CC BY
15
122
AZ0RBAYCAN KÍMYA JURNALI № 4 2012
UOT[691,9; 691,32] 001,4; 666,946
BÖYÜK QAFQAZIN §ÍMAL-§3RQ YAMACINDAKI CAYLARIN CINQILINDAN BETON ÜCÜN HAZIRLANMIS QIRMADA§LARIN FÍZÍKÍ-MEXANÍK1 XASS3L3Rl V3
Z3R3RLl qarisiqlari HAQQINDA
F A.Bayramov, O.M.Imanova
S.B.Dadagov adina Elmi-Tddqiqat ra Layihd-Konstruktor In^aatMateriallari institutu
itpcht@itpcht.ab.az Redaksiyaya daxil olmu§dur 10.11.2011
Böyük Qafqazin §imal-§arq yamacindaki caylann Qinqilindan beton üfün hazirlanmi§ qirmada§larin
fiziki-mexaniki xassalari va zararli qan§iqlarin (amorf SiO2, sulfatlar, sulfidlar va xloridlar) tasirinin
öyranilmasi naticalari verilmi§, onlarin beton va armaturun xassalarina tasiri göstarilmi§dir.
Agar sözlzr: ginqil, qtrmada§, beton, korroziya, sulfat, sulfid, z3T3rli qart§tq, xloridlar.
Qeyri-filiz materiallari olan finqil, qirmada? va qum beton, damir-beton konstruksiyalannin va mamulatlarinin hazirlanmasinda, avtonaqliyyat va damir yollarinin tikilmasinda istifada olunan asas tikinti materiallarindandir.
Respublikanin arazisinda 100-dan cox qum, finqil yataq va tazahürlari malumdur [1]. Bu yataqlarin demak olar ki, aksariyyatinin ancaq fiziki-mexaniki xassalari öyranilmi§, kimyavi xüsu-siyyatlari, asasan da zararli komponentlari va qari§iqlan tadqiq edilmami§dir.
Betonun möhkamliyini va uzunömürlülüyünü a§agi salan, armaturun va betonun daxili korroziyasina sabab olan, onun sathinin keyfiyyatina pis tasir göstaran zararli komponentlar va qari§iqlann kimyavi usullarla tayini xüsusi elmi ahamiyyat kasb etmakdan alava, ham da praktiki istifada cahatdan fox vacibdir.
ginqil, qirmada? va qumlar üfün nazarda tutulan malum standartlarin texniki §artlarinda zararli komponent va qari§iqlann adlari verilmi§, onlar üfün xüsusi talablar qoyulmu§, miqdarlarinin haddi verilmi§dir. Bela ki, gil minerallari (montmorillonit, kaolinit va b.), slyuda, hidroslyuda va ba§qa layli silikatlar, asbest, üzvi maddalar (kömür, yanar §istlar va b.), xlorit, seolit, fosforit kimi a§inmaya davamsiz minerallar betonun möhkamliyini va uzunömürlülüyünü azaldan; tarkibinda amorf SiO2 olan süxur va minerallar (xalsedon, opal va b.), kükürdlü süxur va minerallar (pirit, markazit va b. sulfidlar, hamfinin gips, anhidrid va b. sulfatlar), Fe2O3 va Fe(OH)3 olan süxur va minerallar (maqnetit, qematit va b.) betonun korroziyasina sabab olan va sathinin keyfiyyatini a§agi salan komponentlardir. Halogen tarkibli minerallar - qalit, silvin va ba§qalari, hamfinin suda hall olan xloridlar betondaki armaturun korroziyasini yaradir.
Qum, finqil va qirmada§lar üfün 1970-1980-ci illarda qüvvada olan standartlarda zararli komponent va qari§iqlardan takca mineraloji-petroqrafik tarkibin va üzvi birla§malarin tayini nazarda tutulmu§dur.
