7.4. Стандартизація будівельних матеріалів і виробів
Будівельні матеріали в будовах та спорудах піддаються різним впливам, що зумовлені конструкцією споруди та оточуючим середовищем. Тому методи стандартизації в будівельному матеріалознавстві і технології повинні враховувати особливості роботи матеріалів: навантаження на матеріал та конструкцію, вплив зовнішнього середовища, розміри будівельних виробів.
Стандартами в будівництві охоплені: метали та вироби з них; природні кам'яні матеріали; будівельна кераміка; вироби зі скла й ситалів; неорганічні в'яжучі речовини; наповнювачі для бетонів; бетони і будівельні розчини; бетонні і залізобетонні вироби й конструкції; штучні кам'яні неопалені матеріали і вироби; матеріали і вироби з деревини; теплоізоляційні та акустичні матеріали й вироби; органічні в'яжучі речовини і матеріали на їх основі; полімерні матеріали та вироби, лакофарбові матеріали тощо. Всього в будівництві діє більше ніж 350 стандартів.
Вибір матеріалів з урахуванням названих особливостей сприяє підвищенню якості, надійності, довговічності споруд та знижує їх вартість.
Розроблені стандарти на всі основні види гідравлічних і повітряних в'яжучих речовин. Неорганічні в'яжучі речовини для бетонів та будівельних розчинів діляться залежно від хімічно-мінерального складу на такі групи: портландцемент та його різновиди; глиноземний цемент і його різновиди; цементи, що розширюються; цемент, що напружується; повітряне вапно; гідравлічне вапно й романцемент; гіпсові та ангідридні в'яжучі; гіпсоцементно-пуцоланові в'яжучі; белітошламовий і белітокремнієземистий цемент; рідке скло; кислотостійкий кварцовий цемент.
У будівельній практиці використовуються різні в'яжучі речовини, але для оцінки їх якості в стандартах використовують систему характеристик властивостей, спільну для більшості в'яжучих: хімічно–мінеральний склад; м'якість помелу; густину; гідравлічні властивості; водоспоживання; строки тужавлення; рівномірність зміни об'єму при твердненні; тепловиділення при твердненні; міцність та швидкість її зростання при твердненні; стійкість у конкретних експлуатаційних умовах. Стандарт на в'яжучу речовину включає такі частини: галузь використання стандарту; визначення в'яжучої речовини; склад в'яжучої речовини; технічні вимоги; методи випробувань; правила приймання, транспортування та зберігання. Для деяких цементів розроблені окремі стандарти, що регламентують методи випробувань і хімічного аналізу.
У Державний стандарт необхідно включати тільки основні види спеціальних цементів. Випуск окремих спеціальних цементів можливий за технічними умовами та прямими договорами заводів із споживачами.
Стандартизація в'яжучих речовин виконується на основі результатів науково-дослідних робіт з урахуванням передового досвіду підприємств і будівництва.
Стандартизація наповнювача дає можливість отримувати бетон із необхідними технічними властивостями та оптимальними економічними показниками.
В основу стандартизації наповнювача покладено принцип відповідності його властивостей характеристикам кінцевого продукту.
Стандарт на заповнювач складається з таких частин: галузь використання стандарту; технічні вимоги до зернового складу, густини; механічні властивості (міцність, опір удару та стиранню); вміст шкідливих домішок; морозостійкість; методи випробувань; правила приймання та поставки споживачу.
Підлягають стандартизації щебінь із доменних шлаків як заповнювач для бетону, дроблені піски. Таким чином, стандартизація заповнювачів із супутніх продуктів промисловості розв’язує економічні й екологічні проблеми.
Розроблено цілий ряд стандартів для бетонів. Показники якості бетонів установлюються залежно від їх призначення та умов роботи в конструкціях будов і споруд. Бетони класифікують за призначенням, видами в'яжучого, видами наповнювача та структурою.
За основним призначенням бетони діляться на конструкційні і спеціальні (жаростійкі, хімічно стійкі, декоративні, радіаційно-захисні, теплоізоляційні тощо). За видом в'яжучого бетони можуть бути на основі цементних, вапнякових, шлакових, гіпсових та спеціальних в'яжучих. За видом заповнювачів бетони бувають: щільні, пористі й спеціальні. Залежно від структури бетони діляться на щільні, поризовані, пористі та крупнопористі.
Марку бетонів із морозостійкістю, водонепроникністю, середньою густиною визначають при випробуваннях відповідно до вимог стандартів.
Стандартизація стінових керамічних виробів та стінових блоків із природного каменю має на меті встановлення методів випробування й технічних вимог, що визначають: розмір та форму виробів; допустимі відхилення від розмірів і форми; показники зовнішнього вигляду (відколи, тріщини тощо); марки за міцністю; водопоглинання; марки за морозостійкістю; масу одного виробу; густину гірської породи, що використовується для блоків; коефіцієнт розм'якшення гірської породи.
