Оцінка рівня якості цементів

Завдання для студента: використовуючи нормативні документи визначити статистичні критерії відповідності та надати оцінку рівня якості цементу.

Підтвердження відповідності властивостей цементу вимогам нормативних документів і оцінку рівня його якості здійснюють із застосуванням критеріїв відповідності. При цьому використовують статистичні критерії і критерій для одиничних результатів (ДСТУ Б В.2.7-112-2002).

Статистичні критерії відповідності (табл. 3.1) базуються на:

- нормативних значеннях показників механічних, фізичних і хімічних властивостей, що регламентовані технічними умовами відповідного нормативного документа на конкретний вид цементу;

- прийнятому допустимому відсоткуPk результатів випробувань в сукупності, що можуть вийти за межі нормативних значень;

- прийнятій допустимій імовірності прийманняCR цементу, що не відповідає нормативним вимогам.

Таблиця 3.1

Прийняті значення Pk і CR

  Показник   Показники міцності   Фізичні і хімічні показни­ки  
Рання і стан­дартна міцність (нижня границя) Стандартна міцність (верхня границя)  
Допустимий відсоток Pk ре­зультатів, що можуть вийти за межі нормативних значень, %            
Допустима імовірність прий­мання CR, %      
       

Статистичні критерії відповідності за перемінними визначають згідно ДСТУ Б В.2.7-112-2002.

Статистичними критеріями відповідності при оцінці за перемінними є нерівності (або рівняння): LН ³ ДН та (або) LВ £ ДВ,

де LН , LВ - нижня та верхня довірчі границі значення показника;

ДН, ДВ - нижнє та верхнє допустимі значення показника за нормативним документом;

LН , LВ визначають за формулами:

LH = - К×S; LВ = + К×S, (1)

де - середнє значення всіх результатів випробувань за контрольний період;

S - середнє квадратичне відхилення, що розраховане за результатам всіх випробувань за контрольний період;

К - константа приймання, яка залежить відРk, CR і кількості n випробувань за контрольний період. Значення К наведені в таблиці 3.2.

Таблиця 3.2

Константа приймання К

Кількість результатів випробувань n   К1)
для Pk = 5 % для Pk = 10 %
20-21   2,40   1,93  
22-23   2.35   1,89  
24-25   2,31   1,85  
26-27   2,27   1,82  
28-29   2,24   1.80  
30-34   2,22   1,78  
35-39   2,17   1,73  
40-44   2,13   1,70  
45-49   2,09   1,67  
50-59   2.07   1.65  
60-69   2,02   1.61  
70-79   1,99   1,58  
80-89   1,97   1.56  
90-99   1,94   1,54  
100-149   1,93   1,53  
150-199   1,87   1,48  
200-299   1,84   1.45  
300-399   1,80   1,42  
>400   1,78   1,40  
Примітка: значення, наведені в цій таблиці, дійсні для CR =5%.

Якщо визначені статистичні критерії відповідності і критерій відповідності для одиничних результатів дотримуються, рівень якості цементу і її стабільність вважають задовільними.

Якщо зазначені критерії відповідності не дотримуються, рівень якості цементу та/або її стабільність є незадовільні. В цьому випадку виробник повинен вжити заходів щодо виявлення і усунення причин невідповідності і забезпечити підвищення якості цементу.

Для розрахунків беруть масив результатів приймально-здавальних випробувань цементу за період, що контролюється.

При визначенні верхньої і нижньої довірчих границь (LB , LН) значень показників якості продукції виходять з того, що всі значення нормально розподілені і належать до однієї сукупності. За цієї умови технологічний процес виробництва цементу вважається стабільним і визначені граничні значення показників відображають дійсну картину виробництва.

Середнє значення результатів випробувань розраховують за формулою:

= (2)

де xi - результат окремого випробування;

n - кількість випробувань.

Середнє квадратичне відхилення S знаходять за формулою:

(3)

Нижню і верхню довірчі границіLH і LB значення показника про­дукції розраховують за формулами:

; (4)

Приклад розрахунків.

Для визначення нижньої довірчої границі міцності LH у віці 28 діб, наприклад, цементу ПЦ ІІ/А-ІІІ-400 ДСТУ Б В.2.7-46 аналізують результати міцності партій цементу, що пройшли приймальний контроль, за строк, наприклад, 6 місяців (табл. 3.3).

 

Таблиця 3.3

Результати випробувань міцності

Номер партії   хі, МПа   Номер партії   хі, МПа   Номер партії   хі, МПа   Номер партії   хі, МПа  
  42,8     42,0     42,0     44,4  
  41,0     43,0     40,9     42,0  
  42,6     43,8     42,1     40,6  
  44,0     42,6     43,4     43,3  
  39,6     41,3     42,5     42,3  
  42,2     41,8     42,2     42,8  
  43,4     42,7     44,6     41,4  
  43,7     42,5     44,2     39,9  
  42,8     43,1     41,7     42,3  
  42,6     42,0     42,1     42,6  
  42,4     •41,2     42,5     42,1  
  42,5     42,9     39,5     44,0  
  43.1     41,7     42,8     41,8  
  42,0     41,1     42,6     43,0  
  41,9     43,0     43,8     43,5  

 

Для цементів марки 400 загальнобудівельного призначення за ДСТУ Б В.2.7-46 нормована мінімальна міцність повинна складати не менше 38,0 МПа для одиничних результатів, причому кількість результатів, менших за 40,0 МПа, не повинна перевищувати 5% від загальної кількості партій, прийнятих за квартал або більший контрольний період.

У даному прикладі таких значень три (табл.3.3), що складає 5% від загальної кількості партій, тобто критерій відповідності для одиничних результатів задовольняється.

Розраховують середнє значення результатів випробувань:

= (42,8 + 41,0 + 42,5 + 44,0 +39,6 +...+ 43.5) : 60 = 42,4 МПа

Визначають середнє квадратичне відхилення:

=

= 1,1 МПа

Розраховують нижню довірчу границюLH значення міцності у віці 28 діб. Значення константи k беруть з таблиці 3.2. При n = 60, Рк = 5 % k становить 2,02.

LH = 42,4 - 2,02 × 1,1 = 40,2 МПа.

Оцінюють відповідність цементу ПЦ ІІ/А - ІІІ - 400 вимогам статистичного критерія відповідності щодо міцності у віці 28 діб, а саме:

LH > Дн

40,2 МПа > 40,0 МПа

Таким чином, якість цементу ПЦ ІІ/А - ІІІ - 400 за показником міцності в віці 28 діб є задовільною з точки зору відповідності її статистичному критерію.

 

Практичне заняття 4