ҚҰрылыс материалдары. Құрылыс материалдары. рылыс материалдары
 Скачать 42.72 Kb.
|
|
Құрылыс материалдары — үйлерді, ғимараттарды салу мен жөндеуде пайдаланылатын табиғи және жасанды материалдар мен бұйымдар. Негізгі құрылыс материалдарының түрлері: табиғи тау жыныстарынан жасалған құрылыс материалдары (дара тастар, қиыршық тастар, т.б.); органикалық (битум, қарамай, синтетикалық шайыр, т.б.) және бейорганикалық (цемент, әктас, гипс, т.б.) байланыстырғыш материалдар; жасанды құрылыс материалдары және құрастырмалы құралымдар мен бұйымдар (құрылыстық керамика, бетон, темір-бетон, асбест-цемент, темір, шыны және силикаттан жасалған бұйымдар); ағаш материалдары және олардан жасалған бұйымдар (есік және терезе блоктары, ағаш талшықты және ағаш үгінділерінен жасалған тақталар, т.б.); металдан жасалған бұйымдар (көтергіш және қоршау құралымдары, құбырлар, рельстер, т.б.); синтетикалық шайырлар мен пластмассалар (линолеум, пенопласт, т.б.). Әр түрлі табиғи тау жыныстарынан іргетастар, қабырғалық әшекейлік, т.б. құрылыс материалдары жасалынады. Органикалық байланыстырғыш заттардан жол құрылысына қажетті жабын, ылғал өткізбейтін заттар дайындалады. Ағаш жаңқасынан жұқа әшекейлік тақталар жасау үшін байланыстырғыш заттар ретінде синтетикалық шайырлар пайдаланылады. Бейорганикалық заттардың ішіндегі ең негізгісі – цемент. Одан бетон, темір-бетон, асбест-цемент, құрылыс қоспалары сияқты құрылыс материалдары жасалады. Әктастан бу қысымымен алынатын силикаттық бетон, кірпіш әрі құрылыстық қоспалар дайындалады. Жасанды құрылыс материалдары жасалу технологиясына қарай байланыстырғыш заттар көмегімен жасалатын бетон, темір-бетон, асбест-бетон, асбест-цемент, силикаттық бетондар мен кірпіш, құрылыс қоспалары; саз топырақтан (балшықтан) күйдіру арқылы алынатын керамикалық құрылыс материалдары; құмды түрлі қоспалар қосып балқыту арқылы алынатын кеуек материалдар, ситалдар, минералдық мақталар болып бөлінеді. Жасанды құрылыс материалдарының негізгі бір түрі – металдар. Олар құрылыста әр түрлі құралымдар (көпірлер, өндірістік құрылыстар, жер сілкінісіне шыдамды құрылыстық қаңқалар және темір-бетон арматуралар, т.б.) жасауға пайдаланылады. Ағаш материалдары және олардан жасалған бұйымдарға ағашты механикалық өңдеу барысында алынатын материалдар (бөренелер, кесілмелі материалдар, паркет, фанера, т.б.) кіреді. Металдардан, негізінен, болат илемі құрылыста кеңінен қолданылады. Олардан темір-бетондарға қажетті арматуралар, ғимараттың каркастары, көпірдің құрылыстық өткіндері, жылыту жүйелері, жабын материалдары, т.б. жасалады. Әлемдік практикада ең алғаш Қазақстанда жаңа керамикикалық “золокерам” материалдары жасалып, өндіріске енгізілді. Құрылыс материалдары өздерінің қасиеттеріне байланысты əртүрлі бұйымдар, конструкциялар жасау үшін қолданылады. Ол бұйымдар құрылыста қолдану шартына сай алуан түрлі. Мысалы, көп қабатты үй салу үшін мынадай бұйымдар, конструкциялар пайдаланылады: фундамент, баған, арқалық, қабатаралық жəне төбелік жабындар, сыртқы жəне бөлмеаралық қабырғалар. Үй құрылысында бұлардан басқа, жылу-дыбыс-ылғал өткізбейтін бұйымдар да қолданылады. Пайдаланылатын орнына, атқаратын міндетіне байланысты құрылыс материалдары екі топқа бөлінеді. Бірінші топқа: үйлерге басқа да ғимараттарға түсетін күшке төтеп бере алатын, конструкциялар деп аталатын материалдар жатады. Олар: 1) табиғи тас материалдар; 2) минералды шикізаттарды термиялық əдіспен өңдеу арқылы алынатын материалдар – керамикалық бұйымдар, шыны ситалдар, байланыстырғыш заттар, металдар; 3) минералды байланыстырғыш заттардың негізінде дайындалатын материалдар – бетондар, темірбетондар, құрылыс ерітінділері, автоклавта өндірілетін бұйымдар; 4) органикалық материалдар – ағаш материалдар, органикалық байланыстырғыш заттар, полимерлер; 5) композициялық материалдар – асбестцемент, бетонполимер, фибробетон, шыныпластик. Екінші топқа: арнаулы міндет атқаратын конструкцияларда (бұйымдарда) пайдаланылатын “арнаулы орындарда қолданылатын” материалдар жатады. Бұлар – бұйымдардың эксплуатациялық қасиеттерін жақсарту, үйдің ішін – жайлы, ал сыртын көркемдеу мақсатымен, əрі конструкцияларды зиян келтіретін ортадын қорғау үшін қолданылады. Олар: 1) жылу өткізбейтін жылуизоляциялық материалдар (шыныдан істелінген мақта, ағаш талшықты плиткалар, арболит, т.б.); 2) дыбыс өткізбейтін материалдар (тесіктелген – перфорацияланған ағаш жоңқалы тақталар, акмигран, фибролит); 3) тыстағыш (өңдегіш) материалдар (табиғи тастардан істелінген үйдің ішін, сыртын əшекейлейтін, оларға өң беретін мəрмəр, гранит тақталар мен жасанды материалдар – керамикалық тақталар, т.