5-Modul.
Shahar xo‘jaligi chiqindilari.
15-ma’ruza.
Nometall armaturalar
Reja:
1. Kompozit armaturalar. Strukturasi, olinishi, ishlatilishi.
2. Nometall armaturalar haqida ma’lumot.
3. Nometall armaturalarni ishlab chiqarishda mehnat muhofazasi.
Ashyoning asosiy hajmini tashkil etuvchi tarkibiy qism va ularni o‘zaro bog‘lab
turuvchi (tola yoki qattiq zarracha kukun) hamda mustahkamligini ta’minlovchi
tarkib kompozitlar deb ataladi.
Kompozit qurilish ashyolarining hajm og‘irligi, po‘latnikiga qaraganda 4—5
marta yengil, shu bilan birga ularning mustahkamligi 25 martagacha kattadir.
Chunki, kompozit ashyolar har xil tarkibiy moddalarning fizik-kimyoviy
birikishidan tashkil topgan yangi turdagi energetik sifatga ega bo‘lgan ashyodir.
Kompozit ashyolarning yuqori sifatli bo‘lishining yana bir sababi undagi
boshlang‘ich xom ashyolarning solishtirma yuzasining kattaligidir.
Dunyo miqyosida kompozitlar ishlab chiqarish yildan-yilga ortmoqda.
G‘arbiy Evropa va AQSH davlatlari 1977 yilda 350 ming tonnadan kompozit
ashyolar ishlab chiqargan bo‘lsa, o‘n yildan keyin, ya’ni 1986 yilda ushbu
ko‘rsatkich 3 baravar ortdi. 2000—2005 yillarda kompozit ashyolarga bo‘lgan
ehtiyoj yiliga 2,5—3,0 mln. tonnani tashkil etishi mumkin. Kelgusida po‘latga
bo‘lgan talabning keskin kamayishi kutilmoqda. Kompozit ashyolarni ishlab
chiqarish unumi, shunga mos boshqa ashyolarnikiga qaraganda 2—3 baravar
kattadir. Ishlatilishini hisobga olganda, kompozit ashyolarning chidamliligi 2—3
marta yuqori. Nazariy tomondan hisoblanganda bir tonna kompozit 15—25 tonna
po‘latning o‘rnini bosadi. Amaliyotda esa 4—5 tonna po‘latning o‘rniga bir tonna
kompozit ashyolarni ishlatsa bo‘ladi.
Tarkibida asosan ikki ashyoni bog‘lab turuvchi kompozit o‘zining
xossalariga ko‘ra yuqori sifatli va mustahkam buyum sifatida ishlatiladi.
Kompozitning tarkibiy qismidagi har bir modda o‘zining boshlang‘ich xossalarini
hamma vaqt saqlab qoladi. Kompozitdan ishlanadigan konstruksiyalarning
mustahkamligi, ularning zichligiga bo‘lgan nisbat ko‘rsatkichi bilan boshqa
qurilish ashyolariga qaraganda katta bo‘ladi. Bunday qurilish ashyolariga
asbestsement, yog‘och tolali plita, sement-qirindi plitalar, shisha tolali anizotrop
ashyolar kiradi. Hozirgi vaqtda o‘ta mustahkam yengil ashyolarga bo‘lgan talab
ortmoqda. Olimlar tomonidan yaratilgan kompozitlar mashina, samolyot va
raketasozlik sanoatida keng qo‘llanilmoqda. Bunga misol sifatida texnika va xalq
xo‘jaligining barcha tarmoqlarida ko‘p ishlatilayotgan shisha tolali plastiklarni
ko‘rsatish mumkin. Ularning hajmini tashkil etuvchi matritsa asosan, polimer va
shisha toladan iborat. Kelajakda yaratiladigan barcha yangi qurilish ashyolari fani
kompozit ashyolarni ishlab chiqarish, ularni qo‘llash nazariyasi va texnologiyasiga
asoslangan holda rivojlanishi kerak. Haqiqiy kompozit ashyolar qatoriga beton,
temir-beton, fibro-beton kabi sun’iy buyum va konstruksiyalarni ham kiritish
mumkin.
Kompozit qurilish ashyolarining sifatli bo‘lishi uchun ular tarkibidagi
puxtalovchini yuqori mustahkam bo‘lishini, matritsaning pishiq va bikr hamda ular
orasidagi yopishish mustahkamligining eng yuqori ko‘rsatkichlarga ega bo‘lishini
ta’minlash lozim. Ushbu sifat ko‘rsatkichlari orasidagi o‘zaro bog‘lanishni
o‘rganish, kompozitlar mustahkamligining ortishi jarayonini hamda uning buzilish
mexanizmini aniqyaashga imkon yaratadi. Kompozitning tarkibiy qismini samarali
tanlash bilan eng qulay ishlab chiqarish texnologiyasini hisoblashga erishilsa,
uning boshlang‘ich xossalarini saqlab qolish mumkin bo‘ladi. Kompozitning
puxtaligi va matritsasini pishiq qilish usullari juda ko‘p. Jumladan, armaturasimon
tolalarni joylash va ularning yo‘nalishini boshqarib, uning mustahkamligini,
bikrligini, haroratini, shuningdek, boshqa xossalarini yaxshilash uchun kompozit
tarkibini to‘g‘ri hisoblash hamda ularning o‘zaro miqdoriy nisbatini to‘g‘ri
aniqlashdan iborat.
