Замонавий қурилиш материаллари, буюмлари ва технологиялари

3.2. Куйдирмасдан олинадиган ишқорли цемент
Боғловчи моддалар ҳақидаги илмнинг ривожланиш тарихи шуни кўрсатадики, минерал боғловчи моддалар асосан кальций асосида, баъзи боғловчилар эса магний асосида олинган. Бу икки кимёвий элемент Менделеев даврий тизимининг иккинчи устуни, яъни ишқорий ер металлари устунида жойлашган. Бундан олдинги устунда ишқорий металлар, кейинги устунда эса амфотер металлар жойлаштирилган. Боғловчи моддаларнинг турлари, таркиби, олиниш технологияси, қотиши, ҳосил қилинган сунъий тошдаги янги бирикмаларни таҳлили шуни кўрсатадики, ишқорий металлар ишқорий ер металларига нисбатан ҳам кучли боғлаш хусусиятига эга. Бу Менделеев даврий системасининг гениаллигини яна бир бор кўрсатади, чунки аввал юқори боғлаш хусусиятига эга бўлган ишқорий металлар, кейин боғлаш хусусияти нисбатан пастроқ ишқорий ер металлари, ундан кейин эса амфотер оксидларни ҳосил қилувчи металлар жойлаштирилган.
Ишқорий металларнинг оксидлари ва тузлари юқори эриш хусусиятига эга бўлганлиги сабабли аввал боғловчилар таркибига қўшилган. Кейинчалик ишқорий металларни кальцийли боғловчи тизимга фаоллаштирувчи қўшимча сифатида кам миқдорда қўшиилган. Бу қўшилган ишқор калъцийли боғловчи тизимидаги кремнийнинг эришини тезлаштириб, охир-оқибатда янги бирикмалар ҳосил бўлишида иштирок этмай, оқ туз шаклида конструкция сиртига чиқиб қолган.
Бу муаммони профессор В.Д. Глуховский боғловчи тизимга учинчи компонент - амфотер оксидини киритиб ечган ва ишқорий металлни сув таъсирига чидамли юқори мустаҳкамликка эга бўлган уч компонентли янги бирикмалар - ишқорий металлнинг гидроалюмасиликатини ҳосил қилган. Шундай қилиб 1957 йилда ишқорий ер металлар- Са, Мg, Sr, Ba қаторида ишқорий металлар - Li, Na, K, Rb, Cs ҳам боғлаш хусусиятига эга эканлиги аниқланди.
Ишқорли цемент деб алюмосиликат билан ишқорий ташкил этувчилар асосида олинган гидравлик боғловчи моддага айтилади.
Ишқорли цементларнинг чуқур ўрганилган тури шлак-ишқорли боғловчилардир. Бунда алюмосиликат ташкил этувчи сифатида қора металл эритиш (домна шлаклари) ва рангли металлургия - никелъ, мис, қўрғошин шлаклари, ҳамда кимё саноати чиқиндиси бўлган электртермофосфор шлаки ишлатилади. Бу шлаклардаги оксидларнинг сифатий таркиби портландцемент таркибига мос келиб, миқдори жиҳатдан фарқ қилади: портландцемент таркибида CaOнинг миқдори шлаклардагидан кўра кўп, SiO₂ кам, шу сабабли портландцемент табиий шароитда қотади, шлаклар эса йўқ (1-жадвал).
1-жадвал. Алюмосиликат компонентларнинг кимёвий таркиби

Номи	Оксидларнинг миқдори, масса бўйича % ҳисобида
	SiO2	Al2O3	Fe2O3+ FeO	CaO	M0^*	Ma^**
Домна донали шлаки	35÷39	7÷17	1÷3	35÷49	0,9÷1,13	0,16÷0,48
Рангли металлургия шлаки	29÷45	6÷12	18÷34	11÷22	0,3÷0,6	0,13÷0,27
Электротер-мофосфор шлаки	41÷42	2÷4	то 1 гача	44÷46	1,05÷1,13	0,07÷0,08
Портландцемент клинкери	21÷24	4÷8	2÷4	63÷66	~3	0,17÷0,39

