Постановка задачи по совершенствованию контроля качества тяжелых бетонных смесей

Поскольку бетон - это искусственно изготовленный продукт, получающийся смешиванием определенных компонентов (цемент, песок, гравий, вода) и последующим их затвердеванием, то его производство, как строительного материала должно соответствовать требованиям характеристик надежности. Одной из основных характеристик качества бетона, которую определяют в лаборатории, является его прочность. Определение прочности производят по образцам, изготавливаемым по специальной технологии на прессах, обеспечивающих постепенное сжатие образца до его разрушения. Максимальное усилие, достигнутое в процессе испытания, принимают за разрушающую нагрузку.

Прочность бетона R, МПа, следует вычислять при испытаниях на сжатие для каждого образца по формуле:

 (3)

где F - разрушающая нагрузка, Н;

А - площадь рабочего сечения образца, мм²;

α - масштабный коэффициент для приведения прочности бетона к прочности бетона в образцах базового размера.

Прочность бетона в серии образцов определяют как среднее арифметическое значение прочности отдельных образцов в серии:

·   из двух образцов - по двум образцам;

·   из трех образцов - по двум наибольшим по прочности образцам;

·   из четырех образцов - по трем наибольшим по прочности образцам.

Кроме прочности качество бетона характеризуется его однородностью. В качестве показателя, характеризующего однородность бетона, может использоваться коэффициент вариации. В том случае если состав бетона неоднороден, его плотность будет неравномерной, в результате чего бетонный фундамент не сможет выдержать расчетную нагрузку от веса сооружения, что приведет к его разрушению.

Чем меньше значение коэффициента вариации бетона, тем однороднее его состав и лучше показатели его качества.

Однако в лаборатории этот показатель в настоящее время не применяется, хотя в Госте он рекомендован для оценки однородности бетонной смеси. [8]

В дипломной работе для совершенствование контроля качества бетонных смесей предложено применять этот показатель.

Определение коэффициента вариации прочности бетона (V_m) в партии и в совокупности партий производится следующим образом:

1. Для начала следует вычислить среднюю прочность бетона в партии (R_m). Она определяется как среднее арифметическое единичных значений прочности бетона (n), при этом их число не должно быть меньше 30.

Прочность бетона в партии (R_m - среднее значение) в МПа, вычисляют по формуле

, (4)

где R_i - единичное значение прочности бетона, МПа;

N - общее число единичных значений прочности бетона (количество образцов в партии), при этом их число не должно быть ниже 30.

За единичное значение прочности бетона принимают:

при контроле по образцам - среднюю прочность бетона в одной серии образцов,

2. Затем необходимо вычислить среднеквадратическое отклонение прочности бетона в партии (S_m)

 (5)

. Затем вычисляют коэффициент вариации прочности бетона в партии (партионный коэффициент) (V_m) - отношение среднеквадратического отклонения к среднему значению в процентах вычисляют по формуле

 (6)

4. Затем определяют среднее значение партионного коэффициента вариации прочности бетона за анализируемый период (n) в процентах вычисляют по формуле

, (7)

где V_{m, i} - коэффициенты вариации прочности бетона в каждой i-й из п проконтролированных в течение анализируемого периода партий бетона;_i - число единичных значений прочности бетона в каждой i-й из п партий бетона, проконтролированных в течение анализируемого периода;

 - общее число единичных значений прочности бетона за анализируемый период (не менее 30).

Таким образом, коэффициент вариации прочности бетона отображает отличие максимальных и минимальных значений прочности от среднего показателя, то есть характеризует степень надежности технологии производства бетонной смеси.

Пример оценки

Правила вычисления внутрисерийного коэффициента вариации иллюстрируются примером 1.

Пример 1. На заводе "Д" изготовляют конструкции из бетона 7 различных составов, характеристики которых приведены в табл. 1.

Таблица 1 - Составы бетона

Для проверки V_c целесообразно выбрать состав №2

Выборка результатов по составу №2 для отпускной прочности бетона и необходимые вычисления приведены в табл. 2http://www.docload.ru/Basesdoc/2/2737/index.htm - i143053

Вычисляем среднюю прочность бетона по всем сериям образцов

R_m = (18,5 + 17 + … + 15,8)/20 = 370,7/20 = 18,5 МПа.

3. Вычисляем среднеквадратическое отклонение прочности бетона в партии по формуле (5)

S_{m =  = 1,48}

V_m = = 8 %

Таблица 2 - Серии испытаний 2-го состава бетона

1 Мпа =10 кгс/см²

5. Требования по технике безопасности на предприятии ООО "ПКФ Стройбетон"