Элсэн байшингийн технологийг Монголд нутагшуулах боломж, судалгааны үр дүн
Ж.Янжмаа1, Д.Сүнжидмаа2
1- “Митчелл сан” ТТБ 2 – ШУТИС. БАС
Хөдөө орон нутагт иргэдийн тав тухтай амьдрах орчныг бүрдүүлэх нийгмийн шаардлага тулгарч, ялангуяа тухайн бүс нутагт элбэг, боломжийн үнэ өртөгтэй барилгын материалыг ашиглан амины орон сууц барих технологийг боловсруулах хэрэгцээ шаардлага нэмэгдсээр байна.
Монгол Улс Ногоон хөгжлийн бодлогыг хэрэгжүүлж эхэлсэнтэй уялдуулан хүлэмжийн хий бага ялгаруулдаг, эдийн засгийн хувьд хэмнэлттэй, байгаль орчинд ээлтэй технологийг туршиж нэвтрүүлэх зорилгоор Монгол оронд өргөн тархсан нарийн ширхэглэлтэй элсийг барилгын ханын өрөгт ашиглаж, харьцангуй хямд өртөг, энгийн технологиор дан, давхар барилга барих боломжийг тодорхойлох зорилготой хамтарсан судалгаа туршилтын загвар барилгыг ШУТИС-ийн “Горхи” полигон дээр Барилга Архитектурын сургуулийн оюутнууд дадлагынхаа хугацаанд багш нарын хамт барилаа.
Сүүлийн жилүүдэд шуудайлсан элсийг барилгын суурь, даацын ханыг тогтворжуулахад (Matsuoka and Liu, 2003, 2006; Liu and Matsuoka, 2007) ашиглахаас гадна Мацуока и Лю (2003) нар шуудайлсан элс болон хөрс нь 230-280 кН хүртэлх ачааг даах чадвартайг тогтоосон байна. Эрдэмтдийн судалгаанаас харахад элсэн барилга нь газар хөдлөлтийн чичиргээнд тэсвэртэй, дулаан алдалт багатай, дуу тусгаарлалт өндөр, ус, салхи нэвтрүүлдэггүй. Монгол орны хувьд нарийн ширхэглэлтэй элс өргөн тархсан байдгаас түүнийг ашиглан “эко элсэн барилга” барих энгийн технологийг нутагшуулах нь эдийн засгийн хувьд хэмнэлттэй төдийгүй өндөр мэргэшсэн ажилчин шаардлагагүй, өөрсдийн хүчээр барих боломжтой гээд олон давуу тал бий.
Түлхүүр үг: Элсэн байшин, шуудайтай элс, ширхэглэлийн модуль, хөрсний шинж чанар, дулаан алдалт, полипропилен уут.
Туршилт, судалганы үр дүн
“Эко элсэн барилга”-ын лабораторийн туршилтыг ШУТИС-ийн Барилга Архитектурын сургуулийн судалгааны лаборатори, бодит туршилтыг ШУТИС-ийн “Горхи”-ийн полигонд мэргэжлийн оюутнуудтай хамтран дадалагаар гүйцэтгэлээ. Туршилт, судалгаанд гурван төрлийн элс, гурван төрлийн уут, хоёр төрлийн бэхэлгээ хэрэглэн, шуудайн дүүргэлтийн зэрэг ба элстэй уутны хоорондын гадаргуугийн шүргэлцлийн хамаарал, даацын туршилтуудыг гүйцэтгэсэн.
Энгийн ногоон шуудай /түлээ болон нүүрс уутлахад хэрэглэдэг/ буюу ахуйн хэрэглээний хатуу түлшний шуудай, гурилын шуудай, мөн химийн бэлдэц оруулж ирдэг хаягдал цагаан шуудай зэрэг гурван төрлийн шуудайг ашигласан. Шуудайн туршилт хийхдээ дараах үзүүлэлтүүдийг тодорхойлсон болно. Үүнд:
1- “Митчелл сан” ТТБ 2 – ШУТИС. БАС
Хөдөө орон нутагт иргэдийн тав тухтай амьдрах орчныг бүрдүүлэх нийгмийн шаардлага тулгарч, ялангуяа тухайн бүс нутагт элбэг, боломжийн үнэ өртөгтэй барилгын материалыг ашиглан амины орон сууц барих технологийг боловсруулах хэрэгцээ шаардлага нэмэгдсээр байна.
