс байланыстырғышына таңбалау жасалады.
Шартты белгілеу үлгісі: мысалы, Г-4АТ, мұндағы Г - гипстік байланыстырғыш; 4 - сығуға беріктігі (МПа); А - тез қататын; Т - орташа тартылған.
Кесте 2.2.1 - Гипс байланыстырғыштарына қойылатын техникалық талаптар
Байланыстырғыш маркасы
2 сағ. кем емес. Өлшемдері 40х40х160 мм арқалық-нұсқалардың беріктік шегі
Сығуға
Иілуге
Г-2
Г-3
Г-4
Г-5
Г-6
Г-7
Г-10
Г-13
Г-16
Г-19
Г-22
Г-25
2
3
4
5
6
7
10
13
16
19
22
25
1,2
1,8
2,0
2,5
3,0
3,5
4,5
5,5
6,0
6,5
7,0
8,0
2.3 Шикізат материалдары (техникалық сипаттамалары)
Гипсті араласпасы деп гипс пен су араласынан алынатын созыла ағатын қою ерітіндісін айтады. Гипс ерітіндісіне қосымша құм немесе басқа толықтырушы-лар енгізеді. Гипсобетондық араласпа құрамында,әдетте органикалық немесе минералдық толтырушылар болады. Гипсобетондық араласпаны қалыпталынып қатайғаннан соң гипсбетоны деп атайды. Гипсбетонына табиғи материалдарын пемза, туф, отындық және металлургиялық шлактарын, сондай-ақ, жеңіл жасан-ды толтырғыштарын-шлактық пемза, керамзит, аглопорит, вермикулит және т.с.с. қолданады. Органикалық толтырғыштардан ағаш ұнтағы және зығыр талшықтарын, жүн, қамыс немесе сабан т.с.с. қолданады. Гипс араласпасына толықтырғыштарды қосу арқылы оның созылмалдық қасиетін жақсартады, шөгуін төмендетеді, байланыстырушының меншікті шығынын азайтады, қалыпталынатын массаға су қажеттілігін төмендетеді.
Гипсобетон араласпасын даярларда технологиялық тәртіпті міндетті түрде сақтауды қажет етеді. Гипстік байланыстырушының қысқа мезгілде ұстасып үлгеруі араластырғыш қондырғысының қабырға бетіне және қалағына гипс илемесінің жабысқақтығын тудырады да, көп ұзамай қалыңданып, оның пайдалы сыйымдылығын азайтады. Гипс массасына түрлі механикалық әсерді, оның ішінде араластыруы да тек қана илеменің ұстасу мезгілі басталғанға дейін тигізуге болады. Одан кейін массаны аралстыру бұйым мықтылығын күрт төмендетіп жібереді.
Толтырғыш ретінде бархан құмы және цемент қолданылды.
Бархан құмды толтырғыш ретінде бетонға, сылақ және қалақ лайына; сондай-ақ қолтума заттар жасауға, тас бұйымдарын жасау үшін пайдаланады.
Толық қалдықтар бойынша лабораториялық журналда құмды елеудің қисығын құрады және оны қырөлшемдік құрамының ауытқу шегінің қалыпты облысымен салыстырады. Сөйтіп оны да журналға енгізеді. Құмның ірілігі 0,01 - ге дейінгі дәлдікпен төмендегі формула бойынша есептелетін ірілік модулімен сипатталады.
(2.3.1)
мұндағы: А2,5 , А1,25 , т.б. тиісті електердегі толық қалдықтар процентпен.
Құм құрамындағы органикалық қоспалар, олар ыдырағанда шірінді қышқыл түзілетін болғандықтан, цемент тасының беріктігінің төмендеуіне әкеліп соғуы мүмкін. Бұл қоспалардың көлемін анықтауды калориметрлік әдіспен түсі бойынша сынау. Ол органикалық заттардың сілтімен байланысқа түскенде ерітіндіні ашық сарыдан қою қоңырға дейінгі қоспалардың мөлшеріне байланысты әр түрлі түске боялатындығына негізделген. Сынақты төменгі әдіспен жүргізеді. Сыйымдылығы 250 мм шыны цилиндрге 130 мм- лік енге дейінгі мөлшерде құм салады, одан кейін 200 мм-лік енге дейін 3 проценттік NaOH ерітіндісін құяды. Қатты араластырған соң сынақты 24 сағат қойып қояды. Онан соң құм үстіндегі сұйықтың түсін эталонның түсімен салыстырады. Ал этолонды төмендегі жолмен әзірлейді. Алкогольдің 1 проценттік ерітіндісіндегі таниннің 2 проценттік ерітіндісін дайындайды. Осы ерітіндінің 2,5 миллиметрі мен 3 проценттік NaOH ерітіндісінің 97,5 миллилитрін араластырып 24 сағат қойып қояды. Алынған ерітіндінің түсі сабан - сары эталон ретінде қабылданады.
Органикалық қоспалардың көлемін анықтау көп уақытты алатын болғандықтан, жұмыстың бұл тарауын орындау алдын - ала лаборанттар әзірленген сыналмақшы болған құмның түсін эталон түсімен салыстыруға келіп тіреледі. Онан кейін журналға құмда органикалық қоспалардың бар немесе жоқ екендігі туралы қорытынды жасалады. Мұндай сынақ соңғы болып табылмайды.
Бархан құмының физико-механикалық сипаттамасы 2.3.2 - кестеде көрсетілген.
Кесте 2.3.2 - Бархан құмының физико-механикалық қасиеттері
Құмның қасиеті
Өлшем бірлігі
Көрсеткіштері
Орташа тығыздығы
кгм3
1512
Ылғалдылық
%
құрғақ
Шын мәніндегі тығыздық
гсм[3]
2,479
Кеуектілік
%
39
Құрамындағы шаң және топырақ мөлшері
%
1,5
Фракциясы
Мм
0,05-2,00
Портландцементтің физика-механикалық сипаттамасы 2.3.3 - кестеде көрсетілген.
Кесте - 2.3.3 Портландцементтің физика-механикалық көрсеткіштері
Портландцемент қасиеті
Өлшем бірлігі
Көрсеткіштері
Орташа тығыздығы
кгм3
1100
Нағыз тығыздығы
кгм3
3100
Қысу беріктігі
Мпа
30 дан кем емес
Ұстасу уақыты
Мин
60
Суға төзімділігі
жоғары
Аязға төзімділігі
Цикл
70
Фракциясы
Мм
0,05-2,00
Cу. Массаараласпасын дайындауда ешқандай қоспалары жоқ, цемент қатуына кедергі болмайтын немесе бетонның сапасын нашарлатпайтын суды қолдану керек. Массаараласпасын дайындауда ішетін кран суларын пайдалануға болады, оның ешқандау қауіптілігі жоқ. Егер араласпаны дайындауға басқа су қоймаларындағы суды пайдаланатын жағдай болса, ол суды алдымен лабораторияда тексеріп, құрамындағы қосылымдары мен күкірт қышқылды тұздардың мөлшерін тексеру керек.
2.4 Зерттеу бөлімі
Зерттеу бөлімінің негізгі мақсаты - композициялық гипстік материалдардың құрамындағы техногенді шикізаттық материалдардың суға төзімділігін анықтау болып табылады. Сондықтан гипсобетонның негізгі тұтқыр заты ретінде гипс, ал қосымша материалдар ретінде бархан құмы, цемент және керамикалық плитка сынықтары сыналады.
Сыналатын материалдар төменгі тізімдермен жүргізіледі:
Гипс
Гипс + бархан құмы ( 5% , 10%)
Гипс + керамикалық плитка + цемент (5%, 10%)
Гипс + цемент + бархан (5%, 10%)
Сынақ нәтижелері төменгі кестелерде көрсетілген:
Кесте 2.4.1 − Гипс сынақ нәтижесі
№
Аталуы
Көрсеткіштері
Классификациясы
1
Ұнтақ майдалығы, %
6
Тез қататын гипс
Классификация - А
2
Қалыпты қоюлығы, %
57,5
3
Ұстасу уақыты, мин
4 мин 15 сек
4
Беку уақыты, мин
9 мин 30 сек
5
Қысу кезіндегі беріктік шегі, кгкм2
45
Кесте 2.4.2 − Гипс + бархан құмы қысу кезіндегі беріктігі
Құрамы
Тығыздығы
Түсірілген күш Р
Қысу беріктігі Rқысу
Кеуектілігі
Гипс + бархан құмы (5%)
1100 кгм[3]
440 кгк
110 кгссм[2]
48 %
Гипс + Бархан құмы (10%)
1150 кгм[3]
460 кгк
115 кгссм[2]
46 %
Кесте 2.4.3 − Гипс + бархан + цемент (5%, 10%) қысу кезіндегі беріктігі
Құрамы
Тығыздығы
Rқаныққан
Rқұрғақ
Rжібу.коэф
Гипс + бархан құмы (10%) + цемент (5%)
1200 кгм[3]
70 кгссм[2]
120 кгссм[2]
0,58
Гипс + бархан құмы (10%) + цемент (10%)
1350 кгм[3]
88 кгссм[2]
130 кгссм[2]
0,67
Гипс + керам.плитка (10%) + цемент (5%)
1250 кгм[3]
51 кгссм[2]
100 кгссм[2]
0,51
Гипс + керам.плитка (10%) + цемент (10%)
1300 кгм[3]
72 кгссм[2]
115 кгссм[2]
0,62
Шыққан нәтижелерді салыстыра отырып ең жоғарғы беріктікті көрсеткен үлгімен жұмыс жасаймыз. Ол үлгі гипс + бархан құмы + цемент (5% 10%). Сынақ жүргізілу реті және нәтижелері төменде көрсетілген.
