автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Системное управление качеством бетона (монография)

Г» г* * < ,

и 0232

/

>

/

КИЕВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫ Й ИНСТИТУТ

СИСТЕМНОЕ УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ БЕТОНА /Монография/

05,23.05 — Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

ПИРОГОВ ВАСИЛИЙ АНДРЕЕВИЧ

Ъ

КИЕВ - 1992

Работа выполнена в Киевском ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительном институте на кафедре "Строительные материалы" .

Научный руководитель - кандидат.технических наук,

доцент Н.Р.Чериянин

Официальные, оппоненты - доктор технических наук,

Ведущее предприятие - ЕНСТЕТуТ "КИвВСКИЙ СтрОЙПрое

сов на заседании специализированного совета К 068„05.06 "Строительные материалы и изделия'. Осномния и фундаменты", по специальности 05.23.05 - "Строительные материалы и изделия" Киевского ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительного института по адресу: 25203?, Киев-37, ВоздухофлоюкиЯ проспект,91, в зале заседаний Совета института.

С диссертацией можно ознакомиться в с\яблио1еке Киевокого i льного инс-

npo^sccop М.Ю.Ленинский

кандидат технических наук Н.И.Сытник

Ученый секретарь слециализированноги совета канд.техн.на^к

А.В.Голубничий

ЬЛиО I

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

I '¿им _ [

Актуальность работа. В услозиях государственной и рыночной экономики я промышленного производства качество продукции является проблемой, требующей определениях затрат как материальных, сак и финансовых.

Повнзеяие уровня качества сравнительно с ранее достигнуты«, гребует дополнительных затрат разових - на интеллектуальнуа и троазводстзенну» деятельность по совершенствования уровня техно-иогии и постоянна - на поддержание достигнутого со уровня.

Эти элеизйтарнда полагают кепролсшш до» всех отраслей производства, для всех в::доз прошетгсиной продукций.

ГОСТ 18105-83 "Еетойц. Правила контроля качества" (как и пре-ИГчУгуе его редакции 1372 и 1980 гз.) нормативно обеспачивагг гникалвнуа возиоякость повии0!Мя наденностк яелезобетонных кон-:трукций за счет обеспечения расчотшх и иориатнвных сопротивле-шЯ бетона, с одногре'-геакны снижение« затрат по основному и наи-5олее дорогостоящему материалу - цементу.

Эта возможность нормативно обосновывается методами иатематц-го-статистаческого контроля - повышения надежности конструкций зрй скиеняк значений коз^фицяекта вариации прочности бетонауп, згокевик среднего уровня прочности бетона Цу и соразмерным сок-завднаги расходов аеизата.

Однако эта возионяоеть повсеместно в отрасли не реализуется, 5 чей позволило убедиться инспектирование нескольких десятков газодов ЖШ-'ШК сйстсиш б. йинпромстроя Украины и ознакомление ; положение« дел за пределам республики. В лучаем случае "внедрение" стандарта завершалось систематическими расчетами значений Ун по отдельна иаркаа бетона без принятия каких-либо управляющее решений и реализации улразляащих воздействий, предусматривает« стандартом. Ярячиной тому является отсутствие методических реяений я инструктивной документации по всестороннему ис-нользозанзэ инженерно-экономической эффективности стандарта (если не считать инструкцию по правилам расчета г.).

Рабо--;з,т гипотеза: реализация мнкенерно-эконоиической эффективности ГОСТ 18105-82 "Бетоны. Правила контроля прочности" зоз-:.:огаа лизь при осуществлении системного управления качеством бе-гона по одекке: коэффициента вариации его прочности по этому з?аздарту. т

Цзлъ диосет'Т'П.конков работа - исчерпывающа использование инхеиерно-экономической эффективности. ГОСТ 18105-86 путем разработки и опытного освоения специальных методов и приборных средств получения контрольно:! информации но общепринятым и предложенным качествоиным показателям исходных материалов, бетонных, смесей и бетона, расчета рецептурно-технологических управляющих решений СУР) и реализации целенаправленных управляющих воздействий (УВ),

Научная новизна состоит в разработка ряда новых методов и приборных средств..исследований, изучение функциональных и корреля ционных зависимостей прочности бетона и еа изменчивости от рецептур но-технологических факторов в лабораторных условиях и в реальном промышленной производстве.

Имеются 4 авторских свидетельства.

Автор защищает:

- догвхиодогкчзокое обеспеченна качества бетона: качественные показатели поставок цемента, договорные отношения о поставщиками, правила размещения''и хранения цемента и заполнителей}

- социологическое обеспечение качества на примере роли человеческого фактора - операторов бетонных заводов,*

- информационное обеспечение, как условие принятия своевременных, эффективных УР: получение, накопление, машинная обработка, передача, использование специальных отраслевых и производственных потоков информации;

- математическое обеспечение (МО), как комплекс источников

и методов обработки (в той числе ыатекатико-статистической) пэр-;, вичной информации для принятия УР; методологические особенности МО при статистическом контроле качества в бетоноведении; предложенные ассоциативные математические дланы эксперимента} постановка машинных программ "Качество" ("К-1" - "К-5"; "АОД" - "АРУР")»

- контрольное обеспечение качества: производственно-технологический контроль - карты входного, операционного и приемочного контролен; анализ частоты брака смесей, конструкций по их признакам, разработка упреждающих мер;