Reaksiyayagirma qabiliyyati yatagin geoloji kafiyyati zamani sifari§?inin xüsusi tap§irigi olan hallarda yerina yetirilmi§dir. Umumi, suda asan hall olan xloridlarin, sulfat va sulfid birla§malarinin SO3-a hesablanmi§ miqdarinin, strukturun bütün növ (sulfid, damir, silikat, ahang) dagilmalara qar§i davamliliginin tayinina isa ümumiyyatla talab qoyulmami§dir.
Qeyd olunanlari nazara alib maqalada Böyük Qafqazin §imal-§arq yamacindaki bir sira faylarin finqilindan hazirlanmi§ beton ücün qirmada§larin fiziki-mexaniki xassalari öyranilmi§, zararli komponent va qari§iqlari (amorf SiO2, sulfat va sulfidlar, xloridlar) tadqiq edilmi§dir.
institutda avvallar aparilmi§ tadqiqatlarda [2, 3] Gilgilfay va Valvalafay yataqlarinin finqili petroqrafik-mineraloji analiz edilmi§dir. Göstarilmi§dir ki, Gilgilfay yatagi finqili 65% ahangda§i, 21% qumda§i, 5% mergeldan ta§kil olunmu§dur. Eyni zamanda göstarilir ki, bu süxurlar qari§iginda ba§qa komponentlarla yana§i silisiumun reaksiyayagirma qabiliyyatli növlari - xalsedon, opal (10.0%-a qadar) va pirit da i§tirak edir.
MEA-nin Geologiya institutunda aparilan petroqrafik analizda da onun asas kütlasinin, yaxud sementlayici hissasinin ahangda§indan ibarat oldugu va o süxurun 60%-ni ta§kil etdiyini tasdiqlami§dir. Valvalafay yatagi finqili ahangda§i qirintilarindan, qumda§indan, marmarla§mi§ ahangda§indan, qabro dioritlar va diabazlardan, az miqdarda mergel va mergelli ahangda§indan ibaratdir.
BOYUK QAFQAZIN §iMAL-§ЭRQ YAMACГNDAKI CAYLARIN CГNQILГNDAN
123
Geologiya institutunda qlrmada§ln petroqrafik уэ rentgen analizi опип эsasэn эhэngda§lndan уэ эhэngda§lшn i9эrisindэ mti§ahidэ о1ипап Ьашаг1апш1§ kvars, 5бl§patl dэnэlэrindэn tэ§kil оЫ^^^ эhэngda§lшn i9эrisindэ х1ма, az miqdarda nбqtэyi hetit уэ hidrohematit dэ oldugu gбstэri1mi§dir.
Qudyal5ay 9шqllшdan alman qlrmada§ln МШ-8 mikroskopu yasitэsilэ apaпlml§ petroqrafik analizindэ опип tэrkibinin эsasэn iki stixur qaп§lgmdan - qumda§l уэ эhэngda§lndan tэ§kil o1undugu gostэri1ir.
Ata5ay 5lnql1 yatagl eyni adll ^т yataglnda уейэ^Ь, alyuytiial mэn§э1i quш, 5lnql1, qumda§l vэ 5ayda§l qaп§lq1l gildэn 1э§кИ o1unub.
Qara5ay 5lnql1 yatagl eyni adll ^уш yataglnda yerlэ§ir.
Tэdqiq olunan yataqlarm §mql1mdan a1man qlrmada§larm fiziki-mexaniki xassэlэri cэdyэ1 1-dэ
veri1ir.