2.4.1 Араласпанының қалыпты қоюлығын анықтау
Алдынғы сынақтың нәтижесі бойынша таза гипстің қалыпты қоюлығы 57,5% болды. Дәл солай гипс + бархан құмы + цемент 5% және 10%-нің қалыпты қоюлығын анықтаймыз.
Гипс + бархан құмы + цемент
m г - 300г 300 -- 100%
m су - 174мл 174 -- Х
d - 175 мм Х = 60 %
2.4.2 Гипс араласпасының ұстасу уақытын анықтау
Сынақ нәтижесі 2.4.2 кестеде көрсетілген.
Кесте 2.4.2 - Гипс ұстасу уақыты
Конссистенция
Ұстасу уақыты, мин
Беку уақыты, мин
Гипс
4 мин 15 сек
9 мин 30 сек
Гипс + бархан құмы + цемент 5%
5 мин 21 сек
14 мин 10 сек
Гипс + бархан құмы + цемент 10%
7 мин 58 сек
18 мин 23 сек
2.4.3 Үлгілердің құрамына қоспа қосылғаннан кейінгі орташа және нағыз тығыздығын анықтау
а) Нағыз тығыздық - ол кеуексіз және қуыссыз көлем бірлігіндегі (мүлде тығыз күйіндегі) заттың салмағы . Материалдың нағыз тығыздығын келесі формуламен есептейді:
ρ=mV (2.4.1)
мұндағы:m - материал салмағы,г; V - мүлде тығыз материал көлемі см3.
Нағыз тығыздықты анықтау. Бұл жерде әр материалдан 5 гр ұнтақ түрінде алынды. Нәтижесі 2.4.3 кестеде және 2.4.2 диаграмма түрінде көрсетілген.
Кесте 2.4.3 - Материалдардың нағыз тығыздығы
Аталуы
Нағыз тығыздық ρ, г см3.
Гипс
2,6
Гипс + бархан құмы (10%) + цемент 5%
2,0
Гипс + бархан құмы (10%) + цемент 10%
1,67
Диаграмма 2.4.2. Үлгілердің нағыз тығыздығы
Нәтижесінде үлгілердің нағыз тығыздықтары төмендеді. Бұл үлгілердің кеуектілігі азайып тығыздығының артқандығын көрсетеді.
б) Орташа тығыздық - ол материал массасының табиғи күйіндегі, яғни кеуектері мен қуыстарын қоса есептегендегі, көлеміне қатынасы:
ρорт=mV (2.4.2)
мұндағы: m - материал салмағы,г; V - табиғи күйіндегі материал көлемі см3.
Орташа тығыздықты анықтау
Кесте 2.4.4 - Материалдардың орташа тығыздығы
Аталуы
Орташа тығыздығы ρорт, г см3.
Гипс
1,1
Гипс + бархан құмы (10%) + цемент 5%
1,27
Гипс + бархан құмы (10%) + цемент 10%
1,35
Диаграмма 2.4.3. Үлгілердің орташа тығыздығы.
Таза гипс тұтқырынан жасалған үлгінің орташа тығыздығы 1,1гсм3 ал бархан құмы мен цемент қосылған үлгілердің тығыздығы 1,27гсм3 және 1,35гсм3. Яғни қоспаның әсерінен үлгілердің тығыздықтары артты.
2.4.4 Үлгілердің қоспа қосылғаннан кейінгі кеуектілігін анықтау
Кеуектілік - материал көлеміне саңылаулар толтыру дәрежесі. Кеуектілікті анықтаудың тікелей әдісі материалдағы саңылау кеңістік орнын сұйылған гелиймен немесе басқа ортамен толтыруға негізделген. Кеуектілікті анықтаудың эксперименттік - есептік әдісі шын мәніндегі және орташа тығыздықтың мағыналарын анықтау үшін пайдаланылады. Кеуектілік мына формула бойынша анықталады.
К = (1 - ρо ρн)*100% (2.4.3)
мұндағы:К - кеуектілік,%;
ρо - орташа тығыздық,гсм3;
ρн - нағыз тығыздық, гсм3
Гипс
К=(1 - 1,252,5)*100=50%
Гипс + бархан құмы + цемент 5%,
К=(1 - 1,272,0)*100=37%
Гипс + бархан құмы + цемент 10%,
К=(1 - 1,351,67)*100=20%
Диаграмма 2.4.4. Үлгілердің кеуектілігі
Таза гипс үлгісінің кеуектілігі 50% , бархан ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Берілген курстық жұмыста өндірістік қуаттылығы 32 000 м3жылына гипс негізіндегі бұйымдар шығаратын шағын зауыттың қалыптау цехының жобасы, зауыттың бизнес - жоспары және өндіру технологиясы көрсетілген. Дипломдық жұмыста материалдың беріктігін арттыру үшін гипске қосымша материалдар қосу арқылы ғылыми зерттеу жұмыстары жасалды. Осы курстық жұмыста бұйымдардың технологиялық картасы, негізгі техника-экономикалық көрсеткіштері, ғылыми зерттеу нәтижелері берілген. Бұйымдарға қолданылатын шикізат материалдардың құрамы, қолданылатын қондырғы - құралдар, технологиялық есеп - қисаптар және бұйымдарға қойылатын талаптар сипатталған.
Курстық жұмыс А4 көлемдегі форматта - 89 беттен тұрады, құрамында: 13 - суреттік схемалар, 39 - кестеден құралған.
