Монгол Улсын Зөвлөх Инженер Т.Цоодол

Барилга барихад 5000 жилийн урдаас л шохойн зуурмаг хэргэлж байсан түүхийн улбаа (Египидийн пирамид) байдаг. Түүнээс хойш зуу, мянган дамжин, барилгад шохойг дан ганцаар нь барьцалдуулагчаар хэрэглэсээр ирсэн байдаг. Үүнийг гуравдугаар зуунд байгуулсан Их цагаан хэрэм,  арван наймдугаар зуунд барьсан Москвагийн Кремелийн ханын одоо ч байгаа өрлөгүүдийн гагнаас (зуурмаг) –аас харагддаг. Гэтэл олон улсад 1840-өөд оноос л цементийг барилгад олж гарган, хэрэглэж эхэлсэн.   

Манай оронд  1967 оноос  цемент  үйлдвэрлэж эхлүүт л шохойг хэрэглээнээс түрсэн. Ханын өрлөг, гадна дотор өнгөлгөөний шавардлагын зуурмагт дан цемент элсэн зуурмаг хэргэлж  байна. Гэтэл иргэний барилгад хүн амьдардаг, ажилладаг тул хана, шал, тааз нь дуу, чийг  шингээх, шал гишгэхэд зөөлөн, халтирч унагахааргүй, чанартай өртөг зардал багатай, бат бэхийн өндөр шаардлагагүй байх буюу барилгын зуурмагийн эдэлгээний чанар хангаж байх ёстой.     

Шохойг шохойн чулуу бутлан, соортлон шатаагаад л бэлэн бүтээгдэхүүн болгочихдог бол цементийг хэд хэдэн түүхий эдийг буталж, найрлага тохируулаад, шохойноос 200-3000С-аар илүү температурт шатаан, чулуунцар (хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүн) үйлдвэрлээд түүнийгээ барилга техникийн чанарт тохируулах нэмэлтүүдийн хамт тээрэмдэн үйлдвэрлэдгээр цемент  шохойноос үлэмж илүү эрчим хүч, металл зарцуулалт, ажиллах хүч зарцуулалттай буюу бодит өртөг ихтэй материал билээ. Гэхдээ шохой технологийн хэрэгцээгээрээ арай өөрөөр үнэлэгдэх талтай. Мөн чанартаа Эрдэнэтийн баяжуулах үйлдвэрийнхний сонирхлоор л шохойн үнэ 2000-аад оноос хийсвэрээр өсч, эдийн засаг, технологийн бодит зүй тогтолыг алдуулсан.

ШОХОЙН ТӨPӨЛ ТЭДНИЙГ ХЭPЭГЛЭХ

Шохойн төрөл. Шохой үйлдвэрлэх түүхий эдээр байгалийн кальцит магнилаг карбонат чулуулгуудыг хэрэглэн 1000-13000C-т шатаан задалж, кальцийн исэл CaO, магнийн исэл MgO –ийг үүсгэн нүүрс хүчлийн хий CO2 ялгаруулна. Түүхий эд шатахаас ялгарах цэвэр ислүүдээс гадна хэсэг өөр бодис (SiO2, Al2O3, Fe2O3) байдаг.

Шохойг улс ардын аж ахуйд хэрэглэх байдлаар барилгын шохой, технологийн шохой гэж ангилдаг. Барилгын шохойг дан барилга угсралтад хэргэлдэг бол технологийн шохойг силикат тоосго, силикат бетон үйлдвэрлэл, химийн үйлдвэрт суурилагжуулах, метталургийн үйлдвэрлэлд шааргийг хайлгах, металл халуулж, шааргаас салгах зэргээр үйлдвэрийн хэрэгслийн үйлдвэрлэлд хэргэлдэг.

Барилгын агаарын шохойг үндсэн исэл (CaO эсвэл MgO)-оор кальцитын шохойг цэвэр шохойн чулуугаар үйлдвэрлэнэ.  Шохойг түүхий эдээр нь кальцитын, магнийн, доломитын гэж ангилна:

Кальцийн шохой найрлагадаа 70-90% CaO, 5,0% хүртэл MgO агуулсан цэвэр шохойн чулуу байх бөгөөд MgCO3 бага агуулсан байна.

Магнилаг шохойд -MgO- 20% хүртэл, доломитлог шохойд- MgO-40% хүртэл агуулсан байна. Магнилаг, доломитлог шохойг цэвэр шохойн чулуугаар үйлдвэрлэх бөгөөд шохойд байх MgO идэвхтэй, унтрах хугацаа хэвийн байвал зохино.

Агаарт бэхжих барилгын шохойг дараах төрлөөр үйлдвэрлэнэ:

• Унтраагүй бүхэл (буцалдаг) шохой.

