бетоноведение

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СТРОИТЕЛЬСТВО
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра технологии вяжущих веществ и бетонов
БЕТОНОВЕДЕНИЕ
Методические указания к выполнению курсовой работы
для студентов очной формы обучения бакалавриата,
обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство,
профиль «Производство и применение строительных материалов,
изделий и конструкций»
ISBN 978-5-7264-1165-1
© НИУ МГСУ, 2015
© Оформление.
ООО «Ай Пи Эр Медиа», 2015
Москва 2015
УДК 691.3
ББК 38.33
Б54
Рецензент
доктор технических наук В.В. Воронин,
профессор кафедры технологии вяжущих веществ и бетонов НИУ МГСУ
Составили Б.И. Булгаков, К.С. Стенечкина,
А.Ф. Бурьянов, О.А. Ларсен
Б54 Бетоноведение [Электронный ресурс] : методические указания к выполнению курсовой работы для студентов очной формы обучения бакалавриата, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01
Строительство, профиль «Производство и применение строительных
материалов, изделий и конструкций» / М-во образования и науки Рос.
Федерации, Нац. исследоват. Моск. гос. строит. ун-т, каф. технологии
вяжущих веществ и бетонов ; сост.: Б.И. Булгаков [и др.]. ― Электрон.
дан. и прогр. (4 Мб). — Москва : НИУ МГСУ, 2015.— Режим доступа:
http://www.iprbookshop.ru/. — Загл. с титул. экрана.
ISBN 978-5-7264-1165-1 (сетевое)
ISBN 978-5-7264-1164-4 (локальное)
Представлены указания к выполнению анализа работы технологического
комплекса статистическими методами контроля и оценки прочности бетона с
учетом его однородности.
Для студентов очной формы обучения бакалавриата, обучающихся по
направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль «Производство и
применение строительных материалов, изделий и конструкций»
Учебное электронное издание
© НИУ МГСУ, 2015
© Оформление.
ООО «Ай Пи Эр Медиа», 2015
Редактор Е.А. Копылова
Технический редактор А.В. Кузнецова
Корректор О.П. Черенков
Компьютерная верстка С.С. Сизиумовой
Дизайн первого титульного экрана Д.Л. Разумного
Для создания электронного издания использовано:
Microsoft Word 2007, приложение pdf2swf из ПО Swftools, ПО IPRbooks Reader,
разработанное на основе Adobe Air
Подписано к использованию 10.11.2015. Уч.-изд. л. 0,64. Объем данных 4 Мб.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Национальный исследовательский
Московский государственный строительный университет»
(НИУ МГСУ).
129337, Москва, Ярославское ш., 26.
Издательство МИСИ – МГСУ.
Тел. (495) 287-49-14, вн. 13-71, (499) 188-29-75, (499) 183-97-95.
E-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru.
ООО «Ай Пи Эр Медиа».
Тел. 8-800-555-22-35, (8452) 24-77-97, вн. 208,
E-mail: izdat@iprmedia.ru, mail@iprbookshop.ru
www.iprbooks
СОДЕРЖАНИЕ
Введение .............................................................................................................. 5
1. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ ................................................... 6
2. УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ АНАЛИЗА РАБОТЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА СТАТИСТИЧЕСКИМИ
МЕТОДАМИ КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ
БЕТОНА С УЧЕТОМ ЕГО ОДНОРОДНОСТИ ...................................... 7
2.1. Общие положения и определение коэффициента
вариации прочности бетона ......................................................................... 7
2.2. Определение требуемой прочности бетона.............................................. 13
2.3. Назначение среднего уровня прочности бетона
и других статистических характеристик
на следующий контролируемый период .................................................. 13
2.4. Построение контрольной карты отпускной
и передаточной прочности бетона ............................................................ 14
2.5. Пример выполнения задания ..................................................................... 15
Библиографический список .......................................................................... 20
4
ВВЕДЕНИЕ
Методические указания предназначаются для самостоятельного
выполнения курсовой работы по дисциплине «Бетоноведение»
бакалаврами направления 08.03.01 (270800.62) «Строительство»,
профиля «Производство и применение строительных изделий и
конструкций».
