Бетон қоришмаси peжа бетон қоришмасининг тузилиши Бетон қоришмасининг реологик хоссалари

3.9-расм. Цемент зарраларининг ўлча-млари бўйича бўлинишига суперплас-тификаторнинг таъсири. 1-қуруқ це-мент учун; 2-қўшилмасиз сувли мў-ҳитда; 3-МСФ қўшилма билан. 4-НСФ қўшилма билан; 5-тўла қолдиқлар, %.


3.10-расм. Цемент ҳамирининг гидратланиш кинетикаси. 1-МСФ ва НСФ қўшилмали; 2-қўшилмасиз.


Суперпласификаторнинг киритилиши дастлабки дақиқаларда гидрат-ланишни анча секинлатади. Натижада таркибда қўшилма билан таъсирла-шувчи майда заррачаларнинг ҳосил бўлиши ва кўпайишига имкон туғилади.

Юқорида қайд этилган омиллар, яъни манфий ξ-потенциалнинг хосил бўлиши ва цемент заррачаларининг дисперцияланиши ҳамда янги зар-рачаларнинг пайдо бўлиши цемент хамири харакатчанлигининг сезиларли ошишига олиб келади (3.11-расм).

Қўшилмаларнинг миқдори ва хили бўйича олинган қоришма харакатчанлиги юқорида қайд қилинган натижаларга тўлиқ мос келади (қўшилмаларнинг цемент ҳамири тузилишига таъсири), яъни қўшилма миқдо-ри 1...1,25 % гача ўзгарганда қоришма ҳара-катчанлиги сезиларли ортади, шунингдек, МСФ (меламинсульфонафт) қўшилмаси нис-батан самарали хисобланади.

Бетон қоришмасини тайёрлаш, қолип-лаш ва зичлаш жараёнларида қоришма турли ҳил ташқи кучлар таъсирига учрайди. Бу эса қоришма тузилишида маълум ўзгаришлар-нинг содир бўлишига олиб келади. Ташқи кучлар таъсирида қоришманинг алоҳида ҳа-жмларида ўзаро силжишлар вужудга келади, флокуллар бузилади, системанинг боғланув-чанлиги камаяди ва харакатчанлиги ортади. Таъсир қилувчи кучлар тўхтатилганда қо-ришманинг боғланувчанлиги қайта тикланади. Ушбу ходисага “тиксотропия” дейилади.

3.11-расм.Цемент ҳамири харакатчанлигига супер-пластификаторлар миқ-дори ва хилининг таъсири: 1-МСФ қўшилмали; 2-НСФ қўшилмали.

Бетон қоришманинг микро ва макро тузилиш кесимларидаги силжиши маълум текислик бўйлаб содир бўлади. Ушбу текисликлар силжувчи зўри-қишлар таъсири остида ҳосил бўла-ди (3.12-расм).

Цемент зарралари силжиши на-тижасида уларнинг оғирлик марказ-лари орасидаги масофа катталашади ва ўзаро боғланиши камаяди. Қо-ришма қуюқланиши давомида унча зич бўлмаган ва юмшоқ тузилиш ҳосил бўлади. Агарда тўлдирувчи юзаси ўта силлиқ бўлса силжиш текислиги бевосита юза қисмида ҳосил бўлади. Одатдаги тўлди-рувчилар эса ғадир-будирли юзага эга бўлади ва бундай холда силжиш текислиги тўлдирувчи юзасидан ор-қада қолади ва айнан шу зонада бетоннинг қотишдаги тузилиши пастроқ бўлади.

3.12-расм. Цемент зарраларининг силжиши схемаси ва цемент ҳами-рида силжиш текислигининг хосил бўлиши. а-зарраларнинг силжимас-дан олдинга вазияти; б-силжиш пайтидаги вазияти (а≈0,3 D).

Силжиш текислигининг ҳосил бўлиши ва флокулларнинг бузи-лиши учун маълум ташқи силжи-тувчи кучни қўйиш керак. Сис-теманинг боғланувчанлиги пасайга-нидан кейин бетон қоришманинг силжишини таъминловчи куч кама-яди. Бетон қоришмаси реалогик хос-саларининг алохида хусусиятларини шундай асослаш мумкин.

3.13-расм. Бетон қоришмасининг контакт зонасида силжиш текис-лигининг ҳосил бўлиши схемаси. 1-силжиш текислиги; 2-цемент зар-раси; 3-тўлдирувчи юзаси.

Бетон қоришмасини икки таркибий компонентлардан ташкил топган система деб қараш қулайроқ, яъни, цемент ҳамири ва тўлдирувчилар. Асосий тузилишни ҳосил ыилувчи таркиб сифатида цемент хамири хисобланади ва унинг таркибига цемент, сув ва аксарият ҳолларда майдаланган минерал қўшилмалар киради. Цемент зарралари ва майда туйилган қўшилмалар ўлчамлари кичик ҳамда катта нисбий юзаси билан фарқланади, натижада цемент ҳамири юқори ривожланган юзали “қаттиқ жисм-суюқлик” ҳолатга эга бўлади. Бундай системада адсорбцион, молекуляр ва капилляр кучлар-нинг ўзора таъсирлашуви кучлироқ намоён бўлади ва улар системанинг боғланиш даражасини оширади.

Цемент хамирининг хоссалари қаттиқ ва суюқ ҳолатлар нисбатига боғлиқ бўлади. Таркибидаги сув миқдорининг ошиши билан цемент ҳамири ҳаракатчанлиги ошади, пластик мустахкамлиги камаяди. Бетон қоришмасида сув турли ҳолатларда бўлиши мумкин (3.2-жадвал).

Бетон қоришмасидаги сув миқдорининг синфланиши

3.2-жадвал

Боғланиш тавсифи	Боғланиш юзага келишининг шароити ва сабаблари	Сувнинг тақрибий-нисбий миқдори (сувнинг умумий миқдоридан % ҳисобида)
		янги тайёр-ланган қо-ришмада	цементнинг тутиб қолиши даврида
Кимёвий (аниқ миқдориий нисбатларда)	Гидратланиш ва крис-талланишларнинг қо-ришмадан бошланиши	1-2	1-5
Физик-кимёвий адсорбционли	Қаттиқ фазанинг молекуляр кучлар майдонида адсор-бцияланиши	3-5	20-25
Механик, тузилишли	Сувнинг ингичка капиллярлар, ёриқлар ва ғовакларни эгаллаши	93-95	70-75

Сувнинг камроқ қисми цемент билан кимёвий реакцияга киради ва кимёвий боғланган ҳолатда қолади. Унинг нисбий миқдори борган сари ўсиб боради, бироқ қотиш вақтида 5% дан ошмайди. Сувнинг бошқа қисми адсорбцион кучлар таъсирида қаттиқ фазанинг юзасида физик-кимёвий боғланишда бўлади.

Бетон қоришмаси турли-ҳил ўлчамдаги зарралардан иборат бўлганлиги сабабли улар орасида ўзора боғланиш кучлари ҳосил бўлади. Уларнинг самарадорлигига бетон қоришманинг тузилиш тавсифи таъсир қилади. Майда заррачалар анча катта зарралар юзасига ёпишиб, харакатчанлигини секинлатади. Зарраларнинг харакатчанлигини ошириш учун қўшимча сув миқдорини киритиш зарур бўлади. Сув миқдори кўпайтирилса қоришманинг харакатчанлиги ортади аммо, боғланиш хусусияти камаяди.

Бетон қоришманинг керакли харакатчанлигини сақлаб қолган холда, унинг хоссаларини яхшилаш учун таркибига махсус самарали қўшилмалар киритилади. Самарали бундай модификаторларга кимёвий қўшилмалар, яъни биринчи навбатда пластификаторлар ва суперпластификаторлар киради. Бундай қўшилмалар цемент хамирининг микротузилишига таъсир қилиб, бетон қоришманинг хоссаларини ўзгартира олади ва энг мақбул тузилишни вужудга келтиради.

