Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі шәКӘрім атындағы семей мемлекеттік униврситеті

« Бетон толтырғыштары »

050729 “Құрылыс”, 050730 «Құрылыс материалдарын, бұйымдарын

және конструкцияларын өндіру»

Оқу әдістемелік материалдары

Семей 2010

Мазмұны

1. 
   Дәрістер.
   

№1 дәріс. Кіріспе. Бетон толтырғыштары - құрылыс материалдарының негізгі бөлімі; кіріспе, мақсаты, тапсырмасы, құрылымы,курсты оқытуды ұйымдастыру.

Дәріс жоспары:

1.Кіріспе.

2 Бетон толтырғыштарының негізгі мақсаты , құрылымы.
Бетон - белгілі мөлшерде алынатын щебеннен ( гравийден ), құмнан, қоспалардан тұратын бетондық араластың қалыпталыну және қатаю нәтижесінде пайда болатын жасанды тас материалы. Бетондар өнеркәсіптік, азаматтық, гидротехникалық және басқа да ғимараттарда кеңінен қолданылады. Бетон көлемінің басым көпшілігін - 85-90 % дейін құм мен щебеннен тұратын толтырушылар құрайды. Құрылыста түрлі қасиеттерімен сипатталынатын әр-түрлі бетондар қолданылады. Бетондар мынадай белгілері бойынша жіктелінеді : орташа тығыздығымен, арналу мақсатымен, байланыстырушы және толтырғыштар түрімен. Структура сапасының маңызды көрсеткіші болып табылатын бетонның орташа тығыздығына оның басты қасиеттері ( мықтылығы, аязға төзімділігі, су өткізбейтіндігі, жылуөткізгіштігі және т.б. ) байланысты.

Ораша тығыздығы бойынша бетондар өте ауыр, ауыр және жеңіл түрлеріне жіктеледі.

Қолдану салаларына байланысты - конструкциялық және арнаулы бетондар болып бөлінеді. Өте ауыр бетон, орташа тығыздығы 2500 кг\м3 жоғары, аса ауыр толтырғыштар (магнезит, барит, шойын бытырасы, болат кесінділері ) негізінде алынады. Мұндай бетондарды ядролық реакторларда радиоактивтік сәулелерден қорғану үшін, қорғаныс қалқа ретінде жиі қолданады.

Толтырғыштар жалпы бетон көлемінің 85-90% құрайтындығынан олар бетондық араласпаның технлогиялық қасиетіне және бетон сапасына өте көп әсерін тигізеді.

Құрылыс бұйымдарын бір ғана байланыстврғыш заттар дайындамайды, оған себеп, байланыстырғыштардың бағасы өте қымбат және физико -химиялық қасиеттері күрделі. Осындай кемшіліктерді жою мақсатында минералды ( биорганикалық) байланыстар негізінде құрылыс бұйымдарына толтырғыштар деп аталатын ірілігі әр түрлі инертті материалдарды қосады. Қарапайым толтырғыштардың құны байланыстырғышқа қарағанда едәуір арзан. Сәйкесінше, бетонда толтырғыш көп болған сайын бетон құны да арзандайды.

Толтырғыштар қоры респупликамыздың барлық аймақтарында жетерліктей (құм шебень) Одан басқа әзірше аз қолданып жүрген өнеркәсіп қалдықтарынан (ТЭС күлі, металлургиялық шлактар т.б.) алынатын толтырушылар қоры жетіп артылады.. Дұрыс таңдап алынған толтырғыштар негізінде, ең аз цемент шығындаумен экономикалық тиімді бетон алынады және толтырғыштар бетонның техникалық қасиеттерін жақсартады. Мықтылығы жоғоры толтырғыштар қаңқасы бетонның беріктік және деформациялық модулін біршама ұлғайтып жүк астында конструкциялар деформациясын кішіреитеді, сондай – ақ жүктің ұзақ уақыт әсерінен пайда болатын қайта орнына келмейтін деформациясын – бетон жылжымалылығын азайтады.

Толтырғыштар түпкі тегі бойынша табиғи, жасанды, өнеркәсіп қалдықтарынан алынғандар болып топқа бөлінеді. Табиғи толтырғыштарды тау жыныстарын (гранитті, диабазды , диоритті, ізбест тасын, жанартаулық туфты, гравийді, кварцитті, мраморды т.б.) механикалық қайта өңлеумен алады. Жасанды толтырғыштар ретінде – шикізаттардан және өнеркәсіп қалдықтарынан термиялық немесе басқаша өңдеу тәсілімен алынатын арнаулы дайындалған материалдарды қолданады. Бұларға жататындар керамзит және оның түр-түрлері, термозит, шлактық пемза және т.б. Өнеркәсіп қалдықтарынан толтырғыштарды шикізаттың химиялық және фазалық құрамдарын өзгертусіз алады. Бұл топқа металлургиялық және отын шлагынан алынатын тығыз және кеуекті щебень мен құм, кесек дисперстелінген ТЭС күлі кіреді. Бетонда майда және ірі толтырғыштарды қолданады. Майда толтырғыштар ретінде түиіршіктер мөлшері 0,16- 5мм аралығында табиғи немесе жасанды құмды пайдаланады. Ірі толтырғыштар түйіршіктері 5-70 мм аралығында болатын ұсақ тас және шағал тас болып екі топқа жіктеледі.

