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天津市市政工程质量检测中心

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天津市市政工程质量检测中心隶属于天津市交通科学研究院(原天津市市政工程研究院,2015年4月起更名),为独立事业法人单位,是从事市政、公路、桥梁、房建工程材料和实体的质量检测、鉴定验收、法律仲裁、技术咨询的综合性第三方专业检测服务机构。

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如何理解混凝土强度的评定与验收  

2014-11-10 10:19:09|  分类: 混凝土理论知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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近年来,看到许多涉及混凝土强度评定与验收方面的文章,学习后很受启发,为此写成本文供大家评说。
  在《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204和《混凝土强度检验评定标准》GBJl07中,对混凝土强度的评定与验收都作出了明确规定,现就个人理解归纳如下:
  1、标准试件混凝土强度
  (1)在混凝土分项工程中,应根据结构布置、混凝土工程量、工作班浇筑量等情况,将混凝土分项工程划分为若干个检验批(或称验收批),即:N≥1,此处,N为检验批批数。
  (2)在检验批的混凝土强度评定和混凝土分项工程的常规验收中,所涉及的混凝土强度均以标准方法制作和养护的边长为150ram的立方体试件(简称标准试件,对非标准尺寸试件要作修正),在28d龄期用标准试验方法测得的抗压强度为准。
  (3)每一检验批(以下简称每批)中标准试件取样数量n,仍应根据第(1)条中的情况并考虑混凝土的生产条件、质量稳定性及其强度变异的信息等作出选择。
   (4)根据每批的标准试件取样数量和以往的混凝土强度统计信息,《标准》GBJl07规定,可在两种统计方法和一种非统计方法中选择适合的一种方法,用 于评定该批混凝土强度是否满足该方法的要求。当符合该方法的要求时,就认为该批混凝土强度达到该混凝土强度等级的要求,就可判为合格。
  (5) 混凝土分项工程中的N个检验批,应等效地视作为该分项工程质量验收中的主控项目,N个检验批的混凝土强度均评定为合格,是该分项工程质量验收的重要条件之 一。因为在《规范》GB50204第7.4.1条(混凝土分项工程的强制性条文)规定,结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。
  2、同条件养护试件混凝土强度
   (1)《规范》GB50204确认,与结构实体混凝土组成成分、养护条件相同的同条件养护试件,其强度可作为检验结构实体混凝土强度的依据。所以在《规 范》GB50204中规定:结构构件拆模、出池、出厂、吊装、张拉、放张及施工期间临时负荷时的混凝土强度,应根据同条件养护的标准尺寸试件的混凝土强度 确定。在《标准》GBJl07中也有相类同的规定。
  (2)上述两个标准均对施工阶段同条件养护试件混凝土强度的用处作了交待,但未提及试件组 数及其评定。在《混凝土结构设计规范》G.B50010第6.1.11条、第6.2.5条中提及的各施工阶段(含施加预应力时)的混凝土立方体抗压强度f cu,应当就是同条件养护试件的混凝土强度。显然,施工单位应自己作出判断,需留置多少组试件,每次压几组试件;倘若达不到规定的f cu值时,是否还有后备试件等。如果每次仅压一组试件,所得的一个代表值,它至少应不小于f cu值,实际上施工单位常常就是这样做的。如果不这样做,在相应的施工阶段(特别是施加预应力时)造成结构构件严重开裂或压坏的概率将会增大。对满足f cu值的评定方法尚需由《标准》作进一步完善。