б.);4) коррозияға төзімді материалдар (сыр, лак, бояулар, металл бұйымдарының бетіне тысталатын – қондырылатын заттар); 5) төбе конструкцияларын жабатын су, ауа өткізбейтін гидроизоляция-лық жəне герметикалық (саңылаусыздандырғыш) материалдар (рубероид, толь, мастикалар, герметиктер); 6) отқа төзімді кірпіштер (динас, шамот, т.б.); 7) радиоактивтік сəулеге төзімді материалдар (ауыр толтырғыштар – барит, металл жоңқалар, т.б. негізінде дайындалған өте ауыр бетондар). Құрылыс материалдарының қасиеттерін стандарттау. Құрылыс материалдарының физикалық қасиеттеріне: олардың тығыздық кеуектілігі, ылғалдылығы, су сіңіргіштігі, аязға төзімділігі, жылу өткізгіштігі, т.б., ал механикалық қасиеттеріне – олардың деформациялық (серпімділік, пластикалық) қасиеттері, беріктігі, қаттылығы, үйкеліске, ұруға жəне тозуға төзімділігі, т.б. жатады. Əртүрлі өнеркəсіптік, азаматтық, т.б. құрылыстарда материалдарды белгілі орында (фундаментте, қаңқада, қабырғада, т.б.) атқаратын қызметіне сай пайдалану үшін, олардың қасиеттерін жақсы білу қажет. Бұл қасиеттер құрылыс материалдарының стандарттарында (ГОСТ, ОСТ, т.б.) келтіріліген сан көрсеткіштерімен сипатталынады да, “Құрылыс нормалары мен ережелеріне (СНШ)” сəйкес қолданылады. Халықаралық айырбас, сауда жүргізу үшін əр мемлекет құрылыс материалдарын өндіргенде ИСО-ның (халықаралық стандарттарды бекітетін мекеме) талаптарын да бұлжытпай орындауы керек. Стандарттар орыс тілінде жазылатын аттарының бас əріптерімен белгіленген: ГОСТ (государственный общесоюзный стандарт) – ол құрылыс материалдарын өндіретін кəсіпорындармен, олардың ведомстволығына байланыссыз, міндетті түрде орындалатын бүкілодақтық мемлекеттік документ, шарттар. ОСТ (отраслевой стандарт) – ол салалық (ведомствалық), РСТ – республикалық, ал СТП – (стандарт предприятия) – кəсіпорындық стандарттар. СНиП (строительные нормы и правила) дегеніміз – құрылысты жобалау, оны құру үшін қолданылатын материалдарды тиімді пайдалану туралы, барлық мекемелер міндетті түрде қолданылатын, бүкілодақтық нормативтік документтердің жиынтығы. Құрылыс материалдары саласында ең көп тараған стандарттардың бірі – ТУ (технические условия) – техникалық шарттар. Бұларда құрылыс материалдарын таңбалау, буып-түю, тасу, сақтау туралы шарттар қойылады жəне олардың үлгілерінің немесе өздерінің сапасын сынау əдістері келтіріледі. Техникалық талап (шарт) қойылған ережелері бар бұл стандарттар құрылыс материалдарының сапа көрсеткіштерін нормалайды (мөлшерлейді). Мысалы, ГОСТ-10178-85 кəдімгі портландцементтерінің мынадай сапа көрсеткіштерін мөлшерлейді – ұнтақтық дəрежесін, яғни майдалық мөлшерін (нөмірі, яғни тесіктерінің диаметрі 0,08 мм елеуіште (електе) өтпей қалатын цемент қалдығының проценті бойынша анықталады), нормалы қоюлығын (цементтің нормалы илемін, яғни қамырын алу үшін қажетті су мөлшері проценті бойынша), ұштасу мерзімін (цементті сумен араластырғанда пайда болған коллоид ерітіндісінің коагуляциялану салдарынан гель деп аталатын қатты денеге айналу, яғни ауысу уақыттарымен, мерзімдерімен сипатталынады), маркасын (элементтің, оған салмағынан үш есе көп) құм қосып дайындалған, ерітіндісінен жасалған үлгінің, 200С-та 28 тəулік бойы қатайғанда ие болатын, сығу күшіне, беріктілік шегіне тең. Портландцементтің осы келтірілген сапаларына стандарт мынадай шарт қояды – елеуіштегі қалдық проценттен артық болмауы, қамырының нормалы қоюлығы 23...26% аралығында болуы, ұстасу мерзімі 45 минуттан ерте басталмауы, ал ұстасудың аяқталуы 1 сағаттан кем болмауы, құм қосып жасалған үлгісінің беріктілігі 400…600 кг с/см2 аралығында болуы керек. Стандарттарда бірінші цифрлар – олардың нөмірін, екінші цифрлар – бекітілген жылын көрсетеді; олар 5-10 жылда ғылым мен техника жетістіктеріне байланысты қайта қаралып, бекітіліп отырады. Стандарт шарттарын бұлжытпай, тиянақты, жауапты орындау керек. Құрылыс материалы қасиеттерінің, оның құрамы мен құрылымына байланыстылығы. Құрылыс материалдарының қасиеттері, олардың құрамы мен құрылымына байланысты. Құрамдар – химиялық, минералдық жəне фазалық болып бөлінеді. Материалдық химиялық, яғни химиялық элементтерден тұратын, құрамына қарай, оның отқа, микроорганизмдер əсеріне төзімділігін, механикалық, т.