Курсовая работа способствует систематизации, углублению и
закреплению у студентов приобретенных теоретических знаний по
изучаемому курсу, а также получению навыков самостоятельной
работы с научно-технической, нормативной и справочной литературой.
В процессе выполнения курсовой работы студенты должны:
1. Приобрести навыки научного поиска.
2. Научиться определять технологические и технико-экономические
зависимости при изучении эксплуатационных свойств бетонов,
анализировать качество материалов и управлять качеством бетона с
помощью статистических методов контроля, в ряде случаев с
применением современных компьютерных средств и программного
обеспечения.
3. Научиться правильно систематизировать, анализировать и обобщать полученные результаты и делать правильные выводы.
5
1. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Курсовая работа по дисциплине «Бетоноведение» выполняется с
помощью статистических методов контроля и оценки прочности бетона
с учетом его однородности. В процессе выполнения работы
производится анализ функционирования производственного технологического комплекса и устанавливаются статистические характеристики в новом контролируемом периоде.
Студент выполняет следующий объем работ:
1) изучает математические и статистические методы обработки
результатов испытаний;
2) в соответствии со своим заданием рассчитывает статистические
характеристики технологического комплекса по ГОСТ 18105-2010
«Бетоны. Правила контроля и оценки прочности» и оформляет их в
виде контрольной карты;
3) анализирует данные контрольной карты и делает соответствующие выводы, в том числе производит корректировку определенного
ранее состава бетона для получения его нормированной и требуемой
прочности.
Курсовая работа представляется в виде расчетно-пояснительной
записки объемом 20―25 страниц рукописного текста (бумага формата
А4 — 210х297 мм) и оформляется в соответствии с требованиями
ГОСТ 2.105-95, ГОСТ 7.32-2001, а также СтП-МГСУ-КПС 02-01
«Дипломное проектирование. Общие требования». Записка должна
быть сброшюрована, для чего на странице слева оставляется поле
шириной 30…35 мм. Расчетно-пояснительная записка начинается с
титульного листа и задания к курсовой работе. Содержание записки
приводится после задания. Список используемой литературы с
указанием авторов, названия, года и места издания помещается в конце
пояснительной записки. Таблицы и рисунки (графики) должны быть
пронумерованы и иметь заголовки и подрисуночные подписи.
6
2. УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ АНАЛИЗА РАБОТЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА СТАТИСТИЧЕСКИМИ
МЕТОДАМИ КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ
БЕТОНА С УЧЕТОМ ЕГО ОДНОРОДНОСТИ
2.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ
КОЭФФИЦИЕНТА ВАРИАЦИИ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА
При проектировании бетонных и железобетонных конструкций по
действующим нормативным документам за основную характеристику
прочности бетона принят класс по прочности на сжатие, а в ряде
случаев
—
на
растяжение,
соответствующий
значениям
гарантированной прочности бетона с обеспеченностью 90 % для
массивных гидротехнических конструкций и 95 % для всех остальных
изделий и конструкций.
Для выполнения этого условия требуемую прочность бетона
назначают в зависимости от фактического коэффициента вариации из
условия получения обеспеченности нормативного сопротивления не
ниже вышеуказанной и одновременно обеспеченности расчетного
сопротивления не ниже 99,8 %.
В производственных условиях заводов сборного железобетона
фактические значения коэффициента вариации могут колебаться от
5...7 % на предприятиях с хорошо отлаженным технологическим
процессом до 20...25 % на предприятиях с плохой организацией
технологических процессов или использующих исходные материалы с
нестабильными свойствами.
При низких значениях коэффициента вариации предприятие по
причинам экономического характера должно снизить требуемую
прочность и за счет этого сократить расход цемента. При больших
значениях коэффициента вариации во избежание снижения надежности
конструкции или сооружения предприятие, согласно ГОСТ 18105-2010,
должно повысить требуемую прочность и принять меры по снижению
коэффициента вариации.
