Коэффициент вариации прочности: Что такое коэффициент вариации прочности бетона?

Содержание

Контроль прочности бетона монолитных конструкций

1. Кубики или методы неразрушающего контроля?

Итак, каким же способом проводить контроль прочности бетона. Многие строители по старинке при производстве бетонных работ отбирают образцы (заливают бетон в специальные формы 100×100×100 мм или 150×150×150 мм), залитые кубики хранятся на объекте или в нормальных условиях в лаборатории (причем, зачастую не многие знают, как именно нужно заливать кубики и в каких условиях хранить) и испытываются в промежуточном (7 суток) или проектном (28 суток) возрасте. Что же на это говорит ГОСТ 18105-2010? Согласно п. 4.3 Контроль прочности бетона проводят по одной из четырех схем А, Б, В или Г. По 4.4. для монолитных конструкций контроль прочности проводится по схемам В или Г, которые подразумевают применение неразрушающих методов контроля (см. п. 4.8). Однако в примечании п. 4.3 сказано, что — «в исключительных случаях (при невозможности проведения сплошного контроля прочности бетона монолитных конструкций с использованием неразрушающих методов) допускается определять прочность бетона по контрольным образцам, изготовленным на строительной площадке и твердевшим в соответствии с требованиями 5. 4, или по контрольным образцам, отобранным из конструкций…».

Таким образом, контроль прочности бетона монолитных конструкций необходимо проводить неразрушающими методами контроля. И только в исключительных случаях, когда конструкция сразу закрывается или закапывается и не будет доступа в промежуточном и контрольном возрасте к бетону конструкции прочность определяется по контрольным образцам (кубикам), причем кубики должны храниться на объекте, в тех же условиях что и сама конструкция (п. 5.4).

Также заливка кубиков возможна при входном контроле партии БСГ (бетонной смеси готовой) поставляемой на строительную площадку, в этом случае кубики бетона необходимо хранить в нормальных условиях при температуре (20±3)°С и относительной влажности воздуха (95±5)%.

2. Схема В или схема Г и что это такое?

Итак, что же такое схемы В и Г и в чем их принципиальное отличие. Схема В и схема Г, это схемы (последовательность действий) по которым проводится контроль и определение фактического класса бетона в конструкции. Описание схем применительно к монолитным конструкциям приводятся в п. 4.8. Главное отличие между схемами состоит в том, что по схеме В рассчитывается коэффициент вариации прочности бетона Vm в контролируемой партии с учетом погрешности применяемых неразрушающих методов при определении прочности. По схеме Г коэффициент вариации не рассчитывается.

Для чего нужен коэффициент вариации? Коэффициент вариации характеризует разброс показаний прочности бетона на проконтролированных участках в конструкции и необходим при определении фактического класса бетона в конструкции. Для монолитных конструкций фактический класс бетона определяется по формуле Вф=Rm/Kт, где Rm — фактическая средняя прочность бетона отдельной партии, МПа, Кт — коэффициент требуемой прочности принимаемый по таблице 2. Из таблицы видно, что чем меньше коэффициент вариации, тем меньше коэффициент требуемой прочности, тем больше будет значение фактического класса бетона. Если говорить проще, чем более постоянны измеренные показания прочности, тем лучше и качественнее бетон и меньше нужен запас прочности чтобы не выйти за пределы требуемого по проекту класса бетона. Поясним, что в общем случае прочность бетона подразделяется на классы В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В22,5; В25; В27,5; В30; В35; В40 и т. д. Цифра рядом с буквой В означает нагрузку МПа которую выдерживает бетон при раздавливании образца кубика 150×150×150 мм, например В20 означает, что бетонный кубик 150×150×150 мм выдерживает нагрузку в 20 МПа. Поскольку невозможно изготавливать бетон, а тем более монолитную конструкцию с постоянной прочностью в каждом участке и каждой партии, поэтому вводится коэффициент требуемой прочности, который зависит от коэффициента вариации произведенных измерений прочности и, учитывая который, можно гарантировать, что прочность бетона на отдельном участке конструкции не будет меньше прочности проектного класса бетона.

Из всего выше сказанного, вполне логичным напрашивается вывод, что при контроле прочности бетона в монолитной конструкции необходимо применять схему В, которая помимо самой фактической средней прочности бетона партии учитывает еще и фактический коэффициент вариации измеренной прочности, однако есть несколько НО. ..

