Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі шәКӘрім атындағы семей мемлекеттік униврситеті



жүктеу 0.81 Mb.
бет1/4
Дата26.08.2018
өлшемі0.81 Mb.
  1   2   3   4



ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ


ШӘКӘРІМ атындағы СЕМЕЙ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВРСИТЕТІ

3 дәрежелі СМЖ құжат

УМКД

УМК 042-14.1.04.01.20.70/01-2010



«Бетон технологиясы 1» пәнінің оқу-әдістемелік кешенінің

оқу- әдістемелік материалдары



№2 баспа


БЕТОН ТЕХНОЛОГИЯСЫ 1 ”



ПӘНІНІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ

050730 «Құрылыс материалдарын, бұйымдарын

және конструкцияларын өндіру»


Оқу әдістемелік материалдары




Семей 2010




Мазмұны














1

Дәрістер




2

Зертханалық жұмыстар




3

Студенттің өздік жұмысы






  1. Дәрістер.

1 дәріс. Бетон түрлері және олардың жіктелуі.

Дәріс жоспары:


  1. Бетон түрлері .

  2. Бетондардың жіктелуі.


Бетон - белгілі мөлшерде алынатын щебеннен ( гравийден ), құмнан, қоспалардан тұратын бетондық араластың қалыпталыну және қатаю нәтижесінде пайда болатын жасанды тас материалы. Бетондар өнеркәсіптік, азаматтық, гидротехникалық және басқа да ғимараттарда кеңінен қолданылады. Бетон көлемінің басым көпшілігін - 85-90% дейін құм мен щебеннен тұратын толтырушылар құрайды. Құрылыста түрлі қасиеттерімен сипатталынатын әр-түрлі бетондар қолданылады. Бетондар мынадай белгілері бойынша жіктелінеді : орташа тығыздығымен, арналу мақсатымен, байланыстырушы және толтырғыштар түрімен. Структура сапасының маңызды көрсеткіші болып табылатын бетонның орташа тығыздығына оның басты қасиеттері ( мықтылығы, аязға төзімділігі, су өткізбейтіндігі, жылуөткізгіштігі және т.б. ) байланысты.

Ораша тығыздығы бойынша бетондар өте ауыр, ауыр және жеңіл түрлеріне жіктеледі. Қолдану салаларына байланысты - конструкциялық және арнаулы бетондар болып бөлінеді. 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.

Бетон даярларда қолданатын толтырғыштардың көпшілігі стандарттар талабына толық сәйкестенбейді. 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-Ю,2% аралығында. Жеңіл және кеуекті бетондардан жасалатын жинақты жүккөтерімші және 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 әрбір 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 және бағалау тәсілдерін меңгермейінше, материал жэне еңбек қорларын үнемдеу амалдарын білмейінше, бұл міндеттерді шешу мүмкін емес.