МСТ 8267-82 талабына сәйкес ірі толтырғыш сапасы мынандай көрсеткіштермен - тығыздығымен, түйіршіктік және минеральдық құрамымен , түйіршік пішінімен, беріктігімен, мықтылығы нашар түйіршік мөлшерімен, аязға тұрақтылығымен, қуыстылығымен, кеуектілігімен анықталады. Тығыздығына байланысты 1. тығыз (Pm > 2000кг\м3), 2. кеуекті ( Pm < 2000кг\ м3) толтырғыштарға жіктеледі.

Кеуекті толтырғыштар негізіндегі 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. Кәдімгі қатардағы толтырғыштар өндірісімен салыстырғанда жасанды толтырғыштар өндірісі қоршаған ортаны айтарлықтай ыластайтынын атап кеткен жөн. Онымен қатар , өнеркәсіптік қалдықтар ( металлургиялық шлактар, күлдер және жылулық электр станцияларының шлактары, көмірбайытудағы қалдықтар ағаш өңдеу қалдықтары т.с.с.) кеуектік толтырушылар алуға жарамды да және тиімді де болатын бастапқы материалдар. Егер өндіріс қалдықтарына ұқыптылықпен қарайтын болсақ, олар әрі бағалы және әрі жартылай дайын материалдар болып саналады. Мұндай қалдықтарды жеңіл толтырушылар алуға пайдалану қоршаған ортаны сауықтыруға, толтырушылар шығаруға және үйлерді пайдалануға жұмсалынатын отын және энергетикалық шығындарды төмендетуге ықпалын тигізеді, жергілікті материалды пайдалану арқасында тасымалдау көлемі азайып, көлік саны едәуір қысқарылады, осының нәтижесінде, құрылыстық жұмыстар құны айтарлықтай төмендейді. 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.

Бетон қоспасын дайындауда қолданылатын цементтің түрі мен оның маркасы бетон құрылымының болашақта қолданылуына, өндірістік жұмыс шарттарына байланысты. Бетон қоспасын дайындау үшін кәдімгі ауыз су пайдаланылады. Өндірістік немесе тұрмыстық, бұлақ суларын пайдалануға болмайды.

Ұсақ толықтырғыш ретінде табиғи немесе жасанды кұм пайдаланылады. Түйіршік өлшемі 0,14–5 мм, тығыздығы р>1800 кг/м³. Жасанды құмды тығыз, ауыр тау тілімдерін ұсақтау арқылы алады. Құмның сапасын бағалауды оның тығыздығын, түйіршік арасының бостығын, ылғалдылығын, түйіршік құрамы мен ірілік модулін анықтайды. Сонымен қатар құмның басқа да сапалық көрсеткіштерін түйіршік пішінін, кедір-бұдырлығын зерттейді. Құмның түйіршіктік немесе гранулометриялық құрамы ГОСТ 8736-77 талаптарына сай болуы керек. Құмның гранулометриялық кұрамын кептірілген кұмды тесігінің өлшемі 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14 мм болатын ситадан өткізу арқылы аныктайды. Ситадан өткізу нәтижесінде әрбір ситада а₁ қалдық қалады. Оны ситадағы қалдық массасын m_i кұмның толық массасы m қатынасымен анықтайды.



А_i толық қалдықты анықтаймыз

мұндағы, А - ситадағы толық қалдық.

Ірілік модулі бойынша құмды ірі (М_к>2,5), орташа (М_к=2,5-2), майда М_к=2-1,5), өте майда (М_к=1,5-1).

