УМКД

Химиялық құрамы

ПӘНІНІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІн

“ҚҰРЫЛЫС МАТЕРИАЛДАРЫН ӨНДІРУ ТЕХНОЛОГИЯСЫ”

050730 «Құрылыс материалдарын, бұйымдарын

және конструкцияларын өндіру»

Оқу әдістемелік материалдары

Семей 2013

Мазмұны

| | | |
|1 |Дәрістер | |
|2 |Практикалық сабақтар | |
|3 |Студенттің өздік жұмысы | |

Дәрістер.

№1 дәріс. Кіріспе. Портландцемент өндіру үшін шикізат материалдары.
Шикізатты қазып алу, оны тасымалдау және сақтау. ПЦ құрамының
сипаттамалары: силикатты, глиноземді модульдері және тойым коэффициенті.
Дәріс жоспары:
1.Кіріспе.
2.ПЦ өндіру үшін шикізат материалдары. Шикізатты қазып алу, оны
тасымалдау және сақтау.
3.ПЦ құрамының сипаттамалары: силикатты, глиноземді модульдері және
тойым коэффициенті.
Гидравликалық байланыстырушыларға жататындар: гидравликалық әк,
романцемент, портландцемент, шлакты портландцемент, пуццолонды
портландцемент, ақ портландцемент, түрлі-түсті портландцемент,
пластифициалынған портландцемент, гидрофобты портландцемент, тез қатаюшы
портландцемент. Аталғаң цементтердің барлығы портланцемент клинкері
негізінде алынады. Ал, глиноземдеу клинкері негізінде глиноземдік, аса
глиноземдік және гипсті - глиноземдік цементтер алады.
Шикізат базасының сапасы және дайындалған шикізат араласпасының құрамының
дұрыстық дәрежесі бойынша алынатын цементтің сапасын, пештердің өнімділігін
, отын шығынын және т.б. өндірістің көрсеткіштерін алдын ала жобалап айтуға
болады. Цемент клинкерін алу үшін қажет негізгі шикізат материалдарын үш
түрге бөлуге болады: 1. Күйдіргенде СаО беретін карбонаттық компонент -
СаСОз; 2. Көпшілігінде алюмосиликаттан тұратын саздық компонент; 3. Шикізат
араласпасында жетіспей тұрған оксидтердің мөлшерін реттеу үшін қолданылатын
корректирлеуші /түзеуші/ қоспалар.
Карбонаттық компонент ретінде негізінде СаО /40-44% көбірек/, Мg0 /3,2-3,7
пайыздан көп емес/ жэне азғана Nа20 + К2О (1% көп емес) тұратын карбонаттар
тау жынысын (ізбес тасы, бор, туф, мрамор және т.б.) қолданылады. Әсіресе
өте бағалы шикізат - саздан (20-50 пайыз) жне майда көмірқышқыл кальцийден
(50-80%) тұратын мергелдік тау жынысы. Саздық компонентке каолинит,
монтмориллонит, галлуазит жэне гидрослюд сияқты минералдардан тұратын жұқа
дисперсиялы шөкпелі тау жыныстары жатады. Онымен қатар жеңіл балқымалы
саздар, саздылы мергель, саздылы сланец, лесс және т.б. с.с жыныстар
пайдаланылады. Бұлардың химиялық құрамдары мына оксидтерден тұрады: 60- 80
% Sі02, 5-20% - А120з, 3-15% - Ғе203. Саздардың құрамында тағы көмірқышқыл
тұздары түрінде аздаган кальций жэне магний оксидтері болуы мүмкін. Nа20,
К20 жэне Мg0 қосылған ерігіш тұздар қоспалары мүмкіндігінше аз болуы керек.
Корректирлеуші қоспалар, жоғарыда айтылғандай, карбонат жэне саздан тұратын
екі кампонентті шикізаттар араласпасьшдағы жетпей тұрған оксидтерді қажетті
мөлшерге жеткізу үшін қолданатын шикізат. Мысалы, SiO2 мөлшерін шикі
араласпаға трепел, опока қосу арқылы көбейтеді. Күкірт қышқылдар заводының
пириттер огоркаларын немесе домналық пештердің колошник топырагын қосып
Ғе20з мөлшерін көбейтеді, А12O3 мөлшерін көбейту үщін бокситті немесе
глинеземге бай саздарды қолданады.
Жанама өнімдер мен қалдықтар цемент өнеркэсібі үшіні өте өтімді шикізат
болып есептеледі. Олардың көпшілігі құрамдары бойьшша портландцемент
клинкеріне жақын, демек қолдануға дайын тұрған қоспалар. Қазіргі кезде
домна қоқыстары, электротермофосфорлар шлактары жэне глинезем өндірісінің
қалдығы-нефелиндік щлам цемент өнеркәсібінде кең қолданылады.
Электротермофосфорлар қоқыстары табиғи фосфориттерді электро пештерде 1450-
1550°С температурада тікелей буға айңалдыра айдағанда пайда болатын
/возгонка/ қалдық. Домналы және электротермофосфорлар қоқыстарының құрамы
көптегең оксидтерден және күкіртті крсындылардан тұрады: СаО, Sі02, А1203,
Мg0, Ғе203, СаS, МпS, ҒеS.
Қоқыс қосылған шикі араласпаларды күйдіргенде отыңңың шығыны
төмендеп, пештің өнімділігі өседі. Нефелиндік шлам өте жогарғы
температуралық өңдеуден шыққандықтан, портландцемент клинкерінің құрамында
болатын екі кальцийлі силикаттан тұрады. Сондықтан оны белитті шлам деп те
атайды. Химиялық құрамы: Sі02 - 25-30 пайыз, СаО -50-55 пайыз. Бұдан дайын
шикі араласпа алу ушін 15 -20 пайыз кальций карбонатын қосса болғаны.
Мұндай араласпадан клинкер алғаңда, отын шығьшы 20 - 25 пайыз төмендейді де
пештің өнімділігі 20
пайыз шамадай өседі. Цемент өнеркэсібі отын мен энергияны ең көп тұтынатын
халық шаруашылыгының бір саласы. Жыл сайын цемент өнеркэсібі 23 млн.т.
щартты котельдік-пештік отынын жәңе 14 млрд. кВт/сағ. электрэнергиясын
тұтынады. Тұтьщатын отыңңың құны дайын цементтің өзіндік құнынан 26 пайызға
дейін болады. Отың мен электр энергия шығының 1 пайыз азайту арқылы 12,5
млн. тенге экономия жасауға болады. Сондықтан отын және энергия қорын
ұқыпты тұтыну, оны унемдеу жолдарын іздестіру цемент өнеркэсібі үшін өте
маңызды мәселе. Цемент өнеркәсібінде отын үшін майдаланған тас көмір, мазут
және табиғи газ қолданады. Әрине тас көмір қолданудың көптеген ыңғайсыздығы
бар. Біріншіден, оны қолданарда қосымша қойма алаңын жасау керек, өзіндік
кептіруге жэне ұнтақтауға қажет агрегаттармен жабдықталған технологиялық
жолы болу керек. Оның үстіне заводтың санитарлық жағдайы нашарлауынан
көмірдің өзінен-өзі жанып кету қаупі туады. Осы себепті техникалық қауіпсіз
жұмыс істеу үшін көптеген инженерлік, экологиялық проблемаларды шешуді
керек етеді. Сұйық отын (мазутты) қолдануда да көптеген ыңғайсыздық бар.
Мысалы, оны пешке берер алдында сүйықтандыру үшін 60-70 С температураға
дейін қыздыру қажет. Сондықтан оны қыздыратын агрегат салу керек, оған қоса
мазутты сақтайтын арнаулы қойма, қоймадан оны қопару үшін насос талап
етіледі. Технологиялық жагынан ең өтімді табиғи газ. Ол газ жүргізу қүбыр
жолынан басқа ешқандай қүрылысты да, жабдықты да қажет етпейді. Сондықтан
кейінгі жылдары мүмкіндігінше цемент заводтары табиғи газ қолдануға көшіп
жатыр.
Ауада да және суда да қатая беретін портландцемент клинкері мен гипсті
біріктіріп ұнтақтағанда алынатын гидравликалық байланыстырушы заттар
портландцемент деп аталады. 1,5-3,5 пайыз гипсті оның ұстасу мезгілдерін
реттеу үшін қосады. Себебі, гипссіз ұнтақталған клинкер бірнеше минуттың
ішінде қатып үлгереді де құрылыста қолдануын қиындатады. Клинкер -
цементтің ең басты құрам бөлігі /компоненті/. Оны тау жынысынан -
карбонаттан /75-80%/ және саздан /20-25%/ құралган, клинкерде жоғары
негізді силикаттардың болуын қамтамасыз ететін, шикі араласпаны балқуына
жеткізе күйдіру арқылы алады. МОСТ 10178-85 портландцементтің үш түрін
өндіруді қамтыган: ҚЖ-қоспасыз, Қ5-қосылган активті минералдық қоспалар
мөлшері 5 пайызга дейін, Қ 20-5 пайыздан 20 пайызға дейін /глиежден басқа/
шөкпелі тау жынысынан алынған минералдық қоспалар немесе 20 пайызға дейін
домналық жэне электротермофосфорлық гранулданған шлактар, глиеждер жэне
басқа минералдық қоспалар қосылған портладцементтер
Шикізат ретінде эдетте, мергелдік известняк жынысын пайдаланады. Жоғарыда
айтқандай, оның қүрамында 6-25 % саз жэне ұнтақ дисперсиялы құмды қоспалары
болады. Бұл шикізаттың химиялық құрамы гидравликалық немесе негіздік
модулмен, яғни СаО пайыздық мөлшерінің қышқылдық оксидтердің пайыздық
мөлшеріне. қатынасы бойынша сипатталды:

%СаО
т = ----------------------------
%(SiO2+ А12О3+ Ғе2О3)
Бұл гидравликалық модуль мөлшері 9-1,7 аралығында болу керек. Шикінің
гидравликалық модулі төмен болған сайын одан алатын гидравликалық эктің
гидравликалық қасиеті анықтау болады жэне күйдіру өнімінде бос кальций
оксиді аздау қалады. Гидравликалық модулі жоғарылаған сайын алатын өнім
ауалық экке жақындай түседі. Сондықтан шикі зат осы модульдің шамасына
байланысты ауалық әк/ ш > 9/, орташа гидравликалық әк/, босаңгидравликалық
/т=4.5 -9/, күшті гидравликалық / т=1,7 -4,5/ әк болып бөлінеді. Ал,
романцемент үшін - т=1,7 - 1,1. Босаң гидравликалық әк сумен
әрекеттесекенде үдемелі сөнеді, порошокқа ыдырап кетеді, гидравликалық
қасиеті бар, сөнбейтін түйіршіктер мұнда аздау. Күшті гидравликалық эк
қарқынды сөнбейді. Егер эктің модулі 1,7-1 тең болса, онда ол тіпті
сөнбейді, өзінің қасиеті бойынша романцементке жақын болады. Мұндай әкті
шектік немесе цементтік әк деп атайды.

Әдебиеттер.
1.Бутт Ю.М. Технология цемента и других вяжущих материалов Учебник для
инж. специальностей строительных ВУЗ-ов. – 5-е изд. перераб. и доп. – М.:
Стройиздат., 1976. – 407 стр..: ил.
2. Лабораторный практикум по курск «Минеральные вяжущие вещества»
Буров Ю.С. идр. М.; Стройиздат, 1974г.
3. Сатекев Б.С. Табиғи және жасанды құрылыс материалдары мен
бұйымдары. М.Х. Дулати атындағы Тараз мемлекеттік университеті. 1,2 том

№2 дәріс. Құрғақ және сулы әдіспен шикізат қоспаны дайындауы және іріктеп
түзету.
Дәріс жоспары:
1.Құрғақ және сулы әдіспен шикізат қоспаны дайындау
2.Қоспаны іріктеп түзету.
Шикізаттар араласын құрғақ немесе сулы тәсілмен дайындайды. Соған сәйкес
портландцемент өндіру тәсілі - құрғақ және сулы болып екіге бөлінеді.
Біздің және басқа республикаларда көбіне сулы тәсілді қолданады.
Сулы өндіріс тәсілі бойынша шикізаттардың майдалануы мен араласуы, олардың
күрамының орташалануы және корректірленуі белгілі бір су мөлшерін қосу
арқылы жасалынады. Ал, құрғақ тәсіл қолданғанда көрсетілген операциялардың
барлығы шикізаттың күрғақ қалпында жасалынады. Шикізаттар араласын дайындау
тәсілдері олардың /саздың, әк тастың, бордың жэне т.б./ физикалық қалпына,
ылғалдығына, біркелкілігіне байланысты. Мысалы, егер табиғи заттардың
/шикінің/ ылғалдығы жэне мықтылығы тіпті жоғары болса, онда эрине олардың
күрғақ тәсіл бойынша үнтақтап жэне араластырып, қүрамы біркелкі шикізаттар
араласын дайындау қиынға түседі. Жеке бір жағдайда шикізаттар аралас
тәсілдермен де дайындалады. Бүл вариант бойынша шикізаттар алдымен сулы
тэсіл өндіріс бойынша дайындалады. Одан кейін сүйық шикізаттар шламын
мүмкіндігінше арнаулы қүрал көмегімен сүзіп, судан ажыратады. Сөйтіп
жартылай қүрғақ күйінде күйдіру пешіне береді. Айтылған тэсілдердің
эрқайсысының өзіне тән артықшылығы және кемшілігі де бар.
Әдетте мықтылау карбонат тасы мен ылғалдылығы 5 пайыздан жоғары жүмсақтау
саз қолдануға бағытталған. Себебі мүндай минералдық жыныстардан қүрамы
біркелкі үнтақталған шикізатты осы сулы тәсіл бойынша дайындау жеңілге жэне
арзанға түседі. Бүл тэсіл бойынша негізгі шикі материалдардың физикалық-
механикалық қасиеттеріне жэне т.б. факторларға байланысты портландцементті
түрлі технологиялық схемамен алуға болады. Жүмсақ жыныстарды (бор, саз)
қопарыстырушы деп аталатын арнаулы аппаратта (д=12 м; Н=3 м) көп су қосып
араластырып қаймақ түсті лай алады (шлам). Ауыр қүмы бөлініп аппараттың
түбіне шөгеді. Сазды жақсы ұнтақтау үшін құмнан бөлініп байытылған сұйық
саз ротарлық диірменге немесе айналмалы домалақ диірменге беріп тартады
Жұмсақ минералдық жынысты қолданғанда көп су қоса ұнтақтау үшін эсіресе ММС
70x23 қысқа барабан типті өздігінен ұнтақтау диірмені "Гидрофол" өте тиімді
болып саналады. Барабан іш жағынан тозбайтын плитамен қабатталған
(брондалған). Бұл брондық плиталардың арнаулы қырлары болады. Гидрофол
айналғанда сол қырлары материалды жоғарғы шеткі нүктесіне дейін көтеріп
тастап отырады. Осындай процестің арқасында сумен араласқан шикізат өзінен-
өзі талқандалып 3-5 мин ішінде майда шлам болып шығады. Судың мөлшерін
азайтып, онымен қатар шламның керекті ағымдылығын сақтау ушін
сұйықтандырушылар - сырттай активті қоспалар қосады/ СДБ, мылонафт, натрий
триполифосфаттар және т.б./. бұл қоспалар шламның суын 3-4 пайыз азайтады /
сур.3.2./. гидрофольдан шыққан шлам бассейнге түседі Егерде қатты
карбонаттар /тау эк тастары/ және жұмсақ саз қолданса цемент өндіру
технологиялық схемасы шикі зат материалдарын алдымен ұсақтап, одан кейін
оларды бір - бірімен қоса диірменде ұнтақтап біркелкі дисперсиялық шлам
дайындау процестерінен басталады сулы тэсіл бойынша цемент өндіру схемасын
қараңыз. Әк тастарды /известняктарды/ екі немесе үш стадияда жақты және
балғалы ұсатқыштарда ұсақтайды. Ұсақталған известняк жэне саз
қопарылыспасынан саз шламы белгілі мөлшерде шикі заттар диірменіне келіп
түседі. Шламның керекті химиялық құрамын қамтамасыз ету үшін, оны бассейнде
немесе өндіріс потокы бойынша түзейді Қаймақ тәрізді шлам диірменнен кейін
насоспен күйдіру пешінің шағын багына айдалады. Бактен шлам бірқалыпты
айналмалы ұзын пешке келіп құйылады. Қазіргі цемент заводтарында құрғақ
тәсіл бойынша известняк пен саз ұсақтанудың бірінші стадиясын/ сатысын/
өткеннен соң химиялық кұрамын анықтайтын сынаққа алушы аппаратардан, 0-10
мм дейін майдалайтын ұсақтағыштардан, ренгенрадиометриялық
сараптаушылардан тұратын пункттерден өтеді. Бұл химиялық анализдің
негізінде ұнтақталған шикізаттардың дэлдігі 3-4 пайыз шамасындай бірінші
дозалауды жасайды. Дозаланган эк тасы мен саз «Аэрофол» диірменіне келіп
өзінен -өзі ұнтақталынады. Оларды кептіру үшін «Аэрофолга»
пештен шығатын температурасы 600-650°С ыстық газды жібереді. Өздігінен
ұнтақтау диірмені «Аэрофол» -тиеуші/ салушы/ және түсіруші қаптармен/
тығыздалып қосылған қуыс науа/ жабдықталған диаметрі 7 - 10 м/ диаметірінің
ұзындығына қатынасы 3:1 н- 4:1 / айналмалы барабан. Бұл тәсілмен
ылғалдылығы 20 - 25 пайыз минералдық жыныстарды кептіріп ұнтақтауға болады.
Қуыс науаның диаметрі үлкен болғандықтан, мұнда жіберетін ыстық газдың да
көлемі жетерліктей. Оның үстіне газдың материалдарымен жанасу ауданы кең
болғандықган, диірменнің өнімділігі де жоғары. «Аэрофол» диірменінде шикі
затты тарту цемент өндірісіндегі минералдық шикізаттарды ұнтақтау
техникасындағы нағыз маңызды тиімділігі зор шешімнің бірі. Біріншіден, әк
тасты екінші рет ұсақтау бөлімі соғылмайды; екіншіден, шикі затты ұсақтау
және кептіру процесі бір агрегатта қатарынан орындалатындықтан арнаулы
кептіру бөлімде тұрғызылмайды; үшіншіден ұнтақтауға қажет ұнтақтаушы
денелер және электр - энергия шығындары едәуір төмендеиді; төртіншіден
шикізатты пештен шығатын ыстық газды қолдану арқылы құрғату отын шығынын
қысқартады. «Аэрофол» диірменінде өз бетімен ұнтақталу механизмі 3.3 және
3.4 - суреттерде көрсетілген. «Аэрофол» барабанының іш жағынан бекітілген
қалақтар ұсақталған тасты жоғарғы шекті нүктеге дейін көтеріп тастап
отыратын болғандықтан шикі зат ұнтақталып, әрі ыстық газдың жылумен кеуіп
те үлгереді. Құрғақ тәсіл өндірісінде шикі заттарды екі түрлі схемамен
ұнтақтайды: ашық және жабық ұнтақтау циклі. Ашық цикл бойынша /сур. 3.5,а/
материал диірмен арқылы бір - ақ рет өтеді; жабық циклде ірі фракциялы
материалдар сепаратор арқылы диірменнен ұнтақтығын жеткізу үшін екінші рет
жібереді. Сонымен, диірменнен жақсы майдаланған және кептірілген
құрамы біркелкі шикізат алынады. Жалпы техникалық және экономикалық
көрсеткіштер жағынан құрғақ тәсіл өндірісі сулы тәсілден басымдау келеді.
Бұл тәсіл бойынша үлкен пешті қолданғанда, клинкер алуға кететін отын
шығыны шамамен екі есе азаяды, бір жұмысшыға шаққандағы жылдық өнім 40
пайыз өседі, өнімнің өзіндік құны 10 пайыз азаяды және завод салуға кететін
қаражаттың мөлшері 40 пайызға қысқарады. Дегенмен құрғақ тәсіл цемент
өндірісінде біраз күрделі жабдықтар қажет етеді, еңбек санитариясын
қамтамасыз етуді, дала кеңістігін таза сақтауды киындатып жібереді. Оның
үстіне ылғалдылығы 20 - 25 пайыз жоғары минералды құрғатып өңдеу көп отын
шығынын керек етеді. Сондықтан ылғалдылығы жоғары шикізаттар қолданатын
заводтар үшін отынды үнемдеудің ақиқат жолы - құрастырылған тәсіл өндіріс
тәсіліне көшу.

№3 дәріс. ПЦ өндірудің құрғақ және сулы әдісі бойынша технологиялық
сұлбалары
Дәріс жоспары:
1.Портландцемент өндірудің құрғақ әдісі бойынша технологиялық сұлбалары
2. ПЦ өндірудің сулы әдісі бойынша технологиялық сұлбалары.
Бұл тәсіл бойынша орындалатын өндіріс процестерінің схемасы келтірілген.
Осы схема бойынша шикі заттар диірменінен шығатын шлам түзетілгеннен соң,
вакумм - сүзгішке немесе пресс - сүзгішке келіп түседі де ылғалдылығынан 16-
20 % дейін төмендетеді. Осы жерде гранулданады. Құрғақталған гранулдардан
түтіннен электрофильтірмен тосып алынған тозаңға бір - бірінен
жабыспайтындай етіп аунатып, күйдіру пешіне береді.

