Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі семей қаласының ШӘКӘрім атындағы мемлекеттік униврситеті

1. 
   Метаморфиялық тау жыныстарға жататындар және метаморфиялық тау жыныстарынан құрылыста кеңірек қолданылатындары қандай?
   
2. 
   Шөгінді тау жыныстары дегеніміз не?
   
3. 
   Тау тас материалдары және оларды өндіру технологиясының ерекшелігіне байланысты, қандай топтарға жіктеуге болады?
   
4. 
   Минерал дегеніміз не?
   

Дәріс жоспары:

1. 
   Керамикалық материалдарға қолданылатын шикізаттар.
   
2. 
   Керамикалық бұйымдардың өндіру әдістері.
   
3. 
   Керамикалық бұйымдардың қасиеттері.
   

Керамикалық материалдарды сары топырақты (глина) пішіндеп күйдіру арқылы алады. Құрылысына қарай керамикалық материалдарды кеуекті және тығыз деп бөледі. Қолданылуына байланысты: қабырғалық – кәдімгі кірпіш, кеуекті кірпіш және тастар, ірі блоктар мен панельдер; жабынға арналған – тастардан жасалған балкалар мен панельдер, сыртқы каптама (облицовка) үшін қабырғалар мен едендерге арналған тақталар, санитарлы-техникалық бұйымдар, шатырлар, канализацияға арналған кұбырлар Керамикалық материалдарды дайындауда шикізат көзі ретінде сары топырақ, кварцты кұм, шамот, шлак, ағаш ұнтағы пайдаланылады.

Сары топырақ – сумен араласқанда пластиналы қоспа түзетін, кептіргенде белгІлі пішінде болатын, күйдіргенде тастың тығыздығына теңесетін минералды масса немесе тау тілімінің бір түрі. .

Сары топырақтың пластикалығы деп белгілі пішінде жарылмай, ақаусыз түзіп, осы пішінді кептіру және күйдіруде сактауы. Бұл пластикалық коэффициенттермен сипатталады.

мұндағы, W_Т, W_Р – ылғалдылық мәндері, %.

Пластикалығына байланысты сары топырақтар:

жоғары пластикалы (П=25),

орташа пластикалы (П=1З-25),

мөлшерлі пластикалы (П=7-15),

төмен пластикалы (П=7) болып жіктеледі.

Сары топырақтың кұрамында сары топырақ фракциясы неғұрлым көп болса, соғұрлым байланысы берік болады.

Пластикалық әдісте кептіру негізгі әдістердің бірі болып табылады. Кептіру процесі материалдың жылу және масса алмасуының қоршаған ортамен байланысы. Технологиялық процестің соңғы сатысы – күйдіру табылады.

Қабырғалық керамикалық материалдар төмендегідей жіктеледі:

1. Бұйым түріне байланысты

2. Қолданылуына байланысты:

3.Пайдаланылатын шикізат түріне және бұйымның дайындалуына байланысты:

сары топырақ, диатомит, трепелден пластикалык;

жартылай құрғақ әдіспен нығыздалып дайындалған бұйым.

4. Технологиялық қасиеті мен тығыздығына байланысты:

а) жылу технологиялық қасиеттері мен жоғары тиімділіктері – тығыздығы 1400 кг/м кірпіштер және тығыздығы 1450 кг/м³ тастар.

б) шартты тиімділіктері – кірпіштің тығыздығы 1400 кг/м³ жоғары, ал тастың тығыздығы 1450-1600 кг/м³ аралығы.
Арнайы мақсаттағы кірпіштер мен тастар бұл топқа канализациялық құрылымдар мен жол жабындарына арналған тастар меп кірпіштер жатады. Олардың беріктігі, тығыздығы, аязға төзімділігі жоғары болуы керек. Лекальды кірпіш өндірістік түтін құбырлар қалауға қолданылады. Олардың кызу температурасы 700⁰ С.

Канализациялық кұрылымдарға арналған тастардың тығыздығы жоғары болуға тиіс. канализациялық құбырларды отқа төзімді сары топырақтан дайындайды.