•  Унтраагүй бүхэл шохой гэдэг нь зуухны дараах боловсруулалтад ороогүй гэж ойлгоно.

• Эрдэс идэвхт нэмэлт хийсэн, хийгээгүй нунтаг шохой

Шохойг нунтаглахдаа ширэм хайлах (домен) зуухны шаарга, түлшний үнс, элс зэрэг эрдсэн идэвхт нэмэлт хэрэглэн, усанд тэсвэржүүлэн тээрэмдсэн нунтаг шохой болгоно. Унтраасан шохой. Шохойг унтраахдаа  агаарт бэхжих унтраагүй шохой дээр ус хийж, нунтаг шохой (пушонк), шохойн зуурмал (лагшин), шохойн сүү болгоно.

Пушонк шохойг унтраахад бага усаар унтраавал нарийн ширхэгт нунтаг үүснэ. Шохойн унтрах урвал бичвэл:

                           CaO +H2O= Ca(OH)2 

Энэ тэгшитгэлд- CaO-ийн хэмжээ 56 жингийн хэсэг; H2O-ийн хэмжээ 18 жингийн хэсэг байна. Тэгвэл шохой унтрахад шаардлагатай усыг онолоор тооцвол: шохойн жингийн-18/56*100 = 32,14% -усаар агаарын задгай нөхцөлд унтраана гэх болно. Гэвч бодит байдалд 32,14% биш 70% ус шаардагдана. 

Ус нэмэгдүүлж, үүссэн дулааны үйлчлэлээр ялгарсан ууранд шохойн ширхэг жижгэрэн, бутарч 6 микрон хүртэл ширхэгтэй болно. (бидний нунтаг гэж ойлгодог цемент, гурилын ширхэг унтарсан хөвсгөр шохойноос 10 дахин том ширхэгтэй байна) 

Уур их усаар үүсэж, химийн урвал явуулж пушонк (хөвсгөр) үүсгэдэг. Гэхдээ хэт их усаар унтраавал ялгарах дулааны нөлөөгөөр урвал, эргэх, илүүдэл ус пушонкын дотор үлдэж чанарт муу нөлөө үзүүлдэг. 

Шохойн лагшим бэлтгэхэд онолоор шаардах уснаас арав дахин илүү ус шаардана. Өөрөөр 1кг шохойг 2,5 л усанд унтрааж шохойн лагшин бэлтгэнэ. Лагшмын  Ca(OH)2-ийн ширхэглэл пушонкынхоос нарийн болдог. 

Шохойн сүү бэлтгэхэд онолоор шаардах уснаас арав дахинаас ч илүү ус шаарддаг. Шохойн гидрат ислийн ширхэг ганц микрон (цементийн ширхгээс 80 дахин жижиг) болж жижгэрнэ. Үүнээс цааш усыг нэмэгдүүлбэл шохойн ус болдог. 

Усанд бэхжих барилгын шохой. (8-21)% шаварлаг хольц бүхий шохойн чулууг (1100-1200)0C-шатааж, нунтаглан, үйлдвэрлэнэ.

Унтраасан шохойн нэр төрөл                             хүснэгт 1

Шохойг хэрэглэх

Барилга угсралтын ажилд нарийн ширхэгт дүүргэгч(элс)-тэй зуурмаг хийж өргөнөөр хэргэлдэг. Үүнийг барилгын зуурмаг гэж нэрлэдэг.   

Шохойтой зуурмагийг чулуу, тоосгон өрлөг, хэрэглэнэ. Үүнийг өрлөгийн зуурмаг гэдэг. Ханын өнгөлгөө шавардлагад хэрэглэнэ. Үүнийг шавардлагын зуурмаг гэнэ. Барилгын ажлын шаардлага бүрд агаарт бэхжих шохой (жишээлбэл: газар доорх ажилд) хангалтгүй байж болно.

Усанд бэхжих шохойг агаарын шохойтой цуг хэрэглэн фундамент, түүний хана зэрэг, газар доорх чийглэг орчинд усанд тэсвэртэй эдлэлийн ашиглалтын шаардлага хангадаг.

Барьцалдуулагч шохойг заавал нарийн нунтаглан эсвэл унтраан хэрэглэнэ. Шохой эхлээд унтарч шохойн гидрат исэл Ca(OH)2 болж, агаараас нүүрс төрөгчийн СО2-хий авч бат бэх чулуу болж бэхэжнэ. 

         СаО+Н2О= Ca(OH)2 ;  Ca(OH)2 +CO2=CaCO3;

Усанд бэхжих шохойн устай үйлчлэлцэхэд шаталтаас үүссэн SiO2, Al2O3, Fe2O3 шаварлаг ислүүд CaO-тай харилцан үйлчлэлцэж,  силикитууд болон алюминат, алюмоферрит кальциудыг үүсгэнэ. Зуурмагийн бат бэх шохойн карбонжсан шохойн бат бэхтэй байх тул усанд бэхжих шохойн эдлэлийг бэхжүүлэхдээ 7 хоног агаарт бэхжүүлж 21 хоног усанд бэхжүүлнэ. 