Бетон қоспалары стационарлы бетон зауыттарында немесе қозғалмалы бетон араластырғыш қондырғыларда дайындалады. Бетон қоспасының сапасына, дайындау процесіндегі оның араласу сапасы әсер етеді, Араластыру ұзақтығы бірнеше минутқа созылады. Қажет болған жағдайда бетон қоспасын 5 сағаттан кейін қайтадан араластыруға болады. Бетон қоспасын даярлауда құрамындағы материалдың өлшемі маңызды роль атқарады. Цемент пен су массасы бойынша мөлшерлеу ауытқуы ±1%, ал толықтырғыштар үшін ±2 аспауы тиіс. Дайын бетон қоспасын, кұю орнына арнайы транспорт кұралдарымен жеткізеді. Дайын бетон қоспасын құю орнына дейін тасымалдау ұзақтығы 1 сағаттан аспауы тиіс. Қазіргі кезде бетон механизациялайтын бетон құйғыш көмегімен жүргізеді, құю кезінде бетон қоспасын тығыздау барлық аралықтарды сапалы толтыруды қамтамасыз етеді. Бетон қоспасын тығыздаудың кең тараған әдісі – вибрациялау. Бетон қоспасын вибрациялағанда ондағы үйкеліс төмендейді, аққыштығы жоғарылайды, қоспа ауыр тұтқыр сұйықтық түріне өтеді және өз салмағымен тығыздалады. Тығыздалу процесінде бетон қоспадан ауа шығарылып бетонның беріктігі артады. Бетонның беріктігін, суыққа төзімділігін, су өткізбейтіндігін жоғарылату үшін бірінші вибрациялаудан кейін 1,5-2 сағаттаи кейін қайта вибрациялайды.

1. Бетон және толтырғыштар дегеніміз не?

2. Бетон толтырғыштарының экономикалық пайдасы неде?

ӘДЕБИЕТТЕР

1. Үдербаев С.Н Құрылыс материалдары мен бұйымдары. Алматы: 2006, 169 б.

2. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учебник/ К.Н.Попов, М.Б.Каддо – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк. , 2005-438с.

3. Комар А.Г. материалы и изделия: Учеб. для инст. экон. спец. строит. вузов – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк. , 1988-527с.

4. Сатеков Б.С. Табиғи және жасанды құрылыс матариалдары мен бұйымдары. 2 том. 305-310 б.
№2 дәріс. Толтырғыштардың негізгі қасиеттері, механикалық, физикалық, химиялық және технологиялық қасиеттері.
Дәріс жоспары:

1. Толтырғыштардың негізгі қасиеттері.

2. Толтырғыштар қасиетінің бетон бұйымдарына әсері.
Бұл құрамның байланысын, материалдардың қасиеті мен құрылуын, сонымен қатар олардың физика-химиялық, физикалық, механикалық және басқа да әсерлердегі өзгерісі заңдылықтарын зерттейтін ғылым. Кез келген материал құрылымда жүктемеге немесе қоршаған орта әсеріне ұшырайды. Бетондар қасиеттері тек құрамаларының сапасына ғана емес, олардың құрылымдарына көбірек байланысты болады. Материалды дұрыс таңдай отырып, бетондар структурасын қатаю процесінде реттеу жолдарымен бірдей құрамалар негізінде алынатын бетондар қасиеттерін кең аралықта өзгертуге әбден болады. Бетонның құрылыстық көрсеткіштері құрылымдарының ірілігімен, гранулометриялық құрамымен, түйіршіктер пішінімен және олардың сандық қатынастарымен, өзара орналасыуымен және структуралық байланыстарымен, сондай-ақ кеуектері мен ақауларының болуымен анықталады. Құрамаларының (щебеннің, құмның, цемент тасының) қасиеттері әртүрлі болғандығынан, бетондар структурасы біркелкі болуы мүмкін емес. Технологиялық мән-жайды ғылыми негізде шешу арқылы бетонның агрессивтік ортада тұрақтылығы жетімсіздігін, шөгіну және ісіну кезіндегі деформациялануын, ыстыққа шыдамсыздығын және т.б. жаман қасеттерін жоюға мүмкіншіліктер бар. Материалдың ғимаратта қолданылу жұмыс шартына байланысты құрылыс материалдары төмендегідей жіктеледі:

1. әмбебап типтегі материалдар (қатаң құрылымдарға арналған)

2. арнайы бағыттағы материалдар (әсерден қорғауға арналған)

2.Олардың қолданылу аймағы материалдардың қасиеттеріне байланысты. Барлық қасиеттері өзіндік ерекшеліктеріне қарай төмендегідей жіктеледі:

1. Физикалық. Оларға салмақтық сипаттамалары, тығыздығы, сұйықтар, газдар, жылу мен радиосәулелер үшін өткізгіштік, қоршаған ортаның агрессивті әсеріне кедергілік қасиеті жатады.

2. Химиялық. Материалдардың қышқыл, сілті, тұзды ерітінділерге тұрақтылық көрсеткіштерімен бағаланады.

3. Механикалық. Қысу, созу, соққылау, майыстыру және тағы да басқа күштік әсерлерге кедергілік қабілетімен сипатталады.

4. Технологиялық. Материалдың бұйым даярлау кезінде өңдеуге төзімділік қабілеттілігі.

