Система температурно-прочностного контроля бетона в раннем возрасте

ВЕСТНИК 4/2010

СИСТЕМА ТЕМПЕРАТУРНО-ПРОЧНОСТНОГО КОНТРОЛЯ БЕТОНА В РАННЕМ ВОЗРАСТЕ

SYSTEM TEMPERATURE-STRENGTH CONCRETE CONTROL AT

EARLY AGE

H.H. Журов, C.B. Комиссаров

N.N. Zhurov, S.V. Komissarov

ГОУ ВПО МГСУ

Рассматривается производственная система контроля выдерживания бетона монолитных конструкций, позволяющая непосредственно на строительной площадке оперативно управлять процессом тепловой обработки и набора прочности бетона в монолитных конструкциях.

The industrial monitoring system of concrete solidification is considered. It allows to operate a process of thermal processing and a strength progress of concrete in monolithic constructions directly on a building site.

Сложившаяся система контроля качества бетона монолитных конструкций базируется на оценках его состояния на стадиях, когда что-то изменить или исправить уже невозможно. Так, контроль по образцам-кубам, испытания образцов-кернов, ультразвуковые обследования констатируют реальное состояние как правило уже выполненных конструкций, в то время как основные составляющие этого конечного качества складываются в ходе укладки, выдерживания и тепловой обработки бетона.

Выдерживание и тепловая обработка - процесс проектируемый и управляемый, имеющий в составе бетонных работ самостоятельные информационно-методические и технические основы. При этом методы тепловой обработки, средства непосредственного ее контроля, оценки и управления выступают как основные регуляторы конечного качества изготавливаемых монолитных конструкций.

Измерение температуры бетона в ходе выдерживания разнообразных монолитных железобетонных конструкций является обязательной операцией при выполнении бетонных работ в зимних условиях [1,2,3,4]. Корректное проведение температурного контроля должно достигаться обеспечением нужного объема измерений и своевременной обработкой результатов измерений с целью оперативной оценки и регулирования хода тепловой обработки и выдерживания конструкций. Выполнить оба этих условия достаточно сложно: это практически непрерывные измерения температуры бетона во множестве точек и сопутствующая оперативная обработка результатов измерений. Полнота и достоверность информации о температурном состоянии бетона в ходе выдерживания, согласно существующим рекомендациям [3,4], должна обеспечиваться системой контрольных точек измерения температуры, относительно равномерно распределяемых в объеме монолитных конструкций: одна

4/2010 М1 ВЕСТНИК

точка на 10м2 перекрытий, на 6 метров длины стены, на одну колонну, на 30 м2 фундаментной плиты или на 3м3 объема иных конструкций. Если следовать этим рекомендациям, то при объемах укладки 40-60 м3 бетона в день, на объекте ежедневно придется вести контроль температуры бетона в 20,...30 точках изготавливаемых стен и перекрытий. Организационно и технически такая задача непосильна для большинства отечественных строительных организаций: реальная представительность температурного контроля на большинстве объектов составляет сегодня одну точку наблюдения на 10-30м3 уложенного бетона и в таком виде температурный контроль не способен решать каких-либо задач действенного управления обогревом и эффективно влиять на конечное качество конструкций.

При работе на ответственных объектах, где нет места пренебрежительному отношению к существующим правилам и рекомендациям, практическая организация температурного контроля потребует:

-формирования и обучения звеньев исполнителей для выполнения измерений температур в круглосуточном режиме;

-назначение инженерного работника, ответственного за выполнение и обработку результатов температурного контроля;

-выбора методов измерений температуры бетона для различных конструкций и условий выдерживания, оснащения техническими средствами измерений; -разработки правил выполнения и документирования измерений; -выработки методики обработки и использования результатов измерений для управления процессом выдерживания конструкций;

-обеспечения безопасности измерительных работ при наличии затрудненных подходов, опасных мест и при работе в ночное время.

Именно для таких ситуаций авторами статьи разработана система температур-но-прочностного мониторинга (ТЯМ), обеспечивающая:

-качественную подготовку технологической документации на выполнение температурного контроля при обогреве и выдерживания ответственных монолитных конструкций;

-множественные измерения температуры в забетонированных конструкциях с минимизаций трудовых и финансовых затрат;

-эффективное управление обогревом на основе полного оперативного анализа реальных ситуаций;

-автоматизированное оформление необходимой документации температурно-прочностного контроля для журнала работ;

-совместимость результатов расчетного прогнозирования прочности с используемыми на объекте приборными методами контроля прочности бетона.

Система ТЯМ успешно применена на десятках ответственных объектов и обеспечивает оптимальное соотношение критериев "доступность - надежность - безопасность - стоимость" при организации качественного температурно-прочностного контроля на строительной площадке.

Наиболее трудоемкая часть температурного контроля, связанная с непосредственными измерениями температуры бетона в выдерживаемых конструкциях, в рамках системы ТЯМ базируется на использовании специального приборного комплекта для контактных множественных измерений в комплексе с приборами дистанционной инфракрасной термометрии.

