Kompozitsion materiallarning zamonaviy texnologiyalari

1.6-jadval

«Rockbar» kompozit armaturasini mavjud analoglari bilan taqqoslash

Texnik xossalari		Rockbar bazalt kompozit armaturasi	Rockbar shisha- plastik kompozit armaturasi	AV po‘lat armatura	Shisha- plastik armatura	Zanglamay- digan po‘latdan armatura
1. Cho‘zilishga mustahkamlik	MPa	1200	2300	550	1000	550
2. Issiqlik o‘tkazuvchanlik		< 0,46	< 0,46	56	< 1,0	17
3. Zichlik	g/sm^3	2,10	1,6	7,85	2,10	7,85
4. Qovushqoqlik moduli	GPa	50-55	100-150	200	45	200
Xavfsizlik ko‘rsatkichlari
1. Elektr o‘tkazuvchanlik		Keng diapozonda o‘rnatilishi mumkin	Elektr tokini o‘tkazadi	Elektr tokini o‘tkazadi	Elektr tokini o‘tkazmaydi	Elektr tokini o‘tkazadi
2. Magnitlik xossasi		Magnitlan- maydi	Magnitlan- maydi	Magnitla nadi	Magnitlan- maydi	Magnit- lanadi
2. Olov- bardoshlik	0C	300 gacha (600*)	300 gacha (600*)	600 gacha	150 gacha (300*)	600 gacha
4. Ishonchlilik ko‘rsatkichi (korroziyaga chidamlilik)		Juda yuqori	Juda yuqori	Past	Yuqori	Yuqori

1.6-jadvalda «Rockbar» kompozit armaturasining mavjud analoglari bilan taqqoslash bo‘yicha ma’lumotlar keltirilgan. «Rockbar» kompozit armaturasining quyidagi afzalliklari mavjud:

1. 
   Uzilishga bo‘lgan mustahkamligi AIII klassli pulat armaturanikiga nisbatan 3 marotaba yuqori. Metall armaturaning mustahkamligi kursatkichi - 390 MPa, kompozit armaturaniki esa 1000 MPa dan kam emas;
   
2. 
   Kompozit armatura zanglamaydi va korroziyaga uchramaydi;
   
3. 
   Kislota ta’siriga chidamli. Dengiz suvi ta’siriga chidamli;
   
4. 
   Elektr tokini o‘tkazmaydi. Dielektrik;
   
5. 
   Kompozit armatura amalda issiqlik o‘tkazmaydi;
   
6. 
   Radio to‘lqinlariga qarshilik ko‘rsatmaydi;
   
7. 
   Juda past haroratda o‘zining mustahkamlik xosslarini yo‘qotmaydi.
   

Temir-beton konstruksiyalar ishlab chiqarish sohasiga ham yangi innovatsion texnologiyalar kirib bormoqda. Ko‘pchilik Yevropa mamlakatlarida termir-beton tarkibidagi po‘lat armaturaning o‘rniga kompozit armaturadan foydalanishga o‘tilmoqda. Bunday bo‘lishining sababi shundan ibortki, metalldan olingan armaturadan agressiv muhitlarda foydalanish mumkin emas (ko‘priklar tayanchlari). Bugungi kunga kelib kompozitsion materiallardan armatura ishlab chiqarish texnologiyasi ancha takomillashdi va arzonlashdi, shuning uchun nometallik armaturaga o‘tish sur’atlari ham ancha jadallashdi.
Kompozitsion armaturaning quyidagi turlari farq qilinadi:

1. 
   Shisha-plastikli armatura (shisha tolasi va qatron asosida olinuvchi) (1.19-rasm).
   
2. 
   Bazalt-plastikli armatura (bazalt tolasi va qatron asosida olinuvchi) (1.20-rasm).
   
3. 
   Shisha bilan armaturalangan polietilentereftolatli armatura (shisha tolasi va termoplastik polimer asosida olinuvchi).
   
4. 
   Ugleplastikli armatura (uglerod tolalaridan olinuvchi) (1.21-rasm). Kompozit armaturaning birinchi ikkita turi amalda ko‘proq ishlatiladi.
   

1.19-rasm. Shisha-plastikli armatura.

1.20-rasm. Bazalt-plastikli armatura.

1.21-rasm. Ugleplastikli armatura.