Cэdvэl 1. Qlгmadaslaгln flziki-mexaniki xassэlэri
Yataqlann adlan, rayon
Gбstэririlэrin adlarl Gllgllgay (§aЬran) Atagay (Xagmaz) VэlvэlэQay (Quba) Qaragay (Quba) Qudyalgay (Qusar)
fakt marka marka fakt marka fakt marka marka
Xlrda1anшada шarkasl,
quru зэЫЫэ,^ 5-10 шш 11.30 800 11.50 800 7.60 1000 6.91 1000 5.70 1000
10-20 шш 10.90 800 11.00 800 6.50 1000 6.31 1000 5.30 1000
ЗиПШиЬ yeyllmэdэ ШЬ ltkisl, markasl,
5-10 шш 23.80 И-1 24.50 И-1 20.50 И-1 19.80 И-1 17.00 И-1
10-20 шш 23.70 И-1 23.60 И-1 18.10 И-1 17.90 И-1 16.15 И-1
Зи hopmasl,%, 5-10 шш 1.40 1.30 1.10 1.00 0.9
10-20 шш 1.10 - 1.10 - 0.90 - 0.90 - 0.8 -
§axtaya davaш1l1lgl, (100 dбvrэ а^^кй o1an 10
dбvr tez1э§diri1шi§ usu1-1a) itki,%,
5-10 шш 9.30 Б-50 7.50 Б-50 4.40 Б-100 4.5 Б-100 4.80 Б-150
10-20 шш 9.00 Б-50 7.80 Б-50 4.00 Б-100 4.3 Б-100 4.50 Б-150
q/sm 2.60 - 2.68 - 2.73 - 2.76 - 2.59 -
Cэdyэ1 1-dэn gбrtindtiyti kiшi, tэdqiq o1unan yataqlaпn §mqllmdan a1man qlrmada§laпn fiziki-шexaniki xassэlэri 9lnql1dan qlrmada§ tizrэ texniki §э11т tэ1эb1эrinэ uygun o1ub [4] xlrda1anшada шarkasl 800 уэ 1000^г.
2эгэгН komponentlэrin tэdqiqinэ ba§1aшazdan эууэ1 9lnql11ann шш si1ikat ana1izi apaп1шl§dlr (cэdvэ1 2).
Cэdvэl 2. Qцmada§larm taш sШkat anallzl nэtlcэlэri
Yataqlarm adlaп Klmyэvl tэrkib, %
Kбzэrmэdэ ltki Si02 А1203 РС203 Ca0 Mg0 S0з
Gi1gi1cay 35.70 17.64 0.92 0.60 39.28 1.81 0.48
Atacay 35.90 18.06 1.5 0.80 39.35 2.05 0.61
Vэlvэlэcay 15.74 50.00 8.29 1.60 17.82 1.92 0.38
Qaragay 24.18 32.92 2.72 2.40 31.98 0.80 0.41
Qudyalgay 26.36 31.56 3.65 1.60 31.98 0.80 0.20
Bundan эlayэ Vэlyэlэ5ay уэ GilgilQay yatagl 5mqlllaп 10%-Н xlorid Ш^ши Иэ karbonat уэ silikat hissэsinэ ayпlml§dlr. Vэlyэlэ5ay yatagl 9lnqlll 55.30% karbonat, 44.70% silikat hissэdэn ibarэtdir. Silikat hissэnin dэ tam silikat analizi apaпlml§dlr (%): kбzэrmэdэ itki 4.38, SiO2 - 58.72, А1203 -13.70, Fe20з - 1.60, Ca0 - 3.82, Mg0 - 2.50, S0з - 0.68.
Gilgilgay yatagl clnqlll isэ hidrogen xlorid tur§usunda tam hэll olmu§dur Ы, kбzэrmэdэ itki (35.70) уэ CaO-nin miqdarl (39.28%) Ьипи tэsdiqlэyir.
124
F.A.BAYRAMOV, O.M.ÍMANOVA
Cadval 2-dan göründüyü kimi, qirmada§larin kimyavi tarkiblari asasan silisium va karbonat birla§malarindan ibaratdir ki, bu da petroqrafik analizin naticalarini qisman tasdiqlayir.
