Бетонды толтырғышпен «шегендеу».

Айтылғ аннан егер бетонды цементтік тас пен толтырғ ыш арасында ілініс болмаса, онда толтырғ ыш беріктігі маң ызды болмайтынын қ ортындылауғ а болады. Жақ сы ілініс болғ анда толтырғ ыштың беріктігі маң ызды болады жә не толтырғ ыш жұ мыс жасап араласпа беріктігінің қ алыптасуында белсенді қ атысады.

Толтырғ ыш ретінде уатылғ ан цементтік кликерді (отқ а тө зімді, су жібермейтін кірпіш) – жеткілікті берікті жә не жақ сы ілінісі бар материал, - қ олданып қ атаятын цементтік тастың гидратты жаң а қ ұ рылымдар жабысу арқ ылы бетонды алу бойынша зерттеулер ө ткізіледі. Ә деттегімен салытырғ анда бетон беріктігі шамамен 2 есеге жоғ арлады. Бұ л зерттеулер теориялық маң ыздылығ ымен қ оса (яғ ни толтырғ ыш ретінде клинкерді қ олдану экономикалық жағ ынан тиімді емес жә не реакциялық қ абілеттілігі жоғ ары клинкері бар бетондар ұ зақ мерзімді бола алмайды) осындай толтырғ ыштардың қ олдану маң ыздылығ ын кө рсетті, яғ ни олар цементтік таспен ілінісіп бетонның жоғ ары беріктігін қ амтамасыз етеді жә не цементтің тиімді қ олдану мү мкіншілігін кө рсетті.

Ірі толтырғ ыштың беріктігі бетонның ерітінді қ аң қ асының беріктігінен алдын ала жоғ ары болғ ан, ал толтырғ ыш тү йіршіктерінің пішіні мен беттерінің сапасы цементтік таспен сенімді ілінісуін қ амтамасыз етілген қ ұ рылысты қ арастырайық.

Жоғ ары беріктігі толтырғ ыш – бетонның ең қ атты компоненті болып қ иманың ерітінді бө лігін босатып барлық жү ктемені ө зіне қ абылдап мұ нда жарық шақ тардың пайда болуын алыстатады. Жү ктеме ұ лғ айғ ан уақ ытта ерітіндіде (цементтік таста) жарық шақ тар пайда болғ ан кезде жоғ ары берікті ірі толтырғ ыш бетонды бірың ғ ай байланыстырып, кейде жү ктемені ү лгімен конструкциямен қ абылдауды қ амтамасыз етуге ә келу мү мкін.

Сонымен толтырғ ыш бетонды «шегендейді» деп айтуғ а болады. Бұ л қ ұ былыс, ә сіресе, жоғ ары сапалы таза гранитті щебень толтырғ ышты қ олдану кезінде жақ сы білінеді. Осындай щебеньде жасалынғ ан бетонның беріктігі оғ ан кіретін ерітіндінің беріктігінен жоғ ары болуы мү мкін.

Бірақ бетонның толтырғ ышпен «шегенделуі» темірбетондағ ы шегенмен толық салыстыруғ а оның ерекшеліктері мү мкіншілік бермейді. Оны толтырғ ыш тү йіршіктері ү лкен ө лшемді болмағ анымен тү сіндіруге болады. Бұ д кезде «шеген» бө лшек- бө лшек болып қ арастырылады. «Шегендеу» тек толтырғ ыш тү йіршіктері бір – бірімен байланыста болғ анда жә не бетонда ә рбір қ имадан ө ткен кезде пайда болады. Бұ л толтырғ ыш бетон қ ұ рамында жеткілікті болғ ан кезде болу мү мкін.

Егер бетонда ірі толтырғ ыш аз болса жә не бө лек – бө лек бө лшектер ретінде бір – бірімен байланыста болмаса, онда «шегендеу» эффекті болмайды. Сонымен бірге бетон берікті ерітіндінің беріктігіне тең болу мү мкін жә не егер цементтік таспен толтырғ ыштың ілінісі бұ зылса немесе кү штер бір жерде жиналса, онда ол тө менірек те болу мү мкін.

5.2 суретте μ _р.щ. коэффициентінен бетон беріктігінің тә уелділігін зерттеу нә тижелері кө рсетілген.