.Өзін-өзі тексеру сұрақтары

1. 
   Керамикалық кірпішті иілімді әдіспен өндіру қалай жүреді?
   
2. 
   Керамикалық кірпішті жартылай құрғақ әдіспен өндіру қалай жүреді?
   
3. 
   Пластикалық дәрежесіне байланысты сары топырақ қалай жіктеледі?
   
4. 
   Термиялық өңдеу процестері қалай жүреді?
   

2. Шыны материалдардың түрлері.

3. Шыны материалдардың қасиеттері, ерекшеліктері.
Шыны – деп силикаттардан, алюминаттардан, натрий, калий, кальции, және басқа сол сияқтылардың карбонаттарынан тұратын шикізат ерітінділерінің - балқымаларының суытылуынан алынатын амофты қатты дене. Құрылыста көпшілігінде силикаттық шыны қолданады деуге болады. Оның химиялық құрамын, шартты түрде оксидтердің қосындысымен сипаттайды:

SiO2-71-72 % ; NaO-14-15%.CaO-6.5-7%/ MgO-4%/. Al2O3-2%. Бұл кәдімгі терезе шыны құрамы. Басқа арнайы шыныны алу үшін тиісті оксидтерді қолдана отырып, оның химиялық құрамын қажетті бағытта өзгертеді.

• 
  шикізаттарды дайындау ( кептіру, майдалау, байыту );
  
• 
  шыны шихтасын әзірлеп қорыту пешіне салу (өлшемдеу – дозалау, құрамаларын – компоненттерін араластыру және пеш салмалысына жіберу ) ;
  
• 
  балқымадан шыны материалдары мен бұйымдарын шығару (қалыптау);
  
• 
  сапалық көрсеткіштерін жақсарту үшін бұйымдарды термиялық, механикалық немесе химиялық тәсілдермен өңдеу.
  
  1. 
     Дайындау сипаты шикізат материалдарының табиғтына және арналуына байланысты. Кейбір материалдар тек майдалауды немесе химиялық біркелкілігін дұрыстау үшін құрамын орташалауды қажет етеді, ал басқалары, мысалы құм көпшілігінде біршама күрделі дайындау операциясынан ( темірден ажырату) өтеді. Әк тасы, доломит, дала және балқығыш шпаттары және басқа ірі кесекті материалдарын өңдеу схемасы былай бейнеленеді: жарып ұсақтау, кептіру, диірменге тартып ұнтақтау; тас елегінде електеу, аспаптарда темір ұнтағын магниттік жолмен бөлектеу, және қосымшалары да ұнтақталынады.Шихта сапасын жүйелі түрде тексеріп тұрады,(дұрыс өлшенуі, құрамының сәйкес келуі, араласуы). Шихтаны балқыту жылдамдығы, соған сәйкес, шыны қорыту пешінің өнімділігі шихтаны пешке салу тәсіліне және салынған шихтаның қалыңдығына байланысты.
     

Алдын ала әзірленілген, берілген мөлшерлерінде өлшелінген шихта құрамы тарелка немесе барабан тәрізді араластырғыштарда жақсылап араластырылады. Дайындалған шихта ылғалдылығы 4-7% дай болуы керек, себебі сондай ылғалдылықта шихта агрегатталына бөлінбей құрамы бойынша біркелкілігін сақтайды

Силикат балқымаларды алу үшін химиялық құрамына қарай табиғатта кең тараған құм, базальт, диабаз, мергель сияқты тау жыныстарын, негізгі өнеркәсіп қалдықтарын, күлдерді, шыны сынықтарын және т.б. қолданады. Силикат балқымалардан олардың химиялық құрамын және суыту тәртібін реттей отырып, структурасы мен қасиеттері бойынша әр түрлі материалдарды және бұйымдарды (шыны және шыныдан жасалған бұйымдар, шыныкристалдық материалдар) алуға болады. Бұлардың ішіндегі құрылыста ең көп қолданылатындары шыны және шыны бұйымдары ( профильді шынылар, шынылық пакеттер, шыны панельдері, шыны құбырлары, шыны талшықтары, қауіпсіз шыны бұйымдары және т.б.).

