Дріс №4. Табии тас негізіндегі деулік материалдарды асиеттері.

 

Сабаты масаты. Дріс сабаыны масаты студенттерге табии тас материалдар негізіндегі деулік материалдарды физика-механикалы жне рылысты-олданысты асиеттері туралы білім беру. деулік маериалдарды асиеттріне байланысты тадау жолдарын йрету.

 

 

Табии тас материалдарды асиеттері оларды олданыс салаларын анытайды.

рылыс материалдары асиеттеріні барлы трлерін трт топа бліп арау абылданан.

1. Физикалы асиеттер материалды физикалы дене ретінде жне оны р трлі физикалы факторлара (суды, температураны, электр тогыны т.б.) атынасын сипаттайды.

2. Механикалы асиеттер материалды сырты механиалы кштер серіне (сыылу, созылу т.б.) арсыласу абілетін сипаттайды.

3. Технологиялы асиеттер материалды делуге (тегістеу жне жылтырату, пішінін згерту, тыыздау т.б.) абілетін сипаттайды.

4. Химиялы асиеттер материалды ртрлі заттар мен факторлар серінен химиялы герістерге абілетін сипаттайды.

 

Наты тыызды (г/см3, кг/м3) – материалды абсолютті тыыз кйіндегі клем бірлігіні массасы. Егер материал массасы , абсолютті тыыз кйіндегі клемі болса


(5.1)

 

Наты тыызды материалды жеілдігі немесе ауырлыы туралы орытынды жасауа ммкіндік береді, йткені материал затыны 1см3 немесе 1м3 клеміні массасын крсетеді. Наты тыыздыты берілген материалды физикалы константасы деп айтуа болады.

Материалды наты тыыздыына химиялы рамы, материалды ішкі рылымы, блшектеріні орналасу тыыздыы сер етеді.

 

Орташа тыызды т (г/см3, кг/м3) – материалды табии кйіндегі (уыстары жне кеуектерімен бірге) клем бірлігіні массасын сипаттайды. Егер материал массасы , табии кйіндегі клемі болса

 


(5.2)

рылыс материалдарыны орташа тыыздыы те ке ауымда ауытиды: 15кг/м3 (кеуекті пластмасса) -7850кг/м3 (болат).

Кеуекті материалдарды орташа тыыздыы наты тыыздыынан тмен болады. Мысалы, жеіл бетонны орташа тыыздыы 500-1800кг/м3, ал наты тыыздыы 2600кг/м3.

Орташа тыыздыа мына факторлар сер етеді:

–материалды кеуектілігі (кеуектілік артан сайын орташа тыызды кемиді);

–материалды ылалдылыы (ылалдылы нерлым жоары болса, орташа тыызды та жоары).

Орташа тыызды материалды ра кйінде аныталады.

Материал клемі лгіні немесе бйымны пішініне (дрыс немесе дрыс емес) байланысты ртрлі дістермен лшенеді.

Орташа тыызды жылу ошаулаыш материалдарды маызды асиеттеріні бірі, сондытан орташа тыызды крсеткіші жылу ошаулаыш материалды маркасы болып табылады. Мысалы, жылу ошаулаыш газдыбетон маркасы Д400 болса, оны орташа тыыздыы 400кг/м3 шамасынан аспайды.

 

Кеуектілік (П) материал клеміні кеуектермен толу дрежесі.

бл жерде, - материалдаы кеуектер клемі

Кеуектілікті арнайы ралдар-порометр кмегімен анытауа немесе мына формулалармен есептеуге болады:

, немесе

рылыс материалдарыны кеуектілігі ке диапазонда згереді: П = 0 % – шыны, битум, болат, полимерлер; П = 0,2–0,8 % – гранит; П = 75–85 % – газдыбетон; П = 90–98 % – ялы пластмассалар.

Кеуектер лшемі, пішіні жне сипаты бойынша р трлі болады.

Кеуектерді лшемдері 10-3 – 10-9м: микрокапиллярлар (кіші), r <0,1 мкм (1 мкм = 10-6 м = 10–3 мм); – макрокапиллярлар (орташа), r = 0,1 - 10 мкм; – капиллярлы емес кеуектер (ірі).