б. техникалық қасиеттерін жорамалдауға болады. Құрылыс материалдары ішінде көп тараған бейорганикалық байланыстырғыш заттар мен табиғи тас материалдардың химиялық құрамы əдетте оксидтермен (тотықтармен) сипатталынады. Минералдар – негізгі жəне қышқыл тотықтардың өзара байланысуынан түзіледі (құралады). Мысалы, портландцемент құрамында үш кальцийлі силикат – минерал 3CaOּ SiO2 (қысқаша C3S) көбейсе (45-60%), оны құммен, сумен араластырғанда цемент тез қатаяды да, беріктілігі өседі. Құрылыс материалдары 7 Фазалық құрам қатты қаңқа жəне ауамен, сумен толған саңылауларда түзіледі. Саңылаулар ішіндегі судың қатты затқа (мұзға) айналуына байланысты, материалдардың қасиеттері өзгереді – аязға төзімділігі төмендеп, жылу өткізгіштігі өседі. Көп құрылыс материалдарының құрылымы олардың бөлшектерінің (түйірлерінің) ірілігін, формасын өзара орналасуын, байланысуын көрсетеді. Құрылым үш дəрежеде анықталады: 1) материалдың макроқұрылымы (құрылымдағы саңылаулардың мөлшері 1-2 мм) жəй көзбен көру арқылы; 2) микроқұрылымы 50-ден 2000 есеге дейін оптикалық микроскопта үлкейту арқылы; 3) материал құрайтын заттың ішкі құрылымы ондаған мың есе үлкейтіп көрсететін электрондық микроскопта рентген сəулесімен зерттеу арқылы. Қатты құрылыс материалдарының макроқұрылымы конгломератты, ұялы ұсақ саңлаулы, талшықты, қабатты, т.б. болуы мүмкін. Мұнда конгломератты (латынша – жиналған, құрылған деген сөз) құрылым əртүрлі. Мысалы құмнан, малта (жұмыр) немесе жарықша (қиыршық) тастардан, осыларды байланыстыратын заттардан құралған құрылым – көбінесе бетондардың сан алуан түрлеріне, ұялы құрылым макросаңылаулы газ бен көбік бетондарға, ұялы пластмассаларға, ал ұсақ саңылаулы құрылым – қамырға көп су қосып, оны күйдіргенде жанып кететін қосындылар – қосу əдістерімен жасалған керамикалық материалдарға тəн. Талшықты құрылым ағаш материалдарға – шыны мақтадан жасалған бұйымдарға, қабатты құрылым қағазпластқа, текстолитке тəн. Материалдардың микроқұрылымы олардың бөлшектерінің мөлшерін, формасын, материал көлеміндегі санын (оптикалық микроскопта ауданның 1 см2 келетін бөлшек санымен сипатталады) көрсетеді. Материал түзетін заттардың ішкі құрылымы, кристалл немесе аморф түрлі болады. Кейбір заттардың, мысалы кварцтың ізі, құрылымы осы екі түрде де кездеседі; ал кристалды түрі тұрақтырақ. Өйткені ол əкпен қосылу үшін 1750С жəне 1 МПа қысым қажет. Ал аморфты түрде кездесетін кварцтрепел кəдімгі температурада (20оС шамасында), ешқандай қысымсыз əкпен байланысып, кристалл – түрлі сулы силикат түзеді. Құрылыс материалдарының берік, қатты, балқығыш, т.б. қасиетті болуы, оларды түзетін заттардың ішкі құрылымына – кристалл торларының түріне (текшелі, гекоагональды, т.б.) байланысты. Атомдардың кристалл ішінде орналасуы мен атомдардың аралығын рентген сəулесінің заттың атомдық жазықтықтарынан, атомдарынан кері шағылысып, экранға түсетін дақтарына қарап анықтауға болады. Өйткені, затты құрайтын атомдардың ара қашықтығы рентгендік сəуле Құрылыс материалдары 8 толқынының ұзындығымен шамалас. Электрон сəулесі толқынының ұзындығы, рентген сəулелерінікінен əлдеқайда кем екені ақиқат. Ренгенограммада майда фазалардың сызықтары өте көмескі көрінеді, сондықтан оларды жоғарғы дəлдікпен өлшеу мүмкін емес. Мұндай жағдайда электронография (электрондардың затқа жұтылмай қарқынды шағылысатын-дығына негізделген) Керамикалық кірпішті материалдар. Қазақстан Президентінің халыққа жолдауында, қазіргі қарқынды жүріп жатқан құрылыстың материалға қажеттілігін қамтамасыз ету мақсатында құрылыс материалдары мен бұйымдарын өндіру саласын ұлттық-инновациялық жүйе арқылы дамыту, жалпы елдің экономикалық өрлеуінің бір бағыты болатыны айтылды. Осыған орай, қала құрылысының сәулетті жоспары, тұрғын үйлердің іргетасының нық қалануы, сапалы қабырғалардың тұрғызылуы, ғимараттадың барынша адам өміріне қауіпсіз, жайлысалынуы сәулетшілер мен құрылысшылардың қызметін молайтып, талаптарын күшейтеді. Қазіргі таңда құрылыс материалдарын өндірудегі ең басты көзделетін мақсат: жаңа технология арқылы қалдықсыз, энергия және еңбек ресурстарын аз жұмсау арқылы құрылыстың жоғарғы талаптарына жауап беретін жаңа өнім өндіру. Керамикалық деп әр алуан ылғалдылықтағы, көпшілігінде минералдық немесе органиакалық қоспалары бар, саздың біркелкі массадан түрлі тәсілдермен қалыпталып және жоғарғы температурада күйдіріліп жасалатын жасанды тас материалдары мен бұйымдарын айтады. Тиімді бұйымдарды пайдалану арқылы қоршалаушы конструкция қалыңдығын, массасын және керамикалық материалдар мен оларды қалауға жұмсалатын ерітінді шығынын азайтуға, осының нәтижесінде құрылыс құнын төмендетуге мүмкіндік туады. Шартты тиімді керамикалық кірпіш орташа тығыздылығы 1400-1600кг/м3 арасында жылуоқшаулағыш қасиеті жоғары, салмағы жеңіл болып келеді. Керамикалық кірпіш құрылыста жетіспейтін металлдарды, цемент және транспорт құралдарын үнемдеуге мүмкіндік береді. Жалпы өндіріс балансында және қабырға материалдарын қолдану бойынша керамикалық кірпіш 30%-ды құрайды. Кірпіш күн энергиясын қабылдай отырып, баяу және біркелкі жылуды таратып отырады, ол жаз мезгілінде тез ысып кетуден, ал қыс мезгілінде жылуды сақтауға мүмкіндік береді. Кірпішті қабырға өзінің қалыңдығынан буды өткізу арқылы тыныс алады. Нәтижесінде бөлмеде бірқалыпты ылғалдылық дәрежесі сақталады. Шартты тиімді керамикалық кірпіштің ең негізгі