Монгол Улс Ногоон хөгжлийн бодлогыг хэрэгжүүлж эхэлсэнтэй уялдуулан хүлэмжийн хий бага ялгаруулдаг, эдийн засгийн хувьд хэмнэлттэй, байгаль орчинд ээлтэй технологийг туршиж нэвтрүүлэх зорилгоор Монгол оронд өргөн тархсан нарийн ширхэглэлтэй элсийг барилгын ханын өрөгт ашиглаж, харьцангуй хямд өртөг, энгийн технологиор дан, давхар барилга барих боломжийг тодорхойлох зорилготой хамтарсан судалгаа туршилтын загвар барилгыг ШУТИС-ийн “Горхи” полигон дээр Барилга Архитектурын сургуулийн оюутнууд дадлагынхаа хугацаанд багш нарын хамт барилаа.
Сүүлийн жилүүдэд шуудайлсан элсийг барилгын суурь, даацын ханыг тогтворжуулахад (Matsuoka and Liu, 2003, 2006; Liu and Matsuoka, 2007) ашиглахаас гадна Мацуока и Лю (2003) нар шуудайлсан элс болон хөрс нь 230-280 кН хүртэлх ачааг даах чадвартайг тогтоосон байна. Эрдэмтдийн судалгаанаас харахад элсэн барилга нь газар хөдлөлтийн чичиргээнд тэсвэртэй, дулаан алдалт багатай, дуу тусгаарлалт өндөр, ус, салхи нэвтрүүлдэггүй. Монгол орны хувьд нарийн ширхэглэлтэй элс өргөн тархсан байдгаас түүнийг ашиглан “эко элсэн барилга” барих энгийн технологийг нутагшуулах нь эдийн засгийн хувьд хэмнэлттэй төдийгүй өндөр мэргэшсэн ажилчин шаардлагагүй, өөрсдийн хүчээр барих боломжтой гээд олон давуу тал бий.
Түлхүүр үг: Элсэн байшин, шуудайтай элс, ширхэглэлийн модуль, хөрсний шинж чанар, дулаан алдалт, полипропилен уут.
Туршилт, судалганы үр дүн
“Эко элсэн барилга”-ын лабораторийн туршилтыг ШУТИС-ийн Барилга Архитектурын сургуулийн судалгааны лаборатори, бодит туршилтыг ШУТИС-ийн “Горхи”-ийн полигонд мэргэжлийн оюутнуудтай хамтран дадалагаар гүйцэтгэлээ. Туршилт, судалгаанд гурван төрлийн элс, гурван төрлийн уут, хоёр төрлийн бэхэлгээ хэрэглэн, шуудайн дүүргэлтийн зэрэг ба элстэй уутны хоорондын гадаргуугийн шүргэлцлийн хамаарал, даацын туршилтуудыг гүйцэтгэсэн.
Энгийн ногоон шуудай /түлээ болон нүүрс уутлахад хэрэглэдэг/ буюу ахуйн хэрэглээний хатуу түлшний шуудай, гурилын шуудай, мөн химийн бэлдэц оруулж ирдэг хаягдал цагаан шуудай зэрэг гурван төрлийн шуудайг ашигласан. Шуудайн туршилт хийхдээ дараах үзүүлэлтүүдийг тодорхойлсон болно. Үүнд:
- Чийг даах чадвар,
- Өгөршил тэсвэрлэлт,
- Бат бэх,
- Хэвэнд орох чанар буюу уян байдал
Ахуйн хэрэглээний хатуу түлшний шуудай нь чийг даах чадвар сайн, харин халуун наранд, задгай газар хоёр хоног байлгахад өгөршилд орж, элс хийх үед сэмэрч урагдсан. Харин хэв орох чадварын хувьд сайн байв. Гурилын уут нь чийг даах чадвар сайн, долоо хоног агаарт хадгалахад бат бэх чанар өндөр, өгөршилд ороогүй байсан. Мөн хэв орох чанар сайн байлаа. Химийн бэлдэц оруулж ирдэг хаягдал цагаан шуудай нь гурилын шуудайтай ижил чийг болон өгөршил тэсвэрлэлт сайн ч, хэв орох чанар муу гэдэг нь ажиглагдсан юм.
Дүгнэлт. Туршилтын үр дүнгээр элсэн байшинд Монгол орны нөхцөлд MNS 2515:87 “Гурилын шуудай” стандартын шаардлага хангасан полипропилен шуудайг хэрэглэх нь тохиромжтой байна.
Туршилтын загвар
Гурван төрлийн шуудай, хоёр төрлийн бэхэлгээ бүхий хоёр метр өндөртэй дөрвөн ханан дээр өргөст тортой болон торгүй үеийн туршилтыг хийж гүйцэтгэлээ.
Туршилтад хэрэглэсэн элсний шинж чанар ба сонголт
Туршилтын нэг шуудайд агуулагдах элсний дүүргэлтийн хэмжээ, зэрэг, шуудай хоорондын шүргэлцлийн талбайг тодорхойлох зорилгоор ширхэглэлийн хувьд харилцан адилгүй элсийг туршилтад хэрэглэсэн.