Мазмұны
Нормативтік сілтемелер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
Белгілеулер мен қысқартулар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
Анықтамалар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12
1 Әдебиеттік шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14
1.1 Гипстік тұтқыр негізіндегі композициялық материалдар ... ... ... ... ... ... ... ... 14
1.2 Гипс негізінде өндірілген бұйымдардың технико-экономикалық тиімділігі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
1.3 Гипстік бетон мен бұйымдардың қасиеттерін жоғарлату ... ... ... ... ... ... .. ... ...16
2 Эксперименттік бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
2.1 Зерттеу мақсаттарын белгілеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...19
2.2 Сынау әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
2.2.1 Гипстің ұнтақ майдалығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .19
2.2.2 Гипс қамырының қалыпты (нормальді) қоюлығын анықтау ... ... ... ... ... ... .20
2.2.3 Гипс қамырының ұстасу уақытын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
2.2.4 Гипс қамырынан жасалынған үлгінің иіліп жəне сығымдалып сынғандағы беріктік шегін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...22
2.3 Шикізат материалдары (техникалық сипаттамалары) ... ... ... ... ... . ... ... ... ..23
2.4 Зерттеу бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26
2.4.1 Араласпанының қалыпты қоюлығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...27
2.4.2 Гипсті араласпасының ұстасу уақытын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27
2.4.3 Үлгілердің құрамына қоспа қосылғаннан кейінгі орташа және нағыз тығыздығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2 8
2.4.4 Үлгілердің қоспа қосылғаннан кейінгі кеуектілігін анықтау ... ... ... ... ... ... 29
2.4.5 Үлгілердің қоспа қосқандағы қысу беріктігін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ..30
2.4.6 Үлгілердің қоспа қосқаннан кейінгі жібу коэффициентін анықтау ... ... ... ..31
2.5 Қорытындылар мен ұсыныстар ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .32
3 Технологиялық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 33
3.1 Өнімнің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 33
3.2 Цехтың жұмыс істеу режимі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...34
3.3 Өндірістік қуаттылық ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .34
3.4 Бұйымды өндіру тәсілін техника-экономикалық негіздеу ... ... ... ... ... ... ... ... 35
3.5 Бұйымдарды өндірудің технологиялық нобайы және түсініктемесі ... ... ... ...36
3.6 Масса араласпасын дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..39
3.7. Бұйым дайындаудың технологиялық режимдері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ...40
3.8 Қондырғы-құралдар мен ғимараттың техникалық сипаттамалары ... ... ... ... .44
4 Өндірістік технологиялық есеп-қисаптар ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 52
4.1 Масса араласпасын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..52
4.2 Қалыптау бекеттерінің санын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .52
4.3 Массааралапасы мен материалдарға сұраныс және гипсоблок араласпасының құрамын есептеу әдітемесі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...53
4.4 Электр энергиясының шығынын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .54
4.5 Шығарылатын өнімнің сметалық шығынын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 54
4.6 Зауыттағы жұмыскердің тағайындалуы мен олардың санын анықтау ... ... ... 55
4.7 Мамандардың бір айлық қызметтік жалақысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..56
4.8 Өндірістік қондырғы-құралдардың жалпы тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .57
4.9 Дайын өнім өндірудің сапасын бақылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 58
5 Дайын бұйым және шикізат материалдарының қоймасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... 61
6 Тіршілік қауіпсіздік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..63
6.1 Еңбекті қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...63
6.2 Өндірістік санитариялық іс-шаралар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .64
6.3 Технологиялық процестерді жүргізу қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..65
6.4 Төтенше жағдай кезінде тіршілік қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .66
6.5 Өртке қарсы сақтандыру ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..67
7 Қоршаған ортаны қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...71
8 Сәулет құрылыс бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .72
8.1 Құрылыс ауданының климатологиялық сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... .72
8.2 Көлемдік-жоспарлық шешімдер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...72
8.3 Конструкциялық шешім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .72
9 Экономика бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .73
9.1 Жобаланған мекеменің сметалық құндылығын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ...73
9.2 Шаруашылық кірісті және жалақы қорын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .74
9.3 Негізгі техника - экономикалық көрсеткіштер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..77
Бизнес-жоспар ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 78
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .87
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .88
Нормативтік сілтемелер
Бұл дипломдық жұмыста келесідей нормативтік сілтеме көрсетілген:
ГОСТ 6428-83. Плиты гипсовые для перегородок. Технические условия.
МЕСТ 23732-79 Вода для бетонов и растворов Технические условия.
ГОСТ 4013-82-Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия
ГОСТ 125-79-Вяжущие гипсовые. Технические условия.
ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний
ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства.
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия.
Белгілеулер мен қысқартулар
МеСТ - мемлекеттік стандарт
мм - милиметр
м[3]- шаршы метр
т.б. - тағы басқа
т.с.с. - тағы сол сияқты
В, L, Н - ені, ұзындық, биіктік
кВт - киловат
т - тонна
сек - секунт
МПа - мега паскаль
кгм3 - тығыздық мөлшері
м - метр
сағ - сағат
кг - килограмм
°С - градус Цельсий
% - пайыз
г - грамм
см[3] - шаршы сантиметр
м[2] - метр квадрат
МПа - қысымның өлшем бірлігі
Ек - жұмыс уақытының жылдық қоры, сағ.
Т - негізгі қондырғылардың (пештің) жобаланған тоқтатылуы, caғ.
К - жұмыстың күнтізбелік уақыты, caғ
ВК-валды кіріс
ВР-өнімді сатқаннан кейінгі табыс
ЕК-есептік кіріс
Е-экономикалық тиімділік коэффициенті
МШ-материалдың шығындары
Нқор-негізгі қор
ӨҚ-өндірістік қуаттылығы
Пт.р. - еңбек ресурстарына төленетін қаржы
ПФ - өндірістік қорға төленетін қаржы
тг - теңге
ТӨ - тауарлы өнім
Ц1 - бұйымдардың түрлерінің көтерме бағасы
ШК-шаруашылық кіріс
Анықтамалар
Бұл дипломдық жұмыста келесідей анықтамалар келтірілген:
Гипсті блоктар - гипс тұтқыр негізіндегі толықтырғыш және қоспа қосу арқылы өндірілетін жылуоқшаулағыш және акустикалық материал.
Минералды қоспа - табиғи немесе жасанды дисперсті бейорганикалық қоспа.
Гипс - 1) CaSO4*2H2O минералы - табиғи гипс; 2) CaSO4*0.5 H2O (алебастр) құрылыс гипсі - 140-190ºС температурада табиғи гипсті күйдіру арқылы алынатын, ауада тез қатайатын тұтқыр зат.
Гипсті бетон - гипсобетонның ұстасуын баяулатқыш, сондай-ақ су мен атмосфераға төзімділігін арттырғыш минералды және органикалық толтырғыштар мен қоспаларды пайдаланатын гипстік тұтқыр материалдар негізіндегі бетон.
Толтырғыштар -- байланыстырғыш материалдармен және сумен белгілі бір құрам бөлікте араласа отырып, бетон түзетін, белгілі бір дәндік құрамдағы табиғи немесе жасанды, кеуекті немесе тығыз материалдар.
Нағыз тыгыздық - абсалюттік тығыз жағдайдағы бірлік көлемінің салмағы.
Орташа тығыздық - табиғи жағдайдағы бірлік көлемінің салмағы.
Кеуіктілік - материалдың көлемінде бос қуыстарын мөлшерін көрсететін өлшем.
Су сіңіргіштік - материалдың сұйық күйдегі суды өз бойына сіңіруі және оны өз бойында ұстау қасиеті.
Суға төзімділік - материалдың өз қасиеттерін суда сақтау.
Беріктік дегеніміз - материалдың сыртқы күштердің әсерінен күйрету немесе қарсыласу қасиеті.
Кіріспе
Тұрғызылған тұрғын үйлер мен ғимараттардың сапасы оны тұрғызудағы пайдаланылған құрылыс материалдарының, бұйымдарының және конструкциялардың сапасына, сондай-ақ мұқият қабылдауға, құрылыс алаңының жағдайында дұрыс қоймалап және сақтауға, қәзіргі заманғы құрал-жабдықтарды қолдануға байланысты.
Материалдық және энергетикалық қорлардың минималды шығынмен қарқынды технологияларды құру - халық шаруашылығының барлық салаларының, соның ішінде құрылыс материалдары мен бұйымдарын өндіретін құрылыс индустриясының басты тапсырмасы.
Алғашқы елбасымыз Қазақстан Халқына арнаған Жолдауында құрылыстың ауқымды көлемі құрылыс материалдары мен бұйымдарының өндірісінің дамуын, сонымен қатар капиталсалымын талап етеді. Сондықтан шығындарды азайту жолдарын іздестіру маңызды тапсырма болып табылады.
Гипсті материалдар мен бұйымдарды өндірісі үшін негізгі шикізаттар көзі гипс пен ангидриттің табиғи шығатын жері, сонымен қатар аз дәрежедегі құрамында гипсі бар тау жыныстары болып табылады.
Гипсті бетоннан жасалынған бұйымдар мен конструкциялар негізінен тұрғын - үй, азаматтық және өнеркәсіптік құрылыстарда көп қолданылады. Гипсті бетонның ішкі құрылысының қуысты болуына орай, олардың жылу мен дыбыс ұстау көрсеткіштері жақсы жағынан ерекшеленеді. Тағы бір жетістігі гипсті бетонды өндіруде энергия ысырабтары 2-есе аз. Басқа қабырғалық материалдармен салыстырғанда құрылыстағы жұмыстың еңбек сыйымдылығы 1,5-1,8 есе төмендейді. Гипстібетон бұйымдар өндірісінің ұйымдастыруға жұмсалған күрделі қаражат эквивалентті жағдайда қолданылған керамикалық бұйымдармен салыстырғанда 2-есеге дейін кемиді. Ал егер қабырғаны майда, ұялы бетоннан алынған блоктармен құрастырсақ, онда құрылыстың өзіндік құнын 2-3-есе арзандатуға болады.
