XXIV.     Стабильность производства бетонных работ

A.         Выбуривание бетонных цилиндров

Число и расположение скважин для выбуривания кернов устанавливается строительной лабораторией совместно с проектной организацией. Количество выбуренных кернов на исследуемый блок должно быть не менее 2—3.

Образцы необходимо высверливать в таких местах, чтобы несущая способность конструкции не снижалась. Выбуривать керны рекомендуется по достижении бетоном 30% проектной прочности.

Для выбуривания бетонных цилиндров из конструкции следует использовать специальные станки и установки, например, передвижной станок ИЭ-1801, выпускаемый Одесским заводом строительно-отделочных машин, или универсальный станок конструкции НИИЖБ — Теплопроект.

Размер кернов следует назначать с учетом массивности конструкции и наибольшей крупности заполнителя. Минимальный размер керна должен не менее чем в 4 раза превышать наибольшую крупность заполнителя, использованного для изготовления исследуемой конструкции.

Керны для испытания на прочность обычного тяжелого бетона должны быть диаметром не менее 7 см, с соотношением высоты к диаметру не менее 2. Керны гидротехнического бетона должны быть диаметром 15 и высотой 30 см.

Керны, предназначенные для испытания на прочность, должны иметь параллельные отшлифованные грани. Диаметр и высота кернов для испытаний бетона на водонепроницаемость и морозостойкость должны быть не менее 15 см.

B.         Фактическая прочность бетона

Испытания бетонных кернов на прочность, морозостойкость и водонепроницаемость должны производиться в соответствии с требованиями действующих стандартов.

Статистический контроль прочности и однородности бетона (ГОСТ 18105—72). Фактическая прочность бетона является одной из основных характеристик, контролируемых на различных этапах производства бетонных работ. Ее контролируют по результатам испытаний образцов. Неразрушающие методы контроля дают возможность лишь оценить порядок полученной прочности. Они либо недостаточно точны, либо позволяют получить сведения о прочности части бетона конструкции, например, в ее поверхностном слое.

Прочность бетона применяется во многих случаях как косвенная характеристика других физико-механических свойств материала, а ее изменение в процессе технологической обработки служит иногда единственно надежным критерием оценки производственного процесса.

При проверке прочности бетона обязательным является испытание образцов на сжатие. Испытание на осевое растяжение или растяжение при изгибе выполняется по требованию проекта. Бетон для дорожного и аэродромного строительства следует испытывать на растяжение при изгибе.

C.         Расчетная прочность бетона

Процесс испытания образцов регламентирован стандартами, а перечень и характеристики применяемого при этом оборудования приведены в литературе. В этом вопросе интерес представляет организация статистического контроля, оценки прочности и однородности бетона, детали которого изложены в соответствующем стандарте. Учитывая народнохозяйственное значение этого мероприятия, следует остановиться на его основных положениях.

Известно, что расчетная прочность бетона при проектировании железобетонных конструкций принимается значительно меньшей нормативного значения. Это вызвано тем, что прочность бетона является случайной, в вероятностном смысле, величиной и может принимать различные значения при постоянном среднем. Наименьшее из полученных значений не должно быть по крайней мере меньше расчетной прочности, так как в противном случае не гарантируется нормальная эксплуатация конструкции.

Разрушение даже одной конструкции может вызвать неприятные последствия, поэтому при постановке гипотезы Кт\п-Кр (Вр— расчетная прочность бетона) следует принимать высокий уровень значимости. В отечественной практике обычно принимают а=0,0027, а в некоторых странах регламентируют а=0,05 и даже 0,10. Так как ряд определения прочности достаточно хорошо описывается нормальным законом.

D.         Оценка нормативной прочности

Анализируя это выражение, можно прийти к выводу, что с уменьшением среднего квадратичного отклонения уменьшается разность между средним и минимальным значениями прочности бетона при заданном уровне значимости.

Проведенные многими авторами исследования показывают, что коэффициент вариации (изменчивости) хорошо характеризует стабильность производства бетонных работ вне зависимости от абсолютного значения прочности бетона. Этот показатель и принят основным при оценке однородности и прочности бетона. Поэтому, проведя несложные преобразования, запишем предыдущее выражение в более удобном виде и введем основное ограничение.

Так как средняя прочность является оценкой нормативной прочности, производственная деятельность должна быть направлена на снижение коэффициента вариации, что влечет за собой возможность уменьшения нормативной прочности бетона. Действительно, если два предприятия, выпускают один вид продукции с одинаковым значением нормативной прочности бетона.

Ввиду того, что расчетная прочность бетона одинакова для обоих предприятий, логично предположить что в этом случае нормативная прочность бетона на предприятии с меньшим значением коэффициента вариации.

Таким образом, нормируемая прочность бетона на втором предприятии может быть снижена. Это снижение достаточно ощутимо. По мнению некоторых авторов, уменьшение коэффициента вариации с 15—20 до 5% ведет к сокращению расхода цемента на 8—10%.