Магистрант Толегенова Айгерим

Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Қазақстан, Астана

Монолиттік (тұтасқұймалы) бетонның құрылыстық сапасын жақсарту

Аннотация. Мақалада құрылыста қолданылатын тұтас құйылған монолиттік бетонның құрылыстық сапасын жақсарту жайындағы мәселелер қарастырылады.

Кілт сөздер: монолитті-қаңқалы ғимараттар, тұтас құймалы бетон, арматура, бетон қоспасы, тұтас бетондалатын ғимараттар, темірбетон конструкциялары, бетон араласпасы шығыны.

Елбасы Н.Ә. Назарбаев Қазақстан халқына жолдауында: «...бес жылда өңдеу өнеркәсібі 1,3 есе, химия өнеркәсібі мен құрылыс материалдары өндірісі 1,7 есе өсті» - деп, құрылыс материалдарын дайындаудағы өсімді айрықша атап көрсетті [1]. Осы себептен Қазақстанда құрылыс материалдарын өндірудің сапасын арттыру жұмыстарын одан әрі жоғарылату және өнімнің өзіндік құнын азайту секілді мәселелер алдыңғы қатарда тұрары анық.

Монолиттік (тұтасқұймалы) бетонның құрлыстық сапасын жақсартудың мақсаты – бетон араласпасының қалыпқа ыңғайлы салынуын жəне бетонның қажетті беріктігін қамтамасыз ететін, қоспаның ең кымбаты – цементті мүмкіндігінше аз мөлшерде қолданғанда алынатын байланыстырғыш заттың, су мен толтырғыштардың ең нəтижелі қатынасын табу. Ол үшін ең алдымен жоғарыда келтірілген формулалар (7.5 немесе 7.6) арқылы бетонның қажетті беріктігін, яғни біз жобалап отырған маркасын, қамтамасыз ететін цемент-су қатынасы анықталынады: Ц Rs ¾¾ = ¾¾ ± 0,5; (7.7) С ARц мұндағы +0,5 қатаң, ал - 0,5 жылжымалы бетон араласпасы үшін. Онан соң төменде келтірілген ретпен бір текше метр бетон қоспасын дайындау үшін қажетті материалдар шығыны табылады.

Тұтас құймалы түзілістер алдын ала дайындалған қалыпқа арматура мен бетон қоспасын салу арқылы тікелей тұрғызылатын объектіде жасалады. Бұл жағдайда құрылыс алаңына қалып, арматура және бетон қоспасы жеткізіледі.

Кей жағдайларда құрастырмалы темір-бетонмен салыстырғанда тұтас құймалы бетон мен темір-бетон қолдану тым ұтымды, әсіресе сейсмикалық аймақтарда, энергетикалық және су шаруашылық құрылысында, биік үймереттер мен ғимараттар тұрғызғанда.

Тұтас құймалы бетон және темір-бетоннан жасалған үймереттер мен ғимараттарды тұрғызудың кешенді технологиялық процесін дайындау жөне құрылыс процестері түрінде көрсетуге болады. Бұлардың біріншісі құрылыс алаңы маңынан тыс, зауыттарда орындалады, ал екіншісі, құрылыс процестері, белгілі технологиялық жүйемен аяқталған өндірістік циклін жасап тікелей объектілерде өндіріледі, оның нөтижесінде тұтас кұймалы бетон, темірбетон түзілісі немесе ғимарат шығарылады [2].

Тұтас құймалы бетон және темір-бетон жұмыстарын өндіру кешенді процесі шапшаң-тасқынды әдісі бойынша жұмыстардың барлық процестері өзара үйлестіріп орындаудан тұрады және өзіне келесі процестерді енгізеді:

- қалыпты тасымалдау және орнату, сонынан оны ажырату;

- арматураны тасымалдау және орналастыру;

- бетон қоспасын тасымалдау, төсеу және тығыздау;

- тұрғызу процестерінде және қату процесінде бетон коспасының сапасын бақылау.

Жетекші процесс бетон қоспасын төсеу болады, оған барлық қалған процестер бағынады. Жұмыс өндірісінің тасқынды әдісі жеке алымдарға бөлінген жұмыстардық барлық кешенін орындаудың кең ырғағын қамтамасыз етеді. Сонымен әр алымда темірбетон жұмыстарының барлық кешенінің тиісті құрама процестері орындалады.

