Контроль качества и потребительские свойства бетонной смеси
В настоящее время при возведении здания или сооружения практически отсутствует комплексная система управления качеством бетона, начиная от изготовления бетонной смеси и кончая контролем прочностных и других характеристик бетона в готовой конструкции. В то время как такая система управления качеством должна включать тесное взаимодействие проектировщиков, производителей бетонной смеси и подрядчиков (строителей).
Чтобы обеспечить долговечность бетона в монолитной конструкции, производителю работ недостаточно иметь в своем распоряжении только показатели бетона, указанные в проекте. Достижение этих показателей должно быть подкреплено требованиями к технологическим характеристикам бетонной смеси, поставляемой на стройплощадку.
Показатели качества бетонной смеси и бетона должны соответствовать требованиям основных стандартов:
- ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия»,
- ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические условия»,
- ГОСТР 53231-2008 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности»,
- Европейский стандарт EN 206-1: 2000 «Бетон. Общие технические требования, производство и контроль качества».
В проекте на здание или сооружение указаны требования, в основном, к классу по прочности бетона на сжатие. В зависимости от вида конструкции также могут быть указаны марки бетона по водонепроницаемости и по морозостойкости.
Между тем при назначении проектных требований должны быть приняты во внимание назначение конструкции, ее размеры (для оценки эффекта тепловыделения в процессе гидратации цемента и сведения к минимуму неблагоприятного влияния температурных деформаций и напряжений), уровень агрессивности среды эксплуатации конструкции, эстетические требования к поверхности готовой конструкции, обеспечение необходимой толщины защитного слоя бетона и обеспечение качественного бетонирования густоармированных участков и тонких сечений конструкции (с указанием максимального размера крупности заполнителя) и т. д.
Для выполнения проектных требований необходимо разработать проект производства работ (ППР) непосредственно для конкретного объекта строительства. В ППР должна быть указана следующая информация:
- класс бетона по прочности (средняя прочность класса при Vn = 13,5%);
- марка по водонепроницаемости (по необходимости);
- марка по морозостойкости (по необходимости);
- требуемая подвижность бетонной смеси на месте строительства в зависимости от способа подачи смеси в опалубку и способа ее уплотнения;
- сохраняемость подвижности бетонной смеси в зависимости от вида конструкции, объема бетонной смеси в пределах одной захватки;
- виды конструкций (фундаментная плита колонны, внутренние стены, перекрытия и т. д.);
- время снятия опалубки в зависимости от вида конструкций;
- величина распалубочной прочности или по абсолютной величине в МПа, или в процентах от средней прочности класса при коэффициенте вариации 13,5% (не ниже) для каждого вида конструкции.
При разработке ППР должны быть учтены многие факторы, которые могут повлиять на качество бетона в готовой конструкции: время транспортировки бетонной смеси от поставщика на стройплощадку, способ подачи смеси в опалубку, методы ее уплотнения и последующего ухода за уложенным бетоном. Выполнение проектных требований существенно зависит от качества производства работ. Следует иметь ввиду, что многие характеристики бетона взаимозависимы. Это, прежде всего, показатели класса бетона по прочности и марки по водонепроницаемости. Изменение одного показателя влечет за собой изменение другого. Не может, например, быть получен бетон класса В20 и с маркой по водонепроницаемости W12. Ориентировочно могут быть приняты следующие соотношения: В20 — W2; B22,5 — W4; B25 — W6; B30 — W8; B35 — W12; B40 — W14; B45 — W 14–16 и т. д. Эта закономерность подтверждается данными, полученными в лаборатории бетонов НИИЖБ, и подкреплена требованиями СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии» и Руководства по подбору составов тяжелого бетона (Москва: «Стройиздат», 1979 г.).
Производственные составы бетона следует разрабатывать для каждого конкретного вида конструкции. Так, для фундаментной плиты высотой (толщиной) выше 500 мм может быть рекомендован следующий состав бетона:
- цемент с добавками ПЦ — Д20 или шлакопортландцемент;
- добавки химические — водоредуцирующие/пластифицирующие, замедлители твердения, которые увеличивают время сохраняемости подвижности, а также стабилизирующие, снижающие водо- и раствороотделение. Подвижность бетонной смеси рекомендуется марок П4–П5 (16–20 см — 21 см и выше).
Для колонны состав бетона при густом армировании должен разрабатываться на щебне фракции 5–10, при этом обязательны добавки химические водоредуцирующие/пластифицирующие, стабилизирующие. Подвижность бетонной смеси рекомендуется марки П5 (21 см и выше).
