МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ (СОЮЗДОРНИИ)
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СТАТИСТИЧЕСКОМУ МЕТОДУ КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ И ОДНОРОДНОСТИ БЕТОНА ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ДОРОЖНЫХ И АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ
Одобрены Минтрансстроем
Москва 1977
Изложен порядок проведения статистического контроля прочности бетона при строительстве цементобетонных дорожных и аэродромных покрытий, рассмотрены методы назначения марок бетона с учетом его неоднородности, метопы регулирования прочности бетона в процессе строительства, а также приведены формы документации по статистическому контролю, предъявляемые заказчику при сдаче цементобетонного покрытия в эксплуатацию.
Предисловие
«Методические рекомендации по статистическому методу контроля и оценки прочности и однородности бетона при строительстве дорожных и аэродромных покрытий» разработаны на основе и в развитие ГОСТ 18105-72 «Бетоны, контроль и оценка однородности и прочности» и «Руководства по статистическим методам контроля и оценки прочности бетона с учетом его неоднородности по ГОСТ 18105-72» с учетом особенностей технологии строительства бетонных дорожных и аэродромных покрытий строительными организациями Главдорстроя.
В «Методических рекомендациях» изложен порядок статистического контроля прочности бетона при строительстве цементобетонных дорожных и аэродромных покрытий, рассмотрены методы назначения марок бетона с учетом его неоднородности, методы регулирования прочности бетона в процессе строительства.
Внедрение статистического метода контроля прочности и однородности дорожного бетона будет способствовать повышению качества строительства бетонных покрытий и при высокой однородности бетона по прочности позволит экономить цемент.
«Методические рекомендации» разработали кандидаты технических наук В.С. Орловский и А.М. Шейнин при участии канд. техн. наук А.Н. Защепина.
При составлении «Методических рекомендаций» учтены замечания и пожелания рецензентов Е.Д. Козлова и В.А. Пискарева (ВНИИжелезобетон), а также В.А. Дорфа (Оргэнергострой).
Все отзывы и замечания просьба направлять по адресу: 143900 Балашиха-6 Московской обл., Союздорнии.
1. Общие положения
1.1. В процессе строительства монолитных бетонных дорожных и аэродромных покрытий различные производственные факторы влияют на прочность бетона, которая колеблется в некотором интервале в общем случае в соответствии с законом нормального распределения.
Настоящие Методические рекомендации» устанавливают правила статистического контроля прочности и неоднородности бетона:
а) для получения достоверных данных о фактической прочности бетона;
б) оценки однородности бетона;
в) регулирования прочности бетона в процессе строительства.
В зависимости от однородности бетона устанавливаются оценка качества строительства, величины допускаемых отклонений в прочности бетона и пределы возможных изменений состава бетона без ухудшения его качества в процессе строительства, а также количество и порядок отбора контрольных образцов.
1.2. Статистическим контролем устанавливаются фактические средние и минимальные прочности бетона при сжатии и на растяжение при изгибе и соответствующие им коэффициенты вариации V:
а) по сериям (пробам), состоящим из нескольких образцов (;, Vс);
б) по партиям, состоящим из нескольких серий (;; Vп);
в) за контролируемый период при промежуточной сдаче участка покрытия в эксплуатацию или в конце месяца (;; Vк);
г) за оцениваемый период при сдаче покрытия в эксплуатацию или в конце строительного сезона (;; Vо).
За минимальную прочность по партиям за контролируемый либо за оцениваемый периоды принимают минимальную среднюю прочность какой-либо серии.
Для проведения статистического контроля, исходя из средних величин по ряду строительных объектов и средних величин за оцениваемый период, устанавливают нормативные значения минимальных прочностей , средних прочностей и коэффициентов вариации Vн.
Для назначения проектной прочности бетона, гарантирующей требуемое качество бетона с учетом объективно существующей его неоднородности и являющейся исходной величиной для установления норм расхода цемента, определяют директивную марку бетона по прочности Rд, которая в некоторых случаях может быть выше проектной марки бетона по прочности R.
В процессе строительства, в зависимости от фактических коэффициентов вариации, устанавливают также так называемую требуемую партионную прочность бетона (как минимальную, так и среднюю), служащую ориентиром при регулировании прочности бетона.
