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论结构中混凝土强度的检测与判定!

发布于：2022-11-16 09:55:16 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

［摘要］本文对混凝土立方体抗压强度标准值、混凝土抗压强度等级值的概念差异性，及结构混凝土回弹推定值的换算值最小值和标准差计算值的选择进行了讨论，强调芯样强度的合格性判定应执行 GB 50204—2015 附录 D 的规定。结构混凝土后期强度增加后，各方应予以接受、利用。

1 “标准值”和等级值

混凝土工程结构设计涉及混凝土强度时使用“标准值”，商品混凝土公司进行混凝土配合比设计也使用到 “标准值”，但其在概念和使用上有所误解。

有工程人士（包括施工、监理、检测、质量监督，还没遇到设计单位的）认为混凝土立方体抗压强度标准值即是抗压强度等级值，要绝对一致，C30 混凝土的强度标准值一定是 30MPa。而在 GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》4.1.1 中规定：混凝土强度等级应按混凝土立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作、养护的边长为 150mm 的立方体试件，在 28 天或设计规定龄期以标准试验方法测得的具有 95% 保证率的抗压强度值。在 2.1.1 中规定：C30——立方体抗压强度标准值为 30N/mm2 的混凝土强度等级。

在 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》 4.0.1 中规定：fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值，这里取混凝土的设计强度等级值（MPa）。

可见混凝土强度等级是由混凝土立方体抗压强度标准值确定的，而这两个值不一定相等，有些人员把这两个概念予以本末倒置，又强制规定必须是同一个数值。同时此处提及的标准值是具有 95% 保证率的抗压强度值，而不是 100%。从这个角度讲，要求“钻取的混凝土芯样抗压强度不能低于混凝土抗压强度等级值”的观点是何等荒谬。

在 JGJ/T 23—2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》7.0.3 注中明确：构件的混凝土强度推定值是指相应于强度换算值总体分布中保证率不低于 95% 的构件中混凝土抗压强度值。构件的混凝土强度推定值的确定方法为：一是换算值的最小值，二是各测区换算值的平均值减 1.645 倍标准差。但让人无奈又好笑的是，不少于 10 个测区的构件会出现测区换算值中最小值已高于混凝土强度等级值，可以判定回弹检测混凝土强度“良好”，但因为标准差过大，导致计算后的推定值不仅小于最小值，而且低于混凝土强度等级值，被判定回弹检测混凝土强度“不合格”。

案例一：

2017 年 7 月 12 日某市质量监督站对某工地进行双随机检查，指定某幢某层的一片剪力墙进行强度回弹检测，设 10 个测区。墙体混凝土设计强度等级为 C35，回弹后 10 个测区的最小换算值为 42.1MPa，平均值为 52.6MPa，而标准差高达 11.8MPa，经计算强度推定值为 52.6－11.8×1.645＝32.7(MPa)，小于 35MPa，测区为 10 个又不能取测区换算值的最小值作为推定值，于是判定为“回弹不合格”而被取芯。取芯后的芯样极限抗压荷载值为 310kN，抗压强度为 49.2MPa。

对此笔者存在疑虑，即在确定构件的混凝土强度推定值时，测区换算值最小值和平均计算值的两种方法能不能互相支持，测区不少于 10 个的构件是不是只能通过平均值减 1.645 倍标准差来获得，而不能使用最小值？希望能有学者进行解惑。

2 结构混凝土强度的合格性判定

某地部门规定，如果主体构件（梁、柱、墙、节点）经回弹检测推定值低于混凝土抗压强度等级值，则在最低换算值的测区钻取一个芯样，当芯样抗压强度低于设计强度标准值时，要求所在的单位（幢）工程予以停工，等待已施工的同类受力构件（分为墙/柱、梁、节点）到达 28 天龄期后，由业主组织委托第三方检测机构进行全数回弹鉴定，检测数据经设计院认可并采取相应措施后，经质监站复核后方能恢复施工。各级质监站在监督检测时，则将混凝土设计强度标准值等同于抗压强度等级值执行，即使在冬季刚刚满足 28 天龄期，也进行回弹、取芯，芯样强度如 C30 的达不到 30.0MPa，工地即被停工待检，等待已施工的构件满足 28 天龄期后进行鉴定，则相关工程至少会被停工两个月以上。

