5-маъруза: Ҳавода қотувчи охакни қотиш назарияси, хоссалари ва хусусиятлари, ишлатилиш соҳалари

5-маъруза: Ҳавода қотувчи охакни қотиш назарияси, хоссалари ва хусусиятлари, ишлатилиш соҳалари.
Таянч сўз ва иборалар: Гидрат, сўндириш, оҳак хамири, кукун-оҳак, сўндирилмаган.

Режа:

1. 
   Ҳавода қотувчи охакни қотиш назарияси.
   
2. 
   Ҳавода қотувчи охакни хоссалари ва хусусиятлари.
   
3. 
   Оҳакни ишлатилиш соҳалари.
   

Гидратли оҳак ва оҳак хамири

Оҳакни бу турларини олишда асосий жараён - сўндиришдир.
Хавода қотувчи оҳакнинг сўндириши кальций оксидини сув таъсирида гидратланишидан (яъни сув билан бирикишдан) иборат:
CaО+H₂ОCa(ОH)₂-г
Кўп миқдорда иссиқлик ажралиши натижасида харорат бирдан кўтарилиб сув кайнаб кетади. Агар оҳак сифатли бўлса, унда сўниш бошланиб тез ўтиб кетади. Хлорли тузлар НaCл, CaCл ва бошқалар СаО нинг гидратланиши 1% миқдорида тезлаштирилади. Сўниш хароратининг кўтарилиши СаО нинг гидратланиш жараёни тезлаштирилади, сўниш тезлиги кальций оксиди кристалларининг катталигига боғлиқ. Хажми 2 баробардан кўпроқ кескин ортиши билан хам сўнишреакцияси бориши мумкин. Хосил қилинган оҳак кукун-оҳак ва оҳак хамирига бўлинади. Кукун оҳак катта солиштирма юзага эга бўлган нихоятда майда кукун. У сувга ўта мойил бирикма. Оҳак хамири асосан Са(ОН)₂ дан иборат бўлиб, қаймоқсимон массадан иборат. Кукун - оҳак тайёрлашда сув оҳакка нисбатан 2-3 маротаба кўп кўшилади, чунки бунда сув тез буғланиб кетади. Сувнинг миқдори жуда кўп бўлганда оҳак хамири олинади.
Кукун-оҳак Са(ОН)₂, CaO нинг гидратланиш жараёни СаО ни эритиш ҳамда унинг нисбатан тўйинган эритмаси ҳосил қилишдан иборат ва куйидаги технологик схема бўйича ўтади. СаО нинг гидратланиши қайтар реакция бўлиб, унинг йўналиши хароратига, шунингдек, сув буғининг босимига боғлик. Сув етишмаслиги натижасида сўндирилган оҳакнинг куйиши, яъни куйдирилган заррачалар юзасида калин Са(ОН)₂ парда ҳосил бўлади. Бу шундай тушунтирилади: сув қўшилгандан кейин дастлабки вақтда оҳакни гидратлаш қайнови жуда тез боради, сув кераклидан кўп бўлса гидратнинг хамир холидаги қават хосил бўлади. Кейинчалик гидрат қаватдаги сувни ўзлаштириш натижасида қуриб қолади, зичлашади, ички қаватларидаги сўнмаган оҳак учун керакли сувни ўтказмайди.
Оҳакдаги ортикча бегона нарсалар маҳсулотнинг сўнишини кечикишига, секинлашишига, шунингдек натижада хажм кенгайиши, ички зўриқиш, дарзлар ҳосил бўлиши бузилишларига сабаб бўлади. Кукун-оҳакдаги намликнинг миқдори 5% ошмаслиги керак.
