Ю. П. ГУЩА, д-р техн. наук, М. И. БРУССЕР, М. Б. КРАКОВСКИЙ, В. В. ФИГАРОВСКИЙ, кандидаты техн. наук (НИИЖБ); В. А. ДОРФ, канд. техн. наук (Оргэнергострой), И. Н. НАГОРНЯК, инж. (Госстрой СССР), Стандарт на правила контроля прочности бетона

Наша страна одна из первых в мире разработала и внедрила статистические методы контроля прочности бетона. Так, согласно ГОСТ 18105-72 «Бетоны. Контроль и оценка однородности и прочности» требуемую прочность бетона следовало назначать исходя из его однородности, характеризуемой коэффициентом вариации. Это позволило на заводах с достигнутым коэффициентом вариации ниже 13,5% устанавливать требуемую прочность бетона ниже нормируемой при обеспечении расчетной надежности конструкции и, следовательно получать экономию цемента. Так, при коэффициенте вариации 6...8% снижение прочности составляет около 15%, что позволяет сократить расход цемента до 10%.

Статистический контроль оценивает влияние отдельных технологических переделов на общую однородность бетона и, следовательно, позволяет оперативно устранять факторы, ухудшающие ее, что повышает технико-экономическую эффективность производства.

В то же время по имеющимся данным его внедрение в 1986 г. составило около 35% объема выпускаемого бетона. Остальные две трети предприятий или вообще не использовали статистический контроль прочности бетона, иди использовали его формально т. е. определяли однородность бетона, но не корректировали ПО ней составы бетона.

Опыт передовых предприятий свидетельствует о высокой эффективности применения стандарта для контроля прочности бетона. Так в Киевгорстрое при 100%-ном объеме внедрения ГОСТ 1810580 расход цемента снижен в среднем на 15...30 кг/м3, на заводе ЖБИ № 18 Главпромстройматериалов на 40...50 кг/м3. Предприятия Минстроя ЛитССР практически полностью внедрили у себя ГОСТ 18105-80.

В настоящее время Госстроем СССР утвержден ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности», введенный в действие с 1 июля 1987 г. В нем указано, что приемка бетона по прочности без учета его однородности не допускается.

Стандарт существенно переработан по сравнению с действовавшими ранее ГОСТ 18105.0...18105.2-80. Значительно упрощена структура стандарта: вместо трех отдельных разработан один документ, распространяющийся на контроль бетонов основных видов (тяжелого, мелкозернистого, легкого, ячеистого, силикатного) по прочности на сжатие и растяжение при их определении разрушающими и неразрушающими методами.

Важным отличием стандарта является новый подход к назначению коэффициентов требуемой прочности бетона Кт¦ По ГОСТ 25192-82 обеспеченность класса бетона (его нормативного сопротивления) должна быть равна 0,95. Нередко в этом случае при больших коэффициентах вариации обеспеченность расчетного сопротивления оказывается недостаточной [1], поэтому Кт назначали таким образом, чтобы обеспеченность нормативного сопротивления бетона была не ниже 0,95, а расчетного — не ниже 0,9986.

В отличие от ГОСТ 18105-80 в новом ¦стандарте использована схема контроля с известной вариацией (схема А). Для расчета требуемой прочности при разработке стандарта использовали математическое моделирование на ЭВМ [1...3J. Результаты моделирования позволили отказаться от, схемы контроля с неизвестной вариацией (схема Б), принять значение требуемой прочности независимо от объема контроля; исключить расчет межпартионной вариации и вариации прочности бетона сборных конструкций в проектном возрасте. Это значительно упростило структуру документа и дало определенный технико-экономический эффект.

Новый стандарт отменяет необходимость контроля прочности бетона в проектном возрасте для сборных конструкций, нормируемая отпускная или передаточная прочности которых составляют 90% и более класса бетона.

Для бетонов всех видов одновременно с определением требуемой прочности вычисляют средний уровень, на который следует подбирать состав бетона по ГОСТ 27006-86. В разделе «Определение прочности бетона в партии» новым является то, что по согласованию с проектной организацией, осуществляющей авторский надзор, допускается не отбирать контрольные пробы на месте укладки бетона в монолитные конструкции, а оценивать прочность и однородность материала по данным предприятия, изготовляющего бетонную смесь для конструкций всех видов.

Изменена также схема контроля прочности бетона сборных конструкций в проектном возрасте: для бетонов классов ВЗО и ниже минимальное число проб составляет две от одной партии в неделю; а классов В35 и выше — четыре пробы от двух партий бетона в неделю.

