82
7.1
2
9
OPTIK TOLA QO’SHILGAN YORUG'LIK O'TKAZUVCHI BETONNI
EKSPERIMENTAL O'RGANISH
I.A.Yusupov
stajyor-o’qituvchi, Qoraqalpoq davlat
universiteti
G.J.Orazimbetova
texnika fanlari doktori,
Andijon mashinasozlik instituti
M.B.Karimboyeva
Annotatsiya:
Ushbu tadqiqotning maqsadi optik tola yordamida beton namunalarini olish
va uni oddiy beton bilan solishtirishdir. Beton namunalari turli xil sinovlardan o'tkazildi (bosim
kuchi, yorug'lik o'tkazuvchanligi). Shaffof beton namunalari uchun olingan bosim kuchi natijalari
oddiy beton namunalari uchun olingan natijalar bilan taxminan bir xil. Shunday qilib, beton
konstruksiyalarining shaffofligi zamonaviy arxitekturada yangi yutuqlarga erishish imkonini
beruvchi optik tolalarni kiritish bilan joriy etilishi mumkin.
Kalit so’zlar
:
Oddiy beton tsement, optik tola, shaffof beton, mustahkamlik, nur
o’tkazuvchanlik, lyuksometr, litrakon.
Kirish.
Oddiy beton tsement, suv va agregatlardan (nozik yoki qo'pol) iborat
bo'lib, kulrang tusga ega va juda zich bo'lib, u orqali yorug'lik o’tmaydi.
Qurilish va atrof-muhit o'rtasida yaxshiroq tashqi ko’rinishga ega va
zamonaviy infratuzilmada energiya xarajatlarini kamaytirish uchun yorug'likning
betonga kirib borishiga imkon berish haqidagi tasavvur shaffof beton deb ataladigan
maxsus beton ixtirosiga olib keldi.
2001-yilda ishlab chiqilgan yorug'lik o'tkazuvchi beton sifatida tanilgan
Litrakon bu turdagi birinchisi bo’ldi. 2010 yilda shaffof beton birinchi marta bino
qurilishida ishlatilgan. [1]
Ushbu eksperimental tadqiqotning maqsadi shaffof beton ishlab chiqarish,
uning mustahkamlik xususiyatlarini an'anaviy beton bilan solishtirish va energiyani
tejaydigan va estetik jihatdan yoqimli qurilish materialini yaratish uchun yorug'lik
o'tkazish samaradorligini o'rganishdir.
Tajribaning ishlash printsipi: optik tola to'liq ichki aks ettirish printsipi asosida
ishlaydi. Tola iplari yorug'likning o'z o'qi bo'ylab o'tishiga imkon beruvchi ichi bo'sh
silindrsimon to'lqin o'tkazgich vazifasini bajaradi.[2]
Optik tolalarning tarkibiy qismlari:
•
yadro – yorug'lik o'tadigan tolaning eng ichkari qatlamidagi yupqa shisha silindr;
83
7.1
2
9
•
qobiq – yadroni o'rab turgan tashqi qatlam. U yadrodan kamroq sinishi indeksiga ega.
Shunday qilib, yorug'lik yadrodan o'tadi, lekin undan qochib ketmaydi va uning
chegarasida aks ettirilmaydi;
•
qoplama – tolalarni shikastlanishdan va namlikdan himoya qiluvchi plastik qoplama.
[3]
Beton aralashmasining nisbati
. Namuna o'lchamlari 70,6x70,6x70,6 mm.
Samarali taqqoslash uchun oltita oddiy va oltita shaffof beton quyildi. Ulardan
uchtasi etti kunlik siqilish kuchi sinovidan o'tkazildi, qolgan uchtasi esa 28 kunlik
quvvat va siqilish sinovi uchun saqlanib qoldi (1-jadval).
1-jadval
Material spetsifikatsiyasi
№
Materiallar
Texnik xususiyati
Miqdori
(kg/m
3
)
1. Tsement: qum : suv
-
1:2,5:0,45
2.
Oddiy
Portlandsement
43 nav
3.
Yuqori zichlikdagi
kremnezem
Yuqori zich
55
4.
Plastik optik tola
PMMA
(Polimetilmetakrilat),
Diametri – 2 mm
4%
5.
Qum
2 mm elakdan o'tkazilgan qum
(pechda quritilgan)
1375
6.
Suv
Vodoprovod suvi
247,5
7.