Шохой үйлдвэрлэгч орнууд үйлдвэрлэсэн нийт шохойнхоо 75%-ийг технологийн хэрэглээнд зориулдаг. Аль ч орон ерөнхийдөө үйлдвэрлэсэн ихэнх шохойгоо силикат эдлэл үйлдвэрлэх металлургид зориулдаг.

Силикат эдлэл үйлдвэрлэхэд зориулсан шохой хурдан унтардаг кальцийн агаарт бэхжих шохой байх шаардлагатай. Шохойн зуурмагийг чулуу, тоосгон өрлөгийн зуурмаг, ханын өнгөлгөөний шавардлагын зуурмагт хэрэглэнэ. Газар доорх байгууламж зэрэг чийг, усан орчинд агаарт бэхжих шохойг хэргэлэхгүй. 

Усанд бэхжих шохойг агаарт бэхжих шохой хэрэглэх орчноос гадна, усанд тэсвэртэй зуурмаг болгон ус чийгтэй нөхцөлд ажиллах фундамент, түүний ханын өрлөг, усны сувагт хэрэглэнэ. Ийм зуурмагийг ханын өрлөг шавардлагад хэрэглэнэ. Үүний найрлагад шохой шаарган эсвэл шохой үнсэн барьцалдуулагчийг хэрэглэнэ.

Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O;

Химийн цэрд байгалийн карбонат кальциас нарийн талсттай, шаварлаг хольцгүй цэвэр карбонат байдаг тул түүнийг будаг, өнгөлгөө хийх засал чимэглэл хийх зэргээр барилгад,  цаас үйлдвэрлэл, хүнсний үйлдвэрлэлд чухал түүхий эд болгодог. Мөн пластмасс үйлдвэрлэл будаг, гуа сайхны будаг, оо энгэсэг, эм үйлдвэрлэхэд дүүргэгч болгоно.

Шохойг үйлдвэрлээд гаргахад бүхэл ширхэгтэй байх тул түүнийг бүхэл шохой гэнэ. Түүнийг жижиглэн, буталж, нунтаглаж буталсан шохой нунтаг шохой нэрийн болгож болно. Буталж нунтаглахгүйгээр усанд хийх буюу ус, чийгийн орчинд оруулбал их дулаан ялгаруулан усаа буцалган ууршуулж, хүснэгт 1-д заасан нэрүүдийн гидрат шохой үүснэ.    Шохой устай нэгдэхдээ тодорхой хугацаанд дулаан үүсгэн, ус буцалгах тул бүхэл шохойг буцлах шохой гэдэг.  Буцлалт ус шохойн нэгдэх урвалын дулаан ялгаруулалтаас явагдах тул урвал эрчимтэй явагдах тодорхой хугацаанд үргэлжилнэ. 

CaO +H2O= Ca(OH)2

Шохой унтрахдаа дотоод хүчдэлийн нөлөөгөөр бутран, бүр сайн нунтаглагдах тул унтраах шохойг урьдчилан бутлах, нунтаглах шаардлагагүй.

Барилгын талбайд хамгийн хялбараар шохой унтраах аргыг үзүүлье.

Унтраагүй бүхэл болон нунтаг шохойг гар аргаар унтраах төхөөрөмжийг хашаандаа эсвэл барилгын талбай дээр  хийж ашиглаж болно.  

Зураг-2. Шохой  унтраах гарын доорх төхөөрөмж:

1-шохойг устай холих хайрцаг, 2-газар суурилуулсан шохойг бүрэн унтраах нүх, 3- ,шохой усны хольцыг нүхэнд юүлэх хаалт,хаалтын ард шүүр байна. Шүүрийн торны нүх дутуу шатсан шохойн голыг шүүж холих хайрцагт үлдээнэ. 4-малтуур, 5-хутгуур. 

Буцлах шохойг газрын түвшинд байрлуулсан банзан хайрцаг 1-д хийж усаар шүршин малтуур 4-өөр хольж, идэвхтэй буцалгаж бүрэн шингэрсний дараа хаалт 3-г сөхөн газар хийсэн нүх 2-д юүлнэ. Юүлсэн лагшмыг хутгуур 5- аар хутган жигдрүүлнэ.

Унтраагүй буюу буцалдаг шохойг хүснэгт 1-д заасан хэмжээний усаар унтраан, хөвсгөр (пушонк) шохой, лагшин (зуурмал) шохой, шохойн сүү (шингэн) шохойг үйлдвэрлэнэ. Шохой унтраах ажиллагааг механик төхөөрөмжөөр үйлдвэржүүлдэг.