все записи



Дата: 13.04.2011
«Вестник строительного комплекса» № 74
Рубрика: ***

Опасный бетон


Дело в том, что железобетон является композиционным материалом, представляющим собой успешное сочетание двух разнородных материалов – арматурной стали и бетона, которые эффективно дополняют и поддерживают друг друга. Арматурная сталь противостоит растягивающим напряжениям, а бетон отвечает за сжимающие, обеспечивает жесткость конструкции и защиту стали от коррозии.

В случае если конструкция грамотно спроектирована и качество бетона в полной мере соответствует проектному, – за безопасность можно не беспокоиться. Нельзя сказать, что качество бетона ухудшается повсеместно. Крупные объединения производителей товарного бетона и целый ряд заводов железобетонных изделий до сих пор выдают бетон гарантированного качества. Ухудшение качества цемента и труднообъяснимые скачки его характеристик они либо компенсируют увеличением расхода цемента, либо подстраховываются завышенным коэффициентом вариации. Бетону подавляющего большинства этих предприятий доверять можно.О целом ряде мелких предприятий, которые производят товарный бетон в Санкт-Петербурге и Ленинградской области, таких слов не скажешь. И дело тут, как правило, в низкой технической грамотности инженерно-технического персонала. После того как строители перешли от марок бетона к классам по прочности, первое время повсеместно использовался нормативный коэффициент вариации прочности бетона. Классы бетона можно было пересчитать в марки и, наоборот, по специальной формуле, либо по таблице, приведенных в ГОСТ [1].

В настоящее время нормативный коэффициент вариации прочности 13,5% практически не применяется, так как большинство современных предприятий имеет оборудование, которое обеспечивает большую точность. В соответствии с ГОСТ [2] предприятие – производитель бетона само назначает коэффициент вариации прочности, в зависимости от ее фактической однородности за анализируемый период. А вот производится это назначение в соответствии с данными фактического контроля прочности или путем принятия административного решения зависит от позиции руководства предприятия.

Снижение коэффициента вариации прочности бетона приводит к уменьшению требуемой прочности. Это позволяет экономить цемент, но влечет за собой увеличение ответственности за постоянный контроль всех изменяющихся от партии к партии качественных характеристик компонентов бетонной смеси. Большинство крупных объединений производителей товарного бетона и заводов сборных железобетонных конструкций, понимая всю меру ответственности, подстраховывается и назначает коэффициенты вариации прочности близкие к нормативному. При этом многие из них работают на современном оборудовании и имеют все необходимые средства контроля качества. Проблемы с качеством бетонной смеси у таких предприятий бывают крайне редко.

На бетонных заводах, которые выпускают бетонные смеси с низким коэффициентом вариации прочности (8%, 6%, а иногда и еще меньше), такие проблемы возникают значительно чаще. Дело в том, что строители при контроле качества бетона на строительной площадке ориентируются на значение требуемой прочности, указанное в документе о качестве бетонной смеси. Не все из них знают, что требуемая прочность это не средняя прочность для соответствующего класса бетона, а минимально допустимая прочность, но если фактические данные оказываются ниже этой величины, беспокоиться начинают почти все. Было бы не так страшно, если бы проблемы заключались только в этом. В некоторых случаях в документе о качестве бетонной смеси указывается требуемая прочность, величина которой меньше, чем класс бетона!

Между тем, для расчета требуемой прочности не нужно ни знаний высшей математики, ни высшего технического образования. Это простое арифметическое действие. Значение требуемой прочности получают умножением класса бетона по прочности на коэффициент требуемой прочности (Кт), взятый из таблицы ГОСТ [2]. Фрагмент этой таблицы представлен ниже.

Для определения требуемой прочности нужно просто умножить класс бетона на коэффициент требуемой прочности из правого столбца, расположенный в той строке, где находится коэффициент вариации, принятый для данного бетона. Ошибиться практически невозможно. После того, как один раз увидел эту таблицу, становится понятно, что требуемая прочность всегда больше, чем класс бетона.

Тем не менее, подобные ошибки случаются. И не во всех случаях имеется уверенность, что это была именно ошибка. Ниже представлены два фрагмента из наиболее одиозных документов по контролю качества бетонной смеси, произведенной в январе текущего года.