Жеңіл бетондар. Кеуекті толтырғыщтар негізіндегі бетондарды, басқаша айтқанда, жеңіл бетондарды тығыз толтырғыштармен жасалынған бетондар, яғни ауыр бетондар орнына қолдану үйлер мен ғимараттардың массасын төмендетуге және соған сәйкес көліктік және жинақтау операцияларының құндарын төмендетуіне, жылу қоршауын жақсаруына және сондықтан да, үйді пайдалану барысындағы энергия шығынын азайтуға (жеңіл бетондарды пайдалануға байланысты жылу жоғалтуын 20-50 ға азайту, демек үйді жылытуға кететін энергия шығынын 10-25 ға қысқарту) ықпалын тигізіп, үйлер мен ғимараттардың отқа , аязға, және жер сілкінуге төзімділігін асырады. Жеңіл бетондардан жасалған қабырға конструкциялары қалыңдығы кірпіштен көтерілген сондай конструкцияларымен салыстырғанда 2 есе жұқа және энергия сыйымдылығы шамамен 1,3 рет кем. Жеңіл бетондар көптеп жасалынатын конструкциялар ( қабырға панельдері, жабын плиталар, арқалықтар және т.б.) жасауға және гидротехникалық ғимараттарда пайдаланады. Жеңіл бетондар үшін қолданылатын толтырушылар өндіру тәсілдері бойынша жанартаулық табиғи және минералдық шикі қордан және өнеркәсіп өндіріс қалдықтарынан алынатын жасанды толтырушылары болып екі топқа жіктелінеді.Егер өндіріс қалдықтарына ұқыптылықпен қарайтын болсақ, олар әрі бағалы және әрі жартылай дайын материалдар болып саналады. Айталық күл және құмшлактық қалдықты бетондар араласпасын дайындағанда біршама цемент орнына қоспа ретінде пайдалануға жарамды. Оларды автомобиль жол құрылысында және ауыл шаруашылығында қолдану тиімді екені дәлелді. Бетон технологиясында, әсіресе, құрғақтай алынған күл тиімділеу. Көптеген зерттеулер нәтижелері және өндіріс практикасы бойынша құрғақтай алынған күлді 100-150кг\м3 мөлшерінде қолдану ауыр бетондарда 30-40 кг\м3 цемент үнемдеуге, бетон араласпасының технологиялық қасиетін жақсартуға, тығыздығын, су өткізбейтіндігін, сульфат тұрақтылығын асыруға және басқа да қасиетін жақсартуға әсерін тигізетіндігі, майда түйіршікті бетонда- мөлшері 50-70 кг\м3 цемент үнемдеуді, жеңіл бетондарда майда толтырушылар орнына қолдануды және біраз цемент үнемдеуді, ұялы бетондарда – ұнтақталған кремнеземдік компонентінің орнына қолдануға және байланыстырушыларды үнемдеуге мүмкіндік болатыны дәлелденген.Бұдан былайғы зерттеу жұмыстарының міндеті – күл түйіршігінің және гранулометриясының, оның химиялық активтігінің және химиялық құрамының (әсіресе, сілтілер мен органикалық қалдықтардың) бетон қасиеттеріне тигізетін әсерлерін тексеру болып табылады.

Бақылау сұрақтары:

1.Бетонның қандай түрлері бар?

2. Бетон түрлерінің ерекшелік сипаттары қандай?


1. Үдербаев С.Н Құрылыс материалдары мен бұйымдары. Алматы: 2006, 169 б.

2. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учебник/ К.Н.Попов, М.Б.Каддо – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк. , 2005-438с.

3. Комар А.Г. материалы и изделия: Учеб. для инст. экон. спец. строит. вузов – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк. , 1988-527с.

4. Б.С.Сатеков. Табиғи және жасанды құрылыс материалдары мен бұйымдары. М.Х.Дулати атындағы Тарази мемлекеттік университеті. 2 том 267-295 б.


2 дәріс. Бетон қоспалары. Оның құрылымы мен қасиеттері.

Дәріс жоспары:



  1. Бетон қоспалары.

  2. Бетон құрылымы мен қасиеттері.

Бетон қоспаларын стационарлы бетон зауыттарында немесе қозғалмалы бетон араластырғыш қондырғыларда дайындалады. Бетон қоспасын сапасына дайындау процесіндегі оның араласу сапасы әсер етеді, Араластыру ұзақтығы бірнеше минутқа созылады. Қажет болған жағдайда бетон қоспасын 5 сағаттан кейін қайтадан араластыруға болады. Бетон қоспасын даярлауда құрамындағы материалдың өлшемі маңызды рөл атқарады. Цемент пен су массасы бойынша мөлшерлеу ауытқуы ±1%, ал толықтырғыштар үшін ±2 аспауы тиіс. Дайын бетон қоспасын кұю орнына арнайы транспорт кұралдарымен жеткізеді. Дайын бетон қоспасын құю орнына дейін тасымалдау ұзақтығы 1 сағаттан аспауы тиіс. Қазіргі кезде бетон механизациялайтын бетон құйғыш көмегімен жүргізеді, құю кезінде бетон қоспасын тығыздау барлық аралықтарды сапалы толтыруды қамтамасыз етеді. Бетон қоспасын тығыздаудың кең тараған әдісі – вибрациялау. Бетон қоспасын вибрациялағанда ондағы үйкеліс төмендейді, аққыштығы жоғарылайды, қоспа ауыр тұтқыр сұйықтық түріне өтеді және өз салмағымен тығыздалады. Тығыздалу процесінде бетон қоспадан ауа шығарылып бетонның беріктігі артады. Бетонның беріктігін, суыққа төзімділігін, су өткізбейтіндігін жоғарылату үшін бірінші вибрациялаудан кейін 1,5-2 сағаттаи кейін қайта вибрациялайды