^*M₀ – асос модули (CaO+MgO/ SiO₂+ Al₂O₃)
^**Ma-фаоллик модули (Al₂O₃/ SiO₂).
Шлак-ишқорли цементлар майин туйилган металлургия ёки электртермофосфор шлакларини сувда ишқорий муҳитни ҳосил қилувчи ишқорий металлар (натрий, калий, литий) бирикмаларининг сувдаги эритмаси билан аралаштириб олинади. Агар ишқорий ташкил қилувчининг гигроскопиклик хусусияти паст бўлса, унда ушбу икки компонент биргаликда майин туйилиб, ҳосил бўлган кукун сув билан қориштирилади.
Ишқорий ташкил қилувчи сифатида ишқорий металларнинг сувдаги эритмасида ишқорий муҳитни ҳосил қилувчи оксид ва тузлари, ҳамда ушбу унсурлар таркибида мавжуд бўлган кимёвий чиқиндилардан фойдаланиш мумкин.
Шлак-ишқорли цементнинг ва ундан олинадиган сунъий тошнинг хоссаларини бошқариш мақсадида туйишда ёки аралаштириш суюқлиги билан бирга минерал ёки органик қўшимчалар қўшилиши мумкин.
Шлак-ишқорли цемент икки усулда ишлаб чиқарилиши мумкин. Биринчи усулда қуритиб, ўлчанган алюмосиликат, ишқорий компонентлар ва қўшимчалар тегирмонда биргаликда туйиб олинади. Иккинчи усулда эса ишқорий компонент алоҳида сувда эритиб қўшилади.


_{26- расм. Дунёдаги биринчи шлак-ишқорли боғловчи асосидаги бетондан қурилган 20 қаватли турар-жой биноси (Липецк шаҳри, Россия)}

27-расм. Куйдирмасдан олинадиган ишқорли боғловчи ишлаб чиқаришнинг биргаликдаги усулининг технологик тизими: 1 – хом ашё материаллари (ЭТФ шлак, ЭСП шлак, туффит, портландцемент ёки портланцемент клинкери) омбори; 2 - ишқорий компонент омбори; 3 – майдалагич (дробилка); 4 – магитли ушлагич; 5 – дозаторлар; 4 – тортувчи элеваторли қабул қилувчи яшик; 7 – қуритиш барабани; 8 – тасмали конвейер; 9 – шарли тегирмон; 10 – қабул қилиш яшиги; 11 – циклон; 12 – пневматик насос; 13 – силослар; 14 – бетон тайёрлаш бўлими



28-расм. Техно-Прибор фирмаси томонидан ишлаб чиқилган шлак-ишқорли цемент ишлаб чиқариш технологик тизимининг умумий кўриниши (а) ва биргаликда туйиб олишнинг принципиал схемаси: 1 – майдалагич (дробилка); 2 – тасмали транспортер; 3 – чанг ушловчи циклон; 4 – қуритиш қурилмаси; 5 – шнекли транспортер; 6 – куракли конвейер; 7 – бошқарув пулти; 8 – ковшли конвейер; 9 – хом ашё бункери; 10, 11 – куракли транспортер; 12 – тайёр махсулот бункери; 13 –ковшли элеватор; 14 – тасмали конвейер; 15 – тўпловчи бункер; 16 – шарли тегирмон; 17 - куракли конвейер
Шлак-ишқорли цемент сув (боғловчи биринчи усулда тайёрланган бўлса) ёки ишқорий компонентнинг сувдаги эритмаси (иккинчи усулда тайёрланган бўлса) билан аралаштирилганда пластик хамир ҳосил бўлади ва аста-секин қота бошлайди. Қотиш натижасида олинган сунъий тошнинг минерологик таркиби кальцийнинг паст асосли гидросиликатлари ва кальцитдан ташқари, ишқорий металларнинг гидроалюмо- ва гидроферросиликатларидан ташкил топган. Бундай минералогик таркиб шлак-ишқорли цементнинг юқори физик-механик хоссаларига эга бўлишини асослайди.
Шлак-ишқорли цементнинг асосий хоссалари қуйидагилар:
- ўртача уйма зичлик 1000÷1200 кг/см³;
- ҳақиқий зичлик 2,7÷2,9 г/см³;
- майинлик даражаси 270÷300 м²/кг;
- сув талабчанлик 24÷26%;
- сиқилиш ва эгилишдаги мустаҳкамлик чегарасига кўра маркалари 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200;
- совуқбардошлик бўйича маркалари 50; 100; 200; 300.
Шлак-ишқорли цементнинг асосий хоссаларидан бири юқори сульфатбардошликдир.
Юқорида келтирилган асосий хоссалар шлак-ишқорли цементдан фойдаланиш соҳаларини асослайди. Бу цементлар саноат ва фуқаро қурилиши учун бетон ва темирбетон билан бирга гидротехник иншоотларда, йўл қурилишида ва бошқа жойларда ишлатилади.