Статистический контроль и управление качеством бетона
Целый ряд недостатков имеется в методике испытаний строительных материалов. Например, яри испытании бетона на морозостойкость можно осуществить 1—l,6 цикла замораживания и оттаивания в сутки. А если нужно 100 н более циклов, результаты испытаний поступают на стройку тогда, когда работы в -основном уже завершены.
Необходимо уделить больше внимания вопросам обеспечении лабораторий контрольно-измерительными приборами и разработке современных методик испытания материалов, деталей и конструкций. Без решения этих вопросов практически немыслимо значительное улучшение качества строительства.
Необходимо также уделить серьезное внимание технической литературе о лабораторной службе. У нас имеется большое количество -справочников с методиками испытаний строительных материалов, причем описываются методики ГОСТов, новые методики не описываются. Научно-технические и производственные журналы подобный материал не публикуют, а своего органа лаборатории не имеют. Организация лабораторной службы в строительстве вообще не -освещается ни в технической литературе, ни в периодической печати.
На строительстве Усть-Идимской ГЭС функционирует -система оперативного статистического контроля и управления качеством приготовления и укладки бетона, охватывая гравие-сортировочные, бетонные заводы и -основные сооружения строительства.
Изменение в-о времени параметров производства, характеризующих технологию и качество продукции, представляет собой случайные процессы [1]. Различают три типа случайных цроцессов: длительные стационарные (в течение недели, месяца и т. д.), короткие стационарные (в течение смены, суток) и нестационарные.
Основным инструментом оперативного контроля и управления являются контрольные карты, представляющие собой графические средства статистического анализа. Общий метод построения контрольной карты включает выборку процесса, вычисление подходящего показателя и графическое построение его -на карте в-о времени. На карте изображаются границы регулирования, по которым контролируется процесс. Контрольные карты можно использовать как сигнал о некотором изменении в процессе и как оценку величины изменения; исключительно как сигнал оператору об изменении в процессе; для получения количественных -оценок изменений в процессе и установления вызывающих их причин; как меру качества продукции для классификация по периодам. Разработка контрольной карты процесса сводится к выбору подходящего показателя, определению границ регулирования на него и должна исходить из классификации случайных процессов.
Технологическими факторами, существенно -влияющими на качество бетона на строительстве Усть-Илимской ГЭС, являются неточность -сортирования инертных заполнителей на границах фракций, неоднородность их гранулометрического состава (особенно песка), ошибка дозирования компонентов бетонной шеей, колебания ее подвижности, изменчивость свойств цемента. В соответствии с этим выбирали контролируемые показатели технологии приготовления бетонной смеси.
Изменение конструкции затвора дозатора и сентябре 1972 -г. привело к значительному повышению точности дозирования, что немедленно зафиксировала контрольная карта (см. рис. 2). В дальнейшем подналадка дозатора осуществлялась -на основе контрольной карты, а сигналом служил выход толерантных границ за нормативные.
Методы оперативного контроля и управления (используют и для определения выходных параметров (бетонной смеси, например температуры. Поскольку изменение температуры бетонной смеси во времени является нестационарным случайным процессом, контроль его осуществляется с помощью -карты индивидуальных значений (рис. 3). Эти значения температуры сравнивали с границами регулирования, определяемыми по заданной для местных условий зависимости допускаемых температур бетонной смеси от температуры наружного воздуха. Выход результатов замера за эти границы сигнализирует о нарушении технологического процесса. После таких нарушений проводится подналадка температурных режимов бетонной смеси. Регрессионный анализ показал, что температуру бетонной смеси можно поддерживать. В требуемых границах регулирования даже в условиях значительных колебаний температуры наружного воздуха, в частности «в зимнее время.
Степень выполнения нормативных требований к прочности бетона контролируется по соотношению (рис. 4):
Для более оперативного контроля прочности в -основу его должны быть положены прочность пропаренного бетона и 7-суточная прочность. В связи с этим для различных составов бетона построены соответствующие регрессионные зависимости между прочностями.
Опыт использования показал, что карта скользящих минимальных значений прочности и карта скользящих Средиеквадратических отклонений прочности достаточно эффективно отражают изменение состава бетона., качества исходных материалов, сезона работы и т. п., позволяют оперативно регулировать качество бетона. Проведенный сравнительный анализ установил хорошую сопоставимость такого контроля с контролем по ГОСТ 18105—72. В (го же время приведенная методика является -более оперативной и более чувствительной к нарушениям нормативных требований в условиях контроля по малому числу образцов, отбираемых от больших -объемов бетона.
Наиболее убедительным методом оценки качества приготовления бетона является сравнение прочности заводского бетона с прочностью лабораторного бетона того же состава, но с постоянным В/Ц при одних и тех же условиях твердения. На строительстве проводят испытания бетона двух составов с ВЩ, равным 0,75 и 0,57, приготовленного на различных пробах цемента в лабораторных условиях. Бетон приготовляют на специальном шлаколортландце менте Красноярского завода (Братскгэсстроя), поставляемом для основных сооружений Усгь-Илимской ГЭС. Составы лабораторного бетона соответствуют составам заводского бетона марки 150 В-2 и марки 200 iB-8 (-основной бетон плотины Усты-Илимской ГЭС). При этом выдерживаются постоянные ВЩ, условия перемешивания, приготовления и выдерживания, применяют одинаковые инертные материалы. Изменения прочности лабораторного бетона характеризуют изменения активности поступающего на строительство цемента во времени. Параллельно проводят испытания образцов заводского бетона. Для контроля качества приготовления бетона и отклонений средней активности цемента вычисляли месячные статистические характеристики прочности -образцов лабораторного и заводского бетона. Результаты расчетов для бетона марки 200 В-8 з возрасте 28 сут приведены в таблице.
Сравнение статистических характеристик прочности лабораторного и заводского бетонов указывает на аналогию отклонения их среднемесячных прочностей и -ухудшение качества приготовления (бетона к концу 1973 г.
Система статистического контроля и управления качеством бетона, внедренная на строительстве Усть-Илимсюой ГЭС, привела к существенному повышению оперативности -информации, о нарушениях технологических процессов, значительному упорядочению и унификации контрольной документации, повышению ее наглядности. Система позволяет вести строгий и четкий контроль за технологическими процессами при значительно меньшем объеме требуемых наблюдений, оперативно -определять необходимые корректировочные действия для повышения качества бетона.. Внедрение системы статистического контроля и управления качеством бетона уже в первый год эксплуатации на строительстве (1972 г.) сэкономило около 90 тыс. р. за счет использования составов бетона с меньшим расходом цемента.