Нарықтық экономика жағдайында құрылыс материалдарын пайдалану мен өндіруде белгілі бір тепе-теңдік орын алды:
Біріншіден, жергілікті шикізаттарды пайдалану арқылы тұрғызылған ғимараттардың салмағын айтарлықтай төмендетуді қамтамасыз ететін материалдар мен бұйымдар өндірісі қарқынды дамуда;
Екіншіден, энергияны үнемдейтін технология бойынша материалдар, бұйымдар мен конструкциялардың (алдымен қоршағыш) өндіріс ауқымы айтарлықтай өсуде;
Үшіншіден, қәзіргі заманғы құрылыс үшін экологиялық қәуіпсіз материалдар мен бұйымдардың мөлшерлемесінің өсу тепе-теңдігі сипатқа ие, онымен қоса екінші қайтара (вторичный) шикізат пен түрлі өндіріс қалдықтарын қолдану есебінен шикізат қоры кеңеюде, бұл материалдар мен бұйымдарды өндіру кезінде шығындарды 12...20% -ға азайтуды қамтамасыз етеді; құрылыстың материалдық базасының дамуына салынатын капитал қор қажеттілігін 2...3 есе төмендетуге және бір мезгілде қоршаған табиғат ортасын қорғаудағы тапсырмаларды шешуге мүмкіндік береді.
Егер гипсті материалдар мен бұйымдарды осы тенденцияда тұрғысынан қарайтын болсақ, онда олар қәзіргі кезде кең қолданылып жүрген ұқсас құрылыс материалдары мен бұйымдарымен салыстырғанда олар оңтайлы жағдайда тұр.
Бұл табиғи гипсті шикізат пен құрамында гипсі бар қалдықтардың кең таралуымен, олардың гипсті тұтқырларға өңдеудегі қарапайымдылығы мен экологиялық тазалығымен негізделген, ал соңғысы - басқа минералды тұтқырлар мен бұйымдармен салыстырғанда отын мен энергия шығынының аздығымен (мысалы, цемент өндірісіне қарағанда сәйкесінше 4 және 5 есе аз); цементпен салыстырғанда гипсті кәсіпорындарындағы жабдықтардың меншікті капитал салымы мен металл сыйымдылығының төмендігімен (сәйкесінше 2 және 3 есе аз), ал бұл орташа және аз қуаттылықтағы өнеркәсіп өндірісін ұйымдастыру кезінде өте маңызды.
Гипс химиялық құрамы бойынша улы емес, оны қайта өңдеу кезінде қоршаған табиғи ортаға СО2 бөлмейді. Сондықтан (цемент пен әктен айырмашылығы) одан алынған тұтқыр аллергенді болып табылмайды және силикоз ауруын туындатпайды. Оның негізінде туындаған құрылыс материалдары мен бұйымдардың қасиеттерінің көрсеткіштері жоғары (жеңілдігі, аз жылу- және дыбыс өткізгіштігі, жоғары отқа- және өртке тұрақтылығы, сонымен қатар сәнділігі). Гипсті материалдар мен бұйымдардың артық ылғалды сіңіріп алып оны бөлмелер ауасы құрғап кеткенде он беретін қабілетіне есебінен үй бөлмелерінде жағымды микроклимат беретінін де айтпау кетпеуге болмайды.
2004 жылы Қазақстандағы құрылыс материалдар рыногі 207,5 млн.тенгеге бағаланған.Айта кету керек, соңғы 10 жылда құрылыс материалдарын өндіру көлемі 176 млрд теңгеден 586 млрд теңгеге дейін 3 есеге өсті.
Қазақстан цемент өндірісін дамыту үшін, сонымен қатар әк, гипс және шпаклевка өндірісі үшін шикізаттық мүмкіндіктерге бай. Қазақстан гипс пен шпаклевка өндірісі үшін табиғи карбонатты шикізаттың ірі қорына бай.
Басты төрт индустриалды орталықты бөліп жарып айту ұсынылады, олар құрылыс материалдарды өткізу ірі рыногы болып табылады. Олар құрылыс материалдар кластерінің дамуының географиялық базасы болуы тиіс:
- Орталық (Астана қаласы, Ақмола, Қарағанды, Қостанай, Шығыс-Қазақстан облысы).
- Батыста (Ақтөбе, Батыс-Қазақстан, Атырау, Мангыстау облысы);
- Шығыста- (Шығыс-Қазақстан, Павлодар облысы);
- Оңтүстікте - (Алматы, Тараз, Оңтүстік-Қазақстан, Қызылорда облыстары).
Болашақта Қазақстанда гипстібетонды блоктар өндірісі айтарлықтай өсетіндігі болжамдалуда, бұл экономика мен тұрғын үйлердің сапасына оң әсерін бермекші.
Әдебиеттік шолу
1.1 Гипстік тұтқыр негізіндегі композициялық материалдар
Гипсті тұтқыр және полимерлі қоспа (эпоксидті шайыр эмульсиясы 1%) негізінде өлшемдері 350х300х12мм және 400х300х14мм болатын ИНТЕРОН және ГИЛЕИТ маркалы плиталар дайындалады. Полимерлі қоспа нәтижесінде плита беріктігі 30-40% өсті, ал су сіңіргіштігі 45-60% азайды. Бұл плиталарды залдарды, фойе, холл және дәліздерді әрлеуде қолданады. Негізгі физика-механикалық қасиеттері 2.1.1-кестеде көрсетілген.
Кесте - 2.1.1 Плиталардың физика-механикалық қасиеттері
Қасиеттері
Көрсеткіштері
ИНТЕРОН
ГИЛЕИТ
Орташа тығыздығы кгм3
1500
400-500
Майысу беріктігі Мпа
10
3
Меншікті қаттылығы МПа
400
40
Су сіңіргіштігі %
7
-
Жылуоқшаулағыш ТИЗОЛ материалын жылу оқшаулау мақсатында тұрғын, азаматтық және өндірістік ғимараттарда конструкция ретінде қолданады. Құрамы гипске полимерлі қоспа (3-15%) қосып, конвейерде еркін құю технологиясымен жасалып, кептірілген материал. Өлшемдері (600-1000)х(500-600)х(50-150)мм.
Композициялық фибропенополимерлі отқа төзімді гипсті материал металл конструкциялы үлкен ауқымды үймереттерді оттан қорғау үшін арналған. Ол жоғары деформациялық және сызатқа төзімділік қасиетке ие. Бұл материал санитарлық-гигиеналық жағынан экологиялық таза, ал өрт қауіптілігіне байланысты жанбайтын құрылыс материал тобына жатады.
Осылайша гипстің сынғыштық және суға төзімсіздік кемшіліктерін келесідегідей шештік:
сынғыштығын құрамына 10% дисперсті толықтырғыш (базальт талшығы) пен комплексті байланыстырғыш ( акрильді полимер) қосу арқылы;
суға төзімсіздігін құрамына цемент пен полимерлі байланыстырғыш негізіндегі комплексті минералды қоспа қосу арқылы;
Жаңа тиімді өзгертілген гипстік материалдарды шығару актуалды тапсырмалардың бірі. Композициялық гипстік тұтқыр алу үшін кремнеземді қоспаларды, портландцемент, шлакопортландцемент, әк және полимерлі қоспаларды қолданады [1-5]. Ғалымдар атқарған жұмыста кальций сульфат негізіндегі тұтқырдың қасиетін жақсартатын модификатор ретінде дисперсті металлургиялық шаң мен комплекстік қоспаларды қолдануға болады [6]. Өндірістің әк және фосфогипс құрамдас түйіршіктелген доменді шлакты қалдықтарынан құралған гипсошлакты композиция да ұсынылды [7]. Сонымен қатар ғалымдар күлдіпемза, вулканды күл және вулкандық туф қалдықтарын қолдануға да болатынын айтты [8].
Қазіргі уақытта гипстік бұйымдардың суға төзімділігін арттырудың негізгі 3 бағыты бар. Олар:
қатқан гипстің ерігіштігін төмендету арқылы;
су сіңіргіштігі мен су өткізгіштігін төмендету мақсатында гипс тасының капиллярлық қуыс құрылымын өзгерту;
гидрофобты қорғаныш материалдармен гипстік бұйымдарды сіңдіру арқылы;
Алғашқы қарастырылған 2 жолы тиімдірік болып келеді. Себебі олар материалдың суға төзімділігін оның барлық көлемі бойынша жақсартады және оның кездейсоқ зақымдануына тәуелсіз эксплуатациялық сенімділік береді.
Бұл бағыттарды іске асыру үшін арнайы әр түрлі қоспалар қолданады, бірақ ең тиімдісі олардың бір мезгілде гипстің ерігіштігін азайтып және гипс тасының су өткізгіштігін төмендету болып табылады.[9,10]. Бұл қоспалардың экономикалық, технологиялық және экономикалық жағынан тиімді қолдануын оларды техногендік қалдықтармен алмастыру арқылы арттыруға болады.[11-14]. Техногендік қалдықтар ретінде микрокремнезем мен карбидтік шлам негізіндегі заттар қолдануға болады. Бұл қоспаларды қолдану арқылы қарапайым гипске қарағанда суға төзімділігі мен беріктік қасиеттері жоғары материал алады. Гипстік тұтқырмен салыстырмалы түрде алғанда бұл тұтқыр қатқан тастың аз кеуектілігі мен капиллярлығымен және өзінің тығыз құрылымымен ерекшеленеді. Сондай ақ қоспаның құрамындағы белсенді SiO2 мен Ca(OH)2 - тың әрекеттесу нәтижесінде аз еритін төмен негізді кальций гидросиликаты түзіледі.
