Критерии оценки строительных бетонов – без абстракций

Нормы и стандарты в производстве бетона остаются актуальным поводом для профессиональной дискуссии. На семинаре, организованном ООО «Отраслевые форумы», проректор БрГТУ по научной работе Виктор Тур ознакомил аудиторию с некоторыми методиками определения соответствия бетона, а заведующий отделом технологии бетона и растворов РУП «Институт БелНИИС» Наталья Протько рассказала о совершенствовании нормативной базы. Публикуем конспективный отчет о выступлении специалистов.

Норматив EN 206-1 – это базовая норма в производстве бетона и в контроле качества по критериям соответствия. Она называется «Требования к способам производства и соответствия». «Согласно 106 директиве ЕС при оценивании меняется философия. Она заключается в том, что производитель обязан выявить и задекларировать несоответствия», – отметил Виктор Тур. Суть этой оценки в том, что мы производим бетон и выполняем постоянный контроль по установленным критериям, в частности критериям прочности. Когда на каком-то этапе обнаруживается брак, производитель обязан заявить об этом. Потребитель имеет право пригласить третью сторону для аудита. Если качество бетона не такое, как было заявлено, то производитель получит солидные штрафные санкции.

Цемент делится на марки Н, С, Р: нормальный, медленный и быстрый. Иногда, чтобы работы на объекте велись без промедления, выбирают цемент марки Р, который имеет совершенно другую кинетику набора прочности и тепловыделения. Массивные конструкции без специальных мероприятий дадут множество трещин.

Производя бетонную смесь, мы пытаемся декларировать свойства затвердевшего бетона, а не имея минимальной статистической оценки, этого делать нельзя. Однако сделать статистический анализ прочности довольно сложно, поскольку в лабораториях обычно исследуют абстрактный бетон, который невозможно идентифицировать. Бетон существует не ради бетона, но ради конструкции. Все, что касается бетона, связано с методом предельных состояний, по которым выполняется проектирование конструкций. Инженер в ходе работы фактически занимается абстракциями, которые при создании самых тяжелых условий не придут в предельное состояние.

C16/20 — XC1 (XC3) — 16/S1,

где С – это цемент, 16 – характеристическая прочность, которая устанавливается на цилиндрических образцах. Второе значение– гарантированная прочность (гарантируется предприятием-изготовителем). Оба значения установлены с учетом статистической изменчивости для назначенного уровня обеспечения.

Согласно EN 206-1:2003 выделяют три вида испытаний бетона: начальные испытания, испытания для оценки идентичности, испытания для оценки соответствия.

Начальные испытания (inital) выполняются перед началом производства и имеют своей целью проверку состава вновь изготовляемого бетона (или семейства бетонов) по критериям и требованиям, касающимся как бетонной смеси, так и затвердевшего бетона.

Испытания идентичности устанавливают принадлежности образцов (партий, проб) материала соответствующей популяции.

Испытания соответствия выполняются производителем с целью оценки соответствия бетона требованиям норм.

В норме EN 12350-1:2001, относящейся к отбору проб бетонной смеси, вводится термин «партия», отсутствующий в EN 206-1:2003.

Партия – это количество бетонной смеси, выполненной в одном цикле (смеситель периодического действия) в течение 1 минуты (при непрерывном производстве), или готовой смеси, перевозимой в бетоновозе (миксере), если для его заполнения требуется более одного цикла бетономешалки периодического действия или более 1 минуты перемешивания в мешалке непрерывного действия.

Точечный образец – объем (количество) бетонной смеси,отбираемый из части, партии или массы бетона, состоящей из одной или более тщательно перемешанных порций.

Сборный (составной) образец ­–­ количество (объем) бетонной смеси, состоящей из нескольких порций, отобранных из различных мест партии, тщательно перемешанных между собой.

Для решения юридических споров и конфликтных ситуаций каждый застройщик обязан знать о различии видов бетона именно с юридической точки зрения. Это нужно учитывать обязательно, чтобы не оказаться в неприятной ситуации и чтобы всегда был субъект, отвечающий за свой брак.