1.3. Определяемые настоящими «Методическими рекомендациями» статистические величины имеют обеспеченность 97,7 %, т.е. в 977 случаях из 1000 фактические значения прочности будут выше вычисленного минимального значения, а в 23 случаях они могут быть ниже. При этом предполагается, что минимальное нормативное сопротивление бетона (среднее за сезон и среднее по ряду объектов) находится в следующей зависимости от марочной прочности R:
= (1 - 2 Vн) R, (1)
а нормативный коэффициент вариации Vн = 13,5 %.
В практике строительства в зависимости от налаженности технологического процесса приготовления бетона и точности принятых методов контроля коэффициент вариации может иметь различную величину. Приняв минимальную нормативную прочность величиной исходной и базовой, т.е. постоянной, получаем, что при фактическом коэффициенте вариации V, большем, чем нормируемая величина (13,5 %), средняя прочность бетона должна быть выше марочной, а при V, меньшем, чем 13,5 %, наоборот, может быть более низкой, чем марочная, без ущерба для минимальной нормативной прочности бетона.
В первом случае строительная организация перерасходует цемент для завышения средней прочности бетона, а во втором есть возможность уменьшить расход цемента.
1.4. Снижение расхода цемента при высокой однородности бетона по прочности попускается только до уровня, обеспечивающего требуемую морозостойкость бетона при условии:
применения пластифицирующих и воздухововлекающих добавок;
использования составов и методов уплотнения бетонной смеси и отделки поверхности покрытия, которые в комплексе обеспечивают по всей толщине покрытия, включая и верхний слой, требуемое качество бетона;
обеспечения водоцементного отношения в требуемых по ГОСТ 8424-72 пределах.
1.5. Для каждого конкретного случая, в зависимости от указанных условий, учитывая неизбежную неоднородность бетона, можно применять следующие варианты выбора исходной директивной или марочной прочности бетона и определения пределов статистического регулирования прочности в процессе строительства:
а) требуемое водоцементное отношение в бетонной смеси обеспечивается при снижении средней нормативной прочности бетона по сравнению с марочной более чем на 10 %; в процессе строительства специальной проверки качества верхнего слоя покрытия не предусматривается. В этом случае устанавливается, что при высокой однородности бетона средняя нормативная прочность бетона может быть снижена против марочной не более чем на 10 %, т.е. = 0,9 R;
минимальная нормативная прочность = 0,73 R;
директивная прочность, служащая основой для нормирования исходного расхода цемента, равна марочной, т.е. Rд = R;
б) требуемое водоцементное отношение обеспечивается при снижении средней нормативной прочности только до 10 % (например, для бетонов с небольшим расходом цемента); специальной проверки качества верхнего слоя покрытия не предусматривается.
В этом случае снижение средней нормативной прочности бетона при высокой его однородности допускается только до предела, при котором водоцементное отношение находится на требуемом (по ГОСТ 8424-72) уровне. Средняя нормативная прочность находится в пределах 0,9 R < < R. Директивная прочность должна быть на 10 % выше средней нормативной, т.е. Rд = 1,1 , что выше марочной. Минимальная нормативная прочность должна быть равна = 0,73 Rд;
в) по требованию заказчика может быть установлено, что средняя нормативная прочность должна быть равна марочной, т.е. = R.
Для обеспечения этого условия с учетом неоднородности бетона необходимо установить директивную прочность на 10 % выше марочной, т.е. Rд = 1,1 R, а минимальную установить равной = 0,73 Rд;
г) для особых климатических условий заказчик может установить ограничения не по средней прочности, как в предыдущих случаях, а по минимальной, например, установить, чтобы минимальная нормативная прочность была не менее марочной: = R или = 0,9 R (при сжатии) и = 0,95 R (на растяжение при изгибе). В этом случае директивная прочность должна быть равна Rд = , а среднюю прочность при высокой однородности бетона можно снижать по сравнению с директивной без каких-либо ограничений. В последнем случае расход цемента увеличивается уже при коэффициенте вариации более 5 %.
Нормативные величины прочности выбирают на основе тщательного учета различных производственных и экономических факторов, обеспечивая, с одной стороны, требуемую морозостойкость бетона и, с другой, - исключая лишний расход цемента.
Принятую на основе анализа директивную прочность бетона (т.е. марка бетона с учетом его неоднородности) следует указывать в проектных документах. Одновременно с марочной в проекте должны указываться минимальные и средние нормативные прочности бетона. Приведенные в проекте величины прочности бетона следует согласовывать со строительной организацией, обеспечивающей их выполнение.
В случае отсутствия в проекте специальных указаний при статистическом контроле прочности бетона следует руководствоваться п. 1.5, а и б.
1.6. При небольших объемах строительства, когда общего количества образцов недостаточно для статистического контроля, выполняют нестатистический контроль. В этом случае сохраняется порядок отбора образцов и проведения испытаний, рекомендуемый настоящими «Методическими рекомендациями».
Прочность бетона считается отвечающей требованиям, если средняя прочность, относящаяся к испытанию одной серии, будет не ниже 1,1 от марочной, т.е. 1,1 R, или, при большем количестве серий, - не менее величин, указанных в табл. 1 и 2 для соответствующего количества серий.
1.7. В зависимости от достигнутой при строительстве однородности бетона при приемке покрытия в эксплуатацию однородность бетона оценивают по следующей шкале.
При коэффициенте вариации V (за оцениваемый период) от 13,5 до 20 % однородность бетона оценивается «удовлетворительно». При V в пределах 13,5 - 8 % однородность бетона оценивается «хорошо» и при V менее 8 % - «отлично».
В последнем случае (но при применении вариантов частичного регулирования прочности бетона) фактическая расчетная прочность увеличивается против расчетных величин по «Указаниям по проектированию аэродромных покрытий» СН 120-70 и становится равной
(2)
1.8. Качество бетона считается неудовлетворительным на каком-либо участке покрытия, если образцы на этом участке показали серийные прочности , меньшие указанных в п. 1.5 минимальных нормативных величин, или партионный коэффициент вариации превышает 16 %, а за оцениваемый период - больше 20 %.
При неудовлетворительном качестве бетона дополнительно оценивают прочность по результатам испытания кернов, выбуренных из покрытия.
Возможность эксплуатации покрытия в том случае должна быть согласована с проектной организацией и заказчиком.
1.9. При сдаче покрытия, устроенного в осенний или зимний период, допускается минимальная средняя внутрисерийная прочность (минимально допустимая для партии), равная 0,6 R, при условии, что минимальные и средние прочности при последующем твердении достигнут величин, указанных в пп. 1.5 и 1.6, причем эти величины подтверждены испытанием бетона, твердевшего в нормальных условиях.
Таблица 1
|
Vn (при n = 1 Vc), % |
Число серий (проб) nn |
||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
10 |
30 и более |
|
4 |
82 |
81* 78 |
81 78 |
81 78 |
80 77 |
80 77 |
80 77 |
|
5 |
86 |
84 79 |
83 79 |
83 79 |
83 78 |
82 78 |
81 78 |
|
6 |
87 |
86 81 |
85 80 |
85 80 |
85 80 |
84 79 |
83 78 |
|
7 |
90 |
88 82 |
88 82 |
87 81 |
87 81 |
86 81 |
83 79 |
|
8 |
93 |
91 84 |
90 83 |
90 83 |
89 83 |
89 82 |
87 80 |
|
9 |
98 |
94 85 |
93 85 |
92 84 |
92 84 |
91 83 |
89 81 |
|
10 |
99 |
97 88 |
96 87 |
95 86 |
94 85 |
94 85 |
91 82 |
|
11 |
102 |
100 89 |
99 88 |
98 88 |
97 87 |
96 85 |
93 83 |
|
12 |
108 |
103 91 |
102 90 |
101 89 |
100 88 |
99 87 |
96 85 |
|
13 |
109 |
108 93 |
105 92 |
104 91 |
103 90 |
102 89 |
99 86 |
|
14 |
113 |
110 96 |
108 94 |
107 93 |
106 92 |
105 91 |
102 87 |
|
18 |
117 |
114 98 |
112 96 |
111 95 |
110 94 |
108 93 |
105 89 |
|
16 |
|
118 100 |
116 99 |
115 97 |
113 96 |
112 95 |
108 91 |