- метрологическое обеспечение: его методически«, организационные и нормативные основы в бетоноведении;

- лабораторное обеспечение: предложены новые методы р приборы испытаний (продиктованные Системой управления качеством бвто-

и а) - ди,$<> ¿ренцировакнчя активность цемента ДАЦ, дифференцированная п,?ототвость щебня ДЩ (пустотомер); оценка?удельно!) поверхности песка методом гидростатической фильтрации (гидростат); проч-

Е

юсть бетона в конструкциях иеразруюакщим методой (У;К7);

- назначение, оперативное корректирование и периодические кор->екции составов бетона: изучение изменчивости начеетаекк^ покаэп-гелеИ заполнителе/) и цемента; определение их иода.чыг.:х значений; засчвты и назначения олорних составов о'етона; построение расчетных графиков и номограмм; ;опоративноо корректирование расходов лтолкияалай по данным ..входного контроля; периодические коррекции зреднего уровня прочности £у по даннкм статистического контроля прочности £б;

- дискретные интервалы К, у,. Ац и Ц/В в расчетно-гра^ичоских зависимостях типа Цу = (Ац I Ц/В).

Практическая ценность и внедрение результатов. Цель работы обеспечивается и ее актуальность подтверждается системой разработанных и освоенных методов и средств получения разносторонней и . своевременной контрольной информации, как источника для принятия целевых .управляющих решений, разностороннего обеспечения качества и надеянооти железобетонных конструкция при рациональном расходовании цемента, т.о. реализации нормативной возможности, представленной ГОСТ 18105-85.

Результаты разработок, исследований и опытной их проверки в производственньк условиях на арендной предприятии Гаспринскои А,П. "Стройконструкция" реализуется с 1Л0.90. Годовой экономический эффект за счет экономного расходования цемента, сокращения обье-ыов забракованных конструкция и конструкция, используемых не по назначению (под сокращенные нагрузки) составил 107,7 тыс.руб.з год.

Апробация исследований. Основные положения работы докладывались и обсуждались на конференциях и семинарах:

"Опыт статистического контроля и регулирования качества бетона", Ленинград, ЛДНТП, 1569, [I].

"Метрологическое обеспечение в производстве железобетонных конструкций", Киев, ВДНТП, '¡"Знание", 1975, [7].

"Маганно-Ьриектированный метод проектирования составов бетона % М., ВДНТП, 1982» :

Публикации. По теиатикэ диссертации опубликована 41 работа.

Структура и обьем работы. Диссертация представлена з гаде монографии "Системное управление качеством .бетона", Киев, ."Будхвель-ник", 1990, 224 е., состоит из 5>лав, списка литературы из 4-1 наименований, иллюстрируется 36 рисунками, включает 38 таблицы. Приложение - акт внедрения Системы.

С1ЮТЙШ0Е УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВО!.! БЕТОНА

Представляемая работа является попыткой обобщения и краткого излонзния методов и средств Системного управления качеством бетона. .

Работа включает пять разделов: 1-3 раздели являются неотъемлемой частью Системы, каждый из них определяет свой локальный эффект управления. Однако, основнуи теоретическую, методическую и прикладную часть Системы составляют 4 и 5 разделы,

РАЗДЕЛ I. ДОШНОЛОШЕСКОЕ 0Е2СЛЕЧШШЗ качества бетона включает: материально-техническое обеспечение, размещение и хранение цементов и заполнителей, социологическое обеспечение качества работ.

Факторы материально-технического обеспечения существенно от-личаятся от других факторов качества бетона, го-лервых, тем, что их влияние предопределяется задолго до начала приготовления батон . них смесей,' а управляющие решения и воздействия на ати факторы, носят, как правило, упреждающий, организационно-управленческий характер.

Критериями качества поставок цемента и их количественными оценками могут быть:

нормативная и фактическая средневзвешенные марки цементов:

I '

соотношение фактической за период и нормативной средневзвешенных марок цемента Кч = : Мн, позволяющее оценивать возможность эффективного расходования ц-шёнтов. Из изученных 29 предприятий лишь II (37$) били.обеспечены цементами соразмерных марок;

количество поставщиков цемента по видам Пв, маркам Им и по видомаркам Пвм изучено в 52 ЗЕБК. Большинство из них (21 или 40,4$) имели по 5 и.6 поставщиков;

равномерность поставок цементов рассматривалась поквартально, подекадно по признакам: общего объема поставок (Зо , в тоннах, по его отдельным паркам и по средневзвешенной марке;.

накопительный запас цемента оценивался по значениям Кз - коэффициента вариации декадных поставок (при нормированном в б. Мин-проыстрое УССР декадном его запасе (рис. 1.1) планомерные поставки тлели 5 ЗЗСБК (иди 24%), неритмичные - 8 31СБК (38%) и бесплановые, имевшие цельносыенные простои из-за отсутствия цемента 8 3,:.Ь'К (38/5).

Изучались и количественно огмгпвалиоы экстремальные уровни lanacoB цемента, в той число бесплановые поставки по количеству ! маркам, а такие постоянно поставщиков, сменяемость цементов . [о их зидац, тларкаи и по поставщиком.

СОЦИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Объектом социологического обследования был персонал операто-!0в бетоиосмеситолышх цехов, так как более 20% цемента расходу-1тся ценхраи'.зовано на БСЦ - з средней накднЕ оператор дозируе1? ;о 6,0 тыс.тонн цоиэнта в год.

Изучено распределение операторов (213 человек) по квалпфика-[киннш разрядам, по стану работы по 24 3KS.K, по общему и профес-¡иональному образовании, по среднемесячной лаработной плато и юстоянию рабочего места по признакам! освещенности, вентиляции, [нлезавдты, виброзащнты, влажности, чистоты и эргономики по ЕСЦ [ БЗ, Значительные колебания уровней заработной плати, отсутствия, ¡ащиты от вибрации и пыли, неудовлетворительное состояние работа мест - основные причины высокой текуч9сw кадров - операто-iOb бетоносмеситвльных цехов.

Наряду с этим, высокую эффективность показало освоение пэрсо-1ифинации уровней коэффициента вариации прочности бетона по опе-аторам БЗ. Данные лабораторных журналов по испытаниям прочнос-вй бетона дополнялись инициалами сменних операторов. Это дало ¡озыокность оценивать количественно качество работы кш{дого опе-■атора в отдельности по точности дозировании (Ц, 3, Ц/В, р ) и по твернденнсму приказом Положению начислять премиальные доплаты в азмерах, в зависимости от персонально достигнутого снижения Vit. течение трех месяцев уровень изкенчивостл прочности снизился с апредельных значений (28-32$) до величин ним нормативного VÍI а 13,5 JS.

РАЗДЕЛ 2. ИНФОРМАЦИОННОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА БЕТОНА

2.1. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ в общей структура Системы уп-авления качеством бетона базируются на данных: дот'ехнологичзско-о учета, производственно-технического к лаСораторно-тсхиологиче-кого контроля и включает: получание, накопление,.обработку (этой ncjfl математико-статистичаекую^ и передачу по назначении сведо-ий, необходимых и достаточных для принятий 'ктмальных и овоев-вменных управляющих решений на всех уровнях управления качеством

батона, т.е. информационное обеспечение должно играть роль "обратной связи"— вакиеЯшего элемента в кибернетической схеые упра! лэния процессами. ЭффокмЕПость И.О. обуславливается его четкостью, однозначность» оцояок, скалой ^орцой, достоверностью.

Информация, но имеющая четко определенного назначения - не рационйоьца ц но колена допускаться к подготовке, обработке и передаче, Что, чшк поксг-зья опыт инспектирования строительных и заводских лабораторий, ав р.чдкоэ явление.

По виду'и назначению информация делится на: оперативную,по данным входного контроля и используекуи Для принятия и реализации оперативник управлящих решений! текущую инфориадии, необходимую для периодических управляадих воздействий по данццц статистического контроля, а такте статистическую - используемую при планировании и прогнозировании радикальных или эпизодических управляющих решений.

2.2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ (НО) - комплекс общих и специальных отраслевых, налришр по ГОСТ 18105-86, методов И средств обработки первичной информации, придания ей фории, удобной Для принятия управляющих.решений, а в отдельных олучаях - типовых управляющие решений с автештизироваккой реализацией управляющих воздействий. Средства МО - электронно-вычислительная техника всех, уровней. ,

МО осваиваетоя в шакой последовательности! изучение изменчивости качественных показателей иатериалов, параметров технологии с ш: цаташ;рко~отатистическиш! оцевкаик;

освоение матеыатйчаских основ назначения, оперативного.корректирования по даншш входного контроля и периодических коррекций по данным статистического контроля составов батона,' регулировании ого Качества}

использование половэиий иатеыатичеокого планирования эксперимента, субстанционального моделирования!

постановка, алгоритмизация и использование отраслевых, бето-новедческих машинных прорраыа с информацией на выходных формах в вида управляющих решений или в виде, удобной для и* принятая.

2.3. ШОДОЛОГИЧКСШ ОСОБЕННОСТИ НАЗНАЧЕНИЯ, КОРРЕКТИРОВАНИЯ й КОРРЕКЦИЙ сооиивов батона при «татиотнчвокои контроле качества:

Обосновывается правило, согласно которому прочность батона, явлиющаяон случайной величиной, ие может быть назначена и обес-

ечона составш.!И, расочиатгзйьми и ;:азначяшш.'«! без знании и учо~ а вероятности,!« ыатакатик^-орагиотичоснж оценок изменчивости ачественннх показателе!) кпяояьэуеиых материалов;.

обосновывается выбор в качества расчетной величины случайного изменчивого) показателя 5ц - его модальное значение (¡¡иод рис. 2.1).

Оптимальными могут Сыть лишь те составы, разчеты и опытные за-;эсы которых выполнялись на материалах с модальными (специально риготовлоиными по л, 4.6") значениям® качественных показателей, рииензнио в производстве таких составов при сокращении частоты ыполняемых корректирований, позволит обеспечить ошиенио измен-нвости прочности бетона, повысить иаденнооть железобетонных кон-трукций при оптимальных расходах цемента.