Құрастырылған тәсіл бойынша, сулы тәсілмен салыстырғанда қаражат шығыны 10
% және отын шығыны 30 % азаяды. Оның үстіне диаметрі 10-15 мм. шикі заттар
араласпасының гранулдары пеш агрегаттарының бірқалыпты режимде жұмыс
істеуін жақсартады.
Шикізаттар араласын дайындау тәсілдеріне қойылатын бір талап -сапалы
портландцемент клинкерін алу үшін олардың химиялық құрамы тұрақты болу
керек және клинкердің химиялық құрамы мына көрсетілген пайыздық мөлшерде
болуын қамтамасыз етілуі керек: СаО-63-66; Si02-21-24;Al2О3-4-8; Ғе2О-2-4.
Бұлардың қосындысы 95 - 97 % болу керек.
Портландцементті өндіру мына төменде аталған негізгі
операциялардан түрады:

[pic]

Шикізаттар араласын қүрғақ немесе сулы тәсілмен дайындайды. Соған сэйкес
портландцемент өндіру тэсілі - қүрғақ және сулы болып екіге бөлінеді.
Біздің және басқа республикаларда көбіне сулы тәсілді қолданады

[pic]

№4 дәріс. Айналмалы және шахталы пештерде шикізат қоспасын күйдіру.
Клинкерді күйдіру кезінде өтетін процесстер.
Дәріс жоспары:
1.Айналмалы және шахталы пештерде шикізат қоспасын күйдіру.
2.Клинкерді күйдіру кезінде өтетін процесстер.

Шикізаттар араласын күйдіру және клинкерді алу цемент өндірісіндегі ең бір
маңызды процес. Дайындалған шикі заттар араласы айналмалы пеште, кейде
/құрғақ тәсіл өндірісінде/ шахты пешінде 1400 - 1500°С
температурада күйдіріледі. Айналмалы пеш ұзын барабан түсті болады.
Ұзындығы 185 және 230 м, диаметрі - 5 және 7 м. пештің іші отқа төзімді
материалмен қапталған. Жер тегістігіне 3 - 4 С бұрышпен
мықты тұғырлар үстіне бекітіліп роликтерге
орналастырылған. Айналу жылдамдығы - 0,5 -1,4 мин". Пеш қарама - қарсы ағым
принциптерімен жұмыс істейді, демек шикізат пештің көтерілген
жоғарғы/суык/ жағынан келіп түседі, ал төменгі/ ыстык/ жағынан ауамен
араласқан отын үрленеді - пеш бойымен 20 - 30 м лаулап жанады. Осы ыстық
жалынға қарама - қарсы пештің өз білігінің айналасында айналуы арқасында
шикі зат ақырын төмен жылжиды. Ыстық газ 2 - 13 м/с жылдамдықпен материалға
қарсы тартылып, жылулық әсерін тигізеді, материал біртіндеп
күйе бастайды. Шикізаттар араластары қандай тәсілмен дайындалса да
күйдірілген кездегі жүретін процестердің ерекшеліктері бірдей
және олар материалды қыздыру температурасы мен ұзақтығына байланысты. Бұл
процестерді сипаттау үшін пешті ұзындығы бойынша алты зонаға бөледі. Әрбір
зонаның температурасына байланысты түрлі физикалық және химиялық процестер
жүреді. Бірақ, температуралық зоналар арасында кесіп айтатындай шекара жоқ.
Себебі газдың, материалдың және пештің бетін қаптаған материалдың/
футеровканың/ нағыз температурасын анықтау қиын, сонымен қатар химиялық
реакциялар да бір - бірімен қабаттаса немесе басталуы мен аяқталуы беттесе
жүреді. Сонымен I - зона 200 С дейін булау зонасы /кептіру/; II - 200-800
X - қыздыру/ дегидратациялау/; III - 800-1100 °С
-декарбонизациялану/ кальцийлену/; IV - 1100-1300 °С
-экзотермиялық реакциялар; V - 1300-1450 °С - ала - жұла балқыта күйдіру;
VI - 1300-1000 °С - суыту зонасы.
1. Кептіру зонасында пештің жоғарғы басына келіп түскен шикізаттар
араласы біртіндеп ыстық газбен кездесіп 70 - 200°С температурада кебе
бастайды. Жылжи келе, майда түйіршіктерге ыдырайды және химиялық
реакциялары да жүре бастайды.
2. Қыздыру зонасында 200 - 800 С температурада органикалық қоспа заттар
жанып кетеді, саздық минералдардан химиялық байланыс сулар
ажырайды, сөйтіп сусыз каолинит АІ2Ог 2SiO2 пайда болады. Бүл екі зона
сулы тәсіл өндірісінде пеш үзындыгының 50 - 60 пайызын жайлайды. Ал құрғақ
тәсіл бойынша пештің үзындығы кептіру зонасының үзындығындай мөлшерге қысқа
болады.
3.Декарбонизация зонасы - 300 - 1100°С температурада карбонаттардың
диссосациялық процестері жүріп СаО,Мg0,және С02 пайда болады. Саздық
алюмосиликаттары структуралары бос жеке оксидтерге ажырайды -SiO2; А12Ог
және Ғе2Ог- Диссосация процестері көп жылуды сіңіреді. Мысалы, СаСОг <->СаО-
С02 -а, 1 кг СаС02 - тарату үшін 1785 кДж жылу қажет етеді. Сондықтан да,
бұл зонада шикізаттар араласының температурасы жайлау көтеріледі. Осы
зонада калций оксиді /СаО/ жеке қышқыл тотықтарымен SiO2;
Al203;Ғе2O3/әрекеттесіп негізгі қосындыларды қүрайды:
СаО SiO2;2СаО SiO2;СаО Аl203;2СаО Ғе203
4. Экзотермиялық реакциялар зонасы - 1100- 1300°С. Бүл зонада температура
биік болғандықган, материалдың сілтілік және қышқылдық оксидтерінің
арасында реакция активті жүреді, процес көп жылу бөле жүреді /экзотермиялық
процес/. 1200°С және одан жоғары температурадағы шамада бүрын қүралған
төмен негізді қосындылар клинкердің негізгі минералдарының дәрежесіне дейін
қанықтырыла бастайды. Сөйтіп бір кальцийлі силикат СаО-SiO2 екі кальцийлі
силикатқа 2СаО SiO2(С 25) көшеді;
СаО-А12О3 – ЗсаО А12О3(СгА); СаО Ғе2О3 ->2СаО-Ғе2О3(С2Ғе) немесе СаО А12О3
Ғе2Ог3 көшеді. Экзотермиялық температуралардың арқасында, бұл
зонада температура 1300 С дейін көтеріледі. Осы температурада негізгі
минералдардың құрылуы аяқталып та қалады. Бірақ материалдарда әлі жеке
кальций оксиді сақталады.
5. Жарым - жартылай балқыта күйдіру зонасы - 1300-1450 С температурада
күйдірілетін аралас бірлі - жарым балқиды. Алдымен үш кальций алюминат
/СзА/, төрт кальций алюмоферрит /С4АҒ/, магний оксиді және барлық жеңіл
балқитын материалдың қоспалары еріп сүйық фазаға көшеді. Осы сүйық фазада
көпшілігінде ерімей қатты түрінде қалатын екі кальцийлі
силикат /С2S/. Бірақ температура жоғарылаған сайын /1450 °С/ ол
бірлі - жарым осы сүйық фазада еріп кальций оксидімен қосылады да үш
кальций силикат құрады ЗСаО-SiO 2 С35, ал бұл - клинкердің
негізгі минералы. Ол С2S салыстырғанда сүйық қорытындыда онша ерімейді,
сондықтан сүйық фазадан кристалданып бөлініп шығады. Осындай процестердің
әсерінен қорытпада /ерітіндіде/ СаО және С2S мөлшері азаяды да, бүлар тағы
ери бастайды. Сөйтіп С2S құрылу процесі қайталана береді. С2S пайда болу
процесі 25 - 30 мин ішінде бітеді. Осы уақыттың ішінде барлық СаО сүйық
балқытылған фазада еріп С2S ерітіндісімен әрекеттесіп үлгереді. Неғүрлым
осы процес толық жүрсе, соғүрлым С2S көптеу болады. Осы зонаның аяқ
кезінде температура кілт 1300°С төмендейді, сол себептен С2S
майда кристалл түсті болып қүрылады. Ал күйдірілген материалдар араласы
мөлшері 4 - 25 мм майда түйіршіктер қалпында суыту зонасына келіп түседі.
_
6. Суыту зонасы. Клинкердің температурасы 1300 С - тан ІООО C төмендейді.
Осының нәтижесінде балқыған қорытынды кристалданып, одан С2S; С3S; СзА;
С4АҒ және біраз Мg0,СаО бөлініп шығады. Сүйық фазаның бірлі - жарымы шыны
түсті болып қатады. Оның мөлшері 15 пен 30 %-дың аралығында болады. Пештен
шыққан бойы қорытындыны - клинкерді тез суытқанда ол шыны түсті болып
қатады, ал баяу суытқанда - толық кристалданады. Сондықтан өндірісте,
клинкерді онша тезде емес және онша баяу да емес орташа қалыптасқан
жылдамдықпен мұздағанша суытады.
Сонда ғана суытылған сүйық фазаның біразы аморфты шыны

түрінде,біразы кристалданған түрінде алынады. Жоғарғы

температурада пайда болатын сүйық фазаның қүрамына кірмейтін
клинкердің едәуір/ 70 - 65 пайыз/ бөлігі толығымен кристалдық
қалпында болады.
Суытылған клинкер қоймада бір немесе жарты
ай шамасында жату керек. Себебі осы уақыттың ішінде бірлі - жарым кальций
және магний оксидтері ауа ылғалымен сөніп үлгеру қажет. Кейбір өндірісте
клинкер 50-90 С температураға дейін суытылған соң бірден диірменге
жіберіледі. Әрине ол үшін клинкер жақсы дайындалған, нормалды режимде
күйдірілген шикізаттар араласынан алынуы керек. Сол жағдайда ғана клинкерде
жеке СаО және Мg0 болмайды.

№5 дәріс. Клинкердің пайда болуына әсер ететін факторлар. Коррозия және
оған қарсыласу
Дәріс жоспары:
1.Клинкердің пайда болуына әсер ететін факторлар.
2.Коррозия және оған қарсыласу.
Цементтің сапасы клинкердің химиялық және минералдық құрамына тікелей
байланысты. Сондықтан талапқа сай химиялық жэне минералдық құрамы бар
клинкер алу мақсатына барлық өндіріс процестері бағытталады. Клинкердің
химиялық құрамы әдетте оның мына маңызды оксидтерінің санымен анықталады/
пайыз/: СаО -64-67 пайыз, SiO2 - 21-25, А1203 - 4-8 , Ғе203 - 2-4. Бұлардан
басқа бірлі - жарым ретінде мына тотықтар да болуы мүмкін: Мg0 - 0,5-5, S03
- 0,3-1; Nа20 + К20 - 0,4^1; R20 - 0,2-0,5.
Кальций оксиді/ тотығы/ көп болғаны/ ол түгелдей қышқылдық тотықтарымен
химиялық қосындыға кірген жағдайда/ портландцементтің қатаю жылдамдығының
жоғарылаулығын, мықтылығының биік, бірақ суға төзімділігінің төмендеу
болатындығын көрсетеді.
Кремний диоксидінің көптеуі алғашқы кезде қатаю жылдамдығы төмен болып,
кейіннен цементтің мықтылығы тез өсетінін куәлайды. Мұндай цемент суға және
тұзға төзімділігінің жоғарылығымен ерекшеленеді.
А120з көптеу болғанда цемент, әсіресе бастапқы кезде, тез қатаю қабілетіне
ие болады. Мүндай цементтің суға, сульфатқа және аязға төзімділігі төмен
болады. Ғе20з көптеу цемент қатаю жылдамдығымен кремний оксиді көп цементке
ұқсайды. Бұл цемент сульфатты су әсеріне төзімді.
Клинкерде Мg0 саны көбейген сайын цемент тасының көлемінің бірекелкі
өзгермеу қаупі күшейе түседі. Осы себепті оның мөлшері 5 пайыздан көп
болмау керек. Nа20 + К20 жалпы саны 1 пайыздан көп болса, онда цементтің
стасу мезгілдері тұрақты болмайды. Оның үстіне егер толтырушылар қүрамында
опал түсті кремнезем болса, онда Na20 және К20 суда кремний диоксидімен
химиялық әрекеттесіп суда жақсы еритін үлкен көлемді натрий және калий
силикаттарын құрады. Осының салдарынан бетон жарылып кететін жағдайлар
кездесіп түрады. Сондықтан, Nа20 + К20 саны әсіресе жеңіл бетондар үшін 0,6
пайызға дейін шектеледі. Күйдірген кезде басты оксидтер өзара әрекеттесіп
клинкер минералдарын қүрады. Осы минералдардың сандық қатынастары
портландцементтің қасиетін анықтайды. Клинкердің негізгі минералдары: 3СаО-
SiO2;2СаО-SiO2;3СаО-А12Ог жне өзгермелі қүрамда болатын кальций
алюмоферриттері -3СаО-4А12ОгҒе2Огдеп 2СаО Ғе2Огдейін. 4СаО-АІ2Ог- Де
клинкер құрамына жиі кіреді. Клинкердің минералдық құрамы цементтің
физикалық-химиялық қатаю процесінің сипатын жэне физикалық-механикалық
қасиетін анықтайды.Әрбір минералдың өздеріне тән қасиеттері бар. Олардың
клинкердегі мөлшерін және қасиеттерін біле отырып, сол клинкерден алынатын
цементтің негізгі ерекшеліктерін жобалап айтуға болады. Портландцемент
клинкерінің талапқа сай минералдық күрамы 3.5. -кестеде келтірілген.

[pic]
жазуға ыңғайлы болу үшін олардың қысқаша белгілері қабылданған -формуладағы
бірінші эріппен оксидтер белгіленген, ал әріптің алдыңғы индекс - сол
оксидтің молекулалық санын көрсетеді.
Үш калъциілі силикат /С3S. Сумен өте активті әрекетеседі. Оны 3.6. -
кестеде келтірілген минералдардың гидратация негізінде, сіресе, алдыңғы
уақытта бөлініп шыгатын жылу мөлшерінен байқауға болады. Ол тез қатайып
мықтылығын қарқынды дамытады. Осы себепті клникер СъS көп болған сайын
цементтің қатаю және мықтылығының өсу процестері үдемелі болады. Екі
калъцийлі силикат /С2S активтігі төмендеу. Оның гидратациялық жылулық
эффектісі аз, қатаюы баяу, алдыңғы мерзімдегі мықтылыгы төмендеу, бірақта
жылы жэне ылғалды ортада ол үздіксіз мықтылығын үлғайта береді, Үш
кальцийлі алюминат /СЪА/ Сумен өте тез реакцияланатын
минерал. Ол СъS қарағанда гидратациялық жылуды екі есе көп бөліп шығарады,
ал үш күннен кейінгі жылу мөлшері толық жылудың 80 % - ын көрсетеді. СЪА
қатаю процесі әсіресе сумен араластырганнан кейінгі алғашқы сағаттарда
тіпті үдемелі өтеді. Бірақ, СЪА мықтылығы өте төмен. Егерде цемент
құрамында клинкерді диірменге таратар кезде қосатын гипс болмаса, онда оның
үстасу мезгілі тіпті қысқарып кететіндігінен мүндай цементті қүрылыста
қолдану күрделі болып қалар еді. Ал, гипс СЪА әрекеттесіп жаңа химиялық
қосынды қүрайды да, оның мезгілсіз қатаю әсерін біраз
уақытқа ұзартады. Осының нәтижесінде цементтен жасалған ерітінділер және
бетон араласпасы емін-еркін құрылыста пайдаланылады.

№6 дәріс. Портландцементтің негізгі технологиялық қасиеттері.
Портландцемент өндірісінің бақылауы
Дәріс жоспары:
1.Портландцементтің негізгі технологиялық қасиеттері.
2.Портландцемент өндірісінің бақылауы.

Цементтің құрылыс материал ретіндегі құндылығы - оның қатайғандағы
мықтылығы. Портландцементтің мықтылығы туралы айтқанда қатайған цемент
тасының мықтылығын жобалайды. Мықтылық цементтің қолдану
мүмкіншілігін бағалайтын көрсеткіштердің бірі.
Стандарттық үлгінің 28 тәулік шагында қысқандағы мықтылық шегі цементтің
активтігі деп аталады. Портландцементтің активтігі бойынша оның маркалары
тағайындалған. МОСТ 10178 - 85 бойынша маркасының сан мағынасы нормалды
құммен сыналатын цемент ерітіндісінен /кұрамы салмағы бойынша 1:3, судың
цементке катынасы 0,4/ жасалган, 28 тэулік нормалдық жэне ылғалды ортада
қатайған мөлшері 40x40x160 мм үлгі бөрененің жартысын қосқандағы мықтылық
шегімен анықталады. МСТ мықтылық шегін МПа немесе кгк/см2 арқылы
нормалдайды. М400, 500, 550, 600 цемент үлгілері -бөренелері үшін 28
тэуліктен кейінгі игендегі мықтылық шектері, өздеріне сай мына мағыналардан
кем болмауы керек МПа/кгк/см2/:5,4/55; 5,9/60/; 6,1/62/; 6,4/65/; ал,
қысқандағы мықтылық шегі өздеріне сәйкес - 39,2/400/; 49,0/500/; 53,9/550/;
58,8/600/;
Портландцементтің мықтылығы уақыт бойынша біркелкі дамымайды. Мықтылығының
ең көп өсетін мезгілі алдыңғы бір айдың іші. Одан кейінгі уақытта цементтің
мықтылығы өте баяу өседі. Мысалы, үшінші тэулікте мықтылығы цемент
маркасының 40-50 %- на жетеді, ал жетінші сөткеде - 60-70 %. Бұдан кейінгі
уақытта цемент мықтылығын бүдан да баяу дамытады, сөйтіп 28 тәулікте
маркалық мықтылығын береді. Цемент тасы қолайлы жағдайда жылдар бойы
қатайып, маркалық мықтылығын 2-3 есе үлкейтетін қасиеті бар. Цементтің
теориялық қысқандағы мықтылығының шегі 2400 - 3400 МПа аралығында. Практика
жүзінде мықтылыгы 280 -320 МПа жүк тиеп, тығыздау арқылы қалыпталған
бетондар алынған. Демек, портландцементтің потенциалдық мықтылығын толықтай
пайдалану болашақтың проблемасы.
/МСТ 10178 - 85/№008 тор көзінің мөлшері - 80 мкм/ електен сынаққа алған
цементтің кем дегенде 85 пайызы өтетіндей болуы қажет. Портландцемент
түйіршіктерінің орташа мөлшері 40 мкм. 6-12 ай бойы қатайғанда түйіршіктің
гидратацияланған қалындығы эдетте 10-15 мкм аспайды. Мұндай дәрежеде
ұнтақталған цемент түйіршіктерінің дербес /меншікті/ бетінің ауданы 2500 -
3000 см2/г. Бүл нормалды үнтақталған цемент. Цемент үнтақтылығының оның
мықтылығы үшін маңызы туралы жоғарыда айтылған. Су талапкершілігі -
нормалды /қалыпты/ қою цемент қамырын алу үшін керекті су мөлшерімен
/пайыз/ бағаланады. Оны Вик аспабындағы пестиктің циликдрдегі қамырға бату
тереңдігі бойынша анықтайды. Цементтің су талапкершілігі оның минералдық
қүрамына, үнтақтылығына, минералдық қоспаның барлығына байланысты. Қоспасыз
цементтің су талапкершілігі 22 - 26 пайыз аралығында болады. Цементтің
үстасу жылдамдығы мен көлемінің біркелкі өзгеруі қалыпты цемент қамырын
сынау арқылы анықталады. Цементтің бұл қасиеттері туралы жоғарыда айтылған.
¥стасу мезгілінің басы - ең ертесі 45 мин. кейін, ал соңғы - ең кеші 10-12
сағ. кейін болуы керек. ¥стасу мезгілдерін Вика аспабындағы иненің қамырға
батырылу тереңдігі арқылы анықталады. Цементтің үстасу мезгілін нормалдау
үшін клинкерді үнтақтау кезінде гипс қосады, ал жылдамдату немесе баяулату
үшін арнаулы қоспалар пайдаланады. Цемент тасының көлемінің біркелкі
өзгермеуі оның қүрамында кальций жэне магний оксидтерінің барлығымен
байланысты. Стандарт бойынша көлемінің бірқалыпты өзгеруін нормалды қою
цемент қамырынан жасалған, 24 сағ. алдын - ала қатайып, содан соң 3 сағ.
қайнатылған үлгі -күлшенің бетінде ортасынан шетіне жететін тамыр түсті
жарықтың жоқтығы арқылы байқалады. Цементтің бүл қасиеті қүрылыс үшін өте
маңызды. Себебі бетон және темірбетон конструкциялары пайдалы жүктің
астында мықтылығы мен тұрақтылығын көрсетумен қатар өндірістік тұрғын және
басқа үйлер мен ғимараттарды пайдаланғанда түрлі бұзарлықтай әсері бар
физикалық жэне химиялық факторларға қарсы тұрақтылық, мэңгілік қасиеттері
болуы керек. Мысалы, сур. 3.8. көрсетілгендей, үйлер және биналар тұщы жэне
минералдалынған сулары, қышқылдары, сілтілері бар ортада жэне түрлі бу мен
газдар бөлінетін жерлерде пайдаланғанда, су деңгейінің бірде еріп, бірде
мұздап немесе ауыспалы суланып-құрғатылып тұратын жағдайда цементтің мұндай
жағдайларда шыдамсыздығынан бетон жэне темірбетон конструкциялары біртіндеп
қирайтын жағдай сирек емес. Мұндай опатқа ұшыраған үйлерді, биналарды, қора-
қопсыларды қайтадан қалпына келтіру көп қаражат, материалдық жэне
техникалық шығындармен байланысты. Сондықтан алдын-ала құрылыстың пайдалану
жағдайына байланысты болатын агрессивті факторлардың конструкцияларға
тигізетін эсерін білген жөн. Мұндай физикалық және химиялық әсерлермен
бұзылуын цементтің коррозиясы деп атайды. Коррозияның негізгі себебі -
бірде еріп, бірде мұздаудан, ауыспалы суланып-кебуден жэне түрлі химиялық
процестерден. Сондықтан, цементтің аязға, ауаға және химиялық эсерлерге
төзімділігі туралы нақтылы мэліметтер келтіріп, оларға түсінік берудің
мамандар үшін техникалық-экономикалық маңызы зор.