қасиеті де сол жылуоқшаулағыштығы. Яғни шартты тиімді керамикалық кірпіштен тұрғызылған ғимарат немесе үй қабырғасы жазда салқын, қыста жылы жайлылық береді. Гипсті материалдар Бейорганикалық байланыстырғыш заттар деп – сумен араластырғанда жақсы иленетін жəне бірте-бірте қатайып, тасқа айналатын минералдардан құралған, таужыныстардан күйдіру арқылы алынатын ұнтақтарды атайды. Сондықтан олар – бейорганикалық немесеминералды байланыстырғыш заттар деп аталынады. Минералды байланыстырғыш заттар алдымен 2 ірі топқа: ауалық жəне гидравликалық болып бөлінеді. Ауалық байланыстырғыш заттарды сумен араластырғанда алынатын қамыр тек ауада ғана қатайтып, қатаю салдарынан пайда болған беріктігін сақтайды. Бұл топқа: гипс, əк, магнезиалды байланыстырғыш заттар мен сұйық шыны жатады. Гидравликалық байланыстырғыштардан су қосып алынатын қамыр, алдымен ауада аз уақыт қатайғаннан барып, су астында жəне басқа ылғалды жерде одан əрі беріктелініп, қатая түседі. Бұл топқа портландцемент пен оның түрлері, глинозем цементі жəне оның негізінде алынатын цементтер, гидравликалық əк жатады. Гипстің жылдам қатаюы мен жоғары қалыптау қасиеттері, гипс бұйымдарын өндірудің технологиялық процесін қысқартуға, қалыптардың айналымдылығын жоғарылатуға мүмкіндік береді. Бұл ғимараттардың құралмалы ірі өлшемді элементтерін дайындауға жəне құрылыс төмендетуге жол ашады. Гипс бұйымдары салыстырмалы төмен тығыздығына қарамастан беріктігі, жылу өткізгіштігі мен дыбысизоляциялық қасиеті жоғары. Олар механикалық өңдеуге ыңғайлы (кесіледі, бұрғыланады, т.б.) жəне əртүрлі түстерге боялады. Жоғарыда келтірілген артықшылықтармен қатар, гипс бұйымдарының айтарлықтай кемшіліктері де бар – суға төзімсіз, гипс бұйымдары ылғалданғанда беріктілігі көп төмендейді, сондай-ақ жайылымдылық байқалады (тұрақты салмақ пен пластикалық деформацияның артуы). Сондықтан гипс бұйымдарын тек құрғақ бөлмелерде сақтап, ылғалданудан қорғау керек. Жайылымдылықты азайту үшін гипс массасына ұнтақталған домна шлагын қосады. Гипс бұйымдары – гипс пен гипсбетон түрлеріне бөлінеді. Гипс бұйымдарын илемінен (кейде аздаған органикалық немесе ұнтақталған минералдық толтырғыштар қосады) дайындайды. Гипсбетон бұйымдары гипс ерітіндісінен немесе жеңіл əрі кеуекті минералдық толтырғыштар қосылған бетоннан жасалады. Гипс тасы құм мен қиыршық тасқа қарағанда жақсы жабысады. Минералдық толтырғыш ретінде отын мен домна шлактары, туф пен пемза шақпақ тасы, ұлутас, т.б. ал органикалық толтырғыш ретінде – ағаш түгі, сабан, қамыс, ұнтақталған қағаз қалдықтары, үгінділер, т.б. қолданылады. Толтырғышты қолдану – гипс шығынын азайтқанымен, бұйым беріктілігін төмендетеді. Гипс пен гипсбетон бұйымдарының беріктілігін арттыру үшін судың шығынын азайтады, ал қалыптағанда – дірілдету, гипстеу, нығыздау қолданылады. Гипс пен гипсбетон бұйымдарын өндіруде құрылыс беріктігі жоғары, сондай-ақ беріктілікті жоғарлатуымен бірге, болат арматура коррозиясын туғызбайтын гипс-шлак араласпа цементін қолданады. Дайындалуы бойынша гипс пен гипсбетон бұйымдары мына топтарға бөлінеді: аралық қабырғаларға арналған тақталар мен панельдер, аралық төсемдерге арналған бұйымдар; қабырғаларды өңдеуге арналған парақтар (құрғақ гипс сылағы); қабырғалық тастар: жылу изоляциялық бұйымдар; сəулетті-əсемдік бөлшектер (карниздер, төбелік розеткалар, плафондар, фризолар, т.б.). Портландцемент дегеніміз – əктас пен балшықтан құрастырылған қоспаны 1450°С-та күйдіру арқылы алынатын, негізінде кальций силикаттарынан тұратын клинкерге біраз гипс қосып, ұнтап өндіретін гидравликалық байланыстырғыш зат. Портландцемент клинкерінің құрамы. Химиялық құрамы, %: кальций оксиді 63-66; кремний оксиді 21-24; алюминий оксиді 4-8; темір оксиді 2-4; жинағы 95-97. Құрамыны қалған 3-5%-ті шикізат ішінде кездесетін, негізгі заттардан басқа, қосымшалар (магний оксиді, т.б.). Минералдық құрамы: клинкер мынандай төрт негізгі минералдан тұрады, %: үш кальцийлі силикат (алит) 40-60; екі кальцийлі силикат (белит) 20-30; үш кальцийлі алюминат 4-12 жəне төрт кальцийлі алюминий феррит – 10-20. Бұл минералдардың химиялық формуласы былайша қысқартылады: 3СaO× SiO2 – С3S ; 2CO2 × SiO2 × C2S; 3СаO× Al2O3 – C3A; 4CO2 × Al2O3 × Fе2O3 – C4Al. Цемент құрамының оның қасиеттеріне тигізетін əсері. Клинкерде алит минералы көбейген сайын алғашқыдан алынатын цемент тез қатаяды да, соңғының маркасы жоғары болады. Үш кальцийлі алюминат көбейсе де цемент тез қатаяды, бірақ беріктігі азаяды. Құрамында екі кальцийлі силикат көбейсе, цемент баяу қатаяды, сөйте тұра уақыт өткен сайын, оның беріктігі арта түседі. Қорыта айтқанда, цемент минералдарының ең тиімдісі – үш кальцийлі силикат (С3S). Магний оксиді клинкерге əктас арқылы келеді (енеді) . Ол 5%-ке дейінгі