Элсийг MNS 2916-2014 “Барилгын ажилд хэрэглэх элс. Турших арга” стандартын дагуу туршиж үр дүнг 2-р хүснэгтэд харуулав.
Дүгнэлт. Туршилтын үр дүнгээс харахад ширхгийн бүрэлдэхүүний хувьд “Рокмон” компанийн элс дунд зэрэг, “Тэгш плант” компанийн элс том ширхэглэлтэй, харин Зуун модын элс жижиг ширхэглэлтэй байна.
Шуудайны дүүргэлтийн зэрэг ба шуудай хоорондын шүргэлцлийн талбайн хамаарал
Туршилтыг гүйцэтгэхдээ дээрх гурван төрлийн элсээр шуудайг харилцан адилгүй хэмжээгээр дүүргэж, дээр нь тогтмол ачаа өгч шүргэлцлийн гадаргууг тодорхойлсон. Туршилтын үр дүнг хүснэгт 3-р хүснэгтэд харууллаа.
Туршилтын дүнгээс харахад 30-40 хувийн дүүргэлт хамгийн их шүргэлцлийг өгсөн ч шуудайтай элсний зузаан бага, ханын өргөн 55 см-ээс дээш гарч өнгөлгөөний шавар хийх үед барьцалдалт муу байсан.
50-60 хувийн дүүргэлттэй үед шуудайны зузаан нэмэгдэж, 10-15 см /элсний ширхэглэлээс хамаарч/ болж, ханын өргөн 45-47 см болсон. Өнгөлгөөний шавар хийх үед барьцалдалт хамгийн сайн байв.
70 хувиас дээш дүүргэлттэй үед уутны амны бэхэлгээ хүндэрч, хоорондын шүргэлцлийн талбай бага, ханын өргөн 35-40 см болж багасан, өнгөлгөөний шаварлаг их хэмжээгээр шаардагдаж байлаа. Мөн ханын өндөр нэмэгдэхэд тогтворжилт муудаж, савлагаатай болж, барилгын бат бэх чанарт сөрөг нөлөө үзүүлсэн юм.
Туршилтын дүнгээс харахад 50 хувийн дүүргэлттэй Зуун модны элс хамгийн өндөр нягтаршил, шүргэлцлийн талбай хамгийн их, ханын тогтворжилт болон ачаа даах чадвар өндөр, ханын өнгөлгөөний зуурмагийн барьцалдалт хамгийн сайн байснаас гадна зарцуулсан зуурмагийн хэмжээ бага гарлаа. Иймд шуудайг ширхгийн модуль нь 1,5-2 бүхий MNS 0392:2014 “Барилга байгууламжийн ажилд хэрэглэх элс. Техникийн шаардлага” стандартын шаардлага хангасан жижиг ширхэглэлтэй элс хэрэглэх нь хамгийн тохиромжтой. Мөн энэхүү элсний сүвэрхэг чанар их тул түүний дулаан болон дуу тусгаарлалтын үзүүлэлт өндөр байна.
Лабораторийн туршилтын үр дүнг үндэслэн ШУТИС-ийн дадлагын полигон дээр Барилга Архитектурын Сургуулийн оюутнуудын дадлагаар туршилтын загвар барилгыг барьсан болно.
Дүгнэлт. Туршилтын үр дүнгээр элсэн байшинд Монгол орны нөхцөлд MNS 2515:87 “Гурилын шуудай” стандартын шаардлага хангасан полипропилен шуудайг хэрэглэх нь тохиромжтой байна.
Туршилтын загвар
Гурван төрлийн шуудай, хоёр төрлийн бэхэлгээ бүхий хоёр метр өндөртэй дөрвөн ханан дээр өргөст тортой болон торгүй үеийн туршилтыг хийж гүйцэтгэлээ.
Туршилтад хэрэглэсэн элсний шинж чанар ба сонголт
Туршилтын нэг шуудайд агуулагдах элсний дүүргэлтийн хэмжээ, зэрэг, шуудай хоорондын шүргэлцлийн талбайг тодорхойлох зорилгоор ширхэглэлийн хувьд харилцан адилгүй элсийг туршилтад хэрэглэсэн.
Элсийг MNS 2916-2014 “Барилгын ажилд хэрэглэх элс. Турших арга” стандартын дагуу туршиж үр дүнг 2-р хүснэгтэд харуулав.
Дүгнэлт. Туршилтын үр дүнгээс харахад ширхгийн бүрэлдэхүүний хувьд “Рокмон” компанийн элс дунд зэрэг, “Тэгш плант” компанийн элс том ширхэглэлтэй, харин Зуун модын элс жижиг ширхэглэлтэй байна.
