Технологиялық бөлім

Силикатты қоспаларды дайындауда сөнген және сөнбеген әктер қолданылады. Бірінші жағдайда, құмды сөнген әкпен ұлпа күйінде араластырады. Ұқыпты араластырып болган соң, құмға су қосылады және ылғалдылығы 7-8 % аралас 15-20 МПа қысыммен нығыздалады. Екінші жағдайда, құмды майда ұнтақталған сөнбеген әкпен араластырады, алынған қоспаны арнайы араластырғышта 8-10 сағат бойына әктің толық сөнуіне дейін қалдырады. Қоспаны су буымен ылғалдандырса, әктің сөну уақыты 2-4 сағатқа қысқарады. әктің сөну процесін жылдамдату үшін, гидратор деп аталатын арнайы баабан қолданылады. Осы барабанның ішінде әктің толық сөнуі 30-45 минут бойы жүреді. Дайындалған қоспаны араластырады, дезинтегратор (ұнтақтайтын жабдық) арқылы өткізеді, сонынан престің жәрдемімен қалыптайды.

Қалыпталған силикатты бұйымдарды арнайы сүйрегіштерге тиеп ұстайды және автоклавқа бағыттайды. Жылумен өңдеу жабық автоклавта 10-16 сағат бойына жүреді. Автоклавтағы будың температурасы 170-180ºС, оған сай келетінсу буының қысымы 0,8-1,0 МПа болады.

Силикатты бұйымдардың ашық-сұрғылт түсті түрлерін дайындау үшін сілтіге төзімді пигменттер қосылады.

Соңғы жылдары автоклавты технологиямен қуысты тығыз бетоннан ірі силикатты бұйымдарды – блоктар, плиталар, панелдер ж.б. өндіріле бастады.

Ірі силикатты бұйымдардың өндірістік технологиясына ұқсас келеді. Силикатты блоктар мен панельдер арнайы қалыптарда дайындалады. Кейбір силикатты бұйымдардың массасы 3 т жетеді. Қуыстылығы 20-25% силикатты блоктарды қысқандағы беріктік шегі 7,5-15 МПа. Автоклавты бұйымдар қаңқалаған және қаңқаланбаған түрінде шығарылады.

Қуысты бұйымдарды дайындауда тұтқыр зат ретінде цементтер (сазбалшықты цементтен басқа), сөнбеген әк пен минералды толтырғыштардан – құм, глиеж, күлдер, шлактар ж.т.б. тұратын қоспалар қолданылады. 10-15% глиеж немесе басқа белсенді ұнтақты толтырғыштарды қосқанда, силикатты бұйымның сапасы жақсаратыны анықталған. Бұйымның массасын азайту мен жылудоғарғыш материалдарды дайындау үшін ағаш ұнтағы мен асбест қолданылады.

Конструкциялық және жылудоғарғыш қуысты плиталарды дайындауда арматуралық торлар қолданылады. Қуысты қабырғалық блоктар мен панельдің, қабатаралық плиталардың қысқандағы беріктігі 7,5-15 МПа, егер бұйым тығыздығы 900-1200 кг/м³ болса, мұндай қабырғалардың қалыңдығы әдетте 30-35 см құрайды. Қуысты силикатты бұйымдар мен кірпіштерден орындалған ғимарат бөліктерінің салыстырмалы массасы  6-кестеде көрсетілген.

Ірі өлшемді газды бетонды бұйымдарды өндірудің қатайту кезеңінде, майда сызаттардың пайда болуы мүмкін. Сызаттануды болдырмау үшін, қалып төселген қоспаны ашық ауада 3-4 сағат бойына ұстайды. Силикатты қоспаның қатаю процесін хлорлы кальциді, сұйық шыныны және басқа да заттарды қосу арқылы шапшаңдатуға болады.

Автоклавтағы силикатты бұйымдардың қатаюы 170-180ºС мен бу қысымының шамасы 0,8-1,0 МПа жағдайында өтеді. Физика-химиялық процестің нәтижесінде құм мен әк реакцияға түсіп, басым түрде төменгі негізді сулы силикаттарды түзейді. Зауыт жағдайындағы автоклавтарда ұялы бетонды силикатты қабырғалық панельдерді, жылудоғарғыш бұйымдарды және т.б. дайындап өндіреді.