мөлшерде пайдалы, себебі ол клинкер балқымасының сұйықтығын арттырып, алиттің түзілуін тездетеді. Магний оксиді алитпен қосылып, қатты ерітінді түзеді. Клинкерде біраз магний оксиді, периклаз минералы (МgО) күйінде қалады. Бұл минерал – оксид немесе минералдармен байланыса алмай, бос қалған кальций оксиді сумен реакцияға өте баяу түсетіндіктен, алдымен цемент қамырының, онан соң цемент тасының көлемін бірқалыпты өзгертпеуіне зиянды əсерін тигізеді. Сондықтан клинкерде бұл байланыспаған бос оксидтер мөлшері 1- 2% - тен аспауы керек. Портландцементтің қасиеттері. Цемент ұнтағының тығыздығы мен майдалық мөлшері. Портландцементтің шын тығыздығы 3,1 г/см3, орташа тығыздығы 1,1 г/см3 (бос салғанда) жəне 1,3 г/см3 (нығыздап салғанда). Цемент ұнтағының майдалық мөлшері № 008 елеуіште қалған қалдықтың 15% -тен кем болу шартының сақталуымен сипатталады. Цемент қамырының нормалы қоюлығы, ұстасу мерзімі мен көлемінің бірқалыпты өзгеруі. Портландцементтен нормалы қоюлығы бар қамыр алу үшін қажетті су мөлшері 24-28%, портландцемент қамырының ұстасу мерзімі 45 минуттан ерте басталмауы, ал ұстасудың аяқталуы 10 сағаттан кем болмауы керек. Егер алдын ала 24 сағат қатайған кішкене шелпек тəрізді үлгіні 3 сағат суда қайнатқанда, ол радиала шелпекшенің ортасының (төбесінен) шетіне (етегіне) дейін жететін жарықтар (сызықтар) бермесе, онда қамыр көлемін бірқалыпты өзгертеді дейді. Яғни, оның бұл сапа көрсеткіштігі – стандарттың шартына сай оны қанағаттандырады. Цемент тастың қатаюы, беріктігі жəне маркасы. ТМД-да портландцемент төрт маркалы болып өндіріледі: 400, 500, 550 жəне 600. Цементтің маркасы оның 1 салмақтық бөліміне 3 бөлім құм қосып дайындалған ертіндісіден жасалған үлгінің 20°С-та 28 тəулік бойы қатайғанда ие болатын созу күшіне беріктік шегін табу арқылы анықталады. Үш тəулік ішінде портландцемент тасы маркалы беріктігінің 40-50%-не, жеті тəулік ішінде 60-70%-не ие болады. Цементтің ұнтақтық дəрежесі мен қатаю температурасы жоғарылаған сайын, портландцемент тез қатаяды. Яғни, оның беріктігі жылдам өседі. Қазақстанда 5 цемент заводы бар: Сартөбе жəне Ақтау поселкелерінде (Оңтүстік Қазақстан, Қарағанды облыстарында), Шымкентте, Семейде, Өскеменде. Төменгі 6.3-аналогтық кестеде əктас негізінде өндірілетін байланыстырғыш заттардың салыстырмалы технологиясы, құрамы мен қасиеттері келтіріледі. Одан шикізаттары əктас пен балшық болғанымен, соңғылардың шихтадағы мөлшері мен олар қай температурада күйдіруіне байланысты сапасы əртүрлі байланыстырғыштар алуға болатындығы аңғарылады. Бетондар дегеніміз – байланыстырғыш затқа (ол бетон көлемінің 10-15%-і) белгілі мөлшерлерде (85-90%) толтырғыштар мен су қосқанда қоспаның қатаю нəтижесінде алынатын жасанды тас. Бетондану деп – бетондардың құрылымы мен қасиеттері жөніндегі қолданбалы ғылымды атайды. Оның негізгі міндеті – бетондардың құрамы, құрылымы мен қасиеттері арасындағы байланыстылықты зерттеу, табу. Бұлардың арасындағы байланысты тану – материалдық (химиялық) құрамды үйлестіру мен құрылымға ықпал ететін сыртқы əсерлер арқылы белгілі бетондардың сапасын жақсартуға емес, керісінше ерекше қасиеттері бар принципті жаңа бетондар жасауға мүмкіндік туғызады. Бетон құрамы ондағы толтырғыш түйірлерінің арасындағы қуыстардың цемент таспен толтырылған дəрежесіне байланысты үш түрге бөлінеді. Бірінші құрылымда – толтырғыш қуыстары арасында цемент қамыры, ал қатайғаннан соң цемент тасы көп; мұндай құрылымда толтырғыштар цемент қамырында “жүзеді”. Екінші құрылымда – керісінше цемент аз, яғни толтырғыш түйірлері бəрі бірдей цемент таспен қоршалынбайды. Бұл жағдайда бетон берік болмайды, өйткені ол күш түскенде толтырғыш түйірлерінің цемент таспен қоршалынбаған, яғни біріктірілмеген жерінен оңай-ақ қирайды. Бетонның ең тиімді құрылымы – цемент тас толтырғыш түйірлерін жұқа қабатпен жауып, оларды өзара тек аз ғана алшақтатқанда түзіледі. Осы жағдайда, яғни тек үшінші құрылымда – бетонның қажетті беріктігі, цементті ең аз салыстырмалы мөлшерде қосқанда қамтамасыз етіледі. Бетон құрамындағы ең қымбат бөлімінің – цементтің шығынын қысқарту мақсатымен толтырғыштар арасындағы қуыстарды азайту қажет. Ол үшін толтырғыштардың ірі түйірлері арасындағы қуыстарға, одан гөрі майда түйірлері орналасуы керек. Бұл жағдайда бетон тығыз құрылымды болып, беріктігі артады. Қасиеттеріне сай бетондардың қолданылатын орындарын ұтымды таңдау да оларды құрылыста пайдаланудың тиімділігін арттырады. Орташа тығыздығына қарай бетондар: ерекше ауыр – бір текше метрде 2600 кг артық, ауыр – 2100-2600 кг аралығында, жеңілденген – 1600-1100 кг аралығында, жеңіл – 1200-1800 кг аралығында жəне ерекше жеңіл – 1200 кг-нан кем (көбінесе 500-600 кг аралығында) болып бөлінеді. Бұлардың ішінде өте көп тараған түрі – ауыр бетондар, осы себепті бұларды кəдімгі бетондар немесе анықтамасыз "бетондар" деп атайды. Ауыр бетондар үшін толтырғыштар ретінде көбінесе жасанды жарықшақ немесе малта тастар мен кəдімгі құм қолданылады. Жеңіл бетондар үшін кеуекті толтырғыштар – табиғи пемза, туф немесе жасанды керамзит, аглопорит, т.