Дата отправки бетонной смеси 11.01.11

Класс (марка) бетона по прочности на сжатие в возрасте 28 суток В25

Другие показатели качества:

Коэффициент вариации прочности бетона 8%

Требуемая прочность
бетона 16,4 МПа

Дата отправки бетонной смеси 18.01.11

Класс (марка) бетона по прочности на сжатие в возрасте 28 суток В25

Другие показатели качества:

Коэффициент вариации прочности бетона 8%

Требуемая прочность
бетона 16,4 МПа

Еще страшнее, когда подобные цифры фигурируют не в документах на смесь, а в протоколах испытаний образцов. По закону, в таком случае конструкции не должны быть приняты заказчиком, но этим дело заканчивается достаточно редко. Снижение фактического класса бетона на один – два МПа против заложенного в проекте не критично, но аналогичное уменьшение его в полтора – два раза, – это уже запредельно много. И может быть приведено в соответствие только путем демонтажа конструкции, либо применения целого комплекса трудоемких и дорогостоящих мероприятий по усилению несущей способности.

Зимнее бетонирование конструкций – это отдельная песня. Есть определенные виды конструкций, как правило, массивных, которые, наоборот, рекомендуется бетонировать только в зимнее время. Все остальные конструкции зимой надо утеплять или греть. Получается это далеко не всегда. Нам приносили керны, выбуренные из конструкций, забетонированных при отрицательных температурах воздуха. Верхний слой бетона, граничащий с утеплителем или теплым помещением, производил благоприятное впечатление, но буквально через несколько сантиметров начинался замороженный бетон, который после оттаивания разваливался на отдельные фрагменты.

Фрагмент таблицы ГОСТ Р 53231.
Коэффициент
требуемой прочности

Коэффициент вариации прочности

Vm, %

Коэффициент требуемой прочности Кт
для всех видов бетонов (кроме плотных силикатных и ячеистых)
и конструкций (кроме массивных гидротехнических)

6 и менее

1,07

7

1,08

8

1,09

9

1,11

10

1,14

11

1,18

12

1,23

13

1,28

14

1,33

15

1,38

16

1,43

 

В случае если бы эта конструкция принималась по схеме «В», предусмотренной ГОСТ [2], по результатам неразрушающего контроля – вполне реальным исходом было бы ее обрушение.

После того как государственные структуры устранились от контроля строительных материалов обстановка в отрасли серьезно ухудшилась и железобетонные конструкции все чаще ассоциируются не с надежностью и непоколебимостью, а с зыбкостью и риском обрушения.

В обрушении зданий и сооружений, как правило, обвиняют архитекторов и проектировщиков. Фактически, в большинстве случаев, виноват человеческий фактор. Элементарный строительный брак, заключающийся в непроваривании стыков арматуры, плохом уплотнении или замораживании бетонной смеси. Если к этому добавить еще и заниженную, против указанной в проекте, прочность бетона – никаких коэффициентов не хватит. Все эти вопросы должны отслеживаться и пресекаться техническим надзором. Но многие строительные фирмы, снизившие ассигнования на него с приходом кризиса, так и заморозили их на достигнутом уровне, который находится существенно ниже минимально-допустимого. Учитывая снижение уровня технического образования молодежи ситуация в дальнейшем будет только усугубляться. Если на строительной площадке инженера заменит бакалавр – мало никому не покажется.

Хочется надеяться, что положительные тенденции, связанные с применением самоуплотняющихся бетонных смесей (исключающих человеческий фактор), саморегулированием (хотя бы частично восстанавливающим контроль качества строительных материалов), перспективных химических добавок (позволяющих качественно изменить структуру бетона) и привлечением к контролю за бетоном третьих (независимых) лабораторий смогут переломить ситуацию в лучшую сторону. Но уверенности в этом нет. Когда стремление получить прибыль любой ценой сочетается с низкой технической грамотностью, – противопоставить этому, иногда, просто нечего.

Литература

1. ГОСТ 26633-91. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия.

2. ГОСТ Р 53231-2008. Бетоны. Правила контроля и оценки прочности.

Профессор ВИТИ (филиал ВАТТ), д. т. н. Ваучский М.Н.,

зам. начальника Испытательного
центра, к. т. н. Дудурич Б.Б.


Полная или частичная перепечатка материалов - только с письменного разрешения редакции!


«« назад