Саноатда оҳак узлукли ва узлуксиз мослама сўндирилади: узлукли барабанли сўндиргич - сўндиришбуғ билан 0,3 - 0,65 МПа босим остида бажарилади. 3 - 5 см катталикдаги оҳак бўлаклари юкловчи туйнук орқали тепадан барабанга юкланади, буғ берилади ва барабан 15 - 20 мин. давомида айланиши натижасида оҳак сўндирилади. Умумий цикл 30 - 40 минутга боради.
Узлуксиз сўндириш - парракли етти барабанли гидраторларда олиб борилади. Оҳак олдиндан 3-6 мм гача катталикда майдаланиб етти барабанли гидраторга сув билан узатилади. Хар қайси барабанда парракли вал бўлиб, массани сиқиб чиқаради.
Урада қориштириб сўндириш - 10 кун ичида ушлаб турилади. Юз типидаги сўндиргич ичида оҳак бўлакларини ва сўнмаган доналарини яхши майдалаш учун чопқичлар ўрнатилган, электродвигателлар ёрдамида ҳаракатга келтиради ва пружина ёрдамида сўндиргич остига тўкилади. Мўл миқдори да сув қўшиш билан сўндирилади. Оҳак хамири элак орқали тиндиргичга қўйилади. Оҳак хамири кўшимча сақлаб турмасдан хам ишлатиш мумкин.
Иссиқ сув ишлатилганда сўниш тезлиги ортади. Узлуксиз ишловчи оҳак сўндиргичнинг термомеханик конструкциям ана шунга асосланган. Оҳак сўндирилишида чиқкан иссиқлик ҳисобига сув исийди. Сўндириш барабани икки цилиндрдан иборат бўлиб, бири иккинчисига жойлаштирилган. Орасидаги бўшлик иссиқлик алмаштиргич вазифасини ўтайди. Цилиндрнинг 1 камераси сўниш рўй беради, иккинчи камерада пўлат шарлар ёрдамида сўндирилмаган заррачалар майдаланади.
Чехияда карбонат хом ашёлардан бўлакли ва кукунсимон оҳак ишлаб чиқариш ўзлаштирилган. Кукунсимон сўндирилмаган оҳак ишлаб чиқариш шахта печларида ишлаб чиқариш билан биргаликда амалга оширилади. Шахта печларида махаллий очик конлардаги 7-8 см ўлчамдаги майдаланган оҳактош бўлаклари ишлатилади. 7 см дан кичик бўлаклар қайта болғали майдалагичда майдаланиб кейин ҳаволи сепароторларда 2 фракцияга ажратилади: оҳакнинг (0,2-2,5) юқори дағал қисми қайта оҳакка ишланади.
Оҳак хамири
Оҳак хамирини қуйидаги технологик схема бўйича олинади. Ишлаб чиқариш узлукли ва узлуксиз оҳак сўндирувчи асбобларда ўтказилади. Энг кенг тарқалган термомеханик оҳак сўндириш асбоби қуйидагилардан иборат: электр ишга туширувчи 8, айланма барабан 2, барабан бир томондан бункер 1, бошқа томонидан оҳак сутини тушириш учун лоток 7, рама 9. Барабан иккита бир- бирига орасига 2 ммли масофада жойлашган цилиндрдан иборат. Оҳакни сўндирганда ички цилиндрда сув 45-50°С иситилади, ва у икки қисмга диафрагма билан бўлинган сўндириш камера 4 ва майдалаш камераси 5. Бу камерадан оҳак сути патрубка 6 ва 7 лоток орқали тиндиргичга жўнатилади. Оҳакни тўлиқ сўниш учун бир қисми оҳакка 2-3 қисми сув тавсия этилади. Оҳак 16-24 соат тиндирилганда қаймоқсимон 75% сувли массага айланади. Яхши тиндирилган оҳак хамири таркибида 50% сув ва хажмий оғирлиги 1400 кг/м³ оралиқда бўлади.