Взглянув на п.6 мы видим, что расчет коэффициента вариации отнюдь не простая задача и требует значительных расчетов, но это еще полбеды. Главная загвоздка кроется в требовании п. 5.8 «Общее число участков измерений для расчета характеристик однородности прочности бетона партии конструкций должно быть не менее 20», в п. 5.5 «…контроль прочности бетона косвенными неразрушающими методами проводят с обязательным использованием градуировочных зависимостей, предварительно установленных в соответствии с требованиями ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624…», а также в п. 8.2 ГОСТ 22690-2015 ″ Статистическую оценку класса бетона по результатам испытаний проводят по ГОСТ 18105 (схемы А, Б или В) в тех случаях, когда прочность бетона определяется по градуировочной зависимости, построенной в соответствии с разделом 6. При использовании ранее установленных зависимостей путем их привязки (по приложению Ж) статистический контроль не допускается, а оценку класса бетона проводят только по схеме Г…»

Поясним, что к косвенным относятся такие методы неразрушающего контроля как:

ультразвуковой метод;

метод отскока;

метод ударного импульса;

все простые и быстрые методы с помощью которых легко и быстро можно определить прочность бетона.

все простые и быстрые методы с помощью которых легко и быстро можно определить прочность бетона.

Прямой неразрушающий метод контроля — метод отрыва со скалыванием.

Таким образом, чтобы провести контроль прочности бетона монолитной конструкции по схеме В необходимо, либо все испытания (не менее 20 для одной партии) проводить методом отрыва со скалыванием, либо предварительно делать градуировку косвенных методов для данной партии бетона, для чего опять же требуются не менее 12 параллельных испытаний косвенным методом и методом отрыва со скалыванием (при этом процедуру придется проводить для каждой новой партии бетона) и в том и в другом случае проведение таких испытаний требует значительных затрат и негативно отразится на внешнем виде (а зачастую и на прочностных характеристиках) конструкции, учитывая требуемое количество измерений методом отрыва со скалыванием.

Единственным применимым и наименее затратным способом контроля прочности бетона остается проведение испытаний по схеме Г без учета фактического коэффициента вариации. Расчет фактического класса бетона производится по формуле Вф=0,8*Rm. Таким образом, обеспечивается необходимый запас вариации прочности бетона.

Стоит отметить, что в случае испытаний по схеме Г, все ж не удастся избежать метода отрыва со скалыванием. Необходимо выполнить процедуру привязки универсальной градуировочной зависимости (обычно указывается в паспорте прибора или в иной нормативной документации на метод контроля) к контролируемой партии бетона путем проведения не менее трех параллельных испытаний косвенным методом и методом отрыва со скалыванием и расчета коэффициента совпадения Кс по приложению Ж ГОСТ 22690-2015, на который будут умножаться все измеренные значения прочности.

Также следует понимать что при оценке класса бетона по схеме Г происходит завышение требуемого значения прочности бетона, так как обычно заводы поставляют бетон по расчетной схеме А с коэффициентом вариации 7-10% для которых Кт варьируется от 1,08 до 1,14, для схемы Г Кт=1,28, таким образом требуемая прочность бетона завода автоматически будет ниже требуемой прочности полученной по испытаниям конструкции по схеме Г.

Приведем пример: завод поставил на объект бетон по схеме А класса В20 с коэффициентом вариации прочности 10%, требуемая прочность такого бетона Rт=Kт*Внорм=1,14*20=22,8 МПа (соответственно и фактические значения прочности в проектном возрасте при правильной укладки и уходу за бетонам будут близки к этой цифре), однако требуемая прочность при контроле по схеме Г будет выше Rт=Kт*Внорм=1,28*20=25,6 МПа.

Поэтому настоятельно рекомендуем строителям оговаривать с заводом схему по которой поставляется бетон. Это позволит избежать перебраковки бетона и сгладить огрехи укладки и твердения бетона (обычно бетон по схеме Г поставляется со значительным запасом прочности).

Выводы:

Контроль прочности бетона монолитных конструкций следует проводить неразрушающими методами контроля;

Наименее затратным и реально применимым является контроль прочности бетона по схеме Г без определения коэффициента вариации прочности

Чтобы избежать перебраковки партии бетона рекомендуется оговаривать с заводом поставщиком бетона схему, по которой поставляется бетон.

Начальник испытательной лаборатории ООО «Строй-Эксперт» Мартынов А. В.

ПРЕИМУЩЕСТВА РАБОТЫ С НАМИ

Приведены порядок определения однородности прочности бетона и требуемой прочности бетона; требования к исходным материалам для бетона; методика подбора состава тяжелого цементного бетона технологическим методом; методика определения водонепроницаемости бетона; пример подбора состава бетона; правила техники безопасности при выполнении лабораторной работы; приложения со справочными таблицами; библиографический список.

Рекомендованы для студентов специальности «Строительство, эксплуатация, восстановление и техническое прикрытие автомобильных дорог, мостов и тоннелей» и направления «Строительство» профиль «Мосты и транспортные тоннели» при проведении лабораторных работ по дисциплине «Материаловедение и технология конструкционных материалов».