Betonun sathinin pisla§masina sabab olan va onun daxili korroziysini yaradan asas zararli komponentlardan biri tarkibinda silisium 4-oksidinin qalavida hall olan amorf formasi - reaksiyayagirma qabiliyyati olan süxur va minerallardir (xalsedon, opal va digarlari). Amorf silisium 4-oksidin üf tayin üsulu mövcuddur: mineraloji-petroqrafik, kimyavi va betonda deformasiyasinin dayi§masi üsullari.
Amorf silisium 4-oksidinin kimyavi üsulla toyini korroziyaya davamli xüsusi qabda 1M qatiliqli natrium hidroksid (NaOH) alava etmakla aparilir. Standartin talabina göra finqil, qirmada§ va qum üfün amorf silisium 4-oksidinin miqdari eyni olub 50 mmol/l-dan fox olmamalidir.
Valvalafay yatagi finqilindan alinan qirmada§in silikat hissasinda tayin olunmu§ amorf silisium 4-oksidinin miqdari 23 mmol/1 olmu§dur (cadval 3).
Codvol 3. Zararli komponcntlor va qarisiqlarin toyini noticosi
Göstoricilorin adlari, Yataqlarin adlari
ölfü vahidlori Gilgilfay Atafay Volvolofay Qarafay Qudyalfay
Amorf silisium 4-oksid, reaksiya
mmol/1 13.30 12.10 14.30 11.50 qabiliyyoti yoxdur
Kükürdün SO3-o hesab-
lanmi§ miqdari,%, ümimi 0.32 0.30 0.24 0.41 0.20
sulfat 0.15 0.12 0.16 0.30 0.03
sulfid 0.09 0.16 0.15 0.11 0.16
Xloridlorin miqdari, % suda asan holl olan 0.14 0.13 0.14 0.09 0.004
Struktur dagilmalarina qarsi davamliliq, itki,%, 5 mm 1.44 1.41 0.23 1.46 1.47
10 mm 1.38 1.35 0.24 1.37 1.37
Cadvalda göstarilan naticalar standartda buraxila bilan 50 mmol/l-dan azdir. Bu qirmada§larin betonun tarkibindaki sementin qalavisi ila reaksiyayagirma tahlükasi olmadigini göstarir.
finqil va qirmada§larin tarkibinda amorf silisium 4-oksidinin suxur va minerallarin varligini müayyanla§dirmak üfün termiki üsuldan da istifada olunmu§dur. Bunun üfün qirmada§in xlorid tur§usu vasitasi ila sefilmi§ silikat hissasi mufel sobasinda 8000C temperaturada 2 daq muddatinda yandirilir.
Göstarilan müddat kefandan sonra nümunalarda he? bir dagilma mü§ahida olunmamasi tadqiq olunan materialda amorf kremnezemin olmadigini bildirir.
Valvalafay yatagi cinqilindan alinan qirmada§in silikat hissasinda hef bir dagilma mu§ahida olunmadi ki, bu da kimyavi üsulla tayini naticani tasdiqlayir.
Betondaki armaturun korroziyasini yaradan qari§iqlardan biri da sulfidi (pirit, markazit, pirrotin va b.) va sulfati (gips, anhidrid va b.) olan süxur va minerallardir. Qirmada§larin torkibindaki bu növ süxur va minerallarda kükürdün ümumi, sulfat va sulfidlarinin SO3-a hesablanmi§ miqdari tayin edilmi§dir (cadval 3).
Cadvaldaki naticalar öyranilan yataqlarin finqilindan alinan qirmada§larda SO3-ün miqdarinin standartda buraxila bilan haddan (1.5%) az oldugunu göstarir.
Qirmada§lara aid standartlarin texniki §artlarinda i§tirakina va miqdarina mahdudiyyat qoyulan zararli komponentlardan biri da haloid birla§malaridir (qalit, silvin va b.). Bunlar, ham?inin suda hall olan xloridlar betondaki armaturun korroziyasini yaradan qari§iqlardandir. Ona göra da beton ücün istifada olunan qirmada§larda hamin birla§malarin petroqrafik va suda hall olan xloridlarin xlor ionuna (Cl-) hesablanmis miqdarinin tayini vacib hesab olunur.