μ _р.щ – гранитті щебеньмен қ анық тыру дә режесі бетонның ерітінді бө лігінің кө лемі щебеннің тү йіршікаралық қ уыстылығ ына қ атынасы арқ ылы анық талады.

5.2 сур. Бетон беріктігінің оның гранитті щебеньмен қ анық тыру дә режесіне тә уелділігі.

Бетонның ең жоғ арғ ы беріктігі μ _р.щ = 1, 2 тең болады. Ерітіндінің шығ ының жоғ арылатқ ан сайын (сә йкесті щебеньның шығ ының азайтумен бірге) бетон беріктігі тө менделеді жә не μ _р.щ > 3 болғ анда ерітіндінің беріктігіне шамамен тең болады (μ _р.щ > ∞) μ _р.щ = 1, 2 коэффициенттің мә ні бетонның 1 м³ щебень шығ ыны 900 л болғ анғ а сә йкес.Сонымен зерттеумен жә не тә жірибемен келесі анық талды: жоғ ары берікті бетонды цемент шығ ының ұ лғ айту арқ ылы алу емес, керісінше белгілі шектеуге дейін бетонды жоғ ары берікті щебеньмен максималды қ анық тыру арқ ылы алуғ а болады.

3.Толтырғ ыштардың беріктігі.

«Шегендеу» эффекті пайда болу ү шін толтырғ ыштардың беріктігі қ андай болу керек жә не жалпы бетон беріктігіне толтырғ ыштардың беріктігі қ алай ә сер етеді? Деген сұ рақ ты қ арастырғ анда цементтік тастың толтырғ ыштармен ілінісі сенімді қ амтамасыз етілген деп есептейік.

Ірі толтырғ ыш ретінде ерітіндінің қ ұ рамасы болып қ олдану кезінде бетонның беріктігінің тә уелділігі

1 – гранитті шебень

2 ­ минкс шебень

3 ­ витебск керамзит

5.3 сур – те С.М. Ицковичпен жасалғ ан зерттеулердің нә тижелері кө рсетілген. Мұ нда ол ә р тү рлі толтырғ ыштарды (гранитті щебень, аглопоритті щебень 10 – 20 мм фракциялардың ү йілмелі тығ ыздығ ы 668 кг/м³, жә не Витебск комбинатымен шығ арылатын керамзитті гравий ірілігі 10 – 20 мм ү йінді тығ ыздығ ы 354 кг/м³) қ олдану кезінде бетон беріктігінің оның ертінді қ ұ растырушы беріктігінің тә уелділігін анық тау.

Гранитті шебеньнің негізінде жасалғ ан бетондар ү шін барлық зерттеу нү ктелері диогналдан жоғ ары болып тұ р.Яғ ни бетонның беріктігі ерітінді беріктігінен жоғ ары болады.Бетон беріктігі ерітінді қ анқ аның беріктігінен гранитті шебеньді қ олданғ ан кезінде келесі тең деумен сипатталады.

R_б =1, 25

Бір сызығ ымен жартылай аглопорит бетонмен керамзитті бетонның сызық тары беттеседі.Бұ л белгілі маркалы бетонда.Кеуекті толтырғ ыштарды бетон беріктігін кемітпей жоғ ары берікті гранитті щебеньнің орнына қ олдану мү мкіндігін дә лелдейді.Сондық тан толтырғ ыштардың беріктігін қ олдану дә режесі деген тү сінік ең гізілген.

[1] жә не [2] тү рдегі формулалармен қ атар ә дебиетте ірі толтырғ ыштың беріктігін есепке алынғ ан тең деуімен кө рсетуге болады.

R_б = V_р.с + V_зR_з [4]

Мұ нда R_б , R_р.с жә не R_з – сә йкесті толтырғ ышпен бетонның беріктіктері;

V_р жә не V_з - бетонда (бірлікте) ертіндімен толтырғ ыштың келтірілген кө лемдері.

Егер осы формалағ а бетонмен ерітіндінің беріктігін зерттеу нақ ты нә тижесін қ ойып, R_з ­ғ а қ атысты шешсек онда:

R_з ^зерт = R_б ­ V_р R_р.с /V_{з [5]}

Мұ нда: R_з^зерт – бтонда толтырғ ыштың қ олданылатын беріктігі.

