CC BY
34
ISSN 2410-1672 (online) Региональное развитие • № 5(23) • 2017 http://regrazvitie.ru
Выходные сведения статьи:
Серков А.И. Контроль качества бетонной смеси при работе растворо-бетонного узла // Региональное развитие: электронный научно-практический журнал. 2017. № 5(23). URL: https://regrazvitie.ru/kontrol-kachestva-betonnoi-smesi-pri-rabote-rastvoro-betonnogo-uzla/_
УДК 693.556
Контроль качества бетонной смеси при работе растворо-бетонного узла © 2017 Серков Алексей Игоревич1
E-mail: [email protected]
Самарский государственный технический университет
Архитектурно-строительный институт
При возведении здания с монолитным каркасом перед застройщиком неизбежно встает вопрос поставок бетонной смеси на строительную площадку. Зачастую регулярно возникающие проблемы с поставщиками бетона заставляют задуматься о собственном производстве смеси непосредственно на территории возводимого объекта. У каждого из способов обеспечения материалом есть свои плюсы и минусы, но несомненным преимуществом собственного производства является возможность самостоятельного контроля качества сырья и процесса изготовления. Самый подходящий для этого способ контроля описан в данной статье. Данный способ имеет название "контрольная карта" и состоит из нескольких этапов проверки. Цель данной работы - объяснить суть метода и рассмотреть на конкретном примере его применение.
Ключевые слова: монолитный каркас здания, бетон, растворо-бетонный узел, ресурсообес-печение, контроль качества.
Quality control of the concrete mix during the work of
plaster and concrete node.
© 2017 Serkov Aleksej Igorevich
E-mail: [email protected]
Samara state technical University
Institute of architecture and civil engineering
In the construction of buildings with monolithic frame before the developer inevitably raises the question of the supply of concrete mix to the construction site. Often recurring problems with concrete suppliers forced to think about his own production of the mixture directly on the territory of the building object. Each of the ways to achieve material has its pros and cons, but the undoubted advantage of its own production is a possibility for quality control of raw materials and manufacturing process. The most appropriate method of control described in this article. This method has the name "test map" and consists of several test steps. The aim of this work is to explain the method and to consider a specific example of its application.
1 Серков Алексей Игоревич - магистрант ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет Архитектурно-строительный институт» (Российская Федерация, 443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194).
ISSN 2410-1672 (online)
Regional development • № 5(23) • 2017
http://reprazvitie. ru [email protected]
Keywords: monolithic building frame, concrete, plaster and concrete node, resourcing, quality control.
Трудно переоценить важность контроля и управления качеством продукции, производимой собственным бетонным заводом. Малейший сбой в процессе производства может привести к непредсказуемым и чрезвычайно опасным последствиям независимо от того, производится ли бетон для собственных нужд или на продажу. Возможность подобного события должна быть полностью исключена. Соответственно, возникает потребность в инструментах, с помощью которых мы сможем постоянно анализировать состояние производства, максимально быстро определять сбои и вовремя реагировать на них.
Существует множество разных методов управления качеством. Они в большинстве своем включают в себя несколько составляющих (рис.1):
Рисунок 1 - Статистические методы управления качеством
Все статметоды можно условно разделить на следующие категории:
• методы высокого уровня сложности. Это методы, применяемые при проектировании всей организационной структуры предприятия, а также при разработке систем управления процессами. К ним относятся методы кластерного анализа, адаптивные робастные статистики и так далее;
• специальные методы, применяемые для разработки операций технического надзора и контроля, расчетов свойств продукта (прочность, надежность и т.д.), а также при планировании промышленных экспериментов;
• так называемые «7 простых методов управления качеством». Это наиболее часто применяемые способы, основанные главным образом на исследовании характеристик объектов из многочисленных выборок, выявлении отклонений, поиске причин отклонений и разработке рекомендаций по исправлению ситуации. К ним относятся контрольные листки, контрольные карты, диаграммы Парето и Исикавы, диаграммы рассеяния, гистограммы, графики. При этом их можно применять как для обнаружения дефекта, так и для его анализа (рис 2):
При этом нужно четко понимать, какой именно показатель будет подвергаться анализу и на каком этапе. Ранее мы выяснили, что главный критерий, характеризующий соответствие бетона заявленным требованиям, - это класс прочности на сжатие. За основу возьмем начальный этап производства, когда еще нет данных. Соответственно, эти данные необходимо
ISSN 2410-1672 (online) Региональное развитие • № 5(23) • 2017 http://reprazvitie.ru
собрать и сделать выводы о том, насколько процесс стабилен. Самым подходящим методом для подобных нужд является контрольная карта.
