Ўзбекистон республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги Мирзо Улуғбек номидаги Самарқанд Давлат архитектура-қурилиш институти «Қурилиш материаллари, буюмлари ва конструкцияларини ишлаб чиқариш»

2. Қурилиш материалларининг механик хоссалари

лаборатория ишларини бажаришга доир

УСЛУБИЙ ҚЎЛЛАНМА
Қурилишда ишлатиладиган материалларнинг энг аввало асосий физик механик хоссалари билан танишиб чиқиш зарур. Шундагина улардан қурилиш буюмлари ва конструксияларини ишлаб чиқаришда самарали ва тежамли фойдаланиш мумкин.
Материалларнинг асосий хоссалари Давлат стандарти, яъни ГОСТ талабалари бўйича аниқланади. Давлат Стандартлари талабаларига қатъий риоя қилиш ҳар бир корхона, муассаса ва лабораториялар учун мажбурийдир.
Материалларнинг асосий хоссаларига зичлик, ғоваклик, сувга ва иссиқликга муносабат, материалларнинг сиқилиш­даги, эгилишдаги мустаҳкамлик чегараси, химиявий хоссалари хоссалар ва бошқалар киради. Бу хоссаларни билмасдан туриб, қурилиш материалларидан оқилона фойдаланиш мумкин емас.
Қурилиш материалларининг асосий хоссаларини ўрга­ниш орқали билимларни чуқур егаллаш материалларга қўйилган техник талаблар моҳиятини аниқлаш ва уларни қурилишда қаерларда ва қандай шароитларда ишлатишни билиш мумкин.


МустаҲкамликни аниқлаш
Материалнинг ташқи кучлар таъсирига қаршилик кўрсатиш хусусияти мустаҳкамлик дейилади.
Қурилиш буюмлари ва конструксияларни ишлатилаётган пайтда ташқи кучлар натижасида сиқилиш, чўзилиш, эгилиш, қирқилиш, зарба каби ички кучланишлар (зўриқиш) пайдо бўлади. Табиий тош материаллари – бетонлар, ғиштлар ва шу кабилар асосан сиқилишга ва чўзилишга ишлайди, аммо буларнинг чўзилишдаги мустаҳкамлиги сиқилишдаги мустаҳ­камликдан 5–50 марта кичик бўлади. Ёғоч, пўлат, пластмассалар эса сиқилишга ва чўзилишга яхши ишлайди.
Қурилиш материалларининг мустаҳкамлиги, уларни максимал куч таъсирида бузилиш чегараси билан аниқланади.

1. Сиқилишдаги мустаҳкамлик чегарасини аниқлаш

Бу катталикни аниқлаш учун материалларда турли хил ўлчам­ларга эга бўлган намуна – кубиклар ёки силиндрлар тайёрланади ва улар гидравлик прессларда намуна бузилгунча сиқувчи куч таъсир еттирилади. Табиий тош материаллар учун намуна ўлчами 5х5х5 см дан бўлган силиндр тайёрланади. Бетон намуналарини ўлчамлари эса қирраларининг узунлиги 10х10х10, 15х15х15, 20х20х20 ва 30х30х30 см га тенг.
Сиқилишдаги мустаҳкамлик чегараси R_сиқ қуйидаги формула билан топилади:
R_сиқ = , кг/см² (МПа)
бу ерда Р – бузувчи куч катталиги кг, т.
Ғ – намуна кўндаланг кесим юзаси, см², м².

Тажриба қуввати 50 дан 5000 кН (5 дан 500 т) гача бўл­ган гидравлик прессларда амалга оширилади. Бунда камида учта намунанинг мустаҳкамлиги текшириб кўрилади ва учаласининг ўртача арифметик қиймати олинади. Намуналарнинг мустаҳкамлик фарқи бир-биридан 15% дан ортиқ бўлмаслиги керак. Агарда намуналар текширилганда уларнинг фарқи 15% дан кўп бўлса, у ҳолда, бу намуна мустаҳкамлиги ўптача арифметик қийматга қўшилмайди.

