Главная

Контакты

Случайная статья

• Автоматизация
• Антропология
• Археология
• Архитектура
• Биология
• Ботаника
• Бухгалтерия
• Военная наука
• Генетика
• География
• Геология
• Демография
• Деревообработка
• Журналистика
• Зоология
• Изобретательство
• Информатика
• Искусство
• История
• Кинематография
• Компьютеризация
• Косметика
• Кулинария
• Культура
• Лексикология
• Лингвистика
• Литература
• Логика
• Маркетинг
• Математика
• Материаловедение
• Медицина
• Менеджмент
• Металлургия
• Метрология
• Механика
• Музыка
• Науковедение
• Образование
• Охрана Труда
• Педагогика
• Полиграфия
• Политология
• Право
• Предпринимательство
• Приборостроение
• Программирование
• Производство
• Промышленность
• Психология
• Радиосвязь
• Религия
• Риторика
• Социология
• Спорт
• Стандартизация
• Статистика
• Строительство
• Технологии
• Торговля
• Транспорт
• Фармакология
• Физика
• Физиология
• Философия
• Финансы
• Химия
• Хозяйство
• Черчение
• Экология
• Экономика
• Электроника
• Электротехника
• Энергетика

4.3  Дисперсті арматурамен байытылған бетон

4. 3  Дисперсті арматурамен байытылғ ан бетон

4. 3. 1 Арматураланатын талшық тардың қ асиеттері

Барлық талшық тар бетон арматурасын жасауғ а қ ойылатын талаптарғ а сә йкес келе бермейді. Мұ нда ең алдымен арматуралық материалдың беріктігі, деформацияланатын, химиялық тө зімділігі, бетонғ а адгезиясы, желілік кең ейту коэффициенті жә не т. б. сияқ ты кө рсеткіштерді ескеру қ ажет. Сонымен қ атар, кей жағ дайларда басты рө л ойнайтын. арматуралық материалдардың бағ асы мен ө ндіріс кө лемі де маң ызды мә селелерге жатады. Мысалы, бұ зылуғ а аса жоғ ары созылу беріктігі мен серпімділік модулі, тү рлі орталарда жоғ ары тө зімділігі бар ортақ жіп тә різді кристалдар («мұ рт» деп аталады) тү ріндегі керемет талшық тардың бары белгілі. Алайда, тіпті ө неркә сібі дамығ ан елдерде осы талшық тардың ө ндірісі шектеулі. Сонда да мық ты ө неркә сібі кө п кө птеген елдерде капрон, нейлон, жә не т. б. талшық тар, тиімді деформация модулінің тө мендігі (бетонмен салыстырғ анда) себебінен олар тасымалдаушы арматура ретінде тиімді пайдаланылмайды.

Қ азіргі уақ ытта арматураланатын талшық ты материалдардың негізгі ү ш тү рі пайдаланылады: жұ қ а болатты қ ысқ а кесіп алу негізіндегі талшық тар, шыны талшық тар жә не полипропилен негізіндегі талшық тар. Бұ л материалдардың қ асиеттері ә ртү рлі болады, сондық тан оларды арматура ретінде қ олдану проблемаларын шешуде ә ртү рлі тә сіл қ ажет. Қ ұ рылыста ең тиімдісі икемділік модулі бетонның икемділігі модулінен шамамен 6 есе кө п болат талшық ты арматура. Диаметрі 8... 10 мкм болатын шыны талшық тары тығ ыздығ ы жө нінен жоғ ары кө міртекті суық сымғ а сә йкес келеді (1800... 2500 МПа), тығ ыздығ ы 3, 5 есе жең іл. Шыныдан жасалғ ан материалдардың икемділік модулі болатқ а қ арағ анда тө мен, бірақ, шамамен, бетонның икемділігі модулінен ү ш есе артық жә не гипстық тастың серпімділік модулінен орташа есеппен 6 есе артық. Бұ л ә йнек талшық тарды тиімді нығ айтатын материал ретінде пайдаланудың нақ ты мү мкіндігін алдын-ала анық тайды.

Полипропилен негізіндегі синтетикалық талшық тар жоғ ары деформациялы болып сипатталады. Мұ ндай талшық тардың серпімділік модулі кә дімгі бетондардың серпімділік модуліне қ арағ анда 1/4 модулден артық емес. Сондық тан, полипропилен талшық тары бетон арматуралау ү шін тиімді тасымалдаушы бола алуы екіталай. Оларды пайдалану қ осымша (қ ұ рылымдық ) арматуралаумен байланысты мынадай проблемаларды шешуге мү мкіндік береді: тасымалдау жә не монтаж кезіндегі заттың бү лінуінің алдын алу, соқ қ ы беріктігінің ішінара арттыру жә не т. б. [194 - 200].