ISBN 978-5-93204-831-3

Мосты относятся к сложным транспортным сооружениям, к которым предъявляются повышенные требования по долговечности и надежности. Их срок эксплуатации определяется долговечностью применяемых конструкционных материалов (бетона, железобетона, углеродистой стали). Мостовые конструкции подвергаются значительным вибрационным нагрузкам, интенсивному увлажнению, воздействию атмосферных факторов (перепады температур, повышенная влажность, агрессивные газовые выбросы автомобилей и др. ). Поэтому к бетонам для строительства мостов предъявляются требования по прочности на сжатие, маркам по морозостойкости и водонепроницае-

На третьем занятии (4 ч) определяются плотность, водонепроницаемость и прочность бетона по контрольным образцам, анализируются результаты испытаний, полученные на трех занятиях, предлагается уточненный состав бетона. При выполнении лабораторной работы рекомендуется пользоваться также методическими указаниями «Подбор состава тяжелого цементного бетона» [3].

1.1.Подбор состава бетона включает в себя определение номинального состава, расчет и корректировку рабочего состава. Подбор номинального состава бетона должен выполняться по утвержденному заданию в соответствии с ГОСТ 27006 [5].

— ограничения по составу бетона (расход цемента, объем вовлеченного воздуха, водоцементное отношение) и применению материалов для его приготовления, установленные нормативно-технической и технологической документацией (вид, марка и класс цемента, вид химических добавок, вид и качество крупного и мелкого заполнителей).

Вид конструкции	Марки по морозостойкости
	F100	F200	F300
Железобетонные и тонкостенные
бетонные толщиной менее 0,5 м	—	0,50	0,45
Бетонные массивные	0,60	0,55	0,47

Бетонные облицовки	—	—	0,47

1. 6.Подвижность и жесткость бетонной смеси устанавливают для виброуплотняемых смесей по СНиП 3.09.01–85* [6] и уточняют в зависимости от характера и размеров конструкции, степени армирования, способа транспортировки и интенсивности уплотнения смеси

2.1.Для нормирования прочности бетона используют стандартную характеристику, которая гарантирует получение бетона заданной прочности с учетом возможных ее колебаний. Такой характеристикой является класс бетона по прочности.

ная прочность бетона с учетом его неоднородности, принимаемая с обеспеченностью 0,95. Обеспеченность 0,95 означает, что установленная классом прочность будет обеспечиваться в 95 % случаях из 100 % и только в 5 % случаях можно ожидать ее невыполнения.

2.3.Контроль и оценку прочности бетона на предприятиях, производящих БСГ, сборные, сборно-монолитные и монолитные бетонные и железобетонные конструкции, проводят по ГОСТ 18105 [7] статистическими методами с учетом характеристик однородности бетона по прочности в течение анализируемого периода.

2.4.Продолжительность анализируемого периода для определения характеристик однородности бетона по прочности устанавливают от одной недели до трех месяцев. Число единичных значений прочности бетона в течение этого периода должно быть не менее 30.

R	i 1	,	(1)

m	n

Sm	i 1		.	(2)

		n 1

Sm = Wm/α,

(3)

Значения коэффициента α					Таблица 2
Значения коэффициента α

Число единичных значений n	2	3	4	5		6
Коэффициент α	1,13	1,69	2,06	2,33		2,50

V	Sm	100.	(4)

m	R
	m

V	i 1		,	(5)
		n
m

RТ = КТ ∙Внорм,

(6)

Коэффициент вариации (CV) является статистической мерой дисперсии точек данных в ряду данных вокруг среднего значения. Коэффициент вариации представляет собой отношение стандартного отклонения к среднему, и это полезный статистический показатель для сравнения степени вариации одного ряда данных с другим, даже если средние резко отличаются друг от друга.

В финансах коэффициент вариации позволяет инвесторам определить, какая волатильность или риск предполагается по сравнению с суммой прибыли, ожидаемой от инвестиций. В идеале, если формула коэффициента вариации должна давать более низкое отношение стандартного отклонения к средней доходности, то тем лучше соотношение риска и доходности.

Они чаще всего используются для анализа дисперсии вокруг среднего значения, но квартильные, квинтильные или децильные CV также могут использоваться, например, для понимания вариации вокруг медианы или 10-го процентиля.

Формулу коэффициента вариации можно выполнить в Excel, сначала используя функцию стандартного отклонения для набора данных. Затем вычислите среднее значение, используя предоставленную функцию Excel. Поскольку коэффициент вариации представляет собой стандартное отклонение, деленное на среднее значение, разделите ячейку, содержащую стандартное отклонение, на ячейку, содержащую среднее значение.