Superplastifikator
Glenium 11
7
Press-shakl va namunalar ishlab chiqarish. To'rt qismli faner va faner tayanch
plastinasidan iborat maxsus press-shakl tayyorlangan. Ushbu to'rtlikdan optik
tolalarni ushlab turish uchun fanerning ikkita qarama-qarshi chetida 1 sm oraliqda bir
xil masofada teshiklar ochildi (1-rasm).[4]
84
7.1
2
9
1-rasm. Press-shakl
L shaklidagi birikma hosil qilish uchun bitta doira shaklida teshilgan faner xom
qismga mixlangan, so'ngra asosiy qism yordamida mahkamlangan. Istalgan shaklni
berish uchun birinchisiga yana bir L-bo'g'in biriktirildi.
Shu tarzda, qolipga quyish paytida suspenziya oqishini va ochilish paytida
betonning yorilishining oldini olishga muvaffaq bo'ldik. Optik tolalarni bir xil
yo'nalishda yotqizish uchun ikkita doira shaklida teshilgan faner qirralari bir-biriga
qarama-qarshi qo'yilgan. Ichki yuzalar aralashmaning faner yuzasiga yopishib
qolishiga yo'l qo'ymaydigan va shuning uchun betonni sindirmastan tozalashga
imkon beradigan bo'shatish listlari bilan jihozlangan.
Optik tolalar yetarlicha uzunlikdagi bo'laklarga bo'linib (ma'lum bir qismi
qolipdan chiqdi) va bir-biriga qarama-qarshi bo'lgan ikkita faner tomonidagi teshiklar
orqali alohida joylashtirildi. Materiallarning nisbatlarini o'lchash uchun og'irlik
dozasi qabul qilindi (aralashmaning dizayni bo'yicha). Tayyorlanishi kerak bo'lgan
aralashma oz miqdorda bo'lgani uchun, ehtiyotkorlik bilan qo'lda aralashtirish amalga
oshirildi.[5]
Betonni yotqizish
.
Oddiy beton uchun po'lat qolip yaxshilab tozalangan va
moylangan. Keyin aralash qoliplar ichiga uchta qatlamda joylashtirildi. Betonni
qadoqlash va tiqilib qolgan havoni samarali chiqarish uchun trambovka uch qatlamda
amalga oshirildi. O'rnatish tugagandan so'ng, kub ikki daqiqa davomida vibrator bilan
stol ustida aralashtiriladi.
Shaffof beton uchun faner qolipi polirovka bilan silliqlangan va bo'shatish
listlari bilan ta'minlangan. Tayyorlangan aralashmaga tolalar qatlami keyinchalik
yotqizilgan. Keyin kub ikki daqiqa davomida vibrator bilan stolda aralashtirildi.
85
7.1
2
9
Press-shaklni olib tashlashdan oldin namuna 48 soat davomida quritildi.
Keyinchalik qolip olib tashlandi va yuklash amalga oshirildi.[6]
Namuna sinov sanasigacha suv idishida quritildi.
Mustahkamlik sinovi. Bir xil aralashma konstruktsiyasi bilan quyilgan oddiy va
shaffof beton namunalari 7 va 28 sutkada bosim kuchi sinovlaridan o'tkazildi. Davrlar
tebranish oxiridan boshlab hisoblandi. Ikkala betonning yakuniy bosim kuchi har bir
davr uchun mos ravishda o'rtacha uchta alohida kub bo'lishi kerak.
Jarayon:
•
Yuk ko'taruvchining yotqizish yuzalari artib, tozalandi;
•
keyin kub mashinaga joylashtirildi, kubning o'qi yuklash moslamasining o'qi bilan
ehtiyotkorlik bilan tekislandi;
•
keyin namuna yaroqsiz qolguncha bosim doimiy ravishda oshirildi va buzilish
nuqtasiga mos keladigan bosim qayd etildi.
•
sirtdagi yoriqlar paydo bo'lishi qayd etildi, uzoq vaqt davomida bosim qo'llanilganda
betonning ezilishi tufayli namuna muvaffaqiyatsizlikka uchradi.
Nur o'tkazuvchanlik sinovi (2-jadval). Ushbu sinov uchun “Lyuksometr”
yorug'lik o'lchagich ishlatilgan.
Lyuksometr – bu uning sensoriga tushgan yorug'lik intensivligini o'lchaydigan
qurilma.
Uning ko'rsatkichlari yorug'lik manbai tomonidan tushgan haqiqiy yorug'lik
energiyasini o'lchashdan farq qiladi. U yorug'likni olish uchun fotoelement
yordamida ishlaydi, keyinchalik u elektr tokiga aylanadi va lyuks qiymatini hosil
qiladi. U fotografiya va video suratga olishda, xonaning yorqinligini o'lchashda
qo'llaniladi.[7]
Jarayon: Sinovda aniq o'tkazuvchanlik natijasini olish uchun yorug'likni
manbadan yorug'lik o'lchagich sensoriga o'tkazish uchun kartondan tayyorlangan
quvur ishlatildi.