Бетондық араласпаны өндіру процесі бастапқы материалдарын даярлаудан, оларды дозалаудан және 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) тәсілді қолдана қыздырады немесе тікелей толтыргыш арқылы ыстық бу, ыстық ауа немесе газ жібереді. Материалдарды дозалау, яғни, араластырғыштың бір араласына материалдар шығындарын және суды, қоспаны өлшеп салу маңызды технологиялық іс-әрекет болып есептеледі. Қазіргі бетондық зауыттардың басым көпшілігінде таразылық дозалаушыларды пайдаланады. Бұл дозалаушылар цементті, суды және химиялық қоспаларды ±1% дейінгі дәлдікпен, толтырғыштарды - ±2 % дәлдікпен өлшейді, мұндай дәлдік тек массасы бойынша дозалағанда ғана қамтамасыз етіледі. Бетондық араласпаның түріне және сипаттамасына байланысты түрлі араластыру тәсілдерін қолданады. Тыгыз тау жынысынан алынған толтырғыш негізіндегі ірі түйіршікті жылжымалы бетон араласпасын даярларда, еркін істейтін гравитациялық бетон араластырғышын қолданады.
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.

Бетондық араласпаларын тасымалдау. Зауытшылар шыгаратын өнімдерін бір-екі вариантта тасымалдайды: сумен ерітілген, қолданатын жеріне салуға дайын аралас түрінде жеткізеді; жолда жүріп бара жатып жеткізетін жеріне шамалы қалғанда автобетонараластырғышында немесе тікелей құрылыстық объектілердің бастарында, сумен ерітілетін цемент пен толтыргыштардың құрғақтай араласы түрінде тасылады . Бетондық араласпаны қолданатын жеріне түрлі көліктермен жеткізеді. Ең жиі қолданатындары - автобетон тасушылар автобетонараластырғыштар және автотөңкергіштер. Тасымалдау тәсілдері қоршау ортаның залалдық эсерлерін жэне жол-жөнекей араластың төгілуін болдырмай, біркелкілігінің сақталуын қамтамасыз етуі қажет. Бетондық араласты тасудың ең ұзақтық шегін қолданылган цементтің ұстасу мезгіліне, сыртқы ауа температурасына, көлік құралының түріне және жол жамылтқы түріне байланысты белгілейді. Әдетте, бетондық араласпаның температурасы 20-35 °С тасьшу үзақтығы 45 мин, 10-20°С - 90 мин жэне 5-И0°С - 120 мин аспауы керек.

Араласпаны қысқа аралыққа тасуды, мысалы темірбетон зауыттарында ленталық конвейерлермен жэне контейнерлермен орындайды. Конструкцияларға бетондық араласпаны горизонтальдық және вертикальдық багытпен жеткізу үшін транпортерлерді де және бетонсорғыш көмегімен құбыр бойымен айдауды да қолдана береді.



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. Гьіғыздау сапасын, бетон араласпасының дэл (фактлық) орташа тьіғыздығының оның теориялық тығыздығына қатынасы, демек % - ртф I рТ арқылы сипаттайды. Егер Кт > 0,98 болса, тығыздау етерліктей 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 дірілдетпелері 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 эсерін В.Н.Шмигальский белгісімен ескереді:

У = /ш2/3

Мұндағы к - пропорционалдық коэффициент.

Өте қатты бетон араласпасын тығыздау үшің жүк бастыра дірілдету, дірілдете пресстеу жэне дірілдете штамцалау тэсілдерін колданады. Құбырларды және құбыр тэрізді конструкцияларды калыптау үшін центрифугалау тэсілін жиі қолданады. Барлық калыптау тэсілдеріне қойылатын талап - бетонараласпасының берілген ныгыздалу (тыгыздалыну) дэрежесін 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-Ю,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 эрі ұзақ жасайтын бетондар алуды қиындатып жібереді. Дегенмен, кұйылма тэсіл өнімділігі жогары келеді жэне кейінгі кезде белгілі болган тиімді химиялық супержұмсартқыштарды қолдану мүмкіншілігін ескерсек, бұл тәсіл кіші жэне орташа маркалы бетондар алуға әбден ыңғайлы.



