Ттыр заттарды пайда болуы

І АУАДА АТАТЫН БАЙЛАНЫСТЫРЫШ ЗАТТАР

№1 Дріс (2 саат)

Таырыбы: Кіріспе. Ауалы ттыр заттарды негізгі трлері

1.1 Ттыр заттарды пайда болуы

1.2 Жалпы тсініктер

1.3 Ауалы ттыр заттар

Ттыр заттарды пайда болуы

Ттыр заттарды 4—5 мы жыл брын жасанды жолмен алынаны белгілі. Египетте, Римде, Грекияда жне Вавилонда гидравликалы оспа араластырылан кті ерітінділерді олдана отырып салынан бетонды рылыс алдытары лі кнге дейін саталган.

Аылшын зерттеушісі Джозеф Аспдин 1824 жылы жасанды тас ндірісіне патент алды. Портланд аласыны тірегінде азылып алынатын таса сас болуына байланысты, оны кейінірек портландцемент деп атады.

1825 жылы Россияны скери технигі Егор Челиев ктас пен балшы оспасын 1200—1300° температурада кйдіру арылы суа шыдамды цемент алды. Кйдіру кезіндегі тас кйінде алынан шала балыманы нтатаан.

Осылайша ндірілген нтаты сумен араластыран со, оспа атайып, жасы механикалы асиеттері бар, суа тзімді таса айналан. Е. Челиев зіні Мскеуде басылган «арзан жне сапалы мергель немесе ерекше берікті цементті су рылыстарында, жеке айтанда каналдарды, кпірлерді, су оймаларын, бгетгерді, сатаыштар мен жертлені сылауа олдану туралы сыныстар» деген кітабында осьшдай цементті ндірілу дістері жазылан.

Крсетілген зерттеушілерді цементті ндіру жніндегі сыныстарында айтарлытай згерістер болды, бірінші кезекте шикізатты кйдіру температурасы бойынша Дж. Аспдин былайша орытындылады: портландцементті алу шін шикізатты, кальций карбонатыны ыдырауы салдарынан болатын газды болінуіне дейін 1000— 1100°С температурада кйдіру. Ал Е. Челиев болса шикізатты кйдіруді, балу процесі орын алатын 1200°С температурадан жоары жадайда кйдіруді сынды.

Осыдан рі арай жргізілген зерттеулерді крсеткеніндей, портландцементті клинкерді ндіру шін шикізатты оспасын ішінара балытуа дейін кйдіру керектігі расталды, себебі цементті беріктігі мен суа тзімділігін амтамасыз ететін негізгі клинкерлі минералдар, е алдымен, кальцийлі силикаттар, кпен аныан сйы балымалы ортада пайда болады. 1000—1100°С шикізаттар жеткілікті трде кймейді. Дж. Аспдин ойлап тапан цемент асиеттері бойынша суа тзімді кке жаын, сондытан осы заманы тсінікке орай, тіпті зіні туан жері Англияда портландцемент деп танылмайды.

азіргі кезде цемент дние жзіндегі 120 елде ндіріледі. Біра цемент ндірісіні алдында келе жатан 15 елде дние жзінде ндіріліп жатан цементті 85%-ы шыарылады. азіргі кездегі цемент ндірісі осы заманы рылыс материалыны негізгісі жне рбір елді экономикалы потенциалын анытайтын басты крсеткіштерді бірі болып саналады.

Ортаазиялы аймата цемент ндірісі 1926 жылы маусымда Бекабад аласында басталды (збекстан Республикасы).

Орта Азияда бірінші болып Науайы аласында кебу дісімен жмыс істейтін зауыт іске осылды. Мндай кебу дісімен жмыс істеу кезінде жаылатын отын 30—35% немделеді. Кебу дісіні кп млшерде шатоза блетін кемістігі бар, сондытан кебу дісі молынан тарамаан.

Цементті тозадары оршаан ортаа зиянды сер етеді. азіргі масатта Науайыдаы цемент зауытында осы замана лайыты тоза стаыштар орнытырылан. Осы мекемеде ндірістік процестерді механикаладыру мен автоматтандыру дегейі жоары.

Германияда ндірілетін цементті 90%-ы, Жапонияда — 78%, Чехияда — 64%, Венгрияда — 55%, Болгарияда — 45%, Америкада 42% кебу дісімен ндіріледі. Осы технология е тиімді жне прогрессивті саналады. Цементті ойлап табуды зі рылыстаы жаа дуірді басталуына кеп соты.

Бетон технологиясыны дамуы мен рылыста темірбетон конструкцияларын молынан олдану, тез атаятын, сульфата шыдамды, кернеулі сияты цементті жаа трлерін зірлеп шыаруды жне олара деген сранысты лайтты.

азастанда портландцементті, шлакты портландцементті, й рылыс зауыттарында олданылатын жылдам атаятын цементті, сутехникалы рылыса керекті сульфата тзімді цементті, мнай мен газ скважиналарында пайдаланатьш тампонажды цементті, а жне тсті цементті жне баса да трлерін ндіру жола ойылан.

