Атаю мен ұстасуды реттеуші қоспалармен бетон құрамын таңдау, қоспаладың цемент пен бетонның беріктігіне әсерін зерттеу

Бетонның қ атаюы мен ұ стасуын реттеуші қ оспалар қ атю мен ұ стасуды жылдамдатушы жә не баяулатушы қ оспалар болып жіктеледі.

Қ ұ рылыс индустриясында ә р кезде де ү здіксіз бетондау жұ мыстарын ұ йымдастыру мү мкін емес. Кө п жағ дайда конструкцияны бетондауда ү зіліс болады. Бұ л жағ дайда қ ұ рылыс алаң дарында «жұ мысшы жамау» жасау қ ажет болады.

Жұ мысшы жамау - конструкцияның беріктігіне ә сер етуші ең осал орын болып табылады. Бұ ндай жұ мысшы жамауды болдырмаудың негізгі жолдарының бірі алдың ғ ы қ ұ йылғ ан беттонның қ атаюы мен ұ стасу мерзімін баяулату болып есептеледі.

Ұ стасу мен қ атаюды баяулатушы қ оспалардың негізгі ә сері клинкер минералдарының гидролизі мен гидратациясын тө мендетуден тұ рады, яғ ни ерітіндіге бос ә ктің бө лінуін тө мендетіп, цемент дә ндері жә не олардың гидраттарының бір-біріне жақ ындап коагуляциялану процесін тө мендетеді.

Цемент қ амырының ұ стасуы С₃S алиттен бө лініп шығ атын Са(ОН)₂ -ні тез байланыстыруғ а мү мкіндік беретін қ оспаларды қ олдану арқ ылы, клинкер минералдарының гидролизі мен гидратациясына кедергі жасамастан-ақ тө мендетуге болады.

ГОСТ 24211-91 талаптарына сә йкес ұ стасу мен қ атаюды баяулатушы қ оспалар бетон араласпасының жылжымалылығ ын жоғ алту уақ ытын 2 есеге арттыруы қ ажет (20-22⁰ С тем-а).

Бұ л қ оспалар 7 тә улік мерзімдегі бетон беріктігін 30% тө мендетеді. Бірақ жобалық 28 тә уліктік мерзімде бетонның беріктігін арттырып, ө ткізгіштігін тө мендетеді.

Қ азіргі кезде қ ұ рылыс практикасында кең інен қ олданылатын ұ стасу мен қ атаюды баяулататын қ оспалар:

1) Нитрилотриметиленфосфон қ ышқ ылы НТФ;

2) Сү т сары суы;

3) Натрий глюканаты т.б.

Ұ стасу мен қ атаюды жылдамдатушы қ оспалар қ ұ ралмалы темірбетон технологиясында кең інен қ олданылады.

Бұ л қ оспалар бетонның қ атаюын жылдамдата отырып:

а) бетонды жылуылғ алды ө ң деу уақ ытын азайтады;

б) қ алыптанғ ан бетондардың қ алыпта болу уақ ытын азайтады;

в) цементтің шығ ынын 12.....15% тө мендетуге мү мкіндік береді;

г) ауа-райы суық мезгілде бетондау мү мкіндігін береді.

Ұ стасу мен қ атаюды жылдамдататын қ оспалар тиімділігінің негізгі критериі болып, ұ стасу процессін 25% дейін жылдамдатуы қ абылданғ ан. ГОСТ 24211-91 талабына сә йкес бұ л қ оспалар 1 тә уліктік мерзімдегі бетон беріктігін 20% жә не одан кө п жоғ арлатуы тиіс.

Қ азіргі кезде қ ұ рылыс индустриясында мына қ оспалар кең інен қ олданылады.

1. Поташ П

2. Кальций хлориді ХК-СаСl₂ -XK

3. Кальций нитраты-НК-Са(NO3)₂

4. Кальций нитрат, нитрип КНН-СаNO₃ NO₂

5. Натрий сульфаты СН-Na₂ SO₄

6. Натрий нитраты HH-NaNO₃

7. Натрий хлориді XH NaCl

Ұ стасу мен қ атаюды жылдамдатушы қ оспалардың негізгі ә сері мынадай: цементтің гидратациялану процессін белсендіре отырып, гельдің жылдам қ алыптасуын, соның есебінен сұ йық фазаның кө п мө лшерін ө зіне жинап, соның есебінен жылдам ұ стасу мен цемент тасы беріктігінің тез артуын қ амтамасыз етеді.

Бұ л қ оспалар ә сер ету механизміне байланысты екі топқ а жіктеледі:

1) Тұ тқ ыр затпен бірдей Са²⁺ иондары бар электролиттер. Негізінен бастапқ ы уақ ытта тұ тқ ыр заттың ерігіштігін гидратациялануын жә не қ атаюын жылдамдатады, сонымен бірге тү зілген жаң а фазаның дисперстілігін арттырады.

Бірінші топтағ ы қ оспалардың ү шкомпонентті КННХ қ олданғ ан тиімді. Бұ л жағ дайда алиттің потенциалдық мү мкіндіктерін толық пайдалануғ а мү мкіндік беретін кальций гидрохлоральюминаты кристалданады. Сұ йық фазадан Сl^- иондарын жылдам шығ ару бұ л қ оспаны арматура ү шін қ ауіпсіз етеді.