б. пайдаланылады. Полимерлі материалдар табиғи немесе жасанды жоғары молекулярлы органикалық байланысқан атомдардың үлкен сандарынан тұрады. Полимерлердің молекулаларының құрылымы сызықтық немесе көлемдік сипатта орналасады. Полимерлердің молекуласының сызықтық құрылымы жылу иілгіштік қасиетке ие - қыздырған кезде жұмсарып салқындаған кезде жаңадан қатаяды. Жұмсару мен қатаю көп мәрте жүргізілуге болады. Көп мәрте қыздырылдып салқындатылуы материалдың қасиетін (полиэтилен, полистирол) өзгерте алмайды. Полимерлердің молекуласының көлемдік құрылымы жылу реактивтік қасиетке ие-олар көп мәрте балқытылып және қатая бермейді. Алғашқы қыздыру кезінде олар иілімді болады және белгілі пішінді қабылдайды, балқымайтын және ерімейтін күйге (фенопласт) енеді. Полимерлі материалдар заттың үш түрінде болады: байланыстырғыш, пластификаторлар мен толтырғыштар. Байланыстырғыш заттарға синтетикалық смолалар жатады. Пластификатор ретінде оларды қайта өңдеуді жеңілдету полимерлердің созылғыштығы мен иілімділігін арттыру үшін глицерин, камфара және басқа заттарды енгізеді. Толтырғыштар (ұнтақ, талшықты) полимерлі бұйымдарға үлкен механикалық беріктікті, шөгуін болдырмауға ықпал етеді. Бұдан басқа құрамына пигменттер, тұрақтандырғыштар, қатаюды жеделтеткіштер және басқа заттар енеді. Полимерлі құрылыс материалдары, бұйымдары мен құрылымдарын шығару кезінде көбінесе полиэтилен (үлдірлер, құбырлар), полистирол (тақталар, лактар), полихлорвинил (линолеум), полиметилметакрилат (органикалық шыны) пайдаланады. Жақсы механикалық қасиеті, созылмалы, электр оқшаулағыш ретінде, полимерлі материалдарды қайта өңдеу үдерісінде кез келген пішінді қабылдау қабілеттілігі арқасында барлық құрылыс саласы мен біздің күнделікті тұрмыста кеңінен қолданылыды. Полимерлі материалдардың негізгі түрлері. Полимерлер жасау әдісіне байланысты полимеризацияланған және поликонденсацияланған деп бөлінеді. Полимеризацияланған полимерлер полимеризациялау жолмен алынады. Бұларға полиэтилен, полистирол жатады. Поликонденсацияланған полимерлер поликонденсациялау әдісімен алынады. Бұларға полиэфирлі, акрилді, кремнеорганикалық және басқа, смолалар, полиэфирлер, полиуретанты каучуктер жатады. Полиэтиленді табиғи және жолай газдан этиленді полимеризациялау жолымен алады. Ол күн радияциясы, ауа, су әрекетінен бүлінеді. Оның тығыздығы 0,945 г/см3, аязға төзімділігі –70°С ыстыққа төзімділігі 60…80°С. Өндіру әдісі бойынша политэтиленді жоғары қысымды (ЖҚП), төмен қысымды (ТҚП) және тотықты-хромды катализаторлы (П)деп бөлінеді. Полиэтиленді 80°С-қа дейін қыздырғанда бензолда, төрт хлорлы көмір қышқылында ериді. Оны әрлеу материалдарына арналған үлдір (плёнок) шығару кезінде қолданады. Полиизобутилен – каучук текті немесе сұйық эластикалық материал, изобутанды полимеризациялау кезінде алынады. Ол полиэтиленнен жеңіл, беріктігі төмен, өте аз мөлшерде ылғалды және газды өткізеді. Оны су оқшаулағыш маталар, қорғаныш жабындар, үлдірлер, асфальт бетонға қоспа ретінде, желімдерге байланыстырғыш ретінде пайдаланады. Полистирол – термопластикалық смола, стиролдың (винилбензола) полимеризацияланған өнімі. Оны тақта, өңдеу тақталары, лакты эмал өндіру үшін пайдаланады. Полиметилметакрилат (органикалық шыны) – метилді эфирді полимеризациялау үдерісінде метакрилді қышқылды өңдеу нәтижесінде түзіледі. Метилметакрилат алғашында түссіз, ал артынан парақша, түтікше түрінде шыны тәрізді алынады. Олар суға, қышқылға және сілтіге өте төзімді болып келеді. Оларды үлгілерді дайындау кезінде шынылауға қолданады. Полимерлі құбырлар. Полимерлі материалдардан жасалған құбырлар арынды құбырлар (жер асты және жер үсті) құрылысы кезінде, суландыру жүйесінде, жабық дренажда, гидротехникалық ғимараттардың түтікшелеріне кеңінен қолданылады.