结构实体混凝土强度检验与评定若干问题讨论

结构实体混凝土强度检验与评定若干问题讨论

居冬华

泰州市中度工程质量检测有限公司江苏泰兴225400

摘要：结构实体混凝土强度是保证建筑工程建设质量的基础，与建筑结构的安全性和耐久性息息相关。当遇到工程质量纠纷、鉴定或对试件（标准养护与同条件养护）检验结果有异议时，可使用无损检测技术对结构实体混凝土强度进行检测，但是当前的检测规范中没有提出明确要求。对于结构实体混凝土强度的具体测评方法和质量验收要求等都没有详细说明，因此，本文就对结构实体混凝土的一般检测与评定方法进行探讨。

关键词：结构实体混凝土；强度检验；评定

1实体混凝土强度检验的评定概述

相关规定指出混凝土强度检测评定需要通过统计或者是非统计方法得出最终结果，但是这种检验方法是能够对同一个混凝土试件检验做出详细规定，并不能够对工程所有的混凝土试件做出明确规定，因此，施工单位需要按照以往的工作经验选择具有代表性的混凝土试块。部分施工单位对于结构混凝土试件的检验过于严苛，使得混凝土试件的检验批单位定的过小，这样就使得结构混凝土强度检测结果不够客观。同时，按照当前实行的规范来说，当使用强度较高的混凝土试件进行检验，时间的强度平均值就会较高，且检验不合格率也会有所提升。如果高强度混凝土结构实体混凝土试件参与检验的批次单位划分得过大，就会使得检验不能过关，按照现行标准，参与检验的试件就要返工，增加了施工量。另外，小批量或者是小工程混凝，只需要按照非统计方法对结构混凝土强度检验进行评定就可以满足要求。

2结构实体混凝土强度

2.1概念

我国现行技术标准中对“结构实体混凝土强度”似没有明确的定义，当前较完整表述“结构实体混凝土强度”这一术语性用词的似是GB50204第10.1.2条，但该规范并未将其列为法定的术语。按GB50204第10.1.2条所表达的意思，“结构实体混凝土强度”仅指结构实体混凝土的抗压强度，相当于GB/T50784所指的混凝土抗压强度及GB/T50344指的结构或构件混凝土抗压强度的概念；但是，这二者之间存在很大的不同，其原因是不同的标准规定了各自的抽样方法、抽样数量、检验方法、数据计算与强度推定方法及合格性判定标准。基于结构实体混凝土强度具有随成熟度呈对数增长的规律性以及结构实体混凝土某一检验批所包含的构件尺寸不同（或热工特性不同）等原因，同样强度等级、同样配合比、同时浇筑的混凝土，用同样的检验方法测得的结构实体混凝土强度值往往会有所不同；所以，国内也有学者提出“结构实体混凝土强度”是一个“域”而不是一个值。笔者认为，反映一个检验批“结构实体混凝土强度”这一物理量应具备如下几个特征：1）强度数据是直接采集于结构实体混凝土；2）所获得的强度数据是用成熟的测试方法获得，包括直接法（如钻芯法）或间接法（如：回弹法、超声法、拔出法等）；3）一个检验批内的被测混凝土构件是按事先统一确定的抽样规则（包括抽样方法、样本数量等）确定的；4）一个检验批内的强度数据应该来自同一个样本总体并经分布检验认可的同一个分布；5）一个检验批“结构实体混凝土强度”是按事先统一确定的计算规则推定所得，其规则是基于一个合理的保证率和置信水平，宜给出平均值、最小值和变异系数作为这个检验批“结构实体混凝土强度”的特征值。

2.2检验方法

GB50204规定了对“结构实体混凝土强度”两种检验方法，即：同条件养护试件检验法和回弹-取芯法，除此两个检验方法外，对其他检验方法（包括单独的钻芯法及其他间接的无损检测方法）未作表态。GB/T50784第4.2.2条规定对“结构实体混凝土强度”可采用回弹法、超声-回弹综合法、后装拔出法、后锚固法等间接方法，当具备钻芯法检测条件时，宜采用钻芯法对间接法检验结果进行修正或验证；GB/T50784附录A第A.1.2、A.1.4条允许采用钻芯法，但未给出具体的强度计算与推定方法；GB/T50344规定对“结构实体混凝土强度”可采用回弹法、超声-回弹综合法、后装拔出法或钻芯法等方法；将单独的钻芯法列为检验方法，并规定了推定强度的计算方法。