Analizin naticalari göstarilan yataqlarin finqilindan alinan qirmada§larda xlor ionunun (Cl-) miqdarinin (0.07-0.14%) standartin talablarina uygun (kütla üzra 0.1%-dan fox olmamalidir) oldugunu göstarir.
BÖYÜK QAFQAZIN §IMAL-§9RQ YAMACINDAKI CAYLARIN CINQILINDAN
125
Tadqiq olunan qirmadaçlarda zararli qariçiq hesab olunan üzvi birlaçmalar da vasfi üsulla tayin olunmuç va açkar edilmamiçdir. Bela ki, qirmadaç nümunasinin üzarindaki natrium hidroksid (NaOH) mahlulu 24 saatdan sonra rangsiz qalmisdir.
Belalikla, oyranilan yataqlarin çinqilindan alinan qirmadaçlar zararli komponentlarin va qari-çiqlarin miqdarina, hamçinin fiziki-mexaniki xassalarina göra standartin talablarini ödayir va beton istehsali ûçûn yararlidir. istifada olunan digar yataqlarin çinqilindan alinan qirmadaçlarda zararli komponentlarin va qariçiqlarin tadqiqi da vacib masalalardan biridir.
9D9BiYYAT SIYAHISI
1. Fataliyev S.A., imanov Э.М., Bayramov F.A. Azarbaycan respublikasinda tikinti materiallanin mineral xammal ehtiyyatlari. Baki: §arq N.M., 2000. 200 s.
2. Фаталиев C.A. Реакционная cnoco6HOCTb горных пopoд и фopмирование свойств строительных материалов. Баку: Шафаг И.М., 2000. 355 с.
3. AZS 472-2011 - "inçaat içlari ûçûn six dag süxurlarindan va sanaye istehsalinin tullantilarindan hazirlanmiç qirmadaç va cingil. Fiziki-mexaniki sinaq ûsullari";
4. AZS 482-2011 - "inçaat içlari ûçûn six dag süxurlarindan va sanaye istehsalinin tullantilarindan hazirlanmiç qirmadaç va cingil. Kimyavi analiz ûsullari".
O ФЮИКО-MEXAHИЧECKИX CBO^TBAX И BPEДHЫХ ПPИMECЯX B ЩЕБНЕ ДЛЯ БЕТОНА, ПРИГОТОВЛЕННОГО ИЗ ГРАВИЯ PУCЛA PEK CEBEPO-BOCTOЧHOГO CKЛOHA БОЛЬШОГО
KABKA3A
Ф.А.Байрамов, О.М.Иманова
Приводятся результаты изучения физико-механических свойств щебня для бетона, приготовленного из гравия русла рек северо-восточного склона Большого Кавказа, вредных примесей (аморфный SiO2, сульфаты, сульфиды и хлориды) в щебне и показано влияние последних на свойства бетона и арматуры.
Ключевые слова: гравий, щебень, бетон, коррозия, сульфат, сульфид, вредные примеси, хлориды.
ABOUT PHYSICAL-MECHANICAL PROPERTIES OF HARMFUL ADMIXTURES OF CRUSHED AQQREQATE FROM GRAND CAUCASIAN NORTH-WEST SLOP RIVERS
F.A.Bayramov, O.M.Imanova
Here are the results of studying physico-mechanical properties of harmful admixtures (amorphous SiO2, sulphates, sulphides and chlorides) of crushed aggregate from Grand Caucasian north-west slop rivers samples are cited and their influence on properties of concrete and steel bars is shown.
Keywords: gravel, crushed rock, concrete, corrosion, sulphate, sulphide, harmful admixtures, chlorides.