2.4* НЕТОЛОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МАГЕМАГЙЧЕС1ЮГ0 ПЛАНИРОВАНИЯ КСПШШНТА В БЕГОНОВЕДЕНЙЙ. Эффоктйэнооть активно планируемого 1 ксперикента в рэиаящой мерз завис« от ого начального этапа -редллаиирования. Своп отраслэвш иоторэдсп'лзскио особенности тот я продпланяровЁйив в Аетоноведвнии. Си> включает:

. - спеииальнуо и ограсяозуа априорную агфорноци» - з'акоиоивр-юсти бетонозедзкип} . -

- пормативно-тохиологйчзские ограничения я ингаизрнс-эконони-гескоо иормироваяие{

г- метода ускоренных и автоматизирстншяе измерений й испытаний? .. - матеиатико-сзатистичвакие оценки качественна показателей юстойино ириизняемнх материалов»

- номенклатуру изготавливаемых бзтогш.-лс смесей и бетонов;

~ ш5ор, назначение я обоснование стопэи! модели-лояинона.

ятпивлвнлс интервалов я уровней ворьаруеуых факторов, обосгточпЕа-пфк-адекычма'ь математических иод^лзЯ, псхлтятях ивщзнвтвит юставы (жесткие - язфориуеыые, литые с высокой, запредельной рас-¡лаиваемостью). >

Предпланированиэ эиспериыоата основывавгся на главках полою-гаях м зависимостях; » (Ц/В, Ац); Ц/8 в < йдг» Ац) и 'в =» Р(В), где

Ац - дифференцированная актив носп цэягнта, ,

- средний уровень прочности Метена но ГОСТ 18105-г86 ,

Уу - удобоукладнвазиоств бетончьес смесчЯ.

Эффективным является использовав скалы условной удобоукла-(ываемооти Уу, эквивалентной двум раздельным вкалаи - подвижных

П, сы и костккх'К, с слесей. Приводимые в разделе рекомендаци! по выбору математических планов эксперимента и их ассоциативно! взаимосвязи по огдь.тп>:гнм блокам опытов, позволяет сократить зач ты вромени на проведение эксперимента, расширить информативное! получаемой группы «егвматичаоких моделей,обеспечить их адекватность.

Матенатичеокое обеспечение в системе управления качеством б тона включает комплекс машинных программ: АОД - машинная ыатема ко-статистическая обработка данных о построением гистограмм? АРУР - машинные расчеты управляющих решений. Выполненный по про грамма АОД анализ не 56 ЗдБК б.Ыинлромстроя УССР, по Ï75 технол гическим комплексам, 512 расчетам по 54400 сериям контрольных б тонных образцов-кубон позволило, в частности, построить гистогр му по столь репрезентативной выборке и определить общий размах

значений коэффициента вариации прочности бетона от 3,2 до 34,0% [«].

РАЗДЕЛ 3. КОНТРОЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА БЕТОНА включает входной, операционный и приемочный виды контроля. Система УКВ щ дусматривает в табличной (журнальной) форме сведения об испытав емщ материалах продукцииj испытываемых их свойствах или показа' телей; применяемой нормативной докуцон гадки? целях и назначения результат иопшачи«.

Испытания, результаты которых никак из используются в целях управления - ке дошш допускаться. Особой функцией контрольиог» обеспечения являатся. слатестичешШ контроль и анализ прочности бетона» ее изменчивости по ГОСТ 16105-86,

РАЗДЕЛ 4. ЛАБОРАТОРНОЕ И ШРОЯОГИЧЕСЮОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВ БЕТОНА (ЛО) включает глодушще цели и задачи:

г получение количественных оценок по качественным показател) материалов для бетонных омеоей как факторов качества продукции .3SBKJ

- получение информации для выработки своевременных УР и реализации эффективны;: УВ, а по информации обратной связи - оценну их вффакгйвкооги и полноты}

- освоение новых методов и средств испытаний как по общепринятым, так и новым качественный показателям более эффективным в задачах управления качеством батона и требующих меньше затрат врекечи на их выполнение.

Значительна роль ЛО в научно-техническом развитии строитель-

оЯ индустрии в разработка и освоении нових методов ускоренных зпитаний, как основное условие эффективности принимаемых управ-пвдих воздействий, в освоении новой техники и технологии.

Критическая оценка стандартизованных методов испытаний как ма-зриалов, так и бетонных ¡смесей с позиции Систем» У ¡СБ - чрезмерна' сроки выполнения и трудоемкость, например, испытаний, связанно о высушиванием, в том' числе двукратный; или 28-дневное задержание при испытаниях активности цемента; доступность в приобро-знии специального инвентаря и приборов; недостаточная пнформа-1вность таких показателей» как марка цемента или его активность 28-дневном возрасте, так называемая "критически запаздывающая ¡формация".

3 Системе УКБ включены предложенные и успеино апробированы в зоизводственных условиях методы и сродства испытаний, вводимые Систему контролируемых и управляемых показателей - факторов ка-)ства батона. Каядый вводимый вновь показатель и метод его ко-1чествеиной оценки мотивированно обосновывается его эффективно-гью в Система УКБ или недостатками традиционных показателей или >тодов их оценок. ,

4.1, ЗЕРНОВОЙ СОСТАВ ПЕСКА должен оцениваться количественный жазателем, который обладал бы такими признаками; однозначностью, >гда каждому численному его значению отвечает .определенный зер-130Й состав, определенны« его-физическим смыслом, четкой зависнуть» аекду ним и технологическими свойствами бетонной смеси или :сплуатационныма показателями ббтона» Стандартизованный показа-лъ "модуль крупности" этим признакалт не обладает. Значение Мк бздьаеУ своей части состоит из слагаемых, отражающих крупные акции песка. Мелкие фракции практически не влияют на величину

фракция менее 0,14 мм стандартом вовсе не учитывается, несмот-на существенное ее влияние на сю(!ства бетонной смеси.

