Массбетон барилгын чанарын холбооны гүйцэтгэх захирал М.Гандорж

Бетон нь цемент, ус, дүүргэгч (элс, хайрга, дайрга) болон зарим тохиолдолд шаардлагатай нэмэлт бодисуудыг агуулсан холимог материал юм. Энэ нь баганын тав чигжээс мэтийн жижиг чимхлүүр зориулалтаас эхлээд томоохон бүтээн байгуулалтад өргөнөөр хэрэглэгддэг. Хатуурч бэхэждэг, бат бөх, удаан эдэлгээтэй зэрэг давуу талуудтай тул олон зууныг дамнан хэрэглэгдэж, судлагдаж буй чухал бүтээгдэхүүн юм. 

Харин масс бетон гэдэг нь элементийн хэмжээ, захын нөхцөл, хольцын найрлага болон температур, дотоод орчин зэрэг хүчин зүйлийн нийлэмж нь цементийн гидратацийн урвалын үед бат бэхээс давсан температурын хүчдэл үүсгэх, ан цав бий болгох, хортой химийн урвал явагдах нөхцөлийг бүрдүүлэх, удаан хугацаанд бат бэхийг сулруулах зэргээр бетоны шинж чанарт сөргөөр нөлөөлж болохуйц том овор хэмжээний бүтээцийг хэлнэ. 

Америкийн бетоны холбооны (ACI 207.1) зааварт Масс бетоныг тодорхойлохдоо  “Цементийн гидратацийн урвалын дүнд үүсэх дулаан, түүнээс үүдэх ан цавыг багасгах шаардлага бүхий том  овор хэмжээний бетон” гэж тайлбарласан бөгөөд энэхүү тодорхойлолт нь Японы барилгын инженерүүдийн холбооны JSCE 16 болон Хятадын стандартын хорооны GB 50496 зэрэг стандартад тусгасан тодорхойлолттой тохирч байгаа юм. Овор хэмжээний хувьд өөр өөрөөр тодорхойлсон байх боловч нийтлэг давтагдалтыг нь харгалзан үзвэл бүтээцийн зузаан 80 см ба түүнээс их үед “масс бетон” хэмээн тодорхойлж болно. Өөрөөр хэлбэл 80 см - аас илүү зузаантай бетон бүтээцийн дулааны шинж чанарыг тодорхойлж, шаардлагатай тохиолдолд  ан цаваас сэргийлэх нарийвчилсан арга хэмжээг авах шаардлагатай. 

Масс бетоны асуудал анх 1930 оны эхэн үед хөндөгдсөн ба бетон боомтын байгууламж дахь цементийн гидратаци /харилцан үйлчлэлийнхээ дүнд ихэвчлэн бат бэх өндөртэй шинэ нэгдэл үүсгэх цемент-усны урвал/ - ийн дулаанаас шалтгаалсан ан цавыг илрүүлж, 1950 он гэхэд ихэнх оронд, түлхүү томоохон бетон боомтын төслүүдэд бетоны дулааны ан цавыг бууруулахад тохирсон арга хэмжээг эрэлхийлэн судлах болсон. Түүнээс хойш зуун дамнан судлагдсаар ихэнх хөгжингүй орны барилгын норм, стандартад зайлшгүй тусгагддаг үндсэн судлагдахууны нэг болон хөгжжээ. 

Инженер, эрдэмтэд масс бетонд тохирох арга хэмжээг нарийвчлан судалсаар, 1970 он гэхэд ерөнхий арга хэмжээнүүдийг санал болгосноос хойш одоог хүртэл томоохон өөрчлөлт, нэмэлт арга хэмжээ хараахан гараагүй ба зөвхөн усан доорх томоохон бетон бүтээцэд тулгарч буй асуудлын талаар дэлгэрүүлэн судлах болсон. 

Монгол улсад хүчин төгөлдөр мөрдөгдөж буй бетоны норм ба дүрэм (БНбД 52-02-05) нь СНиП 3.03.01-87 несущие и ограждающие конструкции-н үндэслэл болгон боловсруулсан байдаг. Тухай нормд авч үзсэн массивный конструкцы гэх ойлголтыг Монгол хэлэнд буулгахдаа том овор хэмжээтэй бетон, цул бетон, хүнд бетон зэргээр орчуулсан байдаг. Өөрөөр хэлбэл өнөөдрийг хүртэл бетоны талаар бидний ойлголт, судалгаа хангалтгүй байсан жишээ гэж үзэж болно. 