№7 дәріс. Портландцемент қатаюының физика-химиялық негіздері. Ле
Шателье, Михаэлис, А.А.Байковтың қатаю теориялары.
Дәріс жоспары:
1.Портландцемент қатаюының физика-химиялық негіздері.
2.Ле Шателье, Михаэлис, А.А.Байковтың қатаю теориялары.

Молекулалық және коллоидалық өзгерістер физикалық-химиялық процестердің
жүруімен байланысты екеніне ешкімнің күмәні жоқ. Осы процестердің әсерінен
цемент, сумен оны араластырганда, алдымен жұмсақ клей түсті қамыр береді де
біртіндеп ұстасып жэне қатайып тасқа айналады. Дегенмен, көрсетілген
физикалық-химиялық процестердің күрделігінен олардың кейбір жагдайы эліде
болса аяғына дейін зерттеліп анықталмағанына байланысты қазіргі кезде ол
процестер туралы көптеген түсініктер бар. Атап өткеніміздей, портландцемент
жэне басқа минералдық байланыстырушылардың қатаю мэнісі туралы басқалардан
гөрі А.А. Байков ұсынған байланыстырушылардың қатаю теориясында кең мэлімет
берілген. Бұл теория кейін көптеген ғалымдардың П.П. Будниковтың, Н. А.
Тороповтың, П.А. Ребиндердің, В.Н. Юнгтың, В.Ф.Журавлевтың, А.Е. ШеЙкиннің,
С.Д. Окороковтың, Ю.М. Буттың, В.Б. Ратиновтың, А.В. Воложенскийдің жэне
т.б. еңбектерінде зерттеліп анықталған. Осы теорияға сай минералдық
заттардың қатаю процесі үш кезеңге бөлінеді:
Бірінші кезеңде клинкерлік минералдар сырт жағынан бастап еріп, біртіндеп
қаныққан ерітінді құралады. Жоғарыда келтірілген минералдардың химиялық
реакциясының нәтижесінде бұл қаныққан ерітіндіде кальций гидроксиді
Са(ОН)г, эттрингит және кальций гидросиликаттары пайда бола бастайды.
Екінші кезеңде қаныққан ерітіндіде клинкерлік минералдар алдын - ала суда
ерімей-ақ, қатты қалпында гидратацияланады, ягни тікелей қатты фазага судың
қосылу процесі жүреді. Ал, ерітіндідегі кальций гидросиликаты мен
гидроферриті суда онша ери қоймайтындықтан, коллоид қалпында цемент
түйіршіктерін қаптай кұралады. Азда болса да еритін Са(ОН)2, және
ЗСаОА12Ог6Н20 көп ұзатпай - ақ алдымен қаныққан, одан кейін біртіндеп аса
қаныққан ерітінді құрайды. Осындай физикалық жэне химиялық процестердің
барысында жаңадан кальций гидроксиді мен гидроалюминаты құрыла
беретіндіктен аса қаныққан ерітіндіден бұлар коллоид түрінде бөлініп
шыгады. Сонымен минералдардың гидратациялық өнімінен тұратын коллоид /гель/
желім тәрізді цементтің түйіршіктерін түгел қаптай цемент қамырының
коагуляциялық структурасын құрайды. Цемент қамыры біртіндеп қоюланады,
жұмсақтығын төмендетеді, ягни ұстасады. Уақыт өткен сайын структуралық
мықтылыгы пайда бола бастайды. Бұл кезеңдегі цемент қамырының
структураланған система ретінде ерекшелігі, - оның тиксотропиялығы, демек
дірілдеткенде немесе қатты араластырганда ол қайтадан жұмсарып, қою сұйық
сияқты ағады, ал механикалық әсерді тоқтатқанда жаңадан коагуляциялық
структураға көшіп ұстаса бастайды.
Үшінші кезеңде кейбір жаңадан құралған гидратациялық құрамдар коллоидалық
қалпынан біртіндеп кристалдана бастайды. Алғашқы пайда болған кристалдық
ұрықтар бірте-бірте өсіп, өзара байланысып кристалдық тор құрады. Ең
алдымен 3СаО- А1203 -6Н20 жэне Са(ОН)2 кристалданады. Бұлардың өте жіңішке
кристалдары басқа жаңа химиялық құрамдар коллоидасын тесе өтіп өзара
шырмалыса дамиды да, цемент тасының мықтылығын жоғарылатады. Кальций
гидросиликаттары жэне гидроферриттері аздап баяу кристалданады. Бұл үшінші
кезеңде гидротациялық процестер тоқтатылмайды, жаңадан химиялық басқа
құрамдардың коллоидтары пайда болып, кристалдану процестері жүре береді.
Сонымен, біртіндеп гидратациялық өнімдер цемент тасындағы кеуектерді
толтырады. Кристалдары ұлғайып және өзара байланысып цементтің тығыздығын
жэне мықтылығын асырады. Егер қатаюшы цемент тасын нормалды температурада,
ылғалды жерде сақтаса айтылған процестер үзіліссіз жүре берер еді. Бірақ,
ондай жағдай іс жүзінде сирек кездеседі. Сондықтан цемент түйіршіктері
түгелдей реакцияға қатысып үлгермейді.
Жоғарыдағы айтылған түсініктер негізінде мынадай қысқаша қорытынды жасауға
болады. Біріншіден, қатаю мезгілінде пайда болатын кристалдар цементтік
тастың механикалық қасиетін қалыптастырады. Бұл тұрғыда ең алдымен жақсылау
еритін минералдар кристалданады - кальций тотығының гидраты - Са(ОН)2 жэне
кальций гидроалюминаты зСаО-А12О3- Бұлардан кейін ұзақ уақыт коллоид
қалпында сақталатын, аздау еритін кальций гидросиликаты /2СаО-SiO2- белит/
өте баяу түрде кристалдық структура құрайды. Сондықтан бұл минерал
қатаятын минерал болып аталады, ал алит /ЗСаО-SiO2/ жэне үш кальций
алюминат 3СаО А12О3 - тез қатаюшы минералдарға жатады. Екіншіден, П.А.
Ребиндердің байланыстырушы заттардың қатаюы туралы берген толықтамасын еске
ала отырып А.А.Байковтың теориясы бойынша цементтің жалпы қатаю схемасын
былайша көрсетуге болады:
Бірінші кезең - екі кальцийлі гидросиликатпен, кальций тотығының гидратымен
және үш кальциилі гидроалюминатпен, ягни гидротация өнімімен қаныққан нағыз
ерітіндінің құралуы.
Екінші кезеңі - алдын-ала нағыз ерітінді құрамай-ақ минералдардың бірден
гидраттанып, олардың гидраттық жаңа құрамдарының колоидалынуы.
Үшінші кезеңі - өзінің өте қаныққан ерітіндісінен пайда болған коллоидтың
/геляның/ кристалдануы.
Бірінші кезең даярлық кезең деп аталады, екінші кезең цемент қамырының
ұстасу мезгіліне сай, ал үшінші кезең - қатаю кезеңі.
Бұл қатаю кезеңдері бірінен соң бірі міндетті түрде жүреді деп айту
қиындау. Дегенмен, біраз түсінікті болу үшін осындай схемада жүреді деп
айтуға болады. Цементтің түйіршіктері бір уақытта бірден суда бүтін еріп
кетпейді. Сондықтан, бұл үш кезең бірінің соңынан бірі жүре отырып,
түйіршіктің ішінде олар сыртқы қабатқа қарағанда кешігіп жүреді. А.А.
Байков цементтің қатаю теориясын жоғарыда айтылғандай, коллоидалық -
кристализациялық теория деп атаған. Бұл теория көптеген физикалық және
химиялық құбылыстарға түсінік беруге көмектеседі, бетон өндірісінде
көптеген технологиялық белестерді игеріп, қалыптап отыруға мүмкіндік
туғызады. Мысалы, цемент қамырының ұстасуының басы /Б¥С/ 45 мин. ерте
болмауы керек дейміз. Былайша айтқанда, мұны геляның /коллоидтың/
ерітіңдіден бөліне бастау мезгілі деп айтуға болады. Ұстасудың соңы /С¥С/12
сагаттан кеш болмауы керек деген түсінік - геляның жалпылай
бөлініп шығу кезеңі деп түсінуге болады. Геляның /коллоидтың/жалпылай
кристалдануы деген түсінік - цементтің қатаю мезгілінің соңы 28 тәуліктік
беріктігі, яғни маркалық мықтылығы алынды деп санауға болады. «Су - цемент»
жүйесінде неғұрлым еріткіш аз болса, соғұрлым ерітінді гидратталған
түйіршіктермен ертерек қанығады да, геляның құралуы жылдамдау болады. Бұл
қатаюдың тезірек басталуына себепкер болады. Сондықтан, аз сумен
дайындалған қатаңдау бетон араласпасы, көп су қосып дайындаған араласпаға
қарағанда, тезірек мықтыланады.
«Су - цемент» жүйесіндегі су химиялық компонент ролімен қатар цемент
коллоидасының қалыптасу, оның тығыздалып кристалдану ортасы болып табылады.
Гидратацияга кеткен суды «химиялық байланысқан су»- деп атайды. Қалган
орталығын «бос - су» - деп атайды. Себебі, бұл су біртіндеп буланып
жоғалады. Бос су көп болған сайын қалыптанып келе жатқан цемент тасында
кеуектер де көбейе береді, демек мықтылығы төмендей береді. Осы себепті
суды дозалағанда ұқыпты болған жөн. Мысалы, цемент толықтау гидратациялануы
үшін керекті судың мөлшері портландцементтің салмағынан 24 - 26 пайыз
шамасында болуы керек. Бірақ, жұмсақ жылжымалы цемент қамырын алу үшін одан
едэуір көп /40 - 60 пайыз/ су қосуға тура келеді. Сонымен, химиялық
процеске қатыспайтын артық су мөлшері біртіндеп қатаю мезгілінде буланып
жогалады. Осының әсерінен тіпті кейде 25 - 30 пайызға дейін цемент тасының
көлемі неше түрлі мөлшердегі судан қалған кеуектерден тұрады. Бұл кеуектер
цементтің мықтылығына, химиялық жэне аяздық төзімділігіне дұрыс эсер
етпейді.
Химиялық жаңа құрамалардың /қосындылардың/ мөлшері цементтің гидратациялық
дэрежесіне I а I тура пропорциалы, санмен есептегенде, ол цементтің сумен
әрекеттескен бөлігіне оның жалпы массасының қатынасына тең. Гидратация
дэрежесін рентгендік тәсілмен немесе химиялық байланысқан су
мөлшері бойынша анықтайды: а — соі 0)так
Портландцемент толық гидратацияланғанда, химиялық байланысқан судың
мөлшері /0)тах/ цемент массасының 0,25-0,3 бөліктеріндей болады. Мысалы,
егер О)тах=0,25; а =4\ү немесе и> = 0,25а. Осындай қарапайым қатынастар
арқылы цементтің гидратациялық дэрежесін, яғни оның мықтылық потенциялын
пайдалану дэрежесін білуге болады. «Су - цемент» жүйесінде судың оптималдық
мөлшері судың - цементтің салмағына немесе кері цемент салмағының суға
қатынасы бойынша беріледі. Оны мықтылықтың су - цементтік /С/Ц/ факторы деп
атайды. Айтылған мәліметтер бойынша судың цемент салмағына оптималдық
қатынасымен дайындалған құрылыс ерітіндісіндегі немесе бетон
араласпасындағы цемент желімінің мықтылығы жоғары болатындығы анық, яғни
құрылыс ерітіндісінің немесе бетонның салыстырмалы жағдайда мықтылығы,
аязға төзімділігі жэне мэңгілігі
зор болатынында күмэн жоқ. Қатаю жылдамдығына цемент ұнтақтылығының эсер
етуінің де жөні бар. Өте майда ұнтақталған сайын цемент түйіршіктерінің
меншікті ауданы үлкейе береді, демек белгілі бір уақытта пайда болатын
геляның /коллоидтың/ мөлшері де көбейеді. Мұндай жағдайда гель қысқа уақыт
ішінде жалпылай кристалдық туындылар береді де кристалдық структураның
тездете дамуына себепкер болады. Мұндай цемент мықтьшық потенциалын
жылдамырақ көрсетеді. Сондықтан, ол маркалық мықтылығына жеткен соң одан
эрі мықтылығын қосымша ұлғайтпайды.
Қоймада, әсіресе жан-жағы ашық қоймада, ұзақ сақтағанда, цементтің
активтігі төмендейтінін де түсіне алатын фактор. Цемент түйіршіктері
ауадағы ылғалмен әрекеттесіп, гидратациялық өніммен қапталады. Алиттің
гидролизінен пайда болатын Са(ОН)2 ауаның көміртегі қышқылымен әрекеттесіп
карбонатқа көшеді. Сөйтіп әрбір түйіршіктер тығыз қабықпен оралады. Мұндай
цементті диірменге қайтадан тартып, активтігін қалпына келтіреді. Бірақ
гидратталынған жэне карбонатталынған түйіршіктер инертті бойымен қалады да,
цементтің жалпы мықтылығы төмендейді.

№8дәріс. Темірбетон бұйымдарының номенклатурасы және техника- экономикалық
көрсеткіштері.
Дәріс жоспары:
1.Темірбетон бұйымдарының номенклатурасы.
2. Техника- экономикалық көрсеткіштері.

