IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Качество бетонных и железобетонных конструкций определяется как совокупная характеристика качества используемых материальных элементов и соблюдения регламентирующих положений технологии на всех стадиях комплексного процесса. Для этого необходим контроль на следующих стадиях:

- при приемке и хранении всех исходных материалов (цемента, песка, щебня, гравия, арматурной стали, лесоматериалов и др.);

- при изготовлении и монтаже арматурных элементов и конструкций; - при изготовлении и установке элементов опалубки;

- при подготовке основания и опалубки к укладке бетонной смеси;

- при приготовлении и транспортировке бетонной смеси; - при укладке бетонной смеси;

- при уходе за бетоном в процессе его твердения.

На стадии приготовления бетонной смеси проверяют качество составляющих бетон материалов, арматуры и условий их хранения, точность дозирования материалов, продолжительность перемешивания, подвижность и плотность смеси, работу дозировочных устройств и бетоносмесительных установок. Качество бетонной смеси контролируется на всех стадиях — при изготовлении, транспортировании и укладке. При транспортировке бетонной смеси следят за тем, чтобы она не начала схватываться, не распадалась на составляющие, не теряла подвижности из-за потерь воды, цемента или схватывания.

В процессе опалубливания контролируют правильность установки опалубки, креплений, а также плотность стыков в щитах и сопряжениях, взаимное положение опалубочных форм и арматуры (для получения заданной толщины защитного слоя). Правильность положения опалубки в пространстве проверяют привязкой к разбивочным осям и нивелировкой, а размеры — обычными измерениями. Допускаемые отклонения в положении и размерах опалубки приведены в СИиПе.

В процессе армирования конструкций контроль осуществляется при приемке арматуры (наличие заводских марок и бирок, качество арматурной стали); при складировании и транспортировке (правильность складирования по маркам, сортам, размерам, сохранность при перевозках); при изготовлении арматурных элементов и конструкций (правильность формы и размеров, качество сварки, соблюдение технологии сварки).

Перед укладкой бетонной смеси контролируют готовность конструкций и опалубки к бетонированию, чистоту рабочей поверхности опалубки и качество ее смазки. На месте укладки следует обращать внимание на высоту сбрасывания смеси, направление укладки бетонной смеси по высоте и поверхности конструкции, продолжительность вибрирования и равномерность уплотнения, не допуская расслоения смеси и образования раковин, пустот. Контролируется правильность ухода за бетоном, соблюдение сроков и последовательности распалубливания, частичного и полного загружения конструкций, качества выполненных конструкций и принятии мер по устранению дефектов.

Процесс виброуплотнения контролируют визуально, по степени осадки смеси, прекращению выхода из нее пузырьков воздуха и появлению цементного молока на поверхности. Окончательная оценка качества бетона может быть получена лишь на основании испытания его прочности на сжатие до разрушения образцов-кубиков, изготовляемых из бетона одновременно с его укладкой и выдерживаемых в тех же условиях, в которых твердеет бетон бетонируемых блоков.

Для испытания на сжатие готовят образцы в виде кубиков с шиной ребра 150 мм. Наряду со стандартными лабораторными методами оценки прочности бетона на образцах, применяют косвенные неразрушающие методы оценки прочности непосредственно в сооружениях. Такими методами, широко применяемыми в строительстве, являются механический, основанный на использовании зависимости между прочностью бетона на сжатие и его поверхностной твердостью, и ультразвуковой импульсный, основанный на измерении скорости распространения в бетоне продольных ультразвуковых волн и степени их затухания. При механическом методе контроля прочности бетона используют эталонный молоток Кашкарова. Для определения прочности бетона на сжатие молоток устанавливают шариком на бетон и слесарным молотком наносят удар по корпусу эталонного молотка. При этом шарик нижней частью вдавливается в бетон, а верхней — в эталонный стальной стержень, оставляя и на бетоне и на стержне отпечатки. После измерения диаметров этих отпечатков находят их отношения и при помощи тарировочных кривых определяют прочность поверхностных слоев бетона на сжатие. При ультразвуковом импульсном методе используют специальные ультразвуковые приборы, с помощью которых определяют скорость про хождения ультразвука через бетон конструкции. По градировочным кривым скорости прохождения ультразвука и прочности бетона при сжатии определяют прочность бетона при сжатии в конструкции.