1.2 Гипс негізінде өндірілген бұйымдардың технико-экономикалық тиімділігі
Қазіргі құрылыс практикасында керамикалық, силикаттық, бетондық және т.б. қабырға қалау материалдарымен қатар гипс негізінде жасалынатын қабырғалық материалдарды қолдану да дамып келеді.Сондықтан осы уақытта гипс байланыстырушысын және соның негізінде жасалынатын материалдар мен бұйымдарға үлкен көңіл бөлінуде. Гипсті және одан жасалынатын бұйымдарды қолдану энергия және материал шығындылығын төмендетудің және құрылыстың техникалық дәрежесін көтерудің қайнар көзі болып есептелінеді. Мысалы, 1т гипспен байланыстырушыны алу үшін, отын шығыны 1т цемент алғанымен салыстырғанда 4 есе аз, сондай-ақ, өндіріске қаражат шығыны 2 есе төмен, технологиядағы еңбек өнімділігі жоғары.Гипс зауытында технологиялық жабдықтың металл сыйымдылығы цемент зауытына қарағанда 3есе аз. Сонымен қатар, гипстен жасалынған қабырғалық материалдар отқа және биотұрақтылығымен, гигиеналығымен ерекшеленеді.
Химиялық құрамы бойынша гипс улы емес, оны өңдегенде қоршаған ортаға СО2 бөлінбейді. Сондықтан, (цемент, әк қарағанда) бұдан алынатын тұтқырлар аллерген реакциясын тудырмайтындығы үшін пайдалы. Гипс негізіндегі құрылыс материалдары мен бұйымдар жоғары қасиеттерді көрсетеді: жеңілдігі, сондай-ақ сәндік, төмен жылу және дыбыс өткізгіштігі жоғары жылу және өрт төзімділігі. Сондай- ақ біз гипсті материалдар мен бұйымдар бөлмелерде артық суды бойына сіңіріп, бөлмеде қолайлы микро климат тудырады. Әсіресе, жылу және дыбыс қорғағыштық қасиеттері басымдау келетін кеуектендірілген гипстік материалдарды пайдаланудың келешегі зор.
Гипстік бетон мен бұйымдардың қасиетін жоғарылату
Барлығына белгілі кәдімгі құрылыс гипсінің бірден бір кемшіліктерінің бірі - суға төзімділік пен аязға төзімділік көрсеткіштерінің төмендігі. Алайда құрылыс гипстің суға төзімділігін арттыру мақсатында екі түрлі жолмен , яғни аралас тұтқыр қосып өзгертуге болады. Олар гипстіцементтіпуццоланды және гипстіәктішлакты тұтқыр заттар.
Бірінші жолда гипстің суға төзімділігі мен беріктігін портландцементтің гидратация әсерінен қатқандағы және кальции гидрооксидінің ірі бөліктерінің байланысуы нәтижесінде жоғарылатады. Бұл тұтқырдың тағы бір қасиеті гипстің алғашқы беріктігін жинау уақытын жылдамдату. Гипстіцементтіпуццоланды тұтқыр уақыт өте бұйымның суға төзімділігін сипаттайтын жібу коэффициентін 0,7-ге дейін жақсартады. ГЦПТ-дың маңызды құраушысы болып пуццоланды қоспа болып табылады. Гипстік тұтқырдың портландцементпен қосылысы оның қатқандағы структурасының уақыт өте келе кальции сульфаты мен жоғары негізді кальции гидроалюминатының әрекеттесуінен пайда болған эттрингиттің әсерінен бұзылуына әкелетіні анық. Бұл реакция әсіресе құрылымның беріктік жинаған уақытында қауіпті. Себебі эттрингит қатты фазаның 2-3 есе өскен кезінде пайда болады [15-18].
Пуццоланды қоспаны қосу жоғары негізді кальции гидроалюминатының тұрақты пайда болу шартын төмендетеді.
Ұзақ физико-механикалық сынақтар нәтижесінде ГЦПТ келесі құрамы таңдалып алынды:
Г5 маркалы құрылыс гипсі (75%)
Керамзиттік шаң
Қоспасыз портландцемент
Гипстік тұтқырдың құрылыстық-техникалық қасиетін ультра және нано қоспалар қосу арқылы матрицасының структурасы өзгеруі есебінен жақсартуға болады. Қоспаның әсер ету тиімділігі оның бөлшектерінің табиғаты, өлшемі мен формасы арқылы анықталады. Гипстік материалдардың суға төзімділігін арттырудың бірден бір тиімді жолы микрокремнезем мен портландцемент негізіндегі композицияны қолдану [19]. Микрокремнезем - кремний қорытпаларын балқыту кезінде пештерді газды тазалау процессінде пайда болған ультрадисперсті ұнтақ [20]. Микрокремнезем бөлшектері өте жоғары дисперстілік (100-300нм) пен пуццоланды белсенділікке ие [21]. Микрокремнезем мен портландцементтің гидратациясында пайда болған өнімдермен әрекеттесу нәтижесінде кальций гидросиликаттың гипстік матрицасының структурасы тығыздалады. Нәтижесінде гипс тасының беріктігі ғана артып қоймай оның суға төзімділігі де артады.
Екісулы гипстің кристалдыгидратының өлшемдері мен морфологиясын реттеуге көпқабатты көміртекті нанотүтікше негізіндегі нанодисперсті қоспа қосу арқылы болады [22-26].
Зерттеу нәтижесінде гипсті тұтқырға микрокремнезем, цемент және дисперсті көміртекті нанотүтікшеден құралған комплексті қоспаны қосу арқылы оның механикалық мінездемесін жақсартады. Соның ішінде беріктік 42% және суға төзімділік 39%-ға өсті.
Қазан Мемлекеттік сәулет-құрылыс университетінің т.ғ.к А.Гайфуллин, т.ғ.к М.Халиуллин, т.ғ.д Р.Рахимов жазған Состав и структура камня композиционного гипсового вяжущего с известью и гибридной минеральной добавкой мақаласынан үзінді:
Төменде гибридтік минералды қоспамен композициялық гипс байланыстырғышқа негізделген тастың құрамы мен құрылымын зерттеудің нәтижелері келтірілген. Гибридтік минералды қоспа бұл майдаланған керамзиттік шаң мен түйіршіктелген доменді шлак қосындысы. Осылайша гибридті минералды қоспаны әкпен және суперпластификатормен бірге қолдану жоғары ерімейтін гидратация өнімдерінен тұратын тығыз және майда түйіршікті композициялық гипстік тұтқыр тасты қамтамасыз етеді.
Гипстік бұйымдардың отқа төзімділігі, тазалығы, дыбыс қоршағыштық қабілеті, жылуды нашар өткізгіштігі, тығыздығының төмендігі, декоративтігі және т.с.с. өзгеше жаңа қасиеттері - бұл жоғары индустриалдық материалды алуан түрлі құрылыстық элементтері ретінде өндіріп, ұтымдылықпен қолдануын мүмкін етеді. Дегенмен, бұларды жасағанда және құрылыста пайдаланғанда, олардың кейбір ерекшеліктеріне көңіл бөлу қажет. Қатаю мезгілінде химиялық жаңа құрамалар түзілуіне шамалы су керек болғанымен гипсті бетондық бұйымдарды жасау үшін даярланатын массаға кететін су шығыны көптеу. Қатайған гипсте 40-50 процент бос су қалады. Сол себептен гипс тасының кеуектілігі едәуір болып, мықтылығы төмендеу болады. Минералдық толтырғышы бар гипсті бетонының сусіңіргіштігі 15-26 процент, ал органикалық толтырғышы 50-60 процент. Бұл бұйымдардың барлығы суға шыдамсыз, сондықтан оларды ылғалдылығы 60 проценттен аспайтын үй-жайлар құрылысында пайдаланады. Гипстік материалдардың мықтылық және пайдалану көрсеткіштерін жақсартудың бір жолы олардың талшықты компоненттермен арматуралау және суға шыдамдылығын асыру. Ылғалға және суға төзімділігін жақсарту үшін олардың бетін су өткізбей қорғайтын бояулармен немесе пасталармен жағып қаптайды және де гипске ұнтақталған домналық гранулданған шлакты, пуццоландық портланд-цементті қосады.