Вариация прочности бетона обусловлена многими факторами,
которые условно можно разделить на три основные группы:
7
1. Обусловленные испытаниями (причина — применение некачественных форм для контрольных образцов; недостаточное уплотнение образцов; нестандартные условия хранения; неустойчивый
режим работы лабораторных камер тепловой обработки и камер
нормального твердения; погрешности прессового оборудования и
приборов для неразрушающего контроля; недостаточно точное
центрирование образцов на плитах пресса и т.д.).
2. Связанные с изменчивостью свойств составляющих бетон
сырьевых материалов (неучитываемые колебания влажности или
загрязненности заполнителей, непостоянство их зернового состава,
изменчивость активности цемента, использование при изготовлении
одних и тех же изделий цементов производства различных заводовпоставщиков, непостоянство свойств химических добавок и т.д.).
3. Связанные с технологией производства (смешивание различных
фракций заполнителей на складе, погрешности дозирования компонентов, некачественное перемешивание бетонной смеси, недостаточно
однородное уплотнение изделий на промышленных виброплощадках
или формующих установках, неодинаковые условия твердения
изделий и т.п.).
С целью снижения вариации, обусловленной влиянием первой
группы факторов, необходимо провести мероприятия, направленные на
совершенствование методов изготовления, хранения и испытания
образцов, еще до начала статистического анализа.
Назначение длительности анализируемого и контролируемого
периодов производится в соответствии с рекомендациями по
статистическим методам и оценке прочности бетона с учетом его
однородности по ГОСТ 18105-2010.
Прочность бетона определяют на основании результатов испытания
контрольных образцов либо непосредственно в конструкциях неразрушающими методами по действующим стандартам.
Контроль прочности и приемка сборных и монолитных железобетонных конструкций проводят по партиям. В качестве партии
принимают конструкции или бетонную сметь, изготовленные по одной
технологии за определенный промежуток времени продолжительностью от одной смены до одной недели.
В соответствии с ГОСТ 18105-2010, принимаются две основные
статистические характеристики прочности бетона: средняя
прочность в партии и коэффициент вариации прочности в партии,
8
усредненный по всем партиям за анализируемый период. По первой
характеристике производится приемка по прочности, а по второй —
назначение требуемой прочности.
Коэффициент вариации прочности бетона в партии вычисляют:
1) при массовом производстве сборных конструкций и товарной
смеси — как средний по всем партиям за анализируемый период (не
менее 15 партий);
2) при производстве отдельных партий — по данным не менее 30
единичных значений прочности.
Порядок проведения контроля и регулирования прочности бетона
принимают по табл. 1.
Ниже излагаются основные положения статистического метода
контроля и оценки прочности бетона с учетом его однородности по
ГОСТ 18105-2010.
Рассчитать для каждой партии за анализируемый период
среднюю прочность бетона и коэффициент вариации прочности по
формулам (1) и (2):
∑𝑛
𝑖=1 𝑅𝑖
Rm=
𝑛
,
(1)
где Rm — фактическая (средняя) прочность бетона в партии, МПа;
Ri — единичное (среднее) значение прочности бетона в серии, МПа;
n — общее число единичных значений прочности бетона в партии
(количество серий контрольных образцов в партии).
Vm= Sm / Rm × 100 %,
(2)
где Vm — коэффициент вариации прочности бетона в партии, %;
Sm — среднее квадратичное отклонение прочности бетона в партии, МПа:
Sm =
𝑊𝑚
,
α
(при n от 2 до 6),
(3)
где α — коэффициент, зависящий от количества серий контрольных
образцов в партии, принимаемый по табл. 2;
Wm — размах единичных значений прочности в контролируемой
партии, МПа:
Wm=Rmax − Rmin.
9
(4)
Определить характеристику однородности прочности бетона по
всем партиям в виде среднего за анализируемый период партионного
коэффициента вариации:
𝑉𝑛 =
∑𝑁
i=1 𝑉𝑚𝑖 −𝑛 𝑖
∑𝑁
𝑖=1 𝑛 𝑖
,
(5)
где V 𝑚𝑖 — коэффициент вариации прочности бетона в каждой i-й
партии, %;
ni — число единичных значений прочности бетона в каждой i-й партии;
∑𝑁
𝑖=1 𝑛 𝑖 — общее число единичных значений прочности бетона.