Жұмыс I алымда қалыпты орнатудан басталады, сонан-соң ІІ алымға көшеді, ал I арматурашыларға босатылады. Бір алымнан жұмыс орындау шамасымен жұмысшылар келесі алымға ауысады, ал босаған алымға басқа мамандық жұмысшылары келеді. Монолитті бетонның беріктігі дегеніміз – оның сырттан түсетін күш əсеріне қарсыласу қасиеті. Бұл көрсеткіш бетонның ең негізгі қасиеттерінің бірі. Бетон беріктігі – оның І5х15х15 см куб үлгісін престе сығу арқылы анықталынады: P Rсж = ¾¾. (7.3) S

Кəдімгі жағдайда 28 тəулік қатайған бетон үлгісін сығу беріктігінің көрсеткішіне сай, ауыр бетон мынадай 10 маркаға бөлінеді: М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500, М600. Маркалары М100 жəне М150 бетондар фундаменттер құру үшін қолданылады. Тұтас бетондалатын ғимараттар мен темірбетон конструкцияларын жасау үшін маркалары М200-М300, ал алдын ала кернелген жəне арнайы темірбетон конструкцияларын өндіру үшін маркалары М300-М600 бетондар пайдаланылады [3].

Халықаралық стандарт шарттарына сай мқнолитті бетонның беріктігі, кластармен сипатталынады. Бетонның класы 0,95 болып, қамтамасыз етілген сығуға беріктік мөлшерімен анықталынады. Бетон мынадай кластарға бөлінеді: В1,5; В2: В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В40; В45; В50; В55; В60. Бетон класы В-дан өндірісте 15x15x15 см үлгілерді сынау арқылы тексерілетін бетонның орташа беріктігіне (Rop s, МПа көшу үшін мына формуланы қолдану керек.

Құрылыс материалдары 122 B Rop s = –¾¾. (7.4) 0.778 мысалы, В5 класс үшін бетонның орташа беріктігі Rop s = 6,43МПа, ал В40 класс үшін Rop s=51,4 МПа. Монолитті бетон беріктігінің цемент беріктігі мен цементеу қатынасына байланыстылығы. Кəдімгі тығыз структуралы бетонның беріктігі цементтің активтігіне (маркасына), су-цемент қатынасына, толтырғыштардың сапасы мен бетон араласпасын тығыздау əдісіне (дəрежесіне) байланысты. Цементтің активтігі, яғни беріктігі жоғарылаған сайын, монолитті бетонның беріктігі артады. Су-цемент қатынасы көбейген сайын, яғни суды көбірек қосқан сайын бетонның беріктігі кемиді. Бұл тəуелділік кəдімгі тығыз структуралы ауыр бетон үшін И.Г.Малюга (1895 ж.), Н.М.Беляев (1924 ж.), т.б. бұрынғы КСРО жəне шетел (Фере, Абрамс, Граф) ғалымдары зерттеулерінің нəтижесінен шығарылған мына төмендегі формулаларға сəйкес келеді:

а) цемент-су қатынасы (Ц/С) 2,5 £ бетондар үшін: Rs = ARц (Ц/С – 0,5).

ə) Ц/С 2,5 бетондар үшін: Rs = A1Rц (Ц/С + 0,5).

Цемент-су қатынасы (Ц/С) 2,5-тен жоғарылатады. Бұл жағдайда бетонның беріктігін анықтау үшін 7.6-формула қолданылады. Ал бетондарды құю, дірілдету əдістерімен қалыптағанда Ц/С азаяды (2,5-тен төмен болады), бетонның беріктігі 7.5-формуламен анықталынады. 7.6. Бетон құрамын жобалау