Рисунок 2- Применение "7 простых методов управления качеством"
Контрольные карты - специальный вид диаграммы, впервые предложенный В. Шухар-том в 1925 г. Они отображают характер изменения показателя качества во времени (рис. 3).
Рисунок 3 - Общий вид контрольной карты
ISSN2410-1672 (online) Regional development • № 5(23) • 2017 http://rearazvitie.ru
Основная суть данного метода заключается в анализе статистической управляемости и стабильности какого-либо процесса производства на основе отобранных сведений. Причем чем больше объем выборки, тем объективней получается результат. Составляется таблица, в которую заносятся данные по изучаемой характеристике. Подсчитываются такие показатели, как сумма X), среднее (X) и размах (Я) значений. На основе последних двух составляются Х-карта иЯ-карта. Определяются так называемые верхняя и нижняя граница допуска по каждой карте. Затем на них поочередно наносится каждое значениехи Я. По наличию «выбросов» получившихся графиков за пределы границ допуска судят о стабильности процесса. Далее происходит подсчет специальных индексов, по которым делают выводы о том, насколько процесс статистически управляем.
Показатель качества нашего исследования - класс прочности на сжатие бетона. Для того, чтобы показать, как будет проводиться его контроль, требуется объемный сбор данных в течение нескольких месяцев. Приведем пример для наглядности. В таблице 1 представлены четыре выборки по 25 измерений прочности тестовых образцов бетона:
Таблица 1-Данные для построения контрольной карты
Изучаемая характеристика качества Название Наименование значения Допуск Т Верхний предел Тв Нижний предел Тн Середина допуска Х0
Класс прочности на сжатие 25мПа 20мПа 15мПа -5мПа 10мПа
N X R
1 35 33 29 35 132 33 6
2 22 37 36 26 121 30.25 15
3 27 29 31 36 123 30.75 9
4 35 28 36 23 122 30.5 13
5 35 36 35 36 142 35.5 1
6 29 27 37 35 128 32 10
7 36 35 35 34 140 35 2
8 31 35 36 37 138 34.5 6
9 24 36 36 37 133 33.25 13
10 29 28 32 33 122 30.5 5
11 38 35 38 35 146 36.5 3
12 31 33 34 26 124 31 8
13 30 36 36 31 133 33.25 6
14 37 35 33 35 140 35 4
15 26 26 31 28 111 27.75 5
16 35 35 35 29 134 33.5 6
17 26 35 31 36 128 32 10
18 36 34 36 34 140 35 2
19 36 35 36 35 134 35.5 1
20 30 26 33 31 128 32 7
21 37 30 29 38 134 33.5 9
22 25 21 34 29 109 27.25 13
23 37 36 37 20 130 32.5 17
24 27 39 26 36 128 32 13
25 37 29 38 35 139 34.75 9
Итого - - - - - 816.75 193
ISSN 2410-1672 (online)
Региональное развитие • № 5(23) • 2017
http://reprazvitie. ru [email protected]
Поскольку значения верхней и нижней границ допуска не даны, то прежде чем строить контрольные карты, вычислим X иЯ для расчета значений ВГД и НГД обоих типов карт по следующим формулам:
X = % (1)
R = (2)
где Х- среднее значения Х, Я - размахи для всех выборок, к - общее число выборок.
