Проект управленческих решений по повышению качества продукции и работ

- не  разрушаются при температуре  приготовления асфальтобетонной  смеси;

- совместимы  с битумом при проведении процесса  смешения на обычном оборудовании  при температурах, традиционных  для приготовления асфальтобетонных  смесей;

- в летнее  время повышают сопротивление  битумов в составе дорожного  покрытия к воздействию сдвиговых  напряжений без увеличения их  вязкости при температурах смешения  и укладки, а также не придают  битуму жесткость или ломкость  при низких температурах в  покрытии;

- химически  и физически стабильны и сохраняют  присущие им свойства при хранении, переработке, а также в реальных  условиях работы в составе  дорожного покрытия.

Целесообразность применения в составе дорожного асфальтобетона битума, модифицированного тем или иным видом модификатора, в каждом конкретном случае обосновывается с технической и экономической точки зрения.

В случае внедрения модификаторов в состав битума необходимо следующее.

– организовать производство, хранение и транспортирование битумов марок БНД с добавками катионных ПАВ в соответствии с проектом ГОСТ Р «Битумы нефтяные дорожные вязкие улучшенные. Технические условия». Эти битумы будут применяться для нижних слоев покрытий и для дорог III, IV и V категорий движения. Они будут обладать хорошей адгезией ко всем минеральным материалам и в более узком диапазоне не изменять свое качество в пределах одной марки;

- организовать производство, хранение и транспортирование полимерно-битумных вяжущих на основе блоксополимеров СБС (стирол-бутадиен-стирола) в соответствии с ГОСТ Р 52056-2003 «Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блок-сополимеров типа стирол-бутадиен-стирол. Технические условия». Эти вяжущие обладают требуемой для любых условий России трещиностойкостью, теплостойкостью, эластичностью и адгезией и будут применяться для верхних слоев покрытий дорог I и II технических категорий.

Рассмотрим как осуществляется контроль новейших асфальтовых покрытий в соответствии с методическими рекомендациями [7] и ГОСТ Р 52056-2003. Затем изобразим контрольную карту регулирования качества уплотнения асфальтобетонного слоя.

Следует иметь в виду, что невозможно гарантировать транспортно-эксплуатационные свойства покрытия и его надежность в пределах расчетного срока службы, если покрытие построено при дефектном элементе в составе дорожной конструкции.

Особенностью выбора и применения технических средств контроля качества асфальтобетонных покрытий является оценка меры их практической применимости в соответствии с допусками и требованиями к однородности применяемых материалов и собственно покрытию.

При выборе средств контроля качества должно выполняться условие [7]

 

δk≤δпр≤кΔ,                                                                                                     (3)

где  δ - расчетная суммарная погрешность выбираемого метода;

δпр - предельная погрешность контроля;

к - коэффициент, зависящий от цели контроля, характера объекта и значимости контролируемого параметра в оценке качества работ;

Δ - допуск контролируемого параметра (поле допуска при двустороннем ограничении параметра).

Суммарная погрешность метода контроля включает в себя по источникам возникновения четыре группы (инструментальные - δи, методические - δм, погрешности от влияния внешних условий - δв и субъективные - δс) и рассчитывается их квадратичным суммированием [7]

 

,                                                                                   (4)

Если суммарная погрешность δк больше предельной погрешности δпр, то следует применять более точный метод или пересмотреть величину предельной погрешности за счет изменения численного значения коэффициента к. Этот коэффициент определяет соотношение между погрешностью измерений и испытаний при контроле δ и допуском на контролируемый параметр Δ и связан с вероятностью необнаруженного брака. Он влияет на вариацию результатов определения контролируемого параметра, характеризуемого коэффициентом вариации Cv, следующим образом [7]

 

,                                                                                         (5)

где  - значение коэффициента вариации, обусловленное только неоднородностью и погрешностью изготовления.

При настройке технологического процесса или при оценке неоднородности асфальтобетонной смеси и покрытия коэффициент к должен быть в диапазоне от 0,08 до 0,24, а при выполнении операционного контроля - от 0,24 до 0,4.

Технологический процесс строительства асфальтобетонных покрытий характеризуется взаимным сочетанием и влиянием ряда случайных факторов, связанных с неоднородностью применяемых материалов, разнообразием выполняемых операций, производимых в изменчивых погодных условиях. Поэтому величины показателей качества варьируют в различных диапазонах.

Высокая однородность асфальтобетонных покрытий является обязательным условием обеспечения их качества. Практически единственным направлением совершенствования контроля качества асфальтобетонных покрытий является переход на статистические методы. Сущность статистических методов контроля качества заключается в управлении технологическим процессом на основе выполнения выборочных испытаний материалов и конечной продукции.

Несмотря на кажущуюся изначальную сложность, статистические методы являются в достаточной мере простыми, надежными и экономически выгодными. Они создают условия для объективной оценки качества работ при одновременном сокращении трудовых затрат на его контроль.

На уровень качества асфальтобетонных покрытий непосредственное влияние оказывают точность и стабильность технологических операций.

Обеспечение точности и стабильности технологической операции достигается ее настройкой с последующим статистическим регулированием, которое заключается в корректировке параметров операции посредством выборочного контроля разовых проб малого объема из потока продукции.

Количество разовых проб за смену должно быть не менее трех-пяти в зависимости от категории строящейся дороги, а достаточное количество точек измерения в разовой пробе - пять.