Foydalanish sohalari ancha keng:

1. 
   Sanoat va fuqaro qurilishi: uy-joy, jamoat, sanoat binoalari qurilishida;
   
2. 
   Kam qavatli uy-joy qurilishida;
   
3. 
   Yo‘l qurilishida.
   

Kompozitsion armaturaning afzalliklari:

1. 
   Narxining arzonligi. Metall armaturaga nisbatan ancha arzon;
   
2. 
   Yengilligi. Po‘lat armaturaga nisbatan 5-10 barobar arzon;
   
3. 
   Mustahkamliginig yuqoriligi. Metall armaturaning mustahkamlik chegarasi 400 MPa, shisha-plastik armaturaninki- 1100 MPa;
   
4. 
   Korroziyaga chidamliligi;
   
5. 
   Issiqlik o‘tkazuvchanligining pastligi;
   
6. 
   Tashishning qulayligi;
   
7. 
   Armaturalangan betonda yoriq hosil bo‘lmasligi;
   
8. 
   Dielektrik xususiyatlarga ega ekanligi.
   

Nazorat savollari:

1. 
   Kompozitsion materiallar uchun xomashyo materiallar;
   
2. 
   Kompozit armaturalar ishlab chiqarish texnologiyasi;
   
3. 
   Kompozit armaturalarning turlari va ishlatilish sohalari;
   
4. 
   Kompozit armaturalarni ishlatishning istiqbollari.
   

2. BOB. ZAMONAVIY KOMPOZITSION MATERIALLAR.

   1. 
      Zamonaviy kompozitsion bog‘lovchi moddalar.
      

Portlardsement asosidagi kompozitsion bog‘lovchi moddalar. Ularning turlari, ishlab chiqarish asoslari, xossalari va ishlatilish sohalari.

Portlandsement. Portlandsement tarkibida oxaktosh va gil bo‘lgan aniq tarkibli sun’iy bir jinsli xomashyo qorishmasini bir tekis kuydirish natijasida olingan klinkerning maydalangan gidravlik bog‘lovchi hisoblanadi Klinkerning maydalash jarayonida 3,5 % gacha miqdorda gipsli tosh qo‘shiladi. Portlandsementli klinker olish uchun xomashyo qorishmalari tarkibida ko‘p miqdorda karbonat kalsiy (ohakli tuflar, mergelist ohaklar va boshqalar) bo‘lgan jinslar va loy tuproq xomashyosi (og‘ir tuproq, mergelist tuproq, slanetsli tuproq va boshqalar) ga mansub jinslardan tarkib topadi. Ishlab chiqarishning soddalashtirilgan texnologik jarayonni quyidagi sxema bilan ifodalash mumkin:

Karbonatli jins (CaCO3) (ohak, mel) 75 – 78%

Loy – tuproq jins (loy, slansli toproq) 20 – 25%

Qo‘shichalar (gips tosh) 1 – 3 %

Xom ashyoning jinsli maydalanishi (maydalash quruq va nam holda amalga
oshiriladi)




Kuyguncha qizdirish, aralashmaning maksimal
harorati 1450 °C




Portlandsement klinkeri



Xomashyo aralashmasini tayyorlash xarakteriga ko‘ra portlandsement ishlab chiqarishning bir qancha usullari mavjud. Bu usulning har biri o‘z xususiyati, afzalligi va kamchiligiga ega. Mamlakatimizdagi sement zavodlarida ho’l usul
ko‘proq ishlatiladi, ammo ko‘pgina zavodlar iqtisodiy jihatdan afzal bo‘lgan quruq va aralash usullariga moslashtirilmoqda.
Ho‘l usulda xomashyo qorishmasini ko‘p miqdordagi suv ishtirokida quruq modda massasining 36 – 42 % gacha sharsimon tegirmonlarda maydalanadi va shlam deb nomlanuvchi suyuqlik massa olinadi.
Shlam – basseyndan massa quritish uchun aylanma pechga yo‘naltiriladi. Bu usulda transpartirovka va xomashyoni tashish yengillashsa ham lekin quruq usulga ko‘ra yonilg‘i sarfi 1,5 – 2 baravar ko‘p bo‘ladi. Quruq usulda boshlang‘ich materiallarning quruq kukun qorishmasi (xomashyo uni) tayyorlanadi, uni aylanma pechda kuydiriladi.
Ishlab chiqarishning aralash usulida, kuydirish uchun xomashyo aralashmasi granula ko‘rinishida tayyorlanadi. Aralash usul ho‘l usulga qaraganda yonilg‘ini 20