В зимних условиях помимо общих изложенных выше требований осуществляют дополнительный контроль. В процессе приготовления бетонной смеси контролируют не реже чем через каждые 2 ч: отсутствие льда, снега и смерзшихся комьев в неотогреваемых заполнителях, подаваемых в бетоносмеситель, при приготовлении бетонной смеси с противоморозными добавками; температуру воды и заполнителей перед загрузкой в бетоносмеситель; концентрацию раствора солей; температуру смеси на выходе из бетоносмесителя. При транспортировании бетонной смеси один раз в смену проверяют выполнение мероприятий по укрытию, утеплению и обогреву транспортной и приемной тары. При предварительном электроразогреве смеси перед укладкой ее в конструкцию контролируют температуру каждой разогреваемой порции.

Перед укладкой бетонной смеси проверяют отсутствие снега и наледи на поверхности основания, стыкуемых элементов, арматуры и опалубки, следят за соответствием теплоизоляции опалубки требованиям технологической карты. При укладке смеси контролируют ее температуру во время выгрузки из транспортных средств и температуру уложенной бетонной смеси. Проверяют соответствие гидроизоляции и теплоизоляции неопалубленных поверхностей требованиям технологических карт. Но более важными представляются обязательно контролируемые параметры и условия: температура бетонной смеси при укладке в опалубку и средняя температура в период выдерживания, время остывания бетонной смеси до О °С Результаты контроля качества бетонных и железобетонных работ заносят в соответствующие акты, журналы, паспорта конструкций по форме, установленной для данного строительства. Приемку бетонных конструкций производят лишь после приобретения бетоном проектной прочности, определяемой испытанием опытных образцов, и до производства затирки бетонных поверхностей. При приемке необходимо проверять качество конструкции, наличие и правильность установки закладных деталей, разбивки отверстий, проемов и каналов, убедиться в том, что отклонения в размерах конструкции не превышают допустимые. На все операции по контролю качества выполнения технологических процессов и качества материалов составляют акты проверок (испытаний), которые предъявляют комиссии, принимающей объект. В ходе производства работ оформляют актами приемку основания, блока перед укладкой бетонной смеси и заполняют журналы работ контроля температур по установленной форме.

При контроле качества проверяют:

 соответствие формы и геометрических размеров (длины, ширины, высоты, прямолинейности плоскостей и рёбер, углов) требованиям технических условий;

 соответствие лицевой поверхности требованиям технических условий (отсутствие трещин, раковин, сколов, наплывов, борозд, инородных пятен, выцветов);

 размеры и правильность расположения отверстий, ниш, борозд, четвертей;

 правильность расположения закладных деталей, электрических, санитарно-технических и других проводок.

Требования точности к качеству изготовления должны быть обеспечены метрологически. В зависимости от вида зданий отдельные требования, например, к качеству поверхности, могут быть по согласованию с заказчиком смягчены.

Другие требования: прочность и жёсткость конструкций, класс бетона по прочности на сжатие, марка бетона по морозостойкости, соответствие армирования рабочим чертежам являются обязательными.

Контроль толщины защитного слоя и расположения арматуры. Толщину защитного слоя бетона измеряют электромагнитными приборами ИЗС-10Н, ИЗС-1, ИЗС-2, ИЗС-3, ИЗС-7, электромагнитными искателями арматуры ИА-4, ИА-15М. В заводских условиях контроль правильности армирования и толщины защитного слоя бетона проводят путём просвечивания ионизирующими излучателями и магнитными приборами (гамма-аппараты «бетон», РИД-21М, РИД-22, рентгеновские аппараты РУП-120-5-1 и др.). Для контроля выбирают места, наиболее полно характеризующие положения в опасных сечениях. При отсутствии приборов контроль качества осуществляют путём вскрытия арматуры. Борозды вырубают по всей ширине сечения. Контроль толщины конструкций. В Московском НПО «Спектр» разработан прибор для оперативного измерения толщины бетонных и железобетонных конструкций при одностороннем доступе. Работа прибора основана на принципе ультразвуковой эхоимпульсной локации. На встроенном дисплее в виде развёртки отображены формы применяемых эхосигналов и в цифровом виде - результаты измерений толщины конструкции или глубины залегания дефектов. Диапазон измеряемых толщин 70...400 мм. В приборе применены преобразователи новой конструкции. Проводится автоматическая калибровка по скорости звука и обработка сигналов по специальным алгоритмам с помощью встроенной ЭВМ. Автодемпфированные преобразователи позволили существенно ослабить влияние помех структурной реверберации и поверхностных волн на достоверность обнаружения домных поверхностей и дефектов конструкций.

