Волластонит группаси. Бу группага некоит, окенит, ксонотлит, фошагит ва гиллебрандит киради. Ана шу бирикмалар учун 7,3 А га якин текисликлараро масофа хос. Шунингдеқ волластонит учун бир йуналишда такрорла- наверадиган 7,3 А га яқин текисликлараро масофа харак- терли, бу эса мазкур фуппа гидросиликатларни гидрат- ланган волластонит дейишга имкон беради. Волластонит структурасида метасиликат занжирлар шундай богланган- ки, унда ҳар учинчи тетраэдр такрорланади. Шунга кура, уларни уч каррали дейиш мумкин. Si = 0 элементлар волластонит структурасида ук буйлаб ҳар 7,3 А да, Са = О элементлари эса ҳар 3,65 А да такрорланади.
Некоит CjS6H6 ва окенит CS2H2 800°С да бир канча узгаришлардан сунг улар волластонитга айланади. Ксонот- лит C6S6H гидротермал шароитларда 150...400°С оралиги- да реакцияга мойил турли материаллардан CaO : Si02 —1:1 да осон синтез кдпиб олинади. Бу бирикма 374°С ли нукта- га кддар сув бурида туйинган муҳитда, шунингдеқ кизи- тилган бурда ҳосил килинган. Н. В. Белов фикрича, ксо- нотлит таркиби Ca6(Si60|7) • (ОН)2 формуласига мос келади.
Фошагит — Ca4(Si30,) • (ОН)2. Бу модда Тейлор буйича илк бор Флинт томонидан тегишли таркибли шишадан
.350°С да туйинган 6yF муҳитида синтез килинган. У 700°С да парчаланиб, волластонит ҳосил килади.
Гиллебрандит C2SH — табиий минерал булиб, унинг хоссалари яхши урганилган. У тегишли таркибдаги оҳак ва кумтупрок аралашмасидан 150.,.250°С да туйинган сув бу- гида ишлов бериб синтез килинади. Гиллебрандит
.540°С да дегидратацияланади. Унинг Белов ва Мамедов белгилаган тузилиш формуласи Ca|2(Si6017) • (ОН)4 • 12Са(ОН)2. Гиллебрандит С02 таъсирида парчаланиб СаС03 ва амморф Si02 ҳосил килади.
Тоберморитлар группаси. Бу фуппага, одатда ишлаб чиқариш шароитида портландцемент гидратациясида хрсил буладиган барча кальций гидросиликатлар киради. Тоберморитлар ОН фуппаси ва турли хил микдорда Н20 га эга. Улар структурасига кура, монтморилионит гиллари ва вер- микулитни эслатади. Сув турли ораликдаги катламлар урта- сида булади. Битта Si02 молекуласига 2Н20, Н20 ва 0,5Н20 туфи келади. Бу жуда мураккаб фуппа булиб, унинг таркиби ҳам аник эмас.
Афвиллит C3S2H3 илк бор 1956 йил тавсифланган, унинг турлари параметри маълум. Структура формуласи Ca3-2H20[Si03(0H)]r У Si02 ҳамда СаО аралашмасидан синтез қилиб олинади, паст температурада ҳ;осил булади, 240°С температурага чидамли, 275...285°С кддар қиздирилганда уз таркибидаги сувни йукотади. Атомларнинг кайта груп- паланишига мое келадиган экзоэффектга (820°С) эга.
у — фаза (C6S,H) табиатда топилмаган. Синтез йули билан олинган. У C2S нинг барча хилларидан, шунингдек
.800°С да ва 30...200 МПа босимда оҳак билан кумтуп- роқ аралашмасидан осонгина олинади.
Портландцементнинг қотиши. Майдаланган, кушилма- ларсиз клинкерли цемент сувда корилганда, вакт утиши билан мустах.камлана борадиган ва тошсимон ҳолга ута- диган цементтошга айланувчи пластик хамир ҳосил булади. Анорганик богловчи моддаларнинг котиши тугрисида академик А. А. Байков ва унинг мактаби ишлаб чиккан классик назарияга кура бу жараён уч боскичга булинади. Шу боскичлар давомида клинкер кукуни сув билан крғишти- рилгандан сунг мустаҳкам тошсимон материалга айлана- ди.
Эриш босцичи. Цемент доналари сувга тушганда мине- ралларнинг юза катламлари эритмага утади, натижада цемент доналарининг чукуррок катламлари очилиб колади. Эритма дастлабки модда — клинкер минераллари билан туйинмагунча эриш жараёни давом этаверади. Одатдаги шароитда клинкер минералларининг сув билан узаро таъ- сир этиш реакциялари баъзи минераллар (C2S ва С3А) учун гидратация реакциялари булади.
