Тақырып: «Толтырғыштардың негізгі қасиеттері және оларды зерттеу әдістері.»

Сұрақтар

1.Толтырғыштардың үйінді тығыздығы.

2.Толтырғыш түйіршіктерінің кеуектілігі.

3. Толтырғыштардың ылғалдылығы және су сіңіргіштігі.

Бетон үшін қолданылатын әртүрлі толтырғыштар сол немесе басқа арнайы қасиеттерімен ерекшелінеді. Олар техника – экономикалық тиімділігін және қолдану саласын анықтайды. Сонымен бірге олар үгілмелі түйіршікті материал болып бірыңғай негізгі сапа көрсеткіштерімен сипатталады.

1.Толтырғыштың үйінді тығыздығы.

Толтырғыштың үйінді тығыздығы деп оның массасын, түйіршік арасындағы кеңістікпен қоса барлық алып тұратын көлеміне қатынасын айтады.

Үйінді тығыздықты келесідей анықтайды.

Тұрақты массаға дейінгі құрғатылған толтырғышты 100 мм биіктіктен алдын ала өлшеген сосудқа сосудтың беттінде конус пайда болғанға дейін үйіп салады. Содан соң сосудты жылжытпай (толтырғыштың тығыздалуын болдыру үшін) сызғышпен конусты қиып сосудты толтырғышпен бірге өлшейді.

Толтырғыштың үйінді тығыздығы (кг/м³) р_н = (m₂ – m₁) / V

мұнда m₂ – толтырғышпен бірге сосудтық массасы, кг.

m₁ – сосудтық массасы, кг.

V – сосудтың сыйымдылығы, м³.

Кесте 1.

Толтырғыштың ірілігі бойынша сосудтардың өлшемдері.

Түйіршіктердің ең жоғары ірілігі,мм	Сосудтың сыйымдылығы, л	Сосудтың ішкі өлшемдері,мм
		Диаметр	Биіктік
5 және төмен	1	108	108,5
10	2	137	136,5
20	5	185	186,5
40	10	234	233,8

Толтырғыштың үйінді тығыздығын анықтау нәтижесі сосудтың сыйымдылығы мен пішініне және сосуд пен толтырғыш түйіршіктерімен сосудтың өлшемдер қатынасына тәуелді болатынын есте сақтап тұрған жөн.

Берілген түйіршіктердің ірілігі кезінде неғұрлым сосудтың ірілігі жоғары болса, соғұрлым оның көлемі түйіршікті материалмен толу дәрежесі төмен болады. Сондықтан әрекеттегі нормаларда әртүрлі ірілікті толтырғыштар үшін сыйымдылығы әр түрлі цилиндрлі стандартты сосудтарды қолдану қарастырылған. 1 кестеде МСТ 9758 – 86 – ң бойынша кеуекті толтырғыштарды зерттеу үшін талаптар көрсетілген.

Щебень мен гравийді зерттеу үшін олардың ірілігіне қарай стандарттарда сыйымдылығы 5... 50л, құм үшін – 1л сосудтарды қолдану қарастырылған.

Үйінді тығыздық – толтырғыштардың ең маңызды сипаттамасы болып тұр, әсіресе кеуектер үшін. Олардың негізгі маркировкасы осы көрсеткіш бойынша жүргізіледі. Үйінді тығыздықты білу толтырғыштың массалық үлесін есептеу үшін қажет, егер оның көлемі белгілі болса және керісінше қор бөлмелердің, бункерлердің сыйымдылығын анықтау үшін толтырғыштың қажетті массаны есептегенде, бетон құрамын есептегенде, толтырғыштарды дозалау кезінде және тағы басқа.

Осы көрсетілген зерттеулерде пішіні дұрыс емес бөлек түйіршіктердің немесе олардың үлгідегі жиынтығында көлемін анықтау. Техникалық қиыншылықтарға және олармен өлшеу ақауларынан басқа басынан қандай көлем өлшемі қажет екенін анықтап түсіндірген дұрыс. Су ортада толтырғышпен алынатын көлем құмда немес басқа ортадағы көлемінен ерекше болуы мүмкін. Бетон құрамын жобалау кезінде бетонда толтырғыш түйіршіктері қандай көлемін алатын білу керек. Сонымен бірге сыртқы беті дамытылған және үлкен ашық кеуекті толтырғыш түрлерінің көпшілігі үшін бұл көлем жоғарыда көрсетілген әдістермен анықталатын көлемінен төмен болады. Яғни бетонда түйіршіктердің ашық кеуектері су және цементпен толтырылады. Сонымен байланысты 9758 – 86 мемлекеттік стандартты цементтік қамырда толтырғыш түйіршіктерінің тығыздығын анықтайтын әдістемесі бар. 3,5л көлемінде құрғақ, кеуекті щебень немесе гравийдің үлгісін алдын ала ылғалдандырылған 1,7 кг цементті және 3,4 кг кварц құмды ыдысқа салады. Содан соң белгілі қоюлықта бетон араласпа болғанға дейін су қосылып тұрады. Араластырылған бетон араласпаны цементтік тас және толтырғыш кеуектері толық сумен қанығу үшін 15 мин бойы ұстайды. Сосын барлық араласпаны сыйымдылығ 5 л стандартты сосудқа (1 кесте бойынша) салып 30 – 60 сек зертханалық вибро алаңында тығыздап тығыздалған күйіндегі бетон араласпаның тығыздығын анықтайды. Зерттеулердің нәтижесі бойынша цементтік қамырдағы ірі толтырғыш түйіршіктердің тығыздығы келесідей болады.