Пішіні мен сипаты бойынша: ошау, жабы кеуектер; зара атынасты кеуектер; ашы кеуектер.

Материалдаы кеуектер ауамен немсе сумен толтырылуы ммкін.

Кеуектілік артанда материалды орташа тыыыздыы, жылу ткізгіштігі кемиді, су сііруі жне су ткізгіштігі (ашы кеуектепр болса) артады.

Кптеген материалдар шін е жайлы рылым-біркелкі таралан тйы кеуектері бар макрокеуекті рылым.

«Кеуектілік» тсінігімен атар дайындау кезінде арнайы жасалатын дрыс пішінді уыстары бар рылысты бйымдар шін «уыстылы» деген тсінік олданылады.

уыстылы – бйым клеміні уыстармен толу дрежесі, %.


 

уыстар бйым денесінен тетін немесе тйы болуы ммкін. Мысалы, уысты керамикалы кірпіш жне тастар. уыстылы бйымны массасын, орташа тыыздыын тмендетеді жне баса асиеттеріне сер етеді.

Траты пішіні жо, сусымалы днді материалдар сипаттамасы дндерді тыыздыы, материалды йме тыыздыы жне дндер арасындаы уыстылы болып табылады.

Днні тыыздыы (дн) табии кйдегі днні клем бірлігіні массасы, яни дн шін орташа тыызды.

йме тыызды (йме , кг/м3) опсыан-йме кйдегі тйіршікті материал (м, иыршы тас т.б.) клем бірлігіні массасын сипаттайды. Оны шамасында опсыан кйдегі дндер арасындаы уыстылыпен атар рбір дндегі кеуектер есептеледі.

 

Мысал: мны йме тыыздыы 1600 кг/м3 , насыпная плотность цементті йме тыыздыы 1100–1300 кг/м3 , жеіл толтырыштарды йме тыыздыы 250–1100 кг/м3 .

Дндер арасындаы уыстылы опсыан йме материал клеміні дндер арасындаы уыстармен толу дрежесі.

Дндер арасындаы уыстылы материалдаы ртрлі лшемді дндерді болуымен жне оларды ара атынасына байланысты болады. Егер барлы дндерді лшемдері бірдей болса уыстылы максимальді. Сондытан м мен иыршы тас шін МСТ гранулометриялы рамы бойынша талаптар ояды.

нтатау арылы алынатын са дисперсті материалдар шін нтаты дрежесіні маызды сипаттамасы стандарты елеуіште елеу арылы аныталатын нтатау сатыы крсеткіші .

нтатау сатыы - % крсеткішімен алынан елеуіште алатын алды млшері. Мысалы цемент шін №008 елеуіште алатын алды млшері 15% шамасынан аспауы керек. Елеуіш номері жары бойынша елеуіш тесіктеріні лшемін (мм) крсетеді. Мысалы, №008 елеуіште 0,08мм. Бл елеуішті 1см2 ауданында 6400 тесік болады.

Су сііруі материалды сумен жанасан кезде капиллярлы сору, диффузия, ірі кеуектерді толуы т.б. себептермен суды сііріп жне стап тру асиеті.

Су сііру материал кеуектеріні суа толу дрежесімен бааланады. рылыс материалдарыны су сііруі негізінен кеуектерді клеміне, оларды трлері мен лшемдеріне байланысты згереді: кеуектілік нерлым жоары болса су сііру сорлым жоары. Су сііру шамасына затты табиаты, гидрофильділік дрежесі сер етеді

р трлі материалдарды су сііруі стандартты дістермен, лгілерді белгіленген мерзім аралыында температурасы (20 2)°С суда стау арылы аныталады.

Материал лгілерін суа батыру арылы аныталан су сііру суды жабы кеуектерге тпеуіне байланысты негізінен ашы кеуектілікті сипаттайды. Оны стіне лгілерді судан шыаран кезде су ірі кеуектерден аып кетеді, сондытан су сііру кеуектіліктен кіші болады.

Мысалы, жеіл бетонны кеуектілігі 50–60 % болуы ммкін, ал су сііруі клеміні 20–30 % райды.

Су сііру шамасы масса жне клем бойынша бааланады.