Бұйымның құрылымы эксплуатацияға сенімді (жарамды) және төзімділікті қамтамасыз етуі қажет.

Сенімділік дегеніміз төзімділік, бұзылмау, жөндеуге жарамдылық, сақталғыштық.

Төзімділік – бұйымның қасиеті жұмысқа жарамдылығын қажетті аралық жөндеулермен шектік деңгейге дейін сақтауы. Шектік деңгейі бұзылу, техника қауіпсіздігі немесе экономикалық мәселелермен анықталады. Төзімділік эксплуатация режимі мен нақты климаттық шарттарда эксплуатациялық сапасын жоғалтпай қызмет көрсету мерзімімен өлшенеді.

Бұзылмау – эксплуатация шарты мен белгілі режимде белгілі уақыт аралығында жөндеуге түспей бұйымның жүмысқа қабілеттілігін сақтауы.

Жөндеуге жарамдылық – техникалық сипаттамасын сақтай отырып қайта қалпына келуге қабілеттілік қасиеті. Орташа уақыт, еңбек сыйымдылығы, бір бұзылуды жөндеу бағасы көрсеткіштер болып табылады.

Сақталғыштық – техникалық құжаттамада белгіленген сақтау мерзімінде және сақтау мерзімінен кейін, тасымалдауда негізделген эксплуатациялық көрсеткіштерді сақтау қасиеті.

Бетон – белгілі мөлшерде алынатын щебеннен (гравийден) , құмнан қоспалардан тұратын бетондық араластың қалыпталыну және қатаю нәтижесінде пайда болатын жасанды тас материал.

Толтврғыштардың әсіресе тау жыныстарының физика- механикалық қасиеті мықтвлығымен, аязға тұрақтылығымен, кеуектілігімен, су сіңіргіштігімен және басқа да көрсеткіштерімен сипатталады. Толтырғыштың мықтылығы бетон беріктігіне әсерін тигізеді. Мықтылығы бойынша қойылатын талап, тек ірі толтырғыштарға ғана қатысады. Оның себебі , әдетте майда толтырғыштар ретінде пайдаланатын кварцтық құмның беріктігі бетон беріктігінен анағұрлым басым екендігі өзінен -өзі белгілі. ( қысқандағы кварцтың мықтылвығы 1000 МПа астам, ал бетонның максимальдық мықтылығы СНиП бойынша 60 МПа) . Щебень мықтылығы ( 20- 140 МПа ) маркаларымен сипатталады. Мықтылығы 20 МПа төмен жыныс нашар түрлеріне жатады. Щебеньде болатын нашар түйіршіктер стандартпен шектеледі. Құрылыс нысандарында немесе темірбетон зауыттарында алдымен қолданатын құм және щебень толтырғыштарының түйіршіктік құрамын іріктеп алаады, т.е. құм мен щебеннің жеке фракциялары арасындағы арақатысты талапқа сай тиянақтайды.Түйіршіктердің өлшеміне қарай толтырғыштар 1. Майда (құм) түйіршігі 0,16 -5мм,

2. Ірі 5 – 70 мм дейін.

Ірі толтырғыштар түйіршігінің пішініне қарай --- Қиыршық тас және малта тас болып бөлінеді. Толтырғыштар түйіршіктерінің пішіні ең алдымен бетон және ерітінді араласпасының ыңғайлы төсемділігіне әсерін тигізеді.

Толтырғыштар арқылы бетонның қасиетін анықтауға болады. Мысалы Шойын немесе темір рудаларын толтырғыш ретінде пайдаланып, ионды сәулелерден қорғайтын өте ауыр бетон алуға болады.

Технологиялық қасиеті жоғары, тығыз фракциялар қоспасын алу үшін қуыстығы 45 % аспайтын, жалпақ және сопақ пішіндегі түйіршіктері 35% , ал жолға төселенетін бетонға арналған шағал тасты 25% көп емес, ірілігі әр түрлі шағал тастарды пайдаланады.

Орташа тығыздығы 1800 – 2800 кг\ м3 , тау жынысынын алынған толтырғыштарды ауыр бетонға жиі қолданады. Тығыздығы р - 2800 кг\ м3 толтырғыштарды қолдану бетон тығыздығын жоғарылатып, ғимараттар массасын қажетсіз ұлғайтып жіберуіне әкеліп соғады. Мұндай толтырғыштар радиоактивтік сәулеленуден қорғануға жұмсалатын арнаулы бетондарда пайдаланады.