Майдаланган сўндирилмаган оҳак
Уни бўлакли оҳакни олдиндан сўндирмасдан жудаям майдалаш йўли билан олинади. Майдаланган сўндирилмаган оҳак асосидаги қоришмага сувга талаби кам бўлгани учун мустаҳкамлиги юқори бўлиб солиштирма юзаси камлиги билан тушунтирилади. Сув оҳак нисбати тўғри танланганда (0,9-1,5) кальций оксиди гидратланиш натижасида хосил бўлган кальций гидроксиди кристаллари эритмадаги Са(ОН)₂ўзaпo ўсиб тез мустаҳкам кристалл ўсимта ҳосил қилади. Қоришманинг ёки бетоннинг ўз-ўзидан исиши ўзича қоришманинг қотиши ва мустаҳкамлиги ўсишга олиб келади. Бу эса қишги ишларда (ғишт теришда, сувоқ ишида ва ҳоказо) ўта муҳимдир. Буни шундай тушинтирадики, майдаланган сўндирилган оҳак тезда сув билан бирикиб иссиқлик ажратади ва шу иссиқликни вақтида тарқатилмаса ҳосил бўлган юқори харорат буюмларни бузиб юбориши мумкин. Майдаланган сўндирилмаган гидратланган оҳакка ўта тўйилган минерал қўшимчаларқўшиш рухсат этилади: домна ёқилғи шлаклари, куллар, оҳактош. Майдаланган сўндирилмаган оҳакни қотишида яхши натижаларга эришиш учун қуйидаги шартлар қўлланилиши керак:
1. ўтa туйилган оҳак кўлланилиши.
2. сув оҳак нисбати аниқ бўлиши.
3. сув буғланишини олиб келувчи омилларни олдини олиш.
4. оҳак гидратланиш жараёнида қоришмани аралаштирмаслиги.
Сўндирилмаган оҳакни сатҳ юзаси 3500-5000 см²/г, ёки №02 элакда қолдиғи 0 га тенг бўлиши, №08 элакда эса 4-6%дан ошмаслиги керак. Сўндирилмаган оҳакни гидрати қотиши қоришмада сув миқдори 100-150% оралиқда оҳак массасидан бўлганда нормал ўтади. Гидратланиш биринчи соатида 1 кг CAO гидратланишида 1160 кДЖ иссиқлик ажралади. Натижада буюмлар қаттиқ қизиб кетади ва ички кучланиш билан деформацияга дуч келади. Бу ходисани олдини олиш учун сув миқдори кўпайтирилади, хар хил моддалар билан (қўшимчалар қўшиб) гидратланиш тезлигини секинлаштирилади.
Сўндирилмаган оҳак ва карбонатли оҳак одатда майдалангандан сўнг ўша заҳоти ишлатилади, чунки ҳаводаги намни ютиб олиши натижасида ўзининг боғловчилик хусусиятини йўқотади. Майдалангандан сўндирилмаган оҳакни қуйидаги технологик схема бўйича олинади.
Актив минерал қўшимчалар қоришмаларни сувга чидамлилигини кальций, гидросиликатлар, гидроалюминатлар, гидроферритлар хосил бўлиши хисобига оширади.
Оҳакни оғирлиги одатда 800-1200 кг/м³ оралиқда тебранади.
Оҳакни ишлаб чиқаришда мехнатни мухофаза килиш.
Оҳак ишлаб чиқариш корхоналарида аввало хамма цехларда ҳаво тозаловчи мосламалар доимий равишда ишлаб туриши керак. Цехларда СО₂ концентрацияси 0,03 м²-м³ дан оҳак чанги 0,04 м²-м³ дан ошмаслиги лозим. Куйдириш асбоб ускуналар оловдан иссиқликдан химоя қилувчи мослама билан таъминланиши керак.