Таблица 1
Порядок контроля и регулирования прочности бетона
№
п/п
1
1
Операции
2
Разбить технологические линии и
номенклатуру выпускаемых изделий и
конструкций на технологические комплексы
Результаты
расчета
Используемые формулы
3
4
―
―
2
Назначить партию бетона
и длительность ее изготовления
―
―
3
Установить нормы контроля
―
―
4
Установить длительности анализируемого
и контролируемого периодов
―
―
5
Рассчитать для каждой партии за
анализируемый период среднюю прочность
бетона и коэффициент вариации прочности
Rm, Vm
1, 2
6
Рассчитать средний за анализируемый
период партионный коэффициент вариации
Vn
5
7
В зависимости от партионного
коэффициента вариации найти коэффициент
требуемой прочности Кт по табл. 4
методических указаний и рассчитать
требуемую прочность бетона
на очередной контролируемый период
Rт
6
10
Окончание табл. 1
№
п/п
Операции
Результаты
расчета
Используемые формулы
1
2
3
4
8
В зависимости от партионного
коэффициента вариации найти по табл. 5
методических указаний межпартионный
коэффициент и рассчитать средний для
контролируемого периода уровень
прочности и верхнюю предупредительную
границу средней прочности бетона
9
В течение контролируемого периода
определять прочность бетона в каждой
серии партии и рассчитать среднюю
прочность бетона в партии
10
Сравнить среднюю прочность бетона
в партии с требуемой и принять решение
о приемке этой партии
11
Сравнить прочность бетона в последних
трех партиях с верхней предупредительной
границей и в случае превышения ее во всех
трех партиях сократить расход цемента
12
Рассчитать среднюю прочность бетона
за контролируемый период
13
Сравнить среднюю прочность бетона
за контролируемый период со средним
уровнем прочности и в случае превышения
его сократить расход цемента
Ry, Rmв.п.г
7,8
Rm
1
Rm ≥ RT
(приемка)
―
Rm < RT
(браковка)
Rmi > Rmв.п.г
Rmi-1 > Rmв.п.г
Rmi-2 > Rmв.п.г
―
RH
1
RH > R у
―
Таблица 2
Значения коэффициента α
Количество образцов n
Значение коэффициента α
11
2
3
4
5
6
1,13
1,69
2,06
2,33
2,5
Таблица 3
Соответствие значений средней прочности и классов бетона
Класс бетона
по прочности
на сжатие
В12,5
В15
В20
В22,5
В25
В27,5
В30
В35
В40
Средняя
прочность
бетона на
сжатие, МПа
16,4
19,6
26,2
29,5
32,7
36,0
39,3
45,8
52,4
Таблица 4
Коэффициент требуемой прочности бетона КТ
при нормировании ее по классам
КТ для бетона
Vn, %
6и
менее
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
более
20
Всех видов, кроме
плотных силикатных
и ячеистых, всех
конструкций,
кроме массивных
гидротехнических
Плотного
силикатного
Автоклавного ячеистого
Массивных
гидротехнических конструкций
1,07
1,06
1,08
1,09
1,08
1,09
1,11
1,14
1,18
1,23
1,28
1,33
1,38
1,43
1,07
1,08
1,09
1,12
1,14
1,18
1,22
1,27
1,33
1,39
1,46
Область недопустимых значений
Область
недопустимых значений
1,09
1,10
1,12
1,13
1,14
1,17
1,22
1,26
1,32
1,37
1,43
1,50
1,57
1,10
1,11
1,13
1,14
1,16
1,18
1,20
1,22
1,23
1,25
1,28
1,32
1,36
1,39
12
Область
недопустимых значений
Область
недопустимых значений
2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОЙ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА
Требуемую прочность бетона (отпускную, передаточную, в
промежуточном или в проектном возрасте) определяют в
зависимости от среднего партионного коэффициента вариации
прочности бетона за анализируемый период Vn, рассчитанного в
соответствии с п. 2.1.
При нормировании прочности бетона по классам требуемой
прочности бетона Rт (МПа) вычисляют по формуле:
Rт = Кт × Bнорм,
(6)
где Внорм — нормируемое значение прочности бетона, (МПа),
(отпускной, передаточной, в промежуточном или в проектном возрасте)
для бетона данного класса по прочности на сжатие, осевое расстояние
или на растяжение при изгибе (табл. 3);
Кт — коэффициент требуемой прочности, принимаемый по табл. 4.
Сравнивают требуемую прочность RT бетона с фактической в
отдельных партиях Rm. Состав бетона, условия его изготовления и
твердения считаются удовлетворительными, если соблюдается условие Rm ≥ Rт. По результатам сравнения делают соответствующие выводы (см. п. 10 в табл. 1).
2.3. НАЗНАЧЕНИЕ СРЕДНЕГО УРОВНЯ ПРОЧНОСТИ
БЕТОНА И ДРУГИХ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
НА СЛЕДУЮЩИЙ КОНТРОЛИРУЕМЫЙ ПЕРИОД
После определения величины требуемой прочности бетона Rт, которая является браковочным минимумом, выбирается средний уровень
прочности Ry, обеспечивающий в конкретных условиях приемку изделий на заводе и отпуск их потребителям.
Средний уровень прочности бетона устанавливается на основе
определенного выше среднего за анализируемый период партионного
коэффициента вариации Vn по формуле:
Ry = Rт × Кмп,
где Кмп — коэффициент, зависящий от Vn и принимаемый по табл. 5.
13
(7)
Таблица 5
Значения коэффициента КМП
Vn, %
≤6
>6≤7
>7≤8
КМП
1,03
1,04
1,05
> 8 ≤ 10 > 10 ≤ 12
1,07
1,09
> 12 ≤ 14
> 14
1,12
1,15
Средний уровень прочности бетона служит не для приемки бетона,
а для регулирования технологического процесса и корректировки состава бетона.
Снижение среднего уровня ведет к увеличению риска выхода отдельных бракованных партий изделий, но при этом повышается технико-экономическая эффективность производства продукции за счет
снижения расхода цемента, сокращения времени тепловой обработки
и т.д. При повышении среднего уровня прочности бетона (при той же
партионной вариации) уменьшается вероятность выхода отдельных
бракованных партий, но одновременно снижается техникоэкономическая эффективность продукции.
Для оценки эффективности ведения технологического процесса с
точки зрения допустимой минимизации прочности бетона с целью экономии цемента фактическую отпускную прочность бетона в отдельных
партиях сравнивают с величиной верхней предупредительной границы
его средней прочности Rmв.п.г., которая рассчитывается по формуле:
Rmв.п.г. = Rу × (1 + 1,28 × Vn/200).
(8)
2.4. ПОСТРОЕНИЕ КОНТРОЛЬНОЙ КАРТЫ ОТПУСКНОЙ
И ПЕРЕДАТОЧНОЙ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА
Контрольные карты отпускной и передаточной прочности бетона
используют для оперативного регулирования прочности бетона.
Контрольная карта состоит из:
1) информационной зоны;
2) зоны графика прочности бетона в партиях;
3) зоны графика коэффициентной вариации в партиях;
4) зоны таблицы результатов определения прочности и рассчитанных статистических характеристик;
5) зоны расчетов статистических характеристик за анализируемый
период.
14
На график прочности наносят горизонтальные линии, соответствующие величинам:
 требуемой прочности бетона в партии за контролируемый период;
 среднего уровня прочности бетона;
 верхней предупредительной границы прочности бетона.
На график коэффициента вариации наносят горизонтальные линии,
соответствующие величине принятого на данный контролируемый период среднего по партиям коэффициента вариации и верхней предупредительной границы вариации.
Величину верхней предупредительной границы прочности бетона в
партии рассчитывают по формуле (8), а верхней предупредительной
границы коэффициента вариации в отдельной партии — по формуле:
𝑉 в.п.г.