2-jadval
O’tkazuvchanlik sinovi spetsifikatsiyasi
№
Qism (ko'ndalang kesim)
O’lcham (ichki)
1.
Keng (to’g’riburchak)
7,5x7,5
2.
Aylana
Diametr 5 sm
100 vattli lampochka yoqildi va qurilmaning keng uchiga joylashtirildi,
yorug'lik o'lchagich sensori esa birlashuvchi uchiga joylashtirildi. Biz yorug'likni
o'lchadik. Keyin lampochka va sensor o'rtasidagi trubaga shaffof beton namunasi
86
7.1
2
9
qo'yildi. Yangi yorug'lik qiymati qayd etildi va namunaning foiz o'tkazuvchanligini
hisoblash uchun dastlabki bilan solishtirildi. Xuddi shu jarayon o'rtacha
o'tkazuvchanlik qiymatini olish uchun uchta namuna uchun takrorlandi.
Natijalar. Mustahkamlik sinovi. 7 va 28-sutkadagi bosim kuchi sinovlari
natijalari 3-jadvalda ko'rsatilgan.
3-jadval
Mustahkamlik sinovi natijasi
№
Davr
(kun)
Mustahkamligi
(MPa)
O’rtacha mustahkamligi
(MPa)
Oddiy beton
Shaffof
beton
Oddiy
beton
Shaffof
beton
1.
28
24
2.
7 kun
23
21
25
22
3.
24
22
4.
42
38
5.
28 kun
39
35
40
36
6.
39
36
Nur o'tkazuvchanligi sinovi. Ma'lum bo'lishicha, ma'lum masofada ushlab
turilgan lampaning o'tkazuvchanligi 5030 lyuks. Keyinchalik shaffof beton
namunalarini joylashtirish orqali o'tkazuvchanlik qiymatlari olingan (4-jadval).
4-jadval
Nur o'tkazuvchanligi sinovi natijalari
№
O'tkazuvchanligi
(lyuks)
O'tkazuvchanlik
foizi
O’rtacha
o’tkazuvchanlik (%)
1.
191
3.8
2.
216
4.3
4.06
3.
206
4.1
Shaffof beton namunalari uchun o'rtacha o'tkazuvchanlik 4% ni tashkil etishi
aniqlandi.
Xulosa.
Texnologiya rivojlanishi bilan bizning infratuzilmamiz o'zgarishi
kerak. Barqaror rivojlanish uchun energiyaga bo‘lgan talabni qondirish uchun qayta
tiklanadigan energiya manbalaridan foydalanishga alohida e’tibor qaratishimiz kerak.
Ushbu muammoni shaffof beton - yangi me'moriy material yordamida hal qilish
mumkin. Agar uni keng miqyosda qo'llash mumkin bo'lsa va shaffof betonni
87
7.1
2
9
shakllantirishning mavjud usullari takomillashtirilsa, u ko'plab muammolarni hal
qilish imkoniyatiga ega bo’lishi mumkin.
Adabiyotlar:
1.
Bhavin K, Raina V., Pitroda J, Shah B., 2013: A study on Transparent
Concrete: A Novel Architectural Material to Explore Construction Section.
International Journal of Engineering and Innovative Technology, Gudźarad (India).
2.
Halbiniak J , Langier B, Rajczyk J , 2012: Technologia kompozytów
betonowych laboratorium i w praktyce. Wyd. Pol. Częst., Częstochowa.
3.
Frei J.,2008 : Lichtblicke. Weekend Magazin Vorarlberg,Berlin, Germany.
4.
Giovanni Mainini A , Poli T., Zinzi M , Cangiano S.,2012 : Spectral light
transmission measure and radiance model validation of innovative transparent
concrete panel for facades. Energy Procedia, Mediolan.
5.
Баженов, Ю. М. Технология бетона : уч. пособие для вузов / Ю.М.Баженов. —
Москва: Высшая школа, 1987. — 415 с.
6.
Звездов, А. И. Технология бетона и железобетона в вопросах и ответах /
А.И.Звездов,
Л.А.Малинина,
И.Ф.Руденко.
—
Москва:
Научно-
исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт
бетона и железобетона, 2005. — 446 с.
7.
Бетоны. Материалы. Технологии. Оборудование. — Изд. 2-е. — Москва:
Стройинформ; Ростов-на-Дону: Феникс, 2008. — 384 с.
8.
Пирадов, А. Б. Конструктивные свойства бетона и железобетона / А. Б.
Пирадов. — Москва : Стройиздат, 1973. — 135 c.