Республикада ндірілетін цементгі сапасы жасарьш келеді, трі, саны лаюда. Жылдам атаятын, ерекше берікті, лайыш, гидрофобты, трлі тсті жне цементгі баса трлеріні ндірістік клемі сгі.

Жалпы тсініктер

Ттыр заттар органикалы, анорганикалы (немесе минералды) жне органоминералды (аралас) болып блінеді. Анорганикалы немесе минералды ттыр заттар нтаты кйінде келіп, майда, ірі толтырыштар, сумен араластырылса, уаыт тісімен атайып, бетон деп аталатын жасанды таса айналатын ерітінді мен бетон оспасын тзейді. Анорганикалы ттыр затгара кті, гипсті, магнезиялы ж.б. тек кебу жадайда ана атаятьш ттырлар жатады. Гидравликалы ттырлар болса, олар тек ауа бар жадайда ана емес, сонымен атар су ішінде атаюа жне беріктік алуа абілетті. Олара гидравликалы к, портландцемент, саз балшыты цемент, пуццлонды портландцемент, шлакты портландцемент, лайыш цемент ж.б. жатады.

Ттырды сумен араластыра бастааннан оны атты жадайа ауысуына дейінгі уаытты стасу кезеі дейді. Арты осылан су ттырды атаюын баяулатады, сондытан стасу уаытын ттыр массасынан пайызбен аныталатын цемент амырыны алыпты оюлыы жадайында айындалады.

Ттыр зат сумен араласан со, гидратация мен гидролизді физика-химиялы процестері салдарынан стаса бастайды — цемент амырыны озалмалыы кемиді. Мны зі сталу кезеіні басталуына сай келеді. Цемент амырыны озалмалыы толыынан жойылып, оны атты зата айналуы — стасуды соына сай келеді. Ттырлар стасу уаыты бойынша 3 топа блінеді.

Тез стасатын — стасуды басталуы 3—10 минутта байалады. Осындай ыса кезеде ерітінді мен бетонды дайындап жне тсеп лгеру іс жзінде ммкін емес, сондытан ттырлара арнайы стасу мен затты атаюын бседететін баяулатыштарды осады.

алыпты стасатын — басталуы 45 минуттан ерте емес, ал аята- луы 10 сааттан кем емес; осындай ттырлара детте бетондар мен ерітінділерді дайындауда олданылатын цементтерді жатызады.

Баяу стасатын стасуы 10—12 саат ткен со басталады. олайлы жайасымдытаы ерітіді мен бетон оспаларын дайындау шін осылатын су млшерін ттырмен химиялы осылуа керекті шыыннан лдеайда молыра алады. Химиялы реакцияа тспей, бос алан су млшері біртіндеп буланады да, бетонны уыстылыын сіреді, оны нтижесінде бетон беріктігі тмендейді, баса асиеттері нашарлайды. Теория бойынша цементті толы гидрациялануы шін 18—20% су жеткілікті. Біра осындай су млшерімен дайындалан ерітінді мен бетон оспалары кебулеу жне олайлы жайаспайды.

Ттыр заттар гидрация мен атаю процесі кезінде жылу бледі. Цемент амырыны атаю жылдамдыы оны жылу блуіне тура пропорционалды. Мысалы, 7 кн бойы атаюы кезінде Ікг портландцемент 65 ккал (272 КДж) дейін жылу бледі. Ттыр заттарды осы асиеттері, бетондар мен ерітінділерді салын жадайда атаюында те пайдалы, біра ірі шомбалды бетонды рылыстар-да, мысалы, гидротехникалы бетонны ішкі блігінде температураны суі салдарынан (100°С дейін), ішкі жне сырты абаттар арасында температураны лама айырмашылыы орын алады. Бетонны біркелкі салындамауы деформацияны дамуы мен сызаттануа кеп сотырады. Сондытан гидротехникалы рылыстарында жылуды аз блетін тек арнаулы цементтерді ана олданады.

Ттыр заттарды рамында химиялы бірігу барысын крсететін тізбе 1-суретте крсетілген.

Минерал ттыр заттарды гидратациялы-конденсациялы ттырлану барысында ттыр заттарды рамындаы заттар химиялы берік байланыстара айналып, нтижеде ерімейтін жне берік тас жыныс пайда болады. Осы ату процесі ауалы, гидравликалы жне автоклавты ттыр заттара тн болып келеді.

Бтін конденсациялы ттырлану барысында микроблшектер кйіндегі химиялы байланыстарды беті белсендіріледі, соынан зара химиялы рамы згермеген алпында ттырланады, аморфты немесе кристалл рылымды зат пайда болады. Мндай топа гидратацияланан техникалы силикаттар мен алюмосиликаттарды алдытары негізінде алынан ттыр заттар кіреді (Конденсация — энергияны жинаталуы, яни зат немесе су буыны суа айналуы).

1-сурет.рылыста пайдаланылатын