  (3)《规范》GB50204首次作出明确规定,在混凝土结构子分部工程的验收中,对涉及混凝 土结构安全的重要部位应进行结构实体检验,其中对混凝土强度的检验,应以在混凝土浇筑地点制备并与结构实体同条件养护的试件强度为依据。此同条件养护的留 置方式、取样数量和强度代表值等,在该《规范》附录D中作了具体规定;同条件养护试件强度的检验结果,当符合《标准》GBJl07的有关规定时,混凝土结 构子分部工程实体的混凝土强度应判为合格。
  3、执行标准中遇到的若干问题及其处理办法
  (1)实际工程的施工质量验收,常会遇到一 个混凝土结构子分部工程中,其混凝土分项工程中某些检验批的标准试件混凝土强度评为不合格,而其子分部工程的同条件养护试件混凝土强度评为合格;或者与上 述评定的结果相反。试问此时的子分部工程可否允许验收。《规范》GB50204第10.2.2条规定,混凝土结构子分部工程施工质量验收合格的前提条件 是:有关分项工程施工质量(包括标准试件强度)验收合格和结构实体检验(包括同条件养护试件强度)结果均应满足该规范的要求。因此,应理解为两种混凝土强 度均应达到合格,就是说不能以子分部工程的同条件养护试件混凝土强度,替代检验批标准试件混凝土强度的检验评定;或者以上述情况相反的检验评定替代。
   (2)对标准试件强度评为不合格时,《标准》GBJ107第4.3.3条提出了非破损或钻取芯样的检验方法。子分部工程的同条件养护试件混凝土强度,经 检验评为不合格时,应按《规范》cB50204第10.2.3条规定的原则处置。该《规范》第10.1.3条指出,对结构实体的混凝土强度的检验,也可根 据合同的约定,采用非破损或局部破损的检测法,按国家现行有关标准的规定进行。近期颁布的《建筑结构检测技术标准》GB/T50344等就属于这类标准。
  4、混凝土强度评定中不同理解的讨论
  在混凝土强度评定中,经常遇到标准中未作出或难于作出具体规定的很多实际情况,通常大家会本着标准规定的原则去理解和处理问题。但是,一旦在施工、监理、质监等部门不能取得共识时,问题就难于处置。下面就遇到的一些问题作一讨论。
   (1)对标准试件与同条件养护试件混凝土强度的相关性问题,在学术界和工程界都十分关心。同一强度等级、同一配比的混凝土拌合物,由于所处的不同温湿养 护环境,在同一龄期下必然会得到不同的混凝土强度。但是,它们在材质上是一致的,由于硬化条件不同而导致了差异。标准试件的强度主要反映混凝土材质本身规 律;同条件养护试件的强度可近似地反映结构实体混凝土的发展规律。什么是真正的结构混凝土强度,当前大家从理性上都倾向于钻芯取样强度是最能代表结构实体 的混凝土强度的,对此可能仍会有争议。因为钻芯对芯样的损伤、芯样尺寸的大小及其换算系数的可行性、端部试压面的平整度等都是影响其准确性的不定性因素, 这些因素或多或少会影响所测强度的准确性。
  把握住标准试件的强度是基本,它反映了该强度等级的混凝土配合比、搅拌、运输等环节对质量的影响, 此时衡量其质量的重要依据是标准试件的强度(还有其它性能指标)。同时,在确认了28d龄期强度的基础上,可估计或推断其后续龄期的强度发展规律。一旦发 现标准试件的强度达不到要求,可以追溯其原因提供判别的依据。因此,应强调标准试件在混凝土的浇筑地点随机抽取。
  把握住同条件养护试件的强度 是关键,上述两本标准基本认同它可作为结构实体混凝土强度的替身,这个观点在国外标准中也是认同的。当然,“替身”不是“本身”,两者之问必然存在差异。 例如,试件与结构的浇注和养护方式,试件与结构尺寸不同等。因此,当前只能认为同条件养护试件强度是最接近结构实体强度的一种试件强度,但它不一定是结构 实体唯一的代表强度。
