Барилга түүний дотор бетоны үйлдвэрлэлийн эрчимтэй хөгжлийг хангахын тулд дүүргэгч материалын үйлдвэрлэл, хэрэглээ, чанарт онцгой анхаарах шаардлага үүсэж байна. Манай оронд бетонд хайрга, буталсан хайрга, дайрга, элс гэсэн үндсэн нэр төрлийн дүүргэгчүүдийг хэрэглэж байна.

Бетоны төрөл, түүний онцлох шинж чанараар хэрэглээг тодорхойлдог. Эдгээр шинж чанарт хэрэглэж байгаа дүүргэгч ихээхэн хэмжээгээр нөлөөлдөг. Ердийн бетоны дүүргэгч гэж нэрлэдэг хайрга, дайрга, элсийг орон зайг дүүргэж, өртгийг хямдруулах  “идэвхгүй” материал гэж үздэг байсан бол өнөө үед эрдэс, химийн найрлага, шинж чанар, орц хэмжээнээс нь бетон хольц, бетоны найрлага шинж чанар, хэрэглээ ихээхэн хамаардаг идэвхтэй бүрдүүлэгч гэж үзэх боллоо.

Дүүргэгчийн төрөл, шинж чанарын үзүүлэлтүүд:

Дүүргэгч нь орцоороо бетоны эзлэхүүний 85, жингийн 80 орчим хувийг эзлэх тул өртгийг хямдруулах гол нөлөөтэйгөөс гадна шинж чанарын үзүүлэлт нь бетоны физик-механик шинж чанарт нөлөөлөөд зогсохгүй эдэлгээний чанарт ч нөлөөлдөг. Дүүргэгч нь байгалийн бүтээгдэхүүн учраас эдэлгээнд тэсвэртэй, эвдрэлгүй хэлбэр дүрсээ хадгалах чадвар сайн зэрэг нь бетоны барилга техникийн шинж чанарыг сайжруулахад чухал нөлөө үзүүлэхээс гадна хямд үнэ нь бетоны өөрийн өртгийг багасгах гол үүрэгтэй.  

Цементийн чулуутай харьцуулахад  эзлэхүүнээ хадгалах чадвар сайн, удаан эдэлгээтэй зэрэг нь бетоны барилга-техникийн шинж чанарыг сайжруулахад гол нөлөө үзүүлнэ. Бетон доторх дүүргэгчийн хөшүүн хэлхээс нь бетоны бат бэхийг нэмэгдүүлэхээс гадна ачаалалд байгаа бүтээц, эдлэхүүний хэв гажилт болон удаан хугацааны туршид  үйлчлэх ачааллаас үүсэх харимхай бус хэв гажилтыг  багасгана. Цементийн чулуу  бэхжих үедээ 1...2мм/м-ийн агшилт өгөх ба харилцан адилгүй агшилтын хэв гажилтаас дотоод хүчдэл буй болж улмаар хялгасан ан цав үүсдэг. Дүүргэгч нь агшилтын хүчдэлийг хүлээн авснаар ердийн бетоны агшилт цементийн чулууныхаас 10 дахин багасгана

Чулуулаг хагарч бутран усаар зөөгдөн, урсгалын байнгын үйлчлэлд гадаргуу нь элэгдэн мөлийгөөд голын савд хуримтлагдаж тогтсон тунамал гаралтай  чулуулгийг хайрга гэдэг.   Хайрга нь мөлгөр гадаргуутай учир цементэн зуурмагтай харьцангуй муу барьцалдаж ижил шинж чанартай дайргатай харьцуулахад бетоны бат бэх 5-10% буурч болох магадлалтай гэж үздэг боловч усаар зөөгддөг тул тоосорхог, шаварлаг хольц харьцангуй багатай, ус бага шингээдэг зэрэг нь бетон хольц, бетонд эерэг нөлөө үзүүлнэ. Том ширхэгтэй хайргыг бутлах үед гадаргуун талаас илүү хувь нь хагарсан ширхгийн хэмжээ нийт хайрганы жингийн 80%-иас их болсон бол буталсан хайрга гэж нэрлэх ба энэ нь барьцалдалтын хувьд хайрга, дайрганы завсрын шинж чанартай байна. Хайрга нь ихэвчлэн хайрга-элсний холимог байдлаар голын ай савд оршдог тул бетоны том, жижиг дүүргэгчийг нэгэн зэрэг бэлтгэх боломжтой, боловсруулалтын зардал багатайгаас үнэ өртөг хямд байдаг нь бас нэг давуу тал болдог. 