Стандартное отклонение — это статистика, которая измеряет дисперсию набора данных относительно его среднего значения. Он используется для определения разброса значений в одном наборе данных, а не для сравнения различных единиц.

Когда мы хотим сравнить два или более набора данных, используется коэффициент вариации. CV представляет собой отношение стандартного отклонения к среднему значению. А поскольку он не зависит от единицы, в которой было выполнено измерение, его можно использовать для сравнения наборов данных с разными единицами измерения или сильно различающимися средними значениями.

Это включает в себя случаи, когда соотношение риск/вознаграждение используется для выбора инвестиций. Например, инвестор, не склонный к риску, может захотеть рассмотреть активы с исторически низкой степенью волатильности относительно доходности по отношению к рынку в целом или его отрасли. И наоборот, склонные к риску инвесторы могут инвестировать в активы с исторически высокой степенью волатильности.

Когда среднее значение близко к нулю, CV становится очень чувствительным к небольшим изменениям среднего значения. Используя приведенный выше пример, заметным недостатком будет, если ожидаемая доходность в знаменателе будет отрицательной или равной нулю. В этом случае коэффициент вариации может ввести в заблуждение.

Помимо помощи при использовании соотношения риска и вознаграждения для выбора инвестиций, экономисты используют его для измерения экономического неравенства. За пределами финансов он обычно применяется для проверки точности конкретного процесса и достижения идеального баланса.

Например, рассмотрим инвестора, не склонного к риску, который хочет инвестировать в биржевой фонд (ETF), который представляет собой корзину ценных бумаг, отслеживающую широкий рыночный индекс. Инвестор выбирает ETF SPDR S&P 500, ETF Invesco QQQ и ETF iShares Russell 2000. Затем они анализируют доходность и волатильность ETF за последние 15 лет и предполагают, что доходность ETF может быть аналогична их долгосрочным средним значениям.

Основываясь на приблизительных цифрах, инвестор может инвестировать либо в ETF SPDR S&P 500, либо в ETF iShares Russell 2000, поскольку соотношение риск/вознаграждение примерно такое же и указывает на лучшее соотношение риска и доходности, чем в ETF Invesco QQQ.

Это зависит от того, на что вы смотрите и сравниваете. Никакое установленное значение не может считаться универсально «хорошим». Однако, вообще говоря, часто более желателен более низкий коэффициент вариации, поскольку это предполагает меньший разброс значений данных по отношению к среднему значению.

Чтобы вычислить коэффициент вариации, сначала найдите среднее значение, затем сумму квадратов, а затем рассчитайте стандартное отклонение. Имея под рукой эту информацию, можно рассчитать коэффициент вариации, разделив стандартное отклонение на среднее значение.

 @article{Shechtman2006TheUO,
  title={Использование коэффициента вариации для определения искренности усилий: метаанализ.},
  автор = {Орит Шехтман и Стивен Д. Антон, Уильям Ф. Канаски и Майкл Эдвард Робинсон},
  журнал={Работа},
  год = {2006},
  объем={26 4},
  страницы={
          335-41
        }
}

Коэффициент вариации (CV) используется для определения искренности усилий при измерении силы. Однако в литературе существуют разногласия относительно его достоверности и эффективности. Мы использовали метааналитический подход и рассчитали размер эффекта между максимальными и субмаксимальными усилиями для CV захвата, сгибания локтя и разгибания колена. Мы обобщили результаты, касающиеся стабильности, чувствительности и специфичности CV. Мы обнаружили большие размеры эффекта (d > или = 0,8) для всех сравнений…

Хотя общая эффективность умеренно коррелирована, ошибка этого прогноза все еще слишком велика для использования метода в клинической практике, а добавление других клинически значимых факторов может еще больше улучшить эффективность прогноза.

Было обнаружено, что только максимальная сила захвата при быстром обмене захватами значительно выше у симулирующих участников по сравнению с пациентами, но это нельзя использовать для принятия решений на индивидуальной основе.

Высокое значение PSI оправдывает использование PBA у отдельных лиц и может помочь скринингу пациентов на высокий уровень болевого поведения, а также является достоверным инструментом оценки для описания болевого поведения при CNSLBP пациенты.

Поскольку значительно варьируются от точные пороговые значения, различающие максимальные и субмаксимальные состояния, не могут быть определены, баллы CV должны интерпретироваться с осторожностью, и следует признать потенциальные ошибки при широком использовании этого подхода для выявления неискренних усилий.

Анализ надежности и валидности различных подходов, используемых для определения искренности усилия посредством измерения силы хвата для оценки физических характеристик, прогресса в реабилитации и степени инвалидность.

Коэффициент вариации прочности: Что такое коэффициент вариации прочности бетона?

Контроль прочности бетона монолитных конструкций