Түүх судалбал Орос улс ч боомт, далан зэрэг томоохон бүтээн байгуулалтын төслүүдэд масс бетоны асуудалтай эртнээс тулгарч байсан ба төлөвлөлтийн явцад гадаргуун модулийг тохируулах байдлаар бетон цутгалтын ажлыг гүйцэтгэдэг байсан нь манай ном товхимол, норм дүрмүүд дэх бүтээцийн гадаргуун модулийн талаарх зохицуулалтаас харж болно. Энэ мэт зөвхөн овор хэмжээ, төлөвлөлтийн аргаар зохицуулах нь олон талт боломжийг олгохгүй, эдийн засгийн үр өгөөж муутай хувилбар болох тул бетоны найрлага, дотоод шинж чанарын судалгаанаас хамааруулан тогтоосон бусад орны норматив бичиг баримттай уялдуулан бетоны нормативыг хөгжүүлэх зайлшгүй хэрэгцээ тулгарсан. 

Бетоныг нэг удаад их хэмжээгээр цутгах нь төслийн хугацаа хэмнэх, хэв хашмалын хэрэгцээг бууруулах, өртгийг багасгах зэрэг олон давуу талтай. Хөгжиж буй орны хувьд хөгжлийг илэрхийлэх томоохон бүтээн байгуулалтууд болох гидротехникийн барилга байгууламж, цөмийн радар, өндөр барилгын суурь зэрэгт бетон бүтээцийг том овор хэмжээгээр (массив байдлаар) цутгах зайлшгүй шаардлагатай болдог.

Зураг.1 Масс бетон бүтээцийн жишээ.

А. Бетон боомт

Мэдээж хэрэг том овор хэмжээгээр, нэг дор цутгах нь дээр дурдсан эдийн засгийн болоод төсөвт өртгийн хувьд давуу талуудыг олгох боловч бетонд хэрэглэгдэж буй цементийн химийн болоод физикийн шинж чанараас болоод овор хэмжээнээс шалтгаалсан онцгой түвэгшлийг бүрдүүлдэг. 

Цементийн гидратацийн урвал нь байгальдаа дулаан ялгаруулах шинж чанартай. Өөрөөр хэлбэл шатаах явцдаа нүүрс дулаан ялгаруулдагтай адил бетон бэхжих явцдаа дулаан ялгаруулдаг. Харьцангуй том овор хэмжээтэй бетон бүтээцийн гүнд цементээс шалтгаалсан их хэмжээний дулаан ялгарах ба цементийн нягт байдлаас шалтгаалж дээрх процесс удаан хугацаанд үргэлжилдэг. Гүнд их хэмжээний дулаан ялгарах боловч гадаргуу нь шууд агаарын, эсвэл усны үйлчлэлд орж, температур огцом буух боломжтой ба гүний температур болон гадаргуун температурын зөрүү нь их хэмжээнд хүрвэл ан цав үүсгэдэг. Ихэнх орны норматив баримт бичигт дээрх температурын зөрүүг 20ос-ээс хэтрүүлэхгүй байх тухай заасан байдаг. 

Бетон бэхжих процесс нь нэг дор их хэмжээний холимог материалыг өөрийн найрлагаар нь, ихэвчлэн байгалийн байдалд хатууруулж буй бүдүүн баараг процесс хэдий авч энэ мэт температур, найрлага, шинж чанарыг нарийн зохицуулах шаардлага үүсдэг. Өчүүхэн зүйлсээс шалтгаалж эцсийн үр дүн амжилттай эсхүл, амжилтгүй байх боломжтой маш мэдрэг процедур юм. 

Бүхий л бүтээцүүдийг ан цав гарахгүй байхаар төсөллөх, угсарч гүйцэтгэх шаардлагатай боловч масс бетон бүтээцүүдийн хувьд ан цав гарахгүй байх асуудал нь онцгой чухал шаардлага болж томьёологддог. Жишээ дурдвал: 

    1.    Масс бетон боомтын хувьд

Усны өндөр даралт удаан хугацааны туршид үйлчилснээр угаагдалт явагдах, ан цавыг өргөжүүлэн нэмэгдүүлэх зэрэг байдлаар өчүүхэн жижиг ан цав аажим томорсоор амь насанд заналхийлсэн аюул болох боломжтой. Энэ мэт боомтын хагарал гарсантай холбоотой хүнд нөхцөл байдал бий болсон талаар олон улсын мэдээн дээрээс олонтоо сонсогддог. 