Состав бетона для конструкций стен может быть разработан на щебне фракции 5–10 мм (щебня фракции выше 10 мм не более 1–2%).
При разработке производственных составов следует учитывать величину необходимой распалубочной прочности. При одном и том же классе бетона, но при различной величине распалубочной прочности составы будут разные. Проектирование производственных составов бетона для конкретных зданий и сооружений должна выполняться на БСУ заблаговременно, до начала поставок основных объемов бетона.
Следует заключить договор на поставку бетонной смеси после необходимых контрольных испытаний в соответствии с требованиями ППР для конкретного бетона.
Все вышеперечисленные требования ППР должны быть занесены в договор между БСУ и заказчиком-строителем. В договоре следует указать стандарты, в соответствии с требованиями которых следует изготавливать бетон. Прежде всего ГОСТ 26633, ГОСТ 7473 и ГОСТ 18105. Договор должен быть дополнен требованием, что бетон следует поставлять со средней прочностью класса при коэффициенте вариации 13,5%. Необходимость этого требования продиктована тем обстоятельством, что БСУ при получении Vn ниже 13% делает поставки бетонной смеси с проектной прочностью бетона, приближающуюся к показателю класса, например, для В25 средняя прочность 327 кг∙с/кв. см при Vn = 13,5%, а при Vn = 7% средняя прочность бетона составит 270 кг∙с/кв. см. При таких поставках бетона в конструкции будет заведомо отсутствовать заданная проектная прочность в 327 кг∙с/кв. см.
ГОСТ 18105 «Правила контроля прочности» разрабатывался в тот период, когда главная задача заключалась в экономии цемента, поэтому основная запись этого стандарта звучит так: «Если фактический средний уровень прочности выше минимально допустимого значения фактической прочности бетона в партии (при определенной однородности), то должны быть приняты меры по снижению прочности бетона и сокращению расхода цемента».
В ГОСТ 18105 редакции 2008 г. остались те же требования к назначению фактической прочности. Мы предполагаем, что этот стандарт следует применять сегодня для того, чтобы следить, как работает производство по выпуску готовых бетонных смесей или производство сборного железобетона, и корректировать составы бетона для стабильного обеспечения средней прочности при Vn = 13,5%.
В отдельных случаях по требованию заказчика контроль качества или отдельные пункты Технических требований следует выполнять по европейскому стандарту EN 206-1:2000.
Для обеспечения требуемого качества бетона в готовой конструкции необходимо на стадии приготовления бетонной смеси, т. е. на заводе товарного бетона или БСУ, систематически контролировать следующие показатели:
- подвижность бетонной смеси;
- плотность бетонной смеси;
- промежуточную (распалубочную) прочность, желательно, в 3-суточном возрасте по образцам, твердеющим в камере нормального твердения;
- проектную прочность в 28-суточном возрасте по образцам, твердеющим в камере нормального твердения, поскольку в проекте задана именно эта прочность.
На строительной площадке представители приобъектной лаборатории должны выполнять приемку поставляемой бетонной смеси. При этом необходимо контролировать следующие показатели:
- подвижность бетонной смеси на месте строительства (если этот показатель ниже требуемого на 4–5 см, следует данную поставку отправлять обратно на завод);
- прочность бетона в конструкции в промежуточном возрасте (контроль проводится неразрушающими методами — склерометром, с помощью ультразвука или по температурным кривым; проверяется зависимость температуры бетона и его прочности; температура в теле бетона обычно измеряется при помощи термопар).
Проектная прочность бетона в возрасте 28 суток может оцениваться по контрольным образцам — разрушающим методом — или неразрушающим методом — с помощью склерометра, ультразвука, а также испытанием на отрыв со скалыванием.
Важное условие обеспечения качества бетона — уход за бетоном после его укладки в опалубку и уплотнения. В любое время года необходимо укрывать бетон конструкции тепло- и гидроизоляцией. Для определения вида и толщины теплоизоляции предварительно должен быть выполнен расчет.
При постоянном взаимодействии проектировщика, производителя бетонной смеси и строителя-подрядчика качество и долговечность бетона в монолитных конструкциях будут обеспечены.
Итак, долговечность бетона определяется тремя составляющими: качеством проекта, качеством бетонной смеси и качеством производства работ.
| Автор: С. А. Подмазова Дата: 06.12.2010 Журнал Стройпрофиль 8-10 Рубрика: бетоны и жби: технологии, оборудование Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |  |