Қазіргі кезде ұялы силикатты бұйымдардың екі түрі шығарылады:  

1) Цемент, майда ұнтақталған құм (немесе күлдер, шлактар) және уыстандырушы  заттар – көбік немесе газ  негізіндегі ұялы бетонды бұйымдар;

2) Әк пен майда ұнтақталған  минералды толтырғыштар (құм,шлак,күл) негізіндегі көбікті және газды  силикатты бұйымдар;

1 м³ көбікті немесе газды  бетонды бұйымдарды дайындауда  цемент шығыны 200-300 кг аспауы керек. Цементті үнемдеу үшін майда  ұнтақталған домналы минерал  мен күлдерді қосады. Шлакты қолданып 1 м³ қуысты бұйымдарды дайындауда, цемент шығыны 40-60 кг азаяды. Шлакты және күлді ұялы бетондардың қысқандағы беріктігі 5-10 МПа, тығыздығы 800-1200 кг/м³ болады.

Әкті-кремнеземді тұтқырды қолдану арқылы дайындалған газды бетонды силикатты бұйымдардың шөгінуін кемітіп, беріктігін арттыру үшін 1 м³ бетон қоспасына 50-80 кг цемент қосу ұсынылады.

Беріктігі мен тығыздығы жағынан газды бетонды силикатты бұйымдарды конструциялы және жылудоғарғыш деп екіге бөледі. Конструкциялы бұйымдарды өндіру үшін, сымның диаметрі 1-6 мм дейінгі арматуралық торларды қолданады. Газды бетон мен арматура өзара жақсы тістеседі. Осындай бұйымдардағы арматура ылғалды ортада коррозияға берілмеу үшін, оларды арнайы құраммен бүркемелейді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІІІ. Технологиялық бөлім

 

      Қазіргі құрылыста бетон маңызды материалдардың бірі болып саналады. Бетонның кеңінен қолданылуы, оның бірнеше артықшылығына байланысты, оның қатарына төмендегілер жатады.

Шикізат көзінің молдығы бетонның біраз көлемін 80 – 95% - ға дейін құм мен ірі толықтырғыштар (тас пен қиыршық тас) құрайды және олардың қоры барлық аймақта едәуір. Сонымен қатар, резерві айтарлықтай, бірақ аз қолданылатын толтырғыштардың бірін әр – түрлі өнеркәсіптердің қалдықтарын пайдалануға болады, атап айтсақ жылу энергетикалық станцияның (ЖЭС) күлі, металлургиялық шлактар және т.б.

Шикізаттың өндірісте оңай қолданылуы. Бетонды жасау технологиясы күрделі емес механизмдерді қолданулуын және энергия шығынын аз қажет етеді. Бетонның қвтвюы үшін цементтің химиялық энергиясы қолданылады. Бұның барлығы құрылыс жұмыстарының бағасын арзандатады.

Кейбір материалдар физикалық құрылымы мен қасиеттеріне байланысты үлкен өлшемді құрылыс бұйымдарын жасауға жарамсыз. Табиғи тас материалда негізгі тосқауыл – тау жыныстарыныңжарықшылығы. Құрылыс керамикасында – кептіру және күйдіру кезінде жоғары және бір қалыпты қатайып, біртұтастығын сақтайды. Бетонның қасиеті барлық бағытта бірдей болады. Сондай – ақ бетон болат арматурасымен үйлесімді келеді, яғни тек қана сығылу конструкцияларын ғана емес және де иілімді көтеруші конструкцияларын жасауға мүмкіндік береді.

Бетон бұйымдары бетінің формасы мен түрінің түрлі болатындығы. Сәулет жағынан бетон икемді және бетон бетінің қажетті фактурасын әр – түрлі қалыптар пайдалану арқылы алуға болады. Ақ немесе түсті цемент қолдану арқылы бұйымдардан әр – түрлі түсін ақтан қараға дейін алуға болады. Сонымен қатар, механикалық немесе физикалық, химиялық өңдеу арқылы бетон бетінен цемент қабықшасын алып толықтырғыштарды көрсетіп, бұйымның фактурасын көркемдеуге болады.

Құрылыста бетонның әр – түрлі пайдаланылады. Оларды системалық игеру жүктемесінің болуына қарай оңай жүргізіледі. МемСТ 25192 – 93 сәйкес бетонды келесі ерекшеліктеріне байланысты жіктеледі: негізгі қолданылу орнына қарай, байланыстырғыш және толықтырғыш түріне, құрылымына қарай.

Қолданылу орнына байланысты бетондар конструкциялық және арнайы болып екіге бөлінеді.

Конструкциялық бетондар үйлер мен ғимараттардың қоршауыш және көтеруші конструкцияларында қолданылады. Олар ең басты конструкцияның механикалық сипаттамаларын – беріктік, серпімділік, деформациялық және басқа қасиеттерді қамтамасыз етуі керек. Конструкциялыққа ауыр бетон, майда дәнді, жеңіл, ұялы және сондай кернеуленген бетондар жатады.

