Магистрант Нарикбаев Б.Б. т.ғ.к., доценті Серикбаев Б.Е, т.ғ.к., РЖА профессоры Колесников А.С., магистр Естауова А.А., аға оқытушы Ахметова Н.Р.

«М. Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлкеттік университеті»,

Шымкент, Қазақстан

ҰСАҚ ҰНТАҚТАЛҒАН ЦЕМЕНТ НЕГІЗІНДЕ БЕТОН ҚОСПАЛАРЫНЫҢ ТЕХНИКАЛЫҚ ЖӘНЕ РЕОЛОГИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ

Құрылыстың ең маңызды мәселесінің бірі бұл - әрі қарай бетон және темірбетон технологиясын жетілдіру болып табылады, цементті тиімді пайдалану позициясы, оның құнын төмендету және энергетикалық тұтынуды азайту бастапқы мәселе болып табылады. [1-3].

Бетон және темір бетон өнімдерінің сапасын және тиімділігін арттыру үшін, қоршаған ортаның құрғақ ыстық климатты ықпалын ескере отырып, цементі үнемдеу және цемент ақауларын төмендету. Қазіргі таңда гидрофольді және гидрофобты қоспаларды тиімді қолдану тәжірибеде оң нәтиже берді. Егерде бетон қоспасын бірінші рет тиімді араластырса, онда бастапқы бетон құрылымын жақсарту үшін, су шығындарын төмендетеді және оның ылғалдығына екіншілік бетон әсер етеді [4-6].

Бірақта, бетонды қоспаларды БТЗ және ҰМЦ негізінде дайындау технологиясына жоғары температура әсер етеді, яғни бетон және бетон қоспаларының технологиялық және реологиялық қасиеттері тәжірибе тұрғысында қарастырылмаған. Сол сияқты жоғары температурада бетон қасиеттерінің өзгеру түрі және саны, агрегаттары, су-цемент қатынасы, бетон құрылымы қарастырылмаған [7-9].

Зерттеу жұмысының негізгі мақсаты –әртүрлі температурада ҰМЦ факторларына негізделген бетон қоспаларының техникалық және реологиялық қасиеттерін ғылыми-зерттеу болып табылады.

Бетон қоспаларын және бетондарды зерттеу барысында: Шымкент қаласындағы «StandartCement» зауытында өңделетін М-600 және М-700 маркалы цементтердің өнімділігін қолдану анықталды.

Цементтің химиялық және минералдық құрамдары төмендегі 1 және 2 кестеге сәйкес мысалдар келтірілді.

Кесте 1. - Цементтің химиялық (байланыстырғыш) құрамы, % есептегенде

Цементтің байланыстырғыш түрі	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO	п.п.п
П/Ц – 600	19,6	5,46	4,77	63,73	3,85	1,07	0,28
П/Ц – 700	22,18	4,81	4,75	67,1	0,45	0,04	-

Кесте 2- Цементтің минералдық құрамы, % есептегенде.

Цементтің байланыстырғыш түрі	Минералдық құрамы					Минералдық қоспалар түрі	Қоспалардың орташа саны, %
	S3A	C2S	C3A	C4AF	CaO своб, %
П/Ц – 600	59	13	7	14	-	Трепел	9,4
П/Ц – 700	64	16	3	15	0,25	Шлак	20,1

Бетон дайындау үшін, майда жиынтығы ретінде Фогелев кен орнындағы 2.04 модульдердің ірілігі бар кварцты құм пайдаланылады. Пайдаланылатын гранудометриялық құм мөлшерімен оның негізгі көрсеткіштері 3 кестеде көрсетілген.

Кесте 3- Құмның гранулометриялық құрамы мен негізгі көрсеткіштері

Атаулары	Елек мөлшері бойынша гранулометриялық құм, %							Үймелі тығыздығы, кг/м3	Шынайы тығыздығы г/см3	Бостығы, %	Суды талап етуі%	Модульдердің ірілігі
	5	2,5	1,25	0,63	0,314	0,14	0,14
Карьер Құм	Жеке қалдықтар
	-	2	14	22	26	19	17	1595	2,65	45,6	7,2	2,04
	Толық қалдықтар
	-	2	16	32	64	83	100

Құмды «Дрон-3» маркалы рентгенофазалық анализаторында талдаудан өткізу. Рентгенограммадағы құмның көрінісі (1 суретте) кварцтарға тән(0,165; 0,166; 0,181; 0.197; 0,212; 0,224; 0,227; 0,245; 0,279; 0,333; 0,422 нм) жазықтық арақашықтығы және дала шпаттары (0,324 нм) анықталған.

Сурет 1- Рентгенограммадағы құмның көрінісі

Кварцтың рефлекстері жоғары қарқынмен және анық сипатталады, яғни минералдық заттың кристаллдану дәрежесі мен қоспалардың жоқтығын айқындайды. Дифракциондық максимум есебінен 0,324 нм далалық шпаттың қатысуымен сипатталады.