Бетон даярларда қолданатын толтырғыштардың көпшілігі стандарттар талабына
толық сэйкестенбейді. Темірбетон конструкцияларын жылумен өңдерде көптеген
ыстық бу пайдаланусыз далаға шығындалады, қалып паркінің жаңалануы нашар,
бетондық араласпаны даярлауға эбден жарайтын өндіріс қалдықтары әлі де
болса аз пайдаланады. Өндірісте, эсіресе қалыптау жэне арматура жасау
цехтарында еңбек сыйымдылығы осы уақытқа шекті жоғары болып келеді, қолмен
істелінетін жұмыс көлемі көптеу, өнеркэсіп құрылысына қолданатын
конструкцияларды жасарда, қол жұмысының үлесі 40% жетеді. Төменгі класстар
бетондарынан жасалынатын конструкциялар үлесі айтарлықтай, сонымен қатар,
жоғары мықтылық бетондардан жасалатын тиімді конструкциялар небэрі 0,1-0,2%
аралығында. Жеңіл және кеуекті бетондардан жасалатын жинақты жүккөтерімші
жэне қоршаушы конструкциялар көлемі бар болганы 15-20% аспайды. Көптеген
нысандар тым ұзақ салынып, техникалық - экономикалық көрсеткіштері төмендеу
болатыны жиі кездесіп тұрады. Оның үстіне ғылым және техника- технология
жетістіктерін шаруашылық салаларына енгізу жұмыстары бүгінгі күннің
талабына сәйкестенбейді. Осы келтірілген құрылыстағы олқылықтарды жою
негізінде бағдарлама жасап, күрделі кұрылыста бұдан былайғы уақытта
индустриялау процесін дамыту жэне еңбек өнімділігін асыру бойынша пэрменді
шара жүргізу құрылысшы мамандар мен ғалымдардың маңызды мақсаттары мен
міндеттері болып саналады.
Қазіргі нарықтық жағдайда құрылыс саласындағы эрбір маман міндеті қаражат
шығынын, эрбір еңбек сағатын, эрбір материал (цемент, бетон, металл,
темірбетон жэне т.б.) өлшемін тиімділікпен пайдалануды дәл есептеу. Өндіріс
экономикасын тереңірек түсінбей, өнеркэсіп өндірісінің тиімділігін асырудың
жолдары мен негізгі багыттарын таңдау жэне бағалау тэсілдерін
меңгермейінше, материал жэне еңбек қорларын үнемдеу амалдарын білмейінше,
бұл міндеттерді шешу мүмкін емес. Бетон және темірбетон онімдерін қүрылыста
қолданудың бастапқы негіздері. қазір бетон жэне темірбетон неше түрлі үй
жэне ғимараттарды тұрғызу үшін кеңінен қолданатын материалдар мен бұйымдар.
Бетонды құрылыста кеңінен қолданудағы бастапқы негіз, ол байланыстырушыны
жэне толтырғыштарды өндіруге қажет табиғи шикізаттың таусылмас қорының
барлыгы; байланыстырушы мен толтырушыны жасау үшін өнеркэсіп өндіріс
қалдықтарын пайдаланудың экологиялық маңыздылығы; түрлі толтырғыштарды,
оның ішІнде жасанды кеуекті толтырғыштарды қолдана отырып, бетон орташа
тығыздығын кең аралықта өзгерту мүмкіншілігі; азаматтық жэне өнеркэсіптік
құрылыстардың, оның ішінде жерастында, суастында және суүстінде
пайдаланатыны, ғимараттардың қатаң жэне түрлі талаптарын қанағаттандыру
мүмкіншілігі. Темірбетон конструкцияларына қажетті
архитектуралық жэне пайдаланарлық қасиеттерін беру мақсатында қолданатын
көптеген құрылыс жэне өңдеме материалдарымен бетонның сыйысушылығы.
Темірбетон өнеркэсібінің дамуына қозғаушы күш болған
факторларды екі топқа бөлуге болады: біріншісі конструкциялық шешімдерді
жетілдіруге немесе жаңа конструкциялардың пайда болуына мүмкіндік
беретін факторлар; соның арқасында жетерліктей тиімді жэне сенімді
тэсілдермен конструкциялық жетілдіру жагын шешу мумкін болып, темірбетон
бұйымдарын жасау жэне тұтас конструкциялық тұрғызу көлемі көбейе
түсті. Әртүрлі құрылыс саласына керекті темірбетон бұйымдары
номенклатурасының құрамын кеңейтуге, сондай-ақ, жобалық шешімдерді
эрі қарай жаңалау бағыттарына эсер ететін және
конструкциялар мен ғимараттарды жетілдіру қажеттігін анықтайтын
факторлар.
Бірінші топтағы факторларға жататындар: бетон жэне темірбетон ғылыми
теорияларын ескерудің тәжірибелік тэсілдерінің дамуы; турлі бетондардың
(ауыр, жеңіл, ұялык, ыстыққа төзімді жэне т.б.), тиімді арматуралық
құрыштары мен арматуралық бұйымдардың жасалынулары, белгілі технологияларды
жэне өндіріс процестерін дайындау жэне жетілдіру, темірбетон бұйымдары мен
конструкцияларын зауыттық жағдайда жасау үшін тарамдалған мықты
өнеркәсіптерінің кұрылуы. Екінші топтағы факторлар онеркэсіптік, қоғамдық
жэне тұратын үйлердің аумақтық жоспарлық шешімдерін дамытуды,
конструкцияларды унификациялауды және типизациялауды, құрылыстардың жаңа
түрлеріне (көліктер, байланыс, атомдық энергетика ғимараттарына жэне т.б.,
жерастында және суастында ерекше жағдайларда салынатын ғимараттарда)
темірбетон конструкцияларын қолдануды кеңейту мүмкіншілігін қамтиды.
Бетон жэне темірбетон конструкцияларының беріктілігі мен мэңгілігінің
жоғарылығы, олардың жоғары температура жэне агрессивтік орта әсерлеріне
тұрақтылығының жоғарылығы, су
астында бетоннның қатайып мықтылығын жоғарылататын қабілеті, бетонның жэне
темірбетонның үйлерді, ғимараттарды және конструкцияларды арналуына жэне
пайдалануына сәйкестендіре салу жэне тұрғызу мүмкіншілігі кұрылысшыларды
ертеден қызықтырған.
Ресейде темірбетонды XIX ғасырдың 80 - ші жылдарынан бастап қолданатын
болған. Көбінесе, темірбетонды көпқабатты өндірістік жэне азаматтық
үйлерді, порттық ғимараттарды жэне көпірлерді саларда қолданған.
Бірқабатты жэне көпқабатты өнеркэсіптік үйлердің жүк тиеліп тұратын басты
конструкцияларын (іргесін, баганасын, кранасты арқалығын, жабынын және
тіпті қабырғасында, арқалық және арқалықсыз жабындыларды) біртұтас
темірбетоннан орындаған, сондай-ақ, көпқабатты тұрғын үйлерді,
элеваторларды, салмаларды, сыйымдықтарды, жерасты ғимараттарын
тұтастандырған темірбетоннан салған.
Жиналмайтын темірбетонды кең қолдану үйлер мен ғимараттарды типтік жобалар
бойынша салуға көшуді талап етті. Бетон араласпаларының неше бір түрлерін
дайындау мүмкіндіктері пайда болды. Мұншама түрлі бетон араласпаларын іске
пайдалану дірілдете тығыздаудың нешебір тэсілдерін, тауар бетон
зауыттарында және жинақшыл темірбетон кэсіпорьіндарында цемент пен
толтырушыларды автоматикалық тэсілмен дозалауға көшу, еріксіз араластыратын
бетон араластырғыштарын өндіріске енгізу жэне т.б. техникалық прогресс
арқасында мүмкін болып, бұл өндіріс саласында ТЭК жақсартуға қол жеткенді.
Темірбетон бұйымдары мен конструкциялар типтері
Жиналмақшы темірбетон бұйымдары мен конструкциялары құрылыс комбинаттарында
және темірбетон зауыттарында жасалынатыны белгілі. Сондықтан, оларды
жобаларда бұйымдардың зауыттық технологиялығына қойылатьін талаптары
ескеріледі. Бұл талаптар элементтердің шектік массасын, олардың
геометриялық мөлшерлерін, пішінін және элементтер қимасын, олардың
арматуралануын, зауыттық дайындык дэрежесін анықтауға негіз болып табылады.
Көліктік жэне жүккөтермелік жабдықтар шарты бойынша элементтер ұзындығы,
әдетте 25 м, ені 3 м жэне массасы 25 т. аспайды. Типтік жиналмақ
конструкцияларының номиналдық мөлщерінен рұқсат етілетін ауыткуын
стандарттармен және техникалық жағдаймен тағайындайды, әдетте ±5- 10 мм
құрайды.
Өндірісте цемент үнемдеу мақсатында бұйымдарды минустық рұқсатымен шығаруға
талаптанады. Жиналмақ темірбетон бұйымдары ұзындық, жазықтық, блоктық,
кеңістік түрінде шығарылады. Бірінші түріне бағаналар (тіреуіштер)
ригельдер, арқалықтар, прогондар, қадалар, фермалар жатады, екіншісіне -
жамылтқы және жабынды плиталары, қабырға жэне қалқа панельдері, бункерлер,
резервуарлар қабырғаларыдіреуіш қабырғалар; үшіншісіне - массалық бұйымдар
іргетас, құрама іргетастар, жертөле қабырғалары, қоршаушы конструкциялар;
төртіншісіне - санитарлық көлемдік кабиналар, көтергіштер (лифталар), блок
- бөлме, құдықтар сақиналары, силостардың коробкалық элементтері жатады.
Жиналарлық темірбетондардың жалпы көлемінің 80 % астамын азаматтық жэне
өнеркәсіптік құрылыс бұйымдары құрайды.
• Азаматтық үйлер қүрылысына арналган темірбетон бұйымдары. Ірге тастар
үшін іргетастық блоктарды қадаларды пайдаланады. Қабырғалар астына текше
(ленталық) іргетастарын трапеция түріндегі (іргетас ені 0,6-0,8 см) жеке
блоктардан орындайды. блоктар ұзындығы 0,78 - 2,38 м, биіктігі 30^50 см,
массасы 0,5^4 т., Блоктарды М150 - М300 ауыр бетондардан жасайды. Жертөле
қабырғаларын МІОО - М150 ауыр бетондардан жасалынған бүтін немесе қуысты
блоктардан орындайды, олардың ұзындығы 2,5 м, биіктігі 70 см, ені 50 см
дейін, кұрыш торларымен арматураланған болады. Блоктардың көлденең
бүйірлерінен тік ойықтар қалдырады. Бұларын блоктарды тиісті жеріне
орналастырғаннан соң, ерітіндімен немесе бетонмен толтыра конструкцияны
біртұтастайды.
Бағана астына арналған іргетастар маркалары М200 М300 ауыр бетоннан
жасалынған массалық элементтер - астынгы (табаны) жазық. Оларды
нығыздалынған жерге немесе дайындалған бетон үстіне орнатады, үстіңгі
бетіне бағананы (тіректі) кигізу үшін арнаулы ұя - стакан типтес құрылым
отыргызады. Темірбетон бағанасын жақтары 30 см төрткілдік (квадраттық)
қимасымен, ұзындықтары 20 м дейінгі ұзындық элемент түрінде шығарады.
Тұрғын үйлерінің сыртқы панельдерін бүтіндей немесе терезелік жэне есіктік
ойықтарымен жасайды. Біркабаттық панельдер кеуекті толтырғыш негізіндегі
тығыздығы 700 - 1000 кг/м , маркалары М50 М100 жеңіл бетоннан, сондай-ақ,
тығыздығы 500-700 кг/м , маркалары М35-М150 ұялы бетоннан жасалынады.
Құрылыста кеңінен қолданылатындары мөлшері бөлменікіне сэйкес келетін
панельдер: ұзындығы 3,6 м, бикітігі 2,9 м, қалыңдығы 40 см, массасы 4т.
мөлшері екі бөлмелік панельдердің ұзындығы 6-6,6 м және массасы 8 т дейін.
Сыртқы қабырғалардың жылуқоршағыштық қасиетін жақсартып, массасын төмендету
мақсатында ортанғы қабаты жылуқоршағыщ материалдардан (пенополистиролдан,
минералдық мақтадан, ұялық бетоннан жэне т.б.) жасалынган үшқабатты
панельдерді қолданады. Мұндай панельдердің қалыңдығы 25+30 см дейін
кішірейген, ал массасы 50 % дейін төмендеген болады. Панельдердің маңдай
беттерін (қасбеттерін - фасадтарын) зауыттық жағдайда керамикалық
плиталармен қаптайды, атмосфераға тұрақты бояуларымен бояйды немесе
декоративтік материалдармен өңдейді. Ішкі қабыргалары үшін маркалары М150+М
300 ауыр бетондардан немесе маркалары М200 -М200 конструкциялық жеңіл
бетоннан бірқабатты панельдері жасалынады. Оларды түтастай жэне есіктік
ойықтарымен ұзындығы 6 м, биіктігі 2,9 м дейін және. қалыңцығы 20 см
мөлшерлерімен шыгарады. Қабырғалық блоктар тұтас немесе ішкі қуыстарымен,
тығыздығы 1200 кг/м3 дейінгі, маркалары М50 - МІОО жеңіл бетоннан
жасалынады. Блоктардың сырты декоративтік қабатпен, ішкі жағынан сылақпен
өңделінген болады. Бұлар сыртқы және ішкі қабырғаларды тұрғызуға арналған.
Блоктар өлшемдері қабырғаларының конструкциялық тіліктеріне сэйкес
анықталады. Блоктар конструкциялық арналуы бойынша: аралықтар (есік, терезе
аралықтарындағы), бұрыштықтар, терезеастындағылар, маңдайшалар (есік,
терезе ойықтарының жоғары жағына орналасатындары) карниздіктер, (үй
қабырғасының, терезенің сыртқы ернеуі - жоғары жағындағы белдік),
цокольдіктер (іргетас үстіндегі үй қабырғасының төменгі бөлігі) болып өзара
ерекшеленеді. Көпқабатты үйлер баганалары қимасы 30x30 немесе 40x40 см,
ұзындығы К4 қабатқа есептелінген тікбұрышты конструкциялық түрінде
жасалынады. . Мұндай бағана үшін маркалары М200 - М 500 бетон пайдаланады,
оны кеңістік каркастарымен арматуралайды, бағана ұштарында бойлық
арматуралары шығып тұрады, бұлар бағананы ұштастыра жинағында пісіріледі.
Көпқабатты қаңқаларындағы ригельдерді жабындық плиталары таянуы үшін
төменгі жагында текшесі немесе бүйір қырларынан шыгып тұратын текшесі бар
тавролық қимасымен жасап шығарады. Ригельді 6 м аралық үшін ұзындығын 5,5
м, қима биіктігі 45 см.; 9 м аралық үшін -ұзындығын 8,5 м., қима биіктігін
65 см өлшемінде жасайды. Ригельдер үшін маркалары М400 - М 500 бетон
қолданады. кернеуленген арматурасымен жасаиды.,
Үлкен аралықгар үшін 2Т типтегі ұзындығы 15 м дейін, ені 3 м дейін және
биіктігі 60 см болатын қабырғалы плиталар шығарылады. Бұл плиталарды
жасауға маркалары М200 - М400 бетонды, алдын -ала кернеуленген немесе
кэдімгідей арматураны қолданады. Плиталармен қатар бөлмеге жамылдық
панельдерін де жасайды, бұларда бүтін, қуысты және қабырғалы болулары
мүмкін.
Баспалдақ басқыштары, кертпе профильдері бар арнаулы темірбетон
элементтерінен жасайды. Кейінгі кездерде сатылық ортаңғы бөліктен және
жазық алаңнан құралып отыратын басқыш алаңын құрастыратын баспалдақ баскыш
кеңінен қолданып келеді.
•■■
Тұрғын үйлер үшін бір немесе екі бөлмелік көлемдік элементтер шығару тэсілі
практикаға енгізілген (сурет 16.3, б,в). Суретте керсетілген, көлемдік
блоктар санитарно - техникалық, блок -пәтерлер және лифтлер шахтасы үшін
құрылыста мүмкіндігінше қолданылып келеді.
• Өндірістік гимараттары үшін темірбетон
конструкциялары. Өнеркэсіптік ғимараттарына азаматтық үйлер құрылысындағы
темірбетон номенклатурасына ұқсас бұйымдары мен конструкцияларын қолданады,
бұлар тек өлшемдерімен, арматурасымен және пішіндерімен ерекшеленеді.
Өнеркәсіптік ғимараттары бірқабатты, бір - жэне көпаралықтықтары, биіктігі
3,6 -18 м көпқабаттылар болулары мүмкін.
Биіктігі 10,8 м жэне жүккөтерімдігі 20 т дейінгі крандары бар үйлер үшін
қимасы тікбұрышты 40x60, 40x80 және 50x80 см жэне биіктігі 4,5 - 11,8 м
темірбетон бағаналарын жасайды; биіктігі (құрылыс конструкциясы астына
дейінгі 10,8-И8 м жүккөтерімдігі 50 т дейінгі көпірлік крандары бар үйлер
үшін - екітармақты (двухветвовые), ұзындығы 11,85 - 19,35 м, кранастындағы
бөлігінің қимасы 40x100 жэне 60 - 190 см бағаналар жасалынады. Қолданылатын
бетон маркалары М300 - М500. Массасын төмендету мақсатында алдын - ала
кернеуленген, қимасы екітавролық жэне сақиналық бағаналар жасалынып
практикада қолдаңуда. Бірқабатты үйлер үщін, темірбетон іргетастық блоктары
жэне арқалары, итарқа жэне итарқа асты арқалықтары, фермалары, жамылтқы
плиталары жэне кабырға панельдері шығарылады. Іргетастық арқалықтарын
бағаналары 6 жэне 12 м қадамдарындағы ішкі жэне сыртқы қабырғалары астына
қолданады. Тиісінше ұзындығы 5,95 және 11,96 м қимасы трапеция тәрізді
немесе тавролық түріндегі арқаларды кернеуленбеген немесе алдын - ала
кернеуленген арматурасымен жасайды. Крансаты арқаларын алдын - ала
кернеулеп, тавролық қимасымен ұзындығы 5,95 м жэне екітавролық қимасымен
ұзындығы 11,95 м маркалары М 400- М600 бетоңнан жасайды. 6 м аралық үшін -
арқа биіктігі 80 см текше ені 60 см және қалыңдығы - 12 см. Қабырға
қалыңдығы 20 см, үстіне қарай қалыңдалуы 25 см жэне таянышында 30 см
дейінгі қалыңдалуы болатын - конструкциялары да пайдаланады.
12 м аралық үшін - арқа биіктігі 120 см үстіңгі текше ені 65 және төменгі
текше ені 34 см. Кранасты рельстерді бекіту үшін арқалар текшелерінде
крандық жүкті беру үщін құбырлар кесінділері бекітілген ұзьшдығы 75 см
тесіктері орналастырылған.
Кейде жамылтқы ретінде темірбетон қабыршығында (оболочка) пайдаланады. Ол
қисық сызықты арматураланған, периметрі бойынша қаттылық қабырғамен
көмкерілген, мөлшері 10x10 м, қалыңдығы 3 -4 см жұп - жұқа темірбетон
плитасы. '
Қабырғалы алдын - ала кернеуленген жамылтқы плиталар қүлама жэне жазық
шатырлар үшін арналған. Плиталар қимасы П тэрізді және бойлық, көлденең
қабырғалар жүйесімен тұтастай байланысқан, қалыңдығы 3 см жазық текшелерден
тұрады . Плиталар өлшемдері 3 хб және 3x12 м, бойлық қабырға биіктігі 30
см, эрбір 1-1,5 м кейін орналасқан көлденең қабырға биіктігі 15 см. қазіргі
кезде, алдын-ала кернеуленген, аралыққа есептеліне жасалынған мөлшері 3 х
18 және Зх 24 м, текше қалыңдығы 3 см жетерліктей тиімді плиталар кеңінен
қолдануда.
Бұлардың екі түрі шығарылады: КЖС типтегі күмбез тэрізді плита - қабыршық
жэне П типтегі азеңкішті жазық текшелі плита Әрқайсысы қүрылыстық
конструкциялар және жазық кабырғальі жабындық плиталар қосағынан орындайды.
Жылытылатын үйлердің қабырға плиталары жазық бірқабатты ұялы бетоннан
немесе кеуекті толтырғыщ негізіндегі жеңіл бетоннан жасалынады. Багана
қадамы 6 м болғанда плита үзындыгы 6 м биіктігі 0,9 - 1,8 м., қалыңдыгы 16-
30 см. Жылытылмайтын үйлер үшін осы өлшемдегі қалыңдыгы 7 см плиталарды
қолданады. Бағана қадамы 12 м болганда алдын - ала кернеуленген, өлшемдері;
ұзындыгы 12 м, биіктігі 1,2; 1,8 және 2,4 м, қалыңдығы 3 см қырлы
плиталарды қолданады.
Көцқабатты өндірістік үйлері үшін темірбетон бүйымдары ңоменклатурасы
қанқалар жэне жабындықтар элементтерін қамтиды: бағаналарын, ригельдерін,
жабындық плиталарын, технологиялық жабдықтар астындағы арқаларын, баспалдақ
басқыщтарын, қоршаушы панельдерін және т.б. элементтерін. Түрлі арналудағы
үйлер үшін мөлшері, арматуралау жүйесі, бетон маркалары жэне басқа
мэліметтері бар типтік темірбетон бүйымдары альбомы өңделген. Осы
албомдарды пайдалана отырып, салынатын үйлер мен ғимараттар жобалары
бойынша қажетті темірбетон бұйымдарына тапсырма беріледі.
» Инженерлік гимараттар ңурылысына темірбетон буйымдары. Арналулары бойынша
әртүрлі инженерлік ғимараттар кұрылысына да типтік темірбетон бұйымдары мен
конструкцияларын қолданады. Көлік кұрылысы үшін алдын-ала кернеуленген
щпалдарды, маркасы М500 бетоннан жэне түйіспелік (контактылық) желілер
тіректерін, маркасы М400 жэне аязға тұрақтылық маркасы ҒЮО т- Ғ200 бетоннан
жасайды. Түйіспелік желілер тіректерін көпшілігінде құбырлық қимада жэне
екітаворлық және швеллерлік типте торлық қабырғаларымен жасайды. Автожол
жэне әуежайлары үшін маркалары М300 және М 150 бетондардан жасалынған
мөлшері 1,75 х 3 м жэне қалыңдығы 13-17 см дейінгі алдын-ала кернеуленген
плиталарды пайдаланады. Көпірлер үшің көпірлер тірегіне бағаналарды жэне
тиімді қимасы (қос Т жэне тавролық және т.б) алдын - ала кернеуленген
аралық құрылымдарды (пролетного строения) қолданады. Метрополитен немесе
басқа түрлі туннельдер үщін тюбиннгілерді, түннелдерді өңдеуге блоктар,
қабырга блоктарын, баганаларын және метрополитен станциясына жабындық
блоктарын зауыттарда шығарады. Бұл бұйымдар маркалары М200- М400 ауыр
бетоннан алдын-ала кернеулендіре немесе кэдімгідегідей арматуралануымен
жасалынады. Сушаруашылығына арналған ғимаратар үшін бетон жэне темірбетон
кұбырларын қолданады. Диаметрі 10-60 см және одан улкен, ұзындығы 1 - 2 м
кұбырларды арнаулы технология бойынша жасайды. Оларды қысымсыз су ағызар
және канализациялар желілерін төсеу үшін колданады. Диаметрі 50 - 120 мм
жэне одан үлкендеу, ұзындығы 4--6 м құбырларын дірілдетумен,
центрифигалаумен, престеумен жасайды. Оларды арналуы бойынша қысымсыз жэне
қысымдық құбырлар деп жіктейді.