2.3合格性判定

1）GB50204规定：按附录D要求进行抽样与回弹法检测并排序后，对排序中最小3个回弹测区进行钻芯检测，当同时满足：3个芯样的抗压强度算术平均值≥设计要求的混凝土强度等级值的0.88；且3个芯样抗压强度的最小值≥设计要求的混凝土强度等级值0.80时，则判定该强度等级的结构实体混凝土强度为合格；2）GB/T50784规定：当检验批混凝土抗压强度推定值≥设计要求的混凝土抗压强度等级时，可判定检验批混凝土抗压强度符合设计要求（相当于合格）；3）GB/T50344规定：当设计要求相应数值≤推定上限值时，可判定为符合设计要求（相当于合格）；当设计要求相应数值＞推定上限值时，可判定为低于设计要求（相当于不合格）。

3结构实体混凝土强度问题讨论

3.1术语问题

对“结构实体混凝土强度”进行定义是必要的，并且应明确为“结构实体混凝土抗压强度”，建议GB50204今后修订时将其列为术语；同时建议各标准中对“结构实体混凝土强度”的表述应该统一。

3.2分布规律问题

在谈及“结构实体混凝土强度”计算问题时不可避免地需对样本的分布规律作出回答，否则就没有理由做符合统计学要求的推定强度计算，更不能依据数理统计学原理对“结构实体混凝土强度”的合格性作出评判，有可能出错。有研究资料表明：混凝土的材料强度（按GB/T50107标准进行抽样检验与评定，对象为新拌混凝土）服从正态分布；然而，笔者一直没有在国内找到关于“结构实体混凝土强度”服从正态分布的研究资料。欧洲标准BSEN13791∶2007《建筑物和预浇混凝土构件现场抗压强度评估》在“3术语及定义”中提到现场抗压强度特征值为现场抗压强度值位于所有测得的可能混凝土强度值分布中0.05分位值的估计值。但该标准中的样本和欧洲标准BSEN206－1－2000《混凝土第1部分：规范性能、生产和合格性》中测定新拌混凝土合格性的混凝土不属于同一个样本。英国标准BS6089∶1981《现存结构的混凝土强度评估》第6.5.2条指出：“钢筋混凝土和预应力混凝土设计时基于这样一个被普遍接受的原理：混凝土认为是可自由变形的材料，试验结果符合正态分布。混凝土现场强度和标准立方体强度必然不同，这就意味着同一混凝土，大量的现场试验数据与标准立方体试验数据相比，有不同的分布。”欧洲标准BSEN13791∶2007及英国标准BS6089∶1981中提示“结构实体混凝土强度”与“混凝土的材料强度”不属于同一个样本，至于这个样本是否仍然服从正态分布，以上两个标准都未予指明。因此，对“结构实体混凝土强度”作出强度推定与合格性评定前，首先需要对这个“检验批”的样本数据是否仍然服从正态分布以及是否属于同一个正态样本总体需作出明确的回答，否则就失去了所有统计计算的前提条件。

3.3检验批、分布规律与强度推定误差问题

笔者认为，检验批、分布规律与强度推定误差这三者之间存在必然联系，关键是检验批的正确划分与否。如果检验批划分不正确，将来自不同分布的样本数据划归为一个“检验批”，则必然会增大标准差，这显然是人为引起的；有些检测单位试图通过增加取样量（增大样本）来减小标准差的意愿往往会适得其反，因为这些取得的样本可能来自不同的样本总体。笔者认为如果按文中1.3.4所述要求来划分检验批，无论以何种检验手段测得的强度样本可以认为来自同一个正态样本且具有相同的分布，此时可依据数理统计原理对“结构实体混凝土强度”作出强度推定与合格性评定。笔者建议相关标准的制定单位应对此进行专题的研究，为建立客观科学的结构实体混凝土强度检验与评定标准打好基础。

4结论

结构实体混凝土强度检验与合格性评定是混凝土结构工程施工质量实现闭环控制的最重要一环，也是我国在市场经济体制下建立以实体检验为基础的新工程质量验收标准体系的重要方面；新修订的GB50204首次提出的“回弹-取芯”法作为结构实体混凝土强度验收的检验方法与合格性评判标准，是我国建设工程领域一项十分重要的技术创新，具有里程碑意义。但是，现行的结构实体混凝土强度检验与合格性评定标准尚有许多理论上、技术上、操作实务上等诸多问题需要研究解决，需要广大研究机构、学者与工程技术人员不断的探索。

参考文献：

[1]李建兵.结构实体混凝土强度检验与评定的试验研究[D].哈尔滨工业大学,2015.

[2]王有宗.工程结构混凝土强度检验评定的研究[D].郑州大学,2016.

[3]胡秋慧.对结构实体混凝土强度检验的理解[J].山西建筑,2016,13:63-64.