Предложен расчет удельной поверхности песка, свободный от званных недостатков, учитывающий как зерновой состав, включая акцию 0,14:, так и форму зерен, характер их поверхности и плог-адъ исходной горной породы.

4.2. Та же задача решается ускоренной оценкой методой гидро-аеяч'вской фильтрации. Испытание занимает не более 10 ¿ин, точ-оть результатов + 5 ом2/г. Там яе приводятся правила построе-я градуировочннх зависимостей по отдельным месторондениям пас-

(ряс. 4.1).

4.3. ОЦЕНКА да«1*ВДИРОВАНЖЙ ПУСТОТНОСГЙ ЩЕБНЯ при помощи пу тотомара (рис. 4.5) с возможностью устанавливать зависимость пусто ности щебня от разкьров и конфигурации поперечного сечения формуемых конструкций (т.н. "пристенный эффект"), количественно определяется соотношением ого периметра Р к площади поперечного сечения ] и названного модулем сечения Мс = Р : Р , дм~ *. Величина Мо являет ся значимым фактором при назначении составов бетона с учетом их применения для конкретных формуемых конструкций. Тан, доля песка в смеси заполнителей определится по выражению Г = 0*36 + 0,04(Ме-1, или по приводимому расчетному графику.

4.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ОСОБО ЖЕСТКИХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ ИЛИ МАЛЫХ ИХ ПРОБ. Необходимость таких испытаний не только при анизо-тропометрии смесей, но и при определении выхода по обьеыу пробного замеса, при оценка коэффициента уплотнения сиесей, назначении нормативной или предельно-допустимой продолжительности вибрирования при форыозании и уплотнении смесей в производственных условиях и дз

4.5. ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ПЫЛЕВИДНЫХ, ГЛИНИСТЫХ И ИЛИСТЫХ Б ПЕСКЕ И КРУПКОЙ ЗАПОЛЙМТЕЛЗ МЕТОДОМ КОАГУЛЯЦИЙ позволяет определить содержание прииесоЕ в течение I.. .2 часов, с точностью до 1^5, достаточной для целей управления качеством бегона и статистической оцея ки изменчивости этого показателя. Стандартный петод обеспечивает точность результатов до 0,1%, но предусматривает двукратное -высуши ванне пробы. Для целей управления эта точность "излияния", а полученная информация пакет быть "критически запаздывающей".

Используемый лабораторный инвентарь - тот же, что предусиотре! стандартный штодом. Отллчительной особенность» является то» €то содержание примесей оценивается на.по потере в пассе пробы заполт гелей после ее двукратного высушивания и овдуиив&иия, а по количеству отделенных от нее прииасай. После промывок про& (естаственнс влажности), выполняемых по стандартному иетоду, получаемую суспензию не сливают, а собирают в бея вместимостью 10»..15 л. Для отделения примесей используют раствор коагулянга (очвдойшй глинозе! А12(504)2.12Й20 по ГОСТ 12996-76) из расчета 10 г на X литр води,

4.5* ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПРОБ МАТЕРИАЛОВ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ

При катецатическом планировании эксперимента, при приготовлении опытных запасов бетонных сыесей на материалах с модальными знг ченияли их »сачесгвеннык показателей, необходимы материалы заданны; свойств. Например, необходимо найти гоотношсние0сиезшва91шх двух цементов дифференцированной активностью А^ 175 кг/ см и

Ю

Au, = 175 кг/см2, при котором ДАЦ их сноси била бы на уровне модального значения Аг;'п„=1 165. Подобные задачи решаются или гра-

i-. riVti ,

фическим построением на типовом координатном поле или расчетом:

Ац< 'X +Ацг (1-Я* !е5> X" 0,227 или 22•7Г'-

Графическое рвионна допускает погреикость решений до + Z%.

4.7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА ПРОБЫ Б&ТОННОй СЖИ выполняется при субстанциональной цоделировании, при необходимости изготовления эаывсов-протЬтипов и др. Испытываемую с(десь усредняют в чаше затворения и деляг на два примерчо равные части. Первую из них использувт для определения водосодержания, по второй полупробе определяют плотность снеси по ее иассз и обьеыу. Затем вторуи (раз-киженную) полупробу переносят па комплект сит К» 5, 063 и 0,14 и промывают до чистой ьодц. По высушенному остатку на сита 5 км определяют массу щебни во второй полупробе Ма->, по суше масс высуженных остатков на ситах 0,63 и 0,14 ~ ыассу песка по второй полупробе Hng« Полученные опытные даяние достаточны для аналитической части эксперимента (если считать, что ^ = jf^ ).

4.8. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ АНИЗОТРОПИИ БЕТОННОЙ СМЕСИ ПРИ МШЮЗАНИИ КОНСТРУКЦИЙ НА НЕОДНОРОДНОСТЬ ПО ПРОЧНОСТИ выполнялось с использованием склерометра УМП-^З в конструкциях вертикального формования -внутренние стеновые панели к лифтовш шахты (рис. 4.11).

