4-mavzu. Beton to‘ldiruvchilarning mexanik xossalari To‘ldiruvchilarning mustahkamligi

2.10-jadval
Amerika standarti bo‘yicha betonda ishlatiladigan toshlarning siqilishdagi mustahkamligi

Tog‘ jinsi turi	Namuna tartib raqami	Siqilishdagi mustahkamlik
		O‘rtacha		Oxirgi ko‘rsatkichlar
		MPa	psi	MPa	psi	MPa	psi
Granit	278	181	26200	257	37300	114	16600
Felsit	12	324	47000	526	76300	120	17400
Trap	59	283	41100	377	54700	201	29200
Oxaktosh	241	159	23000	241	34900	93	13500
Oxaktosh	79	131	19000	240	34800	44	6400
Marmar	34	117	16900	244	35400	51	7400
Kvarsit	26	252	36500	423	61300	124	18000
Gnies	36	147	21300	235	34100	94	13600
Aspid slanes	31	170	24600	297	43100	91	13200

To‘ldiruvchining yetarlicha bo‘lmagan mustahkamligi faktori beton mustahkamligini chegaralaydi. To‘ldiruvchining xususiyatlari beton mustahkamligiga yetarlicha ta’sir ko‘rsatadi, hattoki to‘ldiruvchi yetarlicha mustahkam bo‘lsa xam. Betonga nisbatan solishtirganda, turli to‘ldiruvchilar asosida tayyorlangan betonlarning siqilishga va cho‘zilishga mustahkamligiga bir xil ta’sir ko‘rsatadi. To‘ldiruvchining beton mustahkamligiga ta’siri faqat to‘ldiruvchining mexanik xususiyatlari bilan emas, balki uning suvshimuvchanligi va boshqa adgeziya xususiyatlari bilan xam aniqlanadi.

To‘ldiruvchining mustahkamligi va qayishqoqligi uning strukturasi, teksturasi va tarkibiga bog‘liqdir. Shunday qilib, betonning mustahkamligini pastligi, ishlatilatgan to‘ldiruvchi donalarining mustahkamligini pastligi, yoki agar donalar yetarlicha mustahkam bo‘lsa u holda to‘ldiruvchining sement toshida yaxshi tishlanmaganligi bilan tushuntiriladi. To‘ldiruvchi qovushqoqlik moduli kam aniqlansa hamki, bu asosiy xarakteristika xisoblanadi. Agar to‘ldiruvchining qovushqoqlik moduli katta bo‘lsa, u holda betonning ham qovushqoqlik moduli katta bo‘ladi. To‘ldiruvchining qovushqoqlik moduli beton cho‘kishiga va siljuvchanligiga katta ta’sir ko‘rsatadi.
To‘ldiruvchilar ishlab chiqarishda ishlatiladigan tog‘ jinslarining o‘rtacha siqilishdagi mustahkamligi 200MPa ni tashkil etadi, biroq ko‘pgina sifatli to‘ldiruvchilar olishda ishlatiladigan tog‘ jinsining o‘rtacha siqilishdagi mustahkamligi 80MPa ni tashkil etadi.
Shuni ta’kidlash lozimki, to‘ldiruvchi mustahkamligi beton markasidan yuqori bo‘lishi kerak, chunki faktik zo‘riqish, ya’ni aloxida to‘ldiruvchilar va sement toshi birikgan joyda hosil bo‘ladi, ular esa betondagi nominal siqiluvchi kuchlanishdan katta bo‘ladi.
Bir vaqtning o‘zida kichik qovushqoqlik moduliga ega bo‘lgan o‘rtacha va kichik markadagi to‘ldiruvchilarni qo‘llab, betonning uzoq muddatga chidamliligini oshirish mumkin. Agar to‘ldiruvchi yaxshi deformativ xususiyatlarga ega bo‘lsa, u holda betonning hajmiy deformatsiyasi nam-xarorat sharoitida sodir bo‘ladi, bunda sement toshida zo‘riqishning pasayishi kuzatiladi.
