Предложена методология организации статистического приемочного контроля окрашенной поверхности строительных изделий и конструкций по количественному признаку.
Ресурсосбережение непосредственно связано с повышением качества продукции и как следствие с повышением срока служба. Однако при прогнозировании стойкости защитно-декоративных покрытий зачастую фактический срок службы не соответствует прогнозируемому [1]. Одной из причин, на наш взгляд, такого несоответствия является отсутствие должного контроля за качеством окрашенной поверхности, особенно бетонной, штукатурной, которые обладают большей концентрацией дефектов на поверхности по сравнению с металлической [2].
При организации контроля качества лакокрасочных покрытий на бетонных, штукатурных поверхностей необходимо решить две важнейшие задачи:
- задание требований к показателям качества окрашенных поверхностей, отражающих специфику изделия;
- разработка методики контроля выполнения требований к показателям качества по всей контролируемой площади.
Известно, что качество покрытий определяется наличием или отсутствием тех или иных дефектов на отдельных участках поверхности. Сплошной контроль всей поверхности (связанный с подсчётом дефектов, определением блеска и цвета множества участков и пр.) представляется неэффективным в условиях массового изготовления из-за большой трудоёмкости и сложности установления критериев приёмки.
В связи с вышесказанным, предлагается методика статистического приёмочного контроля окрашенных поверхностей строительных изделий и узлов, основанная на контроле отдельных участков поверхности, число которых определяется расчётным значением объёма выборки [3].
Методика основана на определении средних и средних квадратических отклонений (СКО) количественных оценок различных показателей качества и, принимая во внимание нормальность распределения этих оценок, вычислении реального уровня дефектности (процента некачественной поверхности от общей площади) по каждому показателю [4].
В соответствии с нормативными документами (ГОСТ 9–407 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Метод оценки внешнего вида») качество окрашенной поверхности оценивается обобщенными количественными оценками декоративных АД и защитных АЗ свойств. Оценки АД и АЗ рассчитываются по показателям, характеризующим следующие свойства покрытий:
- изменение блеска;
- изменение цвета;
- грязеудержание;
- меление;
- растрескивание;
- отслаивание;
- выветривание;
- образование пузырей.
Для каждого показателя установлена шкала количественных оценок в зависимости от состояния покрытия.
Решение первой задачи организации контроля, поставленной выше, нами видится в установлении критических значений для количественных оценок каждого показателя и допустимого уровня дефектности площади покрытия по каждому показателю. Данные критерии устанавливаются исходя из предполагаемых условий эксплуатации и «статуса» строительного сооружения. Например: “Изменение цвета лакокрасочного покрытия панели должно характеризоваться баллом не выше 3-го по ГОСТ 9–407, что соответствует относительной количественной оценке не ниже 0,5. Процент несоответствующей площади поверхности по данному показателю не более 0,1 %”.
Под качественным участком поверхности будем понимать участок, соответствующий требованиям по всем заданным показателям. Следовательно, главным требованием, из которого устанавливаются все остальные, является требование к качеству окрашенной поверхности в целом, которое формулируется следующим образом: “Процент некачественной поверхности не должен превышать q %”. Свойства, которые характеризуют качество, должны оговариваться отдельно для каждого конкретного случая.
Таким образом решение задачи установления уровней дефектности для каждого отдельного свойства выглядит следующим образом.
Допустим, качество окрашенной поверхности характеризуется m свойствами. Тогда вероятность того, что поверхность будет годной по всем показателям определяется как:
(1)
где: q1, q2, …,qm — доли некачественной поверхности по каждому свойству.
q — доля некачественной поверхности по всем свойствам.
Выражение (1), соответствующее доли качественной поверхности по всем свойствам, при осуществлении контроля, очевидно, трансформируется в неравенство:
(2)
Неравенство (2) будет служить критерием при приёмке или отклонении созданной окрашенной поверхности.