Показники якості стінових матеріалів визначають відповідно до діючих стандартів. Якість інших будівельних матеріалів та виробів перевіряють згідно з вимогами, які подаються у відповідних стандартах.
Лекція №8.
Стандартизація та якість продукції
8.1. Поняття про якість продукції
8.2. Система показників якості
8.3. Методи оцінювання якості продукції
8.4. Контроль якості
Література: [1], С.56-66; [2], С.417-430.
8.1. Поняття про якість продукції
Основні види діяльності в галузі стандартизації спрямовані на підвищення якості продукції. В нинішніх умовах якість продукції стала вирішальною умовою, що зможе забезпечити діяльність промисловості та її розвиток. Стандарти концентрують у собі найбільш досконалі показники якості продукції, що виробляється з урахуванням вітчизняного та зарубіжного досвіду, на основі останніх досягнень науково–технічного прогресу. Вимоги до якості продукції, які встановлюються в стандартах, є обов'язковими для всіх виробників цієї продукції, тому Державний стандарт, що має силу закону, потрібно розглядати як нормативну основу еталону якості. Вимоги до якості, надійності та довговічності, що закріплені в стандартах, дають змогу на державному рівні здійснювати науково обґрунтоване управління якістю продукції.
Продукти праці, що оточують нас, мають ряд властивостей, ознак, характеристик, які проявляються більшою або меншою мірою і можуть бути оцінені кількісно. Вивченням та реалізацією методів кількісної оцінки якості продукції займається кваліметрія (від лат. qualіs – який за якістю). Якість продукції – це сукупність властивостей продукції, що обумовлюють її придатність для використання за призначенням.
Техніко–економічне оцінювання якості продукції включає в себе не всі властивості, а тільки ті з них, що зв'язані з можливістю задоволення конкретних громадських або особистих потреб згідно з призначенням продукції. Для характеристики визначених властивостей використовують такі поняття: показник якості продукції, ознаки та параметри продукції.
Показник якості продукції являє собою кількісну характеристику її властивостей, що складають якість продукції в конкретних умовах її створення та використання. Призначення продукції визначає номенклатуру показників якості. Кожен показник якості має своє найменування (наприклад: міцність, коефіцієнт теплопровідності, вага конструкційного матеріалу тощо) і числове значення.
Ознакою продукції називають кількісну або якісну характеристику будь–яких властивостей чи станів продукції, а параметр – тільки їх кількісну характеристику. До якісних ознак відносять форму та колір виробу, стан його поверхні, властивості конструкційного матеріалу. Параметр продукції кількісно характеризує окремі ознаки та всі показники якості продукції.
Кількісне оцінювання будь–якої властивості продукції необхідно і достатньо визначити за трьома числовими параметрами: розміром (абсолютний показник), оцінкою (відносний показник) та її вагомістю.
Розмір властивості визначається за виміром фізико-механічних та інших характеристик матеріалу чи виробу і подається у відповідних одиницях.
Оцінка властивості визначає ступінь задоволення громадської потреби в даній властивості. В процесі оцінювання зіставляють значення деякого показника продукції з базовим показником продукції або показником еталонного виробу.
Вагомість властивості визначає її важливість серед інших властивостей продукції, які складають її якість. Вагомість будь–якої однієї властивості, що входить у ряд властивостей даної продукції, має таку залежність, що її збільшення (зменшення) може відбуватися лише за рахунок зменшення (збільшення) вагомості інших. Таким чином, сума вагомостей усіх властивостей завжди постійна величина.
Показники якості продукції, залежно від способу їх отримання, можуть бути одиничні, комплексні та інтегральні.
Одиничний показник якості продукції враховує тільки одну властивість продукції.
Комплексний показник якості характеризує спільно декілька властивостей, за якими прийнято рішення оцінювати якість продукції. Комплексний показник якості Ко розраховують методом середнього зваженого (арифметичного, геометричного, гармонійного)
Ко=
Kіaі, (35)
де Кі – показник деякої і–ої властивості продукції; aі – коефіцієнт вагомості показника Кі .
Показник Ко являє собою умовну величину, що виражається в умовних одиницях.
Інтегральний показник якості продукції I становить відношення сумарного корисного ефекту Е від експлуатації або споживання продукції до сумарних витрат на її створення Зс (одноразові витрати) та її експлуатацію чи споживання Зе (поточні затрати) і визначається за формулою
I=Е/(Зс+Зе). (36)
При експлуатації продукції більше від одного року затрати Зс необхідно віднести до останнього року терміну експлуатації. Розроблення системи показників якості дає можливість проводити державну та галузеву атестацію продукції, а також кількісно виражати і вимірювати якість продукції.