Контроль натяжения арматуры. В практике применяют механические, гравитационные и электромеханические способы натяжения арматуры. Усилие натяжения определяют по величине усилия поперечной оттяжки и по частоте собственных колебаний.

Метод поперечной оттяжки. Заключается в определении усилия, необходимого для перемещения участка стержня на заданную величину. Применяют механические (ПРД-У) и электромеханические(ПНП) приборы. Контроль расположения арматуры Наиболее простой, но трудоёмкий метод - это вскрытие арматуры при пробивке в конструкции борозд, перпендикулярно направленной к рабочей арматуре. Ширина борозд до 3 см. Арматуру очищают от раствора и замеряют диаметр между витками, толщину защитного слоя, расстояние между соседними стержнями.

Магнитный метод. Основан на изменении магнитного поля, образуемого магнитами, при приближении к арматуре. Приборы (измерители защитного слоя - ИЗО) состоят из корпуса и выносного преобразователя, создающего магнитное поле. Изменение поля регистрируется на табло прибора. Преобразователь устанавливают на поверхности конструкции и перемещают по ней, следя за стрелкой прибора. При появлении арматуры стрелка отклоняется от первоначального положения. Для построения тарировочной кривой изготавливают сетку и набор пластин из немагнитного материала толщиной от 5 до 60 мм. Поочерёдно устанавливают пластины разной толщины на стержень, кладут выносной трещинообразователь на пластины и снимают отсчёты по прибору. По этим данным строят графики в координатах «косвенный показатель-толщина защитного слоя». Магнитный метод применяют для определения положения арматуры и толщины защитного слоя при относительно простых схемах армирования.

Радиографический метод (ГОСТ 17625-83). Сущность метода заключается в следующем. Конструкцию подвергают радиационному излучению. Проникающая радиация при взаимодействии с материалом частично поглощается или рассеивается. С противоположной стороны конструкции от излучателя устанавливают кассету с рентгеновской плёнкой. Для повышения чёткости изображения между поверхностью конструкции и рентгеновской плёнкой устанавливают усиливающий свинцовый экран. В качестве источников излучения используют гамма-аппараты, рентгеновские аппараты и малогабаритные бетатроны.

Контроль плотности и влажности. Радиоизотопный метод определения плотности (ГОСТ 17623- 78) основан на тех же физических явлениях, что и радиографический, но степень ослабления потока гамма- излучения регистрируется не на рентгеновской плёнке, а на гамма-плотномере. Поток гамма-излучения, пройдя через бетон, преобразуется в электрический сигнал, поступающий в отсчётное устройство. Регистрируется количество импульсов в секунду. Источник излучения и детектор располагают на одной поверхности (поверхностное распределение излучения) или на противоположных сторонах конструкции (сквозное прозвучивание). Плотность бетона определяют по градуировочной зависимости, прилагаемой к прибору.

Диэлькометрический метод измерения влажности (ГОСТ 21718-76) основан на том, что проницаемость бетона зависит от влажности. Сопоставляют ёмкость конденсатора, в поле которого находится бетон или воздух. Приборы градуируют на кубиках с ребром 100 мм, изготовленных из того же бетона, что и контролируемая конструкция. Образцы увлажняют. Электронным влагомером измеряют влажность из сопоставления массы увлажнённых и высушенных образцов. Строят градуировочную зависимость «показатель прибора - влажность бетона».

Контроль качества изготовления металлических конструкций в зависимости от требований к сварным соединениям и категории их ответственности устанавливается определенная система организации контроля продукции на предприятии. В основу этой системы положена классификация видов технического контроля по отдельным признакам.

