І ауада қататын байланыстырғыш заттар

№1 Дәріс (2 сағат)

Тақырыбы: Кіріспе. Ауалы тұтқыр заттардың негізгі түрлері

1. Тұтқыр заттардың пайда болуы

2. Жалпы түсініктер

3. Ауалы тұтқыр заттар

1.1 Тұтқыр заттардың пайда болуы

Тұтқыр заттардың 4—5 мың жыл бұрын жасанды жолмен алынғаны белгілі. Египетте, Римде, Грекияда және Вавилонда гидравликалық қоспа араластырылған әкті ерітінділерді қолдана отырып салынған бетонды құрылыс қалдықтары әлі күнге дейін сақталган.

Ағылшын зерттеушісі Джозеф Аспдин 1824 жылы жасанды тас өндірісіне патент алды. Портланд қаласының төңірегінде қазылып алынатын тасқа ұқсас болуына байланысты, оны кейінірек портландцемент деп атады.

1825 жылы Россияның әскери технигі Егор Челиев әктас пен балшық қоспасын 1200—1300° температурада күйдіру арқылы суға шыдамды цемент алды. Күйдіру кезіндегі тас күйінде алынған шала балқыманы ұнтақтаған.

Осылайша өндірілген ұнтақты сумен араластырған соң, қоспа қатайып, жақсы механикалық қасиеттері бар, суға төзімді тасқа айналған. Е. Челиев өзінің Мәскеуде басылган «арзан және сапалы мергель немесе ерекше берікті цементті су құрылыстарында, жеке айтқанда каналдарды, көпірлерді, су қоймаларын, бөгетгерді, сақтағыштар мен жертөлені сылауға қолдану туралы ұсыныстар» деген кітабында осьшдай цементтің өндірілу­­­­ өдістері жазылған.

Көрсетілген зерттеушілердің цементті өндіру жөніндегі ұсыныстарында айтарлықтай өзгерістер болды, бірінші кезекте шикізатты күйдіру температурасы бойынша Дж. Аспдин былайша қорытындылады: портландцементті алу үшін шикізатты, кальций карбонатының ыдырауы салдарынан болатын газдың болінуіне дейін 1000— 1100°С температурада күйдіру. Ал Е. Челиев болса шикізатты күйдіруді, балқу процесі орын алатын 1200°С температурадан жоға­­­­ры жағдайда күйдіруді ұсынды.

Осыдан әрі қарай жүргізілген зерттеулердің көрсеткеніндей, портландцементті клинкерді өндіру үшін шикізаттың қоспасын ішінара балқытуға дейін күйдіру керектігі расталды, себебі цементтің беріктігі мен суға төзімділігін қамтамасыз ететін негізгі клинкерлі минералдар, ең алдымен, кальцийлі силикаттар, әкпен қаныққан сұйық балқымалы ортада пайда болады. 1000—1100°С шикізаттар жеткілікті түрде күймейді. Дж. Аспдин ойлап тапқан цемент қасиеттері бойынша суға төзімді әкке жақын, сондықтан осы заманғы түсінікке орай, тіпті өзінің туған жері Англияда портландцемент деп танылмайды.

Қазіргі кезде цемент дүние жүзіндегі 120 елде өндіріледі. Бірақ цемент өндірісінің алдында келе жатқан 15 елде дүние жүзінде өндіріліп жатқан цементтің 85%-ы шығарылады. Қазіргі кездегі цемент өндірісі осы заманғы құрылыс материалының негізгісі және өрбір елдің экономикалық потенциалын анықтайтын басты көрсеткіштердің бірі болып саналады.

Ортаазиялық аймақта цемент өндірісі 1926 жылы маусымда Бекабад қаласында басталды (Өзбекстан Республикасы).

Орта Азияда бірінші болып Науайы қаласында кебу әдісімен жұмыс істейтін зауыт іске қосылды. Мұндай кебу әдісімен жұмыс істеу кезінде жағылатын отын 30—35% үнемделеді. Кебу әдісінің көп мөлшерде шаңтозаң бөлетін кемістігі бар, сондықтан кебу әдісі молынан тарамаған.

Цементтің тозаңдары қоршаған ортаға зиянды әсер етеді. Қазіргі мақсатта Науайыдағы цемент зауытында осы заманға лайықты тозаң ұстағыштар орнықтырылған. Осы мекемеде өндірістік процестерді механикалаңдыру мен автоматтандыру деңгейі жоғары.

Германияда өндірілетін цементтің 90%-ы, Жапонияда — 78%, Чехияда — 64%, Венгрияда — 55%, Болгарияда — 45%, Америкада 42% кебу әдісімен өндіріледі. Осы технология ең тиімді және прогрессивті саналады. Цементті ойлап табудың өзі құрылыстағы жаңа дәуірдің басталуына әкеп соқты.

Бетон технологиясының дамуы мен құрылыста темірбетон конструкцияларын молынан қолдану, тез қатаятын, сульфатқа шыдамды, кернеулі сияқты цементтің жаңа түрлерін әзірлеп шығаруды және оларға деген сұранысты ұлғайтты.

Қазақстанда портландцементті, шлакты портландцементті, үй құрылыс зауыттарында қолданылатын жылдам қатаятын цементті, сутехникалық құрылысқа керекті сульфатқа төзімді цементті, мұнай мен газ скважиналарында пайдаланатьш тампонажды цементті, ақ және түсті цементті және басқа да түрлерін өндіру жолға қойылған.

Республикада әндірілетін цементгің сапасы жақсарьш келеді, түрі, саны ұлғаюда. Жылдам қатаятын, ерекше берікті, ұлғайғыш, гидрофобты, түрлі түсті және цементгің басқа түрлерінің әндірістік кәлемі өсгі.