Қазіргі кезде ТМД көпшілігінде өндіріс процесстері автоматтандырылған және механизацияланған ірі шыны зауыттары бар.Қазір Қызылорда облысында ірі шыны зауытын салу қарастырылып жатыр.Ресейде шыны жасаудың ғылыми негізін қалаған М.И.Ломоносов. Ол Петербургте бірінші рет түсті шынылар шығаратын фабрика салып, 1752 жылдан бастап шыны жөніндегі зерттеу жұмысының дамуына жол ашқан, шыны бұйымдарын жасап шығарудың жаңа тәсілдерін ойлап тапқан.

Шыны балқымасын көбіктендіру жолымен жылу қоршағыш және дыбыс сіңіргіш тиімді материалдарды (көбік шыны) алынады.Сондай – ақ , силикаттық балқыма массаның жұмсақ күйінде фильтрлеу, үрлеу, штабиктау, құрамалау тәсілдерінің бірімен диаметрі 0,1-100мкм шыны талшықтарын тартып, соның негізінде бірнеше тамаша материалдар мен бұйымдар (шыны маталары, шпондар, шыны пластиктері және т.б. )шығарылады. Соңғы кездері жинақтау (синтездеу) арқылы сәуле толқын ұзындығының барлық диапазонында (ултракүлгіннен инфрақызылға дейін) жарықты іріктеп өткізетін шынылар, нейтрондық және ренгендік сәулелерден қорғануға тығыздығы үлкен шынылар жасалып шығарылатын болды. Шыны негізінде ситаллы деп аталатын бір өзі шыны мен кристалдық дене қасиеттерін үйлестіре көрсететін микрокристалдық материалдарын алу басталды. Ситалдардан жасалған бұйымдар термиялық және механикалық үлкен беріктігімен ерекшеленеді. Оларды арнайы техникалық салаларда ( радиоэлектроника , машина құрылыстарында, ваккумдық техникада, ядролық реакторларда) қолдануға мүмкіндік береді.

Шыны жарық өткізуге арналған сынғыш, басқа құрылыс материалдарына ұксамайтын материал.

Шынының қасиеті көптеген факторларға тәуелді: Құрамына жылу мен өңдеу режиміне, үлгінің өлшеміне және т.б Шынының беріктігі сынғанда, қысқанда 700 000 мПа, ал созғанда 30-80 мПа. Шыны талшықтары 10^-4 см диаметрмен созғанда, беріктігі 200-500 мПа жетеді, яғни 10 есе үлкен. Шынының беріктігіне ішкі ақаулары, қыздыру температурасына шыдамдылығы әсер етеді. Шынының негізгі кемшілігі оның сынғыштығында.

Сынғыштығы көптеген факторлармен анықталады. Олардың негізгісі материалдың серпімділік модулінің беріктігіне қатынасы E/R. Бұл қатынас неғұрлым үлкен, ал кернеу (тартылу) деформациясы кіші болған сайын материал беріктік шегіне жетеді. Шынының серпімділік модулі 4,5 10⁴ – 9,8 10⁴мПа.

Кәдімгі силикат шынылар жарықты жақсы өткізеді және ультракүлгін, (толқын ұзындығы 300), инфрақызыл (толқын ұзындығы 300 ден жоғары) сәулелерді өткізбейді. Шынының химиялық құрамы мен түсін өзгерту арқылы шыныньің жарық өткізгіштігін реттеуге болады.

Орнаментты шыны әйнектік шынының құйып жасалынған бір түрі. Бұл шынының бір жақ беті тегіс, ал екінші жағы өрнектелген.

Түсті шыныны металл оксидтерімен қайнату процесі арқылы боялған шыны массасынан алады. Негізгі түстері: сары, көк, күлгін, жасыл. Максималды өлшемі 80мм 31000 мм. Түсті шыныларды балкондарды, лоджияларды, сатыларды, лифт шахталарын қоршауға арналған декаративтілік плафон жасауға қолданады.