Коллоидланиш боскичи. Клинкер минераллари ва уларнинг ҳосилалари сувда турлича тезликда эрийди. Кальций гидроксид сувда айникса яхши эрийди. У уч кальций силикат гидролизлангани зах,оти оҳакка туйинган эритма х,осил килади. Кальций гидросиликатлар, гидроалюминат- лар, гидроферритлар дистилланган сувда бир оз эрийди, оҳакка туйинган эритмада эса бутунлай эримайди. Шу ту- файли клинкер минералларнинг сув билан узаро таъсир этиш мах,сулотлари — кальций гидросиликатлар, гидро- алюминатлар ва гидроферритлар Са(ОН)2 сингари эритмага утмайди, балки шу захоти коллоид эритмалар х;осил килиб майда-майда каттикзаррачалар ҳолида ажралиб чика бошлайди.
C3S яна гидролизланиши туфайли ҳосил буладиган кальций гидрат оксидининг янги улушлари ох,акка туйинган эритмада энди эрий олмайди ва Са(ОН)2 ҳам жуда майда коллоид заррачалар куринишида ажралиб чика бошлайди.
Хосил булган коллоид массалар ковушкок ва ёпишкок булади. Шу сабабли цемент хамири пластиклик ва 6of- ловчи хоссаларига эга. Цемент хамирнинг ковушкоклиги бетонбоп коришманинг айрим ташкил этувчилари, шагал, кум ва цемент хамирига ажралиб, катламлана бош- лашига тускинлик килади. Бирок цемент хамирида нис- батан қиска вакт ичида ва факат цемент корилгандан ке- йинги дастлабки вактда, яъни коллоид массаларнинг анчагинаси сувга аралашгани ва коагуляцияланганда бундай х,ол юз беради.
Клинкер минералларнинг янги улушлари сув билан узаро таъсир этаверади. Натижада куп микдордаги сув ким- ёвий бирикма — гидратлар ҳосил килади. Цемент хамирида ги эркин сув микдори камаяди, натижада айрим коллоид заррачалар бир-бирига якинлашади, йириклашади ва узаро елимланиб колади. Натижада цемент хамирининг пластиклик ва богловчилик хоссалари йуколади. Бу ҳолда тулдиргичлар кушиб корилган цемент хамиридан пластик бетонбоп крришма ва мустаҳкам бетон ҳосил булади:
Кристалланиш бощичи. Цемент клинкер минераллари- нинг янги коллоид хрсилалари бир хилда кристалланмай- ди. Биринчи навбатда кальций гидроалюминатлардан ва кисман кальций гидроксиддан кристалл турлар ҳосил була бошлайди. Кальций гидросиликатлар эса анча вактгача коллоид ҳолда туради. Шунинг учун цементнинг дастлабки котиш давридаги мустаҳкамлиги кальций гидроалюми- натлар, шунйнгдек Са(ОН)2 кристалларидан ҳосил була- диган кристалл тури мустаҳкамлигига ботик Бирок це- менттош бундан кейин, асосан гидросиликатлар ҳисобига мустах1камлана боради. Гидросиликатлар аста-секин зич- ланиб кристалланади. Зичланган коллоид массалар ва гид- росиликатнинг кристалл ҳосилалари гидроалюминатлар ва Са(ОН)2 нинг кристалл турларига Караганда анча мустаҳ- кам булади. Асосан, Са(ОН)2 билан узаро актив таъсир этишадиган аморф кумтупрок Si02 дан ташкил топган гидравлик кушилмалар портландцементнинг чучук сувга чидамлилигини оширади. Бунингсабаби шундаки, Са(ОН), билан узаро реакцияга киришганда нисбатан яхши эрий- диган оҳак кумтупрок билан амалда эримайдиган кальций гидросиликат Ca0 Si02 • пН20 хрсил килади.
Шундай қилиб, портландцемент таркибида гидравлик кушилмалар (ва гипс) булганда иккиламчи жараён руй беради: клинкер минераллари билан сув уртасидаги реак- цияларнинг маҳсулотлари ва кушилмалари кимёвий узаро таъсир этишади. Натижада портландцементнингтишлашиш муддати узаяди ва сувга чидамлилиги ортади.
Портландцементнинг тишлашиш муддатлари бир катор факторларга, яъни цемент хамири температурасига, крриш- мага солинадиган сув микдорига, клинкернинг минерало- гик таркиби, цементнинг майдалаб туйилганлиги, гипс ва кушилмалар микдорига боглиқ. Цемент хамирининг хара- катчанлиги йукдпган дастлабки давр цементнинг тишла- шиши бошланганлигини, унинг тошдек каттиқ ҳолга кел- гани эса цементнинг тишланиб булганлигини билдиради.