№9 дәріс. Шикізат материалдары. Бетон қоспасын дайындау.Ауыр бетон құрамын
жобалау.
Дәріс жоспары:
1.Шикізат материалдары.
2. Бетон қоспасын дайындау.
3.Ауыр бетон құрамын жобалау.
Бетондық араласпасын өндіруді нысандар басындагы бетонараластырғыш
түйіндерде, бетон зауыттарында немесе темірбетон бұйымдарын жасайтын
зауыттардың бетон араластырғыш цехтарында жүргізеді.
Бетондық араласпаны өндіру процесі бастапқы материалдарын даярлаудан,
оларды дозалаудан жэне араластырудан тұрады.
Даярлық операцияларына цементті активтеу (қосымша ұнтақтау), химиялық
қоспалар ерітіндісін дайындау, қыс мезгілінде толтырғышты жібіту және
жылыту процестері жатады. Химиялық қоспаларды дайындау операциясы оларды
суда ерітіп, ерітінді концентрациясын берілген шамасына жеткізу болып
табылады. Мұны, ерітіндіні қысымдықтағы ауамен араластыру үшін, құбырлар
жүйесімен, ал қажетті жағдайда - жылыту үшін булық регистрлармен
жабдықталган арнаулы сыйымдықтарда орындайды. Қоспалар ерітіндісін'
дайындағаннан кейін, деңгейлік датчикпен жабдықталынган шыгындық
сыйымдылыққа айдайды, сонымен катар, кажеттілігі бойынша - дозалаушы арқылы
бетон араластырғышына да беріп отырады. Толтырғыштарды жылытуды
бункерлерде, кейде тікелей жабық коймаларда жүргізеді. Ол үшін бункерлерде
орналасатын булық құбырлар көмегімен түйістік (контакталық) тэсілді қолдана
қыздырады немесе тікелей толтыргыш арқылы ыстық бу, ыстық ауа немесе газ
жібереді.
Материалдарды дозалау, ягни, араластырғыштың бір араласына материалдар
шығындарын және суды, қоспаны өлшеп салу маңызды технологиялық іс-эрекет
болып есептеледі. Қазіргі бетондық зауыттардың басым көпшілігінде таразылық
дозалаушыларды пайдаланады. Бұл дозалаушылар цементті, суды жэне химиялық
қоспаларды ±1% дейінгі дэлдікпен, толтырғыштарды - ±2 % дәлдікпен өлшейді,
мұндай дэлдік тек массасы бойынша дозалаганда гана қамтамасыз етіледі.
Бетондық араласпаның түріне жэне сипаттамасына байланысты түрлі араластыру
тәсілдерін қолданады. Тыгыз тау жынысынан алынған толтырғыш негізіндегі ірі
түйіршікті жылжымалы бетон араласпасын даярларда, еркін істейтін
гравитациялық бетон араластырғышын қолданады. Мұндай
араластырғышта
компоненттердің араласуы, барабан -араластырғыштың айналуына сэйкес дүркін-
дүркін материалды көтеріп барып, кейбір биіктіктен тастап отыру нэтижесінде
жүреді.
Гравитациялық араластырғыштар қатты бетондық араласпаларды даярлауға
жарамсыздау келеді; мұндайда еріксіз араластыру қондырғысын қолданады .
Минутына 6-7 айналатын (6-7 айнал/мин) араластырғыш астауында оған қарама-
қарсы бағытта айналатын қалақтар орналасқан. Араласпаның компоненттер өте
күрделі траекторияда еріксіз қозғалады, соның арқасында, біркелкі бетон
араласпасы алынады. Осылайша кеуекті толтырғыштар негізінде, қатты майда
түйіршікті және жеңіл бетондық араласпаларды дайындайды. Сонымен, бетондық
араласты мезгілімен және үздіксіз істейтін араластырғыштарда араластырады.
Мезгіл-мезгіл істейтін араластырғыш қондырғыларда жүмысшы циклдар үзіліспен
жүреді,
демек, оларға өлшенген материалдар порциялары оқтын-оқтын
салынады, араластырады, сосын дайын аралас түсіріледі . Үзіліссіз істейтін
араластырғышта осы үш операция үзіліссіз атқарылады. Араластыру тәсілдері
бойынша араластырғыштар еріксіз және гравитациондық (еркін түсу арқылы)
материал араластырушыларға жіктеледі. Гравитациялық
бетонараластырғыштарда араластыру, ішінде бекітілген қалақтары бар
барабан айналысымен орындалады. Барабан айналғанда, ішіндегі қалақтар бетон
құрамаларын қамтыған бойы жоғары көтеріп, белгілі бір биіктіктен қайта
төмен тастап отырады. Соның нәтижесінде, белгілі уақыт ішінде біркелкі
бетон араласпасы шығарылады. Гравитациондық бетонараластырғыштар 100,
250,425,1200, 2400 жэне 4500 л сыйымдылықта шығарылуы мүмкін.
Бетонарластырғыш сыйымдылығын дайын аралас көлемімен емес, суды
қоспағандағы оған тиелетін материалдар көлемінің қосындысымен анықтайды.
Еріксіз араластыратын араластырғыштарда материалдар
қозғалмайтын араластыру барабанында, айналмалы білікке бекітілген қалақтар
көмегімен араластырады. Бүларды қатты бетон араласпасын даярлау үшін
қолданады . Қатты жэне өте қатты бетондар араласпасын даярлау үшін
дірілдете араластырғыштар деп аталатын қондырғылар қазір қолдануда. Мұндай
қондырғыларда бетон құрамаларын араластыруды дірілдетумен үйлестіре
орындайды, ал қайсы-бірінде тек дірілдетумен гана. Бүл тэсілдің мән-жайы
мынада: тиісті дірілдету режимінде бетон құрамалаушы материалдар
түйіршіктері арасындағы үйкеліс күштері бұзылып, өзара ілінісуі нашарлаған
кезде, олардың төмен тарту массалар күшіне қарсы араласты қайната қоздыру
жағдайы пайда болады. Нәтижесінде аралас жылжымалылығын максималды
жоғарылатып асылмалы күйіне көшеді, яғни үдемелі араластырылады. Кейінгі
кезде бетон араласпасын атқылай ағу тэсілі бойынша араластыруды қолдану
мүмкіндігі қарастырылуда. Бұл тәсілдің мэнісі - энергоараластырғыштарында
туындалатын псевдоқайналмалы қабаттың атқыланған турбуленттік тасқынында
бетон құрамаларының қарқынды түрде өзара әрекеттесуі, араласуы нэтижесінде
біркелкі бетон араласпасын алуды қамтамасыз ету. Энергоараластырғыштарға
арнаулы сұйық атқын (струйный) араластырғышқа берілетін 0,3 МПа
қысымдықтағы ауа температурасы 85 - 90°С аса қыздырылған бу жатады.
Бетон араласын қыздырумен үйлестіре бетон араласпасын даярлау технологиясы
да практикаға ендіріле бастады. Оның мэнісі мынада: бетон араласын 60-65 С
қыздыруды араластырғыш ішіне оны араластыру процесінде берілетін бумен
жүргізеді. Мұндай қыздыру, әдеттегідей, суды жэне толтырғыштарды алдын-ала
қыздырумен, сондай-ақ, араласпаны электроқыздырумен салыстырғанда
жетерліктей қарапайым, біркелкі жэне едэуір жеделдете орындалады.
Араласпа сапасына оны араластыру ұзақтығы елеулі эсерін тигізеді. Циклмен
істеитін араластырғыштарда араластыру ұзақтығын барлық материалды барабанға
(астауға) салғаннан бастап дайын араласпаны түсіре бергенге дейінгі
уақытпен анықтайды. Араластыру ұзақтығы жетімсіз болғанда бетон
біртектілігі нашарлап, мықтылығы төмендейді. Араластыру ұзақтығын
оптималдығынан асыра жүргізгенде бетондық араласпасы жэне бетон сапасына
онша эсер етілмейді (бетон мықтылығы айтарлықтай жоғарыламайды).
Араластырудың оптималдық ұзақтығы бетондық араласының құрамына, сипатына
жэне қолданылатын араластыргыш типіне байланысты болады. Ауыр бетондық
араласпаны (тығыздығы 2200 кг/м жоғары) еркін түсу араластырғышында
дайындағанда, араластыру ұзақтығы 1-2 мин. созылады. Аз жылжымалы жэне
қаттылығы шамалы араласпалардың араласу уақытын 1,5*2 есе ұзартқан оңцы
болады. Еріксіз эсерлі араластырғышта ірі түйіршікті араласпаларды
араластыру, эдетте 2-3 мин. бойы жүреді, майда түйіршікті араласпаларын - 3-
5 мин.
Негізінде бетон араласпасын араластыру ұзақтығы оның жылжымалылығына жэне
араластырғыш сыйымдылығына байланысты екені білініп тұр. Бетон араласпасы
жылжымалылығы неғұрлым аз және бетон араластырғыш сыйымдылығы неғұрлым
үлкен, соғұрлым оптималдық араластыру уақыты ұзақ болады. Мысалы,
сыйымдылығы 400 л дейінгі бетонараластырғыш үшін оптималдық ұзақтығы 1
мин., ал сыйымдылығы 4500 л - 3 мин. айналасында. Қатты бетон араласпасын
араластыру уақытын, жылжымалылығына қарағанда 2 есе көбейтуге тура келеді.
Бетондық араласпасын араластыру ұзақтығын кұрылыстық лабораторияда
тәжірибелік жолмен анықтайды. Ол үшін араластырғыштан аралығы 15+30 с
араласпа байқамасын алып, бақылаудың үлгілерін жасайды. Бетон қатайған соң,
оның мықтылығын анықтайды және бетонның мықтылық вариация коэффициентін
есептейді. Неғұрлым вариация коэффиценті кіші, соғұрлым бетонның
біркелкілігі жоғары. Араластыру ұзақтығын бетон мықтылығының вариация
коэффициенті 4-5% аспайтын уақыт бойынша тағайындайды. Пайдалану жағдайына
байланысты, араластыргыштар көшірмелі және орнықты (тұрақты) болып екіге
бөлінеді, ал жұмыс істеу жағдайы бойынша -циклды және үзіліссіз істейтіндер
ерекшеленеді. Көшірмелі араластырғыштарды шамалы кұрылыстық жұмыстар
көлемінде пайдаланады. Дайын аралас бойынша, олардың сыйымдылығы 165 л көп
болмайды, тұрақтыларында - 330, 500, 800, 1000, 1600, 2000 л. Циклды
араластырғыштарда бетондық араласпаны дайындау процесі біртіндеп жүреді.
Компоненттердің эрбір келесі порциясы араластырғыш сыйымдылығына тек дайын
араласпаны түсіргеннен кейін ғана салып отырады. Үзіліссіз істейтін
араластырғышқа бетондық араласпа компоненттері ленталық қорландыргышпен
немесе конвейерлер көмегімен үздіксіз беріліп тұрады. Дайын аралас
үзіліссіз көлік қаруына тиеліп жатады. Үздіксіз істейтін араластырғышты
жалғыз маркалық бетонды дайындар алдында пайдаланады, соган тиісті
өлшеушілер бірқалыпты материалдардың қажетті массасын өлшеп беріп тұрады.
Технологиялық жабдықтардың орналасу схемасына байланысты, бетонараластыргыш
қондыргылар бірсатылық - мұнаралық (вертикальдық) немесе екісатылық -
партерлік принципте кұрастырылады. Мұнаралық типтегі араластырғыш
қондыргылардың технологиялық жабдықтары, вертикаль бойынша орналасқан, сол
себептен, араласпа компоненттері бір-ақ рет биіктікке көтеріледі де, одан
кейін төмен қарай материалдар өздерінің салмақтық күш әсерімен
технологиялық циклдар бойынша жылжып отырады. Партерлік араластыргыш
қондыргыларда технологиялық процестердің барысында материалдар бірнеше рет
көтеріледі Бетондық зауыт құрамында бір немесе бірнеше араластырғыш
қондыргылардан басқа шикізат материалдарының қоймалары және зауыт
пішіндегі көліктік құралдары (конвейерлер,
цементжүргізушілер, элеваторлар) болады. Зауыт қарамагында толтыргыштарды
бақылаулық сорттаудан өткізетін, суды және толтыргыштарды жылытатын немесе
салқындататын қондыргылар, компрессорлық манАналары, бу қазандары болуы да
мүмкін.
Өндіріс процестерін басқару тэсіліне байланысты, бетонараластыргыш
қондыргылары механикаландырылган жэне автоматикаландырылган
болып екіге жіктеледі. Механикаландырылган
қондыргыларда араласпаны дайындаудагы технологиялық операциялар қолмен
басқарылатын машиналармен орындалады; автоматикаландырылгандарда -
өндірістік процестерді басқаруды бір жердегі басқару пультінен адамның
қатысуымен немесе қатыспауымен (багдарламалық басқару) жүргізеді.

№10 дәріс. Әртүрлі бетон қоспаларын араластырудың физика-механикалық
негіздері. Бетондық және темірбетондық бұйымдарды жылыылғалдылықпен өңдеу.
Дәріс жоспары:
1.Әртүрлі бетон қоспаларын араластырудың физика-механикалық негіздері.
2.Бетондық және темірбетондық бұйымдарды жылыылғалдылықпен өңдеу.
Бетондық араласпа байланыстырушы затты, майда және ірі толтырғыштарды, суды
және кейде қосылатын арнаулы қоспаларды әбден өзара араластырып алынатын,
күрделі көпкомпоненттік жүйе. Қатты фазасының дисперстік түйіршіктері мен
судың аралығында бір-бірімен ілінісу күштері болатындығынан бұл жүйе
байланыстылық күйіне көшеді. Сондықтан, оны белгілі физикалық және
механикалық қасиеттерімен ерекшеленетін өзінше физикалық дене ретінде
қабылдауға болады. Қатайғанға дейін жұмсақ күйінде болып, калаған
кескіндегі бұйымдарды қалыптап жасауға мүмкіндіқ тудырады. Бетон араласпасы
өзінің физикалық күйі бойынша сұйықтар мең қатты денелер аралығынан орын
алады. Механикалық әсер тигізгенде бетон араласпасының сұйықтану және
тыныштық қалпында қайтадан қоюлану қасиеті тиксотропия деп аталады.
Дірілдету бетон араласы түйіршіктерінің өзара ілінісуін нашарлатып, оның
структуралық мықтылығын жояды. Соның арқасында, бетондық араласпа
сұйықтәрізді күйінде қалыпты толтырады. Тиксотропиялық сұйықтану процесі
қайталамалы. Бетондық араласпаның физикалық қасиеті оның ыңғайлы
төселімділігін анықтайды, яғни берілген нығыздау тәсілінде қалыпты толтыру
қабілетін және нығыздау нәтижесінде тығыз, біртекті масса алыну
мүмкіншілігін көрсетеді. Бетондық араласпаның ыңғайлы төселімдігін бағалау
үщін үш көрсеткішті пайдаланады .
1) жылжымалылық (КШ) - бетон араласпасының структуралық мықтылығының
сипаттамасы болып саналатын көрсеткіш. Оны сыналатын араласпадан
қалыпталынатын конус шөгіндісінің КШ шамасымен бағалайды;
2) қаттылыгы (Қ) - арнаулы аспап көмегімен (дірілдете нығыздалуын,
секундпен) анықталатын және бетон араласпасының динамикалық қоюлығын
сипаттайтын көрсеткіш;
3) байланыстылыгы - бетон араласпасы біраз тыныштықта сақталғаннан кейін,
одан су бөлініп шығуымен бағаланады. Бетондық араласпа жылжымалылығын
стандарттық аспап-конус көмегімен өлшейді. Түйіршіктерінің ең үлкен ірілігі
40 мм болатын толтырғьіш негізінде алынған бетондық араласпа үшін конус №1
қолданады. Ең үлкен ірілігі 70 және 100 мм толтырғышпен алынған араласпалар
үшін - конус №2.
Бетондық араласпаның жылжымалылығын анықтау үшін қолданатын
конустардың ішкі мөлшерлері төмендегідей, мм:
Түптердің диаметрі №1 конус №2 конус
Үсті 100 150
Асты 200 300
Биіктігі 300 450
Жылжымалылығын бірсынамалық бетон араласпасынан орындалынған екі
анықтаманың орташа шамасы ретінде есептейді. Егер конус шөгіндісі нольге
тең болса, онда бетондық араласпаның ыңғайлы төселімдігін оның қаттылығымен
сипаттайды.
Бетондық араласпаның қаттылығын (Қ) - анықтайтын аспаптағы алдын-ала
қалыпталынған бетондық араласпа конусын тегістеу және тығыздау үшін қажетті
дірілдету ұзақтығымен (секундтермен) сипаттайды. Аспаптың цилиндірлік
сақинасын (оның ішкі диаметрі 240 мм, биіктігі 200 мм) лабораториялық
дірілдетпе алыбына қойып, беріктеп бекітеді. Сақина ішіне стандарттық
конусты орнатып, жақсылап бекітеді. Сосын оны берілген тәртіппен бетондық
араласпамен толтырады, босатып алады. Аспап дискасын штатив көмегімен
қалыпталған бетондық араласпа конусының үстіңгі бетіне түсіреді. Сосын
дірілдетпе алаңын және секундомерді бірдей қосады да, цилиндрдегі бетондық
араласпаның тегістелуіне және тығыздалынуына бақылау жүргізеді. Дірілдетуді
дисканың екі тесігінен (дисканың диаметрі 230 мм, диаметрі 10 мм тесіктер
бір өлшемділікпен диаметрі 180 мм ішкі шеңбері бойынша орналасқан) цемент
илемі бөлініп шыққанша жүргізеді. Цемент илемі шыққан бойда дірілдеткішті
және секундомерді тоқтатады. Секундпен дірілдете нығыздау уақыты бетон
араласпасының қаттылығын сипаттайды. Оны бетондық қоспаның бір байқамасынан
орындалынған екі анықтаманың арифметикалық орташа мағынасы ретіндегі
есеппен алады. Өндірісте бетон араласпа қаттылығын түрлі әдістемелермен
анықтайды. Кейде Б.Г.Скрамтаевтың жеңілдетілген тәсілін пайдаланады. Бұл
тәсіл бойынша, өлшемі 20 х 20 х 20 см кәдімгі формаға стандарттық конусты
орнатады. Конусқа араласпаны үш рет салып, әрқайсысын стерженьмен ысқылап
толтырады, сосын конусты босатып алады. Формадағы конус бейнеде
қалыпталынған бетон араласпасын лабораториялық дірілдетпе алабында
дірілдетеді. Дірілдетуді бетон араласпасы форманың барлық бұрыштарын
толтырғанша және оның беті тегіс горизонтальды болғанша, жүргізе береді.
Дірілдету ұзақтығын (с) бетон араласпасының қаттылығы (ыңғайлы төселімдігі)
мөлшері ретінде қабылдайды. Стандарттық вискозиметр бойынша, каттылық
көрсеткіші Б.Г. Скрамтаевтың тәсілімен анықтаумен салыстырғанда шамамен 3-4
есе көп. Құрылыстық өндірісте қатты, жылжымалы және құйылма бетондық
араласпаларын қолданады. Ыңғайлы төселімдіктері бойынша олар тиісті
маркаларға бөлінеді (таблица 14.8). Қатты бетондық араласпаларда (Ж1-Ж4)
су мөлшері азғана болады. Оларды нығыздап салу үшін механикалық күшті
нығыздау қажет болады, мысалы жүк бастырып, ұзақ дірілдету немесе дірілдете
пресстеу. Оның есесіне катты бетондық араласпалар цемент шығынының
аздығымен сипатталады. Мұндай араласпаларды жиналма темірбетон бұйымдары
мен конструкцияларын жасау үшін нығыздаушы қуатты машиналарымен
жабдықталған зауыттарда жиі қолданады. Салынып жатқан нысандар басында
қатты араласпаларды сирек пайдаланады.
Жылжымалы араластардың (П1-П4) суы қаттыларға қарағанда айтарлықтай көп.
Олар өздері қою, бірақ жылжымалылығы жақсы, дірілдетумен өте оңай
тығыздалынады.
_______ Бетондық араласпалардың
жіктелуі_____

|Ыңғайлы |Көрсеткіші бойынша |Ыңғайлы |Көрсеткіші бойынша |
|төселім |нормальдық ыңғайлы |төселім |нормальдық ыңғайлы |
|бойынша |төселімділігі |бойынша |төселімділігі |
|маркасы | |маркасы | |
| |Қаттылығы,|Жылжымалылығы, | |Қаттылығы,|Жылжымалылығы, |
| | |см. | | |см. |
| |с | | |с | |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |
|Ж4 |31 және |- |Ш |1-4 |4 және аздау |
| |көп | | | | |
|Ж4 |21-30 |- |П2 |- |5-9 |
|Ж2 |11-20 |- |П3 |- |10-15 |
|Ж1 |5-10 |- |П4 |- |16 және көптеу |