Бетондық араласпаның қасиеттері. 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. Оның мұндай қасиет ерекшелігін реологиялық моделі көмегімен көрсетуге болады .Бұл модельде қатты дене мен анық сұйықтықтың қасиеттері біріктірілген.

Масса мен стол арасындағы үйкеліс күші структуралық мықтылыгын (т0 - ысыру (жылжыту) шекті кернеуі, Па), ал қою сұйықтығы бар цилиндрде қозғалатын поршень 2 - ысыруға қоюлык кедергі - динамикалық қоюлық (созымдық) Па • с]. Ұлғаятын кернеу г ысырудың кернеу шегінен г0 асқан кезде бетон араласпасы қою (созбалы) сұйықтық сияқты ағады және ағымның жалпы кедергісін т реологиялық теңдеумен анықтайды; -------------------------

мұндағы діі/бх- жылдамдық градиенті. 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 ныгыздау тәсілінде қалыпты толтыру қабілетін және ныгыздау нәтижесінде тығыз, біртекті масса алыну мүмкіншілігін көрсетеді. Бетондық араласпаның ыңғайлы төселімдігін багалау 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 толтырғыщ 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 үшің 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 ұзақтығымең (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 лық толтырады, одан кейін 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 жэне 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. Бүл тәсіл бойынша, өлшемі 20 х 20 х 20 см кәдімгі формага 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 үзақтығын (с) бетон араласпасының қаттылыгы (ыңғайлы төселімдігі) мөлшері ретінде қабылдайды. Стандарттық вискозиметр бойынша, каттылық көрсеткіші Б.Г. Скрамтаевтың тәсілімен анықтаумен салыстырғанда шамамен 3 есе көп. Құрылыстық өндірісте қатты, жылжымалы және құйылма бетондық араласпаларын қолданады. Ыңғайлы төселімдіктері бойынша олар тиісті маркаларға бөлінеді.

Қатты бетондық араласпаларда (Ж1-ОК4) 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-НП4) суы қаттыларға қарағанда айтарлықтай көп. Олар өздері қою, бірақ жылжымалылығы жақсы, дірілдетумен өте оңай тығыздалынады. Маркалары ПЗ жэне 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 бойыңаа оңай тасымалдайды. Тасымалдау, салу және ныгыздау процестерінде бетондық араласпаның жіктелуінен сақ болған жөн. Оны араласпаның байланыстығымен сипаттауға болады. Бетондық араласпаның байланыстығы бетон құрылысының және қасиетінің біркелкілігің қамтамасыз етеді. Араласпаны нығыздағанда, оны құрамалайтьің түйіршіктер өзара жақындайды, ал судың біршамасы ең жеңіл компоненті ретінде ығыстырылып, жогары 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 толтыргыш тығыз және ауыр болса, мысалы граниттен алынған шағал тас, онда оның түйіршігі астына қарай ұмтылады; кеуекті жеңіл толтыргыштар, керісінше, жоғары қарай қалқып шығады. Мұның барлығы бетон структурасын нашарлатып, біртектілігін алдырмайды. 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 ыңгайлы 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 қолданылған 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 тагайындалған жылжымалықтағы араласпасын алу үшін қажетті су мөлшері шамамен айтқанда тұрақты көлем екенін ескерген жөн, әрине, егер 1 м3 бетонға байланыстырушы шығыны 400 кг аспайтын болса. Бұл жәйт, бетон кіріспесінде «Тұрақты су шығын ережесі» ретінде белгілі. Сондықтан, берілген ыңғайлы төселімдегі бетондық араласпаны алу үшін керекті су мөлшерін мәліметші деректер (анықтамашы деректер) бойынша алдын-ала тауып алуға болады. Минералдық қоспасы бар цементтерді, айталық пуцолондық портландцементті, қолдану бетондық араласпаның суқажеткөйлігін 15--20 л ұлғайтады. 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. Толтыргыштармен адсорбцияланған су мөлшері туйіршіктер 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.