Стандартда курсатилган талабларга мувофик; портландцемент 45 минутдан кейин тишлаша бошлаши ва камида 12 соатда тишлашиб булиши лозим.
Температура ортиб бориши билан цементнинг тишлашиш муддати тезлашади, температура пасайиб бориши билан эса секинлашади. Сув керакли микдордан ортиқ кушилса ҳам цементнинг тишлашиши секинлашади.
Клинкер минералогик таркибининг ва солиштирма сирт микдорининг тишлашиш муддатларига таъсири клинкер минералларининг гидратацияланиш тезлиги билан харак- терланади, цемент хамирининг тишлашиш жараёнида С3А асосий роль уйнайди, уч кальций алюминат кандай тез- ликда тишлашса, гипс кушилмаган майдаланган портландцемент клинкери ҳам тахминан шундай тезликда тишлаша бошлайди. '
Цементдан қанча иссикушк ажралиб чиқиши у канча- лик майда туйилганлиги ва минералогик таркибига, унда минерал кушилмаларнинг бор-йуқлигига боглиқ. Энг куп иссикдик гидратацияси С3А (карийб 1050 кал/г) билан C3S (тахминан 540 кал/г) дан булади. Икки кальций силикат тегишли равишда 3-2 марта кам иссикушк чицаради. Шуни айтиш керакки, бетон конструкциясининг темпе- ратураси жами гидратация иссиклигига эмас, балки ис- сикликнинг ажралиб чиқиш тезлигига ҳам ботиқ. С3А ва C3S дан айниқса куп иссикушк ажралиб чиқади. Демақ яхлит бетон конструкциялари учун таркибида шу мине- раллар куп булган портландцементларни ишлатиб булмайди.
Натижада бетон конструкциялар уз-узидан кизийди. Бу ҳолатнинг яхши ва ёмон томонлари бор. Масалан, қиш вактида цемент экзотермияси бетон килинаётганда конс- трукциянинг тез музлашига йул куймайди. Бу эса кртиш жараёнига яхши таъсир курсатади. Бироқ жуда куп иссиқ- лик ажралиб чикиши ҳам номакбул ҳодисадир, чунки цемент экзотермияси натижасида яхлит бетон конструкциялар ичидаги температура 50...60°С ва ундан *ам ортади, демақ ташки катламлар х,аво температурасида булади. Бу эса конструкциянинг ташкариси ва ичкарисидаги темпе- ратуранинг турлича булишига олиб келади. Бетон элемент ҳам, ҳар кандай тош минерал каби температура ортиши билан улчами катталашади ва аксинча температура пасайи- ши билан тораяди. Бинобарин, бетоннинг анча совиган ташки катламлари сикилишга интилади, лекин кизиб кег- ган ички катламлари бунга йул куймайди. Натижада, бетоннинг сиртки катламлари чузилган (зуриккан) ҳолатда колади ва ёрикдар пайдо булади. Демақ бу ҳодисанинг олдини олиш учун белит цемент ишлатилгани маъкул, бирок бундай цементларнинг мустаҳкамлиги анча паст.
Хажмий узгаришларнинг куйидаги турлари бор: цемент хамири чукиши (киришиш), цемент — сув системаси тор- тилишининг руй бериши, ҳажмий кенгайиши, киришиш ва шишиш, температура таъсиридаги ҳажмий узгаришлар- дир. Цемент доналари огирлиги кучи таъсирдан сувда чукиши туфайли сув юкорига сикиб чикарилади, цемент доналари эса (аввал йириклари, сунфа майдалари) тупла- ниб колади. Цемент аралашмаларининг катламланиш деб аталадиган бу хоссаси бетон конструкциялари мустаҳкам- лигига катта таъсир килади; цемент хамирининг юкориги серсув катламларида, к°тганидан сунг унчалик мустаҳкам булмаган ғовак-цементтош ҳосил булади. Бундай катламланиш натижасида тулдиргич остига унчалик мустаҳкам булмаган ва энг ғовак цементтош катлами жойлашади. Шунинг учун механик кучлар таъсирида бетон худди шу энг буш жойидан бузилади. Бундан ташкари, бетон ғовак- ларига сув кириб музлаб колиши туфайли унинг совукка чидамлилиги, шунингдеқ афессив суюкликлар таъсирида коррозияланишга чидамлилиги ҳам камаяди.
Do'stlaringiz bilan baham: |