    2.    Өндөр барилгын суурийн хувьд 

Масс бетонд үүссэн технологийн ан цав нь ихэвчлэн суурийг дамнасан нэвт ан цав үүсгэх ба энэ нь бүтээцийг салангид хэсгүүд болгон хувааж, үндсэн тооцооны схемээс өөрөөр ажиллах нөхцөлийг бий болгоно. Товчхондоо цул байх ёстой суурь хуваагдмал хэсгүүд болох юм. 

Зураг 3 Нэл суурнд ан цав үүссэн байдал.

Инженер, эрдэмтэд масс бетоны нарийвчлан судалсаар дараах ерөнхий арга хэмжээнүүдийг санал болгож, одоог хүртэл өргөн ашигласаар байна. Үүнд: 

    1.    Гүний болон гадаргуун температурын зөрүүг тохируулах зорилгоор хөргөлтийн систем хэрэглэх.

Зураг 4. Хөргөлтийн шугам хоолой суурилуулсан байдал

    2.    Тохиромжтой материал сонголт 

Цементийн дулаан ялгаруулалт масс бетоны төсөллөлтийн хамгийн чухал элемент болдог. Тиймд масс бетонд цементийн дулаан ялгаруулалтыг бага байлгах, оновчтой байлгахыг зорьдог. Түүнчлэн дүүргэгчийн хэмжээ, усны орц, ус-цементийн харьцаа зэрэг материал сонголтод харгалзан үзэх хэд хэдэн нөхцөлүүд бий. 

Зураг.5 Дулаан ялгаруулалт багатай цемент

    3.    Бетоны гадаргуун дулаалга

Дулаан тусгаарлагчийн тусламжтай масс бетоны гадаргуугийн сунгах хүчдэлийг бууруулах арга нь мөн ач холбогдол өндөртэй аргад орно. Өмнө нь дулаан тусгаарлах зорилгоор сүрлэн багц хэрэглэдэг байсан бөгөөд сүрэл нь дулаан тусгаарлах чанарын хувьд хөөсөнцөр хавтангаас нэлээд муугаас гадна норж, зарим үед ялзарснаар энэ чанар нь бүр мууддагаас гадна шатамхай материал юм. Иймд өнөө үед хөөсөнцөр хавтанг илүү үр дүнтэй аргад тооцдог болжээ.

Зураг. 6 Суурийн дулаалга хийж буй байдал

Бетоны температурын өсөлтийг бодитой тооцоолж, шаардагдах арга хэмжээний болоод хяналтын төлөвлөгөөг гаргаж, төлөвлөгөөний дагуу ажиллах нөхцөлийг бүрдүүлэх нь анхаарах хамгийн чухал асуудал юм. 

Монгол улсын хувьд цементийн гидратацийн дулаан ялгаруулалтыг тэр бүрийд туршдаггүй, зориулалтын бус лабораторид маш цөөн тоогоор туршилт гүйцэтгэдэг зэргээс шалтгаалж цементийн гидратацийн дулаан ялгаруулалт тодорхойлох ажлыг биетээр, бүтээцийн зузаанаас багагүй хэмжээтэй шоон сорьц туршин тооцооны утгыг авч байна. 

Зураг.7  3.5м х 3.5м хэмжээтэй туршилтын сорьц цутгаж буй нь

Энэ нь цутгалт гүйцэтгэх хугацаа, зардлыг нэмэгдүүлж байна. Иймд цаашдаа цементийн гидратацийн дулаан ялгаруулалтыг хэмждэг, цементийн гэрчилгээнд мэдээллийг тусгадаг зайлшгүй шаардлагатай болж байна. 

Масс бетон бүтээцийн норматив боловсруулах нь хөгжлийн төслүүдэд зайлшгүй авах бэлтгэл арга хэмжээний нэг байсан ба 2024.02-р сард сайдын тушаалаар батлагдан уг дүрэм хэрэглээнд нэвтрээд байна. 

Масс бетон БД танилцах==> https://www.barilga.mn/bk/345