Shunday qilib, to‘ldiruvchining deformativ xususiyatining ortishi orqali betonning nurash xavfliligi kamayadi, boshqa jihatdan o‘ta qattiq to‘ldiruvchini ishlatish sement toshini atrofini yorilishiga olib keladi.
Shuni ta’kidlash lozimki, turli xil to‘ldiruvchilarning mustahkamligi va qayishqoqligi orasida aniq bog‘liqlik bo‘lmaydi. Masalan, bir qancha granitlarning qayishqoqlik moduli 45GPa (bir kvadrat dyumga 6,5×106 funt), gabbro va diabazningqayishqoqlik moduli 85,5 GPa (bir kvadrat dyumga 12,4×106 funt), bu barcha tog‘ jinslarining mustahkamlik chegarasi 145 va 170 MPa (bir kvadrat dyumga 21000 dan 25000 funt). Ba’zi tog‘ jinslarining qovushqoqlik moduli 160 GPa (bir kvadrat dyumga 23×106 funt)dan ortadi.
Tog‘ jinslari asosida tayyorlangan namunalarni siqilishdagi mustahkamligini aniqlash metodikasi BS812-110:1990 da keltirilgan.
To‘ldiruvchilar tog‘ jinslarini maydalash orqali olinsa, u holda shu tog‘ jinsining mustahkamligi aniqlanadi. Buning uchun tosh kesuvchi stanokda diametri va balandligi 40-50 mm o‘lchamdagi silindr yoki kub shaklidagi namuna tayyorlanadi. Namunalarni suvga solib, ma’lum vaqtdan so‘ng suvdan chiqariladi va gidravlik pressda siqilishda mustahkamlik chegarasi (MPa) aniqlanadi:
bu yerda: R-pressning buzuvchi kuchi, mN;
A-namunaning ko‘ndalang yuzasi, m²
Biroq hamma vaqt ham bunday sinovni o‘tkazib bo‘lmaydi. Ko‘p hollarda zaruriy tog‘ jinslari yoki xom ashyo materiallar yirik g‘ovaklari, yoriqlari ta’sirida kuchsizlanadi. Bunday tog‘ jinslaridan olinadigan chaqiq tosh yetarli mustahkam bo‘lishi mumkin, ya’ni maydalanish jarayonida kuchsizlantiruvchi defektlardan xalos bo‘ladi. Natijada bunday tog‘ jinsi asosidagi standart namunani sinashda shag‘alning haqiqiy sifatini ifodalovchi natija olib bo‘lmaydi va mustahkamligi pasayadi.
Tog‘ jinsidan olingan namunalar mustahkamligi quruq yoki suvda saqlangan holatda aniqlanadi. Suvda saqlangan namunalar mustahkamli gining quruq holatdagi mustahkamligiga nisbatiga yumshash koeffitsienti deb ataladi. Tog‘ jinslarining uzoq muddatga chidamliligi yumshash koef fitsientining kichik bo‘lishi bilan xarakterlanadi.
BS812-110:1990 ga asosan to‘ldiruvchining siqilidagi maydalanishi maxsus silindrda bajariladi. Maydalanish ko‘rsatkichi bilan siqilishdagi mustahkamlik orasida matematik bog‘liqlik o‘rnatilmagan, biroq bu tajribalarning natijalari solishtiriladi.
Karbonat jinslari asosidagi shag‘al (chaqiq tosh) mustahkamligi shu tog‘ jinsi asosidagi namuna mustahkamligidan bir necha barobar yuqori bo‘ladi. Shu sababli shag‘al va chaqiq toshning mustahkamligi u olinadigan tog‘ jinsi asosidagi namunani sinash orqali hamma vaqt ham aniqlab bo‘lmaydi.
