В ходе анализа установлено, что декларируемые в нормативной и методической литературе методы производственного контроля температуры и прочности бетона не позволяют с достаточной степенью достоверности оценивать состояние бетона монолитных конструкций на различных этапах выдерживания.

Температурный контроль имеет следующие основные недостатки:

- большинство измерительных средств плохо приспособлены к множественным температурным измерениям в построечных условиях;

- измерение температуры в отдельных точках монолитных конструкций в совокупности с существующими объёмами и правилами размещения контрольных точек (КТ) не даёт объективную оценку общего теплового состояния конструкций;

- прямые измерения не всегда могут обеспечить необходимый объём контроля по всей плоскости (высоте) вертикальных конструкций, особенно закрытых опалубкой;

- высокая трудоёмкость обустройства КТ и выполнения измерений, низкая оперативность, а также безопасность и удобство выполнения измерений в труднодоступных местах.

Контроль прочности бетона в твердеющих конструкциях

- по образцам-кубам, отобранным в процессе укладки бетона, не обеспечивает достаточную достоверность определения прочности бетона в конструкциях, обладает низкой оперативностью и высокой трудоёмкостью;

- по образцам, отобранным из конструкций, а также методами локальных разрушений, трудоёмок в исполнении, часто дорог, требует заделки образовавшихся дефектов, исполним только после распалубки конструкций, также обладает достаточно низкой оперативностью;

- неразрушающими методами (механическими и ультразвуковыми) может быть осуществлён преимущественно только после распалубки конструкций, в поверхностных слоях бетона, обладает невысокой точностью;

- расчётным методом по температуре выдерживания требует корректных данных о кинетике твердения конкретного применяемого бетона, обладает невысокой точностью.

Таким образом, наиболее эффективным с позиций достоверности и оперативности в оценке состояния бетона выдерживаемых монолитных конструкций может быть только комплексный температурно-прочностной контроль, включающий расчётные методы прогнозирования прочности, выборочные неразрушающие испытания и контроль проектной (и промежуточной) прочности бетона по кубам.

При анализе современной технологии монолитного строительства выделены следующие особенности, влияющие на функциональное содержание производственного температурно-прочностного контроля:

- изменение номенклатуры несущих монолитных конструкций по массивности, возрастание классов прочности бетона;

- возрастание темпов строительства и нагружения изготовленных конструкций;

- сокращение сроков тепловой обработки и выдерживания конструкций;

- широкое внедрение методов многоэтапной тепловой обработки и выдерживания конструкций с применением ранней распалубки конструкций.

В результате показано, что имеется острая необходимость в методах температурно-прочностного контроля, встроенных непосредственно в производственный процесс и позволяющих эффективно управлять интенсификацией твердения бетона и обеспечивать качество получаемого монолита на различных этапах выдерживания монолитных конструкций.

При анализе проблем существующего температурно-прочностного контроля выделены следующие:

- проблема изолированности температурного и прочностного контроля;

- проблемы достоверности результатов производственных температурных наблюдений;

- проблемы оперативности и достоверности обработки информации;

- проблемы информационной поддержки и обоснованности решений при анализе

- проблемы организационной подготовки и обеспечения температурно-прочностного контроля.

В результате выявлена необходимость совершенствования нормативно-методической базы по контролю выдерживания бетона монолитных конструкций, разработки современных представлений, подходов, методов и средств к осуществлению оперативной оценки температурно-прочностного состояния бетона, также выявлена необходимость в обоснованных приёмах выдерживания монолитных конструкций с учётом существующих технологий

Рассмотрение методики оперативного температурно-прочностного контроля (ОТПК), реализуемой НПО МИСИ-КБ, показало на необходимость совершенствования и внедрения в практику монолитного строительства информационно, технически и организационно обеспеченной комплексной системы контроля за выдерживанием бетона, основывающейся на полном инженерно-технологическом сопровождении работ по управлению интенсификацией твердения и контролю динамики нарастания прочности бетона на различных этапах возведения зданий. Отмечены направления совершенствования методики ОТПК, в частности необходимость решения вопроса о требуемой точности температурных измерений, уточнения работы в производственных условиях используемого косвенного метода определения температуры бетона, оценки точности прочностного прогнозирования применительно к используемым построечным методикам контроля и другие.

Вторая глава посвящена исследованиям косвенных методов определения температуры бетона (через опалубку) – с использованием ИК техники при дистанционных измерениях и – с применением теплоизолирующих накладок при контактных измерениях.

Для возможности оценки пригодности тех или иных МОТБ при выполнении построечного температурного контроля были предварительно определены требуемые пределы точности в зависимости от назначения измерений, на основе которых эти методы можно классифицировать как:

- избыточно точные – обеспечивающие возможность определения температуры бетона с ошибкой не более ±2оС (при tср от +10оС), ±3оС (при tср от +25оС), ±4оС (при tср свыше +30оС), что позволяет осуществлять последующее расчётное прогнозирование прочности в диапазоне ошибок, сопоставимом с практической точностью используемых неразрушающих методов (до 10%ПВ);

- достаточно точные – обеспечивающие возможность определения температуры бетона с ошибкой не более ±5оС, что позволяет выявлять практически значимые распределения и изменения температур;

- оценочные – при которых ошибка определения температуры бетона не более ±10оС, что достаточно для возможности корректной оценки общего теплового состояния конструкций.

При рассмотрении ИК техники исследованы технические особенности выполнения измерений с её помощью применительно к определению температуры бетона в производственных условиях. Определён круг возможных прямых и косвенных измерений с применением ИК термометрии. Для косвенных измерений предложена теоретическая схема определения температуры поверхности бетона по температуре палубы и наружного воздуха, основывающаяся на стационарной теплопередаче через сплошную пластину ограждения (1):

tб – температура бетона под ограждением,

? = 5,67*10-8 – постоянная Стефана-Больцмана,

? = 0…1 – степень черноты излучающей поверхности,

tп – температура наружной поверхности ограждения,

tнв – температура окружающего воздуха (среды),

?к – коэффициент конвективной теплопередачи воздуха,

R – термическое сопротивление ограждения.

В результате теоретического анализа показано качественное и количественное влияние основного дестабилизирующего фактора – скорости ветра на температуру наружной поверхности опалубки при различных значениях температуры бетона и термического сопротивления ограждения.