Для коэффициента вариации прочности бетона в проектном возрасте допускается принимать его равным 85% среднего партионного коэффициента вариации отпускной прочности за анализируемый период.

Требуемую прочность бетона при нормировании ее по классам вычисляют по формуле


Значение коэффициента Ат в зависимости от однородности изменяется для тяжелого и легкого бетонов от 1,07 при коэффициенте вариации 6% и менее до 1,43 при коэффициенте вариации 16%. При (больших коэффициентах вариации возможность использования конструкций должна быть согласована с проектной организацией, так же как и при фактической прочности бетона ниже требуемой.

Приемку сборных конструкций проводят после оценки передаточной и отпускной прочности, а монолитных — по прочности бетона в проектном возрасте. При несоответствии фактической прочности бетона сборных конструкций в проектном возрасте прочности бетона, соответствующей гарантированному классу, изготовитель обязан в трехдневный срок сообщить об этом потребителям для решения о возможности их использования. По новому стандарту уровень прочности бетона конструкций всех видов, кроме сборных в проектном возрасте, над требуемой для тяжелого и легкого бетонов не должен превышать 10%В приложении к стандарту впервые нормируется превышение прочности бетона сборных конструкций в проектном возрасте. Впервые для прочности бетона установлена верхняя предупредительная граница, при превышении которой необходимо снизить ее и соответственно расход цемента.

Стандарт имеет четыре приложения. В первом (справочном) даны пояснения и условные обозначения основных терминов. Во втором (обязательном) установлены дополнительные требования к контролю прочности бетона неразрушающими методами. В третьем (обязательном) приведена таблица коэффициентов требуемой прочности бетона при ее нормировангш по маркам. В четвертом (справочном) приведены коэффициенты возможного превышения проектной прочности бетонов сборных конструкций.

Прил. 1 и 2 в основном соответствуют аналогичным приложениям ГОСТ 18105-80. Таблица прил. 3 отличается от аналогичных таблиц ГОСТ 18105.1-80 тем, что коэффициенты прочности приняты независимо от объема контроля и по значению близки 7СТ при числе проб, равном 30. При этом область допустимых значений партионного коэффициента вариации для обычных тяжелых и легких бетонов ограничивается 16%, для плотного силикатного—17, для ячеистого—19 и для массивных гидротехнических — 20%. В начальный период, до накопления необходимого для статистического контроля числа результатов испытаний, требуемая прочность бетона при нормировании по классам назначается равной 110% нормируемой.

Прил. 4 является принципиально новым. В нем приведены значения коэффициентов превышения прочности тяжелых бетонов в возрасте 28 сут нормального твердения после тепловлажностной обработки по сравнению с требуемой средней прочностью, соответствующей их проектным классам или маркам в зависимости от нормируемой отпускной прочности, длительности ТВО и активности применяемого цемента при пропаривании. В зависимости от перечисленных выше факторов значения коэффициентов колеблются от 1,0 до 1,45. При этом они увеличиваются по мере роста нормируемой отпускной прочности, сокращения длительности ТВО, снижения активности цемента при пропаривании, проектного класса или марки бетона. Следует обратить внимание на то, что нормируемая прочность бетона ограничена 80%, минимальная длительность ТВО принята равной 8 ч и для коротких режимов обусловлено применение цементов только 1 и 2 групп эффективности по ГОСТ 22236-85. Эти ограничения связаны с тем, что их нарушение приводит к резкому увеличению прочности бетона в проектном возрасте. При коэффициентах, больших единицы, стандарт требует применения различных технологических мероприятий, направленных на интенсификацию процесса твердения бетона и в том числе: удлинение времени ТВО, применение добавок — ускорителей твердения, более эффективных цементов и т. д. В этом же приложении даны рекомендации по проэктировке коэффициентов для легких бетонов.

Таким образом, проведенные в процессе разработки новой редакции стандарта исследования и опыт внедрения статистического контроля прочности бетона на заводах и стройках страны позволили обосновать возможность снижения требуемой прочности бетона в среднем на 5%, что соответствует уменьшению расхода цемента в среднем на 3% по сравнению с ГОСТ 18105-80.

Внедрение нового стандарта, позволяющего более экономично вести технологический процесс производства бетона при одновременном обеспечении надежности всех (без исключения бетонных и железобетонных конструкций, является одной из важных Задач современной технологии бетона.

Бетон и железобетон, 1988 №02