Tolali kompozit qurilish ashyolarini tasniflashda ularni bir necha guruhlarga
bo‘lish mumkin. Masalan, ashyoshunoslik (tabiiy holatiga ko‘ra), konstruksiya
(armaturasimon va ularning matritsaga nisbatan yo‘nalishi bo‘yicha) hamda
polimer matritsali (plastiklar), temir matritsali (temir kompozitlar), sopol va
uglerodli matritsalar shular jumlasidandir. Tabiiy holatiga ko‘ra polimer matritsali
kompozitdagi armaturasimon tolalar — shishaplastik, borplastik va boshqa turlarda
bo‘lishi mumkin.
Kompozitlar tarkibidagi armaturasimon tolalar joylashish usuliga ko‘ra bir
tekis qatlam holatiga keltirilgan; o‘zaro parallel va uzluksiz bir yo‘nalishda
joylangan; tartibsiz; chigal fazoviy joylashgan to‘rli armaturalarga bo‘linadi.
Kompozitdagi
armaturasimon
ashyolar
sifatiga
ko‘ra pishiqlikni
ta’minlovchi tuyilgan kukun va tolali bo‘lishi mumkin. Bu ikki xil kompozit
qurilish ashyolari o‘zlarining tuzilishga va mustahkamligining shakllanishiga ko‘ra
bir-biridan tubdan farq qiladi. Tuyilgan kukunli kompozitlar tarkibida 2—4 %
tuyilgan zarrachalar bo‘lib ashyoning hajmi bo‘ylab bir tartibda joylashgan
matritsa vazifasini o‘taydi. Agar kukun zarrachalarning solishtirma yuzasi kichik,
oraliq masofalari har xil bo‘lsa kompozitning pishiqligi kichik bo‘ladi. Masalan,
kukunning maydalik darajasini ifodalovchi zarracha o‘lchami 1,0 mkm. dan katta
bo‘lsa, uning kompozit hajmidagi o‘rni 25 %dan oshib ketadi. Agar zarrachaning
yirikligi 0,001—0,1 mkm oralig‘ida bo‘lsa, u holda uning umumiy hajmi 15 %dan
oshmaydi. Matritsa vazifasini bajaruvchi bitum, sun’iy polimerlar, kauchuk,
pishiqlikni
ta’minlovchi bo‘r, slyuda, uglerod, kremnezem, ohaktosh
zarrachalaridan tashkil topgan kompozit qurilish ashyolarining mustahkamligi,
qattiqligi, issiqqa chidamliligi yuqori bo‘ladi, shu bilan birga ularning plastikligi
saklanib qoladi. Bunday kompozitga yuk qo‘yilsa, barcha kuchni matritsa o‘ziga
oladi.
Egilishga, cho‘zilishga mustahkam bo‘lgan kompozit olish uchun tashqi
kuch ta’sirida hosil bo‘ladigan kuchlanishni o‘ziga oladigan yuqori mustahkam
tolalar ishlatiladi. Tolali kompozitlarning tuzilishi kukun zarrachalardan tubdan
farq qiladi. Undagi tolalar kompozit hajmida bir xil miqdorda joylashgan bo‘ladi.
Tolalar hajmi esa 75 %dan ko‘p bo‘lishi mumkin. Armaturasimon tolali kompozit
qurilish ashyolari quyidagi texnik talablarga javob berishi kerak.
Avvalo, kompozit qurilish ashyolarining mustahkamligi, bikrligi, zichligi,
har xil haroratda xossalarining o‘zgarmasligi, kimyoviy chidamliligi qoniqarli
bo‘lishi kerak. Kompozit qurilish ashyolarining elastiklik moduli bilan tarkibidagi
moddalarning yuza quvvati katta bo‘lsa, ularning nazariy mustahkamligi ortadi.
Ammo, modda molekulalarining qatlamlari va oraliq masofa katta bo‘lsa, nazariy
mustahkamligi kichrayadi. Demak, sifatli kompozit qurilish ashyolarini olish
uchun uning elastiklik moduli va yuza quvvatini hamda atomlar zichligini
oshirishga erishish kerak. Yuqori mustahkam qattiq jismlarda berilliy, bor,
uglerod, azot, kislorod, alyuminiy va kremniy elementlarining ko‘p bo‘lishiga
erishilsa, juda pishiq kompozit qurilish ashyolari olish mumkin bo‘ladi. Tolali
kompozitlar olishda yuqori mustahkam shisha, organik tolalar, temir simlar hamda
karbidlar va nitridlar ishlatiladi.
Kompozitlardagi armaturasimon ashyo sifatida tolali arqonlar, iplar, simlar,
to‘qimalar, tasmalar, chigal iplar, to‘rlar ishlatiladi. Kompozitlar ishlab chiqarishda
ish unumi yuqori bo‘lgan avtomatik texnologiyalar qo‘llaniladi. Ashyoning
tarkibiy qismini tashkil etuvchi molekula va atomlar tolalar bilan matritsani bir-
biridan qochishini emas, balki o‘zaro mustahkam yopishishini, birikishini
ta’minlashi kerak.
Izotrop va anizotrop ashyolarga kuch ta’sir etganda hosil bo‘ladigan
kuchlanish bilan deformatsiya bir-biridan farq qiladi. Izotrop elastik jismlardagi
deformatsiya bilan kuchlanishning o‘qlari ustma-ust yotadi, anizotrop ashyolarda
esa buning aksi. Tolalari bir tartibda va yo‘nalishda joylangan pishiq
kompozitlarning elastiklik moduli, chigal tolalilardan keskin farq qiladi. Bunday
anizotrop jismlardagi matritsa bilan pishiklikni ta’minlovchi tolalarning
deformatsion holati har bir tarkibiy qismning kuchlanish darajasiga bog‘liq.
Shuning uchun ham anizotrop qattiq jismlarning deformatsiya va kuchlanish
o‘qlari bir-biri bilan ustma-ust tushmaydi. Bir yo‘nalish bo‘ylab joylangan tolalar
to‘plami (arqonsimon) asosida ishlangan ashyolar monotrop kompozitlar deb
ataladi (1-rasm).
Monotrop kompozitlarning elastiklik moduli va Puasson koeffitsienti
armaturasimon qismning yo‘nalishi bo‘ylab har xil bo‘ladi. Kompozitning yaxlit
holatini ta’minlovchi qism — matritsadir. Undagi bir xil yo‘nalishli yoki chigal
tolalar kompozit kuchlanishini hajmi bo‘ylab bir xil ko‘rsatkichda tarqatadi.
Shuning uchun ham chigal tolalar yoki to‘r to‘qimali kompozitlarga yuk
qo‘yilganda hosil bo‘ladigan kuchlanish uning hamma nuqtalarida bir xil bo‘ladi.
Tartibli,
bir
yo‘nalishdagi
armaturasimon arqon tolali monotrop
kompozitlardagi kuchlanish esa, uning
butun hajmi bo‘ylab bir xil bo‘lmaydi.
Matritsa uchun ashyo tanlashdan oldin
kompozit buyumni tayyorlash usuli,
bo‘lajak konstruksiyaning o‘lchamlari,
shakli, unga qo‘yiladigan texnik talablar
va
texnologik
jarayonlar
aniq
hisoblanadi.
Matritsaga
nisbatan
qo‘yiladigan
texnik
shartlardan
asosiylari undan foydalanish yo‘llari va
texnologik jarayondir. Har qanday
sharoitda
kompozitni
chidamli
va
mustahkam holatda ishlatish uchun oldindan uning barcha xossalariga bo‘lgan
talab aniq bo‘lishi lozim. Texnologik jarayonni hisoblashda asosiy ko‘rsatkich
sifatida armaturasimon tolalarni bir yo‘nalishda joylash, matritsa bilan qorishtirish,
qoliplash va zichlash kabi texnik muammolar hal etilishi kerak. Tolalarni kompozit
matritsasi bo‘ylab bir xil tartibda joylash, ularni bir joyga to‘planmasligini, o‘zaro
yopishib qolmasligini ta’minlash, imkon boricha tolalarning boshlang‘ich
xossalarini, ayniqsa, mustahkamligini saqlab qolish kabi texnologik muammolarni
hal etish eng muhimdir. Tolalar bilan matritsa orasidagi adgeziya birikishini va
o‘zaro yopishish mustahkamligini oshirish kabi ishlar kompozitni ishlatishdagi
chidamliligini oshiradi. Kompozit hajmi bo‘ylab hosil bo‘ladigan kuchlanish
avvalo «tola-matritsa» chegarasiga yig‘iladi, odatda buzilish ham xuddi shu
1-расм. Монотроп композит кесими:
1 — пишикушкни таъминловчи
арматурасимон қисм; 2 — матрица.
chegaralar bo‘ylab ketadi. Kompozitbop xom ashyoni qayta ishlaganda yoki u
qiziganda, kirishganda yoki kimyoviy jarayon ketayotganda tola-matritsa
bo‘lmasligi kerak.
Do'stlaringiz bilan baham: |