• 
  30% gacha iqtisod qiladi. Kuydirish uchun uzunligi 150 dan 230 m gacha bo‘lgan (ho‘l usulda), diametri 5 – 7 m aylanma pechlar ishlatiladi. Pechda quydirish jarayonida material dastlab quritiladi va yig‘iladi, so‘ngra 200 °C dan 700 °C gacha bo‘lgan haroratda organik qo‘shilmalar yonadi, kimyoviy suv chiqib ketadi, harorat 1100 °C gacha ko‘tarilganda kimyoviy reaksiyalar yuzaga keladi, natijada portlandsement klinkerining asosiy minerallari hosil bo‘ladi:
  
  • 
    uch kalsiyli silak (alit)-3CaO x SiO₂ (C₂S) – 40 – 65%;
    
  • 
    ikki kalsiyli silikat (belit) - 2CaO x SiO₂ (C₂S) – 15 – 40%;
    
  • 
    uch kalsiyli alyuminat – 3CaO x Al₂O₂ (C₃A) – 3 – 15%;
    

- to‘rt kalsiyli alyumoferrit - 4CaO x Al₂O₃ x Fe₂O₃ (C₄AF) – 10 –
20%.
Shunday qilib, portlandsement klinkerining asosiy minerallari kalsiyli
silikatlar bo‘lib, ushbu alit va belit miqdori yig‘indisi 75 – 80 % ga etadi.
Haroratning taxminan 1300 °C ga etishida barcha reaksiyalar asosan nihoyasiga etadi, ammo ohakning bir qismi mustaqil holatda qoladi. Haroratning yanada oshishida (1300 – 1450 °C) da xomashyo materiallarining qisman erishi – kuyishi yuzaga keladi.
Aylanma pechdan klinker yashil – ko‘k rang mayda granulalar (10 – 40 mm) ko‘rinishida chiqadi, so‘ngra uni 100 – 200 °C gacha havoda sovitib, yanada sovitish va saqlash uchun ombor yoki siloslarga joylashtiriladi.
Portlandsement klinkyerdan portlandsement olish uchun uni tabiiy gips va boshqa qo‘shimchalar bilan birgalikda maydalash zarur. Shunday qilib, klinker – bu kuydirilgan maxsulot, sement esa - maydalangan.
Gips (ikkilamchi sulfat kalsiy CaSO₄ x 2H₂O) sementga qotish muddatini boshqarish uchun qo‘shiladi (gipssiz maydalangan klinker juda tez qotadi). Boshqa qo‘shimchalar sementga uning xususiyatlarini o‘zgartirish va klinkerni iqtisod qilish uchun qo‘shiladi. Qo‘shimchalar turi va miqdoriga ko‘ra, portlansement klinker asosidagi sement nomi ham o‘zgaradi.
Portlansementning xususiyatlari. Maydaligi 008 – sonli elakdan o‘tgan sement miqdori bilan aniqlanadi (teshikcha o‘lchami 0,08 mm); elakdan sementning 85% dan kam bo‘lgan qismi o‘tishi kerak.
Sement donalarining o‘rtacha o‘lchami 15 – 20 mkm, bu 2500 -3000 sm³/g ga teng bo‘lgan yuzaga to‘g‘ri keladi. Mineral qo‘shimchalarsiz portlandsementning zichligi 3,1 g/sm³. Qotish muddati sementni suv bilan normal qorishtirilganda 45 min. dan 10 soatgacha tashkil etadi.
Portlansement va boshqa sementlarning muhim sifat ko‘rsatkichlaridan biri bu – faollikdir, bu ko‘rsatkich 1:3 (sement: qum sement qorishmasi va suv/sem (suv:sement nisbati)=0,4 bilan tayyorlangan 4x4x16 sm o‘lchamli namuna balkalarni siqilishda, hamda 28 kun qotishda olingan chidamlilik chegarasidir. Sement markasi deb, uning faolligi kattaligi olinadi, portlansementning quyidagi markalari mavjud M 400, M 500, M 550 va M 600.
Portlansement asosidagi sementlarning bir necha guruhlari mavjud.
I guruh. Maydalash jarayonida faol mineral qo‘shimchalar qo‘shilgan sementlar. Faol mineral qo‘shimchalar (FMQ) tabiiy yoki sun’iy modda bo‘lib, ular maydalangan holda:

• 
  o‘zicha qotmaydi;
  
• 
  havosimon ohak bilan aralashganda, unga qotish hususiyatini beradi;
  
• 
  portlandsement bilan aralashganda, sement toshning oddiy va mineral suvlardagi chidamliligini oshiradi.
  