Негұрлым толтырғыш майда болса, согұрлым 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 толтыргыштарды қолданғанда, су шыгыны 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 м бетонга мүмкіндігінше ең аз дегендегі, цемент шығынына, яғни 200*220 кг. сәйкес келеді. Толтыргыштар туйіршіктерін жағар маймен сылағандай бүркеп жэне 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 ыңгайлы 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 түйіршіктерінің тек аралық қуыстарын толтыратын болсақ, онда қалыптауға (салуға) келмейтін өте қатты бетон араласпасын алған болар едік. Олай болатыны, щебень немесе гравий түйіршіктерінің толып жатқан 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, толтыргыш түйіршіктерінің айналасында жұмсақ қаптама құралып, бетондық араласпаны салып ныгыздарда түйіршіктердің өзара қозгала орын ауыстыруларын жеңілдетеді. Сондықтан, басым көпшілігінде цементтік ерітінді көлемін ірі толтыргыштағы 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 ыңгайлы төселімділіктерін реттеудің ең тиімді тәсілі. Бетонға оларды шамалы ғана (байланыстырушы массасынан 0,05-0,3%) қосқанның өзінде, араластың берілген ыңгайлы төселімділікте су шыгынын қысқартады. Оның үстіне, қоспалар бетондық араласпаның байланыстығын жақсартып седиментация құбылысын болдыртпайды. Жұмсартқыштар қоса жасалынған бетон тығыздығының, мықтылығының және коррозияға тұрақтылығының жоғарылығымен сипатталады.
Бақылау сұрақтары:

1.Бетон қоспаларын қалай дайындайды?

2.Бетон құрылымы мен қасиеттерінің қандай ерекшеліктері бар?

3.Тиксотропия дегеніміз не?


1. Үдербаев С.Н Құрылыс материалдары мен бұйымдары. Алматы: 2006, 169 б.

2. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учебник/ К.Н.Попов, М.Б.Каддо – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк. , 2005-438с.

3. Комар А.Г. материалы и изделия: Учеб. для инст. экон. спец. строит. вузов – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк. , 1988-527с.

4. Б.С.Сатеков. Табиғи және жасанды құрылыс материалдары мен бұйымдары. М.Х.Дулати атындағы Тарази мемлекеттік университеті. 2 том 267-295 б.

3 дәріс. Бетон қатаю процестері және бетон құрылымы.

Дәріс жоспары:

1.Бетон қатаю процестері.

2. Бетон құрылымы.


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 бұрын бетонның құрғап кетуі немесе мұздап қалуы цементтің сумен гидратациялық әрекетін тоқтатады, бетон структурасына және қасиеттеріне теріс әсерін тигізеді. Нормалдық жағдайда, демек температурасы 20±2°С ылғалды ауалық ортада бетонның қысқандағы мықтылығы қатаю уақытының логарифміне пропорционалды өседі:

Бұл формуланы қалыпты босату уақытын шамамен есептеу үшін пайдаланады. Нормалдык жағдайда қатаюдағы бетон мықтылығының өсуі, 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, ылғалдыңғын міндетті түрде сақтауға мүмкіншілік беретін жылумен өндеу тәсілін пайдаланады. Температураны көтеру нәтижесінде цемент минералдарының сумен әрекеттесуі жақсы жүреді де, алғашқы мезгілінде бетон мықтылығының өсуін тездетеді. Әдетте, жылу тасығыш ретінде температурасы 60-90°С бу немесе бу аралас ауаны қолданады. Бетон мықтылығы 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. Бұл камераларда форма-вагонетка қалыпталынған бұйымдармен үш зонаны бірінен кейін бірін өтеді: жылыту, жоғарғы температурада (изотемпературалық) ұетау 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 қабыргаларымен 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 және 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.
Бақылау сұрақтары:

1.Бетон қатаюын қандай жолдармен жүргізеді?

2.Бетон қатаюына байланысты қасиеттерінің қандай ерекшеліктері бар?
1. Үдербаев С.Н Құрылыс материалдары мен бұйымдары. Алматы: 2006, 169 б.

2. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учебник/ К.Н.Попов, М.Б.Каддо – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк. , 2005-438с.

3. Комар А.Г. материалы и изделия: Учеб. для инст. экон. спец. строит. вузов – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк. , 1988-527с.

4. Б.С.Сатеков. Табиғи және жасанды құрылыс материалдары мен бұйымдары. М.Х.Дулати атындағы Тарази мемлекеттік университеті. 2 том 267-295 б.


4 дәріс. Бетонның механикалық қасиеттері. Бетон беріктігіне оның құрамының әсері.

Дәріс жоспары:

1.Бетонның механикалық қасиеттері.

2.Бетон беріктігіне оның құрамының әсері.




Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4


©kzref.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет