Qurilish materiallari, buyumlari va konstruktsiyalari ishlab chiqarish

Foydalanilgan adabiyotlar

1. 
   Neville, Adam M. Properties of concrete / A.M. Neville. -- 5th ed. p. cm. ISBN 978-0-273-75580-7 (pbk.)
   
2. 
   Akramov X.A., Nuritdinov X.N. Beton va temir-beton buyumlari ishlab chiqarish texnologiyasi. Darslik. T., 2011.
   
3. 
   Akramov X.A., Nuritdinov X.N. Beton texnologiyasi. O‘quv qo‘llanma. I va II qism. TAQI T., 2012.
   
4. 
   Akramov X.A., Nuritdinov X.N. Beton texnologiyasi. O`quv qo`llanma. I va II qism. TAQI T., 2012.
   
5. 
   Akramov X.A., Nuritdinov X.N. Beton va temir-beton buyumlari ishlab chiqarish texnologiyasi. O‘quv qo‘llanma. I va II qism. T., 2012.
   

5-mavzu. Beton uchun ishlatiladigan materiallar
Reja:

1. 
   Beton uchun ishlatiladigan materiallar.
   
2. 
   Bog’lovchilar,
   
3. 
   to’ldiruvchilar,
   
4. 
   kimyoviy qo’shimchalar.
   

Beton uchun to’ldiruvchilar To’ldiruvchilarning sinflanishi. Beton uchun ishlatiladigan to’ldiruvchilar “mayda” va “yirik” turlarga bo’linadi. Donalarining o’lchamlari 0,16-5 mm gacha bo’lgan to’ldiruvchilar mayda, donalarining o’lchamlari 5-70 mm bo’lganlari esa yirik to’ldiruvchilar toifasiga kiradi. Mayda va yirik to’ldiruv- chilar hosil bo’lishi va olinishiga qarab “tabiy” va “sun’iy” hillarga bo’linadi. Mayda to’ldiruvchilar sifatida asosan turli hil qumlar ishlatiladi. Ular tog’ jinslarining nurashidan hosil bo’ladi yoki qum-shag’al konlaridan boyitish orqali (maydalanib va saralanib) olinadi. Sun’iy qumlar esa sanoat chiqindilari va ikkilamchi mahsulotlarni maydalash orqali olinadi. Yirik to’ldiruvchilar sifatida shag’al, chaqiq tosh va
sanoat chiqindilari ishlatiladi. Shag’al pishiq tog’ jinslari- ning emirilishi natijasida hosil bo’ladi va donalari silliq (sharsimon yoki yapoloq) materialdir. Chaqiq toshlar esa qattiq tog’ jinslari hamda shag’allarni maydalash va boyitish orqali olinadi. Ular qirrali va g’adir-budir ko’rinishli bo’ladi.
To’ldiruvchilar betoning o’rtacha 80-85% hajmini egallab, uning xususiyatlariga, uzoq muddatga chidamligiga va narxiga ma’lum darajada ta’sir ko’rsatadi. To’ldiruvchilarning betonga qo’shilishi natijasida betondagi eng qimmatbaho va noyob hisoblangan xom ashyo-tsement sarfining keskin kamayishiga erishiladi. Shuningdek, odatda to’ldiruvchilar betonning texnik xususiyatlarini sezilarli yaxshilaydi.
Tabiy va sun’iy g’ovak to’ldiruvchilar kam zichlikka ega bo’lib, yengil betonning zichligini kamaytiradi, issiq saqlash xususiyatini esa yaxshilaydi. Maxsus betonlarda (yuqori harorat- ga chidamli, nurlanishdan himoyalovchi va sh. k.) to’ldiruvchilar- ning ahamiyati juda katta, chunki ularning xususiyatlari asosan bunday betonlarning maxsus sifatlarini aniqlab beradi.
To’ldiruvchilarning donadorlik tarkibi.
Betonning xususiyatlariga to’ldiruvchilarning mineralogik va donadorlik tarkibi, mustahkamligi va tozaligi sezilarli ta’sir ko’rsatadi. To’ldiruvchilarning donadorlik tarkibi ulardagi turli hil yiriklikdagi donalar miqdorini bildiradi. Bu miqdor to’ldiruvchidan olingan namunani teshiklari o’lchamlari 0,16-70 mm li standart elaklarda elash orqali aniqlanadi. To’ldiruvchi- lar turli o’lchamlarga ega bo’ladi va bir-biriga yaqin bo’lgan donalari guruhlarga bo’linadi. Masalan, 5-10, 10-20 yoki 20-40 mm dan iborat bo’lgan guruhlar. To’ldiruvchilar eng kichik yoki eng katta yiriklikdagi donalari bo’yicha tavsiflanadi. To’ldiruvchi- larda alohida yirik yoki mayda donalar uchrashi mumkin, biroq
ularning miqdori 5 % dan oshmasligi kerak.
Tarkibida barcha o’lchamdagi donalar, ya’ni eng kichik o’lcham- dagi donalardan eng yirik o’lchamdagi donalar mavjud bo’lsa, bunday tarkib “uzliksiz” tarkib deyiladi. Agarda to’ldiruvchida qandaydir bir oraliq o’lchamlardagi donalar mavjud bo’lmasa, bunday donalar tarkibi “uzlikli” tarkib deb ataladi.
To’ldiruvchilarning uzliksiz tarkibini tanlash uchun samarali “elash egrilik chizig’i” taklif etilgan. Bir vaqtning o’zida eng kam bo’shliqlar va eng kam miqdordagi donalar nisbiy yuzasiga ega bo’lgan qorishmani olish mumkin bo’lmagani tufayli aniq “elash egrilik chizig’ini” quyidagi shartdan aniqlash mumkin. Buning uchun qorishmadagi bo’shliqlar miqdori va donalar yuzalari yig’indisi kerakli yoyiluvchanlikka ega bo’lgan beton qorishmasini olish uchun minimal miqdordagi tsementni talab etishi kerak.
