Салимов Бетон қоришмасининг алохидаланган технологиясини қўллаш асосида цементли бетоннинг самарадорлигини ошириш

1.3.Цемент тоши ва бетон ғоваклигининг унинг хоссаларига таъсири
Бетон технологиясининг ривожланиши унинг янги турларини пайдо бўлиши билан кузатилмоқда. Бу эса бетонларнинг мустахкамлиги, бикирлиги, ёриқбардошлиги ва узоққа чидамлилигини аниқлаб берувчи хоссаларини кенг кўламда ўрганиш заруратини тақазо қилади. Бундай хоссаларининг ичида энг муҳими сиқилиш ва чўзилишга мустахкамлиги, эластиклик модули ва қисқа муддатли марказий ва номарказий сиқилишдаги “кучланиш-деформациялар” диаграммасига тааллуқли параметрлари, ўрмаланувчанлик коэффициенти, контракцион киришиш, карбоназацион киришиш билан боғлиқ бетоннинг деформациялари хисобланади [2,4,5-7,,11-13,27,33,36, 40,41,57,60,61,70,71,89]. Юқорида таъкидлаб ўтилганидек, бетон хоссаларининг деярли барчаси унинг ғоваклигининг тури ва миқдори билан маълум даражада аниқлаб берилади. Зич тўлдиргичлар асосидаги бетоннинг ғовклиги эса асосан цемент тошининг ва контакт зонасининг ғоваклиги билан аниқланади. Шунинг учун бетон технологиясининг такомиллаштирилиши бўйича бажарилган кўпчилик тадқиқотлар, шулар жумласидан юқори мустахкам бетонлар технологиясини такомиллаштирилиши бўйича ҳам, цемент тоши ғоваклигининг шакллантирилишига бағишланади. Бунда турли хилдаги қўшимчалар: суперпластификаторлар, қотиш жараёнини ростловчилар, минерал ва органо-минерал қўшимчалар қўшилишининг бетоннинг ғоваклигига таъсири ўрганилади [3,4,7,8,12,13,33,36, 40,41,57,60,61,70,71,90].
Бетоншуносликнинг хозирги кундаги энг долзарб масалаларидан бири “рецептура + қотиш шароитлари – структура”, “структура - хоссалар”, “сиқилишга мустахкамлик чегараси - хоссалар” ўртасидаги боғланишларни топиш ва уларни аниқлаштириш хисобланади. Келтирилган боғланишлар темирбетон конструкцияларни чегаравий холатларнинг барча гурухлари бўйича хисоблашда зарур бўлган бетонларнинг хоссаларини меъёрлашда асос бўлиб ҳисобланади. Бугунги кунга келиб тегишли аналитик боғланишлар билан тавсифланувчи маълум даражада аниқлаштирилган боғланишлар деб қуйидагиларни ҳисоблаш мумкин:
-цемент тошининг ғоваклиги “сув-цемент нисбати”- С/Ц ва цементнинг гидратацияланиши даражасига (ўз навбатида цемент клинкернинг майдаланиши даражасига боғлиқ бўлган) боғлиқ бўлади. Оғир бетоннинг ғоваклиги, бундан ташқари, контакт зонасининг ғоваклиги билан ҳам аниқланади. Контакт зонаси ғоваклиги эса тўлдиргичнинг хоссалари ва технологик ғовакликка (зичлаш нуқсонлари, ютиб олинган ҳавонинг мавжудлиги ва бошқалар) боғлиқ бўлади [3-6,12,13,25,29,33, 49,55,64,70,75]. Цемент тошининг ғоваклиги миқдорига унинг хусусий деформациялари ҳам таъсир кўрсатиши мумкин. Масалан, қотиши жараёнидаги кенгайиши [70]. Цемент тошининг ғоваклиги унинг минералогик таркибига деярли боғлиқ эмас [77]. Юқорида қайд этилганлардан шуни хулоса қилиб айтиш мумкинки, бетоннин ғоваклигини камайтириш учун С/Ц нисбатини минималлаштириш ва цемент гидратациясини ошириш учун қулай шароитларни таъминлаш зарур хисобланади. Бунда шуни эътиборга олиш лозимки, цементнинг майдалигини хаддан ташқари ошириб юбориш унинг узоққа чидамлилигига салбий таъсир кўрсатади, чунки “клинкер фонди” жуда хам тез тугаб қолади;
-бетоннинг мустахкамлик чегараси R унинг ғоваклиги Р миқдори ва “скелет”ининг мустахкамлиги R₀ билан аниқланади. Бу борада қуйидаги кўринишдаги боғланишлар ҳам маълум: R = f(Р). Юқорида айтиб ўтилганидек ғоваклик маълум даражада С/Ц нисбати билан аниқланганлиги сабабли унинг мустахкамлиги чегараси ҳам С/Ц миқдорига боғлиқ бўлади. Бу кўпчиликка “сув-цемент нисбати қонунияти” сифатида ҳам маълумдир.Ушбу қонуният қуйидаги боғланиш билан ифодаланади:
R = α R_ц ( Ц/С – 0,5 ),
Бу ерда : R_ц – цементнинг активлиги,МПа.
