混凝土強度質量評述概要

都俊明1 劉 琦2 鄧建剛3

(1.陜西省建筑科學研究設計院  710082  西安；2.西安市第二住宅建筑公司；

3.西安市建筑工程質量檢測中心)

    混凝土強度是決定混凝土工程質量最重要的因素之一，工程應用中，我們經常接觸到強度標準值、強度等級、標養強度、同條件強度、強度推定值等概念，所有這些術語都有其特定含義和用途。在實際工作中，錯誤的理解和不恰當地應用都會給工程帶來不必要的損失，本文將其簡單歸納并闡述之。

1、強度標準值和強度等級的概念和用途

    客觀上，混凝土拌合物是非勻質性材料。一批一定配比的混凝土，即使各種材料計量控制得夠精確，攪拌得夠均勻，最終所得到的試塊強度也不是一個定值，其強度波動的范圍滿足統計概念上正態分布的規律。試塊強度正態分布中強度平均值的物理概念是，大于和小于該平均強度的概率各占50％，若直接以“強度平均值”作為結構混凝土設計或施工驗收的指標，則可能有一半結構構件的混凝土強度不滿足要求，這是不允許的。實際應用中，我們規定了一個“強度標準值”，其物理意義是在正態分布中，強度低于該值的百分率不超過5％，從成本和安全角度考慮，用它做為設計、施工中評定混凝土強度的基本指標是可以接受的，而“強度等級”正是以強度標準值為依據，對強度不同的混凝土進行了等級劃分。混凝土的強度等級“采用符號C與立方體強度標準值(以MPa為單位)表示”。現行《混凝土結構設計規范》GB50010—2002采用的強度分級標準以每5MPa進一級，范圍自C15一C80。應該指出“強度等級”是針對強度標準值而言，不是針對強度平均值而言，“強度等級”中取自“強度標準值”的數字是分級的界限值而不是任意的“強度標準值”。例如：實測強度標準值32.4MPa，應屬C30級，在C35級前不存在 C32.4級。       

    “強度等級”中取自“強度標準值”的數字是強度分級的依據而不是強度等級評定的依據。它代表著一批試件強度的范圍，不是某一組試件的實測強度值。按照定義，同一檢驗批中可能有5％的試件強度低于“強度標準值”。因此，若一個檢驗批中出現一些強度低于“強度標準值”的試件，只表示它沒有達到設計強度標準值，不應判它不合格，更不能因此認為該檢驗批的強度不合格；反之，若出現一些過高的強度值，也不能因此而提高混凝土強度的等級。依據GBl07中統計法和非統計法評定砼強度等級的判別公式，同一驗收批砼立方體抗壓強度最小值允許達到立方體抗壓強度標準值的90％，對C20以下砼和采用非統計方法取樣數量超過l5組的檢驗批，最小值允許達到標準值的85％。

2、標養強度的概念和用途

    現行國家標準對“標養強度”的定義是：“按照標準方法制作和養護的邊長為l50mm的立方體試件，在28d齡期用標準試驗方法測得的強度。”這里的“制作和養護”的“標準方法”是指“試件，應在溫度為20±=-7-C的環境中靜置一至二晝夜”，拆模后“立即放入溫度為20℃，相對濕度為95％以上的標準養護室中養護。或放在溫度為20+2。C的不流動的Ca(oH)2飽和溶液中養護。標準養護室內的試件應放在支架上，彼此間隔l0～20mm，試件表面應保持潮濕，并不得被水直接沖淋。“標準養護齡期為28d(從攪拌加水開始計時)。”

    但是，當采用特殊材料或工藝施工時，上述“標準養護方法”則應有所調整，例如：當構件采用蒸汽養護工藝時。“試件應隨同構件同條件蒸汽養護，再轉入標準條件養護共28d”。“當混凝土中摻用礦物摻和料芝，建定混凝土強度的齡期可按現行國家標準《粉煤灰混凝土應用技術規范}GB50146等的規定取值。”此時，標養強度”的齡期應依據設計的規定取用60d、97d、120d、180d等。

    標養強度實質上只是綜合反映了砼原材料、材料配比以及配制工藝的情況，從這個角度出發，“標養強主一在下述工程應用方面非常重要。 

    2.1混凝土配合比設計試配強度的確定

    在原材料的質量一定時，如何經濟合理、安全可靠地生產出滿足要求的混凝土，就必須進行混凝土配合比設計并試配。按照joj55—2000規定方法進行的混凝土配合比設計試配就是排除了環境影響因素、成至影響因素，綜合考慮施工水平時對混凝土配合比進行合理設計，實際拌合、標準成型、標準養護并檢驗其相關性能的試驗，其中力學強度指標應用的就是“標養強度”，以此來判定設計的配合比是否達到預期要求。       

    2.2混凝土拌合物“檢驗批”質量檢驗評定《混凝土結構工程施工質量驗收規范}GB50204-2002第7.4.1條規定“應在混凝土的澆注地點隨機抽取用于檢查結構構件混凝土強度的試件”，取樣與試件留置應符合有關規定，“每次取樣應至少留置一組標準養護的試件”。 GB50204-2002第7.1.1條規定結構構件的混凝土強度應按現行國家標準GBl07的規定分批檢驗評定，GBl07{混凝土強度檢驗評定標準》第3.0.5條又規定，檢驗評定混凝土強度用的混凝土試件其標準成型方法標準養護條件及強度試驗方法均應符合現行國家標準《普通砼力學性能試驗方法》的規定，即必須用“標養強度”，因此可以講留置試塊“標養強度”是檢驗評定混凝土質量的重要指標，它是混凝土拌合物“檢驗批”評定驗收的基礎數據。用“標養強度”評定驗收混凝土質量的方法見GBl07中混凝土強度的檢驗評定中介紹的統計方法評定和非統計方法評定。效用上評定結果是否滿足相應強度等級的要求，只能說明拌合物是否滿足要求而不能說明實體是否滿足要求。但拌合物“標養強度”滿足要求理論上應是實體滿足要求的必要條件之一。