Temirbeton korxonalari yoki qurilish maydonlarida to’ldi- ruvchilarning donadorlik tarkibini tanlashda kerakli miqdor- da aniqlangan qum va shag’al fraktsiyasidan foydalaniladi. Bunda qum hamda alohida olingan shag’al fraktsiyalari orasidagi nisbat imkon darajasida eng maqbul egrilikka yaqinlashishi lozim. Shuning uchun standart va texnik xujatlarda bir necha hil donadorlik bo’yicha tarkiblar tavsiya qilinadi.
To’ldiruvchilarning joylashish zichligi donadorlik tarkibi bilan bevosita bog’liq. Nazariy jihatdan to’ldiruvchilar orasi- dagi bo’shliqlar hajmi undagi donalarning shakliga, ularning joylashish zichligiga bog’liq. Donalarning qirralari ko’payishi bilan bo’shliqlar hosil bo’lish ehtimoli ortadi. Ayniqsa, uzunchoq ko’rinishdagi (ninasimon, yapoloq) donalar qo’llanil- ganda bo’shliqlar ortib ketadi. Shuning uchun bunday donalar- ning shag’al yoki chaqiq toshdagi miqdori oddiy og’ir betonlarda 35 % dan, yo’l qurilishi uchun mo’jallangan shag’alda (chaqiq tosh) esa 25 % dan oshib ketmasligi maqsadga muvofiq.
Haqiqatda esa minimal bo’shliqlar hajmi V_b.min har doim nisbatan ko’proq bo’ladi. Ya’ni, amalda donalarning eng maqbul taqsimlanishiga maksimal darajada erishib bo’lmaydi. To’ldi- ruvchilar aralashmasining bo’shlig’i 20 dan 50 % gacha o’zgarib turadi. Shu sababli betonga g’ovakligi eng kam va bir necha fraktsiyalardan tashkil topgan to’diruvchilarni qo’llagan ma’qul. Minimal g’ovaklilikka erishiladigan shag’al (chaqiq tosh) va qumning nisbatini qum yirik to’ldiruvchi g’ovaklarini to’liq qoplaydi degan faraz orqali aniqlash mumkin. Bunda ularning qum zarralari bilan ma’lum miqdorda surilishi e’tiborga olinadi. Bu xolda quyidagi formula kelib chiqadi.
QG’ρ_qm q V_shn(HG’ρ_shm)α (2.1) bu yerda; Q, H-qum va shag’al (chaqiq tosh) sarfi; α-siljish koeffitsienti; V_shn-shag’alning nisbiy bo’shliqligi; ρ_qm ρ_shm-mos holda qum va shag’al (chaqiq tosh) ning o’yma zichliklari.
To’ldiruvchilarning xossalari.
Beton uchun ishlatiladigan to’ldiruvchilarning sifatiga baho berish uchun laboratoriya sharoitida ularning haqiqiy va uyma zichliklari, namligi, tar- kibidagi changsimon va gilli aralashmalar miqdori aniqlanadi. To’ldiruvchilarning haqiqiy zichligi ρ (gG’sm³) quydagi for-
mula orqali aniqlanadi.
ρ q (m₁ - m₂)G’V (2.2)
bu yerda: m₁–tarozida tortib olingan namunaning sinovdan oldingi massasi, g; m₂–qoldiq namunaning massasi, g; V-hajm o’lchagichga solingan namuna siqib chiqargan suyuqlik hajmi, sm³. To’ldiruvchilarning uyma zichligini aniqlash uchun quri- tilgan to’ldiruvchi sig’imi 1 l bo’lgan metall tsilindrsimon idishga solib to’ldiriladi. So’ngra to’ldiruvchiga to’la idish torozida tortiladi. To’diruvchining uyma zichligi ρ (kg/m3) quydagi formula yordamida xisoblanadi:
ρ_m q (m₂ - m₁)G’V (2.3)
bu yerda: m₁–bo’sh o’lchov tsilindrning massasi, kg. m₂-namuna solingan tsilindrning massasi, kg, V-tsilindrning hajmi, m³.
To’ldiruvchilarning joylashish g’ovakligi, ya’ni donalari (zarralari) orasidagi bo’shliqlar ularning zichlik ko’rsatkich- lari bo’yicha quyidagi formula orqali aniqlanadi (hajmi bo’yi- cha 0,1% gacha aniqlikda):
F_t q [1 - (ρ_mG’ρ)]100 % (2.4)
To’ldiruvchilarning mustahkamligi. To’ldiruvchilarning mustahkamligi u olingan tog’ jinsining mustahkamligi bilan tavsiflanadi. Mustahkam tog’ jinslaridan olingan to’ldiruv- chilar (granit, diabaz va sh. k.) yuqori mustahkamlikka ega (80 MPa va undan yuqori). Cho’kindi tog’ jinslaridan, masalan, ohaktoshdan olingan to’ldiruvchilar 30 MPa va undan yuqori mustahkamlikka ega. Yengil g’ovakli tabiiy va sun’iy to’ldiruv- chilarning mustahkamligi ularning zichligiga bog’liq bo’lib, o’rtacha 2-20 MPa ni tashkil etadi.