4.9. МЕТОД УСКОРЕННОЙ ОЦЕНКИ ПЛОТНОСТИ ЗЕРЕН КРУПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ. Испытываемую пробу щебня рьссевом на сите 10 ми освобождают от иелких фракций, водонасшц&ог в течение часа, дают воде стечь и обтирают зерна щебня тканью до устранения с их поверхности ?*окрого блсска. Пуототомер (рис. 4.5) заполняют до верхнего атуцера водой

и подставляют под верхнюю сливную трубку мерную посуду. Зоданасц-ценный и осуиенннй тканью щебень поштучно погружают в пустотомер, замеряют обьои вытесненной воды, численно равный обьеиу пробы цеб-пя V«. Его плотность определяется по формуле ¡fiu = U ;Vщ, где М - масса сухой пробы щебня;

•»4.10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ А^ И ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ Ац АКТИВНОСТИ ЦЕМЕНТА. Введение, в С^ртему управления качеством бетона показателей и А" вызвано; следующими недостатками стандартизированного прочностного показателя цемента и метода его определения. Цемеятно-зодноз отношение, нормированное по ГОСТ 310.4-81 на уровне Ц/В = 2,5 соответствует бетонам марок 400 и 500 на цементах

марки,500. йспокъьуемнй при приготовлении цементного раствора стандартам!'; Вольский посок специфичен по качеству - по его зерновому уставу, соде:..-2НИв пылевидных и др.

Отличительными признаками Ац и Ац являются:

- цементно-водцое отношние принято на трех уровнях: 1,7; 2,1 и 2,5, охватывающих бетоны классов ВЮ...В40 (М150.,.М500);

- аэстая открытая грань балочек в форме покрывается металлической пластиной размером 38х[58 мм;

- цементный раствор приготавливается на леске, применяемом в производстве бетонных смессй;

- реким теплообработки: 4+4+12+Эч при изотермическом прогреве на уровне 60°С.

Практическое использование результатов испытаний А* возможно лишь после накопления выборки, достаточной для расчетов статистиче ских оценок (по маркам) цементов: среднеарифметических значений; Ац , Аи А^' , размахов №д и коэффициентов вариации Вычис ляется такке комплексный качественный показатель - потенциальная агсгизность цемента Ад. Он включает значение А^1 и два расчетных коэффициента, значения которых определяется соотношениями

- а'.' • i2.' -а 1сг>5 ~ ¿2>5 . л2-1 ~ АЦ ц 11 к2'| к Ац :

Математико-статистические оценки дифференцированной и потенциальной активностей играют ключевую роль в назначениях и периодических коррекциях составов бетонов в Системном управлении качеством бетона.

РАЗДЕЛ 5. НАЗНАЧЕНИЕ, ПЕРИОДИЧЕСКИЕ КОРРЕКЦИЙ И ОПЕРАТИВНОЕ

КОРРЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВОВ БЕТОНА ^

5.1. ЭНСЯЕРКМБНТАЛЬНО-АНАЛИТИЧЕСМ'Й МЕТОД УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ БЗТОКА. Б основу ЗАМ положены:

- особенности математико-статистичвоких оценок качества материалов и математического планирования эксперимента в бетоноведении (раздел 2)}

- специальные предложенные методы и приборы испытаний материалов, бетонных смесей и бетона (раздел 4); , ^ 0

- произт?одствзнно-бетоноведческий постулат: используя цемент одной марки, можно приготовить бетоны различных классов-марок и наоборот - бетон одного класса-марки монет быть приготовлен на цементах различных марок;

- в ЗАМ, сохранив форму и смысл приведенного постулата, переписано заново его содержание с позиций матенати#о-статистического

о

троля качества (по ГОСТ 18105-83) и предложенного нового прин-а оценки начества - цо его потенциальной активности;

- бетоны среднего уровня прочности £у д требуемой прочности по ГОСТ 15105-86 могут бить приготовлены на имеющемся цементе стланной его потенциальной активностью Ац по расчетной нс;.:о-ше £у = £ (Ад, Ц/В) или Ц/В = ^ (Ац, о у), (рис. 5.С, 5.10).

5.2. ЦЕЛИ И ФУНКЦИЙ 5КС11Ш'ЖНТАЛЬН0-АЯАШИЧ2СХСГ0 МЕТОЛА Первая и вторая цели названы вше: обеспечение надемкоети на-обетонных конструкций при рациональном расходовании цемента. Т 18105-86 делает эти цели неантагонистическ/ии. ЗАМ призван дизовать эти Цели, Основные функции ЗАМ:

- построение и применение на практике расчетных графикоз-за-¡имостей, привязанных к условиям конкретного производства, ис-пьзуемых как ручным способом, так и с применением микропроцесоор-I техники;

- использование расчетного графика зависимостей расходов и ■ректирование. заполнителей по данным входного контроля. График нереальный;

- назначение водосодерчзкия смеси (привязывается к используе-I заполнителям) в зависимости от формуемых конструкций и удобо-идьгоания смесей;

- коррекция среднего уровня прочности бетона йу по текущим ачениям партионного коэффициента вариации \'п со шкалой на оси зднат дискретных прочностей бетона. Дискретность икали Йу уста-сливается в зависимости от способа коррекций: при ручном способу принимается на уровне 2,0...2,5 МП а, а при автоматизации

шрования под управлением микропроцессорной техники - не болоо ) Ша. График универсальный.