Бетон, произведенный на строительной площадке –это бетон, изготовленный производителем работ для собственного использования.

Товарный бетон – бетон, доставляемый в виде бетонной смеси на объект подразделением (поставщиком), не являющимся производителем работ; товарным бетоном также является бетон, изготавливаемый производителем работ вне строительной площадки и бетон, изготавливаемый на строительной площадке, но не производителем работ.

Проектный бетон (бетон с заданными свойствами)– бетон, для которого требуемые свойства заданы производителю, ответственному за поставку бетонной смеси согласно заданным свойствам.

Рецептурный бетон (бетон с заданным составом) – бетон, для которого пропорции и составляющие материалы, которые должны быть использованы для изготовления бетонной смеси, заданы производителю, ответственному за поставку бетона заданного состава.

Рецептурный бетон в соответствии с нормой – рецептурный бетон,для которого состав приведен в соответствующей норме,действующей в стране применения.

Наталья Протько сообщила, что в Беларуси действуют следующие стандарты на бетоны:

• СТБ ЕН 206-1-2011 Часть 1. Требования, показатели, изготовление и соответствие;
• СТБ 1544-2005 Бетоны конструкционные тяжелые. Технические условия;
• СТБ 2221-2011 Бетоны конструкционные тяжелые для транспортного и гидротехнического строительства. Технические условия;
• СТБ 1187-99 Бетоны легкие. Технические условия.

Можно считать, что переход на использование положений евростандартов в нормативных документах, касающихся технологии бетона, на нашей территории начался в 2005 году, когда был введен в действие СТБ 1544, который во многом использовал положения ЕН-206. СТБ 2221 также учитывает отдельные положения ЕН 206. На примере применения общих стандартов по технологии бетона видно, что подобная практика может обеспечить более плавный и менее болезненный переход к европейским стандартам, так как в том числе наши стандарты опираются на действующие на территории Республики Беларусь методы испытаний материалов и бетонов.

Следует напомнить, что ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия» на нашей территории полностью отменен, а требования к бетонам, регламентированные ранее этим стандартом, сейчас установлены в СТБ 1544 и СТБ 2221. Класс прочности бетона на сжатие в СТБ 1544 обозначается «С», минимальная прочность С8/10, минимальный расход цемента 220 кг/м³, в СТБ 2221 – обозначение класса «В», минимальный класс В3,5. Между этими стандартами следует обращать внимание на нормируемую морозостойкость бетона. При одинаковом обозначении марки по морозостойкости бетона дорожного и обычного разница будет очень существенной. Например, бетону дорожному с маркой F200 соответствует морозостойкость обычного бетона не менее F600.

Рассмотрим требования ЕН 206 по содержанию хлоридов в бетоне. Несмотря на то что хлористый кальций как супер­ускоритель никто не отменял, и чтобы не изобретали, заменить его практически невозможно, бездумное его применение в начале ХХ века при строительстве значимых объектов привело к отрицательным результатам и как итог к значительному ограничению использования хлора в бетоне. В таблице 1 из СТБ ЕН 206 приведено предельно допустимое содержание хлоридов в бетоне.

В СТБ 1544 приведено ограничение по содержанию хлорид-ионов в добавках, используемых в бетонах с напрягаемой арматурой. Содержание хлоридов, определяемое по СТБ 1112, не должно превышать 0,5%. Ниже приведено содержание хлор-ионов, которое допускается в различных нормативных документах на материалы, действующих на нашей территории:

• ГОСТ 30515-97 «Цементы. Технические условия» п. 5.1.5 не более 0,1%;
• ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия» Приложение А «водорастворимые хлориды, в пересчете на ион хлора – не более 0,15% по массе»;
• ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия» Приложение А «не более 0,1% по массе в пересчете на ион хлора»;
• СТБ 1114-98 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия» п. 4.3 таблица 1 предельное содержание: при изготовлении предварительно напряженных конструкций – приблизительно 0,03%, при изготовлении железобетонных конструкций – приблизительно 0,11%.