Материалларнинг мустаҳкамлигини прессларда синашдан ташқари уларни бузмасдан ултратовушли, импулсли ва резонансли приборлардан ҳам аниқлаш мумкин.
Тажрибадан олинган натижалар 7 жадвалга ёзилади.
7-жадвал

Тар­тиб №	Материал номи	Намуна ўлчами		Намуна кўндаланг кесим юзаси, см^2	Бузувчи куч, кг (Н)	Сиқилиш мустаҳкамлик чегараси, кг/см^2 (МПа)
		ени	ба­ланд­лиги
1 2 3 4

2. Эгилишдаги мустаҳкамлик чегарасини аниқлаш

Эгилишдаги мустаҳкамлик чегарасини аниқлаш учун материаллардан намуна тўсинчалар тайёрланади. Намуналарни битта ёки иккита йиғинди куч таъсирида эгилишга синаб кўрилади.

Эгилишдаги мустаҳкамлик чегараси битта куч таъсир етганда қуйидагича топилади:
R_эгл= , кг/см² (МПа)
Иккита куч таъсир етганда эса қуйидаги формула билан топилади.
R_эгл= , кг/см² (МПа)

Р

Р

Р









a

Бу ерда
Р – бузувчи куч, кг (Н);

– таянчлар оралиғидаги масофа;
b – намуналар ени, см;
а – кучлар оралиғидаги масофа, см;
h – намуна баландлиги, см.

Тажриба гидравлик прессларда, Махаедс приборида ва МИИ100 аппаратларида амалга оширилади. Эгилишдаги мустаҳкамлик чегараси 3 та намунанинг ўртача арифметик қийматидан аниқ­ланади.

Тажриба натижалари 8-жадвалга ёзилади:
8-жадвал

Тар­тиб №	Материал номи	Намуна ўлчами	Таянчлар оралиғидаги масофа, см	Бузувчи куч	Эгилишдаги мустаҳкамлик чегараси, кг см^2 (МПа)
1 2 3

3. Юмшаш коэффициентини ва конструкция сифат коеффициентини аниқлаш

Минераллар сувга қўйилгандан кейин уларнинг хоссалари анча­гина ўзгаради, яъни ҳажми, зичлиги, иссиқ ўтказув­чанлиги ошади, материалларнинг мустаҳкамлиги камаяди.

Материалнинг сувга тўйинган ҳолатдаги мустаҳкам­лигининг унинг куруқ ҳолатдаги мустаҳкамлигига нисбати юмшаш коеффициенти дейилади ва қуйидаги формула билан топилади.
К_юм=
Бу ерда R_нам – материалнинг сувга туйинган ҳолатдаги мустаҳкамлиги, кг/см² (МПа)
R_қур – материалнинг қуриқ ҳолатдаги мустаҳкам­лиги, кг/см² (МПа)
Юмшаш коэффициенти материалнинг сувга чидовчанлигини белгилайди. Юмшаш коэффициентини 0 дан (хом ғишт) 1 гача (металл, шиша органик боғловчилар) ўзга­ради. Агарда табиий тош материалларнинг юмшаш коеффициенти 0,8 дан кичик бўлса, уларни нам жойларда ва сувли жойларда ишлатиш мумкин эмас.
Материалнинг ўртача зичлиги ва мустаҳкамлиги маълум бўлса, материалнинг конструктив сифат коэффициентини аниқлаш мумкин. Материалнинг сиқилишдаги мустаҳкам­лигини унинг коэффициентини аниқлаш мумкин. Материалнинг сиқилишдги мустаҳкамлигини унинг ўртача зичлигига нисбати конструктив сифат коэффициенти дейилади ва қуйидаги формула билан ифодаланади:
Қ.С.К=
Бу ерда R_сиқ – сиқилишдаги мустаҳкамлик чегараси, кг/см². _ўрт – ўртача зичлиги, г/см³
Материалнинг кичик ўртача зичлиги қанчалик юқори мустаҳкамликга эга бўлса, шунчалик сифатли материал бўлиб ҳисобланади.
Қуйида бир неча хил асосий қурилиш материалларининг конструктив сифат коеффициенти берилган:
Дрюлоалюминий (алюминий қоришмаси) 4500:2800 1,61
Юқори сифатли пўлат 10000:7850 1,27
Ёғоч (тилоғоч) 350:500 0,70
Пўлат 3 4000:7850 0,51
Оддий (оғир) бетон 150:2400 0,062
Терилган ғишт 35:1700 0,52