Уулын чулуулгийг буталж ширхэглэлээр ангилсан чулууг дайрга гэдэг. Газрын гадаргууд ил байж нар, салхины нөлөөгөөр өгөршсөн чулуулгийг бетонд дайрга болгон хэрэглэж болохгүй. Уул уурхайн хөрс хуулалтын болон хоосон чулуулаг, зарим үйлдвэрийн хаягдлыг бетоны дүүргэгчээр ашиглах нь техник-эдийн засгийн үр ашигтай боловч манайд энэ талын судалгаа, туршилт, хэрэглээ  хангалтгүй байна.

Дайрганы ширхгийн гадаргуу нь арзгар тул цементэн зуурмагтай сайн барьцалддаг, гүний чулуулаг нь бат бэх сайтай зэрэг нь өндөр бат бэхтэй бетонд илүү тохиромжтой боловч ширхгийн хэлбэр нь шоо, бөмбөлөгт ойролцоо биш нимгэн, гонзгой, үзүүрлэг хэлбэртэй эсвэл газрын өнгөн гадаргуун өгөршсөн чулуулаг байвал харин ч бетоны бат бэхийг бууруулах нэг шалтгаан болдгоос гадна ус их шингээдгээс хайргатай харьцуулахад нэг шоо метр бетоны усны орцыг 10л орчмоор нэмэгдүүлдэг.

Манай оронд уулын, манхны, голын гэсэн 3 төрлийн элс байдаг ба салхин зөөгдөлтөөр үүссэн уулын элс нь тоосорхог, шаварлаг хольц ихтэй, ширхэглэл нарийн, харин манхны элс нь цэвэр боловч хэт нарийн ширхэгтэй зэргээс бетонд хэрэглэх стандартын шаардлага хангадаггүй. Иймээс бид голчлон голын хайрга-элсний холимогоос ялгасан элсийг бетонд хэрэглэдэг билээ.

Дайрганы үйлдвэрлэлийн үед 5мм-ээс жижиг ширхгүүд 20 орчим хувь гардаг ч  тоосорхог хольц ихтэй (жингийн 8-10% ч хүрдэг), 2.5-5мм хэмжээтэй ширхгүүд зонхилдгоос ширхэглэл бүдүүн (ширхгийн модуль 3.5-аас их) шалтгаанаар бетоны ажилд шууд хэрэглэх боломжгүй бөгөөд угаах, бутлах, жижиг ширхэглэлтэй цэвэр элсээр баяжуулах  зэрэг дахин боловсруулалт шаардах тул үнэ өртөг өсөх магадлалтай.

Дүүргэгч материалд тавигдах шаардлага:

Дүүргэгчээр хэрэглэх чулуулгийн гарал үүсэл, нэр төрөл, эрдэс, химийн найрлага, бат бэх болон гарган авах дүүргэгчийн хэлбэр, хэмжээ, ширхгийн бүрэлдэхүүн,  бохирдол зэрэг физик, механик шинж чанараас  гадна эдэлгээний шинж чанарт ч тодорхой шаардлага тавьдаг.

Дүүргэгчийн эрдэс, химийн найрлага нь бетон хольц болон бетон түүнд  хэрэглэж байгаа бусад бүрдүүлэгчдэд сөрөг нөлөө үзүүлэхгүй байх, бетоныг ашиглах орчны нөхцөлд  тэсвэртэй байж эдэлгээний шаардлага хангахад чухал үүрэгтэй. Тиймээс зарим төрлийн чулуулаг, хортой хольц тухайлбал шүлтэд уусдаг талсжаагүй /аморф/ SiO2, ус болон хүчилд уусдаг сульфатууд, хлорид мөн нүүрсний агууламж, органик хольцыг стандартаар хязгаарладаг.  Харин ямар ч стандартад ердийн бетон, барилгын зуурмагт хэрэглэх дүүргэгч  (дайрга, хайрга, элс)-ийн цахиур (SiO2)-ын агууламжийн хэмжээг нормчилсон, хязгаарласан шаардлага байдаггүй.