  (2)试件强度不合格时的处理方案。这是大家最关注的敏感问题,正如前述,按标准的规定是不能作出同意验收的结论的。根据造成试件强度不合格的原因,按照区别对待的原则,提出下列供讨论的处理建议:
  ①混凝土分项工程各检验批的标准试件强度和子分部工程的同条件养护试件强度均评为合格,显然,此时该子分部工程中与混凝土相关的项目应予以验收。
  ②检验批的标准试件强度评为不合格,而子分部工程的同条件养护试件强度按统计方法(n≥10)评为合格时,应按质量管理的程序和规定,经施工方、监理方或和检测机构共同确认后,作下列处理:
   •当混凝土分项工程中N个检验批中仅有一个检验批的标准试件强度评为不合格时,如有根据的查找出不合格的原因是:试件制作 成型不当、试验龄期有误、试验机故障或读数有误等试压过程中发生的问题以及搅拌用混凝土配合比偶然失控所造成,此时,可将不合格原因记录存档,在子分部工 程验收中仍应予以通过。
  •当混凝土分项工程中有两个或两个以上的检验批试件强度评为不合格时,如有根据的查找出 不合格的原因是:搅拌用混凝土配合比系统失控(含浇筑前额外加水等不当措施),此时,按《规范》GB50204第10.2.3.2款的规定对该分项工程所 属结构实体,应按标准GB/T50344等进行检验鉴定并达到要求时,在该子分部工程验收中可予以通过。
  •当混 凝土分项工程中的各批检验试件强度均评为不合格时,有根据的查找出不合格的原因是:搅拌用混凝土配合比严重错配,此时,应按上款的规定进行检验鉴定并达到 要求的条件下,在该子分部工程验收中予以通过的同时,应将该质量事故列入“工程的重大质量问题的处理方案和验收记录”中,作为今后核查备用。
  ③分项工程中各检验批的标准试件强度均评为合格,而子分部的同条件养护试件强度评为不合格时,或两者均为不合格时,应按《规范》GB50204第10.2.3条的规定进行处理。
   (3)混凝土试件的优化组合及其应用。通常,混凝土试件的数量是由常规检验和见证检验等要求决定的。由于需要两种养护条件下的试块,对一个子分部工程而 言,试块的总数可能会较多,因此施工单位应根据先前累积的混凝土质量信息,对两种试块作出优化组合,既考虑合格评定通过的可能性要大,同时又要不过分增加 试件数量;过少的试件数量可能会导致不合格的可能性增大,反而会得不偿失。在考虑到上述两种风险的基础上,对如何充分利用试块强度的数据提出下列建议:
  ①条件允许时,宜选择统计的评定方法。
  ②当常规检验和见证检验所取的试块均源于同一混凝土强度等级的同批混凝土时,虽然试块试压的单位或许不同,但只要试验符合规定,在各检验批的评定中,应允许将见证检验与常规检验的标准试块强度合并在一起进行评定。
   ③同一子分部工程中用于施工各阶段的几组同条件养护试件,如果其等效养护龄期仍符合规定、且其实际强度超过了该混凝土强度等级的标准值时,应允许将该试 件作为结构实体同条件养护试件强度的依据;反之,则可不予计入。同样,如有见证检验的同条件养护试件,如符合相关规定时,也应允许计人。
  ④鉴 于《规范》GB50204附录D中D.0.3条规定等效养护龄期的成熟度取600℃.d,它是对应标准养护条件下28d龄期的试块强度而言的,但在该《规 范》第7.1.1条允许掺用矿物掺合料的混凝土龄期,可按《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJl46等的规定适当延长。此时,附录D的规定就应作调整。例 如,标准养护条件下60d龄期的试块强度所对应等效养护龄期的成熟度,建议可近似取1250%.d或1300℃.d,其它条件仍可按附录D的规定。
  5、结束语
  本文是作者在看了近期一些文章中反映的意见并重新学习了上述有关标准规定基础上写出的,仅作为个人的学习体会,是否准确理解了标准的规定,其中延伸性阐述是否确当,敬请读者批评指正;提出的有关建议,仅供标准管理部门参考
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