Основная контрольно-регулировочная номограмма назначения >и подборах составов бетона) цемектно-зо^ного о''Ношт;я и его эрекции при управлении качеством бетона Ц/В = ] (Ад, К.у) сгро~ зя в двух вариантах.

Такш образом, две величины - потенциальная активность цепек-Ац а фвдвиЙ уровен_ прочности бетон а йу, являющиеся по своз:; ироде и вероятностной сущности случайными величинами, прзволя-детерминированно назначать цементно-эодные отношения состгвоз гона, подвергаемых периодическим коррекциям, ста задача в ГОСТ 306 "Бетоны. Правила подбора состава" никак не решается - зй злено лишь несколько строк текста.

■ ОСНОВНЫЕ ВНВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Эффективное управление качество« бетона возможно лишь пр системном анализе его ¿£кгсаров - при системном его управлении,

2. Системное упразл^ы-.е качествои "бетона должно включать пр: иятие управляющих роиетай и реализацию управляющих воздействий, на дотехнологическои, гак и технологической этапах производства железобетонных конструкций.

9. Управляемыми фа«юрами качества на дотехнологической эта] принимаются:

- нормативная соразмерность количества и качества» видов и i рок поставляемых (и используемых) цементов класоам-маркам приго; ливаемых бетонных смесей

- обеспечение нормативного размещения и хранения цемента на складах. 1

4. Эффективное упраэлонче факторами качества бетона на техш гических переделах становится реально возможный;

- путем разработки и освоений специальных методов и приборных средств - спецйалыпк испытаний материалов и бетонных cuecet а целями получения элективной и оперативной контрольной ииформе цшц

- применения цашда^ико-отатиомческих методов оценки изменчивости качественных показателей материалов, параметров технологии, качества бетона.

5. Принятие еффэкгивыьос и оперативных управляющих яоэдойстви и их реалиаация воэмскнн лишь при ¿^пользовании расчетных ноыо-грашц математических моделей и микропроцессорной техники.

6. Оовоениэ специальных методов и средств испытаний и контроля позволим реализовать выаокую инкенэрно-экономическу» эффек тивнобть ГОСТ 18105-66 "Бетоны. Правила контроля прочности" - во иокнооть сннкония вариации прочности бетона и соразмерного снияе ния значений среднего уровнк прочности бетона, сокращения удельных расходов цемента при повышении надежности конструкций.

7. Социологическое обэспечание, человеческий фактор - значимые резервы повышения качества продукции заводов IHK, эффективно оти производства.

В. Качество бета - это иикенерния необходимость, эконоыиче екая целесообразность, и'ис'.оыное управление качеством бетона -приоритетная проблема в строительной индустрии. '

Зсьсвнне положения диссертации опубллчозанч в слэлуштх ШШ

1. Пирогов В.А., Билсигео Г.П. Опыт статистического контра^* ., ггулированпя качества бетона: Совершенствование и внедрение ?ролыго-измеритвлыюй техники в строительстве, 4.1 - Л.

ГИ, 1969.

2. Пирогов В.А, Инструкция, по определению-прочности йотона-в ' конструкциях и сооружениях, .универсальном чалтняковнм пряборои У: Киев, Укроргтехсгрой, 1969.

3.Пирогов Б.А., Еавинова Н.М. и др. Статистический контроль ютва бетона: Строительная индустрия шг. И, Ы. ЦБНТИ Мин-готроя СССР, 1971,

4. Пирогов В.Л. Универсальный г/зятниксичй прибор для оценки ;кости бетона. Там же.

5. Пирогов 0.А.,Методические указания по проверка и обеспече- _ Эффективного использования и экономного расходования цемента, •рзденч МПС УССР,. К. 1971.

6. Федосекко П.!,!.» Пирогов Б.А. и др. Ъгсурунотя по разработке, рению и обеспечению функционирования Комплексной системы управ-я качеством продукция предприятий отроитольяоИ индустрии. Минстрой УССР, К. 1973. "

7. Пкр.огов В.А. Метрологическое обе'спяче гке лабораторного конт-на предприятиях строительной индустрии: петрологическое обес-

ня0 в производстве яелэзобетотшх .конструкций. К,, "Знание", П, 1975.

8. Пирогов В.А., Луцейко М.В. Опит использования ЭВМ в стро-ьтас лабораториях:"Автоматизированное екптемы управления в игельстве" М. ЦБНТИ, МПС СССР, 1975.

9.-Пирогов В.А. Инструкция по метрологической поверке и коли-вениой /квалшзтричэской/ опенки соолщекш стандартного метода гания' прочности бетона по ГССТ 10180-72. К. МПС, 1976. ,

I,0. Пирогов Б.А. Использование шгематяческих методов и вччис-тьной техники при лабораторном контроле и управлении качеством ¡пецга строигельцоП индустрии. Ш 7-1, К. 3Л0ТС МШ УССр.1977.

II. Шрогов В.А. Критерии и показатели качества постайок цемен-

f-2-lt К. УОТС, 1977.

. Пирогов 9.Л. Графический*метод корректирования водя и запол-гой по их аяачносги.ЙП.6-7, К. УОТС, 1977. 13. Шрогов В.А. Подготовка исходной ян^ормании для расиста на ютсматкк.о-сгагистичеспих оценок изменчивости ¡шчествотггх ггЬкя» ; материалов, продукции и патчетроэ технологии, ИП 1-2, К. 1977.