Ордын геологи, хайгуулын тайланд чулуулгийн шинж чанарын үзүүлэлтийг иж бүрэн тодорхойлж  хэрэглээний зориулалтыг тодорхой зааж чанарын  үнэлгээ өгсөн  байхаас гадна бетонд хэрэглэх бол бетоны найрлагын туршилт хийж нөлөөллийг тогтоосон байвал зохино. 

Бетонд хэрэглэх дүүргэгч материалын чанарт: 

-   Бат бэх (чулуулгийн шахалтын бат бэх, хайрга, дайрганы  бутрамтгай чанар, нимгэн үзүүрлэг  хэсэг, хэврэг чулуулаг г.м)

-  Бохирдол (тоосорхог, шаварлаг ба бүхэл шаврын хольц, органик болон хортой хольц бусад гаднын бохирдол г.м)

-  Эдэлгээний шинж чанар (хүйтэн тэсвэрлэлт, сульфат тэсвэрлэлт, элэгдэл, шүлтэд уусалт, цацраг идэвх г.м.) гэсэн үзүүлэлтээр үнэлгээ өгч хэрэглээг тодорхой заах нь зохимжтой.

Ашиглалтын үед дүүргэгч материалын чанарыг хянаж заавал тодорхойлж байвал зохих  үзүүлэлтийг  дараах хүснэгтээр үзүүлэв.

Сорилт шинжилгээний үр дүн: 

Сүүлийн 6 жилд буюу  2014-2019 онд хийсэн голчлон Улаанбаатар хотод хэрэглэж байгаа дайрга, хайрганы нийт 431 дээжийн шинжилгээний үр дүнгээс харахад бутрамтгай чанар дунджаар 6,25% байгаагийн дотор бутрамтгай чанар 12% -иас их буюу шахалтын бат бэх 800кгх/см2-аас бага 9 дээж байгаа нь нийт дээжийн 2,0% байсан ба эдгээр дээжүүд нь бетонд хэрэглэх боломжийг судлах зорилгоор шинжлүүлсэн дайрганы дээжүүд байна. Дээжүүдийн нимгэн үзүүрлэг хэсэг дунджаар 5,3% ба стандартын шаардлага 15%-иас их гарсан дээжийн тоо 4 байгаа нь нийт дээжийн 1% бөгөөд дайрганы дээжүүд байна. Эндээс харахад бетонд хэрэглэж байгаа хайрга, дайрганы бат бэх шаардлага бүрэн хангаж байна гэж үзэж болохоор байна. Хайрга, дайрганы тоосорхог, шаварлаг хольцын хэмжээ 0-3,0% буюу дунджаар 0,26% ба стандартын шаардлага 1%-иас хэтэрсэн дээжийн тоо 10 буюу нийт дээжийн 2,3%-ийг нь эзлэж байгаа бөгөөд эдгээр дээжүүд голчлон  5-10мм-ийн дайрга байна. Бүхэл шавар, органик хольцын агууламжаар стандартын шаардлага хангаагүй дээж гараагүй байна. Энэ нь хайрга, дайрганы бохирдол бага байгааг харуулж байна.

Харин хайрга, дайргыг ширхэглэлээр бүрэн ялгахгүй байгаагаас хэдийгээр 5-10, 10-20, 20-40мм-ийн гэж нэрлэж байгаа боловч стандартын шаардлага хангасан ширхэглэлээр ялгасан хайрга, дайрга бараг байхгүй  байна. Иймээс ч ихэнх хэрэглэгч нь дундаж буюу 10-20 мм-ийн ширхэглэлтэй хайрга, дайргыг сонгон хэрэглэж 5-10мм-ийн ширхэглэлтэй хэсгийн хэрэглээ туйлын бага байна. Энэ нь нэг талаасаа ашигт малтмалын нөөцийг бүрэн ашиглахгүй нөгөө талаасаа бетоны цементийн зарцуулалт оновчтой байх, бетон хольцын шинж чанарыг зохистойгоор хангуулах, улмаар  бетоны бүтэц бүрдэлт, бат бэхэд нөлөөлөх нэг хүчин зүйл болсоор байгааг анхаарах хэрэгтэй.