Shu sababli standartda tabiiy tosh asosidagi shag‘al va chaqiq tosh uchun po‘lat silindrda siqilishdagi maydalanishini aniqlash nazarda tutilgan. 61 Uning aniqlash metodikasi quyidagilardan iborat: bir fraksiyali shag‘al yoki chaqiq tosh ichki diametri-150 mm li po‘lat silindr idishga solinadi.
So‘ngra silindr tepasiga nisbatan kichik diametrli (148mm) po‘lat puanson qo‘yiladi, u orqali gidravlik pressda 200 kN kuch ta’sirida eziladi. Natijada to‘ldiruvchilar namunasi maydalanadi. Shundan so‘ng maydalangan namuna silindrdan olinib tarozida tortiladi, keyin sinalyotgan eng kichik o‘lchamdagi to‘ldiruvchi fraksiyasidan 4 marta kichik (0,25Dnaim) ko‘zli elakdan o‘tkaziladi; 5-10mm li fraksiyalar uchun 1,25mm li ko‘zli elak; 10-20mm li fraksiyalar uchun 2,5mm li ko‘zli elak; 20-40mm li fraksiyalar uchun 5mm li ko‘zli elak qo‘llaniladi. To‘ldiruvchi namunasidan maydalangan donalar chiqarib tashlanadi, so‘ngra elakdagi qoldiq tarozida tortiladi.
G‘ovak to‘ldiruvchilar uchun ham silindrda ezish analogik metodika bo‘yicha bajariladi, faqat natijalarni baholash boshqacha amalga oshiriladi. G‘ovak shag‘al yoki chaqiq tosh bir fraksiyali namuna sifatida ichki diametri 150mm silindr idishga 100 mm balandlikda solinadi, tekislanadi va puanson qo‘yiladi. Tajribagacha puansonning pastki nishon silindrning yuqori belgisiga mos kelishi kerak. So‘ngra gidravlik press yordamida to‘ldiruvchi namunasi siqiluvchi kuch ta’sirida puanson 20mm pastga tushguncha (silindrning yuqori nishondan hisoblaganda) eziladi va press manometri ko‘rsatkichi yozib olinadi. Shu tartibda, to‘ldiruvchi namunasining 1/5 qismi hajmi ezilishi uchun ketgan kuch aniqlanadi. To‘ldiruvchining mustahkamligi uning zichligi va strukturasiga bevosita bog‘liq. Shu sababli agar namunaning zichligi 10% ga oshsa, u holda uning mustahkamligi 21% ga ortadi (1,102 =1,21).
AQShda sun’iy g‘ovak to‘ldiruvchilar ko‘p miqdorda ishlatiladi, shu sababli ham yuqorida keltirilgan maydalanish ko‘rsatkichini aniqlash analogik holda bajariladi. Kichik mustahkamlikdagi to‘ldiruvchilarning faktik maydalanish ko‘rsatkichini, xamda boshqa maydalanish ko‘rsatkichi 25-30 bo‘lgan to‘ldiruvchilarda maydalanish ko‘rsatkichini aniqlash murakkab hisoblanadi.
Bu turli maydalangan bo‘sh donalar uchun yuzaga keladi, bunda to‘ldiruvchi uchun standart bo‘yicha talab etiladigan ko‘rsatkichi 40ts, natijada maydalangan kichik mustahkamlikdagi donalar zichlanadi, bunda maydalangan donalarning intensivligi pasayadi. Yangi tadqiqot o‘tkazish usuli, oldingi asbobuskunalarni ishlatishni talab etadi, bu BS812-111:1990 standartda keltirilib o‘tilgan.
Tadqiqot ishlarini bajarish uchun fraksiyasi 9,53-12,7 mm bo‘lgan to‘ldiruvchi namunasi olinadi, bunda shunday kuch ta’sir etiladiki, namunaning 10% maydalangan holatga o‘tadi. Bu holatda,10 minut davomida bosim beriladi, silindrga shag‘al 15,2 mm, chaqiq tosh 20,3mm, g‘ovak to‘ldiruvchilar 24,1mm balandlikda solinadi.