ВГДх= X + А2 *х, (3) НГДх= X - А2 *х, (4) ВГДк= Б4 * Х, (5) НГДк= Бэ * Х, (6)
где А2, Б3, Б4 - коэффициенты, зависящие от объема выборки (0.729; -; 2.282).
Х=^ 8^33.67
к
25
_ £ И 193 к = - = ^ = 7-72
Для Х :
ВГД = Х + А2 х = 3 2.67 + 0. 729 * 7.72 = 3 8. 3 НГД = А Для :
ВГД = Б 4Х = 2,282 * 7.72 = 17.6 НГД = Б 3 Х = -
На основании полученных данных строим Х-карту (рис. 4), а также Я-карту (рис. 5):
2410-1672 (опИпс) Regional development • № 5(23) • 2017 http://rearazvitie.ru
39, 38, 37, 36, 35, 34, 33, 32, 31, 30, 29, 28, 27, 26,
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Рисунок 4 - х-карта
18,00 17,00 16,00 15,00 14,00 13,00 12,00 11,00 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Рисунок 5 - R-карта
Мы видим, что на рисунках не имеется ни одного выброса за границы допусков, что свидетельствует о стабильности производственного процесса. Проведем расчет индекса воспроизводимости Ср с помощью формул 2.7 и 2.8.
Ср= ВГД - НГД/6о, (7) где ВГД и НГД - верхняя и нижняя граница допуска, о - среднее квадратическое отклонение исследуемого параметра.
о = Ш2, (8)
где х - среднее значение размаха Я,
ё2- коэффициент, зависящий от объема выборки.
о = 7.72 / 2,059 = 3.75
Ср = 20 / 3.75 * 6 = 0.88
ISSN 2410-1672 (online) Региональное развитие • № 5(23) • 2017 http://reprazvitie.ru
Индекс Ср= 0.88, что меньше 1.33, соответственно, можно сделать вывод о статистической неуправляемости процесса. Это связано с большим разбросом характеристик материала и является неизбежным следствием специфики исследования. Тем не менее, главный ответ на вопрос о надежности и стабильности процесса получен. Таким образом, будет осуществляться контроль качества производимого бетона.
Список литературы
1. Баженов Ю.М. «Технология бетона» - М.: Издательство АСВ, 2011. - 500с.
2. Берг О.Я. «Высокопрочный бетон» / О.Я. Берг. - М.: Книга по Требованию, 2012. -
208 с.
3. Величко, Е. Г. «Строение и основные свойства строительных материалов. Учебное пособие» / Е.Г. Величко. - М.: ЛКИ, 2014. - 496 с.
4. Гембрис С. «Управление качеством» / Свен Гембрис, Йоахим Геррманн. - М.: SmartBook, 2012. - 128 с.
5. Генри Нив «Организация как система. Принципы построения устойчивого бизнеса Эдварда Деминга». — М.: Альпина Паблишер, 2011. — 370 с
References
1. Bazhenov Ju.M. «Tehnologija betona» - M.: Izdatel'stvo ASV, 2011. - 500s.
2. Berg O.Ja. «Vysokoprochnyj beton» / O.Ja. Berg. - M.: Kniga po Trebovaniju, 2012. - 208
с.
3. Velichko, E. G. «Stroenie i osnovnye svojstva stroitel'nyh materialov. Uchebnoe posobie» / E.G. Velichko. - M.: LKI, 2014. - 496 c.
4. Gembris S. «Upravlenie kachestvom» / Sven Gembris, Joahim Gerrmann. - M.: SmartBook, 2012. - 128 c.
5. Genri Niv «Organizacija kak sistema. Principy postroenija ustojchivogo biznesa Jedvarda Deminga». — M.: Al'pina Pablisher, 2011. — 370 s