To’ldiruvchilarniing o’zaro joylashishidagi g’ovakligini orttiradigan va qator hollarda siqilishga mustahkamligini pasaytirib yuboradigan yapoloq donalarning miqdori cheklanadi. Bunday donalarning miqdori odatdagi to’ldiruvchilarda 35 %, donalarining shakli yaxshilangan chaqiq toshda 25 %, kubsimon shaklli donalarda 15 % dan oshmasligi kerak.
Amaliyotda (qurilish yoki korxonada) bir turdagi chaqiq toshlar turli xil mustahkamlikdagi betonlar uchun ishlatiladi. Odatdagi beton uchun otqindi tog’ jinslaridan olingan chaqiq tosh mustahkamligi 80 MPa, metamorf jinslar uchun 60 MPa va cho’kindi jinslar uchun esa 30 MPa dan kam bo’lmasliga talab etiladi. Yo’l qurilishi uchun ishlatiladigan beton uchun chaqiq toshning mustahkamligi 80 MPa dan kam bo’lmasligi kerak.
Shag’al yoki chaqiq toshdan sinov namunalarini tayyorlashni murakkabligini inobatga olgan holda to’ldiruvchilarning mustahkamligi bevosita, 150 mm diametrli po’lat tsilindr ichiga solingan to’ldiruvchini 200 kN yuk ostida maydalashga (ezishga) sinash orqali aniqlanadi. Bunda namuna og’irligining kamayi- shi miqdori ezilgan to’ldiruvchini mayda ko’zli elakda elash orqali baholanadi. Masalan, mustahkamligi 80 MPa bo’lgan otqindi va cho’kindi jinslardan olingan shag’alning maydala- nuvchanlik ko’rsatkichi 13-15 %, 60 MPa bo’lganda 15-20 % ni tashkil etadi. Sinfi V20 va undan past bo’lgan beton uchun maydalanuvchanlik ko’rsatkichi Mk-16 dan katta bo’lmagan markali, sinfi V25-V30 betonlar uchun Mk-12, sinfi V30 va undan yuqori bo’lgan beton uchun esa Mk-8 dan katta bo’lmagan markali chaqiq toshni qo’llash mumkin.
Yengil to’ldiruvchilarning mustahkamligi ham yuqorida keltirilgan tartibda ya’ni, diametri 150 mm va balandligi 100 mm bo’lgan po’lat tsilindr ichiga solingan to’ldiruvchini kuch yordamida ezish orqali aniqlanadi. Bunda nisbiy mustahkamlik materialni siqish jarayonida porshenning tsilindrga 20 mm cho’kishi bo’yicha baholanadi. Masalan, keramzit shag’alining ezilishdagi nisbiy mustahkamligi 3-5, agloporitniki esa nisbatan materialning haqiqiy mustahkamligidan 20-30 marta kam bo’ladi.
Betonda shag’al yoki chaqiq toshni imkoniyat darajasidagi mak- simal yiriklikda qo’llash maqsadga muvofiqdir. Talab daraja- sidagi beton qorishmasini joylash va zichlash maqsadida shag’al yoki chaqiq tosh o’lchamlari konstruktsiya minimal o’lchamining 1G’4 qismidan yirik bo’lishi mumkin emas. Plitalar va pollarni betonlashda shag’al yoki chaqiq toshning maksimal yirikligi plita qalinligining 1G’2 qismidan kichik bo’lishi kerak.
Mayda to’ldiruvchilar. Beton tayyorlash uchun mayda to’ldi- ruvchi sifatida donadorligi 0,16-5 mm bo’lgan tabiiy va sun’iy qumlar ishlatiladi (O’zRST 8767-93).
Qum qattiq minerallarning, asosan kvartsning sochiluvchan mayda donalaridan tashkil topadi. Qumlar qanday sharoitda ho- sil bo’lganligiga va joylashish sharoitlariga qarab daryo, dengiz, tog’ (jarlik), barxan (cho’l tepaliklari) qumlari, shuningdek granitli va boshqa tog’ jinislarini maydalab olinadigan qumlarga bo’linadi (2.1-rasm).
Tabiiy qumlar og’ir tog’ jinslarning nurashidan hosil bo’ladi yoki maxsus boyitish orqali qum va qum-shag’al konlaridan olinadi (2.1 a-rasm). Ularning donasi o’tkir qirrali, sirti g’adir-budir bo’ladi.
Maydalangan qumlar esa tog’ jinslarini maydalash orqali olinadi. Zarrachalari tog’ quminiki singari o’tkir qirrali, sirti g’adir-budir bo’ladi (2.1 b-rasm). Tog’ jinslari asosidagi qumlar tarkibida daryo va dengiz qumlariga qaraganda zararli aralashmalar odatda ko’proq uchraydi.