Маркалары ПЗ және П4 араласпаларды міндетті түрде жұмсартқыш қоспаларын
қоса дайындайды, соның арқасында оларды қалыптарға немесе құрылыстың
керекті жеріне шамалы механикалық әсермен нығыздап салуға болады. Бетондық
жұмыс практикасында мұндай араласпаларды құйылмалар деп атайды. Жылжымалы
жәнеқұйылма араласпалары бетонсорғыш көмегімен құбырлар бойынша оңай
тасымалдайды. Тасымалдау, салу және нығыздау процестерінде бетондық
араласпаның жіктелуінен сақ болған жөн. Оны араласпаньің байланыстығымен
сипаттауга болады. Бетондық араласпаньің байланыстығы бетон құрылысының
және қасиетінің біркелкілігін қамтамасыз етеді. Араласпаны нығыздағанда,
оны құрамалайтын түйіршіктер өзара жақындайды, ал судың біршамасы ең жеңіл
компоненті ретінде ығыстырылып, жоғары көтеріледі де, соңында капиллярлық
өрістер және ірі толтырғыш түйіршіктерінің астында қуыстар құралып қалады.
Бұл кұбылысты бетондық араласпаның седиментациясы деп атайды. Седиментация
процесінде тығыздығы ерітінді бөлігінің тыгыздығынан (цемент, құм және су
араласы) басқаша ірі толтырғышта араласпада қозғалып, орын ауыстырады. Егер
толтырғыш тығыз және ауыр болса, мысалы граниттен алынған шағал тас, онда
оның түйіршігі астына қарай ұмтылады; кеуекті жеңіл толтырғыштар,
керісінше, жоғары қарай қалқып шығады. Мұның барлығы бетон структурасын
нашарлатып, біртектілігін орындамайды. Егер бетон құрамына майда толтырғыш
мөлшері дұрыс тағайындалса және жұмсартқыштарды пайдаланып, ерітуге қажетті
су шығынын қысқартса, онда жоғарыда айтылған бөлшектену құбылысын минимумға
жеткізуге болады - ауыр бетон үшін 5% көп емес, жеңіл бетонда 10% көп емес
болуына сенімдік туады. Бетондық араласпаның ыңғайлы төсемділігі
конструкция типіне, оның мөлшеріне, арматуралану жиілігіне және
қолданылатын нығыздандыру құралына сәйкес болуы қажет. Ыңғайлы
төселімділікті реттеуге мүмкіндік бар. Ол үшін ыңғайлы төселімділіктің
өзгеруіне әсер ететін басты факторларды білу қажет: бетондық араласпаға
кеткен су шығыны, цемент илемесінің көлемі, ерітінділік бөлігінің көлемі,
пайдаланылған цемент және толтырғыштар түрлері, жұмсартқыштар қоспаларының
болуы немесе жоқтығы. Қысқаша айтқанда, бетондық араласпаның технологиялық
қасиеті - оның құрамына және қолданылган материалдар қасиеттеріне тәуелді.
Су шыгыны - бетондық араласпаның ыңғайлы төселімділігіне басымдық әсерін
тигізетін маңызды фактор. Су цементпен араласып, цементтік илеме береді.
Неғұрлым су көбірек алынса, соғұрлым цемент илемесінің қоюлыгы
(жабысқақтығы) төмен және соғұрлым сырттан тиетін күш әсерімен жеңіл
деформацияланады. Сонымен, су шығынын асыра және оған сәйкес цемент
илеменің қоюлығын азайта жұмсақтау бетондық араласпасын алады. Белгілі
материалдар негізінде бетон құрамын анықтарда тағайындалған жылжымалықтағы
араласпасын алу үшін қажетті су мөлшері шамамен айтқанда тұрақты көлем
екенін ескерген дұрыс, әрине, егер 1 м3 бетонға байланыстырушы шыгыны 400
кг аспайтын болса. Бұл жәйт, бетон кіріспесінде «Тұрақты су шыгын ережесі»
ретінде белгілі. Сондықтан, берілген ыңғайлы төселімдегі бетондық
араласпаны алу үшін керекті су мөлшерін деректер (анықтамашы деректер)
бойынша алдын-ала тауып алуға болады (14.9-кесте).
14.9-кестеде келтірілген деректерді портландцементін және ірілігі орташа
құмын пайдалана жасалынатын бетон үшін қолдануга жарамды. Қайсыбір
біріктірушілер (байланыстырушылар құрамында минералдық қоспалардың елеулі
үлесі болуы мүмкін, мысалы трепельдің немесе диатомиттің. Мұндай
қоспалардың өте ұнтақдисперсті структуралары болады да көп су сіңіргіш
келеді. Сондықтан, минералдық қоспасы бар цементтерді, айталық пуцолондық
портландцементті, қолдану бетондық араласпаның суқажеткөйлігін 15---20 л
ұлгайтады.
Бетондык араласпаны дайындауға кететін судың біразы цемент туйіршіктерін
сулауға және жұмсақ цемент илемені құруға шығындалады; басқа бөлігі
толтырғыштар түйіршіктері бетіне сіңеді (адсорбцияланады) және түйіршіктері
кеуекті болса, онда олардың ішіне тартылады. Толтырғыштармен
адсорбцияланған су мөлшері түйіршіктер беттерінің сипатына және қосынды бет
аумақтарына байланысты болады. Беттері тегіс келетін табиғи ұсақ тас пен
кұмның су тартымдылығы шағал тас пен жасанды (уатылган) құмға қараганда
аздау. Түйіршіктердің қосынды беттік аумақтары олар майдаланған сайын ұлгая
береді. Неғұрлым толтырғыш майда болса, соғұрлым берілген ыңғайлы
төселімдіктегі бетондық араласпаны алу үшін көп су қажет болады. Осындай
себеп бойынша майда құм қолдана жасалған араласпаның суқажеттілігінің
өсетіндігі. Сондай-ақ, құрамында өте ұнтақ топырақтан, шаңнан, саздан
тұратын елеулі қосындысы бар толтырғыштарды қолданғанда, су шығыны тіпті
көбейіп кетеді. Мұндай жағдайда, қатайған бетон сапасының көрсеткіштері
(мықтылыгы, мәңгілігі және т.б.) нашарлайды. Цементтің илеме көлемі 1000 л
бетонның 240 - 270 л құрайды. Бұл 1 м3 бетонға мүмкіндігінше ең аз
дегендегі, цемент шығынына, ягни 200 - 220 кг. сәйкес келеді. Толтырғыштар
туйіршіктерін жағар маймен сылағандай бүркеп және олардың аралық куыстарын
толтыру үшін осыншама минималдық цемент илемесі керек. Олай болса, майда
және ірі толтырғыштар түйіршіктерінің өзара қозғалу мүмкіншіліктері жағар
май ролін орындайтын цемент илемесінің тек қоюлығына ғана емес сондай-ақ,
оның көлеміне де байланысты. Міне, осы себептен бетондық араласпаның
ыңғайлы төселімділіктігі толтырғыштар бөлшектерінің қозғалып өзара орын
ауыстыра жайласатындығына және соның нәтижесінде бетон құрамалары
(компоненттері) тұтас біркелкі масса құрайтын қабілетіне байланысты.
Цементтік ерітінді көлемі. Егер бетондық араласпаны даярларда, ерітіндімен
ірі толтырғыштар туйіршіктерінің тек аралық қуыстарын толтыратын болсақ,
онда қалыптауға (салуға) келмейтін өте қатты бетон араласпасын алған болар
едік. Олай болатыны, щебень немесе гравий түйіршіктерінің түйіспелері
ұстасып, араластың деформациялануына үлкен кедергі жасап жылжытпайды.
Бетондық араласпаны жылжымалы жасау үшін ерітінді бөлігінің көлемі ірі
толтырғыштағы қуыстық көлемінен біраз артық болуы қажет. Сөйтіп, толтырғыш
түйіршіктерінің айналасында жұмсақ қаптама құралып, бетондық араласпаны
салып ныгыздарда түйіршіктердің өзара қозғала орын ауыстыруларын
жеңілдетеді. Сондықтан, басым көпшілігінде цементтік ерітінді көлемін ірі
толтырғыштағы қуыстар көлемінен артық етіп қабылдайды. Мұны бетон құрамын
есептерде артықтық коэффициентін (түйіршіктер арасын алыстату
коэффициентін) енгізу арқылы ескереді. Бұл коэффициенттің мағынасын қатты
араласпалар үшін 1,054-1,15, ал жұмсақ араласпалар үшін 1,2 - 1,5
аралықтарында қабылдайды. Жүмсақтандырушы қоспаларды қолдану
бетондық
араласпалардың ыңғайлы төселімділіктерін реттеудің ең тиімді тәсілі.
Бетонға оларды шамалы ғана (байланыстырушы массасынан 0,05 - 0,3%)
қосқанның өзінде, араластың берілген ыңғайлы төселімділікте су шыгынын
қысқартады. Оның үстіне, қоспалар бетондық араласпаның байланыстығын
жақсартып седиментация құбылысын болдыртпайды. Жұмсартқыштар қоса
жасалынған бетон тыгыздығының, мықтылығының және коррозияға тұрақтылығының
жоғарылығымен сипатталады. Бетонның қатаюы. Қалыпқа салынған бетондық
араласпа цементтің гидратациялануы арқасында өзінен-өзі қатая бастайды.
Қатаюшы бетон, оған тиісті күтімдік жасаған жағдайда, жобада қарастырылған
мықтылығына нормалық уақытта жетеді. Қатаюшы бетонға күтім дегеніміз -
оптималдық температуралық-ылғалдылық қатаю ережесін орындауды қамтамасыз
ету, қалыптасып үлгермеген структурасын бұзатын соғудан және селкілдетуден
сақтау болып табылады. Осы қатаю кезеңінде бетон мықтылығын жетілдіретін
маңызды факторларға температура, ылғалдылық жағдай мен қатаю ұзақтығы
жатады. Бетонның қатаюы жылы және ылғалды ортада жүреді. Мезгілінен бүрын
бетонның құргап кетуі немесе мұздап қалуы цементтің сумен гидратациялық
әрекетін тоқтатады, бетон структурасына және қасиеттеріне теріс әсерін
тигізеді. Нормалық жағдайда, демек температурасы 20±2°С ылғалды ауалық
ортада бетонның қысқандағы мықтылығы қатаю уақытының логарифміне
пропорционалды өседі: Rn \R28=Ign\Ig28
Бұл формуланы қалыпты босату уақытын шамамен есептеу үшін пайдаланады.
Бетон нормалдық жағдайда қатайғанда, тек 7-14 тәуліктен кейін өзінің
маркалық мықтылығының 60-80% береді, сондықтан бетон технологиясындағы ең
маңызды міндет бетон қатаюын тездету тәсілдерін жетілдіру. Бұл проблеманың
шешілуіне П.И.Боженов, А.В.Волженский, С.А.Миронов, Л.А.Малинина және т.б.
елеулі үлес қосқан. Бетон қатаюын тездету үшін оның
температурасын көтеріп, ылғалдығын міндетті түрде сақтауға мүмкіншілік
беретін жылумен өндеу тәсілін пайдаланады. Температураны көтеру
нәтижесінде цемент минералдарының сумен әрекеттесуі пәрменді жүреді
де, алғашқы мезгілінде бетон мықтылығының өсуін тездетеді. Әдетте, жылу
тасығыш ретінде температурасы 60-90°С бу немесе бу аралас ауаны қолданады.
Бетон мықтылығы, сурет 14.20. көрсетілгендей, 10-14 сағат бойы булаған соң,
керекті мықтылығының 70-75% жетеді. Герметикалық аппараттарда -
автоклавтарда 0,8-12 МПа қысымдықта және 175-190°С температурада қаныққан
бумен бетонды өңдегенде, оның қатаюы одан да едәуір тездетіледі.
Бірақ, мұндай өңдеу тәсілдерін тек зауыттық жағдайда пайдаланады; ол
бұйымдардың қымбатталуымен байланысты. Әдеттегі бетон қатаюын
тездету тәсілдерін тиімді болмайтын жағдайда ғана қолданады. Ңормалдық
қысымдықта қаныққан бумен бетон булауды мезгілдікпен және үздіксіз істейтін
камераларда белгілі режиммен жүргізеді. Қабылданған режим бойынша,
температура берілген жьілдамдықта біртіндеп көтеріледі, бұйымдар жетілген
жоғарғы температурада берілген уақыт бойынша қыздырылады, сосын
температурасын біртіндеп төмендетеді. Жылумен өңдеуші үздіксіз істейтін
камералар туннельдік көлденең және тігінен болып екі топқа жіктеледі. Бүл
камераларда форма-вагонетка қалыпталынған бұйымдармен үш зонаны бірінен
кейін бірін өтеді: жылыту, жоғарғы температурада (изотемпературалық) ұстау
және салқындату.
Вертикальдық булау камераларында жылумен өңдеу процесі қарсылай ағым
принципін қолдана жүргізіледі. Бу перфориланған (тесіктелінген) құбырмен
камераның жоғарғы зонасына (изотермиялық қыздыру зонасына) келіп түседі.
Суық бұйымдар біртіндеп, ыстықтығы аса түсетін бу ауалық аралас ортасына
қарсы көтеріле береді. Бұйымдар изотермиялық зонасын өткеннен кейін,
қайтадан астына қарай жылжып біртіндеп салқындайды. Бетон қатаюын тездету
үшін бұйымдарды электр энергиясымен де, инфрақызыл сәулелену энергиясымен
де қыздырады. Сәулеленуші аспаптар электр тоғымен немесе газбен
қыздырылады. Олардан шығатын сәулелік энергия қалып қабырғаларымен немесе
тікелей бұйымдармен игеріліп, жылылық күйінде бетонда шоғырланып, оны
қыздырады. Қалыпталынған темірбетон бұйымдарын саңылаулық камерада жылумен
өңдерде кұбыршақты электрқыздырмаларын (ТЭНдерді) қолданады. Электрлік
өрісте темірбетон бұйымдарын индукциялық қыздыруды арматураға және
металдық, қалыптар қабырғасына берілетін токтарды генериялау есебінде
жүргізеді. Электр тоғымен қыздыруды вертикальдық кассеталық қалыптарда,
қалыпталынатын панельдерді жасарда да қолданады. Кассеталардағы аралық
қабырғаларын электродтар ретінде пайдаланады. Электрмен қыздырарда,
техникалық қауіпсіздігіне үлкен көңіл аудару қажет. Ток бойында тұрған
қалыптау қондырғысын қоршалап, жарықтық және дыбыстық сақтандырғыштармен
жабдықтау қажет. Бетондық араласпаны салар алдында қысқа уақыт (5-10 мин)
электрмен қыздырып алған елеулі тиімділік береді. Бетондық араласпа
арнаулы бункерлерде 38,08 кернеудегі тогімен температурасын
80-90°С дейін жеткізе қыздырылады,сосын ыстық күйінде қалыптарға
салып тығыздайды. Цемент гидратацияланғандағы бөлінетін
экзотермиялық жылу қатаюшы бетондағы көтеріңкі температураның біраз
сақталуын және қатаю жылдамдығын сүйемелдейді. Араласпаны алдын-ала
электрмен қыздырып алу тәсілін қыс мезгіліндегі бетондау жұмыстарында,
сондай-ақ, буландырудың орнына ауыр және жеңіл бетондардан бұйымдарды
«ыстықтай» қалыптау үшін тиімділікпен қолданады. Құрама темірбетон
өндірісінде және бетондық жұмыстарында бетон қатаюын тездетудің жылылық
тәсілдерінен басқа технологиялық жэне химиялық тәсілдері де бар.
Технологиялық тәсілдердің мәнісі - жылдам қатаятын цементтерді қолдану,
цементті құрғақтай және сумен қоса дірілдеме диірменде қосымша тарту,
бетондық араласпаны дірілдете активтеу, қатты араласпаларды және оларды
нығыздаудың тиімділік тәсілдерін пайдалану.
Химиялық тәсілдердің мәнісі - бетон араласпасына түрлі қоспаларды (кальций
хлориді, натрий хлориді, кальций нитрит -нитраты және т.б) қосуда. Зауыттық
жағдайда, қатаюды тездеткіш-қоспаларды бетонды жылумен өңдеу ұзақтығын
қысқарту үшін қолданады. Кальций хлоридінің өлшемі (сусыз тұзға
есептегенде) цемент массасынан 1-2%. Кальций хлоридін көбейту болаттық
арматураның коррозиясын шақырады. Кальций хлоридін қосқанда, бетонның
алғашқы (3 тәулігіндегі) мықтылығы айтарлықтай тездеп өседі, ал оның 28-
тәуліктік беріктігі қоспасыз бетондыкіндей болады, демек айырмашылығы
дерлік жоқ. Сонымен, жылумен өңдеу барысында цемент қатаюының тездетілуі
мен жаңа түзілімдерімен бетон структурасының беріктелінуі
негізінде жаңадан қалыпталынған бетонда конструктивтік процестер жүреді.
Жылыылғалдылықпен бетон жэне темірбетон бұйымдарын өңдеу -бетон қатаюын
жеделдететін белгілі тэсілдердің ең тиімділігі. Бұл темірбетон бұйымдарын
жасардағы маңызды технологиялық процес болып саналады. Жылыылғалдылықпен
өңдеу түрілерінің (булау, автоклавта қатаю, түйістікпен қыздыру, электрмен
қыздыру) ішінде атмосфералық қысымдықта булаудың орны ерекше. Бетон
тарауында қатаю процесіне қатысты айтып өткеніміздей, бумен өңдеуді
мезгілімен немесе үздіксіз істейтін камераларда жүргізеді . Мезгілімен
(периодымен) істейтін камералар шұңқыр және үнгі (туннель) типтегілер болып
ажыратылады. Соңғысын вагоненкаларға жинастыратын майда бұйымдарды жасарда
қолданады. Бұйымдарды булауды, әдетте, бетон жобалық мықтылығының 50+70 %
кем емсе мықтылығын алғанға дейін жүргізеді. Қазіргі темірбетон бұйымдары
мен конструкциялары зауыттарында булау ұзақтығы 80 - 100 С аралығында
көпшілік жағдайда 8-15 сағат құрайды. Қажет болған жағдайда қысқартылған
булау режимінде тезқатаюшы, мықтылығы жоғары портландцементті, азғана
сушьщымен қатты бутон араласпасын және төмен С/Ц және де қатаюды
жеделдетушілерді қолдану есебінде бетонның интенсивті қатаюын қамтамасыз
етуге болады.
Жылы ылғалдылықпен өңдеудің толық циклы төрт мезгілден тұрады: алдын-ала
буландыруға дейін ұстау, камерада температураны көтеру, изотермиялық
қыздыру, бұйымдарды суыту. Бүйымдарды алдын-ала ұстау буланғанға дейін
температуралық деформациясы және ылғалы көше қозғалуы болмай тұрып бетон
структурасы құрылуына ықпалын тигізеді. Сөйтіп, дайын бұйымдар мықтылығына
және төзімділігіне оңды эсерін тигізеді. Оптималдық ұстау уақыты 2- ден 10
сағ дейін ауытқиды жэне бетон араласы ұстаса басталуына сэйкестенеді, осы
уақыт ішінде бетон 0,3 - 0,5 МПа мықтылығына ие болып қалады.
Температураны көтерерде бетонда конструктивтік те және деструктивтік те
процестері жүреді. Біріншілерінің мэнісі цемент гидратациясы
жеделдетілуінде, ал екіншілерініке - бетонның температуралық ұлгаюында. Бұл
бетон ұлғаюы 3+6 мм/м жетеді де оның тығыздығы және тұрақтылығы
төмендетілінуін туғызады. Жылыылғалдылықта өңдеу процесінде бетон
деструкциясын тудыратын негізгі факторлардың бірі қатты түйіршіктер бетіне
адсорбталынған араластыру суында ерітілген және бетон араласпасын даярларда
қамтылынған ауа. Жылы ылғалдылықпен өңдегенде, ауа бос күйіне бөлініп
шыгады. Сонда, оның термиялық кеңею коэффициенті бетонның қатты
құрамдарымен салыстырғанда 200 - 300 есе артық болады. Деструктивалық
факторлар санатына қыздыру мерзіміндегі бетонның сыртқы және ішкі қабаттар
арапығындағы температуралық градиентін, бірді - жарым су булануын және де
ылғалдың бұйым қалындығы ортасына қарай ығысуын жатқызуға болады.
Температураны жайлап көтерерде, жақсы бетон структурасы қалыпталуына
қолайлы жағдай туады, себебі бетон едәуір температуралық кеңеюіне жеткенше,
ол белгілі шамада мықтылығына ие болып үлгереді. Бұйымдарды қатты, эсіресе
жабық қалыптарда қыздырғанда қыздыру жылдамдығының бұйымдар сапасына әсері
едэуір азаяды. Олай болатыны мұндай қалыптар температуралық деформация
дамытуына жол бермейді. Әсіресе, аралас цементтер негізіндегі бетонды
максимальдық температурада 95 - 100 С булау тиімді келеді, ал кәдімгідей
жэне жоғары мықтылы портландцементпен алынған бетондар үшін бірқатар
жагдайларда керісінше мақсатқа сай келмейді.

№11 дәріс. Темірбетон бұйымдарын арматуралау және бетондық араласпаны
нығыздаудың физика- механикалық негіздері.
Дәріс жоспары:
1.Темірбетон бұйымдарын арматуралау.
2.Бетондық араласпаны нығыздаудың физика- механикалық негіздері.