= 𝑉𝑛 (1 + √1⁄(𝑛 − 1),
𝑚
(9)
где n — количество проб, отбираемых из партии бетона.
При нормальном ходе технологического процесса точки на графиках прочности в партии и коэффициента вариации в партии располагаются почти симметрично относительно соответствующих линий среднего уровня прочности Rу и принятого среднего по партиям коэффициента вариации Vn. При этом точки не должны выходить за линии верхних предупредительных границ.
На практике возможны отклонения, вызываемые нарушением технологического процесса.
В случае, когда в интервал между линиями Rу и Rт попадают подряд три и более точки, следует откорректировать состав бетона с целью
повышения его прочности и одновременно принять меры к выявлению
и устранению причин, вызвавших падения прочности.
Если в четырех партиях подряд коэффициент вариации выше линии среднего партионного коэффициента вариации Vn, а в пятой партии
он выше верхней предупредительной границы, то следует установить
причины роста колебаний прочности бетона.
2.5. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ
Исходные данные. На заводе ЖБИ № 5, в цехе № 2 на технологической линии № 1 выпускают пустотные настилы из бетона класса В15.
Отпускная прочность по проекту должна составлять 70 % от класса бетона по прочности на сжатие. Цех работает в 2 смены по пятидневной
рабочей неделе.
15
В качестве партии принят суточный выпуск бетонных настилов.
Каждую смену отбирают по 1 пробе для контроля отпускной прочности
бетона. По данным контроля прочности бетона за май партионный коэффициент вариации Vn составил 9,5 %, а его верхняя предупредительная граница Vmв.п.г = 15,2 %.
Требуется построить контрольную карту прочности бетонных
настилов за месяц, провести анализ контрольной карты и сделать соответствующие выводы.
Предварительные расчеты. В качестве примера разберем расчетные
данные, занесенные в контрольную карту (рис. 1). Вначале заполняется
нижняя зона, куда заносятся результаты испытаний контрольных образцов из задания по дням испытания R1 и R2.
Rm — среднее значение прочности в партии, вычисляется как среднее арифметическое из двух значений прочности:
Rm =
Rm1 =
𝑅 1 +𝑅2
2
13,8 + 13
2
для каждого рабочего дня, например:
= 13,4 МПа; Rm2 =
Rm3=
13,8 + 12,6
2
14,8 + 12,4
2
= 13,6 МПа;
= 13,2 МПа и т.д.
Полученные значения Rm наносятся на график партионной прочности бетона, и эти точки соединяются последовательно линиями.
Значения размаха результатов прочности бетона в каждой серии
Wm рассчитываются по формуле (4), например:
Wm1= 13,8 – 13,0 = 0,8 МПа; Wm2 = 14,8 – 12,4 = 2,4 МПа;
Wm3 = 13,8 – 12,6 = 1,2 МПа и т.д.
Следующая строка на рис. 1 значений коэффициента вариации
прочности бетона в партии Vm рассчитывается по формуле (2). Значение коэффициента α в зависимости от n выбирают по табл. 2 (при n = 2
α = 1,13).
Для этого вначале рассчитывается среднеквадратичное отклонение
Sm по формуле (3). Например:
Sm1 =
0,8
1,13
2,4
1,2
= 071; Sm2 = 1,13 = 2,12; Sm3 = 1,13 = 1,06 и т.д.
16
Соответственно:
Vm1 = 0,71/13,4 × 100 % = 5,3 %; Vm2 = 2,12/13,6 × 100 % = 15,6 %;
Vm3 = 1,06/13,2 × 100 % = 8,03 % и т.д.
Определяется средний партионный коэффициент вариации прочности по формуле (5):
Vп = 155,8 × 2/22 × 2 = 7,1 %.
Находится требуемая отпускная прочность бетона по формуле (6):
Rт = 15 × 0,7 × 1,08 = 11,34 МПа.
Определяется средний уровень прочности бетона Ry по формуле (7):
Ry = 11,34 × 1,05 = 11,91 МПа.
Вычисляется верхняя предупредительная граница прочности бетона в контролируемой партии по формуле (8):
Rmв.п.г = 11,91 × (1 + 1,28 × 7,1/200) = 12,45 МПа.