Тығыздығы р - 1800 кг\ м3 кем толтырғыштар елеулі кеуектілігімен ерекшеленеді. Оларды жеңіл бетондарда пайдаланады. Толтырғыштардың кеуектілігі жоғары болатындықтан , мұндай бетондарардың жылу қоршағыштығы да жақсы болады. Ең аз цемент шығынында берілген мықтылықтағы бетон алуға толтырғыштың түйіршіктік құрамы шешуші роль атқарады. Неғұрлым толтырғыш ірі болса, соғұрлым меншікті беті аз болады. Мысалы , толтырғыштың абсолюттік көлемен 1м3 тең етіп есептегендей ірілігі 10 – 20 мм түйіршіктер араласының меншікті беті 400 м2 құрайды, ірілігі 2,5 – 5 мм түйіршіктер үшін ол 1600м2 тең, ал ірілігі 0,05 – 0,16 мм шаң тәрізді түйіршік үшін - 160 000м2.

Толтырғыштардың теориялық түйіршіктік құрамының қисық сызығын Фуллер және Боломей ұсынған формула бойынша салуға болады.

Р = m + ( 100 - m ) d | D

Мұндағы р – ірілігі d мм дейінгі материал бөлігі ( толтырушылар араласы) барлық материал массасынан % ; Д – толтырушы түйіршігінің ең ірісі, мм; m - толтырушылар тегіне және бетон араласпвсының жұмсақтығына байланысты болатын коэффициент, m = 8 -12.

Бақылау сұрақтары:

1. 
   Бетон толтырғыштарының негізгі қандай қасиеттерін білесіз?
   

2. 
   Толтырғыштар түйіршіктерінің пішініне қарай қалай жіктеледі ?
   
3. 
   Толтырғыштардың теориялық түйіршіктік құрамын қалай есептеуге болады ?
   

1. Үдербаев С.Н Құрылыс материалдары мен бұйымдары. Алматы: 2006, 169 б.

2. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учебник/ К.Н.Попов, М.Б.Каддо – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк. , 2005-438с.

3. Комар А.Г. материалы и изделия: Учеб. для инст. экон. спец. строит. вузов – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк. , 1988-527с.

4. Сатеков Б.С. Табиғи және жасанды құрылыс матариалдары мен бұйымдары. 2 том. 305-310 б.

№3 дәріс. Бетон толтырғыштарының түрлеріне қарай бетон және бетон қоспасының қасиеттеріне әсері. Майда толтырғыштардың түрлері.

1. Толтырғыштардың бетон және бетон қоспасына әсері.

2. Майда толтырғыштардың түрлері.

Толтырушылар түрлері бойынша- тығыз, кеуекті және арнаулы толтырғыштар қолдана жасалынған бетондар болып ерекшелінді. Тығыз толтырғыштармен алынған бетондар құрамдарына тығыз тау жыныстарынан ( мысалы граниттен) немесе өнеркәсіп қалдықтарынан (мысалы, металлургиялық шлактардан) жасалынатын толтырғыштар болады. Кеуекті толтырғыштар негізіндегі бетондар жасанды кеуекті толтырғыштарды ( керамзит, аглопорит және басқа түрлерін немесе кеуекті тау жыныстарынан алынатын толтырғыштарды пайдалана жасайды.

Бетонда майда және ірі толтырғыштарды пайдаланады. Майда толтырғыштар ретінде түйіршіктер мөлшері 0,16 – 5 мм аралығындағы табиғи немесе жасанды құмды қолданады. Ірі толтырғыш түйіршіктері 5 – 70 мм аралығында болатын ұсақ тас және шағал тас болып екі топқа жікттеледі. Толтырғыштың туйіршіктік құрамы, беріктігі және тазалығы бетон қасиеттеріне ең елеулі әсерін тигізетін факторлар. Түйіршіктік құрамы толтырғышта түрлі мөлшердегі түйіршіктердің болуымен сипатталады. Оны толтырғыштан алынған сынама мөлшерін 0,14 – 70 мм стандарттық електер арқылы елеп анықтайды.Түрлі мөлшердегі түйішіктері бар қатардағы толтырғыш және өзара жақын мөлшердегі түйіршіктерді қамтитын жеке фракцияларға, мысалы , 5 – 10 немесе 20 – 40 мм жіктелген фракциондалған толтырғыштар болып екіге бөлінеді. Толтырғыш ең кіші немесе ең үлкен ірілігімен сипатталады. Егер толтырғыш құрамында барлық мөлшердегі түйіршіктер – ең кішісінен ең улкеніне дейін бар болса, онда түйіршік құрамын үзіліссіз деп атайды , ал жоқ болса үзілісті дейді.Толтырғыш қуыстығы өзінің түйіршіктік құрамымен тікелей байланысты, тығыз салыну мүмкіндігімен анықталады.Толтырғыш қуыстылығы маңызды сипаттама болып есептеледі, себебі оның мөлшеріне цемент шығыны және бетонның басқа да қасиеттері байланысты болады. Толтырғыштың қуыстығы 20 -50% дейінгі аралықты ауытқиды. Әдетте бетонға бірнеше фракциядан тұратын және қуыстығы ең аз толтырғыштарды қолдануға тырысады. Ірі толтырғыштың мықтылығы неғұрлым төмен болса, соғұрлым бетон мықтылығының мүмкіндік шегі төмен болады және оның молшеріне байланысты. Толтырғыштың бетон араласпасының қасиетіне тигізетін жинақты технологиялық сипаттама – араласпаның су талапкерлігі. Толтырғыштың су талапкерлігі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым нақтылы берілген қасиеттерімен бетон алу үшін цемент және су шығыны жоғары болады. Түрлі толтырғыштарды сынаудың нәтижесінде құмның су қажеттілігі Вк - 4 - 14 %, ірі толтырғышта - В - 1 + 10 % болатыны белгілі болған. Ірі түйіршікті құмның су талапкерлігі Вк - 4 – 6% , ірілігі орташа құмдыке - 6 – 8%, майда құмдыкі - 8 – 10% және жоғары.(өте майда болса) Стандартты Вольск құмның Вк - 4 % дай болады. Ұсақ тастың суқажеткөйлігі 1 – 4% ақтарылған тау тас жынысынан алынған шағал толтырғышта - карбонаттық жынысынан алынған толтырғышта – 5 - 10 %.

