Kompozitsion materiallarning zamonaviy texnologiyalari

Nazorat savollari:

1. 
   Fanning maqsad va vazifasi;
   
2. 
   Fanni ishlab chiqarishdagi o‘rni;
   
3. 
   Respublikamizda qurilish materiallarini ishlab chiqarishning rivojlanishi;
   
4. 
   Qurilish materiallarini ishlab chiqarishda xomashyo sarfini kamaytirish imkoniyatlari;
   
5. 
   Kompozitsion materiallardan qurilishda foydalanish;
   
6. 
   Kompozitsion materiallar to‘g‘risida asosiy tushunchalar;
   
7. 
   Kompozitsion qurilish materiallarining o‘rni va roli.
   

2. Kompozitsion materiallar. Turli strukturali kompozitsion qurilish materiallarini ishlab chiqarish asoslari. Kompozitsion materiallar

klassifikatsiyasi.
Qurilish soxasining ilmiy-texnik taraqqiyoti turli maqsadlarga mo‘ljallangan, turli kompleks xosslarga ega yangi va samarali qurilish materiallaridan foydalanishni taqazo etadi.
Uzoq davr mobaynida asosiy qurilish materiallari bo‘lib yog‘och, sopol, po‘lat, beton va temir-beton xizmat qilgan. Qurilish industriyasi va ilmiy-texnik taraqqiyotning rivojlanishi natijasida XX asrning ikkinchi yarmidan yangi - kompozitsion materiallar qurilish amaliyotiga joriy etila boshlandi. Hozirgi vaqtda ko‘pgina sanoat, fuqaro va turar-joy komplekslarini qurishni bunday materiallardan foydalanmay turib barpo etib bo‘lmaydi.
Kompozitsion qurilish materiallari ko‘p fazali sistemalar bo‘lib, ular ikki va undan ortiq turli xossalarga ega bo‘lgan monomateriallardan tashkil topgandir. Bir necha dastlabki komponentlarning birikuvi natijasida ma’lum xossalarga ega yangi materiallar hosil bo‘ladi. Shu bilan birga har bir komponent o‘zining induvidial xossalarini saqlab qoladi.
Kompozitsion qurilish materiallarini yaratishdan maqsad bu – dastlabki komponentlarning mexanik, issiqlik-texnik, shuningdek kimyoviy chidamlilik, uzoq vaqt chidamlilik va boshqa xossalariga nisbatan ishlab chiqariladigan materialning shunday xossalarini yaxshilash, yoki material tannarxini sanoat chiqindilaridan foydalanish xisobiga pasaytirishdir.
Kompozitsion qurilish materiallari qatoriga qorishmalar, betonlar, sopol, lok-bo‘yoq materiallari, shishaplastiklar, fibrobeton, asbestotsement, yog‘och- tolali va yog‘och-qipiqli plitalar va boshqa ko‘pgina ko‘p komponentli materiallarni kiritish mumkin.
Kompozitsion qurilish materiallarni yaratish g‘oyasi yangi emas, chunki qadimdan qurilishda pohol, somon va loydan tayyorlangan materiallardan foydalanib kelingan. Bu materialda loy bog‘lovchi material (matritsa), somon esa mustahkamlovchi armatura vazifasini bajaradi.
Shuningdek qurilishda matritsa sifatida sement va armatura sifatida – tabiiy tolali material asbestdan foydalanilgan asbotsement kabi kompozitsion materialdan ham uzoq vaqtdan buyon foydalanilmoqda.
Kimyo sanoatining rivojlanishi natijasida yangi kompozitsion materiallar – polimerbetonlarni yaratish imkoni bo‘ldi. Bu materiallarda bog‘lovchi sifatida mineral bog‘lovchilar asosidagi an’anaviy betonlarga nisbatan bir qancha xossalarni yaxshilash imkonini beruvchi turli sintetik smolalardan foydalaniladi. Shuni ta’kidlash lozimki bunday materiallardan foydalanish sohalari, ularning tannarxining yuqoriligi hisobiga ulardan foydalanishni texnik-iqtisodiy asoslashdan kelib chiqqan holda aniqlanadi.
Metall qotishmalaridan farqli o‘laroq, alohida fizik birikkan tashkil etuvchilar fizikaviy yoki fizik-kimyoviy o‘zaro ta’sir natijasida, har bir komponent alohida holda erisha olmaydigan, yaxshilangan xossalarga ega yangi material hosil bo‘ladi va shuning bilan birga har bir komponent o‘z xususiyatlarini saqlab qoladi.
Butun xajm bo‘yicha uzluksizlikka ega komponetlardan biri matritsa, kompozitsiya xajmi bo‘yicha alohida, ajratilgan komponent esa mustahkamlovchi yoki armaturalovchi deb xisoblanadi. Metallar va ularning qotishmalari, keramika, anorganik va organik bog‘lovchilar matritsali material bo‘la oladilar.
Mustahkamlovchi yoki armaturalovchi komponent bo‘lib ko‘pgina hollarda yuqori dispers kukunsimon zarralar yoki turli tabiatga ega tolali materiallar xizmat qilishi mumkin. Matritsa kompozitsiyaning monolitligini ta’minlab, armaturalovchi tolalarning o‘zaro joylashuvi va buyum shaklini, tolalarga yuklanishni bir xilda tarqalishini va buzilish vaqtida tola bo‘laklariga qayta taqsimlashni ta’minlaydi.
Material matritsasi buyumlarni tayyorlash usullarini, bino konstruksiyalarini gabarit o‘lchami va shaklini bajarish imkonini, texnologik jarayonlar parametrlarini va boshqalarni belgilaydi.
Kompozitsion materiallarning komponentlari o‘zaro bir-birga yaxshi mos kelish xususiyatiga ega bo‘lishlari zarur. Bu nafaqat turli tashkil etuvchilar o‘rtasidagi o‘zaro tishlashishga (adgeziyaga), balki boshqa bir qator xossalarga ham bog‘liqdir.
Misol uchun, agarda kompozitsion materialdan o‘zgaruvchan harorat sharoitida foydalaniladigan bo‘lsa, materialning uzoq vaqtga chidamliligi shartini, tashkil etuvchi komponentlarning issiqlikdan chiziqli kengayish koeffitsientining bir-biriga yaqinligi tashkil etadi. Temir-betonning haroratdan deformatsiyalanishga chidamligining yuqoriligini bunga misol qilib ko‘rsatish mumkin: α_bet= (10-14)· 10^-6, α_armatura= (11-12) )· 10^-6.
Kompozitsion materiallarda alohida komponentlar shunday o‘zaro ta’sirga kirishishi zarurki, bunda ularning faqat yaxshi xususiyatlari, ya’ni xossalari yuzaga kelib, kamchiliklari qisman yoki umuman yo‘qolishi zarur. Bu vaqtda belgilangan xossalar kompleksiga ega materialni olishda ratsional texnologiya prinsipi muhim ahamiyat kasb etadi.
Zamonaviy qurilish materialshunosligida professor V.I.Salomatov maktabining polistruktura nazariyasidan kelib chiqadigan alohida texnologiya prinsipi diqqatga sazovordir.
Polistruktura nazariyasiga ko‘ra kompozitsion materiallar “struktura ichidagi struktura” prinsipi bo‘yicha materialning butun xajmi bo‘yicha o‘zaro bog‘langan va o‘zaro bir-birining ichiga kirgan atom va molekulardan tortib, to dag‘al strukturalardan tashkil topgan deb qaraladi.
Injenerlik masalalarini xal etishda kompozitsion materiallarni ikki darajada makro- va mikrostruktura darajalarida o‘rganish bilan kifoyalanish mumkin. SHuning bilan birga mikrostruktura darajasi matritsa xossalari bilan (bog‘lovchi
modda) xarakterlanadi. Makrostruktura esa kompozit uchun to‘laligicha xarakterlanadi.
Kompozitsion materiallarning polistruktura nazariyasiga muvofiq aralashmalarni tayyorlashning alohida texnologiyasidan foydalanish zarur, ya’ni: bog‘lovchi (minera yoki polimer) o‘z texnologiyasi bo‘yicha alohida tayyorlanadi, keyin esa to‘ldirgich va armaturalovchi elementlar bilan qo‘shiladi. Tayyorlashning bunday texnologiyasi material yoki buyum tayyorlash vaqti va xarajatlarini kamaytirib, aralashma yoki qorishmalarning bir xilligini ta’minlaydi. Kompozitsion materiallari tayyorlashning zamonaviy texnologiyalari quyidagi asosiy prinsiplarga tayanadi:

1. 
   Bog‘lovchi modda sarfini qisqartirish va kompozitlarning fizikaviy- mexanik, texnologik va ekspluatatsion xossalarini yaxshilash maqsadida, bog‘lovchini tayyorlash davrida kimyoviy qo‘shimchalardan (modifikatorlar, plastifikatorlar, sirt-faol moddalardan) keng foydalanish;
   
2. 
   Talab etiladigan disperslik, granulometrik tarkib va fizik-kimyoviy faol mayda kukun to‘ldirgichlardan foydalanish;
   
3. 
   Kukun va yirik to‘ldirgichlarni fizikaviy va kimyoviy usullar bilan faollashtirish;
   
4. 
   Kompozitlarni xossalarini yaxshilash uchun binar kukun to‘ldirgichlardan foydalanish;
   
5. 
   Mustahkamlovchi qo‘shimchalar sifatida armaturalovchi tolalardan foydalanish;
   
6. 
   Kompozitlarnining vazifasidan kelib chiqqan xolda ularni optimal to‘ldirish;
   
7. 
   Mikro- va makrodarajada struktura hosil bo‘lishini ta’minlashni xisobga olgan xolda qorishmalarni tayyorlash texnologik rejimini – qorishmani aralashtirish, issiqlik ishlovi berish, zichlash va boshqalarni tayinlash. XX asr oxirlarida ko‘plab turli asosli kompozitsion qurilish materiallarining yaratilishi, ularni turli belgilari bo‘yicha tizimlashtirish va klassifikatsiyalashni talab etadi.
   

Shuni ta’kidlash zarurki ko‘plab klassifikatsiyalar etarli darajada shartli xisoblanadi.