Гипстің сынғыштығын азайту. Бұл мақсата гипсті арматуралық материалдармен (талшықты материалдармен) беріктендіреді. Мұндай материалдар тікелей қалыптанушы массаға қосылады немесе сол жасалған бұйымның конструкциялық бір бөлігі ретінде құрастырылады. Сонымен, құрғақ гипстік сылақта арматура ролін сыртынан қапталған картон; прокаттап жасалған қалқалық гипсті бетонда - ағаш рейкаларынан құрастырылған қаңқа; гипсті бетондық панельдерде - қамыс және т.с.с. материалдар арматура ролін атқарады. Сондай-ақ, гипсті бетон бұйымдарында алюминдік арматураны қолданудың да болашағы бар. Құрыштық арматуралар гипсті бетондық бұйымдарда тотықтанып кетеді, сондықтан оны сирек қолданады, онда да үстін битумдық лакпен немесе басқа арнаулы жабындылармен жағып коррозиядан қорғайды.
Толтырғыштар ретінде - пемза, туф, отындық және металлургиялық шлактарын, сондай-ақ, жеңіл жасанды толтырғыштар, керамзит, аглопорит, вермикулит және т.с.с. қолданады. Органикалық толтырғыштардан ағаш ұнтағы, жоңқаларын, талшықтарын және зығыр талшықтарын т.с.с. қолданады. Гипс илемесіне толықтырғыштарды қосу арқылы оның созымталдық қасиетін жақсартады, шөгуін төмендетеді, байланыстырушы-ның меншікті шығынын азайтады, қалыпталынатын массаға су қажеттілігін төмендетеді.
Гипспен жасалатын қабырғалық бұйымдардың беріктігін жоғарлату үшін жасалған сынақтардың нәтижесінде көбіктіполистирол гранулдары немесе күптірілген перлит қосылған тығыз гипстің игендегі мықтылығы бойынша эффект болмайтыны дәлелденген. Ал, ұзындығы 12 мм шыны талшықтарын гипске қосқанда бұл көрсеткіш айтарлықтай жақсарған, мысалы, массасы бойынша 1 процент шыны талшығын қосқанда кеуекті гипстен алынған қабырғалық бұйымдарының игендегі мықтылығы 90%-ке өскен. Кеуекті гипспен шыны талшық араласынан өндірілген қабырғалық бұйымдарды өнеркәсіптік жағдайда көптеп шығарады.
Эксперименттік бөлім
2.1 Зерттеу мақсаттарын белгілеу
Барлығына белгілі кәдімгі құрылыс гипсінің бірден бір кемшіліктерінің бірі - суға төзімділік пен аязға төзімділік көрсеткіштерінің төмендігі. Алайда құрылыс гипстің суға төзімділігін арттырудың бірнеше жолдары бар. Сол мақсатпен біз бұл дипломдық жұмыста гипс тұтқырына әр түрлі қоспалар қосу арқылы оның қасиеттеріне қалай әсер ететінін және суға төзімділігін арттырудың жолдарын қарастырдық. Гипс байланыстырғышына қойылатын техникалық талапқа сай жүргізілетін сынақ тəсілдерімен танысу және гипс тұтқырына қосымша бархан құмы мен цемент қосып қасиеттерінің өзгерісін бақылау.
2.2 Сынау әдістері
Мемлекеттік стандарттың MС 23789-79 талабы бойынша ұнтақ майдалығын, қалыпты қоюлығын, гипс қамырының ұстамдылық уақытын, қамырдан жасалған 4х4х16 см үлгінің қатайғандығы - майысып, тығыздалып сынғандағы беріктігін лаборатория жағдайында анықтайды.
Жұмыстың мақсаты: гипс байланыстырғышына қойылатын техникалық талапқа сай жүргізілетін сынақ тəсілдерімен танысу.
Керекті аспаптар мен құралдар: кептіру шкабы, техникалық таразы, тор мөлшері 0,2 мм елегіш, термометр, жазық чашка, (қол) араластырғыш, диаметр 240 мм үлкенірек жапырақ шыны, Суттард визконометрі, секунд өлшейтін, конусты сақина, Вика аспабы, өлшегіш цилиндр, пресс.
2.2.1 Гипстің ұнтақ майдалығын анықтау
Алдын ала 1 сағатта 50-55ºС температурада кептірілген 75-100 г гипспен өлшеу дəлдігі 0,1 г дейінгі техникалық таразыда 50 г гипсті өлшеп алады. Өлшенген гипсті № 02 елегішке салып қақпағын жауып, 5-7 мин қолмен немесе механикалық елекпен елейді. Еленген гипсті ақ қағаздың бетіне тағы да, 1 мин уақыт елейді. Елегіштен өткен гипс салмағы 0,05 г көп болмауы керек. Елегіш кескіні 2.2.1-суретте көрсетілген.
1. № 02 елегіш торы; 2. Қақпағы; 3. Тұпжағы
Сурет 2.2.1. Елегіш
Гипстің ұнтақ майдалығын анықтау үшін елегіште қалған салмақты бастапқы алған (50 гр) салмаққа бөліп, алынған санды 100 көбейтіп, процентпен есептеп шығарады (есептегенде қателігі 0,1% аспау керек).
Майдалығына байланысты гипс 3 топқа бөлінеді:
1 - ірілеу ұнтақталған № 02 елегіште қалған қалдық 23% көп болмау керек;
2 - орташа ұнтақталған 14% көп болмау керек;
- майдарақ ұнтақталған 2% аспау керек.
2.2.2 Гипс қамырының қалыпты (нормальді) қоюлығын анықтау
Гипс қамырының қалыпты қоюлығын Суттард визкозиметрдің көмегімен анықтаймыз. Гипсті араластырғандағы керекті су мөлшері деп - шеңбер сызықтары бар шыны пластикаға орнатылған Суттард вискозиметрмен анықталады. гипс қамырының орташа диаметрі 180мм +- 5мм дегі болған жайылымына кеткен су шығымын атайды.
Су мөлшері судың граммен алынған салмағының гипс байланыстырғыш салмағының қатынасы арқылы есептелініп, процентпен көрсетіледі.
Қамырдың қалыпты (нормалды) қоюлығын анықтау үшін жазық чашкаға орта есеппен 150-220 мм су құяды. Жазық табақ пен қалақ кескіндері 2.2.2 және 2.2.3 суреттерде көрсетілген.
Сурет 2.2.2. Жазық табақ (чашка)
Сурет 2.2.3. Қалақ
Содан кейін 2-5 мин аралығында 300 г гипс салып, 30 сек массаны қол қалақпен араластырып, шыны ортасына қондырған вискозометр суттарды қамырмен толтырады. Гипсті суға қосқаннан бастап, вискозометрді толтырғанға дейін 45 сек аспау керек. Вискозометрді жылдам, 15-20 см-ге тік жоғары көтеріп, гипс қамырынан босатып, жанына қояды. Құрылыс материалдары
1.Латун цилиндрі; 2.Шеңбері сызықтары бар пластика
Сурет 2.2.4. Суттард Вискозометрі
Гипс қамырының шеңбер жайылымын бір-біріне перпендикуляр бағытында сызғышпен өлшеп, орта санын есептеп шығарады (өлшегенде ауыспалы саны 5 мм аспау керек ). Егерде қамырдың жайылғандығы дм 180 +- 5 мм көрсетпесе, басқа су шығымымен тəжірбиені қайталайды. Керекті су шығымын анықтағаннан кейін, судың гипс байланыстырғышына қатынасын табады.
2.2.3 Гипс қамырының ұстасу уақытын анықтау
Уақыт ұстамдылығын анықтау үшін қалыпты қоюлығы бар гипс қамырын пайдаланады. Тəсілдің негізгі бейімділігі гипстің сумен жұғысқан кезінен бастап, оның бастапқы жəне соңғы уақытаралық ұстамдылығын анықтау. Гипс қамырының ұстамдылығын стандартты Вика аспабымен анықтайды (2.2.5-сурет).
