Foydalanilgan xom ashyo materiallari Dissertatsiya ishida qo’yilgan maqsadga muvofiq ilmiy tadqiqot ishlarini bajarish uchun O’zbekiston hududida mavjud materiallar tanlab olindi.
Respublika iqtisodiyotining asosiy tarmoqlari qatorida qurilish materiallari sanoati yetakchi o’rinni egallaydi. Bu o’z xom ashyo bazasiga ega ekanligimiz, qurilish, sanoat va uy-joy konstruktsiyalariga bo’lgan yuqori ehtiyoj yangi qo’shimchalarga bo’lgan talabni orttiradi.
Bog’lovchi materiallar Anorganik yoki mineral bog’lovchi moddalar kukunsimon bo’lib, mayda va yirik to’ldirgichlar bilan birga suvda qorilganda suyuq yoki plastik qorishma hosil qiladi va asta – sekin qotishi natijasida suniy toshga aylanadi Anorganik bog’lovchilarni ishlatilishiga va xossalariga ko’ra quyidagi gruppalarga bo’lish mumkin:
Havoda qotadigan bog’lovchi materiallar: ohak, gips va kaustik magnezit;
Gidravlik bog’lovchilar. Bunday materiallar faqat havoda emas, balki suvda va namlikda ham qotish xususiyatiga ega. Masalan: portlandtsement, shlakli portlandtsement, kengayuvchi tsementlar va boshqalar;
Kislotalarga chidamli bog’lovchilar. Bunday bog’lovchilarninig qotish protsessidan keyingi mustaxkamligining ortishi kislotalar tasirida ham davom etaveradi. Bunga kislotaga chidamli eruvchan suyuq shisha asosida olinadigan tsementlar va qorishmalar misol bo’la oladi.
Portlandtsement muayyan miqdordagi ohaktoshlar va giltuproqlar aralashmasini 14500S haroratda kuydirib olingan klinkerga tuyish jarayoni 3-5% gips va 15% gidravlik qo’shimchalar qo’shib olinadi. Klinker g’ovak soqqachalar bo’lib tsement olish uchun yarim xomashyodir. Gips, fosfogips va borogipslarni tsement tarkibiga kiritilishi uning qotishini boshqaradi. Gidravlik qo’shimchalar esa portlandtsementga suvga chidamlilikni beradi. Gidravlik qo’shimchalar sifatida gliej, opoka, diatomit, trepel, elektrotermofosfor shlaki, toshko’mir kuli va shu kabi tabiiy va sun’iy materiallar ishlatiladi.
Portlandtsementning sifati va xossalari klinkerning xususiyatlariga bog’liq. O’z navbatida klinkerning xossalari xomashyoning turi, uni kuydirish sharoitiga bog’liq bo’ladi. Klinker tarkibini ko’plab oksidlar erkin va minerallarga birikkan holatda tashkil qiladi. U asosan kristall va qisman shishasimon tuzilishga ega.
Klinkerning kimyoviy tarkibini quyidagi oksidlar tashkil qiladi (massa bo’yicha %): CaO-63-66, SiO2-21-24, Al2O3-4-8, Fe2O3- 2-4: bundan tashqari MgO, CO3, Na2O va K2O hamda TiO2, Cr2O3, P2O5 lar oz miqdorda bo’ladi.
Asosiy 4 oksidlar miqdori klinkerning 95-97% tashkil qiladi. Klinkerni kuydirish jarayonida oksidlar qayta birikib silikatlarni, alyuminatlarni, alyumoferitlarni mineral kristall strukturasini tashkil etadi . Klinker mineral tarkibiga alit, belit, uch kaltsiyli silikat, to’rt kaltsiyli alyumoferrit kiradi.