Рассмотрим частный случай, при котором все свойства покрытия равнозначны, т. е. q1=q2=…=qm=q*. Тогда, решая неравенство (2), определим критические уровни несоответствий по каждому свойству:
(3)
Возможные решения неравенства (3) приведены в табл. 1
Таблица 1
Критические доли несоответствующей площади поверхности покрытия по отдельным свойствам (q*)
|
Число показателей качества m |
Установленная доля некачественной поверхности по всем свойствам (q) | ||
|
0,01 |
0,05 |
0,1 | |
|
2 |
5,013´10–3 |
0,025 |
0,051 |
|
4 |
2,509´10–3 |
0,013 |
0,026 |
|
6 |
1,674´10–3 |
8,512´10–3 |
0,017 |
|
8 |
1,256´10–3 |
6,391´10–3 |
0,013 |
|
10 |
1,005´10–3 |
5,116´10–3 |
0,01 |
Установив, таким образом, требования к качеству покрытия по отдельным свойствам, перейдём к решению второй вышеотмеченной задачи, а именно к разработке методики контроля.
Руководствуясь заданными рисками производителя и потребителя a и b (допустимыми ошибками первого и второго рода), а также критическими уровнями несоответствий для качественного и некачественного покрытий (q0 и q), определяем необходимый объём выборки (число контролируемых участков поверхности) по формуле [4].
(4)
где: 
, 
, 
, 
— квантили стандартного нормального распределения соответствующих уровней.
Осуществив случайным образом выборку из n участков окрашенной поверхности, определяем для каждого участка количественные оценки для заданных свойств. Далее вычисляем средние и СКО оценок по формулам:
, (5)
(6)
где:
— количественная оценка i-го свойства на j-м участке;
n — количество участков.
Результаты оценивания и вычислений сводим в табл. 2.
Таблица 2
Количественные оценки отдельных свойств покрытия
|
№ участка |
№ свойства | ||||
|
1 |
2 |
3 |
… |
m | |
|
1 |
|
|
|
… |
|
|
2 |
|
|
|
… |
|
|
3 |
|
|
|
… |
|
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
n |
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| ||
Далее для каждого свойства вычисляем реальный уровень дефектности покрытия по формуле
(7)
где: Sкрi — заданное критическое значение i-го свойства покрытия
Ф(х) — значение функции нормального стандартного распределения.
Определив реальные значения qi для свойств, сравниваем их с заданными в требованиях значениями и делаем вывод о качестве покрытия по отдельным свойствам.
Если же задано требование к качеству покрытия в целом (по всем свойствам), то по формуле (1) определяем значение q и также делаем вывод о приёмке или браковке покрытия.
Основными достоинствами предлагаемой методики, на наш взгляд, является относительно невысокая стоимость (n=5…15), объективность оценки, основанная на статистических правилах, возможность анализа качества покрытия по простиранию поверхности, регулирование технологических процессов окрашивания с помощью контрольных карт, а следовательно предупреждение брака путем своевременного внесения корректировок технологии по данным контроля.
Также использование предлагаемой методики позволит накапливать ценный статистический материал, анализ которого позволит прогнозировать качество окрашенных бетонных и штукатурных поверхностей в условиях эксплуатации.
Литература:
1. Логанина В. И. Карпова О. В.,Шумилина М. К. К вопросу о прогнозировании срока службы покрытий/ Логанина В. И. Карпова О. В.,Шумилина М. К.// Известия вузов. Строительство.-1997. — N3. — С.
2. Логанина В. И. Макарова Л. В. Оценка влияния пористости подложки на трещиностойкость защитно-декоративных покрытий/. Логанина В. И. Макарова Л. В.// Известия Тульского госуниверситета.Серия «Строительные материалы, конструкции и сооружения. — 2003. — Вып.4 — С.184–187.
3. Логанина, В. И. Организация статистического приемочного контроля качества строительных изделий и конструкций/В. И. Логанина// Строительные материалы.- 2008. — № 8. — С.98–99
4. Саката Сиро, Практическое руководство по управлению качеством / Пер. с 4-го японского издания С. И. Мышкиной, под ред. В. И. Гостяева. — М.: Машиностроение, 1980. — 215 с.