Ҳавоий оҳакнинг, айниқса сўнган оҳакнинг, энг керак хоссаларидан бири юқори пластиклигидир. Бу унинг юқори сув ушлаш қобилиятига эга эканлигида. Кальций гидроксид заррачалари юзасидаги сув, худди мой катлами ҳосил килгандек заррачалар орасидаги ишқаланишни камайтиради.

Оҳак қотиши.
Оҳак қурилишда тўлдиргичлар қўшиб аралашма ҳосил қилиб, қоришма ва бетон кўринишида ишлатилади. Оҳакни ҳавода қотиши вақтида таркибидаги сувни буғланиши ҳисобига бир вақтни ўзида икки жараён - гидроксид кальцийни карбонатланиш ва кристалланиши руй беради. Гидроксид кальций ҳаводаги икки кислородли углерод (СО₂) билан бирикиши ҳисобига оҳактошга айланади:
Са (ОН)₂ + СО₂ + Н₂ОСаСО₃ + 2Н₂О
Сув буғланган сари гидроксид кальцийни кристалларини ўзаро жипслашиши ортиб боради. Бунинг натижасида улар ўзаро чирмашиб, кристалл ҳосил қилиб, қоришмада тўлдиргичларни ўзаро боғлаб яхлит холат ҳосил бўлишига олиб келади.
Оҳакни синаш.
Оҳак таркибидаги актив СаО + МgOмиқдорини аниқлаш. Оҳак таркибидаги умумий кальций ва магний оксидларни миқдори нейтралланиш реакциясига асосланган титрлаш усули билан аникланади.
Титрлаш  оҳакнинг ишкор эритмасига хлорид кислотасини эритмасини қуйиш процессидир. Бунда актив СаО  МgO миқдори оҳак билан реакцияга киришиши натижасида хлорид кислотасининг хажмини ўзгариши асосида ҳисобланади. Ҳисоблашда хлорид кислотасининг титри ҳисобга олинади. Титр бу 1 мл эритмага туғри келадиган эриган модданинг граммлар сонидир.
Ишни бажариш тартиби: 1 г. массага эга бўлган оҳакни 250 мл хажмли колбага солинади ва устига 150 мл дистилланган сув солинади, 35 мм шишали бус ёки 5-7 мм узунликдаги юзаси текис шиша таёкча қўшилиб шиша воронка билан ёпилади, 5-7 дакика давомида кайнагунча қиздирилади.
Эритма 20 - 30^оС гача совутилади, колба деворлари ҳамда дистирланган сув кайнатилади, шиша воронка ювилади, эритмага 2 - 3 томчи 1% - ли фенолфталеин эритмаси томизилади ва эритманинг ранги ўзгаргунча 1 Н хлорид кислотаси билан доимий чайқатиб туриб титрланади. Агар 8 минут давомида вақти-вақти билан чайкатилганда эритманинг ранги рангсиз бўлиб турса, у вақтда титрлаш тугатилган ҳисобланади. Актив кальций ва магний оксидларининг миқдори (%) қуйидаги формула ёрдамида ҳисобланади:
Б
у ерда: В – титрлаш учун сарф бўлган 1 Н хлорид кислотасининг хажми, мл; Т_СаО– СаО нинг граммда ифодаланган 1 Н хлорид кислотасининг титри; + – оҳакнинг массаси, г.
Оҳакдаги сўнмаган заррачалар миқдорини аниқлаш. Ишни бажариш тартиби: 8-10 л хажмга эга бўлган темир идишга 3,5 – 4 л сув қуйилади (сувнинг ҳарорат и 80-90^ос бўлиш и керак) ва унга 1 кг сўнмаган оҳак солиниб тухтовсиз аралаштириб турилади.
Ҳосил бўлган қоришмани қопкок билан ёпиб 2 соат давомида ушлаб турилади. Кейин уни совуқ сув билан эритиб оҳак сути тайёрланади ва 063 сонли элакда сув окими билан ювилади. Юмшок оҳак бўлакларини резинали шиша таёкча билан ишкаланади.
Элакда қолган колдикни 105-110^оС ҳарорат да тургун оғир ликгача куритилади.
С
ўнмаган заррачалар миқдори ни фоиз ҳисобида қуйидаги формула ёрдамида аникланади:
бу ерда: м – куритилган элакда қолган колдик, г.
Оҳакни сўниш ҳароратини ва вақтини аниқлаш. Ишни бажариш тартиби: оҳакни сўниш ҳарорат ини ва вақтини аниқлаш учун хажми 500 мл бўлган термос идишдан фойдаланилади. Оҳак намунасининг оғирлиги Г да қуйидаги формула билан ҳисобланади:
Г = 1000/A;
Бу ерда: «А» - актив СаО ва MgO ларнинг миқдори.
Намуна колбага жойлаштирилади ва унга 25 мл сув кўйилиб текисланган ёгоч таёкча билан тез аралаштирилади. Термометрнинг симобли учи қоришма ичига бутунлай ботиб туриши керак.
Сув қўшилгандан бошлаб хар бир дакикада ҳарорат нинг ўзгариши ёзиб борилади. Агар 4 дақиқа давомида ҳарорат 1^оС дан кўп ўзгармаса тажриба тугалланган ҳисобланади.
Оҳакнинг сўниш вақти деб, сув қўшилгандан бошлаб то ҳарорат 1 дакикада 0,25^оС ўзгармагунча ўтган вақтга айтилади.

Назорат саволлар:

1. Ҳавоий оҳакнинг энг асосий хусусиятларидан бири.
2. Оҳак қотиши қандай ўтади.
3. Титрлаш нимани англатади.
4. Оҳакдаги сўнмаган заррачалар миқдори қандай аниқланади.
5. Оҳакни сўниш ҳароратини ва вақтини аниқлаш схемасини гапириб беринг.

Фойдаланилган адабиётлар

1. Neville, Adam M. Properties of concrete / A.M. Neville. -- 5th ed. p. cm. ISBN 978-0-273-75580-7 (pbk.)
2. Қосимов И.К. Қурилиш ашёлари. Дарслик. Мехнат. Т., 2004.
3. Махмудова Н.А. Боғловчи моддалар. Ўқув қўлланма. ТАҚИ, Т., 2015.
4. Нуритдинов Х.Н., Қодирова Д.Ш. Боғловчи моддалар ва қурилиш материалларини тадқиқ этиш усуллари. Ўқув қўлланма. ТАҚИ, Т.,2012.
5. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вешества. М., Стройиздат. 1979.