1 - қаңқа; 2 - жылжымалы темір; 3 - көрсеткіш тіл 5.0-40мм дейінгі бөлшек; 4 - болат ине; 5 - пестик; 6 - қысқыш бұранда; 7 - винт; 8 - латун сақинасы; 9 - пластинка
Сурет 2.2.5. Вика аспабы
Тəжірбие басталмай, аспап стержінінің жоғары-төмен кедергісіз жылжымалығын, иненің тазалығын жəне көрсеткіштің 0-де тұрғанын тексереді. Машина маймен жұқалап майланған пластинкадағы сақина, дайындалған гипс қамырымен толтырылады. Қамырға енген ауаны шығару үшін сақина орнатылған пластинканы бір жағына 10 мм көтеріп 4-5 рет сілкілеу керек. Содан кейін қамырдың сақинадан артық жағын сызғышпен кесіп, сақинасы бар пластинканы Вика аспабына орнатады. Вика аспабындағы жылжымалы стерженьді, сақинадағы гипс қамырының жазық бетіне инені жанатып тигізіп бекітіп, сонан соң стерженьді жылдам босатып қамырға батырып жібереді. 1 минут өткеннен кейін инені қамырға əрбір 30 сек сайын батырып тұрады. Инені қамырдан батырып алған сайын, оны жақсылап тазалап сүртеді. Ал сақина орналасқан пластинканы келесі рет инені енгізгенде басқа жерге бататындай етіп жылжытып, орынын ауыстыру керек.
Бастапқы ұстамдылығы деп - гипстің суға жанасқан уақыттан бастап қамырға батқан иненің сақина орналасқан пластинкаға 0,5 мм жетпекендегі кеткен уақыт аралығын, ал соңғы ұстамдылығы деп - иненің қамыр бетіне 1мм тереңдікке батып кеткендегі уақыт аралығын айтады. Бастапқы жəне соңғы уақыт ұстамдылығы минутпен көрсетілген.
2.2.4 Гипс қамырынан жасалынған үлгінің иіліп жəне сығымдалып сынғандағы беріктік шегін анықтау
Үлгінің иіліп жəне сығымдалып сынғандағы беріктігін анықтау үшін қалыпты қоюлығы бар гипс қамырынан көлем мөлшері 4х4х16 см үлгі қалыптайды.
Үш үлгі (призма) қалыптау үшін қалыпты қоюлығына кететін су шығымы бар чашкаға өлшеніп алынған 1кг гипс байланыстырғышын салып, қалақпен біркелкі зат алғанша 60 сек жылдам араластырады, содан кейін 3 бөлімді қалыпқа құяды. Алмалы-салмалы қалып кескіні 2.2.6 - суретте көрсетілген.
а)- көленең кесінді; б- үстінен көрініс; 1- қысқыш бұранда; 2- түп жағы; 3- жақ қабырғалары; 4- алдыңғы қабырғалары
Сурет 2.2.6. Алмалы- салмалы қалып
Гипстің ұстамдылығы аяқталғаннан кейін 15 +- 5мин өткен соң, үлгі - призманы қалыптан босатып, сырт пішінінде сынық белгілері бар-жоғын тексереді. Гипстің сумен жанасқан уақыттан бастап 2 сағ өткен соң, үлгі призманы престе иіп сындырады. Иіліп сынғандағы беріктік шегі мына формуламен есептелінеді. Гипс байланыстырғыштарына қойылатын техникалық талаптар 2.2.1 кестеде көрсетілген.
Барлық нәтижелері бойынша соңында гипс байланыстырғышына таңбалау жасалады.
Шартты белгілеу үлгісі: мысалы, Г-4АТ, мұндағы Г - гипстік байланыстырғыш; 4 - сығуға беріктігі (МПа); А - тез қататын; Т - орташа тартылған.
Кесте 2.2.1 - Гипс байланыстырғыштарына қойылатын техникалық талаптар
Байланыстырғыш маркасы
2 сағ. кем емес. Өлшемдері 40х40х160 мм арқалық-нұсқалардың беріктік шегі
Сығуға
Иілуге
Г-2
Г-3
Г-4
Г-5
Г-6
Г-7
Г-10
Г-13
Г-16
Г-19
Г-22
Г-25
2
3
4
5
6
7
10
13
16
19
22
25
1,2
1,8
2,0
2,5
3,0
3,5
4,5
5,5
6,0
6,5
7,0
8,0
2.3 Шикізат материалдары (техникалық сипаттамалары)
Гипсті араласпасы деп гипс пен су араласынан алынатын созыла ағатын қою ерітіндісін айтады. Гипс ерітіндісіне қосымша құм немесе басқа толықтырушы-лар енгізеді. Гипсобетондық араласпа құрамында,әдетте органикалық немесе минералдық толтырушылар болады. Гипсобетондық араласпаны қалыпталынып қатайғаннан соң гипсбетоны деп атайды. Гипсбетонына табиғи материалдарын пемза, туф, отындық және металлургиялық шлактарын, сондай-ақ, жеңіл жасан-ды толтырғыштарын-шлактық пемза, керамзит, аглопорит, вермикулит және т.с.с. қолданады. Органикалық толтырғыштардан ағаш ұнтағы және зығыр талшықтарын, жүн, қамыс немесе сабан т.с.с. қолданады. Гипс араласпасына толықтырғыштарды қосу арқылы оның созылмалдық қасиетін жақсартады, шөгуін төмендетеді, байланыстырушының меншікті шығынын азайтады, қалыпталынатын массаға су қажеттілігін төмендетеді.
Гипсобетон араласпасын даярларда технологиялық тәртіпті міндетті түрде сақтауды қажет етеді. Гипстік байланыстырушының қысқа мезгілде ұстасып үлгеруі араластырғыш қондырғысының қабырға бетіне және қалағына гипс илемесінің жабысқақтығын тудырады да, көп ұзамай қалыңданып, оның пайдалы сыйымдылығын азайтады. Гипс массасына түрлі механикалық әсерді, оның ішінде араластыруы да тек қана илеменің ұстасу мезгілі басталғанға дейін тигізуге болады. Одан кейін массаны аралстыру бұйым мықтылығын күрт төмендетіп жібереді.
Толтырғыш ретінде бархан құмы және цемент қолданылды.
Бархан құмды толтырғыш ретінде бетонға, сылақ және қалақ лайына; сондай-ақ қолтума заттар жасауға, тас бұйымдарын жасау үшін пайдаланады.
Толық қалдықтар бойынша лабораториялық журналда құмды елеудің қисығын құрады және оны қырөлшемдік құрамының ауытқу шегінің қалыпты облысымен салыстырады. Сөйтіп оны да журналға енгізеді. Құмның ірілігі 0,01 - ге дейінгі дәлдікпен төмендегі формула бойынша есептелетін ірілік модулімен сипатталады.
(2.3.1)
мұндағы: А2,5 , А1,25 , т.б. тиісті електердегі толық қалдықтар процентпен.
Құм құрамындағы органикалық қоспалар, олар ыдырағанда шірінді қышқыл түзілетін болғандықтан, цемент тасының беріктігінің төмендеуіне әкеліп соғуы мүмкін. Бұл қоспалардың көлемін анықтауды калориметрлік әдіспен түсі бойынша сынау. Ол органикалық заттардың сілтімен байланысқа түскенде ерітіндіні ашық сарыдан қою қоңырға дейінгі қоспалардың мөлшеріне байланысты әр түрлі түске боялатындығына негізделген. Сынақты төменгі әдіспен жүргізеді. Сыйымдылығы 250 мм шыны цилиндрге 130 мм- лік енге дейінгі мөлшерде құм салады, одан кейін 200 мм-лік енге дейін 3 проценттік NaOH ерітіндісін құяды. Қатты араластырған соң сынақты 24 сағат қойып қояды. Онан соң құм үстіндегі сұйықтың түсін эталонның түсімен салыстырады. Ал этолонды төмендегі жолмен әзірлейді. Алкогольдің 1 проценттік ерітіндісіндегі таниннің 2 проценттік ерітіндісін дайындайды. Осы ерітіндінің 2,5 миллиметрі мен 3 проценттік NaOH ерітіндісінің 97,5 миллилитрін араластырып 24 сағат қойып қояды. Алынған ерітіндінің түсі сабан - сары эталон ретінде қабылданады.
Органикалық қоспалардың көлемін анықтау көп уақытты алатын болғандықтан, жұмыстың бұл тарауын орындау алдын - ала лаборанттар әзірленген сыналмақшы болған құмның түсін эталон түсімен салыстыруға келіп тіреледі. Онан кейін журналға құмда органикалық қоспалардың бар немесе жоқ екендігі туралы қорытынды жасалады. Мұндай сынақ соңғы болып табылмайды.
Бархан құмының физико-механикалық сипаттамасы 2.3.2 - кестеде көрсетілген.