Қорғаныш шыныларын арнайы термиялық өңдеумен алады (серпімділік және беріктікті жоғарылату үшін). Қорғаныш шынылары автотранспорттарда колданады. Термиялық тұрақтылығы – температураның кенеттен өзгеруіне шынының жарылмай шыдайтын қабілетімен сипатталады.Шыны бұйымдарының термотұрақтылығы олардың қалыңдық мөлшері мен пішіндеріне байланысты.Ең термотөзімді болып кварцтық, боросиликаттық және сілтіздік шынылар саналынады. Температура 80град.С – 1000градС(кварцты) өзгеруі мүмкін.

Күн сәулесінен және жылдам корғайтын шыныларды шыны бетін арнайы ерітіндімен аэрозольды өңдеу арқылы дайындайды. Бұл шыныларды ғимараттар мен транспорттарды күн сәулесі мен жылу радиациясыи төменде мақсатында колданады. Шынының өлшемі (160 млн 32000мм) 16032000мм, қалыңдығы 3-6 мм. Жарық өткізгіштігі 30-70%, жылу сәулесін өткізгіштігі 60%. Бұл шынының 1 кв метрдің бағасы осыған сәйкес өлшемі мен калыңдығы әйнектік шынының бағасынан 1,5-1,7 есе артық.

«Витрасен» - жарықты барлық ғимарат бойынша тарату қабілеттілігі бар шыны. Ол жақсы жылу және дыбыс изоляторы болып табылады. Жылу өткізгіш. Шыны күн спектрінің инфрақызыл сәулелерін жұтуға арналған, құрамында арнайы қоспалары бар боялған масса. Түсі күлгін-жасыл. Жарық өткізгіштік қабілеті 65%, ал инфрақызыл сәуленің өткізгіштігі 35%-тен көп емес. Шынының өлшемі 16 032 000 мм, қалыңдығы 3-4мм.

Шыны пакеттер бір-бірімен периметр бойынша герметикалық қосылған екі немесе одан да көп шыны беттерінен тұрады. Шынылар арасында құрғақ ауамен толтырылған кеңістік бар. Шыны пакеттерді әйнектік қалыңдығы 8 мм, ауданы 5м² болатын әйнектік шынылардан жасайды. Шынылардың арақашықтығы 15-20мм. Шыны пакеттердің максималды өлшемі 23 031 900 мм, минималды өлшемі 3 300 300 мм. Шыны пакеттердің жылу өткізгіштік коэффициенті 2,4-1,7 Вт/е (м² –с⁰).

Жарық өткізгіштігі 30-80 %, дыбыс изоляциялық қабілеттілігі 29-32 ДВ. Сөрелік шыныны қалыңдығы 6-12мм, ауданы 4-12м² шыныдан жасайды. Сөре шынының беріктігі жоғары, 1200 мПа дейін барады.

Шыны құбырлар. Вертикальды немесе горизонтальды созу әдісі арқылы дайындайды Температурасы 120°С, қысымы 0,3 мПа, сұйықтары үшін диаметрі 15-65мм, ал ұзындығы 100-300 мм етіп дайындайды.

Стекловата – жұка жіптерден тұратын материал. Беріктігі өте жоғары. химиялық тұрақты, дыбыс және жылу өткізгіштігі төмен. Азбоцемент бұйымдарын дайындауда дыбыс және жылу изоляциялық дайындау материалы толықтырғыш ретінде пайдаланады.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары

1. 
   Шыны жасаудың ғылыми негізін қалаған кім?
   
2. 
   Шынының қасиеті негізгі қандай факторларға тәуелді деп ойлайсыз?
   
3. 
   Шынының негізгі кемшіліктері қандай?
   
4. 
   Дыбыс сіңіргіш тиімді материалдарды (көбікті шыныны) алу жолдары қалай?
   

1. 
   Ауалық және гидравликалық байланыстырғыш заттар.
   
2. 
   Гипстік байланыстырушыларының түрлері және оларды өндіру үшін қолданылатын шикізат материалдары.
   

Байланыстырушы заттар құрылыста және құрылыс бұйымдары мен конструкцияларын жасарда колданылады. Оларды түрлi тұрғын және өнеркәсіптік үйлердің бөлшектерiн (блоктары мен панельдерiн, аркалыктары мен фермаларын, баганалары мен аркалары) зауыттык жағдайда жасап шыгаруға қолданумен катар, біртұтас үйлер, мұнаралар, плотиналар және түрлi біртұтас құрылымдар салуға колданады.

Әсіресе индустриялык әдіспен үйлер салу үрдiсiнiң дамуына байланысты осы байланыстырушы заттар негізінде зауытта жасалынатын жиналмалы конструкциялар мен бұйымдар көлемi де жылдан жылға көбеюде. Мұнымен катар үйлер мен гимараттардын индустриялык және жеделдете салу әдістері, оларды сан алуан жағдайларда пайдалану шарттары галымдар мен инженерлік- техникалык құрылысшылар алдына тез және өте тез катаятын, жұмсартылған (пластифицияланган) кеңейе катаятын, кышкылға төзiмдi, тампонаждык және тағы баска түрлi түсті тиiмдi цементтердi жасауды, оларды құрылыс салаларында колдану тәсілдерін игеру проблемаларын қойғанды.

хх ғасырдын екiншi жартысынан бері минералдык байланыстырушы заттар шығару өндiрiстерiнде елеулi прогрессивтiк даму үрдiсi үлкен орын алып келедi.

Бiрiншiден, белгiлi өндiрic технологиялары жоғарғы денгейге жетiлдiрiлдi,

екiншiден, байланыстырушы материалдар сапасы мен саны ұлғаюымен катар түрлi жағдайда үйлер мен ғимараттардын пайдалануына сәйкес мыктылык шегi (маркасы)жоғары, нешебiр агрессивтiк жағдайға төзiмдi цементтер шығару әдістері калыптасып, олармен құрылысшыларды камтамасыз ету проблемасы казіргі күндерi толығымен шешiлген.

Байланыстырушы материалдар өндiрiсiнiң мұнша дәрежеде дамуы, соған байланысты неше түрлi құрылыстардың толык мағынадағы индустриялы салаға айналғаны көптеген ғалымдардын және инженерлiк - техникалык құрылысшылар енбектерінің аркасында. Әсіресе, жаңа байланыстырушы материалдар ендiру жолында, оларды физика- химиялык тұрғыда касиеттерін зерттеу, нәтижелерін өндiрiске енгізу жөнiнде енбектері жетекшi роль аткарған ғалымдарды атап өту кажет, Олар – КСРО F А академиктерi А.А.Байков, С.Д.Белянкин, В.А.Обручев, П.А.Ребиндер, F А корреспендент мушелерi ПЛ.Будников, В.В .Тимашев, Н.А.Торопов, профессорлар Ю.М.Бут, В.А.Кинд, И.И.Китаигородский, В.Н.Юнг, В.И.ВернадскиЙ, С.И.Дружинин және т.б.

Жоғарыда келтiрiлген тұжырымдамалар гидравликалык байланыстырушы ( портландцемент жане онын өзгеше турлерi) заттарына катысты жазылды.

Органикалык емес байланыстырушы материалдын екiншi тобын -ауалык байланыстырушы заттары құрайды. Бұл топка жататындар құрылыстық әк, гипс және онын әр түрлерi, ерiтiлетiн шыны. Осы екі топка кіретін байланыстырушы заттарды минералдык байланыстырушы материалдары деп атайды.

Органикалык байланыстырушы заттарына жататындар -битумдар, кара майлар (дегталалар) , шайырлар, шикi кара майлар (смолалар) желiмдер.

Органикалык емес байланыстырушы заттар жасанды ұнтақталынған дисперiстi ұлпа түрiнде алынады. Ол сумен, кажет болған жағдайда кейбiр тұздардың ерiтiндiлерiмен араластырғанда жұмсақты- қою және жеңіл калыпталынатын камыр тәрiздi масса бере алады. Онысы физика-химиялык процестер нәтижесiнде бiртiндеп катаяды да тас - сипатты денеге айналады. Көпшiлiк жагдайларда байланыстырушы массаға толтырушылар косады. Сонда толтырушылар байланыстырушыны үнемдеуге мүмкіндiк тудырып, жасанды тас қасиетін жаксартуға ыкпалын тигiзедi.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары

1.Портландцементті өндіруге арналған қандай шикізаттар пайдаланады?