Толтырғыштар беттерінің сипаты бетон қоспасының қасиетіне және бетон беріктігіне елеулі әсерін тигізеді.Беті тегіс толтырғыштармен (ұсақ тастан) жасалынған беті ыңғайлы төселімділігі жақсы болады, ал кедір- бұдыр болып келетін толтырғышпен (шағал тастан) жасалынған қоспада – нашарлау болады, бірақ бетон беріктігі ұсақ тасты қолданғандағыға қарағанда , едәуір жоғары болады. Мұны беті кедір – бұдыр толтырғыштың цемент тасымен ілінісу бетінің үлкендігімен және беріктігімен түсіндіруге болвды.

Саз және топырақ түйіршіктері бет мөлшері өте үлкен болатындықтан бетон қоспасының су қажеттілігін көбейтіп жібереді, құм түйіршігін бүркеп, оның цемент тасымен ілінісуін нашарлатады және бұл қосындылар бетонның аязға тұрақтылығын төмендетеді. Сондықтан мөлшері 0,14 мм кем түйіршіктер массасы құмда 10% аспауы керек.

2. Майда толтырғыш - құм табиғи және жасанды болуы мүмкін, түйіршік мөлшері 5 – 0,14 мм. Табиғи құм - тау жынысының қирап бұзылуынан пайда болған бос жыныс. Минералдық құрамы бойынша кварцтық, дала шпаттық, карбонаттық және т.б. құмдарға жіктеледі. Бұлардың ішінде кварцтық құм сапасы бойыншы жақсы және бетон дайындау үшін жиі қолданады.

Бақылау сұрақтары:

1. 
   Бетон толтырғыштарының құрамы - бетон және бетон қоспасына қалай әсер етеді?
   

1. Үдербаев С.Н Құрылыс материалдары мен бұйымдары. Алматы: 2006, 169 б.

2. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учебник/ К.Н.Попов, М.Б.Каддо – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк. , 2005-438с.

3. Комар А.Г. материалы и изделия: Учеб. для инст. экон. спец. строит. вузов – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк. , 1988-527с.

4. Сатеков Б.С. Табиғи және жасанды құрылыс матариалдары мен бұйымдары. 2 том. 312-318 б.
№4 дәріс. Табиғи тау жыныстарынан жасалған бетон толтырғыштары. Табиғи және жасанды құм.Құмның түйіршіктік құрамы. Құмның құрамындағы органикалық қоспалар және олардың сипаты.

Дәріс жоспары:

1. 
   Табиғи тау жыныстарынан жасалған бетон толтырғыштарының жіктелуі.
   
2. 
   Құмның түрлері және оның құрамы
   

Сай және тау құмдарының түйіршіктері қырлылау келеді, құрамдарында саздық және органикалық қоспалары болады.

Жасанды құмдарды тау жыныстары, не металлургиялық шлактарын, сондай –ақ т.б. өнеркәсіптік қалдықтарын уатқыштарда уату арқылы алады.Түйіршіктік құрамы бойынша аса ірі, ірі, орташа ірі,майда және өте майда құмдарына бөлінеді.