Кесте 2.3.2 - Бархан құмының физико-механикалық қасиеттері
Құмның қасиеті
Өлшем бірлігі
Көрсеткіштері
Орташа тығыздығы
кгм3
1512
Ылғалдылық
%
құрғақ
Шын мәніндегі тығыздық
гсм[3]
2,479
Кеуектілік
%
39
Құрамындағы шаң және топырақ мөлшері
%
1,5
Фракциясы
Мм
0,05-2,00
Портландцементтің физика-механикалық сипаттамасы 2.3.3 - кестеде көрсетілген.
Кесте - 2.3.3 Портландцементтің физика-механикалық көрсеткіштері
Портландцемент қасиеті
Өлшем бірлігі
Көрсеткіштері
Орташа тығыздығы
кгм3
1100
Нағыз тығыздығы
кгм3
3100
Қысу беріктігі
Мпа
30 дан кем емес
Ұстасу уақыты
Мин
60
Суға төзімділігі
жоғары
Аязға төзімділігі
Цикл
70
Фракциясы
Мм
0,05-2,00
Cу. Массаараласпасын дайындауда ешқандай қоспалары жоқ, цемент қатуына кедергі болмайтын немесе бетонның сапасын нашарлатпайтын суды қолдану керек. Массаараласпасын дайындауда ішетін кран суларын пайдалануға болады, оның ешқандау қауіптілігі жоқ. Егер араласпаны дайындауға басқа су қоймаларындағы суды пайдаланатын жағдай болса, ол суды алдымен лабораторияда тексеріп, құрамындағы қосылымдары мен күкірт қышқылды тұздардың мөлшерін тексеру керек.
2.4 Зерттеу бөлімі
Зерттеу бөлімінің негізгі мақсаты - композициялық гипстік материалдардың құрамындағы техногенді шикізаттық материалдардың суға төзімділігін анықтау болып табылады. Сондықтан гипсобетонның негізгі тұтқыр заты ретінде гипс, ал қосымша материалдар ретінде бархан құмы, цемент және керамикалық плитка сынықтары сыналады.
Сыналатын материалдар төменгі тізімдермен жүргізіледі:
Гипс
Гипс + бархан құмы ( 5% , 10%)
Гипс + керамикалық плитка + цемент (5%, 10%)
Гипс + цемент + бархан (5%, 10%)
Сынақ нәтижелері төменгі кестелерде көрсетілген:
Кесте 2.4.1 − Гипс сынақ нәтижесі
№
Аталуы
Көрсеткіштері
Классификациясы
1
Ұнтақ майдалығы, %
6
Тез қататын гипс
Классификация - А
2
Қалыпты қоюлығы, %
57,5
3
Ұстасу уақыты, мин
4 мин 15 сек
4
Беку уақыты, мин
9 мин 30 сек
5
Қысу кезіндегі беріктік шегі, кгкм2
45
Кесте 2.4.2 − Гипс + бархан құмы қысу кезіндегі беріктігі
Құрамы
Тығыздығы
Түсірілген күш Р
Қысу беріктігі Rқысу
Кеуектілігі
Гипс + бархан құмы (5%)
1100 кгм[3]
440 кгк
110 кгссм[2]
48 %
Гипс + Бархан құмы (10%)
1150 кгм[3]
460 кгк
115 кгссм[2]
46 %
Кесте 2.4.3 − Гипс + бархан + цемент (5%, 10%) қысу кезіндегі беріктігі
Құрамы
Тығыздығы
Rқаныққан
Rқұрғақ
Rжібу.коэф
Гипс + бархан құмы (10%) + цемент (5%)
1200 кгм[3]
70 кгссм[2]
120 кгссм[2]
0,58
Гипс + бархан құмы (10%) + цемент (10%)
1350 кгм[3]
88 кгссм[2]
130 кгссм[2]
0,67
Гипс + керам.плитка (10%) + цемент (5%)
1250 кгм[3]
51 кгссм[2]
100 кгссм[2]
0,51
Гипс + керам.плитка (10%) + цемент (10%)
1300 кгм[3]
72 кгссм[2]
115 кгссм[2]
0,62
Шыққан нәтижелерді салыстыра отырып ең жоғарғы беріктікті көрсеткен үлгімен жұмыс жасаймыз. Ол үлгі гипс + бархан құмы + цемент (5% 10%). Сынақ жүргізілу реті және нәтижелері төменде көрсетілген.
2.4.1 Араласпанының қалыпты қоюлығын анықтау
Алдынғы сынақтың нәтижесі бойынша таза гипстің қалыпты қоюлығы 57,5% болды. Дәл солай гипс + бархан құмы + цемент 5% және 10%-нің қалыпты қоюлығын анықтаймыз.
Гипс + бархан құмы + цемент
m г - 300г 300 -- 100%
m су - 174мл 174 -- Х
d - 175 мм Х = 60 %
2.4.2 Гипс араласпасының ұстасу уақытын анықтау
Сынақ нәтижесі 2.4.2 кестеде көрсетілген.
Кесте 2.4.2 - Гипс ұстасу уақыты
Конссистенция
Ұстасу уақыты, мин
Беку уақыты, мин
Гипс
4 мин 15 сек
9 мин 30 сек
Гипс + бархан құмы + цемент 5%
5 мин 21 сек
14 мин 10 сек
Гипс + бархан құмы + цемент 10%
7 мин 58 сек
18 мин 23 сек
2.4.3 Үлгілердің құрамына қоспа қосылғаннан кейінгі орташа және нағыз тығыздығын анықтау
а) Нағыз тығыздық - ол кеуексіз және қуыссыз көлем бірлігіндегі (мүлде тығыз күйіндегі) заттың салмағы . Материалдың нағыз тығыздығын келесі формуламен есептейді:
ρ=mV (2.4.1)
мұндағы:m - материал салмағы,г; V - мүлде тығыз материал көлемі см3.
Нағыз тығыздықты анықтау. Бұл жерде әр материалдан 5 гр ұнтақ түрінде алынды. Нәтижесі 2.4.3 кестеде және 2.4.2 диаграмма түрінде көрсетілген.
Кесте 2.4.3 - Материалдардың нағыз тығыздығы
Аталуы
Нағыз тығыздық ρ, г см3.
Гипс
2,6
Гипс + бархан құмы (10%) + цемент 5%
2,0
Гипс + бархан құмы (10%) + цемент 10%
1,67
Диаграмма 2.4.2. Үлгілердің нағыз тығыздығы
Нәтижесінде үлгілердің нағыз тығыздықтары төмендеді. Бұл үлгілердің кеуектілігі азайып тығыздығының артқандығын көрсетеді.
б) Орташа тығыздық - ол материал массасының табиғи күйіндегі, яғни кеуектері мен қуыстарын қоса есептегендегі, көлеміне қатынасы:
ρорт=mV (2.4.2)
мұндағы: m - материал салмағы,г; V - табиғи күйіндегі материал көлемі см3.
Орташа тығыздықты анықтау
Кесте 2.4.4 - Материалдардың орташа тығыздығы
Аталуы
Орташа тығыздығы ρорт, г см3.
Гипс
1,1
Гипс + бархан құмы (10%) + цемент 5%
1,27
Гипс + бархан құмы (10%) + цемент 10%
1,35
Диаграмма 2.4.3. Үлгілердің орташа тығыздығы.
Таза гипс тұтқырынан жасалған үлгінің орташа тығыздығы 1,1гсм3 ал бархан құмы мен цемент қосылған үлгілердің тығыздығы 1,27гсм3 және 1,35гсм3. Яғни қоспаның әсерінен үлгілердің тығыздықтары артты.
2.4.4 Үлгілердің қоспа қосылғаннан кейінгі кеуектілігін анықтау
Кеуектілік - материал көлеміне саңылаулар толтыру дәрежесі. Кеуектілікті анықтаудың тікелей әдісі материалдағы саңылау кеңістік орнын сұйылған гелиймен немесе басқа ортамен толтыруға негізделген. Кеуектілікті анықтаудың эксперименттік - есептік әдісі шын мәніндегі және орташа тығыздықтың мағыналарын анықтау үшін пайдаланылады. Кеуектілік мына формула бойынша анықталады.
К = (1 - ρо ρн)*100% (2.4.3)
мұндағы:К - кеуектілік,%;
ρо - орташа тығыздық,гсм3;
ρн - нағыз тығыздық, гсм3
Гипс
К=(1 - 1,252,5)*100=50%
Гипс + бархан құмы + цемент 5%,
К=(1 - 1,272,0)*100=37%
Гипс + бархан құмы + цемент 10%,
К=(1 - 1,351,67)*100=20%
Диаграмма 2.4.4. Үлгілердің кеуектілігі
Таза гипс үлгісінің кеуектілігі 50% , бархан ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz