Міністерство науки і освіти України
Одеська державна академія будівництва і архітектури
Кафедра виробництва будівельних виробів і конструкцій
Курсова робота
По курсу: Управління якістю будівельних матеріалів
Контроль якості у виробництві збірних залізобетонних виробів
Виконав: ст. гр. ПСК 441
Голишев А.А.
Прийняла: Макарова С.С.
Одеса 2009
1.Теорітіческая частина
1.1 Контроль якості у виробництві збірних залізобетонних виробів
Контроль якостi виробництва бетонних та залізобетонних виробів повинен здійснюватися лабораторією відділом технічного контролю підприємства-виробника відповідно до системи якості шляхом проведення вступного контролю матерiалiв та комплектуючих елементів операційного контролю виконання всіх технологічних процесів та приймального контролю якості виготовленої товарної продукції.
До товарної продукції крім бетонних, залізобетонних виробів належать також бетонні і розчинні суміші, арматурні вироби та закладні елементи.
Вхідний контроль, що надходять на підприємства матеріалів і комплектувальних елементів проводиться шляхом зіставлення даних наведених у паспортах або сертифікати на ці матеріали та елементи і результатів їх зовнішнього огляду, а також контрольних випробувань, пробних вибірок, вид, періодичність та обсяг яких здійснюється в стандартах і технічних умовах на ці матеріали. Здійснюється також періодичний контроль за дотриманням правил і термінів зберігання матеріалів і комплектувальних елементів.
При виконанні кожного технологічного процесу повинні виробляється такі контрольні операції: вхідний контроль матерiалiв i комплексних елементів; контроль стану обладнання, форм, пристосувань, інструментів, приладів; операційний контроль якості виконання технологічних операцій.
Крім того, готові бетонні і розчинні суміші, арматурні вироби та закладні елементи повинні пройти приймальний контроль якості відповідно до вимог ДБН А.3.1-7-96, викладеними додатками Г і Д.
Організацію, періодичність і методи проведення вхідного та операційного контролю встановлюють технологіями документації виробництва в залежності від виду виготовлюваних виробiв та прийнятої технології відповідно до рекомендацій посібники до ДБН А.3.1-7-96.
Приймальний контроль якості готових бетонних і залізобетонних виробів слід проводити відповідно до вимог ДБН А.3.1.-7-96, викладені в додатку Е.
1.2 Статичні методи контролю якості бетону
У зв'язку з неминучим коливанням властивостей сировини і технологічних параметрів процесу приготування та твердіння бетону в реальних виробничих умовах мають місце відхилення міцності бетону від його середнього значення.
У зв'язку з тим, що міцність бетону формується від одночасного впливу великого числа незалежних факторів, то вона підпорядковується нормальному розподілу. Щільність ймовірності для нормального розподілу описується функцією:
=
×
,
де R-середнє значення міцності;
- Поточне значення міцності;
N-номер партії зразка;
X-число незалежних факторів;
S-середнє квадратичне відхилення;
S = ,
де n-кількість досвідчених зразків.
Криві нормального розподілу міцності δ при різних коефіцієнтах варіації від 5 до 20% представлені на малюнку 1. У межах ± S лежить близько 60% всіх значень, в межах 1.64 S близько 90%, в межах 2 S - 95%, в межах 3 S - 99.7%.
В даний час відповідно до чинних стандартів якість бетону оцінюється не тільки середнім значенням міцності R, але і коефіцієнтом варіації υ. Коефіцієнт варіації υ є відносною мірою розсіювання результатів випробування і визначається за формулою:
υ =
Чим більше коефіцієнт варіації, тим нестабільнішою технологічний процес вироби, тобто тим більша ймовірність значного відхилення міцності від середнього значення і навпаки - при малому коефіцієнті варіації ймовірність появи значних відхилень від середнього мала і технологічний процес можна вважати стабільним. При υ <5% технологія може оцінюватися як відмінна; при υ = 5-10% - як гарна; при υ = 10-20% - задовільна; при υ> 20% - незадовільна.
У нормах проектування бетонних і з / б конструкцій прийнята 95%-я забезпеченість, нормативи опору бетону, тобто 5%-а ймовірність появи міцності нижче нормативних значень. Відповідно до діючих стандартів нормативний коефіцієнт варіації міцності бетону прийнятий рівним 13.5%. Користуючись функцією нормального розподілу при відомих параметрах R і S можна визначити ймовірність виходу міцності за ту чи іншу кордон. Для цього використовуються табличні значення функції нормального розподілу. За умови 95%-ої забезпеченості нормативного опору бетону по відомим параметрам R і , Характерним для конкретного виробництва, можна визначити нормативну міцність бетону:
= R-1.64 υ R = R (1-1.64 υ)
Міцність бетону, що приймається у розрахунках з / б конструкцій враховує можливі відхилення нестатичні порядку, тобто грубі відхилення, на приклад такі як використання цементу інший активності, збій в роботі дозувального обладнання, помилкове використання неякісних заповнювачів і т. д. Розрахункова величина міцності бетону визначається за формулою:
,
де - Коефіцієнт безпеки, що враховує можливі відхилення нестатичні порядку.
У нормах проектування для важкого бетону коефіцієнт приймається рівним 1,3. Так, наприклад, для бетону з середнім значенням міцності R = 20 МПа і нормативним коефіцієнтом варіації V = 18,5% нормативні розрахункові міцності будуть рівні:
= 20 (1-1,64 × 0,135) = 16 МПа
= 16 / 1,3 = 12 МПа
Таким чином, для 95%-го забезпечення несучої здатності конструкції при середній міцності бетону рівною 20МПа, розрахункову міцність бетону в конструкції приймаємо рівної 12МПа.
При заданих значеннях і
необхідну середню міцність бетону розраховуємо за формулою:
З формули випливає, що необхідна середня міцність бетону дорівнює нормативної тільки в тому випадку, якщо коефіцієнт варіації = 0, що практично неможливо. Зі збільшенням коефіцієнта варіації необхідна середня міцність бетону підвищується. При всіх інших рівних умовах збільшення необхідної міцності досягається збільшенням В / Ц, що призводить до збільшення витрати цементу.
2. Практична частина
2.1 Визначення коефіцієнта варіації міцності бетону
Для наочності і зручності визначаємо коефіцієнт варіації міцності бетону:
,
де R - середнє Арифметичні значення заданих показників міцності бетону,
S - середні квадратичні відхилення міцності, які визначаються за формулою:
,
де - Поточне значення міцності бетону;
n - кількість заданих значень міцності бетону, в нашому випадку n = 101.
Σ (R - R i) 2 = 53,655 МПа
2.2 Визначення складу важкого бетону забезпечує 95%-ю надійність при нормативному коефіцієнті варіації міцності бетону
1. Необхідна міцність бетону для заданого класу В25. При нормативному коефіцієнті варіації v = 13,5%.
R = ,
де 1,64 - статичний коефіцієнт при 95%-ї забезпеченості.
2. За емпіричним формулам Боломея-Скрамтаєва знаходимо умови, виконання яких забезпечує задану міцність затверділого бетону, тобто визначаємо необхідну водо-цементне відношення.
При В / Ц <0,4
При В / Ц 0,4
де: А і А 1 - Імперична коефіцієнти, що характеризують якість заповнювачів. У відповідності заданим заповнювачі прийняті рядового якості слід А = 0,6, а А 1 = 0,4.
R ц - марка цементу, задана в завданні і становить М300 кгс / см 2.
R - необхідна міцність бетону для заданого класу при нормативному коефіцієнті варіації.
3. Користуючись таблицею ДБН А.3.1.-8-96 визначаємо орієнтовний витрата води для забезпечення заданої легкоукладальності бетонної суміші рівної Ж2. При граничній крупності зерен щебеню 40мм, витрата води дорівнює В = 145л.
4. Знаючи В / Ц і В визначаємо витрата цементу на 1 м 3.
кг / м 3
Зменшення витрати цементу до певних значень підвищує небезпеку розшарування бетонної суміші і може призвести до появи в суміші мікро і макро пустот, що призводить до зниження міцності та довговічності бетону.
При виготовленні армованих залізобетонних виробів мінімальний витрата цементу бетону на щільних заповнювачах повинен бути не менше 220 кг / м 3, max не більше 600 кг / м 3.
Мінімальна витрата цементу менше розрахункового, отже приймаємо розрахункове значення витрати цементу Ц = 220
5. Витрата великого заповнювача визначаємо за формулою:
, Кг
V щ = 0,509
= 1,1
= 2650 кг / м 3 = 2,65
= 1300 кг / м 3 = 1,3
кг
6. Витрата піску визначаємо виходячи з умови відсутнього обсягу до 1000л.
957,65 кг
Перевірка: Таблиця 1 - Сума абсолютних обсягів усіх компонентів повинна дорівнювати 1000л.
Компоненти бетону
Витрати, кг / м 3
Щільність, г / см 3
Обсяг, л
Цемент
82,86
3,11
26,64
Пісок
957,65
2,65
361,38
Щебінь
1237,5
2,65
466,98
Вода
145
1
145
Сума абсолютних обсягів 1000 л.
2. 3 Визначення складу важкого бетону забезпечує 95%-ю надійність при фактичному коефіцієнті варіації міцності бетону.
1. Необхідна міцність бетону для заданого класу В10. При фактичному коефіцієнті варіації v = 7,3%.
V = S / R × 100% = 0,73 / 10 × 100% = 7,3%
=
= 0,73
R = ,
Визначаємо необхідну водо-цементне відношення.
При В / Ц <0,4
3. Користуючись таблицею ДБН А.3.1.-8-96 визначаємо орієнтовний витрата води для забезпечення заданої легкоукладальності бетонної суміші рівної Ж2. При граничній крупності зерен щебеню 40мм, витрата води дорівнює В = 145л.
4. Знаючи В / Ц і В визначаємо витрата цементу на 1 м 3.
кг / м 3
Мінімальна витрата цементу більше розрахункового, отже приймаємо мінімальне значення витрати цементу Ц = 220кг / м 3.
5. Витрата великого заповнювача визначаємо за формулою:
, Кг
кг
6. Витрата піску визначаємо виходячи з умови відсутнього обсягу до 1000л.
888,48 кг
Перевірка:
Таблиця 2 - Сума абсолютних обсягів усіх компонентів повинна дорівнювати 1000л.
Компоненти бетону
Витрати, кг / м 3
Щільність, г / см 3
Обсяг, л
Цемент
164,03
3,11
52,75
Пісок
888,48
2,65
335,27
Щебінь
1237,5
2,65
466,98
Вода
145
1
145
Сума абсолютних обсягів 1000 л.
Висновки
1. Виходячи з фактичного коефіцієнта варіації міцності бетону, рівного v = 7,3%, можна зробити висновок про рівень організації виробництва, що в порівнянні складу при нормативному коефіцієнті варіації, призводить до неекономіі цементу.
На виробництві забезпечується висока якість бетону, здійснюється якісний контроль виробництва виробів шляхом проведення вхідного, операційного та приймального контролю.
Рекомендації: На даний час гостро стоїть питання підвищення цін на в'яжучі. Тому пропоную використовувати пластифікуючі добавки при проектуванні складу бетону, що істотно зменшить витрату в'яжучого при незначної втрати міцності бетону.