Арматура деп конструкция жұмыс сипатына сай бетон массасына
орналастырылатын кұрыш шыбықтары немесе- қаңқалары және торлары.
Темірбетон бұйымдары мен конструкцияларын арматуралау үшін арматуралық
болатты шыбықтардан және сымдардан жасалынатын, арматуралық элементтерін,
пісірілген жазық торларын және қаңқаларын, кеңістік қаңқаларын қолданады.
Жасалынатын жиналмалық темірбетон бұйымдарын және конструкцияларын көтеру
үшін монтаждық ілмектерін, ал оларды өзара құрастыру үшін - салатын
бөлшектерін пайдаланады
Салынатын бөлшектер конструщиясы. Жинақталмалы темірбетон бұйымдарына жыл
сайын жүздеген - тонна - металл жаратылады. Панельдік үй құрылысында барлық
металл шығынының 20 % үй элементтерін бірін - біріне түйістіре беріктейтін
осы салынатын бөлшектерді жасауға жұмсалады. Салынатын бөлшектері,
конструкциясы бойынша штампталынған және пісірілген болып жіктеледі.
Штампталынған салынатын бөлшектер конструкциялары пісірілгендердікімен
салыстырғанда жеңілдеу, себебі оларды қалыңдығы 8 мм табақ орнына 4 - 5 мм
табақтан жасайды.
Салынатын бөлшектерді құрыш жолағынан жасау мүмкін болмайтын жағдайда
штамптауды пайдаланады, ол арматуралық шыбықтарды пісіруді флюс қабаты
астында электр доғамен немесе контактылы - рельефтік тәсілдермен орындайды.
Соңғысы ең тиімді, себебі жұқалау табақтарды пайдалануға мүмкіндік
тудырады, 30 % дейін құрыш үнемдеуге болады.
Салынатын бөлшектерді жасарда - оларды шаблон бойынша кесу жэне
автоматталынған кешендерді пайдалану арқылы едәуір металды үнемдеуге
мүмкіншілік туады.
Құрыштан жасалынатын арматуралар - өңдеу тэсілдері бойынша-ыстықтай
өңделінген, термиялық біріктелінген жэне суықтай деформацияланған болып,
қолдану жағдайлары бойынша - алдын-ала кернеуленген жэне кернеуленбеген,
профилі бойынша - тегіс жәнё периодтық профилімен болып жіктелінеді және
механикалық қасиеттеріне байланысты арматуралық құрышты кластарға бөледі.
• Алдын-ала кернеуленген арматура. Алдын-ала кернеуленген бұйымдар жасарда
бетонда бүкіл қимасы бойынша немесе тек созғыш кернеулі зонасында ғана
алдын- ала қысымдық туғызады. Бұл қысу кернеу шамасы конструкцияны
пайдаланар мезгілінде бетонда пайда болатын созу кернеуінен басымдау болуы
қажет. Әдетте бетонды алдын-ала қысу 5-6 МПа, ал темірбетондық қысымдылық
құбырларды жасарда - 10+12 МПа кернеулікпен қысымдайды. Бетон қысымдалынуы
кернеулендіре тартылған арматураны босатқаннан кейінгі серпінділік күш
әсерінен болады. Мұндай күш бетонның арматурамен ілінісуі есебінен немесе
анкерлік құрылымдар көмегімен бетонга беріледі, нәтижесінде бетон қысылып
қалады. Бетон қысылып қалуы үшін колданылатын арматураның серпінділік
деформациясы оның ағу шегінің 85 - 90 % құруы тиісті, ал айқын ағу шегі жоқ
көміртекті құрыштар үшін - үзуге мықтылық шегінің 65 - 70 % құрайды.
Кернеуленетін арматуралар ретінде сымдық және шыбықтық арматуралық
құрыштарды қолданады, ал кернеуленбейтін қосымша арматуралар ретінде,
мұндайлар егер кернеуленетін бұйымдарда орын алатын болса, пісірілген
торлар жэне қаңқалар жарамды болады.
Алдын-ала кернеуленген бұйымдарды жасарда жеке шыбықтармен (стерженьдермен)
немесе сымдар иірмелерімен бетонды бірбіліктілікпен қыспалдауды және екі
немесе бірнеше багытта тартыла кернеуленген сымдармен көлемдік қыспалауды
қолданады. Конструкцияларда қолданылатын арматуралық элементтер
арматурадан, созар кезде арматураны бекітетін кұрылымдарынан және
арматуралық элементтерін құрастыратын жеке шыбықтарды және сымдарды
жобалық орындарында мызғытпай ұстататын тетіктерден тұрады.
Арматураны бекітуге арналған кұрылым конструкциясы арматуралық элементін
жасау үшін қолданатьн машина мен тетіктерді, типтермен байланысты болады.
Бұл тетіктердің екі түрін қолданады - қысқыштарын жэне анкерлерін
(қазықшаларын). Арматураларды бекіту тәсілдері бойынша бұлар былайша
жіктелінеді: сыналықтар, жалпақтар, сопақтылар, толқындықтар, ілмектер,
бұрамалықтар, жабықтылар. Келтірілген тетіктерде арматуралық иірілме
ұштарын жұмсақ кұрыш дөңгелек сақинаға кіргізіп престейді. Бұрамалықтан
(оймалықтан) басқа келтірілген тетіктердің барлығы стерженьдерді және
периодтік профильді стерженьдерді бекіту үшін қолданады.
Шыбықтық (стерженьдік) арматураны ұстату жэне бекіту үшін винттік оймасы
бар немесе профильдері созылдыра тартылатын арматура профиліне кері
профильдегі түрлі «сына тэрізді кескінді» қолданады. Қысқыш құрылымдардың
прогрессивтік конструкциясына алдын-ала механикаланған жолымен сымдық
пакеттерді құрастырарда қолданатын топтық қысқыштары жатады. Әрбір шыбықты
(стерженьдерді), сымдар таралымын немесе олардың топтамасын бекіту үшін
қысқыштарын қолданады. Сым иірмелері үшін анкерлер тарту тәсілі және
ұштарын бекіту бойынша ажыратылады. Иірілмелерді бекіту үшін қазықшылардың
(анкерлердің) екі түрін: конус тәріздісін - екіжақты эсерін домкратпен
арматураны тартады және гильзалықты - арматураны стерженьдік домкратпен
тартарда қолданады.
Алғашқы кернеуді арматурадан бетонға беруді үш тәсілмен жүзеге асырады:
біріншісі - диаметрі 2,5 -3 мм арматура мен бетон ілінісуі арқасында; үлкен
диаметрдегі арматураның бетонмен ілінісуін сым бетінде жаншылған ойықтар
қалдыру арқылы немесе екі - үш сымнан иірілме кұру есебінен, не болмаса
периодтық профильдегі арматураны қолдану арқылы жетілдіреді. Екіншісі -
қазықшылар құрылымымен нығайтылған арматураның бетонмен ілінісуі арқылы;
үшіншісі - арматура мен бетон ілінісуін ескермей-ақ, арматуралық
элементтері ұштарындағы қасықшылар құрылымдары арқылы тартылу күшін бетонга
көшіру, жолымен. Арматураны тарту тәсілі механикалық және
электромеханикалық болып екі топқа жіктеледі. Механикалық тэсілде домкрат
көмегімен арматура біліктік күшпен тартылады. Алдымен арматура жобалық
кернеудің 50% тең күшпен тартылады. Осы қалпында қысқыш құрылғысын жэне
арматураларының орындылықтарын тексеріп пысықтайды. Сосын арматура
тартылу шамасын жобалық тартылуынан 10% асатынға жеткізеді,
бірақ сымның созуға мықтылық шегінің 85% аспайтындай болуы керек. Осындай
күйінде 5 мин ұстап тұрады, бұдан кейін тартуды жобалық - шамасына дейін
төмендетеді. Кернеуленген арматураны босатуды (бетонды қыспалау) бетон
бұйымы талапқа сай мықтылығына жеткенде және бетондағы сымдардың ұштары
бекімдіктерін тексеріп барып жібереді. Дәл бетон мықтылығын байқаулық
үлгілерін сынаумен анықтайды. Арматураны жіберер уақытына таялғанда,
әдетте, бетон мықтылығы жобалығының 70%о құрайды. Тартылуын жіберуді
стендада біртіндеп екі-үш этапта жүргізеді. Тартылынған сымды біртіндеп
жіберу мүмкін болмаған жағдайда, бұйым қиығы білігіне симметриялығын сақтай
отырып, сымдардың жалпы санының бірден, 10-Н5 %- дан кесу арқылы кернеу
бетонға беріледі. Механикалық тәсіл бойынша әдетте, арматура арнаулы
стендада тартылады. Электрикалық тәсіл құнды жабдықтарды қажет етпейді жэне
еңбек сыйымдылығы шамалы. Мұндай тәсіл шыбықтық (стерженьдік) класс
арматуралық құрышты, аса берік құрыштық сымдардан жасалынған сымдық жэне
иірілмелі арматураларды, суықтай өңделінген, диаметрі 4-5 мм периодтік
профильдік сымды жэне жеті талшықты сымдар иірілмелерін тарту үшін
қолданады. Электрикалық тәсілмен арматураларды созу үшін бірінен кейін
бірін немесе бірңеше стерженьдерді бірден тартатын қондырғыны қолданады.
Бұдан басқа стержндерді қалыптан тыс немесе тікелей соның ішінде қыздыратын
қондырғылар да болады. Қалыптан тыс шыбықтық арматураларды электрмен
қыздыру қондыргысында диаметрі 12-5-14 мм, бұйымдардағы санына сай келетін
бірнеше құрыш шыбықтарын бірден қыздыруға мүмкін болады. Қондырған екі
контактылық тұрғыдан (бірі жылжымайтын, екіншісі жылжымалы) және бір аралық
тіректен тұрады. Әрбір контактыда екіден губкалары бар: біреуі
токжүргізуші, ал екіншісі - қыспалық. Шыбықтардың қыздырылуын автоматикалық
жолмен бақылайды, қыздырылган шыбықтары (стерженьдерді) қондырғьщан алып
қалыптардағы тіректерге тиеп орналастырады. Осы қалыптардағы тіректер
арматура суый келе, қысқаруына кедергі болады. Конструкция нығыздалып
қалыпталынған бетон қатайғаннан кейін арматураны тірегінен босатып
арматурадағы тартылу күші бетонға беріледі. Нәтижесінде бетон алдын-ала
кернеуленген болып қалады. Арматураны үзіліссіз механикалық және
электромеханикалық тәсілмен тарту (созбалау) мәнісі мынада: берілген шамаға
дейін алдын-ала кернеуленген сымды қабылдалынған арматуралау схемасына
сәйкес қалып тығырығына (поддонға) орналастырады. Тартылған сымды сол
күйінде бекітуді тығырық периметрі бойынша орналасқан қазықшаларға ұштарын
орау жолымен қамтамасыз етеді. Тартылудан пайда болатын күш конструкциядағы
бетон қатайганға дейін қазықшалар арқылы стендаға немесе қалыпқа беріледі.
Бетон қатайып қажетті мықтылығына жеткеннен кейін сымдар ұштарын кесіп
босатады, нэтижесінде сымдардағы тарту кернеулері тікелей бетонға беріледі
де алдын-ала кернеуленіп қалады. Бұйым білігіне қатысты арматура байлығымен
немесе көлденең, қиыстыра немесе диогналымен орналастырылуы мүмкін.
Мұндайда, бетон екі-үш қабатты және тіпті көлемдік алдын-ала қыспалануы
мүмкін. Бетон кеуектілігі жоғары, жарықтары болса және қорғаныс қабат
қалыңдығы жеткіліксіз болып қалған жағдайларда арматура коррозияға ұшырауы
мүмкін. Оның үстіне ауа ылғалдылығы 80% айналасында коррозия процесі өте
үдемелі жүреді, әсіресе климаты ыстық және ылғалды теңіз-көлдер аймағында
коррозия асқынып кетуі әбден мүмкін. Металл және металл бұйымдары тарауында
айтқанымыздай, коррозияны жеделдететін қосымша фактор болып бетон
мұздануына қарсы және қатаюын үдемелету үшін араласпаға енгізілетін
хлорлық кальций ерітіндісі екені айқын. Темірбетон
конструкцияларында хлоридолардың мөлшері 2% аспағаны абзал, ал алдын-ала
кернеуленген конструкцияларында, диаметрі 5 мм кем сыммен арматураланған
конструкцияларда, сондай-ақ, ауа ылғалдылығы 60% жоғары жағдайларда
пайдалануға арналған конструкцияларда оларды қолдануға мүлде болмайды.
Салынатын детальдарын коррозиядан қорғау мақсатында арнайы өңдеуден
өткізеді. Бірқатар жағдайларда, мысалы, ұялы бетондарда бүкіл арматураларды
арнаулы слақтармен және ерітінділермен бүркеп коррозиядан қорғайды.
Кернеуленбейтін арматураларды жасау мынандай операциялардан тұрады: құрыш
сымды және шыбықты даярлау -тазалау, түзеу, кесу, түйістіру, майыстыру;
стерженьдерден жазық торларды және қаңқаларды қүрастыру, көлемдік
арматуралық қаңқалар жасау, оларға жинақтау ілмелерін, салынатын
деталдарын, тіреулерін (фиксаторларын) орындарына пісіру жэне т.б. ілеспе
жүмыстардан. Шыбықтық арматура қүрыштары (диаметрі 10 мм дейінгісін)
зауытқа бухта түрінде жеткізіледі, ал диаметрі 10 мм жоғарыларын ұзындығы 6-
12 м шыбықтар түрінде немесе тапсырма -келісімге сай өлшенетін ұзындықта
жеткізіледі. Бухтадағы арматуралық сым бүтін бір кесіндіден тұруы керек.
Шыбықтық арматуралық құрышты берілген ұзындықтағы стерженьдерге кеседі,
қажет болса пісіре жалғастырады. Жалғастыруын түйістік электрпісіру арқылы
орындайды. Үлкен диаметрдегі стерженььдерді түйістіру үшін электр доғамен
пісіруді қолданады. Электрмен түйістіре пісіруді стерженьдердің жалғасатын
жерлеріндегі ұштарын электр тоғымен балқыту тәсілімен орындайды. Мұндайда
стерженььді бір - біріне қысып тұрып пісіреді. Монтаждық ілмелерді,
қамыттарды, салатын детальдарды және т.б. пішіндегі арматуралық
элементтерді жасарда шыбықты жэне сымдық арматуралық құрыштарды кескеннен
соң тиісті бұйымдарға бейімдеп имелейді. Құрыштық арматуралық
стерженьдерден торларды және қаңқаларды құрастыру үшін нүктелеп электр
пісіру тәсілін қолданады. Мұндай пісіруді арнаулы пісіруші аспаптар
көмегімен орындайды. Бұлар өзара трансформатор қуаттылығымен, бір уақытта
пісіретін нүктелер санымен (бір және көпнүктеліктер), пісірілетін
стерженьдер қысу үшін пайдаланатын құрылғы сипатымен ерекшеленеді. Пісіруші
машиналар басқа машиналар мен қондырғылар құрамында дайын арматуралық
элемент түрінде жазық торларды жасайтын, кеңістік
қаңқаларды жасау үшін,шалафабрикаттар жасайтын
автоматталынған тасқындық созынды ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Ені
кең торлар жасайтын автоматталынған созындық келтірілген. Созындық құрамына
бойлық және көлденең бағытта сым созуға топтастыра бухталар ұстағыштар,
түзеткіш кұрылымдары, кесетін кұрылымы бар пісіру машинасы және т.б.
кондырғылар кіреді. Көлденең және қосымша бойлық стерженьдерін беруге
электромагниттік программаланған жүйесі карастырылған. Торларды көлденеңнен
кесу үшін пневматикалық қайшысы, салынағын детальдарын пісірткізу және
тіректерін, бекітетін құрылым постылары бар. Бетондық араласпаны тыгыздау
оның бүкіл құрылыстык касиеттерінің қалыптасуына негіз болатын басты
өндірістік фактор. Шала тығыздау бетонның мықтылығын жэне мэңгілігін
төмендетеді және тағы басқа қасиеттерін нашарлатады. Сондықтан, бетон
араласпасын тығыздаудағы мақсат - оны қалыпқа тығыздап салу. Тығыздалған
бетонның структурасы біркелкі болады және кейбір ауалық кеуектер мен
қуыстар көлемі мүмкіндігінше аз болады.
Тығыздау сапасын, бетон араласпасының дэл (фактлық) орташа тьіғыздығының
оның теориялық тығыздығына қатынасы, демек арқылы сипаттайды. Егер Кт >
0,98 болса, тығыздау деп саналады. Мұны тығыздалынған бетонда ілестірілген
ауа көлемі 2% аспайды деп түсінуге болады.
Бетон араласпасының қаттылыгы неғұрлым жоғары болса, оны тығыздау үшін
соғұрлым энергетикалық шығын көп болады. Бетондық араласпаны тыгыздау
тэсілдерінің ішінде дірілдете тығыздау өндірісте кең орын алған.
Жиналмалық, темірбетон зауыттарында бұйымдарды жэне конструкцияларды
арнаулы дірілдек алаптарында тығыздай қалыптайды. Жылжымалы бетон
араласпасынан тұтастық конструкция құярда, бетонды тереңдік немесе сырт
беттік дірілдетпелермен тығыздайды. Дірілдеткен кезде, бетон араласпасының
түйіршіктеріне механикалық тербеліс беріледі де, жеке түйіршіктер
аралығындагы байланыс ылғи бұзылуда болады, іштік үйкеліс жэне ілінісу
күштері азаяды. Бетондық араласпа ауыр сұйық тәрізді жұмсақ-қою болып
ағатын қасиетке ие болып, салмақ күшінің әсерімен, қалыпты біркелкілікпен
толық толтырады және тығыздалынады
Жайпақ конструкцияларды тығыздау үшін, алаптық немесе рейкалық
дірілдетпелерді, массасы ауыр конструкцияларды тыгыздауға тереңдік
дірілдетпелерді, қолданады. Тығыздалатын конструкцияларында тығыздалынбаған
жері қалмайтындай, ұқыптылықпен дірілдетпелерді жылжытады. Дірілдете
нығыздаудың тиімділігі дірілдету үдемділігі мен ұзақтығына байланысты
келеді. Дірілдету үдемділігі У тербелудің амплитудасына а және жиілігіне Ғ
байланысты болады, олардың бірлесе тигізетін әсерін В.Н.Шмигальский
белгісімен ескереді:
У = /ш2/3

Мұндағы к - пропорционалдық коэффициент.
Өте қатты бетон араласпасын тығыздау үшің жүк бастыра дірілдету, дірілдете
пресстеу және дірілдете штамцалау тәсілдерін колданады. Құбырларды және
құбыр тәрізді конструкцияларды калыптау үшін центрифугалау тэсілін жиі
қолданады. Барлық калыптау тәсілдеріне қойылатын талап - бетонараласпасының
берілген ныгыздалу (тыгыздалыну) дәрежесін қамтамасыз ету. Кәдімгі ауыр
бетон үшін тығыздалу коэффициенті 0,98 кем болмауы қажет Әрбір бетондық
қоспа үшін өзінің оптималдық дірілдету үдемелігі болады, одан асып кеткенде
бетон керісінше босанып кетеді, демек бетон араласпасының сипаттамасына
сэйкес, дірілдетудің тербелу жиілігін Г жэне амшштудасын таңдау қажет.
Тербелу жиілігі 3000 тер/мин жиі пайдаланады, майда түйіршікті араласына
6000-10000 тер/мин. Ірі түйіршікті ауыр бетон араласпасы үшін тербелу
амплитудасы, әдетте, а = 0,3-0,7 мм, және де араласпа қаттылыгы жоғарылаған
сайын, оны үлкейте береді (қаттылығы 15-20 с болғанда а - 0,3-0,4 мм,
қаттылыгы 30-40 с болғанда а = 0,6-0,7 мм). Майда түйіршікті бетондық
араласпа үшін амплитуда 0,15-0,4 мм тең. Тым үлкен амплитуда, бұйым үстіне
жүк салмай дірілдете нығыздағанда, бетон структурасын керісінше қопсытып,
бетонның құрылыстық қасиетін нашарлатып жібереді.Қабылданған тербеліс
параметрінде эрбір бетон араласына тэн оптималдық дірілдету үзақтығы
болады. Дірілдету ұзақтығы жетімсіздеу болғанда, бетон онша ныгыздалынбай
мықтылыгы төмендеуі байқалады, аса үзақ дірілдету тыгыздыгын және
мықтылығын айтарлықтай асырмайды, сондықтан, оның оптималдык шамасын
тэжірибелік жолмен анықтаған оңды. Практика жүзінде дірілдету ұзақтығы 30-
40 с-тен 3-5 мин. дейін ауытқуы мүмкін.
Кейінгі жылдары төмен жиіліктік, оның ішінде тербелістің зсинхрондық түрі,
және бетон араласпасын соғып нығыздайтын тәсілдер кеңінен орын алуда. Бұл
тығыздау тәсілдері энергияны үнемдеуді, жұмысшыларға дірілдетудің залалды
эсерін жұмсартуды, жэне дірілдеткен мезгілде бетон араласпасына ауа
іліктіруді төмендете беті теп-тегіс бұйым шығаруды қамтамасыз етеді.
Соғып нығыздау тэсілімен бұйымдар жасарда бетон араласы салынған қалып
шамалы биіктікке көп рет көтеріліп жэне қайта салмағымен еркін түседі.
Сөйтіп бетондық араласпа біртіндеп тыгыздалады. Бұл тэсілмен қалыңдығы
(биіктігі) едәуір және күрделі пішінді бұйымдарды нығыздауға мүмкіндік
туады, бірақ жұмсақ немесе жылжымалылығы аздау бетондық араласпаны
қолдануды қажет етеді. Дірілдету жэне соғу эсерлерін үйлестіре бетондық
араласпалардың, оның ішінде қатты бетон араласпасының тығыздалу тиімділігін
жоғарылату әбден мүмкін. Қондырғы жұмысының тиімділігін жоғарылату жэне
энергия шығынын төмендету үшін, оның жұмысын резонанстық режимде қамтамасыз
етуге тырысады. Кейінгі жылдары бетон араласпасын дірілдетусіз нығыздау
тэсілдері дамып келеді. Ол тэсілдерге жататындар: құйма тэсілІ,
центрифугалау, роликпен домалатып ныгыздау және т.б. Құйма тэсілі бойынша
бетон араласпасын құбыртізбесімен тасымалдап, тікелей қалыптарға кұяды.
Мұнда араласпалар дірілдетуді қажет етпейді, қалыпты жақсы толтырады,
бірақ, бұл жағдайда бетон араласпасы бөлектеніп кетпеуін қамтамасыз ететін
шараларды жүргізуді қажет етеді, мысалы химиялық немесе ұнтақталған арнаулы
су ұстағыш қоспаларды қолдану керек. Бұл сияқты бетондық араласпалар, көп
су ұстағандығынан, берік әрі ұзақ жасайтын бетондар алуды қиындатып
жібереді. Дегенмен, кұйылма тәсіл өнімділігі жогары келеді жэне кейінгі
кезде белгілі болган тиімді химиялық супержұмсартқыштарды қолдану
мүмкіншілігін ескерсек, бұл тәсіл кіші және орташа маркалы бетондар алуға
әбден ыңғайлы.

№12 дәріс. Силикаттық құрылыс материалдарының түрлері. Шикізат
материалдарын қазып алу және оларды дайындау.
Дәріс жоспары:
1.Силикаттық құрылыс материалдарының түрлері.
2.Шикізат материалдарын қазып алу және оларды дайындау.

Силикаттық қаптаушы плиталар
ұнтақталынған,сөндірілмеген әк пен құм араласынан жасалынады. Плиталардың
мықтылығын және мәңгілігін асыру үшін екі тәсілмен ұнтақталынған құм
қосылады: диірменде құмды сумен араластыра тартып алынған шлам түрінде және
кұрғақтай әкпен аралас күйінде. Шламдағы су мөлшері 30-35%, ал тартылмаған
құмға қарағандағы шламның мөлшері – 10-15%. Құрғақ тәсілді қолданғанда 20-
30% құм қосылған сөнбеген әк тасын шар тәрізді диірменде ұнтақтайды.
Даярланған құрғақ аралас шығындық әк салмалысына жіберіледі, одан дозатор
арқылы ерітінді араластырмашыға салынып, ылғалдылығы 14-48% біркелкі етіп
араластырылған әктілі-құмдық араласпа алынады. Силикаттық қаптаушы
плиталарды дірілдемелі алабында (площадкада) қалыптап тығыздайды.
Қалыпталынған бұйымдарды толық ұстасып болғанша 4-8 сағат бойы 18-20 С
ортада ұстайды, сосын қажет болған жағдайда, бұйымдардың бет жағын өңдеп
барып автоклавқа тиейді. Автоклавта 12-14 сағат бойы қатайғаннан кейінгі
плиталардың қысқандағы мықтылық шегі 20 МПа және одан жоғары шамаға жетеді.
Қаптаушы плиталарды булау тәртібі мынадай: будың қысымын 0,8 МПа дейін
көтеру - 4 сағат бойы, осы қысымдықта ұстау - 6 сағат, қысымдықты төмендету
– 2-4 сағат бойы. Бұйымдардың қатаю процесінің жалпы ұзақтығы – 18-22 сағат
созылуы мүмкін. Дайын қаптаушы бұйымдар, оларға қойылатын негізгі екі
талапқа сәйкес болулары керек: мәңгілігі және уақыт өткен сайын өзгермейтін
декоративтік сапасы жағынан. Олардың түсі таза ақ немесе кез келген
минералдық сілтіге тұрақты пигменттермен оңай боялатын болуы мүмкін.
Плиталардың тығыздығы – 1900-1950 кг/м3, қысқандағы беріктік шегі -20-30
МПа, сусіңіргіштігі, массасы бойынша - 16% көп емес, аязга шыдамдылығы -
Ғ25 кем емес. Оларды тұрғын, азаматтық және өнеркәсіптік үйлер қабырғаларын
қаптауға қолданады.

Силикаттық бетоннан жасалынатын ірі мөлшердегі қүрылыстық бүйымдар.