2. Шлактыпортландцементтің құрамы?

3. Гидротациялық (бейорганикалық) байланыстырғыш заттар дегеніміз не?

4. Гипстік байланыстырушыларының түрлерi және оларды
өндіру үшiн колданылатын шикізаттары қандай

Бетондар. Ауыр және жеңіл бетондар.
Дәріс жоспары:

1. Бетондар және түрлері мен қасиеттері.

2. Ауыр және жеңіл бетон өндіруде қолданылатын шикізаттар.

3. Бетон қоспаларын дайындау жолдары.

Қолдану салаларына байланысты - конструкциялық және арнаулы бетондар болып бөлінеді.

Жеңіл бетондардан жасалған қабырға конструкциялары қалыңдығы кірпіштен көтерілген сондай конструкцияларымен салыстырғанда 2 есе жұқа және энергия сыйымдылығы шамамен 1,3 рет кем. Жеңіл бетондар көптеп жасалынатын конструкциялар ( қабырға панельдері, жабын плиталар, арқалықтар және т.б.) жасауға және гидротехникалық ғимараттарда пайдаланады. Жеңіл бетондар үшін қолданылатын толтырушылар өндіру тәсілдері бойынша жанартаулық табиғи және минералдық шикі қордан және өнеркәсіп өндіріс қалдықтарынан алынатын жасанды толтырушылары болып екі топқа жіктелінеді.Егер өндіріс қалдықтарына ұқыптылықпен қарайтын болсақ, олар әрі бағалы және әрі жартылай дайын материалдар болып саналады. Айталық күл және құмшлактық қалдықты бетондар араласпасын дайындағанда біршама цемент орнына қоспа ретінде пайдалануға жарамды. Оларды автомобиль жол құрылысында және ауыл шаруашылығында қолдану тиімді екені дәлелді. Бетон технологиясында, әсіресе, құрғақтай алынған күл тиімділеу. Көптеген зерттеулер нәтижелері және өндіріс практикасы бойынша құрғақтай алынған күлді 100-150кг\м3 мөлшерінде қолдану ауыр бетондарда 30-40 кг\м3 цемент үнемдеуге, бетон араласпасының технологиялық қасиетін жақсартуға, тығыздығын, су өткізбейтіндігін, сульфат тұрақтылығын асыруға және басқа да қасиетін жақсартуға әсерін тигізетіндігі, майда түйіршікті бетонда- мөлшері 50-70 кг\м3 цемент үнемдеуді, жеңіл бетондарда майда толтырушылар орнына қолдануды және біраз цемент үнемдеуді, ұялы бетондарда – ұнтақталған кремнеземдік компонентінің орнына қолдануға және байланыстырушыларды үнемдеуге мүмкіндік болатыны дәлелденген.Бұдан былайғы зерттеу жұмыстарының міндеті – күл түйіршігінің және гранулометриясының, оның химиялық активтігінің және химиялық құрамының (әсіресе, сілтілер мен органикалық қалдықтардың) бетон қасиеттеріне тигізетін әсерлерін тексеру болып табылады; күл қосылған бетон мәнгілігін бақылау.

№6.Өзін-өзі тексеру сұрақтары немесе тестер

1.Бетондар қалай жіктеледі?

2. Бетонның негізгі қасиеттері мен ерекшеліктері қандай?

3.Ұсақ және ірі толтырғыш ретінде қандай мөлшердегі толтырғыштарды қолданасыз?

4. Құмның гранулометриялық кұрамын және толық қалдықты қалай анықтайсыз?

5. Жоғары беріктікті жеңіл бетон алудың принципі неде?

6. Керамзитті бетонның кұрамы қалай анықталады?

7.Кеуекті толтырғыш негізінде кеуектелген жеңіл бетонның құрамы қалай жобаланады?