ВЕСТНИК МГСУ

4/2010

Приборный комплект для контактных измерений (государственный сертификат соответствия № 0000601) состоит из электронного преобразователя (рис.1) и набора датчиков (рис. 1а, б), устанавливаемых в контрольных точках на весь период наблюдений. Каждый датчик выполнен в виде гибкого кабеля, на одном конце которого установлен полупроводниковый сенсор, а на другом - разъем для подсоединения к корпусу прибора. Длина кабеля датчика варьируется от 0,5 до 3 м, что позволяет выполнять измерения без применения лестниц и подмостей, располагать разъемы в безопасных для подхода местах.

ев I

А ¡^^

♦V

Рис.1. Приборный комплект для множественных измерений температуры бетона: а) - датчики комплекта в прочном упругом резиновом кожухе для установки непосредственно в бетон

Одновременно с приборным комплектом для контактных измерений, в составе предлагаемой системы активно используются дистанционные измерения температуры на открытой поверхности опалубки с помощью современных ПК приборов - пирометров с последующим расчетным определением температуры бетона под опалубкой (рис. 2). Спонтанное и все расширяющееся использование на стройках пирометров для определения температуры бетона происходит в последние два-три года без должного теоретического и методического обоснования. В рамках предлагаемой системы косвенные измерения используются в совокупности с прямыми измерениями температуры бетона на основе методик, обеспечивающих оперативность и производительность измерений с соблюдением необходимой надежности результатов.

4/2010

ВЕСТНИК .МГСУ

Рис.2. Общая принципиальная схема выполнения пирометрических измерений и схема косвенного измерения температуры бетона с использованием пирометра.

Рис.3. Рабочий экран программы ТЯМ 6.0 при работе с температурным листом

Обработка результатов температурных измерений в системе происходит с помощью компьютера, установленного непосредственно на строительной площадке и программы ТЯМ6. Программа обеспечивает ведение температурных листов в электронном виде с автоматическим расчетным определением прочности бетона в наблюдаемых точках. При этом производится построение графиков изменения температуры, полный анализ температурных критериев выдерживания бетона на предмет их соответствия существующим правилам и требованиям (рис. 3), вычленение неблагополучных ситуаций. Наилучшим образом решено оформление документации контроля, формирование сводок и заключений, как в электронном, так и в бумажном виде. Особого упоминания заслуживают используемые в программе методы статистической

ВЕСТНИК 4/2010

обработки результатов, позволяющие получать информацию, совершенно недоступную при традиционном контроле. Прежде всего, это группировки температурных показателей по различным видам конструкций и периодам выдерживания. Крайне эффективно работает принцип статистической настройки расчетных показателей прочности по данным операционного и приемочного неразрушающего контроля, обязательного при возведении монолитных зданий.

Практика показала, что система TRM обеспечивает эффективное управление процессами роста прочности бетона в период выдерживания при любых способах тепловой обработки. Ее применение означает современный технический и информационный уровни выполнения работ при зимнем бетонировании.

Литература

1. СНиП 3. 03. 01-87. Несущие и ограждающие конструкции. Госстрой СССР. -М.: ЦНИИОМТП Госстроя СССР, 1988.

2. Сборник нормативных требований к качеству выполнения строительных работ в соответствии с классификатором СНиП ч.3 «Организация производства и приемка работ». -М. Мосоргст-рой, 1993.

3. Руководство по производству бетонных работ в зимних условиях, районах Дальнего Востока, Сибири и Крайнего Севера. ЦНИИОМТП Госстроя СССР. -М: Стройиздат, 1982.

4. Руководство по производству бетонных работ. ЦНИИОМТП, НИИЖБ. -М.: Стройиздат, 1975.

The literature

1. SNIP 3.03.01-87. Nesuchie i ograjdaiushie konstrukzii

2. Sbornik normstivnyh trebovanii k kacestvu vypolnenia stroitelnih rabot v sootvetstvii s klassifikato-rom SNIP "Organizacia proizvodstva i priemka rabot

3. Rukovodstvo po proizvodstvu betonnyh rabot v zimnih usloviah, raionah Dalnego Vostoka, Sibiri I Krainego Severa

4. Rukovodstvo po proizvodstvu betonnyh rabot

Ключевые слова: монолитное домостроение, зимнее бетонирование, обогрев и выдерживание бетона, измерение температуры бетона, контроль прочности бетона, технические средства для измерения температуры бетона, термометры, обучение специалистов, программное обеспече-

Keywords: monolithic housing construction, winter concreting, heating and care of concrete, temperature measurement of concrete, control of concrete strength, means for measurement of concrete temperature, thermometers, experts training, the software.

E-mail авторов: info@ntrm.ru.

Рецензент: Каган П.Б. Директор НИЦ «Информтехпроект»