Бетон маркалары оның үлгілері престе сығу арқылы анықталынады. Бетон маркаларының жоғарғы шегі – 60 МПа дейін. Бірақ бетонның созу күшіне беріктігі өте төмен: сығу күшіне беріктігінен 10 – 17 рет аз; ұзындығы бір метр бетон 1 – 2 мм – ге ғана созылады, яғни бетонның созылғыштығы өте төмен. Сондықтан кәдімгі бетон иілу, осы арқылы созу күштері әсеріне тап болатын бұйымдар, конструкциялар жасау үшін әдетте қолданылмайды.

Болат керісінше, иілу, созу күштеріне өте берік. Осыны ескере, бетонға болатты арматура түрінде ендіріп, екеуі бірге пайдаланылса, мұндай бұйымдардың, конструкциялардың түсетін түрлі күштерге кедергісі көпке артады. Темірбетонды әсіресе ию кернеуіне қарсы қолданылатын конструкцияларда, мысалы, қабаттар (этаждар) арасына орнатылатын панельдер пайдаланылған тиімді. Күш түскенде мұндай конструкцияларда біріне – бірі қарсы сығу және созу кернеулері пайда болады: панельдің нейтрал осьтен жоғары бөлімі сығылады, ал төменгі бөлімі созылады. Сондықтан арматура этажаралық панельдің нейтрал осінен төменірек орнатылады.

Сонымен, бетон сығу күшіне қарсыласады, ал бетон созу күшіне бетоннан әлдеқайда артық кедергі көрсетеді. Бетон болатпен жақсы ұстасады және оны коррозиядан сақтайды: екеуінің температура әсерінен кеңею коэффициенті бірдей десе де болады. Бірақ мұндай темірбетонда нейтрал осьтен төмен бөлімінде созу күшінің әсерінен бетон жарықшалануы мүмкін, өйткені бетон созу күшіне болатпен салыстырғанда 5 – 6 рет аз қарсыласады.  Бұған қарсы, яғни темірбетонда созу күштерінен бетон шытынамауы үшін оны «алдын ала кернелген» - деп аталатын арматурамен сығады (нығыздайды, кернейді).

Кернелген арматуралы темірбетон бұйымдарын жасау үшін көбінесе бір ұшы бекітілген болат арматураны біраз созып екінші ұшын бекітеді де оның үстіне араласпасын салады (құяды). Бетон қатайғаннан кейін арматура бекітілуден босатылады. Босатылған арматура өзінің бұрынғы созылмаған қалпына келуге тырысып қысқарады, ал оны қоршаған бетон сығылады, нығыздалынады. Осының салдарынан темірбетонды, созу күштері кернегенде бетонда жарықшалар пайда болмайды.

Алдын ала кернелген арматуралы бетонда бетон мен арматураның бірігіп жұмыс істеуі жақсарады, конструкцияның иілу күшіне кедергісі өседі, бұйым жасауға қажетті арматура шығыны азаяды да, конструкцияның салмағы жеңілдейді.

Бетонды арматуралау – темірбетон өндіру технологиясының алғашқы операцияларының бірі. Өйткені темірбетон конструкцияларын жасау үшін алдымен бетон араласпасын қалыпта орнатылған арматура үстіне құяды, салады. Арматура дара (жеке), торлы және қаңқа түрінде қолданылады. Оны сымнан немесе стерженнен жасайды. Стерженді арматурада пайдаланатын болаттың кластары (маркалары) А – ІІ – ден – VІІ – ге дейінгі аралықта. Класс белгісіндегі рим цифры өскен сайын болат стерженнің беріктігі жоғары болады. Егер прокаттан шыққаннан кейін стержень беріктігін өсіру үшін арнаулы термиялық өңдеуден өтсе, онда оның класы қосымша (Т) индексімен белгіленеді, ал оңтүстік аудандарында қолданылатын болат «С» индексімен таңбаланады, мысалы, «Ас - ІІ» класында. Стержень класының таңбасында рим цифрынан кейінгі әріп С және К сәйкесінше термиялық өңдеуден өткен соң пісірілетін (свариваемая) арматура және коррозиялық кернеуден шытынамайтын болат екенін көрсетеді. Стерженнің жоғары кластары үшін төмен (аз) легирленген әртүрлі маркалы болат пайдаланылады.

Салқын күйінде созылған арматуралық сым кластары В – І, В – ІІ деп белгіленеді.