Шу билан бир қаторда бетоннинг ғоваклиги (С/Ц)^1,39 нисбати миқдоридан ташқари технологик омилларга ҳам боғлиқ бўлганлиги, мустахкамлик эса ғовакликдан ташқари “скелет”ининг мустахкамлиги билан ҳам аниқланганлиги учун бетоннинг мустахкамлиги чегараси С/Ц нисбатига қатъий боғлиқ деб ҳисобланмайди. Бу фикр ҳам кўпчиликка яхши аён ва маълумдир. Умумий холда бетоннинг мустахкамлиги чегараси рецептура ва технологик омилларни эътиборга олган холда қуйидаги формула орқали ҳам аниқланиши мумкин [64] :
R = k₁·k₂·k₃·k₄·k_SP · k_Д · k_Ц · k_R ·( 1-ВВ)^{3,3 ,}
Бу ерда:
k₁ – лаборатиория ва ишлаб чиқаришда зичлашнинг турли шароитларини эътиборга олувчи коэффициент (0,85-1,1);
k₂ – конструкция геометриясини эътиборга олувчи коэффициент (0,85-1,0);
k₃ – лаборатиория ва ишлаб чиқаришда бетоннинг қотиши шароитларини эътиборга олувчи коэффициент (0,85-1,05);
k₃ – бетонни ётқизиш усулини (кран-балка, лентали конвейер, бетононасос) унинг мустахкамлигига таъсири эътиборга олувчи коэффициент (0,85-1,05);
k_SP – cуперпластификаторнинг бетоннинг мустахкамлиги чегарасига таъсирини эътиборга олувчи коэффициент (0,5-1,2);
k_Д – қўшимчаларнинг (cуперпластификатордан ташқари) бетоннинг мустахкамлиги чегарасига таъсирини эътиборга олувчи коэффициент (0,85-1,15);
k_Ц – цементнинг активлигини ГОСТ 30744 бўйича аниқлашда ишлатилувчи коэффициент (≈1,15);
k_R – тўлдиргичлар мустахкамлигининг бетоннинг мустахкамлиги чегарасига таъсирини эътиборга олувчи коэффициент (1-гранит, 1,05-1,3 - базальт,1,15 – диабаз, 1,2 - габбро );
α - тўлдиргичлар тури ва уларнинг таркибида чангсимон ва гилсимон заррачалар мавжудлигини эътиборга олувчи коэффициент (0,23-0,3). Юқоридагиларни эътиборга олсак, С/Ц нисбатининг бир хил миқдорларида хам бетоннинг мустахкамлик чегараси кенг диапазонда ўзгариши мумкинлиги кўриниб турибди. Бундан келиб чиқиб, цементнинг нисбий сарфи ҳам Ц/R миқдор жихатидан кенг диапазонда ўзгариши мумкин;
-бетоннинг бошланғич эластиклик модули Е₀, унинг миқдорлари СП 63.13330 бўйича оғир бетон учун сиқилишга мустахкамлиги бўйича синфига боғлиқ равишда аниқ қиймати билан меъёрланади. Бироқ, цемент тошининг йирик тўлдиргич билан бирикиши бетоннинг марказий чўзилишга мустахкамлиги чегарасига сезиларли таъсир кўрсатиши мумкинлигини, ушбу бирикиш миқдори эса фақат йирик тўлдиргич хоссалари билан эмас балки нисбий хажмий концентрацияси (яъни контакт зонаси юзаси) билан ҳам аниқланишини эътиборга олсак [3,28,64] анъанавий бетонлардан фарқ қилувчи йирик тўлдиргичининг нисбий ҳажмий концентрацияси юқори бўлган бетонлар учун “марказий чўзилишга мустахкамлик чегараси - сиқилишга мустахкамлик чегараси” нисбатини ҳам тадқиқот қилишнинг жуда муҳим ва долзарблиги келиб чиқади. Ушбу [64] илмий ишга мувофиқ бетоннинг марказий чўзилишга R_t ва сиқилишга R мустахкамлиги ўзаро қуйидаги боғланиш билан боғланган: R_t = 0,29· R ^0,6 . Шунинг учун магистрлик диссертацияси доирасидаги илмий тадқиқотларда ажратма бетонлаш технологияси бўйича олинувчи бетонлардаги ушбу боғланишни аниқлаштириш вазифаси қўйилди.