Екінші топтағ ы электролиттер (П, СН, ХН, НН₁, ТН, ТНФ) минералды тұ тқ ырлармен ә рекеттесе отырып, аз еритін жә не аз диссоциацияланатын кешенді қ осылыстар тү зеді. Реакциялардың сипатына қ арай бұ л қ оспалар екі топқ а жіктеледі: қ осылу реакциясына тү сетін жә не алмасыу реакцияларына қ атысатын.

Екінші кластағ ы қ оспалар мен цемент қ ұ раушыларының арасында жү ретін қ осылу реакциясы нә тижесінде бетон қ ұ рылымы беріктігі мен ө ткізбеушілік қ асиетінің артуы байқ алады. Бұ л негізінен қ оспалардың ә рекеті нә тижесінде тү зілген гидраттардың қ ос тұ здары мен гидроксотұ здардан тұ ратын алғ ашқ ы қ ұ рылымдық каркастың жылдам тү зілуі жә не кейіннен олардың кальций гидросиликаттарымен ө суі нә тижесінде болады. Алғ ашқ ы қ ұ рылымдық каркастың болуы, қ ос тұ здар негізінде цемент тасының негізгі силикатты қ ұ раушыларының кристалдануын жең ілдетіп, бетонның беріктігін арттырады.

Алмасу реакциясына тү сетін қ оспалардың ә сері тү рліше болады. Олардың қ атысында цемент тасының меншікті бетінің ауданы артып, кеуектердің ө лшемі кішірейеді. Микрокеуекті қ ұ рылымның дамуымен ылғ алды адсорбциялық кү штермен байланыстыру қ арқ ындылығ ы артады. Қ оспаның концентрациясына байланысты адсорбциялық байланысқ ан ылғ алдың мө лшері 1, 1-1, 3 есе артады.

Ұ стасу мен қ атаюды жылдамдататын қ оспалар жұ мысшы концентрациялы ерітінді ретінде қ олданылады.

Қ атаюды жылдамдатушы қ оспалар цементтің гидратациясын қ арқ ындатып жә не цемент тасы қ ұ рылымының қ алыптасуына қ олайлы ә сер ете отырып тө мендегідей тиімділікке қ ол жеткізуге мү мкіндік береді:

- жылжымалылығ ы бірдей араласпаларда, бетон араласпаларының жылжымалылығ ын 2-4см – ге, ал судың шығ ынын 2-3% ғ а тө мендетуге мү мкіндік береді;

- жылжымалылығ ы жоғ ары қ оспаларды алу жағ дайында, ү лгілерді жылуылғ алды ө ң деуден соң бетонның қ ысуғ а беріктігін 5-10% ал жылжымалылығ ы бірдей бетондар алу кезінде 10-20% арттыруғ а мү мкіндік береді(цемент пен судың шығ ынын тө мендетпестен);

- беріктігі бірдей бетондарды алу кезінде цементтің шығ ынын 5....10% тө мендетуге мү мкіндік береді;

- беріктігі бірдей бетондар немесе жылжымалылығ ы бірдей бетон араласпаларын алу кезінде, бетонның аязғ атө зімділігі бойынша маркасын 0, 5...1 маркағ а арттыруғ а мү мкіндік береді;

- бетонның суө ткізбеуі бойынша маркасын 0, 5...1 маркағ а арттыруғ а мү мкіндік береді.

-

Жұ мыстың мақ саты: қ атаю мен ұ стасуды жылдамдататын қ оспалармен цемент ерітіндісінің оң тайлы қ ұ рамын таң дап, клинкер минералогиялық қ ұ рамының қ оспа мө лшеріне ә серін зерттеу

Қ ондырғ ылар мен материалдар: портландцемент, гидравликалық қ атаюғ а арналғ ан ванна, сілкітуші стол, МИИ-100 машинасы, гидравликалық пресс

Жұ мыс барысы:

Тү рлі минералогиялық қ ұ рамдағ ы цементтерге қ атаю мен ұ стасуды жылдамдатушы қ оспалардың ә серін зерттеу жә не оң тайлы шамасын анық тау ү шін қ ұ рамында тез қ атаятын минералдары аз, орташа жә не кө п болатын тү рлі минералогиялық қ ұ рамдағ ы клинкер ү лгілерін алады. №2 лабораториялық жұ мыста кө рсетілген ә дістеме бойынша қ ұ рамындағ ы жылдамдатушы қ оспаның тү рі мен мө лшері ә р тү рлі болатындай етіп цемент ерітіндісінен біренеше ү лгілер дайындайды (мысалы 0; 1; 1, 5; 2).

Қ алыпты жағ дайда қ атайғ ан соң (7 тә улік ішінде) ү лгілердің берікткгкн анық тайды. Алынғ ан нә тижелер қ оспа тү ріне сә йкес арнайы кестеге ендіріліп, қ оспа мө лшерінің қ атаю мен ұ стсуғ а ә сері жайлы график (қ оспа мө лшері-беріктік) сызады. Графикті нақ ты бір қ оспа тү рі ү шін жасап, оғ ан тү рлі минералогиялық қ ұ рамдағ ы цементтерді сынау нә тижелерін ендіру қ ажет.

Сынақ нә тижелерін тү мендегі ү лгіде кестеге ендірің дер.

Кесте 3

Цемент	Қ оспа мө лшері, %	Қ ысу кезіндегі беріктік шегі, кг/см2
№	Минералдардың мө лшері, %
C3S	C3A	C2S
				1
1, 5
1, 5