Арматуралық стерженьдер мен сымдар қолдану алдында тазаланады., түзетеді, конструкциялардың өлшеміне сай иіледі, кесіледі, қажет болса салқын күйінде созылғыш беріктелінеді. Одан әрі жеке (дара) стерженьдерден, сымдардан темірбетон бұйымдардың өлшемдеріне сәйкес торлы немесе қаңқалы арматура құрастырылады. Стерженьдердің, сымдардың қиылысқан және жалғасқан жерлері арнаулы машинамен немесе электр доғасымен балқытып беріктіріледі. Қалыпқа арматура белгіленген жобаға сай орнатылады. Бетон араласпасының өтуіне кедергі болмау үшін тордағы және қаңқадағы стерженьдер арасының қашықтығы ірі толтырғыштың диаметрінен кем (кіші) болмауы керек.

Стержень және сым ауыспалы профильді көлденең кимасы екі өлшемді жіңішке, жуан болып ауысып тұрады және тегіс бетті (диаметрі біркелкі) етіп өндіріледі. Ауыспалы профильді стерженнен сымнан істелінген арматуралардың бетонмен ұстасуы берік болады. Арматуралар жұмыстық (негізгі) және монтаждық (жәрдемші) деп айырылады. Жұмыстық арматура конструкцияға түсетін созу күшіне кедергі көрсететін жерге орнатылады. Монтаждық арматураны бұйымдарды көтергенде, орнатқанда және өзара беріктігінде қажет ілгектер және фиксаторлар (бекіткіштер) есебінде қолданылып және ол пісіру әдісімен бекітіледі.

Газды бетондар. Газды бетондар өте жеңіл материал, себебі олардың 90% дейінгі көлемін қуыстар алып жатыр. Тығыздығы 300-ден 1200 кг/м² дейінгі, ал жылуөткізгіштігі 0,07-ден 0,25 Вт/(м*К) дейінгі шекте алшақтайды.

Газды бетондар жақсы жылу доғарғыш материал болып табылады. Олардың жүйе құрылысында майда және орташа дөңгелек қуыстары болады. Бетонды химиялық және механикалық әдістермен дайындау кезеңінде қуыстар пайда болады. Газды бетонды химиялық әдіспен өндіруде тұтқыр затқа газ түзейтін қоспаны араластырады. Химиялық реакцияның нәтижесінде газ пайда бола бастайды және осының өзі қуыстардың туындауына әкеп соғады. Мұндай бетонды газды бетон деп атайды. Механикалық әдісте тұтқыр мен судан бөлек дайындаған тұрақты көбікпен тез араластырып жібереді. Қатайып болған соң жеңіл көбікті бетон деп аталатын бетонды тас пайда болады.

Газды бетондар табиғи жағдайда жеңіл автоклавтарда жылу ылғалды өңдеуде қатаяды.

Табиғи жағдайда қатаятын газды бетондарды дайындау барысында, тұтқыр зат есебінде, ең бастысы портландцементті пайдаланады. Цементсіз автоклавта қатаятын газды және көбікті бетондарды шығаруда, 1 және 2 сортты сөнбеген әк пен кремнеземді компоненттерден құрастырылған майда ұнтақты әкті – кремнеземді тұтқыр қолданылады. әктің құрамындағы магний тотығының мөлшері 3% аспауы керек, ал әктің сөну уақыты 10-нан 20 мин дейін болады. Майда ұнтақталған кремнеземді компонент ретінде құрамында көп мөлшердкремнийдің қос тотығы бар кварцты, дала шпаты құмдарды қолдануға болады. Сондықтан осы мақсатқа әктен, цементтен және кремнеземді қоспадан тұратын араласты тұтқырлардықолдануға рұқсат етіледі. Соңғы кездері өндіріс қалдықтарынан қолданып, ұялы бетон өндірісін дамыту бағыты қарқындауда (домналы, электротермофосфорлы шлактар, электр станцияларының күлдері).

 Газды бетондар ұнталған кремнеземді компонентпен араластырылған портландцементтен немесе әктен оларга газ немесе көбік бөліп шығаратын заттар қосып жасалынады. Сондықтан бұл бетондар араның ұясына ұқсас бүкіл денесіне біркелкі тараған көптеген майда ( макро диаметрі 0,5-2 мм) және өте майда (микро диаметрі 0,01 мм-ден кіші) саңылаулары (тесіктері) бар құрылымды болады. Макросаңылаулар газ не көбік шығаратын заттардың, ал микросақтаулар байланыстырғыш затпен химиялық әрөкеттеспеген бос су әсерлерінен түзіледі. Макротесіктердің ішінде газ немесе ауа болады. Микротесіктер саңылауларды қоршаған цемент тас қаңқаларында, қабықтарында орналасады.