По стадиям технологического процесса контроль разделяют на:

 входной (предварительный);  операционный (текущий);

 окончательный (готовой продукции).

К входному контролю предъявляют основной и сварочный материалы (присадочную проволоку, флюсы, газы, электроды), полуфабрикаты и комплектующие. Под термином предварительный контроль понимают не только проверку материала, но и работоспособности сварочного оборудования и квалификации исполнителей работ

Операционному контролю подвергают технологические процессы по отдельным операциям маршрутной технологии после ее завершения или во время исполнения.

По объему контролируемой продукции:

 сплошной;

 выборочный.

Сплошной контроль выполняют для ответственных сварных конструкций. Выборочный - при контроле изделий крупносерийного и массового производства.

По месту проведения контроля:

 стационарный;

 подвижный (скользящий).

Стационарный контроль производится на специальном оборудованном контрольном пункте или в специальном помещении (например, рентген -контроль выполняют в изолированных боксах). Подвижный контроль производится непосредственно на рабочем месте (например, ультразвуковой контроль)

По характеру контроля:

 инспекционный;

 летучий.

Под инспекционным контролем понимают выборочный контроль продукции специальными лицами (инспекторами) для дополнительной проверки качества проконтролированной продукции.

Летучий контроль выполняется с произвольной периодичностью, носит инспекционный характер и выполняется работниками ОТК. При этом контролируется соблюдение технологических процессов (контроль технологической дисциплины), например, последовательность выполнения швов, соблюдение правил хранения и условий транспортировки изделий на соответствие требованиям технической документации.

При проверке соблюдения технологического процесса особое внимание уделяется рациональной организации рабочих мест, которая предполагает наличие необходимой технологической документации, оснастки и контрольно-измерительных приборов и инструмента и их состояния, соблюдения правил и норм техники безопасности, состояние рабочего места и соответствие его требованиям технологической документации. Такую проверку часто называют контролем производственной дисциплины.

По цели контроля:

 приемочный;

 статистический.

Приемочный контроль имеет от браковочный характер и проводится с целью отделения годной продукции от брака.

Статистический контроль используется в крупносерийном и массовом производстве в системе управления качеством продукции. Статистический контроль является средством профилактического воздействия на ход технологического процесса с целью его корректировки и исключения появления брака.

По возможности использования проконтролированной продукции:

 разрушающий;

 неразрушающий.

Разрушающий контроль применяют для получения контролируемых количественных показателей продукции. В некоторых случаях контроль проводят с частичным нарушением целостности материала изделия, т.е. путем испытаний без разрушения изделия.

Неразрушающий контроль не оказывает влияния на целостность продукции и косвенно характеризует ее качество.

По средствам контроля и получения информации:

 визуальный;

 инструментальный.

Визуальному контролю подвергают 100% изделий. Инструментальный контроль является более совершенным, т. к. осуществляется с помощью разнообразных технических средств контроля. Технические средства контроля можно разделить на следующие группы:

По характеру измерения контролируемого параметра:

 контрольно-измерительные инструменты и приборы;

 контрольно-сортирующие устройства.

Контрольно-измерительные средства являются основными средствами контроля. Контрольно- сортирующие средства предназначены для сортировки объектов контроля по двум группам: годен, негоден; либо по нескольким группам, исходя, например, из геометрических размеров.

По степени воздействия на ход технологического процесса:

 средства пассивного контроля;

 средства активного контроля.

Средства пассивного контроля относятся к обычным контрольно-измерительным средствам, фиксирующим полученный результат или контрольно-сортирующим устройствам. Средства активного контроля встраиваются в технологическое оборудование и используются для непосредственного управления технологическими процессами. При достижении предельных значений контролируемых параметров эти устройства автоматически управляют режимом работы оборудования, обеспечивают заданную точность, и обладают значительно большей эффективностью предупреждения брака.

По степени автоматизации:

 ручные;

 механизированные;

 автоматические.

Средства ручного контроля используют там, где применение механизированных автоматических контрольных устройств затруднено или практически невозможно. Эффективность использования автоматических контролирующих устройств обусловлено возможностью получения документа или протоколирования результатов контроля. При использовании механизированных средств контроля протоколирование результатов контроля осуществляет контролер.

Код для цитирования: Скопировать