Осылайша, кә дімгі арматуралау кезінде қ ұ рылымдардағ ы талшық тар жұ мысының тиімділігі деформация дә режесі бойынша анық талады. Сондық тан талшық тарды екі тү рге бө леді [201]: жыртылу кезінде ү лкен салыстырмалы ұ заратын тө мен модуль (нейлон, полиэтилен, полипропилен) жә не жоғ ары модульділер (болат, шыны, базальтикалық, кө мір). Бірінші жағ дайда, арматуралау негізінен бетон ә серінің беріктігін артатынын кү туге болады, екіншісінде бетонның созылу кезіндегі беріктігі, қ аттылығ ы мен динамикалық ә серге қ арсыласуы ұ лғ айтылады.  

Кө птеген мамандардың пікірінше, асбест талшық тары секілді кең тарағ ан ә рі жақ сы танылғ ан табиғ и толтырғ ышты арматуралау негізінде қ олдану мү мкіндігі талшық тардың салыстырмалы қ ысқ алығ ы себеі жә не ісінуі қ иын екеніне байланысты біраз мө лшерде шектеулі. Тиімді арматуралау материалдарының жаң а тү рін іздеу жұ мыстарымен айналысатын мамандардың қ ызығ ушылығ ын кө теретін жоғ ары сапалы асбесттердің табиғ и қ орларының да шектеулі екенін ескеру қ ажет (4. 7-кесте) [202].

4. 7 Кесте

Зерттеулер кө рсеткендей [203] бетон ө німдерінің сапасын жақ сарту ү шін кө мір талшық тарын пайдалаун тиімді. Олар серпімділік цементінде коррозиялауғ а ұ шырамайды, созылу кезінде цемент тасының беріктігі мен икемділік модулін айтарлық тай арттырады. Алайда, кө міртегі талшық тарының қ ұ ны болат жә не шыны талшық тардың бағ асынан анағ ұ рлым қ ымбатырақ, сондық тан оларды арматура ретінде қ олдану арнайы негіздемелерді қ ажет етеді. Біраз практиканың кө рсеткіші бойынша болат пен минералды талшық тардың (шыны, базальтты) жә не органикалық талшық тардың бірнеше тү рінің қ асиеттерін қ арастырады.

Болат талшық тар. Арматура ретінде пайдаланылатын метал талшық тары жұ қ а болат сымның ұ зындығ ы кесіліп, жің ішке болат парақ ты кесіп, арнайы металл плиталарын жонуғ а жә не балқ ымадан қ ұ юғ а (экструзияғ а) секілді ә ртү рлі жолмен дайындалады. Талшық тар дө ң гелек, тік бұ рышты немесе ү шбұ рышты, трапеция тә різді кө лденең қ иманың ә ртү рлі конфигурациясына ие болуы мү мкін.

Диаметрі 0, 3-1, 6 мм жә не ұ зындығ ы 30-дан 160 мм-ге дейінгі сымды талшық тың бө ліктері бетон арматуралауғ а ө те ың ғ айлы. Ә детте ГОСТ 3282 - 74 * (тү зетумен) жалпы кө рсеткіші тө мен кө міртекті болат сым қ олданылады. Бетондағ ы адгезия беріктігін арттыру ү шін сымнан жасалғ ан талшық тар периодтық профильге ие болуы мү мкін, соң ында бү ктемелер немесе толқ ынды сызық тар болуы мү мкін. 0, 15... 0, 4 0, 25... 0, 9 мм болатын метал фольгадан, таспалардан, парақ тардан, пластиналардан немесе тегіс дө ң гелек сымнан тегіс болат талшық тар қ олданылады.

Жің ішке болат сымның ө неркә сіптік ө ндірісінің кө лемі арматураланатын болаттан жасалғ ан жалпы ө ндірістің салыстырмалы тү рде аз бө лігі (шамамен 2, 5... 3, 0%) қ ұ райды. Сондық тан, ө з кезегінде арматуралық болаттың ә деттегі ассортимент шығ ынының сә йкес азаюына ә келетә н талшық ты арматуралар алудағ ы қ ажетті параметрлер болат талшық тардың ө німін кең ейту мә селесі маң ызды болып тұ р.

Болат қ ағ аз талшық тары (маркалардың суық болаты Ст08КП, СтЮ, 20, 30 жә не 40) қ алың дығ ы 0, 5-1 мм, ұ зындығ ы 20-60 мм болатын, бір-біріне қ атысты бұ рылатын, оның ү стіне талшық бойлық ө сі бұ ралғ ан бір кө лбеу спираль линия арқ ылы бұ ралғ ан. Талшық тардың бойлық бетінде бетондағ ы адгезияны арттыру ү шін мерзімді профиль қ олданылады. Олардың созылу кү ші 380 - 650 МПа. Осындай талшық тарды ө ндіру Челябинск, Магнитогорск, Мә скеуде игерілді.

4. 8-кестеде талшық тардың қ ұ ны, % [204щ кө рсетілген. Байқ ағ анымыздай талшық тардың қ ұ ны, негізінен, олардың ө ндірісінде қ олданылатын шикізаттың қ ұ нына байланысты.

4. 8 Кесте

Болат талшық тар қ ұ нының кө рсеткіші

Талшық тарды арматуралар ө німіне арналғ ан айтарлық тай резервтерді болат арқ андар (мысалы, шахталарда, кабельдік вагондарда, ә ртү рлі кө теру механизмдеріндері реттелетін мерзім аяқ талғ аннан кейін) табуғ а болады. ЦНИИ жарияланымдар Қ арағ анды промстро-жобасымен бірге талшық ты арқ андардың қ ажетті сапасын алуғ а мү мкіндік беретін технологиялық лимиттер бойынша ұ сыныстар ә зірледі.