Alit 3CaO.SiO2 (C3S) klinkerning asosiy minerali bo’lib, tsementning qotish tezligini, mustahkamligini belgilaydi. Alit klinker tarkibida 45-60% bo’ladi. Uning tarkibida 2-4% atrofida MgO, Al2O3, P2O3, Cr2O3 va shu kabilar bo’lib, alit xususiyatlariga ta’sir ko’rsatadi. Alit kristallari uzunchoq (3-20 mkm) bo’lib, tsement aktivligini oshiradi.
Belit 2CaO.SiO2 (C2S) klinkerning ikkinchi asosiy minerali bo’lib, tsementning vaqt o’tishi bilan hosil bo’ladigan mustahkamligini ta’minlaydi. Belit klinker tarkibida 20-30% tashkil etadi va boshlang’ich davrda sekin qotadi. Uning tarkibida 1-3% atrofida Al2O3, MgO, Fe2O3, Cr2O3 va shu kabilar bo’ladi.
Kuydirish xumdonlaridan chiqqan klinkerni asta-sekin sovutish natijasida, harorat 5250C dan pasayganda -C2S o’rniga -C2S hosil bo’lishi belit strukturasining buzilishiga va klinkerning kukunga aylanishiga olib keladi. Bunda klinkerning hajmi 10% ortadi, -C2S ning zichligi 3,28 gsm3 dan -C2S ning zichligi 2,97 gsm3 gacha kamayadi. Hosil bo’lgan -C2S 1000C haroratgacha suv bilan reaktsiyaga kirishmaydi va bog’lovchilik xususiyatlariga ega bo’lmaydi. SHuning uchun klinker maxsus sovutish moslamalari yordamida tezlik bilan sovutiladi. Bundan tashqari Al2O3, MgO, Fe2O3, Cr2O3 kabi oksidlar (1-3% atrofida) -Ca2S strukturasini stabillashishiga va -Ca2S ga aylanishiga yordam beradi. Klinker tarkibida alit va belit 75-80% ni tashkil etgani uchun ularning gidratatsiya mahsuloti portlandtsementning asosiy xossalarini belgilaydi.
Uch kaltsiyli alyuminat 3CaO.Al2O3 (C3A) klinker tarkibida 4-12% bo’lib, 10-15 mkm o’lchamdagi kristallarni tashkil qiladi. U suv bilan reaktsiyaga kirishib juda tezlik bilan gidramineral hosil qiladi, lekin yuqori mustahkamlikka ega bo’lmaydi. Uch kaltsiyli alyuminatning zichligi 3,04 gsm3 bo’lib, sulfatli muhitda kimyoviy korroziyaga sabab bo’ladi va shu tufayli C3A miqdori klinker tarkibida 5% dan oshmasligi kerak.
To’rt kaltsiyli alyumoferrit 4CaO.Al2O3.Fe2O3 (C4AF) klinker tarkibida 10-12 % ni tashkil etadi. Uning zichligi 3,77 gsm3. C4AF gidratatsiyalanish tezligi o’rtacha bo’lib, tsementning gidratatsiyalanish va qotish tezligiga katta ta’sir ko’rsatmaydi. Klinker shishasi oraliq modda sifatida 5-15% ni tashkil etadi. Uning tarkibini Al2O3, MgO, Fe2O3, K2O, Na2O lar tashkil etadi.
Magniy oksidi alyumoferrit fazasi va klinker shishasi tarkibiga kiradi yoki erkin holda bo’lishi mumkin. MgO juda sekinlik bilan gidratatsiyalanishi (Mg(OH)2), qotgan tsement toshi tarkibida MgO ning 5% dan ko’p bo’lishi tsementning hajmini notekis o’zgarishiga va undan tayyorlangan materiallarning buzilishiga olib keladi.
Klinker tarkibida CaO erkin holatda bo’lishi mumkin. Uning miqdori 1% dan ortib ketsa, gidratatsiya natijasida (Ca(ON)2) tsement hajmini notekis kengayishiga olib keladi. Natriy va kaliy ishqorlari klinkerning alyumoferrit fazasi bo’lib, tsement tarkibida sulfatlar ko’rinishida bo’ladi.