Мөн хугацаанд шинжилсэн элсний 385 дээжийн шинжилгээний үр дүнгээс үзвэл тоосорхог, шаварлаг хольцын хэмжээ 0-10,3% буюу дунджаар 1,76% байгаа ба 3%-иас их тоосорхог, шаварлаг хольцтой дээжийн тоо  66 буюу нийт дээжийн 17,1%-ийг эзлэж сүүлийн жилүүдэд улам өсөх хандлагатай байна. Элсэнд агуулагдах 5мм-ээс том буюу хайргалаг хольцын хэмжээ маш их хэлбэлзэлтэй бөгөөд 0-45% буюу дунджаар 13,4%, стандартын шаардлага 5%-иас их хайргалаг хольц  агуулсан дээжийн тоо 301 буюу 78,1% нь байна. Элсний ширхгийн модуль 1,58-4,87 буюу дунджаар 3,16, стандартын шаардлага 2,1-3,25 тай харьцуулахад шаардлага хангахгүй дээжийн тоо 134 буюу 34,8% байна.

Эндээс харахад  бетонд хэрэглэж байгаа элс нь стандартын шаардлагыг үндсэндээ хангахгүй байгаа ба үүнд түүхий эдийн хомсдол, ангилан ялгах, угаах зэрэг боловсруулалтын боловсронгуй бус технологи гол нөлөөтэй байна.  

Түгээмэл тархацтай ашигт малтмалын геологи хайгуул, ашиглалтын зөвшөөрлийг хавтгайруулан олгосноос бага хүчин чадлын, боловсронгуй бус технологитой, мэрэгжлийн бус ажиллагсадтай  олон карьерyyд буй болж үйлдвэрлэн гаргаж буй бүтээгдэхүүний чанар хангалт муу, байгаль орчинд үзүүлэх сөрөг нөлөө ихсэх гол шалтгаан болсоор байна.

Бетоны дүүргэгч түүний дотор элсний хомсдол нь элсийг угаахгүйгээр нийлүүлэх, барилгын суурь ухахад гарсан хайрга элсний холимог, баталгаагүй орд газрыг ашиглаж ямар ч сорилт шинжилгээгүй, технологийн боловсруулалтгүй шахам бүтээгдэхүүнийг нийлүүлэх товчхон хэлэхэд “шагийн архи”-ны зарчмыг буй болгож байна. 

Ер нь бетонд хэрэглэх элсний орд, илэрэийн нөөц, боловсруулалтын технологи, эх үүсвэрийн зохистой хэрэглээ, чанар хангалтад  онцгойлон анхаарал хандуулж шийдвэрлэхгүй бол бетоны чанар, түүний тогтвортой байдал, үр ашиг, үнэ өртөгт нөлөөлөх үндсэн хүчин зүйл болсоор байх болно.

Сүүлийн үед зарим сонин, цахим хэвлэлд Туул голын сав газрын хайрганы бат бэх 300кг/см2-аас ихгүй, 10-15%-ийн тоос шавар шорооны хольцтой, цахиур (SiO2)-ын агуулга багатай голын хайрга, элс бол барилгын материал биш, голын хайрга, элсийг бетонд хэрэглэдэггүй гэх мэт зүйлүүд нийтлэгдсэн нь ямарч үндэслэлгүй бөгөөд бетон үйлдвэрлэж эхэлсэн үеэс өнөөг хүртэл  Туул голын хайрга, элсийг ашиглаж өнөөдөр 600 хүртэл маркийн бетон үйлдвэрлэж байгаа бодит амьдрал, лабораториудад хийсэн сорилт шинжилгээний үр дүн ч үүнийг нотолно.

Аль ч улсын стандартад бетонд хэрэглэх хайрга, дайрга, буталсан хайрганы аль нэгийн хэрэглээг хорьж хязгаарладаггүй бөгөөд шинж чанарын ижил шаардлага тавьдаг. Тухайлбал  одоо мөрдөж байгаа Олон улсын ISO 19595:2017 “Natural aggregates for concrete”, АНУ-ын ASTM С 33-03 “Standard Specification for  Concrete Aggregates”, Европын холбооны  EN 12620:2010 “Aggregates for concrete”, ОХУ-ын ГОСТ 8267-93 “Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия”, ГОСТ 8736-2014 “Песок для строительных работ. Технические условия” стандартуудад бетонд байгалийн хайрга, буталсан хайрга, дайрга, элс, мөн зохиомлоор болон үйлдвэрлэлийн хаягдлаас гарган авсан дүүргэгчийг хэрэглэхээр тусгасан байдаг ба техникийн үндсэн шаардлагууд нь манай мөрдөж буй стандарттай адил буюу ойролцоо байна.