Вычисляем верхнюю предупредительную границу коэффициента
вариации по формуле (9):
Vmв.п.г = Vп × (1 + √1/(2 − 1)) = 7,1 × (1 + √1) = 14,2 %.
Анализируя контрольную карту, можно сделать следующие выводы:
1. В партиях 45...47, 59, 60 и 63...65 фактическая прочность выше
среднего уровня (12,9 МПа). Кроме того, в партиях 52, 53, 54, 60 и 63
фактическая прочность выше верхней предупредительной границы
(13,7 МПа). Поэтому следует принять меры к снижению прочности бетона и сокращению расхода цемента.
2. Фактические коэффициенты вариации прочности бетона в основном ниже верхней предупредительной границы предыдущего месяца — мая (Vmв.п.г = 15,2 %). Кроме того, значение Vп снизилось на 2,4 %
по сравнению с предыдущим месяцем. В результате средний уровень
прочности на последующий месяц — июль — будет снижен на 0,99 МПа.
17
3. Прочность бетона в партиях 49, 57 и 62 несколько ниже требуемой (12,1 МПа): 11,9 МПа, 12,0 МПа и 11,7 МПа < 12,1 МПа. Целесообразно изделия этих партий выдержать в цехе до отправки на склад.
Поскольку в предыдущей партии такого снижения не было, то повышать расход цемента не требуется.
В случае необходимости производится корректировка состава
бетона по среднему уровню прочности бетона, полученному на
следующий контролируемый период.
Для корректировки состава бетона в каждом задании приводятся
данные для подбора состава бетона. Производится два подбора состава
бетона: первый — используя средний уровень прочности бетона,
заданный на текущий период; второй — по значению среднего уровня
прочности бетона на следующий контролируемый период, который был
определен данным расчетом. Подбор состава бетона можно
производить по любой известной методике, изложенной в технической
или учебной литературе.
Используя данные задания (рис. 1), определяют расход всех
материалов на 1 м3 бетонной смеси.
Состав бетона для значения Ry = 12,9 МПа (на текущий период):
 определяют водоцементное отношение:
В/Ц = А × Rц/(Rб + A × 0,5Rц).
При А = 0,6; Rц = 40 МПа; Rб = Ry/0,7 = 12,9/0,7 = 18,4 МПа:
В/Ц = 0,6 × 40/(184 + 0,6 × 0,5 × 40) = 24/30,4 = 0,79;
 определяют расход цемента Ц = В/(В/Ц). Для бетонной смеси
подвижностью ОК = 1...4 см, Дн щебня = 20 мм и В = 190 л:
Ц = 190/0,79 = 240 кг;
 определяют водоцементное отношение и расход цемента для
значения Rу =11,91 МПа (на следующий контролируемый период):
В/Ц = 0,5 × 40/(12/0,7 + 0,6 × 0,5 × 40) = 24/29,1 = 0,83;
Ц = 190/0,83 = 230 кг;
18
 определяют расход щебня и песка по соответствующим
формулам для общих случаев:
Щ = 1000/(α × Пщ/ρнас + 1/ρист), Пщ = 1−ρнас/ρист;
П = ρист(1000 − Ц/ρист− В − Щ/ρист).
Сравнивают составы бетонов. Находят среднюю плотность бетонной смеси:
ρб.с. = Ц + В + П + Щ.
В данном случае можно уменьшить расход цемента (240 – 230 = 10 кг)
на 10 кг на 1 м3 бетона.
Рис. 1. Контрольная карта оценки прочности бетона
19
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности»,
введен в действие Приказом Росстандарта от 21.03.2012 № 28-ст.
2. Рекомендации по статическим методам контроля и оценки прочности
бетона с учетом его однородности по ГОСТ 18105-2010.
3. Алимов, Л.А. Технология строительных изделий и конструкций. Бетоноведение / Л.А. Алимов, В.В. Воронин. М. : Академия, 2010. 432 c.
4. Баженов, Ю.М. Технология бетона. М. : АСВ, 2011. 528 с.
20