По результатам контроля для каждой разовой пробы вычисляется текущий оценочный коэффициент качества [7]

 

                                                                      (6)

где   X - среднее значение измеряемого показателя;

[X] - допустимая  граница показателя;

Xmax, Xmin - максимальное и минимальное значения контролируемого показателя в разовой пробе.

Численная оценка уровня качества связана с определением дефектности - процента выхода измеряемого показателя за допустимую границу параметра. Максимальное значение приемочного уровня дефектности, принятое для современного состояния дорожного строительства в России, равно 10 %.

Оценка уровня качества работ при 10 %-м приемочном уровне дефектности определяется в зависимости от пределов изменения текущего оценочного коэффициента качества Km: менее 0,27 - неудовлетворительно; 0,27-0,50 - удовлетворительно; 0,51-0,58 - хорошо; более 0,58 - отлично.

Для наглядности процесса статистического регулирования рационально применять контрольные карты, по оси абсцисс которых отложены номера проб, а по оси ординат - значение текущего оценочного коэффициента качества Km. Границы регулирования при 10%-м приемочном уровне дефектности соответствуют следующим значениям коэффициента Kn: нижняя Kmн - 0,27; предупреждающая Kmн - 0,50; заданная Kmз - 0,58.

По вычисленным и нанесенным на контрольную карту значениям текущего оценочного коэффициента качества Km технологическую операцию следует признать разлаженной, если одна точка вышла за пределы нижней границы регулирования Kmн или подряд три точки находятся, ниже предупреждающей границы Kmn.

Если точки группируются около предупреждающей границы, то операция стабильна, но выполняется неточно. В тех случаях, когда линия текущего оценочного коэффициента качества пересекает предупреждающую и заданную границы регулирования, операция нестабильна. Если нанесенные на контрольную карту точки расположены выше заданной границы регулирования Kmз, то качество выполняемых работ выше, чем предусмотрено.

На базе, полученной по контрольной карте, информации оперативно принимаются соответствующие решения по корректировке параметров операции.

Пример статистического регулирования качества уплотнения асфальтобетонного слоя: Реконструируется автомобильная дорога II технической категории. Минимальный требуемый коэффициент уплотнения для плотной смеси K=0,98, а плотность стандартных образцов ρст=2,24 г/см3. Допустимая нижняя граница плотности составляет ρн=ρст х Kу=2,34 х 0,98=2,29 г/см3. Приемочный уровень дефектности 10 %; объем разовой пробы - пять точек измерения, а количество разовых проб за смену - шесть.

Результаты контроля плотности приведены в таблице 15 (все расчеты выполнены по вышеприведенным формулам с использованием электронных таблиц Excel).

Таблица 15 – Результаты контроля плотности

Порядковый номер разо- вой пробы	Порядковый номер точки измерения в разовой пробе					Расчетные показатели
	1	2	3	4	5		ρmin	ρmах	Km	Кmn	Кmв
1	2,33	2,31	2,29	2,31	2,30	2,308	2,33	2,29	0,45	0,27	0,58
2	2,31	2,32	2,32	2,28	2,29	2,304	2,32	2,28	0,35	0,27	0,58
3	2,32	2,35	2,32	2,30	2,28	2,314	2,35	2,29	0,43	0,27	0,58
4	2,30	2,31	2,30	2,29	2,32	2,304	2,32	2,29	0,47	0,27	0,58
5	2,31	2,28	2,31	2,32	2,30	2,304	2,32	2,28	0,35	0,27	0,58
6	2,32	2,29	2,31	2,30	2,29	2,302	2,32	2,29	0,40	0,27	0,58

 

Построим контрольную карту и проведем по ней статистический анализ процесса (рисунок 7).

Рисунок 7 - Контрольная карта по количественным признакам

 

Как следует из рисунка 7, текущий оценочный коэффициент качества Kт изменяется от 0,35 до 0,47, что согласно данным, приведенным в таблице 18, соответствует удовлетворительному уровню качества. Поскольку значения Km=0,35-0,47 группируются между нижней Kн=0,27 и предупреждающей Kmn=0,50 границами, то это означает, что технологическая операция уплотнения асфальтобетонной смеси стабильна, но недостаточно точна. Причиной этого, в частности, может быть начальная температурная неоднородность смеси при уплотнении.

Статистический приемочный контроль заключается в определении показателей качества в случайно выбранных точках покрытия с последующим вычислением приемочного оценочного коэффициента качества [7]

 

,                                                                        (7)

где [х], σx - среднее арифметическое, допустимое и среднее квадратическое отклонения контролируемого показателя;

[kn] - допустимое  значение приемочного оценочного коэффициента качества (таблица 16);

[Сv] - допустимое значение коэффициента вариации показателя качества, соответствующее современному состоянию дорожного строительства в России (таблица 17).

Таблица 16 - Допустимое значение приемочного оценочного коэффициента

                      качества

Площадь участка, м2	Длина участка при ширине 7 м, м	Количество точек испытаний	Допустимое значение приемочного оценочного коэффициента [kn]
Менее 200	Менее 30	5	0,675
200-325	30-50	7	0,755
326-800	51-120	10	0,828
801-2000	121-300	15	0,886
2001-5500	301-800	20	0,917
Более 5500	Более 800	25	0,936