р^ц.қ_т = р_см* mт/ м – р_см ( mц/рц+ mқ/рқ+ mс)

р_см – бетон араласпаның тығыздығы (кг/л)

mт – құрғақ кеуекті толтырғыш үлгісінің массасы (кг)

м – үлгідегі барлық материалдардың шығыны (сумен бірге) (кг)

рц – 310,2 – 76 мемлекеттік стандартпен анықталған цемент тығыздығы немесе 3,1 гр/см³ тең деп қабылдауға болады.

mқ – кварц құмның массасы (кг)

рқ – кварц құмның тығыздығы 2,65 гр/см³ тең

mс – судың массасы (кг)

Стандартты әдістемеден белгілі артықшылығы бар және қарапайым әдістеме қолдану мүмкін. Бұл әдістеме бойынша басында бетон араласпаның ерітінді бөлігін дайындайды. Ол үшін цементтің 1,6 кг, 3 л кварц құммен араластырып 0,7 л су қосады. Алынған иінді ерітіндіні өлшеуіш 2 л стандартты сосудты шетіне дейін толтырып және сілкілеп дозалайды. Содан соң алдын ала ылғалдандырылған ыдысқа салады. Сосын зерттелетін алдын ала өлшенетін құрғақ кеуекті щебень немесе гравий салады. Араластырғаннан кейін бетон араласпаны 15 мин ұстап қайтадан араластырады толтық 5 л сыйымдылықты стандарт сосудқа салып вибро тығыздау жасайды. Содан соң тығыздығын бетон араласпамен бірге сосудты өлшейді. Шеттеріне дейін сумен толтырып қайтадан өлшейді. Цементтік қамырдан зерттелетін толтырғыш түйіршіктерінің тығыздығы р^ц.қ_т = mт/3 – Vс

mт – құрғақ кеуекті толтырғыш үлгісінің массасы (кг)

Vс – сосудтың және бетон араласпасына құйылған сумен және сусыз массасының айырмашылығына тең сосудқа құйылған судың көлемі.

3 – жоғарыда көрсетілген цементтік құм ерітіндісінің көлемі 2л – ге тең болғандықтан бұл сан толтырғыш және құйылған судың 5 л сосудтың алатын көлемге тең болады. Толтырғыш заттың және басқа құрылыс материал тығыздығын үлгіні уақ ұнтаққа уақтау және пикнометрге немесе Ле - Шателье құралдарында ұнтақпен қысып шығарған су немесе басқа сұйық (херосин қолд.) заттардың көлемі бойынша ұнтақ үлгісін абсолюттік көлемін өлшеуге болады.

Толтырғыштың қуыстылығы.

Қуыстылық немесе түйіршік арасындағы қуыстылық деп процент арқылы шығарылған түйіршік арасындағы көлемінің толтырғышпен бос күйіндегі тығыздаусыз алынатын барлық көлеміне қатынасын айтады. Егер толтырғыштың үйінді тығыздығы р_н (кг/м³) және оның түйіршіктің тығыздығы р_т (гр/см³) белгілі болса, онда қуыстылық келесі есеп арқылы анықталады.

V_қ = (1 – р_н/1000*р_т)*100%

Қуыстылықты эксперименталды арқылы анықтауға болады. Ол үшін толтырғышты үйінді тығыздықты анықтау тәріздес өлшеуіш сосудқа салады. Толтырғыш түйіршіктеріне сумен қанығуға уақыт өткен соң сосудты уақ елекпен жауып сіңірілген су ағу үшін тоң керіп қояды. Содан соң сумен қаныққан толтырғышы бар сосудты бөлшек бетіне дейін сумен толтырып қайтадан өлшейді. Сол кезде V_қ = mc/V*100%

mc – қайта құйылған судың массасы

V – сосудтың сыйымдылығы

Эксперименталды күйде анықтау кезінде түйіршіктер тығыздығын есептеу жолымен алуға болады.

р_т = р_н/1000 – 10*V_қ

Егер толтырғыш қуыстылығын тығыздық күйде анықтау қажет болса, онда 4 формулада үйінді тығыздық орнына сәйкесті тығыздық күйіндегі толтырғыш тығыздық қайтады. Егер бетонды цементтік қамырмен толтыратын толтырғыш түйіршіктерінің ашық кеуектілердің қуыстылығын анықтау қажет болса, онда 4 – ші формулаға р_т түйіршіктер тығыздық орнына р^ц.қ_т – № 2,3 – ші формуламен анықталатын цементтік қамырдағы толтырғыш түйіршіктерінің тығыздығын қояды. Қуыстылық толтырғыштың ең басты сипаттамасы. Қарапайым конструкциялық бетонда барлық қуыстар цементтік қамырмен толтырылуы тиіс. Әрине неғұрлым толтырғыш қуыстылығы төмен болған сайын, соғұрлым бетон алу кезінде цемент шығыны төмендейді. Ірі кеуекті бетондарда керісінше толтырғыштардың қуыстылығы жоғары болғаны жақсы. Төменде көрсетілгендей қуыстылық толтырғыш түйіршіктерінің пішіндеріне және түйіршік төмендегі тақырып бойынша көруге болады.