Полимерлі құбырларды дайындауға арналған материал ретінде полиэтилен, винипласт, полипропилен, фторопласты пайдаланады. Полиэтиленді құбырларды үздіксіз шнекті экструзи әдісімен дайындайды. Полиэтиленді құбырлар аязға төзімді, оларды –80°С-нен +60°С дейінгі температурада пайдалануға болады. Полимерлі мастиктер және бетондар. Гидротехникалық ғимараттар агрессивті ортада, үлкен жылдамдықтағы және қатты ағыс әсерінде жұмыстайды. Осы әрекеттерден ғимараттарды қорғау, пайдалану мерзімін арттыру мақсатында полимерлі мастиктер, полимерлі бетондар, полимерлі ерітінділерді пайдаланады. Полимерлі мастиктер – қорғаныш жабындары түзілу үшін, механикалық жүктеме, температураның күрт төмендеуі, радиациялар, агрессивті орта әсерінен құрылымдар мен ғимараттарды алдын ала қорғау үшін арналады. Полимерлі бетондар – цементті бетондар, органикалық кремний немесе сулы-полимерлі ерітінділерді бетон қоспасын дайындау үдерісінде араластырылады. Мұндай бетондардың аязға төзімділігі, су сіңірмеушілігі артатын болады. Полимерлі бетондар – осы бетондардың байланстырғыштары полимерлі смолалар, ал толтырғыштары бей органикалық материалдар болады. Құрылыстағы ең маңызды сұрақтардың бірі – үймереттер мен ғимараттарды атмосфералық қалдықтар, қоршаған орта ылғалдылығы, арынды және арынсыз су әсерінен қорғау болып табылады. Барлық осы жағдайлардың негізгі рөлін үймереттер мен ғимараттардың ұзақ мерзімділігін қамтамасыз ету үшін су оқшаулағыш және шатыр материалдары атқарады. Су оқшаулағыш және шатыр материалдары эмульсия, пасталар, мастиктерге бөлінеді. Су оқшаулағыш және шатыр материалдарының құрамына енетін байланыстырғыш заттарына байланысты битумді, полимерлі, полимерлі-битумды болып бөлінеді. Су оқшаулағыш материалдары. Эмульсия – майда ұнтақталған күйдегі қос сұйықтықпен араластырылған дисперсті жүйелерден құралады. Эмульсияны дайындау үшін беттік белсенді заттар немесе майда дисперсті қатты ұнтақтар- эмульгаторлар әлсіз сулы ерітінділер қолданады. Эмульгаторлар ретінде сульфитті-спиртті барда концентраттарын, асидолды пайдаланады. Эмульсияны грунтовка және жабын ретінде суық және ыстық күйінде қолданады. Эмульденген битум және майда ұнтақталған минералды ұнтақтары (сөндірілген немесе сөндірілмеген әк, жоғары иілімді саз) бар қоспалардан дайындалады. Су оқшаулағыш кілемнің ішкі қабаттары үшін грунтовка және жабын ретінде қолданады. Шатыр материалдары. Пергамин – жабыны жоқ материал, шатыр картонын жеңіл мұнай битумын сіңіру жолымен алады. Оны қосалқы материал ретінде пайдаланады. Толь – шатыр картонына тас көмір немесе сланцты деготты материалдарды сіңіріп және соңында оған бір немесе екі қабат минералды ұнтақ себу жолымен алады. Оны шатыр орнатуға пайдаланды. Бiздiң ғаламшарымыздағы адамдар ерте заманнан бері ағаш кесумен айналысқан. Бұл материалдан түрлi заттар өндiрілген. Сол заттардан: күнделiктi тұрмыста қажеттi бұйымдар, және сәулеттiк композициялар және абстрактiлi шығармаларға дейiн, сонымен қатар сәндiк әшекейлер де жасады. Халық шаруашылығында ешбір жерде ағаш тұтынбайтын сала ешқашан бомайды. Ағаш берік және өте жеңіл материал, жылу оқшаулау жақсы қасиетке ие. Ол өңдеу аспатарымен жеңіл өңделеді, желімделеді, оған металл мен басқа бекітпелер жақсы бекітіледі. Сонымен қатар ағаш тамаша безендіру қасиетке ие болады. Ағаш халық шаруашылығының әртүрлі саласында көп тараған материалдардың бірі. Оны машина жасау, кеме жасау және көпір құрылысы, тау-кен өнеркәсібі, құрылыста қолданады. Ағаштан жиһаз және қапшықтар, шпалдар және спорттық бұйымдар, сіреңкелер мен музыкалық аспаптар дайындайды. Бұдан басқа, ағаш химиялық, целюлозды-қағаз өнеркәсібіне арналған шикі зат ретінде, сонымен қатар ағаш жоңқалы және ағаш талшықты тақталарға арналған өнеркәсібінің негізгі қайнар көзі болады. Ағаш – көне заманнан құрылымдық материал ретінде қолданылып келеді. Ол көптеген құнды сипатқа ие: жоғарғы механикалық беріктікке лайық, жылу өткізгіштігі төмен, көлемдік массасы аз, жеңіл өңделеді, қалыпты жағдайда ағаштан жасалған бұйымды пайдалану көптеген жылдар бойында өзінің қасиетін өзгертпейді. Ағаштың негізгі кемшіліктрі – суды көп жұтатындығы, шіруге бейімділігі, отта оңай жануы, әртүрлі бағытта физикалық – механикалық қасиетерінің біткелкі еместігі. Ылғалдан, т.б. зиянды орта әсерінен қорғау үшін ағаш кептіріледі, оған лак немесе бояу жағылып басқа химиялық заттар сіңіріледі. Антипириндер сіңіру – ағаштың отқа төзімділігін арттырады. Ағаш өндірісінің негізгі технологиясы – ол орманнан бөренелер дайындау, тасымалдау, қоймаға жинақтау, ағаш кесілмелерін дайындау, кептіру, ағаш өңдеу зауыттарға жеткізу, бұйымдарды пішу желісіне жеткізу, құрастыру, өңдеу, сапасын тексеру, бояу, дайын өнім қоймасына жекізу, тұтынушыларға жіберіледі. Ағаш тілу үдерістері алғашқы шикі затты алғашқы механикалық өңдеу, әртүрлі өндірістік салалар мен алғашқы кезекте құрылыс салаларын қамтамасыз ететін жартылай дайын өнім (тақтай, брустер) алу үшін арналып дайындалады. Сондықтан ағаш тілу үдерісі арқылы ағаш дайындаудың негізгі массасы жүріледі. Әртүрлі өнімдер мен жартылай дайын бұйымдардың жалпы шығару өсімі, барлық ағаштарды тиімді кешенді қолдану, соның ішінде барлық қалдықтарды, ағаш тілу мен ағаш өңдеудің технологиялық үдерістірінің әртүрлі кезеңдерінде қабылданады. Ағаш тілу цехы бір мезгілде көлемдері мен сапасы бойынша әртүрлі, өңдеу мақсаты мен дәрежесі, ал кейде