V_з жә не V_р – Мә ндерін анық тауда R_б ­ бетонның тығ ыздығ ы;

R_р.с – ерітіндінің тығ ыздығ ы:

p толтырғ ыш тү йіршіктерін білсек формаласын анық тауғ а болады:

V_з= = 1- V_з.

Осы мә ндерді жә не R_б, R_р.с алдындағ ы формалағ а қ ойсақ, онда ә ртү рлі беріктікті бетонда толтырғ ыштың беріктігін қ олдану дә режесін анық тауғ а болады.Кеуекті толтырғ ыштар ү шін (аглопарит пен керамзит)бұ л қ атынас екі сызық тан тұ ратын жоғ арғ ы жә не тө менге қ арай бағ ытталғ ан сызық тар арқ ылы кө рсетілген.Гранитті щебень ү шін R_з^зерт = f (R_б) ә рине басқ а толтырғ ыштармен бірдей болуы тиіс, бірақ графикта жоғ ары қ арай бағ ытталғ ан сызық кө рінеді. Бұ л граниттің жоғ ары беріктігімен байланысты. Осығ ан сай алынатын бетондардың беріктігі жоғ арлағ ан сайын толтырғ ышқ а қ атысты «жоғ ары берікті» деген тү сінік ө згереді.Ю.М.Боженовтың мә ліметі бойынша 100 МПа-дан астам жоғ ары берікті бетонда (ө те аз қ атынасымен супер пласификатрлармен бірге) граниттен алынғ ан толтырғ ыштардың беріктігі жеткіліксіз болуы сезіледі жә не де одан да беріктігі жоғ арларды талап етеді.

Ә деттегі бетондар ү шін қ олданатын гранитті толтырғ ыштардың пайдалану беріктігіне тура пропорцианал.Неғ ұ рлым ерітіндінің беріктігі жоғ ары сайын соғ ұ рлым бетон беріктігі жоғ арлайды жә не де қ олданылатын толтырғ ыш беріктігі де ұ лғ аяды.Бұ л бірінші сызық тың шектеуінде болады.

R_з ^зерт = 1, 2 R_б

R_з ^зерт =1, 5 R_р.с

Сондық тан толтырғ ыштың ең тө менгі беріктігі шектеуі ерітінді бө лігінің беріктігінен 1, 5 ретке жоғ ары болуы тиіс, ал бетон талап етілетін бетон беріктігінің

шектеуін 20% - ке жоғ ары болуы тиіс.Бұ л сол сияқ ты ерітінді қ аң қ аның беріктігі болғ ан кезде одан ә рі берікті бетондарды алу ү шін қ ажетті «шегендеу» эффектісінің пайда болу шартты толтырғ ыштың артық жоғ ары беріктігі қ ажет емес себебі ол бә рбір пайдаланбай қ алады.Ллынғ ан зерттеулер 1936 жылы Б.Г.Скронтаевпен шығ арылғ ан қ орытындының дұ рыстығ ын дә лелдейді.

R_з^min = 1, 2 R_б.

Тә жрибеде толтырғ ыштың беріктігі минималды мә нінен жоғ арырақ болғ аны жақ сы, ә сіресе, болашақ та бетонның беріктігінің ө суі қ ажет болса 10268-80 мемлекеттік стандарт бойынша щебеньге уату ү шін қ олданылатын тау жынысының беріктігі шекткуі 1, 5-2 ретке қ ажетті бетон беріктігінен жоғ ары болуы тиіс. 28

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Цементтік тастың сипаттарымен қ атар қ андай толтырғ ыштардың қ асиеттері бетон беріктігін анық тайды?

2. Цементтік тастың толтырғ ышпен ілінісі бетон беріктігіне ә мер етеді?

3. Толтырғ ыш бетон беріктігін жоғ арлата алады?

4. «Шегендеу» эффектісі пайда болу ү шін қ андай толтырғ ыштың беріктігі минималды қ ажетті болады?

5. Толтырғ ыштың «шегендеу» эффектісінің пайда болудың негізгі жағ дайлары қ андай?

6. «Бетонда қ олданылатын толтырғ ыш беріктігі» тү сінікті мә ні неде?

7. Қ андай шарт орындалғ анда кеуекті толтырғ ыштарды цементтің шығ ынсыз тығ ыз толтырғ ышта жасалынатын тығ ыз бетондармен салыстырғ анда жоғ ары берікті жең іл бетондарды алуғ а болады?