Силикаттық бетон өндірілетін көлемі бойынша конструкциялық материал ішінде
үшінші орын алады. Техника және технология жағынан жақсы ұйымдастырылған,
қазіргі ТМД елдеріндегі зауыттарда цементтік бетондардан қандай элементтер
жасалынатын болса, сондай элементтер түрлерін силикаттық бетоннан жасау
тәсілдері меңгерілген. Силикаттық бетоннан жасалған ішкі қабырғалық
панельдер, блоктар, жабындық панельдер, баспалдақтар, тіректер, арқалар
және т.с.с. конструкциялар түрлі үй құрылыстарында, 9-12 қабаттық тұрғын
үйлер құрылысында, қолданылып келеді. Бұл бұйымдар тығыз және кеуекті
денелі болуы мүмкін.
Тығыз денелі силикаттық бұйымдарды кварцтық құмнан (70-80%), ұнтақталынған
кұмнан (8-45%) және ұнтақталынған сөңдірілмеген әктен (6-10%) тұратын
араласпадан қалыптап және автоклавта өңдеп шығарады. Мықтылығы 10-
15 МПа дейінгі силикаттық бұйымдар үшін 6-10% әк қосып құмды ұнтақтамай-
ақ қолдана береді. Силикаттық бетон бұйымдарын жасау мынандай негізгі
операциялардан тұрады: күйдірілген әк тасын майдалаудан; әкті, құмды және
гипсті біріктіріп домалақ диірмендерде ұнтақтап әктілі-құмдық
байланыстырушыны даярлаудан; еріксіз араластыратын бетонараластырғышта
ұнтақталынған әктілі-кұмдық байланыстырушыны құммен біркелкі араластырып
силикаттық бетон араласпасын даярлаудан; дірілдетілме столда бұйымдарды
қалыптап және белгілі бір уақыт бойы ұстаудан; қалыпталынған бұйымдарды
автоклавта берілген режимде өңдеуден. Ірі мөлшердегі дірілдетіле
тығыздалынып қалыпталынған силикаттық бұйымдар тығыздығы 1800-2300 кг/м3
және мықтылығы 15+50 МПа, аязға шыдамдылығы - Ғ50 және одан да жоғары,
жұмсару коэффициенті бойынша суға шыдамдылығы - 0,75 кем емес. Әктілі-
кұмдық араластағы құмның ұнтақтылығын (2500 см2/г және одан жоғары) және
мөлшерін жоғарылату арқылы, тығыздығын нығайту және тиісті тәртіппен
автоклавта өңдеу жолымен силикаттық бетон мықтылығын 100 МПа дейін
жеткізуге мүмкіншілік бар. Дегенмен, силикаттық бұйымдардың өздеріне тән
кемістіктері де бар -деформациялануы басымдау, соның салдарынан серпінділік
модулі цемент негізінде ірі толтырушыларды қолдана жасалынған бетондыкінен
1,5-2 есе төмендеу. Бірақ жылжымалы деформация сипаты (деформации
ползучести) цементтік бетондағыдан 1,5-3 рет төмен болады. Бұл екі түрлі
бетондардың жалпы деформациялық шамалары (қысқа және ұзақ уақыттық) өзара
бірдей. Сондықтан, кәдімгі цементтік бетонның орнына тығыз силикаттық
бетонды қолданарда, конструкция қимасын және олардың арматуралануын өзгерту
қажет емес. Силикаттық тығыз бетонның суға және аязға шыдамдылығы кәдімгі
тығыз цементтік бетондыкінен біраз төмендеу болғанымен, азаматтық және
өнеркәсіптік үйлерінің сыртқы конструкцияларына қойылатын талапты толық
қамтамасыз етеді. Қажет болған жағдайда, силикаттық бұйымдардың мықтылығын
және аязға шыдамдылығын кепілдікпен жетілдіру үшін әктілі-құмдық араласқа
10-15%-дай шамада портландцемент қосады.Тығыз силикаттық бетоннан
жасалынған конструкциялардағы және бұйымдардағы арматураның ылғалдылығы 60%
жайларда коррозияға ұшырайтын қауіптігі жоқ. Әрине жоғарғы ылғалдылықта
және өзгеріп тұратын тәртіпте (режимде) пайдаланатын жағдайда коррозияға
карсы сылайтын заттармен арматураны міндетті түрде қорғау қажет. Сонымен,
силикаттық бетон және силикат темірбетон бұйымдары кәдімгі цементтік бетон
және темірбетондармен пара-пар дәрежеде тұрғын, өнеркәсіптік және қоғам
үйлерін салуға қолданылады, тек ылғалдылығы жоғары жайларда (үй фундаменті
және іргесі үшін) қолдануға жарамсыз. Силикаттық бетон және силикат
темірбетон конструкцияларының айтарлықтай басымдығы да бар: шикізат құны
төмен, цемент шығынынан әк шығыны екі есе аздау, шикізат материалдарын
тасымалдау радиусы шамалы, өнімнің өзіндік құны төмен. Оның үстіне
силикаттық кұрылыс бұйымдарын жасайтын кәсіпорын салу үшін жүмсалатын
меншікті қаржы кэәімгі темірбетон бұйымдарын жасайтын сондай кәсіпорнын
салумен салыстырғанда 15-30% аз.

№13 дәріс. Силикат кірпіш өндірісінің технологиялық сұлбасы. Масса (сілем)
дайындау бөлімі. Пресстеу бөлімі. Шикі кірпішті қыздыра өңдеу. Силикат
кірпішін өндіру әдістері.
Дәріс жоспары:
1.Силикат кірпіш өндірісінің технологиялық сұлбасы.
2.Масса (сілем) дайындау бөлімі. Пресстеу бөлімі.
3.Силикат кірпішін өндіру әдістері.
Силикаттық кірпіш- ең көп таралған силикаттық бұйымдар түрі. Оны құрамы 92-
94% таза кварцтық құмнан, 6-8% ауалық әктен және 7-9% судан тұратын әктілі-
құмдық араластан барабандық немесе силостық тәсілмен жасап
шығарады.Силикаттық кірпішті барабандық тәсілмен өндіру алты технологиялық
негізгі операциялардан тұрады: кұм мен әк табиғи тасын шығару; әкті
күйдіру; шаралық диірменде күйдірілген қайнама әк тасын ұнтақтау; әктілі-
кұмдық араласпаны даярлау; кірпішті пресстеп қалыптау; кірпішті-шикіні
автоклавта булау. Технологиялық схемадағы маңызды операция - шикізат
араласпасынан шикі кірпішті престеп тығыздау. Кірпіштің физикалық-
механикалық қасиеті араласпаның тығыздық дәрежесіне тікелей байланысты
болады. Сондықтан силикаттық кірпішті қалыптарда пресс қысымдылығын 15-20
МПа дейін жеткізеді. Көпшілігінде кірпішті үш позициялық жартылай
автоматталынған револьверлік пресстерде қалыптайды. Позицияларының
біреуінде әктілі-құмдық араласымен екі қалып толтырылады, екіншісінде -
престелінеді, үшіншісінде - престелінген екі кірпіш итеріліп шығарылады.
Автомат-салушымен қалыпталынған кірпіш-шикі вагонеткаға салынып
автоклавкаға жөнелтіледі. Әрбір автоклав бірден 12-13 мың кірпіш сидырады.
Буландыру процесі жоғарыда аталған сатыда жүргізіліп 10-14 сағатқа
созылады. Кірпіштерді автоклавтан шығарылғаннан кейін қоймаға қатарлап
жинайды немесе вагондарға және автомашиналарға тиеп тұтынушыларына
жөнелтіледі. МЕСТ 379-79 талабына сәйкес силикаттық кірпіш қысқандагы
мықтылық шегі бойынша жеті маркада шығарылады: М300, 250, 200, 150, 125,
100 және 75; аязтұрақтылығы бойынша: Ғ50, 35, 25, 15.Силикаттық кірпіштің
тығыздығы, керамикалық кірпішпен салыстырғанда, бірер шама жоғары – 1800-
2100 кг/м , бірақ олардың жылуқоршағыштық касиеттері бірдейліктей - 0,82-
0,87 Вт/(м-°С), ал сусіңіргіштігі - 8-16% (массасы бойынша).
Силикаттық кірпішті керамикалық кірпіш қолданатын жерлерге қолдана беруге
болады, бірақ кейбір шектендірілетін жағдайларды ескеру керек. Керамикалық
кірпішке қарағанда, ол суға онша шыдамды болмағандықтан, оны фундаменттерді
және үй іргелерін (цокольдерді) қалауға болмайды, сондай-ақ пештерді және
түтін мұржаларын да қалауға жарамсыз. ¥зақ уақыт бойы жоғары температура
(500°С жоғары) әсерімен силикаттық кірпіш бұзылады, себебі структурасындағы
цементтендіруші кальций гидросиликаттары дегидрацияланады және де кварц
полиморфталына өзінің басқа модификациясына көшерде оның түйіршіктер
көлемдері күрт үлкейетіндігінен, конструкция жарықтанып кетеді. Технико-
экономикалық көрсеткіштері бойынша силикаттық кірпіш керамикалықпен
салыстырғанда бірқатар артықшылығы бар. Оны шығару үшін қажетті өндірістік
алаңы сонша үлкен емес, отын 2 есе, электроэнергия 3 есе аз шығындалады,
өндіріс еңбексыйымдылығы 2,5 есе төмен. Сондықтан силикаттық кірпіштің
меншікті құны керамикалық кірпіштікінен 25-35%-ға төмен болып шығады.
Осындай тиімділігінің арқасында жалпы қабырғалық материалдар көлемінде
силикаттық кірпіштің үлесі басым болып келеді. Сонымен бірге, кірпіштің
орташа маркасы да, қуыс денелі кірпіш пен қуыс денелі блоктарды шығару
көлемі де жылдан-жылға өсіп келеді. Әктілі-шлактық және әктілі-күлдік
кірпіштер силикаттық кірпіштің бір түрлері болып саналады. Бұл кірпіштер
тығыздықтарының (1400-1600 кг/м), жылу өткізгіштіктерінің (0,6-0,7 Вт/(м-
°С) және мықтылықтарының (2,5-7,5 МПа) біраз төмендігімен ерекшеленеді.
Силикаттық кірпішті шығарарда, кұмның және бірлі-жарым әктің орнына
шлактарды және күлдерді қолдану шикізат базасын кеңейтіп, байланыстырушы
шығынын 35-40%-ға қысқартады. Мұндайда, бұйымдарды автоклавтарда ұстау
ұзақтығы да біршама қысқартылады. Сондықтан, кірпіштің өзіндік
құны 15-20%-ға төмендейді.

№14 дәріс. Силикаттық бетондар. Шикізат және өндіру технологиясы.
Дәріс жоспары:
1.Силикаттық бетондар.
2.Шикізат және өндіру технологиясы.

№15 дәріс. Силикаттық бұйымдардың түрлері. Газдысиликаттар және
көбіктісиликаттар
Дәріс жоспары:
1.Силикаттық бұйымдардың түрлері.
2. Газдысиликаттар және көбіктісиликаттар
Жеңіл силикаттық қүрылыс бұйымдарын автоклавта қатаятын екі түрлі
бетондардан шығарады - кеуекті толтырушылар негізіндегі жеңіл бетондардан
және ұялы кеуекті силикаттық бетондардан (көбіктенген силикаттық және
газданған силикаттық бұйымдар).
Кеуекті толтырушылар негізіндегі жеңіл силикаттық бетондар
бұйымдарын тығыз силикаттық бұйымдар аларда қолданылатын
байланыстырушыларды қолдана жасайды. Олар үшін кеуекті толтырушылар ретінде
керамзит, кеуектіленген перлит, аглопорит, шлак пемзасы, және басқа щебень
және гравий сияқты кеуекті материалдарды қолданады. Мұндай бетондар
мықтылығы 3,5-20 МПа, сусіңіргіштігі көлемі бойынша – 12-30%, аязға
шыдамдылығы Ғ15-Ғ50. Тығыздығы 1400-1800 кг/м3 конструкциялық жеңіл
силикаттық бетондар арматураланған силикатбетондық бұйымдар мен
конструкцияларды жасау үшін қолданады. Тығыздығы 500-1400 кг/м3
конструкциялық-жылу қоршаушы және жылу өткізгіштігі 0,58 Вт/(м- С) дейінгі
бетондар сыртқы қоршағыш конструкцияларын (балкондарды, қабырғалық
панельдердің және біріктірілген жамылтқы панельдерін және т.с.с.) жасау
үшін қолданады. Тығыздығы 500 кг/м дейінгі және жылу өткізгіштігі 0,18
Вт/(м-°С) шамасындагы жылу қоршағыш бетондардан өнеркәсіптік және тұрғын
үйлердің жамылтқыларын және жабындарын, жылулық қоршауына жұмсалатын түрлі
мөлшердегі плиталарды жасайды. Ұялы-кеуектік силикаттық бетондар
көбіктендірілген силикаттық және газдандырылған силикаттық болып екіге
бөлінеді.
Көбіктендірілген силикаттық техникалық көбікті алдын-ала диірменде тартылып
даярландырылған әктілі-кремнеземдік араласпен араластырып, одан кейін
қалыпталынған бұйымдарды автоклавта өндеп алады. Әктілі-кремнеземдік
араласты газ шығаратын заттармен (алюминдік ұлпа және т.б.) араластырғанда,
газдалынған силикат алынады. Көбіктік силикатпен салыстырғанда, газдық
силикат технологиясы қарапайымдау және бұйымдарды біркелкі қасиетте алуға
мүмкіндік береді. Сондықтан шет елдерде де және ТМД елдерінде де газдық
силикат құрылыста кең тараған.Газдендірілген силикатты алу химиялық әдіспен
массаны күптірілуге негізделінген. Әктілі-кремнеземдік араласпа кұрамы
газделінетін қоспамен әрекеттесу нэтижесінде химиялық реакциядан бөлінетін
газ жұмсақ массаны күптіріп жібереді. Газделінетін заттар ішінде ең көп
қолданылатын алюминдік ұлпа. Ол әктілі-кремнеземдік жұмсақ созымталды
массадағы кальций гидроксидпен әрекеттесіп сутегін бөліп шығарады.

ЗСа(ОН)2 + 2А1 + 6Н20 = ЗСаО • А1203 • 6Н20 + ЗН2

Орташа тығыздығы 600-700 кг/м3 газдык силикат бетонын алу үшін алюминдік
ұлпа шығыны 1 м бетонға 0,4-0,5 кг аралығында болады. Әдетте өнеркәсіптен
жеткізілетін алюминдік ұлпа түйіршіктері жұқа парафин қабығымен
қапталынған, сондықтан су жұқтырмайды. Оған гидрофильдік қасиет беру үшін
ұлпаны сырттай активті заттардың судағы ерітіндісімен өңдеп барып
қолданады.
Газделінген силикаттан кәдімгі құю технологиясы бойынша бұйымдар жасау
тәсілі төмендегіше: әктілі-кремнеземдік араласты оның массасынан 50-60% су
мөлшерімен әбден араластырып ақпалы қою масса алады. Сосын оған алюминдік
ұлпаның сулық суспензиясын қосып тағы араластырады. Одан кейін алынған
ақпалы массаны қалыпқа онша толтырмай (масса күпкеннен кейін қалып толық
толатындай есеппен) кұяды. Газ бөліну процесінде және күптірілгеннен
кейінгі массаның қатаюын жылдамдату үшін, қалыпқа құярдағы араласпаның
температурасы 40°С шамасында болғаны жөн.3-6 сағат бойы тұрып ұстасқаннан
кейін қалыптың биіктігінен асқан артық араласпа қабығын керілген сыммен
кеседі немесе бетін таптайды. Содан кейін бұйымды автоклавта (температурасы
175-200°С, қысымдығы 0,8-1,3 МПа қаныққан бу ішінде) қатайтады. ¥ялы
кеуекті силикаттық бетондардан тығыздығы 300-1200 кг/м3 және мықтылығы 0,4-
20 МПа бұйымдарды жасауға болады. Мұндай бұйымдардың структурасы майда
кеуекті келеді, жылу өткізгіштігі 0,1-0,45 Вт/(м-°С). Аязға шыдамдылығы
(Ғ15 жоғары) оны азаматтық және өнеркәсіптік құрылыстарында сыртқы
конструкциялық элементтері үшін қолдануға толық жарамды. Тығыздығы 500 кг/м
бұйымдар басқа алыстау шетел мемлекеттеріндегі осындай бұйымдардан кем
түспейді. Диаметрі 100-ден 500 мм дейінгі қысымдық асбест-цементтік
құбырлар 0,6; 0,9; 1,2; 1,5 және 1,8 МПа қысымдыққа арнайы шығарылады.
Оларды әсіресе, жерсуландыру (мелиорация) жүйесінде пайдалану өте тиімді.
Құрыштық кұбырларды асбест-цементтік кұбырлармен ауыстырғанда 1 км бойына
42 т металл үнемделеді.
Асбест-цементтік құбырлар ассортиментін жақсартудың негізгі бағыты -
олардың ұзындығын үлкейту. Себебі құбырлардың ұзыны, олардың тізбегіндегі
түйіспелік жік санын азайтуға, сонымен қатар жинақтық жұмыстың еңбек
сыйымдылығын азайтуға, жалғастырушы муфті шығынын қысқартуға, құбырлар
тізбегі сенімділігін нығайтуға негіз болып табылады. Сондықтан көптеген
зауыттар ұзындығы 5 м асбест-цементтік кұбырлар шығаратын құбырқалыптаушы
машиналармен қайтадан жабдықталған. Қазіргі уақытта бізде шығарылатын
асбест-цементтік кұбырлардың басты сапалық көрсеткіштері (жұмысшы
қысымдыққа қатынасы және беріктік қор коэффициенті) бойынша ИСО
(стандарттау бойынша халықаралық ұйым) талабына және шетел стандарттарына
толық сәйкес.

Зертханалық-практикалық жұмыстар.

Зертханалық-практикалық жұмыс №1
Ауалық әкті өшіру температурасын және уақытын анықтау.

Жұмыстың мақсаты:
Ауалық әкті өшіру температурасын анықтау.
Ауалық әкті өшіру уақытын анықтау.
Өздігінен дайындалуға арналған сұрақтар:

Зертханалық-практикалық жұмыс №2
Гидраттық әктің ылғалдылығын анықтау және өшпейқалған түйіршіктер құрамын
анықтау.

Жұмыстың мақсаты:
Гидраттық әктің ылғалдылығын анықтау .
Гидраттық әктің өшпейқалған түйіршіктер құрамын анықтау.
Өздігінен дайындалуға арналған сұрақтар:

Зертханалық-практикалық жұмыс №3

Портландцементтің маркасын анықтау.

Жұмыстың мақсаты:
Портландцементтің маркасын анықтау.
Өздігінен дайындалуға арналған сұрақтар:

Зертханалық-практикалық жұмыс №4

Портландцементтің майда ұнтағын анықтау.
Жұмыстың мақсаты:
Портландцементтің майда ұнтағын анықтау.
Өздігінен дайындалуға арналған сұрақтар:

Зертханалық-практикалық жұмыс №5

Ауалық әктің техникалық сипаттарын анықтау.

Жұмыстың мақсаты:
Ауалық әктің техникалық сипаттарын анықтау.
Өздігінен дайындалуға арналған сұрақтар:

Зертханалық-практикалық жұмыс №6

Цементті сынау: цемент илемесінің нормальдық қоюлығын анықтау.

Жұмыстың мақсаты:
Цементті сынау: цемент илемесінің нормальдық қоюлығын анықтау.
Өздігінен дайындалуға арналған сұрақтар:
Зертханалық-практикалық жұмыс №7

Цемент илемесінің көлем өзгерісі біркелкілігін анықтау
Жұмыстың мақсаты:
Цемент илемесінің көлем өзгерісі біркелкілігін анықтау
Өздігінен дайындалуға арналған сұрақтар:
Зертханалық-практикалық жұмыс №8

Цементтік ерітіндіден жасалған үлгілердің майысудағы және қысудағы
беріктік шегін анықтау.

Жұмыстың мақсаты:
Цементтік ерітіндіден жасалған үлгілердің майысудағы және қысудағы
беріктік шегін анықтау.
Өздігінен дайындалуға арналған сұрақтар:

Зертханалық-практикалық жұмыс №9

Әктік илеменің шығу және көлемдік массаларын анықтау.
Жұмыстың мақсаты:
Әктік илеменің шығу және көлемдік массаларын анықтау.
Өздігінен дайындалуға арналған сұрақтар:
Зертханалық-практикалық жұмыс №10

Арматуралар сапасын анықтау.
Жұмыстың мақсаты:
Арматуралар сапасын анықтау.
Өздігінен дайындалуға арналған сұрақтар:
Зертханалық-практикалық жұмыс №11

Бетонның қатаю уақытына, бетонды жылы өңдеу үрдісінің әсері.
Жұмыстың мақсаты:
Бетонның қатаю уақытына, бетонды жылы өңдеу үрдісінің әсері.
Өздігінен дайындалуға арналған сұрақтар:

Зертханалық-практикалық жұмыс №12

Сындырмай бақылау әдісімен бетондық конструкциялардың беріктігін анықтау

Жұмыстың мақсаты:
Сындырмай бақылау әдісімен бетондық конструкциялардың беріктігін анықтау
Өздігінен дайындалуға арналған сұрақтар:
Зертханалық-практикалық жұмыс №13

Портландцемент клинкерінің минералогиялық құрамын есептеу.

Жұмыстың мақсаты:
Портландцемент клинкерінің минералогиялық құрамын есептеу.
Өздігінен дайындалуға арналған сұрақтар:

ӨЗДІК ЖҰМЫСТАРЫ ҮШІН ТАҚЫРЫПТАР ТІЗІМІ

1. Сеператорлық диірмендердің жұмыс істеу принциптері .
2. Портландцемент өндірудегі құрғақ әдістің артықшылығы.
3. Портландцементтің минералдық суда тотығуы.
4. Портландцемент құрамының оның қасиеттеріне әсері.
5. Белсенді қоспалары бар портландцемент.
6. Монолиттік бетонның қатаю шарттары.
7. Дымқыл-сулы ұсақтау диірмендері «Гидрофол».
8. Құрғақтай ұсақтау диірмендері «Аэрофол».
9. Газдысиликаттар өндіру технологиясының ерекшеліктері.
10. Силикаттық бетондардың қолдану аймағы.
11. Cиликаттық кірпіштердің, керамикалыққа қарағанда артықшылықтары.
12. Цемент өндірісінде шаң тазарту үрдістері.
13. Байланыстырғыш материалдар және толтырғыштар қоймасы.
14. Әртүрлі бетон қоспаларын араластыру әдістері.
15. Арматуралық элементтердің сапалық бақылауы.
16. Цемент өнеркәсібіндегі жаңа технологиялар.

Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.

Ақпарат

Қосымша

Email: info@stud.kz

Іздеу
Файл қосу
Презентациялар
Тегін
Кабинет
Баланс
Таңдаулы жұмыстар
Cатып алған жұмыстарыңыз
Менің файлдарым
Презентацияларым
Сатылым статистикасы