这种做法明显不符合 GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》。在该规范的附录 D.0.3 中规定：对同一强度等级的构件，应按每个构件的最小测区平均回弹值进行排序，并选取最低的 3 个测区对应的部位各钻取 1 个芯样试件。在附录 D.0.7 中规定：对同一强度等级的构件，当符合下列规定时，结构实体混凝土强度可判为合格：（1）三个芯样的抗压强度算术平均值不小于设计要求的混凝土强度等级值的 88%；（2）三个芯样抗压强度的最小值不小于设计要求的混凝土强度等级值的 80%。

笔者认为 GB 50204—2015 的规定更加合理，因为：（1）芯样是在结构中取出的，其成型、养护、样品质量等方面都比同条件或标养试块更不利于强度的发展，而 GB 50107—2010《混凝土强度检验评定标准》中对标养试块的强度要求是：最小值 95%（非统计方法）、85%（统计方法），平均值 115%（非统计方法）、等级值＋1.645×标准差；同条件试块的强度值要除以 0.88 的系数再进行评定。（2）地方管理规定每个芯样强度都要高于或等于等级值，明显是不合理的。（3）有人说地方管理部门对质量的要求可以严于国标，这种观点是错误的。各地各部门都应严格执行国家标准，但某个企业可以制定自己的企业标准，执行严于国标的规定，以使自身产品质量突出以进一步赢得市场，这是企业的自主行为，是平衡了成本和质量效益的结果。（4）对芯样抗压强度的过高要求，将导致建设工程在符合国标要求，不存在质量、安全风险的情况下，产生不必要的停工、返工、加固处理等方面的费用，这对于施工单位显然是不公平的，同时导致资源浪费。

3 混凝土结构后期强度的利用

笔者尚未发现有规定必须在 28 天龄期时对构件强度进行验收，如果强度偏低就要停工处理的要求。各地质监站在监督检查时发现强度偏低，在不至于危及建筑安全的前提下，应允许等待混凝土后期强度的提高，以避免不必要的处理费用造成浪费。

案例二：

某市 XXX 路道路工程下设综合管廊，墙体及顶板混凝土设计强度等级为 C35，2020 年 11 月份开始施工。2021 年元月 15 日，市质监站进行双随机检查，回弹发现于 2020-11-12、2020-11-16 及 2021-12-1 施工浇筑的墙体混凝土推定值低于 35.0MPa，遂委托某检测机构进行取芯，三个芯样有一个检测强度为 43.2MPa，另外两个芯样强度低于 35.0MPa。

按照本地监管要求，芯样强度低于混凝土等级值时，工程应停工待检。但本道路工程工期紧张，市领导要求在农历新年前通车。因此该工程年前并未停工，管廓上部的水泥稳定层、沥青路面得以继续施工。而工程业主对质量问题极为重视，召集施工、监理、设计、商混等方会议，要求施工单位立即委托第三方检测机构对所有构件进行回弹检测，检测强度低于 35.0MPa 的由设计单位出具加固方案进行处理。

而阳历 12 月份、次年元月份是本地最为寒冷的季节，2020 年 12 月又遭遇历史性低温，凌晨最低气温多天保持在 -4℃，致使当时浇筑的混凝土强度发展缓慢。在工地专题会议上，商混和施工单位都对混凝土龄期提出质疑，即按照日平均气温计算，结构中混凝土尚不能满足同条件试块 600 度·天的检测要求。但业主仍然要求尽快鉴定、尽快处理。

施工单位迫于压力委托了某检测机构进行回弹，但较多构件回弹强度低于 35.0MPa，如果按照这个结果进行加固处理，施工单位将损失惨重。但已临近春节，在明确不存在安全风险的前提下，加固方案得以允许暂缓报批。工程于 2021-2-22 被停工，但这时已是春节以后，施工单位重新委托第三方检测机构进行回弹检测，随着龄期增加，结构混凝土强度大幅提升，构件回弹强度基本上都高于 35.0MPa，只有两个构件的回弹强度稍低。经验算后混凝土强度满足设计要求，因此不必要的加固措施得以取消，避免了资源浪费。

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