Физик-кимёвий боғланган сувнинг миқдори ҳам одатда қаттиқ жисм нисбий юзасининг ортиши билан цементнинг гиратланиши натижасида ўзгаради. Янги тайёрланган цемент ҳамирида бундай сувнинг миқдори 3...5% ни, қотиш вақтигача эса ўсиб бориб, умумий сув миқдорининг 25% гача етади.

Цемент хамиридаги асосий сув миқдори зарралар орасидаги бўшлиқ-ларда жойлашади, бу ғовакларнинг ўлчамлари 1 дан 50 мкм гача ва ундан ортиқ бўлиши мумкин. Цементнинг гидратацияси жараёнида капилляр кучлар таъсири ва гел пайдо бўлиши натижасида, доналараро мўҳитда сув цемент тоши билан физик-кимёвий боғланади. Одатда буни эркин боғланиш деб аташ мумкин, бинобарин, улар кимёвий боғланмаган ва қаттиқ фазанинг хеч қандай молекуляр кучлари таъсирида бўлмайди. Эркин сувнинг нисбий миқдори цемент хамири тайёрланган зохати сувнинг умумий хажмига нисбатан 90% ни ташкил этади ва қотиш жараёнига қадар 65...70% га ка-майиб кетади. Айнан эркин сувгина цемент хамирининг ҳаракатчанлигига энг кўп таъсир кўрсатади.

Цемент хамирига тўлдирувчиларнинг кири-тилиши унинг хосаларига сезиларли даражада таъсир кўрсатади. Яъни, тўлдирувчиларнинг ташқи юзаси цемент ҳамири билан тишлашиб, маълум қалинликдаги қатламлар вужудга кела-ди. Сўнгра адсорбционли молекулярли ва капил-лярли кучлар таъсирида ушбу қатламлар ўзининг харакатчанлигини йўқотади. Натижада тўлди-рувчининг цемент ҳамирига таъсир қилиш зона-си кўпаяди (3.14-расм). Таъсир қилиш зонаси тўлдирувчилар ва цементнинг хоссаларига боғ-лиқ бўлиб, ўртача 10...15 мкм га тенг бўлади. Тўлдирувчиларнинг миқдори ёки солиштирма юзаси ортса, унинг таъсири ҳам ортади.


3.14-расм. Тўлдирувчилар-нинг сув (а) ва цемент хамирига (б) таъсири.

Цемент ҳамири билан тўлдирувчининг ўзаро нисбатига кўра бетон қоришмасининг тузилишини учта асосий турга ажратиш мумкин (3.15-расм). Бу турларнинг ҳар бири бетон ва темирбетон буюмларини қолиплашда хоссалари ва ўзини тутиши билан тавсифланади. Биринчи тур тузилишидаги тўлдирувчининг доналари бир-биридан сезилар-ли масофага ажралган ва умуман бир-бири билан таъсирлашмайди. Доналар фақат цемент ҳамирининг тегиб турган худудига таъсир кўрсатади. Улар таъсирининг йиғиндиси тўлдирувчи доналарининг миқдорига ва солиштирма юзасига тўғрипропорцинал бўлади.

Иккинчи турдаги тузилишда цемент ҳамири камроқ бўлиб, у фақат тўлдирувчининг доналари орасидаги бўшлиқларни тўлдиради ва доналар устига суртилгандек бўлиб, қалинлиги цемент зарраларининг 1...3 диамет-рига тенг бўлади. Бундай холатда алоҳида тўлдирувчи доналари ўзининг таъсир доирасида бир-бирини тўсади ва тўлдирувчи доналари орасида ишқаланиш юзага келади. Қоришмага юқорида айтилганидек (биринчи тур-даги каби)ҳаракатчанликни бериш учун янада жадалроқ таъсир қилдириш ёки С/Ц нисбатининг ўзгартирилиши ҳисобга биринчи тур тузилишдагидек хусуси-ятларга келтириш мумкин.