    2.3“同條件強度”的概念和用途

    所謂“同條件強度”是指用“在混凝土澆筑地點制備并與結構實體同條件養護的試件”測定的強度。“同條件強度”用途之一，是用作一般的工藝控制。即在下一道工序進行前，測定試件強度，判定是否可以進入下一工序，此時同條件強度是指試件與實體同條件養護，同齡期檢驗的強度。例如，當梁的跨度≤8m時，其底模及其支架拆除時的混凝土強度(“同條件強度”)應不小于75％的“強度標準值”，當梁的跨度>8m時則應達到100％的“強度標準值”；在給混凝土施加預應力時，其“同條件強度”也“不應低于設計的混凝土立方體抗壓強度標準值的75％”，等等。由于試件的養護條件不同于標準養護條件，此時的“同條件強度”自不等同于“標養強度”，由手它與結構實體處于相同的條件下，必然可以通過檢驗試件檢驗實體的強度，從而可以調控生產工序。

    “同條件強度”用途之二，是用作確定“驗收批”實體混凝土的強度等級，所得結果是結構實體混凝土強度驗收的依據。此時用于結構實體檢驗的“同條件強度”通常稱為“等效強度”，即試件試壓時的養護齡期與標準養護28d齡期等效。現行國家標準規定，“等效養護齡期可取按日平均溫度逐日累計達到600％2時所對應的齡期，0oc即以下的齡期不計入；等效齡期不應小于14d，也不宜大于60d”。

    GB50204第7.4.1規定，“每次取樣，同條件養護試件的留置組數應根據實際需要確定”，第10.1.3條規定“對混凝土強度的檢驗，應以在混凝土澆筑地點制備并與結構實體同條件養護的試件為依據”，第10.1.4條規定，“當同條件養護試件強度的檢驗結果符合現行國家標準《混凝土強度檢驗評定標準》 GBl07的有關規定時，混凝土強度應判為合格。”以上條款說明：結構實體混凝土強度的檢驗應以同條件養護試件強度為依據，即不論標養強度合格與否，都必須進行同條件養護試件的強度檢測并依據GBl07中混凝土強度的檢驗評定方法對工程中該“強度等級”的混凝土實體強度進行驗收。

    由于同條件試件與標養試件養護條件的差異，同條件試件作強度評定時，應將同組試件的強度代表值乘以折算系數l.10。按統計方法評定時，同一強度等級的同條件試件留置數量不宜少于10組，按非統計方法評定時，留置數量不應少于3組。

4、推定強度

    GB50204第10.1.6條規定，“當未能取得同條件養護試件強度，同條件養護試件強度被判為不合格時，應委托具有相應資質等級的檢測機構按國家有關標準的規定進行檢測”，第7.1.4條規定，“當混凝土試件強度評定不合格時，可采用非破損或局部被損的檢測方法，按國家現行有關標準的規定對結構構件中的混凝土強度進行推定，并作為處理的依據”，因此，推定強度是指在混凝土試件強度不合格時，對混凝土結構實體采用非破損或局部破損方法檢測所獲得的強度推定值，這里的混凝土試件強度不合格應當是既包括標養試件也包括同條件試件強度不合格，進一步講，所謂強度不合格，不是標養強度或同條件強度中某一組試件強度不夠，而是按照GBl07評定方法評定，相應檢驗批混凝土標養強度或相應驗收批同條件強度不滿足相應強度等級的要求。推定強度是構件實體的現齡期強度，嚴格講它不能代替標養強度或同條件強度對混凝土進行強度等級的評定而只可做為相應構件是否需要處理的依據。推定強度確定最常用的方法是回彈法、超聲回彈綜合法和鉆芯法，應用各方法時其抽樣數量以及強度結果的評定方法從合理性上講目前可參考執行GB／T50344-2004{建筑結構檢測技術標準》。回彈法和超聲回彈綜合法操作簡單，不損傷結構，而鉆芯法對構件有一定損傷，常不可能抽取足夠的檢驗試樣進行試驗，需根據抽檢對象的具體情況而定。

    “標養強度”、“同條件強度”、“推定強度”的準確獲得與檢測單位、施工方、監理方相關人員對概念的正確理解和負責、規范的行為有關，做好取樣、標識、記錄、檢測、資料等環節并客觀見證，就能基本保證結果的真實和準確。

依據標準：

[1]國家標準《混凝土強度檢驗評定標準}GBJl07—1987

[2]國家標準《普通混凝土力學性能試驗方法標準》 GB／T50081-2002

[3]國家標準《混凝土結構工程施工驗收規范》GB 50204—2000

[4]國家標準《混凝土結構設計規范}GB50010—2002

[5]國家標準《混凝土質量控制標準}0850164—1992

[6]國家標準《建筑工程施工質量驗收統一標準》GB 50300-2001

[7]行業標準《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》 JGJ／T23——2001

[8]工程建設推薦性標準《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術規程》CECS02-1988

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)