Шуудайны дүүргэлтийн зэрэг ба шуудай хоорондын шүргэлцлийн талбайн хамаарал
Туршилтыг гүйцэтгэхдээ дээрх гурван төрлийн элсээр шуудайг харилцан адилгүй хэмжээгээр дүүргэж, дээр нь тогтмол ачаа өгч шүргэлцлийн гадаргууг тодорхойлсон. Туршилтын үр дүнг хүснэгт 3-р хүснэгтэд харууллаа.
Туршилтын дүнгээс харахад 30-40 хувийн дүүргэлт хамгийн их шүргэлцлийг өгсөн ч шуудайтай элсний зузаан бага, ханын өргөн 55 см-ээс дээш гарч өнгөлгөөний шавар хийх үед барьцалдалт муу байсан.
50-60 хувийн дүүргэлттэй үед шуудайны зузаан нэмэгдэж, 10-15 см /элсний ширхэглэлээс хамаарч/ болж, ханын өргөн 45-47 см болсон. Өнгөлгөөний шавар хийх үед барьцалдалт хамгийн сайн байв.
70 хувиас дээш дүүргэлттэй үед уутны амны бэхэлгээ хүндэрч, хоорондын шүргэлцлийн талбай бага, ханын өргөн 35-40 см болж багасан, өнгөлгөөний шаварлаг их хэмжээгээр шаардагдаж байлаа. Мөн ханын өндөр нэмэгдэхэд тогтворжилт муудаж, савлагаатай болж, барилгын бат бэх чанарт сөрөг нөлөө үзүүлсэн юм.
Туршилтын дүнгээс харахад 50 хувийн дүүргэлттэй Зуун модны элс хамгийн өндөр нягтаршил, шүргэлцлийн талбай хамгийн их, ханын тогтворжилт болон ачаа даах чадвар өндөр, ханын өнгөлгөөний зуурмагийн барьцалдалт хамгийн сайн байснаас гадна зарцуулсан зуурмагийн хэмжээ бага гарлаа. Иймд шуудайг ширхгийн модуль нь 1,5-2 бүхий MNS 0392:2014 “Барилга байгууламжийн ажилд хэрэглэх элс. Техникийн шаардлага” стандартын шаардлага хангасан жижиг ширхэглэлтэй элс хэрэглэх нь хамгийн тохиромжтой. Мөн энэхүү элсний сүвэрхэг чанар их тул түүний дулаан болон дуу тусгаарлалтын үзүүлэлт өндөр байна.
Лабораторийн туршилтын үр дүнг үндэслэн ШУТИС-ийн дадлагын полигон дээр Барилга Архитектурын Сургуулийн оюутнуудын дадлагаар туршилтын загвар барилгыг барьсан болно.
Хээрийн туршилтад лабораторийн туршилтад ашигласан 3 төрлийн шуудайг хэрэглэж, үр дүнг баталгаажуулсан. Лабораторийн болон хээрийн туршилтаас харахад шуудай нь чанартай, наалдамхай, бат бэх материалиар хийгдсэн байх шаардлагатай гэдэг нь батлагдсан. Шуудайнууд нь тэдгээрийг давхарлан тавихад, бие биенээсээ гулгаж унахгүй, өнгөлгөөний зуурмагтай сайн наалдаж барьцалддаг байх шаардлагыг хангасан байх хэрэгтэй. Өнгөлгөөний зуурмаг уутанд нэвтэрч, унахгүй байх нь илүү тохиромжтой байлаа. Энэ тохиолдолд өнгөлгөөний зуурмагийг төмөр утсан торон арматургүйгээр хэрэглэж болно. Хээрийн туршилт явуулахдаа элсээр шуудайг дүүргээд амыг нь хааж оёсон болно. Уг туршилтаар лабораторид гарсан үр дүнгийн адил цагаан полипропилен уут хамгийн сайн үзүүлэлтийг өгсөн юм.
Гадны орнуудын туршлагаас харахад, элсэн байшингийн ханын өндөр нь ихэвчлэн 6.5 м-ээс ихгүй байдаг. Монгол орны хувьд газар хөдлөлтийн бүсчлэл, хөрсний геологийн шинж чанар, барилгын загвар зэргээс хамааран өндрийн стандартыг тодорхойлох хэрэгтэй. Бидний лабораторийн болон хээрийн судалгаагаар 2.5 м өндөр өргөст торгүй хана, 3 м өндөр, өргөст тортой, бэхэлгээтэй шуудайтай элсэн хана өрж ачаа даах чадвар, тэнцвэрийн судалгааг хийснээр шаардлага хангасан гэдэг үр дүнд хүрсэн.
Лабораторийн болон хээрийн туршилтын үр дүнг үндэслэн ШУТИС-ийн оюутны дадлагын “Горхи” полигон дээр оюутнуудын хамт туршилтын загвар барилгыг барьсан бөгөөд цаашид тухайн барилгын дулаан алдагдал болон бусад шаардлагатай туршилтыг хамтран гүйцэтгэх болно.
