Контроль качества готовой продукции
При контроле качества продукции базовым является понятие партии продукции. Для бетонной смеси, применяемой в монолитном строительстве, продолжительность изготовления партии должна составлять не более одного месяца.
Для оценки качества партии продукции применяется выборочный контроль. Систематически изготавливаются серии контрольных образцов для оценки прочности бетона. Эти образцы рассматриваются как выборка, взятая изданной партии. Надежное заключение о качестве партии продукции по результатам выборочных испытаний основывается на методах математической статистики. Для этого используются понятия генеральной совокупности и выборки.
Генеральная совокупность и выборка
При контроле качества продукции приходится иметь дело с числовыми рядами: значениями случайных величин — характеристик продукции.
Генеральная совокупность — набор всех возможных значений данной величины (например какой-либо характеристики каждого изделия в партии).
Сложнее интерпретировать это понятие для прочности партии бетона или изготовленных из него конструкций. Можно представить, что из всего этого бетона изготовлены и испытаны контрольные образцы. Тогда все результаты их испытаний и будут являться генеральной совокупностью. Например, для партии бетона объемом в 100 м при размерах образцов 10x10x10см она составит 100 тыс. значений прочности.
Выборка — небольшая часть генеральной совокупности, отобранная для испытаний. При контроле прочности это результат испытаний нескольких серий образцов, изготавливаемых из бетонной смеси данной партии.
Для монолитного бетона должно быть изготовлено не менее двух серий (обычно по три образца) и не менее одной серии в сутки в течение всего срока выпуска партии. В любом случае, это небольшое количество образцов.
Статистический контроль качества продукции заключается в оценке партии (генеральной совокупности) по результатам выборочных испытаний. Такая оценка возможна лишь с определенной надежностью и, соответственно, вероятностью ошибки. Надежность увеличивается при большем объеме выборки и уменьшении разброса результатов при ее испытаниях.
Проблемы контроля прочности бетона
Контроль прочности бетона является одним из наиболее сложных вопросов определения качества бетонных и железобетонных конструкций.
Первая сложность вызывается тем, что результаты определения нормативной прочности бетона становятся известны только через 28 суток после изготовления конструкции, когда возможности «исправлений» являются весьма ограниченными. Эта ситуация еще более усугубилась в связи с расширением применения тонкомолотых цементов, имеющих весьма незначительный прирост прочности после этого возраста.
Вторая сложность: бетон конструкций отличается от контрольных образцов, по которым определяется прочность бетона.
Сегодня предусматривается три типа образцов:
- изготовленные на бетонном заводе для определения марки или класса бетона, а также для текущего контроля среднего уровня прочности;
- изготовленные на стройплощадке из доставленной бетонной смеси и хранящиеся в нормальных условиях (входной контроль);
- изготовленные одновременно с конструкцией и хранящиеся в тех же условиях.
Условия твердения бетона в конструкции отличаются от нормальных и менее благоприятны для бетона. Различие вносится двумя основными факторами:
- температурный фактор: в начальный период, к тому же находясь в опалубке, конструкция может разогреваться за счет экзотермии цемента. При значительном разогреве возможно образование трещин в бетоне конструкции. В дальнейшем температура колеблется вследствие изменения температуры окружающего воздуха;
- влажностный фактор: после прекращения влажного ухода конструкция высыхает, и гидратация цемента существенно замедляется, а иногда и прекращается.
Повышение температуры твердения в ранние сроки нередко рассматривается как фактор, негативно влияющий на 28-дневную прочность. Это уже отмечалось выше.
Степень влияния указанных выше факторов зависит от массивности конструкции. Массивные конструкции сильнее разогреваются за счет экзотермии цемента, с другой стороны — медленнее высыхают.
Контрольные образцы, хранящиеся у конструкции, отличаются от стандартных. Кроме того, в силу отмеченных выше причин и масштабного фактора бетон контрольных образцов отличается и от бетона конструкций.
В итоге прочность бетона конструкций оказывается, как правило, несколько ниже, чем стандартных контрольных образцов. Это зафиксировано при анализе девяти различных исследований по этому вопросу, проведенных в разных странах. Снижение прочности бетона конструкций составляло в среднем 10%. На ее величину влияет несколько факторов, из которых основным оказался уход за конструкцией. При отсутствии влажностного ухода прочность бетона конструкций составляла 0,8—0,95 (при толщине конструкции > 15 см) и 0,7-0,85 (при толщине < 15 см) от прочности при нормальном уходе. Отношение повышалось для бетонов более высокой прочности (они быстрее твердеют и поэтому менее чувствительны к уходу).
Отмечаются также устойчивое понижение прочности бетона верхнего слоя конструкций по сравнению с прочностью нижележащих слоев (до 10-20%). Его причиной является расслоение бетонных смесей.
Таким образом, обеспечение прочности бетона в конструкциях по-прежнему остается актуальной проблемой. Кроме совершенствования статистического контроля прочности бетона, который рассматривается ниже, предлагаются и другие меры. Например повышение средней прочности производственного бетона на 10%, что позволит более надежно обеспечить прочность бетона в конструкциях. Эти предложения сделаны в последнее время и, по-видимому, отражают ситуацию с обеспечением прочности бетона в конструкциях. Есть практика реализации такого подхода как в нашей стране, так и за рубежом.
