*) В числителе указана требуемая средняя прочность бетонов в партии в знаменателе - минимальная = в % от нормируемой прочности (марки) R (Rд).
Таблица 2
|
Число результатов n |
d |
Число результатов n |
d |
Число результатов n |
d |
Число результатов n |
d |
|
2 |
1,13 |
7 |
2,70 |
12 |
3,26 |
17 |
3,59 |
|
3 |
1,69 |
8 |
2,85 |
13 |
3,34 |
18 |
3,64 |
|
4 |
2,06 |
9 |
2,97 |
14 |
3,41 |
18 |
3,69 |
|
5 |
2,33 |
10 |
3,08 |
15 |
3,47 |
20 |
3,73 |
|
6 |
2,53 |
11 |
3,17 |
16 |
3,53 |
|
|
1.10. Статистический контроль и регулирование прочности бетона проводят при условии устоявшегося технологического процесса и при соответствующей отладке лабораторного оборудования, обеспечивающей достоверность получаемых данных испытаний.
Статистический контроль ведут по образцам, приготовленным на бетонном заводе и твердевшим в камере нормального хранения, в соответствии с ГОСТ 10180-74 «Бетон тяжелый. Методы определения прочности».
1.11. Помимо статистического контроля при строительстве бетонного покрытия ведут также нестатистический, дополнительный контроль прочности бетона в целях определения:
сроков открытия движения по участкам покрытия;
прочности бетона при бетонировании в холодное время года, но без применения теплоизоляции;
прочности бетона при бетонировании в холодное время года с теплоизоляцией, покрытия;
влияния перевозки бетона от ЦБЗ к месту укладки.
1.12. Дополнительный контроль прочности бетона в покрытии проводят на участках, построенных из бетона, прочность которого по образцам, приготовленным на бетонном заводе, оказалась ниже минимальной нормативной прочности.
1.13. Настоящие «Методические рекомендации» являются дополнением к действующим нормативным документам по строительству бетонных покрытий автомобильных дорог.
2. Порядок отбора образцов и проведения испытаний
2.1. Статистический контроль прочности бетона ведут по данным испытания образцов в возрасте 7 суток с приведением их прочности к прочности в возрасте 28 суток.
Для этого в процессе строительства каждые сутки на бетонном заводе отбирают по одной пробе бетонной смеси, из которой изготавливают по 3 основных образца для испытания в возрасте 7 суток и через день или несколько дней (см. п. 2.2) по 3 дополнительных образца для испытаний в возрасте 28 суток. Испытываемые в одном возрасте 3 образца представляют собой одну серию.
Для определения прочности бетона при сжатии изготовляют кубы размером 15×15×15 см, а для определения прочности бетона на растяжение при изгибе - балки размером 15×15×60 см.
Допускается вместо кубов испытывать при сжатии половинки балок, если после такой замены внутрисерийный коэффициент вариации не превысит 5 %.
Для изготовления всех образцов в течение суток используют одну пробу бетона. Проба отбирается в любое время суток. При приготовлении бетонной смеси на заводах с непрерывным перемешиванием для отбора проб исключаются первые замесы. Пробы для приготовления образцов на бетонном заводе отбирают из кузова автомобиля-самосвала.
2.2. В зависимости от однородности бетона, определяемой по коэффициенту вариации за контролируемый период и оцениваемой в соответствии с п. 1.2, изготавливают следующее количество образцов:
при удовлетворительной однородности бетона ежедневно изготовляют 3 куба и 3 балки и испытывают их на 7-е сутки, и через день - дополнительно 3 куба и 3 балки, которые испытывают в возрасте 28 суток;
при хорошей однородности дополнительные серии образцов изготавливают через 2 дня;
при отличной однородности дополнительные серии образцов изготавливают один раз в неделю.
2.3. Для обеспечения требуемых марок бетона в начальный период строительства (до накопления достаточного количества данных испытания) при подборе состава бетона на окончательно выбранном составе в лабораторных условиях необходимо не менее двух замесов с изготовлением из каждого замеса по 6 кубов и 6 балок. Одну серию из трех образцов каждого замеса испытывают на 7-е сутки и вторую - на 28-е сутки. Образцы должны храниться в камере нормального хранения с точным соблюдением требуемой температуры твердения.
На основе испытания лабораторных образцов вычисляют внутрисерийные и междусерийные (партионные) средние прочности и коэффициенты вариации, а также коэффициент набора прочности. Эти данные используют в начальный период работы бетонного завода, а также для оценки пригодности лабораторного оборудования к статистическому методу контроля (см. раздел 3).
Коэффициенты вариации по двум замесам (двум сериям 7- и 28-суточного возраста) не должны превышать 10 % (формула 5). В противном случае проверочные испытания повторяют.
2.4. Формы для приготовления образцов должны соответствовать требованиям ГОСТ 10180-74.
Образцы испытывают на прессах, отлаженных и оттарированных по ГОСТ 10180-74. Периодически необходимо проверять точность размеров форм и соответствие этих размеров требованиям ГОСТ 10180-74.
3. Определение пригодности оборудования для статистического метода контроля
3.1. Статистический метод контроля и регулирования прочности бетона выполняют при условии, что лабораторное и заводское оборудование и принятая технология изготовления, хранения и испытания образцов обеспечивают внутрисерийный коэффициент вариации, средний из 20 - 30 серий, не более 5 %. Решение о пригодности оборудования выносится либо на основании обработки данных испытаний прошлого строительного сезона, либо после обработки данных испытаний, полученных в начале текущего строительного сезона. Вначале до накопления достаточного количества данных допускается применять статистический контроль прочности при внутрисерийном коэффициенте вариации, среднем по 6 - 10 сериям, не менее 8 %.
Средний внутрисерийный коэффициент вариации определяют по формуле
, (3)
где и - максимальное и минимальное значение прочности образцов в одной серии;
Т - количество серий;
- средняя прочность бетона из всех образцов в Т сериях;
d - коэффициент, равный 1,69 (для трех образцов в серии).
В расчет включают только те серии, в которых нет отклонения от средней по серии прочности более чем на 15 %.
3.2. В случае если внутрисерийный коэффициент вариации больше 5 %, определяют причину этого явления.
Для этого проводят испытания 3 - 4 серий образцов, приготовленных из лабораторных замесов.
Если в этом случае внутрисерийный коэффициент вариации будет меньше 5 %, причину следует искать в дефектах заводского технологического оборудования, если он будет больше 5 % причина кроется в дефектах лабораторного оборудования и в методике изготовления, хранения и испытания образцов.
4. Определение контролируемых периодов
4.1. Статистический контроль применяют для учета фактической изменчивости прочности:
при регулировании состава бетона или контроле прочности бетона на небольших участках дороги;
промежуточной сдаче заказчику отдельных участков построенного покрытия;
окончательной сдаче заказчику участков дороги, построенных за один строительный сезон.
4.2. Для регулирования состава бетона анализируются данные контроля за неделю, т.е. по 6 сериям.
Этот объем условно называется партией. При пятидневной рабочей неделе попускается в партию включать 5 серий.
Для сдачи отдельных участков дорога в эксплуатацию пользуются данными испытания, накопленными в течение так называемого «контролируемого» периода, равного 1 месяцу или соответственно объему в 3 - 4 партии.
Для оценки прочности бетона при сдаче покрытия, построенного в течение сезона, обрабатывают данные испытаний, накопленные за так называемый «оцениваемый» период, максимальной длительностью 4 - 8 месяцев (сезон) и минимальной - несколько контролируемых периодов, между которыми не наблюдается резких изменений в средней прочности бетона.
4.3. Включение партий в контролируемый период, входящий в оцениваемый (выбор длительности этих периодов), можно производить только в случае, если средние прочности между мелкими партиями, объединяемые в более крупные, не отличаются более чем на 5 %, а коэффициенты вариации в этих партиях различаются не более чем на 2 % и по абсолютной величине не превышают 10 %. Если эти пределы превышены, выполняют контроль по одной или нескольким сходным партиям. При небольшой длительности периодов с резкими отклонениями в прочности (менее 6 серий) для дополнительного анализа возникшего случая пользуются данными дополнительного контроля.
5. Регулирование прочности бетона в процессе строительства
5.1. Контроль и регулирование прочности бетона в начале строительного сезона выполняют на основе партионного статистического контроля с использованием данных испытаний не менее двух партий (т.е. не менее 10 - 12 серий).
В дальнейшем в процессе строительства прочность бетона контролируют и регулируют после испытания каждой последующей партии с использованием данных по предыдущим партиям.
При обработке данных учитывают только те серии, в которых нет отклонений от средней величины прочности по серии в каком-либо образце более чем на 15 %.
Контроль и регулирование прочности по партиям (неделям работы бетонного завода) проводят в такой последовательности.
5.2. В течение первой недели работы ЦБЗ, когда образцы еще не набрали нужного для испытания возраста, состав бетона принимается на основе испытаний двух лабораторных серий (см. п. 2.3).
5.3. В течение второй недели работы завода до накопления достаточного количества данных ведется нестатистический контроль. В случае если после испытания и обработки данных первых двух серий требуемая прочность по табл. 1 окажется выше фактической, необходимо изменить состав бетона в целях повышения его прочности.
5.4. В конце второй недели работы бетонного завода статистически обрабатывают данные испытания первой партии (6 серий). Определяют среднюю партионную прочность при сжатии и на растяжение при изгибе, а также партионный коэффициент вариации.
Среднюю партионную прочность при сжатии или на растяжение при изгибе вычисляют по данным испытания образцов в возрасте 7 суток с приведением этих данных к прочности на 28-й день по формуле
, (4)
где - средние прочности внутри серии из трех образцов;
nn - количество серий (проб) в партии;
KR - коэффициент приведения прочности бетона на 28-е сутки, определяемый по данным лабораторных испытаний.
Определяется также партионный коэффициент вариации в процентах по формуле
, (5)
где и - наибольшая и наименьшая средние прочности по сериям;
d - коэффициент, зависящий от количества серий в партии и определяемый по табл. 2;
KV - коэффициент приведения к коэффициенту вариации по прочности на 28-е сутки, определяемый для первой партии по данным лабораторных испытаний.
Эти вычисления проводят по значениям прочности при сжатии и на растяжение при изгибе.
В зависимости от найденного коэффициента вариации и количества проб в партии по табл. 1 и с учетом п. 1.5 определяют требуемые прочности (средние по партии и минимальные) отдельно при сжатии и на растяжение при изгибе. Если окажется, что требуемые средние и минимальные прочности будут выше фактических, изменяют состав бетона в целях повышения его прочности.
Если требуемая по табл. 1 прочность будет ниже фактической (до получения данных по второй партии), изменяют состав бетона в целях понижения его прочности, но только до половины требуемого снижения и не более чем до уровня марки бетона. Из двух прочностей (при сжатии и на растяжение при изгибе) в расчет принимают только прочности с минимальным значением и прочности с максимальным коэффициентом вариации.
5.5. После получения данных по второй партии (к концу третьей недели работы завода) и определения для нее средней прочности и коэффициента вариации Vп2 поступают следующим образом. Если однородность бетона во второй партии снизилась, т.е. Vп2 > Vп1, то в соответствии с табл. 1 увеличивают прочность бетона до требуемой величины. Если же однородность осталась такой же, как по первой партии, или же повысилась, то оставляют без изменений ранее проведенное снижение прочности (в половинном размере), но без ограничения по марке бетона, а сообразуясь только с ограничениями п. 1.5.
5.6. Получив данные статистической обработки по третьей партии, так же как и выше, при необходимости, повышают прочность до требуемого уровня или понижают - только на половину того, что требуется по табл. 1, по сравнению с ранее проведенным снижением и с учетом ограничений п. 1.5. Например, при одинаковом (на 10 %) требуемом снижении прочности в результате обработки данных второй и третьей партий после статистической обработки результатов второй партии прочность можно снизить на 5 %, а после обработки третьей партии прочность можно снизить еще на 2,5 % (общее снижение - 7,5 %). Аналогично поступают после статистической обработки следующих партий.
5.7. После получения данных по прочности на 28-й день корректируют коэффициент приведения прочности бетона, сравнивая средние прочности по партиям 7- и 28-дневных образцов. При большом количестве 28-дневних образцов по данным их испытания путем сравнения корректируют также и коэффициенты вариации по формуле (5).