Faol mineral qo‘shimchalarga tabiiy va sun’iy materiallar kiradi:

• 
  tabiiy: vulqonsimon (kul, trass, tuflar) va cho‘kma (diatomit, trepel, opokalar) tog‘ jinslari;
  
• 
  sun’iy: glinit semyanka (kuydirilgan tuproq), kremnezem – tuproq chiqindilari, granulali domna toshqoli, belit shlami (alyuminiy, soda ishlab chiqarish chiqindilari).
  

Portlandsementga faol mineral qo‘shimchalar qo‘shilganda, sement toshining suvga chidamliligi va korroziyaga chidamliligi oshadi.
Faol mineral qo‘shimchali sement turlari:

• 
  faol mineral qo‘shimchali portlandsement: PS D5 – 5% dan oshmagan qo‘shimchali, PS D20 – 20% dan oshmagan qo‘shimchali. Ko‘pgina qurilish qorishmalari va quruq qurilish qorishmalarni tayyorlash uchun ishlatiladi.
  
• 
  putsolan portlandsement (PPS) – 20 va 40% gacha qo‘shimchali. Suv osti va suvdagi konstruksiyalar betoni uchun, beton panellar va yirik bloklar montaji uchun mo‘ljallangan qorishmalar tayyorlashda ishlatiladi;
  
• 
  shlakoportlandsement (ShPS) – 20 va 80% gacha toshqol qo‘shimchali. ShPS beton va temir beton konstruksiyalarini tayyorlash uchun hamda qurilish qorishmalarini tayyorlash uchun ishlatiladi.
  

II guruh: maydalanish jarayonida yuzaki faol moddalar (YuFM) qo‘shilgan sementlar YuFM – yuzaki faol xususiyatli organik moddalar, 0,3% gacha qo‘shiladi.
YuFM xarakat mexanizmi bo‘yicha ikki guruhga bo‘linadi: gidrofil va gidrofob turiga bo‘linadi.
Gidrofil turidagi YuFM:

• 
  sement donalari yuzasini suv bilan yuvilishni yaxshilaydi;
  
• 
  sementning suv yutishini kamaytiradi.
  

Ta’sirining asosiy samaradorligi bo‘yicha qo‘shimchalar plastiklovchi – LST (ligmosulfonat texnik), LSTM (lignosulfonat texnik modifitsiyalangan), SDB (sulfit – drojali brajka), SSB (sulfatli – spirtli barda) bo‘ladi.
Gidrofil turdagi YuFM ni qo‘shganda plastifikatorli portlansement (PS PL) olinadi. Uni ketma ket muzlatilib eritiluvchi yoki namlanib quruvchi ta’sirga yuzma yuz keladigan konstruksiyalarda qo‘llash tavsiya etiladi. Plastifikatorli portlandsementli beton va qorishmalar g‘ovakligi kamroq va suv kirishi qiyinroqligi bilan ajralib turadi, shuning uchun ham ularning chidamliligi yuqori.
Gidrofob turdagi YuFM yuzani suv bilan yuvilishini kamaytiradi. Perlit qumidan tayyorlangan shtukaturka qorishmalari devor yuzasining alohida manzarali bezagi bilan birga, yuqori tovush yutish xususiyati hisobiga ichki xonalar qulayligini oshiradi va konstruksiyalarning yong‘inga chidamliligini ko‘paytiradi.
Perlit shtukaturka qorishmalari - turar joy, jamoat va ishlab chiqarish xonalari, erto‘lalarning g‘isht, beton, temir – beton, keramzit betondan ishlab chiqarilgan to‘siq konstruksiyalar devor to‘siq va chegaralarning issiqlik – texnik, tovush izolyatsiyasi va akustik xususiyatlarini yaxshilashga ishlatiladi. Qorishmalar tabiiy sharoitda qotadi.
30 mm qalinlikdagi perlit shtukaturka qatlami issiqlik uzatishi qarshiligi bo‘yicha 15 sm qalinlikdagi g‘isht devorga ekvivalent hisoblanadi. Stukaturkaning tovush yutishi g‘ishtnikidan 1,5 baravar ko‘p. Perlit shtukaturka bilan himoyalangan konstruksiyalarining yong‘inga chidamliligi oddiy shtukaturkali konstruksiyadan 2 baravar ko‘pligi bilan ajralib turadi.