Кесте 4- Шағал тастың фракциялық құрамы мен негізгі көрсеткіштері

Атаулары	Толықтырғыш құрамы, % фракциялар, мм				Үймелі тығыздығы, кг/м3	Шынайы тығыздығы г/см3	Бостығы, %	Суды талап ету %
	5	5-10	10-2	20
Гранитті шағал тас	4,2	42,5	43	10	1,45	2,69	45,7	3,63

Бетон дайындау үшін, майда қиыршықты шағал тастардың 5…20мм –лік фракцияларын ірі толықтырғыштар сапасы ретінде пайдаланды. Ірі толықтырғыштардың физикалық-механикалық сипаттары – шағал тастар МЕМСТ 8296-2000 талаптарына сәйкес анықталады, ал фракциялық құрамдарды пайдалану көрсеткіші 4 –ші кестеде көрсетілген

Зерттеу барысында бетон құрамындағы реалогиялық және техникалық қасиеттеріне температураның ықпал етуі, бетон қоспасының стандартты әдістері анықталды.

Цемент шығындары мен бетонды қоспалардың сипаттары, толықтырғыштардың саны, пластифицирлік қосымша шығындар анықталды, олардың бетон қоспаларына белгілі-бір дәрежеде ықпал етуі анықталды.

Бетон қоспалардың (Ж дан 45 ке) дейінгі қатқыл құрамына және жылжымалығы (ОК = 1 … 5 см және ОК = 15 … 20 см) зерттеу жүргізу барысында Портландцементтің 350 және 450 кг/м3 шығынын, олардың 25ºС және 35ºС жағдайлары анықталды. Құмның тұрақтылығын 0,4 –ке тең деп алдық.

Кесте 5- Портландцементтің бетон қоспасының құрамын және калибр саңылауынан өтетін уақыт ағынына әсер еткен температурасы

№ р/с	Ц кг/м^3	В/Ц	Қоспаның мерзімінің аяқталуы Т=25ºС (с.)	ОК (см)	Ж (с.)	Қоспаның мерзімінің аяқталуы Т=35ºС (с.)	ОК (см)	Ж (с.)
1	350	0,5	30	0	40	37	0	120
2	350	0,6	17	4	-	22	0	28
3	350	0,7	10	20	-	14	5	-
4	450	0,4	17	0	37	40	0	116
5	450	0,5	15	1,5	-	20	0	30
6	450	0,6	5	16	-	12	10	-

Бетонның қоспасының құрамын және нәтижелерін зерттеу үшін және портландцементтің калибр саңылауынан өтетін уақыт ағынын анықтау үшін, берілгендер төмендегі 5 –ші кестеде көрсетілді.

Кестеде берілген біркелкі бетон қоспасының құрамына тәуелсіз, шамамен біркелкі қоспаның мерзімінің аяқталуына сәйкес келеді. Мысалы, 1 құрамы мен 2 құрамы цемент қаттылығы 40 және 37 сек. сәйкес келеді. Ал бетон қоспаларын өндіруде температурасын 35ºС –қа дейін жоғарылатқан сайын, қалану ықтималдығы азаяды және жарамдылық уақыты артады.

Зерттеу жүргізу барысында температурасының өзгеруіне байланысты, бетон құрамына айтарлықтай әсер еткен байланыстырғыш, химиялық модификаторлары көрсетілді.

Осылайша, бетон құрамын жобалау және бетон өндірісн басқаруға қажетті бетон қоспасының қасиеттері және оларға әсер еткен түрлі факторлары да анықталды.

Пайдаланған әдебиеттер тізімі

1. Калашников, В.И. Демьянова В.С., Володин В.М., Гусев А.Д. Ресурсосберегающие порошковые фибробетоны с использованием техногенных отходов // Строительные материалы. - 2012. -№8 - С.52-54.

2. Каприелов С.С., Батраков В.Г., Шейнфельд A.B. Модифицированные бетоны нового поколения: реальность и перспектива // ООО «Предприятие Мастер Бетон» - Статьи http://www.master-concrete.com/papers/reality.htm.

3. Михайлов, К.В. Взгляд на будущее бетона и железобетона // Бетон и железобетон. 1995. - №6. - С. 2-5.

4. Ioani A.M., Szilagyi II. "Self-Compacting Concrete Mixture Proportioning Procedure". Intern. Conference "Construction 2008". Cluj-Napoca, Acta Technica Napocensis. Nr.51, Voll 11, 2008, pp.89.

5. Claus V. Nielsen, Lars N. Thrane, Claus Pade Самоуплотняющийся бетон: опыт датских специалистов // CPI Международное бетонное производство 2008 №1 C.40-48

6. Перцев В.Т., Бобрышев A.Н., Головинский П.А. Структурно-реологические свойства дисперсно-зернистых систем // Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т. -2010.-196 с.

7. Popovics S. Effect of structure and Composition on the Rheology of Fresh Concrete. Влияние состава и структуры бетонной смеси на ее реологические характеристики. //13 Szilikatip. es szilikattud. konf., Budapest, Jun.1-5, 1981, Vol.2. -Budapest. -1981. -pp.140-145..

8. Овчинников П.Ф. Реологические модели бетонной смеси с учетом уплотняющих устройств. Rheological models of a concrete mix in view of packing devices. //Реология бетонных смесей и ее технологические задачи: Тез. докл. III Всес. симпоз. -Рига: РПИ, 1979. -С.8-10.

9. Блещик Н.П. Структурно-механические свойства и реология бетонной смеси и прессвакуум бетона. - Мн.: Наука и техника, 1977. -232 с.