Бетоноведение. Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов очной формы обучения бакалавриата, обучающихся по направлению подготов

2.УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ АНАЛИЗА РАБОТЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА СТАТИСТИЧЕСКИМИ

4

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания предназначаются для самостоятельного выполнения курсовой работы по дисциплине «Бетоноведение» бакалаврами направления 08.03.01 (270800.62) «Строительство», профиля «Производство и применение строительных изделий и конструкций».

Курсовая работа способствует систематизации, углублению и закреплению у студентов приобретенных теоретических знаний по изучаемому курсу, а также получению навыков самостоятельной работы с научно-технической, нормативной и справочной литературой.

В процессе выполнения курсовой работы студенты должны:

1.Приобрести навыки научного поиска.

2.Научиться определять технологические и технико-экономические зависимости при изучении эксплуатационных свойств бетонов, анализировать качество материалов и управлять качеством бетона с помощью статистических методов контроля, в ряде случаев с применением современных компьютерных средств и программного обеспечения.

3.Научиться правильно систематизировать, анализировать и обобщать полученные результаты и делать правильные выводы.

5

1. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Курсовая работа по дисциплине «Бетоноведение» выполняется с помощью статистических методов контроля и оценки прочности бетона с учетом его однородности. В процессе выполнения работы производится анализ функционирования производственного технологического комплекса и устанавливаются статистические характеристики в новом контролируемом периоде.

Студент выполняет следующий объем работ:

1)изучает математические и статистические методы обработки результатов испытаний;

2)в соответствии со своим заданием рассчитывает статистические характеристики технологического комплекса по ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности» и оформляет их в виде контрольной карты;

3)анализирует данные контрольной карты и делает соответствующие выводы, в том числе производит корректировку определенного ранее состава бетона для получения его нормированной и требуемой прочности.

Курсовая работа представляется в виде расчетно-пояснительной записки объемом 20―25 страниц рукописного текста (бумага формата А4 — 210х297 мм) и оформляется в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105-95, ГОСТ 7.32-2001, а также СтП-МГСУ-КПС 02-01 «Дипломное проектирование. Общие требования». Записка должна быть сброшюрована, для чего на странице слева оставляется поле шириной 30…35 мм. Расчетно-пояснительная записка начинается с титульного листа и задания к курсовой работе. Содержание записки приводится после задания. Список используемой литературы с указанием авторов, названия, года и места издания помещается в конце пояснительной записки. Таблицы и рисунки (графики) должны быть пронумерованы и иметь заголовки и подрисуночные подписи.

6

2. УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ АНАЛИЗА РАБОТЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА СТАТИСТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА С УЧЕТОМ ЕГО ОДНОРОДНОСТИ

2.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВАРИАЦИИ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА

При проектировании бетонных и железобетонных конструкций по действующим нормативным документам за основную характеристику прочности бетона принят класс по прочности на сжатие, а в ряде случаев — на растяжение, соответствующий значениям гарантированной прочности бетона с обеспеченностью 90 % для массивных гидротехнических конструкций и 95 % для всех остальных изделий и конструкций.

Для выполнения этого условия требуемую прочность бетона назначают в зависимости от фактического коэффициента вариации из условия получения обеспеченности нормативного сопротивления не ниже вышеуказанной и одновременно обеспеченности расчетного сопротивления не ниже 99,8 %.

В производственных условиях заводов сборного железобетона фактические значения коэффициента вариации могут колебаться от 5...7 % на предприятиях с хорошо отлаженным технологическим процессом до 20...25 % на предприятиях с плохой организацией технологических процессов или использующих исходные материалы с нестабильными свойствами.

При низких значениях коэффициента вариации предприятие по причинам экономического характера должно снизить требуемую прочность и за счет этого сократить расход цемента. При больших значениях коэффициента вариации во избежание снижения надежности конструкции или сооружения предприятие, согласно ГОСТ 18105-2010, должно повысить требуемую прочность и принять меры по снижению коэффициента вариации.

Вариация прочности бетона обусловлена многими факторами, которые условно можно разделить на три основные группы:

7

1.Обусловленные испытаниями (причина — применение некачественных форм для контрольных образцов; недостаточное уплотнение образцов; нестандартные условия хранения; неустойчивый режим работы лабораторных камер тепловой обработки и камер нормального твердения; погрешности прессового оборудования и приборов для неразрушающего контроля; недостаточно точное центрирование образцов на плитах пресса и т.д.).

2.Связанные с изменчивостью свойств составляющих бетон сырьевых материалов (неучитываемые колебания влажности или загрязненности заполнителей, непостоянство их зернового состава, изменчивость активности цемента, использование при изготовлении одних и тех же изделий цементов производства различных заводовпоставщиков, непостоянство свойств химических добавок и т.д.).

3.Связанные с технологией производства (смешивание различных фракций заполнителей на складе, погрешности дозирования компонентов, некачественное перемешивание бетонной смеси, недостаточно однородное уплотнение изделий на промышленных виброплощадках или формующих установках, неодинаковые условия твердения изделий и т.п.).

С целью снижения вариации, обусловленной влиянием первой группы факторов, необходимо провести мероприятия, направленные на совершенствование методов изготовления, хранения и испытания образцов, еще до начала статистического анализа.

Назначение длительности анализируемого и контролируемого периодов производится в соответствии с рекомендациями по статистическим методам и оценке прочности бетона с учетом его однородности по ГОСТ 18105-2010.

Прочность бетона определяют на основании результатов испытания контрольных образцов либо непосредственно в конструкциях неразрушающими методами по действующим стандартам.

Контроль прочности и приемка сборных и монолитных железобетонных конструкций проводят по партиям. В качестве партии принимают конструкции или бетонную сметь, изготовленные по одной технологии за определенный промежуток времени продолжительностью от одной смены до одной недели.

В соответствии с ГОСТ 18105-2010, принимаются две основные статистические характеристики прочности бетона: средняя прочность в партии и коэффициент вариации прочности в партии,

8

усредненный по всем партиям за анализируемый период. По первой характеристике производится приемка по прочности, а по второй —

назначение требуемой прочности.

Коэффициент вариации прочности бетона в партии вычисляют:

1)при массовом производстве сборных конструкций и товарной смеси — как средний по всем партиям за анализируемый период (не менее 15 партий);

2)при производстве отдельных партий — по данным не менее 30 единичных значений прочности.

Порядок проведения контроля и регулирования прочности бетона принимают по табл. 1.

Ниже излагаются основные положения статистического метода контроля и оценки прочности бетона с учетом его однородности по ГОСТ 18105-2010.

Рассчитать для каждой партии за анализируемый период среднюю прочность бетона и коэффициент вариации прочности по формулам (1) и (2):

где Rm — фактическая (средняя) прочность бетона в партии, МПа; Ri — единичное (среднее) значение прочности бетона в серии, МПа;

n — общее число единичных значений прочности бетона в партии (количество серий контрольных образцов в партии).

где Vm — коэффициент вариации прочности бетона в партии, %;

Sm — среднее квадратичное отклонение прочности бетона в партии, МПа:

где α — коэффициент, зависящий от количества серий контрольных образцов в партии, принимаемый по табл. 2;

Wm — размах единичных значений прочности в контролируемой партии, МПа:

9

Определить характеристику однородности прочности бетона по всем партиям в виде среднего за анализируемый период партионного коэффициента вариации:

ni — число единичных значений прочности бетона в каждой i-й партии; ∑ =1 — общее число единичных значений прочности бетона.

10