14. ОСТ 65-78 KG У1Ш СИ Ссковяче'положения /в соавторстве/, g. Укиоргтехсгрок, 1973.

15. ОСТ 55-78 КС УКП.СИ Входной контроль качества материалов. К. Укроргтехстpoii, 1978.

16. Пирогоз З.А. Целевая программа КС УКЛП.ГТУ ?,ШС УССР.К. 197Е

17. ¡"¿¡рогов В.Л. математическое обеспечение система управления качеством продукции.'М. "Бетон й железобетон", 1511, 1979.

18. Лнрогов В.А. Камера стандартного тепловлатаостного регаша-хранения контрольна образцов бетона. К. УОТС МПС УССР, 1979.

19. Пирогов В.А. Подготовка исходной информации для расчета по глапышой программе "Качесгво-5"~Контролъ и регулирование качества бетона по ГОСТ 18105-72.

30. Пкрогоз S.A. Правила прочтения к анализа выходной £ор?ла расчета по проградае "качество - 5" - - "Контроль и регулирование качества Сетона'/по ГОСТ 18105-72/, К. ИП 7-17, К. УОТС, 1379.

21. Итогов В.А. Экспэртенталыю-раочетннй метод оценгл удельной поверхности песка'. К. УОТС, 197?.

22. Шрогоз-З.А. Зкслер-ыбк'гально-расчегннй метод оценка удельной поверхности щебня /гравия/, К. УОГС, 197Э.

23'. JSipc ">оа Б.А. Метод ускоренной оаенкя зернового состава песка /удельно;') поверхности/ методом гидростатической фкямрацаи. К.УОТС, 1980.

24. Шрогов В.А., Заваруха A.C. Подготовка «сходной кв£ориа-вдл для пасчета штег/атико-статистшвскик оценок изменчивости ка-честваннах показателей материалов, параметров технологии и качества- зфодумш /вторая редахцзя/, К. УСТС, 1980.

25. Пхрогоз В. AV.Вводная форма шадшого расчета агатехатако-статисткчесхкх оцеясх пзмзкч130стг качественных дохазателвё, материалов, пара:,:зг>зз технсеогЕк, к качества изолузкс: /вторая ^зак-ГСгл/, К, УСТЗ, '

26. ТЬрогез З.А. Ссобенаоста расчета составов бетона пр:: ста-тлс?;:чес:;<к мягрояе качества. К. yOTC.lSCQ.

27. Гпрагоз 5. А. Особе иное тн корре хтазаванЕЯ и Еорре:<!Г:й со-стегоз бетона при ссагпептсхоа в контрой» его качества. К. Укрорг-техстро::, 1083.

23. Пхрогоз З.А. Расче? численности лаборантов, закктхе конг-ро..тг:.: качества." бекона к потреСзоста заводов 2Е5в $орюх для кзго-тоалэ;п:я' контрольных образцов Сетона. К. 70ТС, 1233.

2?. зтпрегэз З.А. НзтоггокогвлвСЕЯв осогеггеосго катеяатвчзского озак:й зг-х.-ерпчента в <feröäöE«»öäE2. Ä. УСТС, 1931.

Еп>зг53 В.А. Взг;:~гсайагал-зч:-:г песков для бетояяьк смесей.-rna:;?:;::a :: расчзг техкжо-г.кзкокглеехз« э&ектязности. К- 1551. {6

31.'. Етрогов В.Л. Машинно-ориентированный метод расчета состав; бетона. К. УОТС, 1981. .

32. Пирогов В.А.-Определение объемной массы особо жестких или малых проб бетонной смеси. К. УОТС, 1981.

33. Пирогов В.А. Дифференцированная активность цемента. К. Укроргтехстрэй, 1982. -

34. Пирогов В.AV Анизотропометр портативный. К. УОТС, 1982.

35..Целевая программа. Разработка и внедрение Комплексной системы управления качествои промышленной продукции. Утверодона ГГУ' МПС УССР, разработчик В.А.Пирогов, К. 197S.

36. Пирогов В.А. Мэтодологаическне особенности матемятическоп планирования эксперимента в бетоноведении: Совершенствование методов проектирования состава к контроля качества бетона. М. ?.'ЛНТП, V

37. Пирогов З.А. Системное управление качеством бетона, Киев Будивельнчк, 1990.

33. Авторское свидетельство 591763 СССР,Устройство.для оппеде. кия прочности бетона. B.Á. Пирогов, Опубликовано 05.02.78, И

39. Авторское свидетельство 934372 СССР, Устройство для ояред! ления.расслаиваемости бетонных смесей. Б.А. Пирогов, Опубликовано „07.06-.82, БИЛ. » 21.

4П. Авторское свидетельство 947764 СССР. Рабочий орган устройства для определения прочностных характеристик твердых тел. В.А. : рогов. Опубликовано 30.07.82, Бюллетень

1 41. Авторское свидетельство 485040 СССР, Бункер для сыпучих г. материалов. В.А.Шрогов,. З.О.Берлякд, А.Ю.Лкмберг. Опубликован 25.09.75, Бюллетень Л 35.

Институт "Киевский Стройпроекп" Зах,

1992