Дисперсті-арматурланғ ан бетонды алу ү шін талшық тардың салыстырмалы ұ зындығ ын сипаттайтын, олардың геометриялық параметрлері маң ызды болып есептеледі (ұ зындық тың талшық тар диаметріне қ атысы). Бұ л параметрлер бетондағ ы талшық тардың бекітілу дә режесіне ғ ана емес, сондай-ақ арматурланғ ан темірбетон қ оспасының біртекті композицияларын алу ү шін технологиялық процестерге де ә сер етеді. Тә жірбие талшық тардың ұ зындығ ына жә не талшық ты арматура массасына байланысты ү ш тү рлі кү йді байқ ауғ а болатындығ ын кө рсетеді [205].

Талшық ты ұ зындығ ы l ≤ 50d. Бұ л жағ дайда талшық тардың массасы ағ ындық қ а ие жә не стандартты бетон араластырғ ыштарда араластырып, темірбетон қ оспасының біркелкі қ ұ рамын алуғ а байланысты проблемалар жоқ. Дегенмен, қ ысқ а талшық тарды пайдалану табысты емес, ө йткені олардың ұ зындығ ы бетонды ү ң гілеу ү шін жеткіліксіз. Тиісінше, қ ұ рылыста болаттың беріктігі толық қ олданылмайды.

Талшық тың ұ зындығ ы. l= 80 ÷ 120d. Талшық тардың ұ зындығ ын ұ лғ айту олардың массасы байланысқ а ие болуына ә келеді. Алайда бір-біріне бекітілген талшық тардың байламы шайқ ау кезінде бірте-бірте жарылып кетеді. Бұ л жағ дайда араластыру кезінде біртіндеп қ оспағ а талшық тарды енгізу арқ ылы біртекті бетон қ оспасын ала аламыз. Стандартты бетон араластырғ ыштарды қ олдану арқ ылы енгізілген талшық ты арматураның мө лшері μ = 2. 5d/l арақ атынасымен шектеледі.

Талшық тың ұ зындығ ы l = 200d жә не одан ұ зынырақ. Бұ л жағ дайда араластыру арқ ылы талшық ты бетон қ оспасын алу мү мкін емес. Талшық тардың байланысы осындай дең гейге жетеді. Мұ нда бетондарды талшық тармен біріктірудің басқ а технологиялық ә дістері, мысалы, роторлы бү рку ә дістері қ ажет. Тә жірибе кө рсеткендей, l/d = 100 қ атынасы - ең лайық тысы.

Талшық ты темірбетонның арматуралық жұ мысының тиімділігі бетон талшық тарының адгезиясы сипаттамаларына ү лкен ә сер етеді. Болат талшық ты арматуралар мен бетон иілгіштігін ү лкейту ү шін айналмалы формадан тікбұ рышты формағ а ө тетін ұ зындығ ы айнымалы бө лім тікбұ рышты жә не айналмалы бө лім, сондай-ақ қ исық талшық ты, соң ында сымы бар, ә ртү рлі анкералы бар жә не т. б. жең іл жә не деформацияланғ ан беті бар мерзімді профильді сым ұ сынылады. 4. 9-кестеде цемент тасынан болат сымының адгезиясы беріктігі ә ртү рлі ө ң деудің ә серін сипаттайтын авторлардың зерттеу қ орытындылары келтірілген.

4. 9 Кесте

Кө ріп отырғ аның ыздай, сым ө ң деудің ең тиімді жолдары - 600 ° С температурада тотығ у, эпоксидті шайыр мен цемент жабындарды сым бетіне, сондай-ақ ыстық жә не электролиттік мырыштауғ а қ олдану. Механикалық ө ң деу кезінде сымдардың ұ штарында ілмектер бү гілген кезде ең ү лкен ә сер алынды. Дегенмен, бетонды қ оспағ а ілмекті сымды қ осу мұ ндай қ оспаны араластыруды қ иындатуы мү мкін.

Бетон адгезиясының беріктігін кө теруді сипаттайтын индекс ө ң делмеген (тегіс) талшық тармен салыстырғ анда тең қ абылданады 2 [207].

Энергия шығ ындарын тө мендету жә не талшық ты арматуралаудың сапасын арттыру мақ сатында бірінші арқ андарды кесіп, бө лшектеуден тұ ратын ә діс ә зірленді, содан кейін алынатын талшық тарды 70-100 ° C температурада ыстық бу немесе ыстық сумен ө ндіру тә сілі жасалынып шығ арылды [208]. Бу немесе суғ а беттік белсенді заттар қ осылады. Сондай-ақ, арқ андарды (талшық тарды) қ ұ рғ ақ ыстық ауа қ ысымымен немесе бұ ранда араластырғ ышпен қ ұ ммен тегістеу бойынша ұ сыныстар бар [209, 210].