2-амалий мавзу: Бетоннинг физик-механик хоссалари

2-амалий мавзу:

Бетоннинг физик-механик хоссалари. Арматуранинг физик-механик хоссалари.

Боғловчи, тўлдирувчи ва сув аралашмасининг қотишидан ҳосил бўлган сунъий тош бетон * деб аталади.

Бетон анизотроп материал бўлиб, унинг мустахкамлиги қуйидаги омилларга боғлиқ: таркиби; боғловчи ва тўлдирувчининг хили; сув ва цементнинг нисбати (W /C); тайёрлаш усули; қотиш шароити; бетоннинг ёши; намуналарнинг шакли ва ўлчамлари.
Агар бетон қоришмасида W/C қанча кичик бўлса, бетоннинг мустаҳкамлиги шунча юқори бўлади, цемент кам сарфланади.
Темирбетон конструкцияларини тайёрлаш учун ишлатиладиган бетонлар етарли мустаҳкамликка, арматура билан яхши ёпишиши ва арматурани занглашдан сақлаш учун
етарли зичликка эга бўлиши лозим.
Бетонлар куйидаги турларга бўлинади (ГОСТ 25192-82):
* бетон лотинча «beton» сўз бўлиб, тоғ тоши деган маънони билдиради

1. 
   Махсус бетонлар (иссиққа чидамли, радиация таъсиридан ҳимоя қилувчи, иссиқликни сақловчи ваҳоказо).
   
2. 
   Боғловчиларнинг турига қараб — цементли, шлакли, гипсли ва бошқалар.
   
3. 
   Тўлдирувчиларнинг турига қараб — зич, ғовакли ва махсус тўлдиргичлардан тайёрланган бетонлар.
   
4. 
   Тузилишига (структурасига) қараб — зич, ғовакли, ковакли ва катта бўшлиқларга эга бўлган бетонлар.
   