 

Если пересчитать на предельное содержание хлорид-ионов, то в бетоне с расходом цемента 350 кг/м³ максимальное содержание хлор-иона будет до 0,5-0,6% от массы цемента.

Расчет показывает, что для ограничения содержания хлора в бетоне необходимо пересмотреть в том числе и предельно допустимое содержание хлоридов в материалах.

Хотелось бы остановиться более подробно на качественных характеристиках цементов, выпускаемых с учетом европейских стандартов. Сейчас на наш рынок нашими же производителями ОАО «Кричевцементношифер» и ОАО «Белорусский цементный завод» поставляется цемент с нормированием прочности по классам, а не по маркам, как это принято в ГОСТ 10178-85.

 

К примеру, если производитель поставляет цемент класса 42,5, то в соответствии со стандартом на цемент ГОСТ 31108-2003 его прочность на сжатие может составлять от 42,5 до 62,5 МПа, т. е. две марки по ГОСТ 10178-85. Если вы подбираете состав бетона и при этом у вас есть цемент марки 400 или 500, то вы используете зависимости, наработанные за последние лет сто по связи активности цемента с прочностью бетона. Для использования цементов необходима информация о его прочности, которую может гарантировать производитель с учетом действующих на производстве коэффициентов вариации. Нормирование прочности цементов по классам очень часто понимается как возможность для цементных заводов выпускать не цемент с нормируемой прочностью, а просто цемент. В этом случае можно гарантировать прочность бетона только при заливке фундамента под дачу. Не имея информации о прочности цемента, которую гарантирует производитель, как может производитель бетона гарантировать прочность, которая должна быть приведена в документе о качестве? Наталья Сергеевна считает, что пункт 6.3 ГОСТ З1108-2003 Требования к содержанию документа о качестве следует дополнить абзацем: «гарантированная производителем прочность на сжатие в возрасте 7-ми и 28-ми суток для цементов класса прочности 22,5Н, 32,5Н и в возрасте 2-х и 28-ми суток для цементов других классов». В противном случае ответственность за применение цемента с недостаточной прочностью несет производитель бетона, так как претензии будут предъявлены не к производителю цемента.

 

По СТБ 1307-2012. Стандарт не подвергался значительной переработке, но вместе с тем:

• введены новые определения для растворов заданного состава и заданного качества, для раствора, изготавливаемого на строительной площадке, растворов теплоизоляционных, гидроизоляционных, ремонтных; для известково-песчаной смеси предварительного изготовления, в которую перед применением в соответствии с указаниями изготовителя добавляют воду и при необходимости другие компоненты (например, цемент);
• введены показатели сохранения подвижности, уточнены требования к химическим добавкам, используемым для изготовления различных смесей по степени готовности, методики определения расчетной температуры применения для растворов, используемых в холодный период года;
• уточнены методики для определения адгезии, паропроницаемости, включены в стандарт методики для определения консистенции, жизнеспособности, прочности раствора из швов кладки;
• введены показатели качества для растворов штукатурных теплоизоляционных;
• исключено определение водоудерживающей способности и расслаиваемости для сухих растворных смесей.

Как оказалось, уже после введения стандарта требуется уточнение отдельных положений для растворных смесей самонивелирующихся стяжек. Подвижность или консистенция для них не нормируется, контролируется растекаемость, которая должна быть не менее 22 см. Следует определять жизнеспособность растворной смеси по сохраняемости растекаемости до 22 см с установлением группы по сохраняемости растекаемости в соответствии с временными интервалами, приведенными в таблице 2 СТБ 1307-2012. В маркировке растворных смесей для самонивелирующихся стяжек следует указывать группу по сохраняемости-растекаемости. Это уточнение, конечно, будет учтено в дальнейшем, но а для применения норм СТБ 1307-2012 для самонивелирующихся стяжек с учетом приведенных выше уточнений требуется получить разрешение в установленном порядке, начиная с РУП «Стройтехнорм».