Құмның түйіршіктік құрамы цемент шығынына және бетон тығыздығына әсерін тигізеді.Құмның ірілігін оның ірілік модулімен сипаттайды. Ірілік модуль деп майда толтырғышты мөлшері 2,5; 1,25 ; 0,63; 0,315; 0,14 мм стандарттық електер жинағы арқылы елегендегі електердегі толық қалдықтардың қосындысын 100 бөлгендегі нәтижесін айтады:

Ірілік модулін 2,5 жоғары құмды В25 ( М 350) және одан жоғары класстағы бетон үшін ұсынады. Ірілік модулі 1,5 нан 2 –ге дейінгі құм В15 (М 200) дейінгі класстағы бетондарға қолдануға болады.Жолға және әуежайына жамылтқы ретінде қолданатын В30 (М400) дейінгі класстағы бетондарға, технико – экономикалық жағдайда , ірілік модулі 1,5 – 2,0 аралығындағы құмдарды да қолдануға рұқсат етіледі.

Ірілігімен қатар құмның қуыствғының да , т.е. түйіршіктер аралығындағы кеңістіктердің де маңызы зор.Жақсы құмдарда бұл қуыстық көлемі 30 – дан 38% – ға дейін болады. Бір мөлшерлік түйішіктерден тұратын құмдардың қуыстығы 40 – 47 % дейін жоғаралауы мүмкін. Табиғи құмның түйіршік құрамы келтірілген талапқа сәйкес келмеген жағдайда, майда құмға табиғи немесе ұсатылған құмның ірі фракциясын қосады, ал ірі құмға ірілік модулін төмендету үшін майда құмдарды енгізеді. Осылайша құмның түйіршік құрамын және ірілің модулін реттеуге болады. Құмның сапасына қойылатын талаптарға сай мына деректерді де ескерген жөн. Құмның түріне байланысты тесігі 0,14 мм елек арқылы өтететін түйіршіктер мөлшері - 5 – 10 % аспауы керек. Мөлшері 5 мм ірі түйіршіктер % массасы бойынша : табиғи және уатылған құмдарда 10; қалдықтан уатылып алынған 15; байытылған құмда 5 ; фракцияланған құмның ірі фракциясында 10 аспауы керек. Мөлшері 10 мм жоғары түйіршектер барлық құмдарда массасы бойынша 0,5 % аспауы керек.

Органикалық қосындылар ( мысалы қи ) құмда кездесіп қалған жағдайда , оның мөлшері өте аз болуы керек, себебі, олар әсіресе органикалық қышқылдар , бетон мықтылығын төмендетеді және тіпті цементті бұзып жібереді. Олардың құмда бар жоғын білу үшін құмды 3 - дық күйдіргіш натрийдің сулық ерітіндісімен ( ерітіндінің құмға қатынасы 1:1 ) өңдейді, сосын оны 1 тәулік бойы тұндырады. Осылайша өңделген ерітінді бір тәуліктен кейін түсі ақшыл – сары болу қажет. Бұл калориметриялық тәсіл деп аталады. Аязға тұрақтылығы F 300 және одан жоғары маркалы бетонға қолданатын құмның аязға тұрақтылығы міндетті түрде сыналады. Сонда ол күкірт қышқылының ерітіндісінде, ең кем дегенде 5 циклдан кейін массасын 10 %- ға дейін ғана жоғалтып, аязға тұрақтылық белгсін көрсетуі қажет.

1. 
   Табиғи тау жыныстарынан бетон толтырғыштарын қандай жолмен алады?
   

1. Үдербаев С.Н Құрылыс материалдары мен бұйымдары. Алматы: 2006, 169 б.

2. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учебник/ К.Н.Попов, М.Б.Каддо – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк. , 2005-438с.

3. Комар А.Г. материалы и изделия: Учеб. для инст. экон. спец. строит. вузов – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк. , 1988-527с.

4. Сатеков Б.С. Табиғи және жасанды құрылыс матариалдары мен бұйымдары. 2 том. 310-318 б.
№ 5 Дәріс Ұсақ тас пен шағал тас . Техникалық талаптар.

Дәріс жоспары:

1. 
   Малта ( ұсақ ) тас пен қиыршық ( шағал ) тастың сипаттамасы.
   
2. 
   Техникалық талаптарды таблица түрінде енгізу.
   

Гравий түйіршігінің мықтылығы бетонның беріктігінен 20 – 50% жоғары болуы керек.

Шағал тас - қысқандағы беріктігі 20 – 320 МПа тау жыныстарын жарып немесе ұсатып алынатын, мөлшері 5 – 70 мм түйіршіктерден тұратын бос материал. Шағал тас түйіршіктерінің беті ойлы қырлы, бұрышталынған қалпында алынады. Осының арқасында шағал тас цемент тасымен ілінісуі ұсақ таспен салыстырғанда анағұрлым мықты. Сондықтан, беріктігі жоғары бетондар үшін ірі толтырғыш ретінде шағал тасты қолдану оңды. Беріктігі орташа бетондар үшін қымбат шағал тас орнына жергілікті ұсақ тасты қолданған айтарлықтай тиімді.