Зичлигига қараб бетонлар цемент боғловчилар асосида катга ва майда зич тўлдиргичлардан тайёрланган зич структурали оғир бетонларга, ғовакли катта тўлдирувчилардан ҳамда ғовакли ва майда зич (ғовакли) тўлдирувчилар цементли боғловчилар асосида тайёрланган енгил бетонларга бўлинади.
Зич тўлдирувчилар сифатида оғир бетонлар учун майдаланган тоғжинслари, шағал ёки қум (кварц) ишлатилади.
Енгил бетонлар учун ғовакли тўлдирувчилар (табиий
ёки сунъий йўл билан олинган) ишлатилади.
Ғовакли табиий тўлдирувчиларга пемза, ракушечник,
туф ва бошқалар, сунъий тўлдирувчиларга эса, керамзит, аглопорит ва шлаклар киради.
Махсус бетонлар, бино ва иншоотларнинг қурилмаларини иссикдикдан ҳимоя қилиш учун (200°С гача) ва 200°С дан юқори температура таъсирида ишловчи оловбардош бетонларга бўлинади.
Шу билан бирга агрессив муҳитда, яъни кимёвий таъсирда ишлайдиган кимёвий таъсирга чидамли бетонлар ишлатилади.
Бетоннинг қотиш жараёнида кенгайишидан конструкция олдиндан кучланиш ҳосил қилиш учун ишлатиладиган, кенгайиш хоссасига эса бўлган цемент асосида тайёрланган кенгаювчи бетонлар, пардозлаш учун ишлатиладиган манзарали (декоратив) бетонлар, мономер ёки полимерлар асосида тайёрланган бетон-полимерлар ва полимер асосида (кимёвий таъсирга чидамли) тайёрланган полимербетонлар киради.
Ўртача зичлиги 2200—2500 кг/м3 гача бўлган оғир, ўртача зичлиги 1800 кг/м3 дан юқори бўлмаган майда донали, структураси зич ва ғовакли бўлган енгил, автоклав ва автоклавсиз шароитда қотадиган ғовакли ва махсус бетонлар мавжуд.
Бетоннинг структураси унинг
мустаҳкамлиги ва деформацияланишига боғлиқ.
Бу боғлиқликни билиш учун бетоннинг қотиш жараёнида рўй берадиган физик ва кимёвий ўзгаришларини кўриб чиқамиз.
Бетон қоришмаси сув билан аралаштирилганда цемент билан сув бирикмасидан цемент хамири ҳосил бўлиб, цемент билан сув орасида кимёвий реакция бошланади. Натижада, цемент минерали билан сув бирикмаси—гелсимон цемент клейи ҳосил бўлади. Бу бирикманинг бир қисми кристалл ҳолатида ажралиб чиқади. Бунда цемент хамири кагга тўлдирувчиларнинг сирт қисмини ўраб олади ва қотиши натижасида цемент тошига айланади. Вақт ўтиши билан цемент хамирининг қотиши жараёнида гел ўз ҳажмини камайтириб қуюқлашиб боради. Бунда
кристалл ҳосил бўлиш жараёни гел массасини қамраб олади, натижада қаттиқ кристалл ўсимталар ҳосил бўлади. Бетон структурасининг муҳим белгиларидан бири—бу цемент тошининг, яъни бетоннинг капилляр-ғовакли материал эканлигидир. Бетондаги ғоваклар ўлчамлари ва шакли билан бирбиридан тубдан фарқ қилади. Ғовакларнинг ҳосил бўлишига асосан бетон таркибида сув миқцорининг мавжудлиги
сабаб бўлади. Одатда бетон қоришмасида сувнинг миқдори W /C = 0,15 ... 0,20 ни (цемент оғирлигига нисбатан) ташкил қилади. Аммо бундай бетонни қолипларга ётқизиш қийин бўлганлиги сабабли сувнинг микдори W /C= 0,35 ... 0,60 гача оширилади. Натижада цемент билан реакцияга киришмаган ортиқча сув бетон танасида маълум бир ҳажмни эгаллайди.
Қотиш жараёнида бу ортиқча сувнинг бир қисми бетон танасидан буғланиб' чиқишида бетонда бўшлиқ ва ғоваклар ҳосил қилади. Бу ғоваклар бир-бирига туташганда ўлчамлари 0,1 — 1,0 мкм дан 20—50 мкм гача бўлган капиллярлар ҳосил қилади. Бу ғоваклар сув ёки ҳаво билан тўлган бўлади. Шундай қилиб, бетон структураси кристалл ўсимталар, гел, сув ва ҳаво билан тўлган кўп микдордаги ғоваклар ва капиллярларни мужассамлаштирган цемент тошидан ва
тўлдирувчилардан иборат. Бундан кўринадики, бир жинсли бўлмаган бундай жисмда ташқи кучлар таъсирида бетон мураккаб кучланиш ҳолатида бўлади.
Бетон танасида ғовак ва бўшликдарнинг сони кўп
бўлганлиги учун бир ғовак атрофида ҳосил бўладиган чўзувчи кучланиш иккинчи ғовақцаги кучланиш билан қўшилиб кетади. Натижада сиқилган бетонда бўйлама сиқувчи ҳамда кўндаланг чўзувчи кучланишлар ҳосил бўлади. Бетоннинг чўзилишдаги қаршилиги унинг сиқилишдаги қаршилигига нисбатан бир неча марта кам бўлганлиги сабабли чўзувчи кучланишлар таъсиридан бетонда микроёриқлар пайдо бўлади. Агар тўлдирувчиларнинг мустаҳкамлиги — Ra ва эластик модули — Еа, цемент тошнинг мустаҳкамлиги — R_c ва 2-ТБК эластиклик модули — Ес дан катта, яъни R_a>R_c ва Е>Е_с бўлса (бу оғир бетонлар учун характерли), ёриқлар тўлдирувчи билан цемент тоши чегарасидан ёки цемент тоши бўйлаб ривожланади.
Агар Raва Еа< Е с бўлса, ёриқлар тўлдирувчи ҳамда цемент тоши бўйича ривожланади (бу енгил бетонлар учун характерли). Ҳозирги вақтда қўлланилаётган бетон мустаҳкамлиги назариясида унинг структураси эътиборга олинмайди. Бетоннинг мустаҳкамлиги унинг структурасига боғлиқлиги
масаласи шу вақтгача ўз ечимини топгани йўқ. Бу масаланинг ечими айниқса Марказий Осиё иқлими шароитида ишлатиладиган бетонлар учун жуда муҳим аҳамият касб этади. Чунки бетон қуруқ ва иссиқ иқлим шароитида иссиқлик ва намлик таъсирида (ташқи кучлар таъсиридан ташқари) қўшимча ички кучланишлар ҳолатида бўлади. Бу ҳолат ҳисоб ишларида етарли даражада эътиборга олинмайди. Шу кунгача бетоннинг мустаҳкамлиги ва деформацияланиши ҳақида маълумот фақат бетон намуналарини сиқиш натижалари орқали аниқланади. Бунда бетоннинг физик ва механик хоссаларининг ўртача қийматлари топилади ва улар темирбетон конструкцияларини лойиҳалаш учун ҳозирги кунда асос қилиб олинган.
Арматураларнинг турлари. Арматуралар стерженли ва симли арматураларга бўлинади. Сиртининг шаклига
қараб силлиқ ва даврий профилли арматуралар бўлади.
Даврий профилли арматура текис арматурага қараганда
бетон билан мустаҳкамроқ боғланади. Арматурани ишлатиш усулига қараб у зўриқтирилган ва оддий арматурага бўлинади. Арматура конструкция таркибида бажарадиган вазифасига кўра ишчи ва монтаж арматурага бўлинади. Ишчи арматура ҳисоблаш йўли билан, монтаж арматураси эса конструктив мулоҳазаларга кўра ўрнатилади. Тақсимловчи арматура ҳам шартли равишда монтаж арматура турига киради.
Ўзининг механик хоссаларига қараб арматурабоп пўлатлар қуйидаги синфларга бўлинади (1.9-расм):
а) стерженли арматуралар: А-I қиздириб прокатланган (силлиқ сиртли); A-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI қиздириб прокатланган (даврий профилли); Ат-Ш, Ат-IV, At-V, At-VI ўтда тобланган ва термомеханик ишлов берилган;
б) симли арматуралар: Bp-I совуқлайин чўзилган (одций даврий профилли); В-I текис сиртли; B-II юқори даражада мустаҳкам (текис); Bp-II юқори даражада мустаҳкам (даврий профилли); К-7, К -19 (B-II синфли симдан тўқилган сим арқонканат).
Оддий арматура сифатида А-I, A-II, A-III ва Bp-I, В-1
синфли арматуралардан фойдаланилади. Зўриқтирилган
арматура сифатида эса A-IV, A-V, А-VI, Ат-V, At-VI, BpII, B-II ва К-7, К-19 синфли арматуралар ишлатилади.