Клем бойынша су сііру материал клеміні суа толуы дрежесін крсетеді:

бл жерде, -суа аныан лгіні массасы, г; - материал лгісіні ра кйдегі массасы, г; -материалды табии кйдегі клемі, см3.

шамасы 100% -тен аспайды жне материалды ашы кеуектілігін, яни су те алатын кеуектер шамасын сипаттайды. Сондытан WV П.

Масса бойынша су сііру Wm (%) ра материалды массасына атысты аныталады:

 

Жоары кеуекті материалдарды Wm 100 %-тен арты болуы ммкін.

Масса жне клем бойынша су сііру белгілі болса есептеуге болады:

. г/см3

 

р трлі материалдарды су сііруі ке ауымда згереді: гранитті су сііруі 0,02–0,7%, тыыз ауыр бетон шін 2–4%, – кірпіш шін 8–15%, – кеуекті жылу ошаулаыш материалдар шін 100 % жне жоары.

Су сііру материалды рылымын осымша сипаттайды. Мысалы, рылысты керамикалы материалдар шін масса бойынша су сііру топтастыру сипаттамасы болып табылады: тыыз сйекті бйымдар (Wm 5 % - еден таталары), кеуекті сйекті бйымдар (Wm >5 % - кірпіш, абыралы таталар, черепица).

Сумен анытыру материалды негізгі асиеттеріне теріс ыпал етеді: орташа тыызды артады: , материал ісінеді, жылу ткізгіштік артады, беріктік пен аяза тзімділік кемиді.

Тау жынысыны тріне жне оны алу дісіне арамастан табии тас материалдардарды тыыздыы, беріктік шегі, аяза тзімділігі жне жмсару коэффициенті оларды негізгі сапалы крсеткіштері болып табылады.

Тас материалдар тыыздыы бойынша жеіл жне ауыр болып блінеді. Тыыздыы 1800кг/м3 жне жодан тмен жеіл тастар (жанартаулы туф, пемза, к тасы-ракушечник) кеуекті рылымды жне негізінен имараттар абыралары шін тастар мен блоктар жне жеіл бетон толтырыштары ретінде олданылады. Тыыздыы 1800кг/м3 жне жоары ауыр тас материалдар (гранит, сиенит, диорит) еден таталары, гидротехникалы жне жол рылысы шін олданылады.

Ауалы ра кйде лгілеріні сыылуа беріктік шегі бойынша табии тас материалдар мына маркалара блінеді (МПа): 0,4; 0,7; 1,5; 2,5; 3,5; 7,5; 10; 12,5; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 80 и 100. р трлі кеуектіліктегі жеіл тастар шін 0,4 - 20 аралыында.

Аяза тзімділік. Стандартты сына жадайында лгілеріні айталама мздату жне еріту циклдарыны санына сйкес табии тас материалдар аяза тзімділігі бойынша мына маркалара блінеді: F 10; 15; 35; 100; 150; 200; 300 и 500.

Біркелкі тйіршікті рылымды тыыз тастарды аяза тзімділігі те жоары. Біркелкі емес порфирлі рылымды тастар температураны шыл згерісі кезінде са кристаллды масса мен ірі тйіршікті араласпалар арасындаы температуралы лаю серінен тезірек шытынайды.

Жаа алынан к тастары, доломиттер, мтастар, туфтар кеуектекрі «тау суые мен» толуына жне кеуекткрді аныу коэффициентііні 1-ге жаын болуына байланысты аяздан тез бзылады. Табии кебуден кейін олар жеткілікті аяза тзімді жне берік болады.

Су серіне тзімділік. Гидротехникалырылыс жне іргетастар шін олданылатын тасты жмсару коэффициенті 0,8 кем болмау керек, ал йді сырты абырасы шін 0,6 кем болмауы керек.

йкеліске тзімділік жне тозу.Тас материалды бл асиеттері жол жабындарын, едендер, баспалдатар т.с.с. орнатуда те маызды.

Са кристаллды материалдар йкелген кезде тым сырана болады, сондытан баспалдатар жне жол жабындары шін йкелген кезде бдырлы алыпта болатын дндері оташа іріліктегі материалдарды пайдалану керек.