Тұтас құймалы бетон араласпасын жылжымалы не қатаң ететін су шығыны С (литр өлшемімен бір текше метр бетон қоспасына), қолданылатын материалдардың сапасын ескере жасалған, номограмма арқылы анықталынады. Ескертулер: жарықшақ тас, пуоцоланды цемент, ұсақ құм пайдаланылып цемент шығыны 450 кг/м3 көп болса су шығыны сəйкесінше 10; 15-20; 10-20 жəне 10-15 л-ге өсіріледі. Толтырғыштар шығынын табу үшін екі шарт сақталуы қажет. Біріншісі – бетон араласпасын құрайтын əрбір материалдың абсолюттік көлемінің қосындысы бір текше метрге, яғни 1000 л-ге тең болуы: Ц К Ж ¾ + С + ¾ + ¾ = 1000 л; (7.9) rц rк rж мұндағы Ц, С, К, Ж - бір текше метр бетон қоспасындағы кг өлшемімен көрсетілген цемент, су, құм, жарықшақ немесе малта тас мөлшері, ал rц, rк, rж - осы материалдардың шын тығыздығы кг/л; судың тығыздығы - 1 кг/л. Екінші шарт бойынша тығыздалынбай салынған ірі толтырғыштар арасындағы қуыстарды, толтырғыштарды өзара біраз мөлшерге алшақтата, цемент-құм ерітіндісі толтырылуы қажет, яғни: Ц К Ж ¾ + С + ¾ = V ку ж × ¾ × a. (7.10) rц rк rж мұндағы V куж - нығыздалынбай салынған (толтырған) төгілген (үйілген) жарықшақ немесе малта тастың қуыстылығы; ол 7.10-формулада салыстырмалы мөлшер – бірдің бөлшегі түрінде қолданылады; Sжнт - нығыздалынбай алынған жарықшақ не малта тастың тығыздығы, кг/л; a – жарықшақ немесе малта тас түйірлерінің цемент-құм ерітіндісімен бір-бірінен алшақтатылуын ескеретін коэффициент; ол жарықшақ тас негізінде дайындалған жылжымалы бетон араласпасы үшін цемент шығынына жəне су-цемент қатынасына байланысты тағайындалады. Олардың ылғалдылығы мына толтырғыш шығыны табылған соя құм шығыны бір текше метр бетон араласпасының көлемінен цементтің, жарықшақ немесе малта тас пен судың абсолюттік көлемдері қосындысын алу арқылы 7.9-формула негізінде есептелінетіндей, формулалармен ескеріледі: Cк = Wк × К; Сж = Wж × Ж. (7.13) мұндағы Cк, Сж - құм мен жарықшақ (малта) тастары судың мөлшері (Л); Wк, Wж - құмның жəне жарықшақ (малта) тастың ылғалдылығы (олардың құрғақ күйіндегі шығының %-імен); К, Ж – құмның, жарықшақ не малта тастың шығыны, кг. Бетон араласпасын дайындау үшін қажетті судың біраз мөлшері ылғалды толтырғыштармен келетіндіктен, араластырғышқа құйылатын су шликері (С) алғашқы – номограмма арқылы табылған судың мөлшерінен сəйкесінше азаяды. Бұл судың мөлшері мына формула арқылы анықталынады: Cа = С – (Ск + Сж). (7.14) цемент шығыны өзгертілмейді. 7.11–7.І2 формулалар арқылы табылған толтырғыштардың салмағын сақтау үшін, олардың шығыны құрамындағы су мөлшеріне сəйкес өсіріледі [4].

Осылай есептелінген монолиттік бетон құрамынан үлгілер дайындалып, сапасы сыналады да, қойылған мақсатқа жеткен-жетпегені анықталынады. Ол үшін алдымен бетон араласпасының ыңғайлы қалыптасуы, онан соң бетонның беріктігінің сапасы тексеріледі.

Қорыта келе, осындай монолитті бетондардың сапасын сынаудың нəтижесі бойынша, керекті жағдайда бетон құрамы өзгертіліп, қайта есептелінеді, ол іс жүзінде тексеріледі. Бетон қоспасын араластырғанда құм түйірлері – ірі толтырғыш арасындағы қуыстарды, ал цемент ұнтақтары – құм түйірлері арасындағы қуыстарды толтырады. Сондықтан, егер бетонды цемент, құм, жарықшақ немесе малта тас салып араластырса, онда бетон қоспасының көлемі алғашқы есептелінген көлемнен азаяды. Көлемі белгілі араластырғышта бетон қоспасын дайындау үшін оның əр компонентінің шығыны (кг) осы коэффициентті ескеру арқылы есептелінеді.

Әдебиеттер:

1. Елбасы Н.Ә. Назарбаевтың Қазақстан халқына жолдауы. Қазақстан жаңа жаһандық нақты ахуалда: өсім, реформалар, даму. 2015, 30 қараша.

2. Frame-монолитті құрылыс. Одесса, 2002.

3. ЕГЖ курсы бойынша әдістемелік нұсқаулар. Өндірістік нысандар құрылысы, 2009.

4. Barabash I.V., Кучеренко И.А. Бетон технологиясы. 2003.