Ірі толтырғыштың түйіршіктік құрамын сипаттау үшін, оның ең үлкен және ең кіші ірілігін біліп алған жөн.Толтырғыштың ең үлкен ірілігі Д массасы бойынша, толық қалдық әлі 10% аспайтын елек тесігінің мөлшеріне сәйкес болады. Ең кішкентай ірілігі d електердің толық қалдық 95% асатын болса, сол електің тесік мөлшерімен анықталады, демек ол елек арқылы еленетін байқаманың өтетіні массасы бойынша, 5 % аспайды. Ірілігінің ең майдасы, әдетте 5 мм.

Шағал тас пен ұсақ тас көбінесе фракцияланған күйінде пайдаланады. Сол үшін оларды ірілігіне байланысты 5 – 10 ; 10 – 20 ; 20 – 40 ; 40 – 70 мм фракцияларына бөледі. Мыны кестеде фракциялар араласының түйіршіктік құрамы келтірілген.
Ірі толтырғыштың түйіршіктік құрамына қойылатын талаптар

Аттары	Ең майда 5 (3) -10мм және одан ірілеу түйіршіктері бар фр-лары үшін Д ең кіші		0,5 ( Д ең кіші + Д ең ірі)		Д ең ірі	1,25 Д ең кіші
			Бір фр-я үшін	Фракциялар араласы үшін
1	2	3	4	5	6	7
Массасы бойынша, % електердегі Толық қалдық	95 -100	90 - 100	40-80	50-70	0	0

Шағал тастың ( ұсақ тастың) қуыстығы түйіршіктер пішіндеріне де байланысты келеді. Олар жалпақ және сопақ пішіндегі түйіршіктер көбейген сайын, қуыстығы да ұлғая түседі. Жалпақ және сопақ пішіндегі түйіршектердің санына байланысты шағал тас 3 топқа бөлінеді: кубтәрізді (15% дейін ) , жақсартылған ( 15 – 25 %), қатардағы ( 25 – 35 %) шағал (ұсақ)тас.

Технологиялық қасиеті жоғары, тығыз фракциялар қоспасын алу үшін қуыстығы 45 аспайтын, жалпақ және сопақ пішіндегі түйіршіктері 35 , ал жолға төселенетін бетонға арналған шағал тасты 25 көп емес, ірілігі әр түрлі шағал тастарды пайдаланады.

Бақылау сұрақтары:

1. 
   Малта ( ұсақ ) тас пен қиыршық ( шағал ) тастың толтырғыш ретіндегі қандай қасиеттерін білесіз?
   
2. 
   Қандай техникалық талаптар қойылған?
   

1. Үдербаев С.Н Құрылыс материалдары мен бұйымдары. Алматы: 2006, 169 б.

2. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учебник/ К.Н.Попов, М.Б.Каддо – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк. , 2005-438с.

3. Комар А.Г. материалы и изделия: Учеб. для инст. экон. спец. строит. вузов – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк. , 1988-527с.

4. Сатеков Б.С. Табиғи және жасанды құрылыс матариалдары мен бұйымдары. 2 том. 310-318 б.
№ 6 Дәріс Табиғи кеуекті толтырғыштар. Вулкан тау жыныстарынан жасалған бетон толтырғыштары.

Дәріс жоспары:

Кеуекті толтырғыштар – тығыздығы 1000кг/ м3 аспайтын шағал тас және қиыршық тас тәрізді толтырғыштар, 1200 кг/ м3 аспайтын жеңіл құм.

Табиғи кеуекті толтырғыштар – жанартаулық және шөгінділік болып екі топқа бөлінеді. Жанартаулыққа пемзадан алынған шағал тас және құм, жанартаулық шлак, туф және туфтық құйылма жатады. Шөгінділік толтырғыштарға кеуекті әктасы және әктік туф, опока, трепель, диотомиттер жатады.

Жасанды кеуекті толтырғыштарға - өнеркәсіптік түрлі қалдықтар: отындық және металлургиялық шлактар, күл, күл шлактық араластар және т.б.; арнаулы жасалынатын толтырғыштар керамзит және оның түр-турлері ( шунгезит, күлдік гравий, саздық күлден алынатын керамзит ) , аглопорит , шлактық пемза, гранулданған шлак, күптірілген перлит және вермукулит жатады. Осылардың барлығын щебень, құм және гравий түрінде саздық, күлдік, шлактық және т.б. минеральдық шикізаттарды әдейі термиялық жағдайда өңдеп барып алады.