Цаашид анхаарах асуудлууд:

Барилгын чанарт бетоны чанар шийдвэрлэх үүрэгтэй байдаг тул бетоны чанарыг сайжруулж, тогтмолжуулах, дүүргэгч материалын үйлдвэрлэлийн үед байгаль орчинд үзүүлэх сөрөг нөлөөг багасгаж  нийлүүлэлтийг нэмэгдүүлэх, хэрэглээг зохистой болгох, чанарыг стандартын шаардлагад хүргэхийн тулд дараах зүйлүүдийг цаашид анхаарах хэрэгтэй юм.  

1. Орд газрын асуудлыг эцэслэн шийдвэрлэж, үйлдвэрлэгчийн тогтвортой үйл ажиллагаа явуулах, техник, технологио сайжруулах боломжийг бүрдүүлж, чанартай бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх шаардлагыг өндөржүүлэх
2. Тодорхой нөөц бүхий зөвшөөрөгдсөн ордуудад аль болох цөөн тооны карьер ажиллуулж үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг нэмэгдүүлж, мэргэжлийн удирдлагаар хангаснаар байгаль орчинд үзүүлэх сөрөг нөлөөг багасах, хариуцлага өндөржих, боловсронгуй технологиор, стандартын  шаардлага хангасан тогтмол шинж чанартай бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх, үйлдвэрлэлийн үр ашиг нэмэгдэх, бүтээгдэхүүний үнэ тогтворжих  нөхцөлийг бүрдүүлэх 
3. Хайрга, дайргыг стандартад заасан ширхэглэлээр болон элсний хайргалаг хэсгийг бүрэн ялгаж, тоосорхог, шаварлаг хольцыг багасгах, угаах, баяжуулах оновчтой арга, технологийг нэвтрүүлэх
4. Дайрга үйлдвэрлэх явцад гардаг элсэрхэг хэсгийн ширхгийн бүрэлдэхүүнийг зохистой болгож, тоосорхог, шаварлаг хэсгийг багасган энэ бүтээгдэхүүнийг хэрэглэх хүрээг тогтоож стандартчилан ашиглах
5. Хайрга, дайрга элс үйлдвэрлэгчийн дотоод чанарын хяналтыг сайжруулж, ялангуяа элсний шинж чанарын хэлбэлзэл, шаардлага хангалт нь бетоны чанарт мэдэгдэхүйц нөлөөлж  буйд судалгаа, дүн шинжилгээ хийж дүгнэлт гаргах
6. Дүүргэгч материалын эрдэс, химийн найрлага, шинж чанар, онцлогт тохируулан зохистой хэрэглээг буй болгох 
7. Уул уурхайн, хөрс хуулалтын болон хоосон чулуулаг, үйлдвэрийн зарим хаягдал, бусад боломжит эх үүсвэрийг бетонд ашиглах боломжийг тодорхой зорилго, үндэслэл тооцоотойгоор судалж туршин шийдвэрлэж бодитоор хэрэгжүүлэн нийлүүлэлтийг нэмэгдүүлэх
8. Бетоны бат бэхийг өндөржүүлж (С50-С60) орц, найрлага, үйлдвэрлэлийн технологийн онцлогийг  боловсруулж хэрэглэснээр бетон, төмөрбетон бүтээц, эдлэхүүний алсгаслыг уртасгаж, хөндлөн огтлолыг багасгаснаар дүүргэгчийн хэрэглээг багасгах, чанартай дүүргэгч үйлдвэрлэх талаар ч судлах шаардлагатай 

Тодорхой зорилт, зорилготой төсөл хэрэгжүүлж шинжлэх ухаан, техникийн үндэслэлтэй судалгаа, туршилтын ажил гүйцэтгэж өнөөдрийн шаардлагаас гадна ирээдүйн хөгжил шийдлийг тусгасан  бодлого боловсруулах хэрэгтэй байна.

                                                    Б.Лхагваа 

МУ-ын зөвлөх инженер