ағаш жыныстарын шығарады. Осы заманғы ағаш тілу мен жақын болашақтағы ағаш тілу арнаулы стандарттағы материалдар, кешенді құрғақ дайындамалар қапшықтың түптері мен әртүрлі технологиялық ерекше целлюлозді жоңқаларды шығаруға бағытталуы тиіс. Осындай ерекше тапсырмаларды жаңа салынатын немесе жұмыстап тұрған кәсіпорындарға арналып шешілуі тиіс. Ағаш бұйымдарын жасау кезінде ағаштың кептірілуі ерекше назарда болу керек. Ылғалды ағаштан дайындалған бұйымдар өзіне тағы да ауадан ылғал алып бұйымның сапасына әсер етеді. Ағашты кептіру үдерісі табиғи және жасанды жолман жүргізіледі. Табиғи жолмен жасалған кептіргіш ашық аспан астында штабелмен жинақталған сөрелерде жыл бойы жүргізіледі. Ал жасанды жолмен кептіру ыстық бумен жұмыстайтын арнаулы камераларда жүргізіледі. Кептіру үдерісінің маңыздылығы ағаштың құрамындағы шайырды (смола) толықтай шығару болып танылады. Ол үшін бөренелерді немесе кесілген тақтайларды су ваннасында ұстау. Бұйым жасауға қолданылатын ағаштың стандартты қалыпта ылғалдылығы 12% болу керек. Бiздiң ғаламшарымыздағы адамдар ерте заманнан бері ағаш кесумен айналысқан. Бұл материалдан түрлi заттар өндiрілген. Сол заттардан: күнделiктi тұрмыста қажеттi бұйымдар, және сәулеттiк композициялар және абстрактiлi шығармаларға дейiн, сонымен қатар сәндiк әшекейлер де жасады. Халық шаруашылығында ешбір жерде ағаш тұтынбайтын сала ешқашан бомайды. Ағаш берік және өте жеңіл материал, жылу оқшаулау жақсы қасиетке ие. Ол өңдеу аспатарымен жеңіл өңделеді, желімделеді, оған металл мен басқа бекітпелер жақсы бекітіледі. Сонымен қатар ағаш тамаша безендіру қасиетке ие болады. Ағаш халық шаруашылығының әртүрлі саласында көп тараған материалдардың бірі. Оны машина жасау, кеме жасау және көпір құрылысы, тау-кен өнеркәсібі, құрылыста қолданады. Ағаштан жиһаз және қапшықтар, шпалдар және спорттық бұйымдар, сіреңкелер мен музыкалық аспаптар дайындайды. Бұдан басқа, ағаш химиялық, целюлозды-қағаз өнеркәсібіне арналған шикі зат ретінде, сонымен қатар ағаш жоңқалы және ағаш талшықты тақталарға арналған өнеркәсібінің негізгі қайнар көзі болады. Ағаш – көне заманнан құрылымдық материал ретінде қолданылып келеді. Ол көптеген құнды сипатқа ие: жоғарғы механикалық беріктікке лайық, жылу өткізгіштігі төмен, көлемдік массасы аз, жеңіл өңделеді, қалыпты жағдайда ағаштан жасалған бұйымды пайдалану көптеген жылдар бойында өзінің қасиетін өзгертпейді. Ағаштың негізгі кемшіліктрі – суды көп жұтатындығы, шіруге бейімділігі, отта оңай жануы, әртүрлі бағытта физикалық – механикалық қасиетерінің біткелкі еместігі. Ылғалдан, т.б. зиянды орта әсерінен қорғау үшін ағаш кептіріледі, оған лак немесе бояу жағылып басқа химиялық заттар сіңіріледі. Антипириндер сіңіру – ағаштың отқа төзімділігін арттырады. Ағаш өндірісінің негізгі технологиясы – ол орманнан бөренелер дайындау, тасымалдау, қоймаға жинақтау, ағаш кесілмелерін дайындау, кептіру, ағаш өңдеу зауыттарға жеткізу, бұйымдарды пішу желісіне жеткізу, құрастыру, өңдеу, сапасын тексеру, бояу, дайын өнім қоймасына жекізу, тұтынушыларға жіберіледі. Ағаш тілу үдерістері алғашқы шикі затты алғашқы механикалық өңдеу, әртүрлі өндірістік салалар мен алғашқы кезекте құрылыс салаларын қамтамасыз ететін жартылай дайын өнім (тақтай, брустер) алу үшін арналып дайындалады. Сондықтан ағаш тілу үдерісі арқылы ағаш дайындаудың негізгі массасы жүріледі. Әртүрлі өнімдер мен жартылай дайын бұйымдардың жалпы шығару өсімі, барлық ағаштарды тиімді кешенді қолдану, соның ішінде барлық қалдықтарды, ағаш тілу мен ағаш өңдеудің технологиялық үдерістірінің әртүрлі кезеңдерінде қабылданады. Ағаш тілу цехы бір мезгілде көлемдері мен сапасы бойынша әртүрлі, өңдеу мақсаты мен дәрежесі, ал кейде ағаш жыныстарын шығарады. Осы заманғы ағаш тілу мен жақын болашақтағы ағаш тілу арнаулы стандарттағы материалдар, кешенді құрғақ дайындамалар қапшықтың түптері мен әртүрлі технологиялық ерекше целлюлозді жоңқаларды шығаруға бағытталуы тиіс. Осындай ерекше тапсырмаларды жаңа салынатын немесе жұмыстап тұрған кәсіпорындарға арналып шешілуі тиіс. Ағаш бұйымдарын жасау кезінде ағаштың кептірілуі ерекше назарда болу керек. Ылғалды ағаштан дайындалған бұйымдар өзіне тағы да ауадан ылғал алып бұйымның сапасына әсер етеді. Ағашты кептіру үдерісі табиғи және жасанды жолман жүргізіледі. Табиғи жолмен жасалған кептіргіш ашық аспан астында штабелмен жинақталған сөрелерде жыл бойы жүргізіледі. Ал жасанды жолмен кептіру ыстық бумен жұмыстайтын арнаулы камераларда жүргізіледі. Кептіру үдерісінің маңыздылығы ағаштың құрамындағы шайырды (смола) толықтай шығару болып танылады. Ол үшін бөренелерді немесе кесілген тақтайларды су ваннасында ұстау. Бұйым жасауға қолданылатын ағаштың стандартты қалыпта ылғалдылығы 12% болу керек. |