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建筑面積計算與施工技術(shù)講義，第812頁

關(guān)鍵詞:成本解釋

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混凝土強度是衡量混凝土質(zhì)量的最重要指標，科學合理的混凝土強度檢驗評定方法是正確評價和客觀公正地接受混凝土工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵。摘要:介紹了《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB 50204-2015) [1]中混凝土強度驗收方案、檢驗批混凝土強度的檢驗與評定、結(jié)構(gòu)實體混凝土強度檢驗?？偟膩碚f，規(guī)范中關(guān)于混凝土強度驗收的規(guī)定比2002年版更明確、更合理。結(jié)構(gòu)混凝土強度檢測中提出的回彈取芯法不僅簡單，而且可以更科學、更客觀地檢測結(jié)構(gòu)混凝土強度，對提高我國混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和完善混凝土強度驗收方法具有重要意義。

一個

混凝土強度驗收方案

混凝土強度驗收分為檢驗批驗收和結(jié)構(gòu)實體混凝土強度檢驗兩個階段。該驗收程序已通過2002年版規(guī)范的多年實施證明是有效的。混凝土強度驗收的基本條件是檢驗批混凝土強度和結(jié)構(gòu)實體混凝土強度均滿足要求。若任何階段檢驗結(jié)果不符合要求，需由第三方檢測機構(gòu)進行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果進行驗收或處理。

混凝土強度檢驗批驗收與結(jié)構(gòu)實體混凝土強度驗收在層次、對象和手段上存在差異。檢驗批驗收階段采用標準養(yǎng)護試件，每個檢驗批都需要進行，具有落實材料質(zhì)量的意義；但結(jié)構(gòu)實體混凝土強度檢驗是在混凝土結(jié)構(gòu)分部驗收前，以結(jié)構(gòu)實體為對象，對每一個混凝土強度等級進行的，具有全面檢驗材料、施工質(zhì)量、環(huán)境等“復驗”性質(zhì)。顯然，在檢驗批驗收的基礎(chǔ)上，在結(jié)構(gòu)實體的混凝土強度檢驗中增加了檢驗程序?？梢哉f，結(jié)構(gòu)實體的混凝土強度試驗是對混凝土材料和施工質(zhì)量的二次復驗，是保證混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要措施。

《規(guī)范》遵循2002版的基本驗收方案，檢驗批驗收階段的混凝土強度試驗與2002版基本一致。除了在相同條件下養(yǎng)護試件的簡單易行的方法外，還在結(jié)構(gòu)實體的混凝土強度試驗中增加了一種新方法——回彈取芯法。規(guī)范中混凝土強度的驗收流程如圖1所示。

2

根據(jù)規(guī)范第7.1.1條，混凝土強度應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《混凝土強度檢驗評定標準》[2] (GB/T 50107-2010)分批進行檢驗評定。在實際操作中，由于缺乏歷史數(shù)據(jù)，往往很難獲得其強度的標準差。因此，在實際工程中，混凝土強度檢驗評定通常以《混凝土強度檢驗評定標準》(GB/T 50107-2010)的規(guī)定為依據(jù)，在檢驗批混凝土強度檢驗報告匯總的基礎(chǔ)上，采用標準差未知統(tǒng)計法或非統(tǒng)計法。

2.1檢驗批的劃分

混凝土強度檢驗批的批批應(yīng)滿足四個基本條件:相同的強度等級、相同的齡期、基本相同的生產(chǎn)工藝條件和配合比。需要注意的是，當歸入同一檢驗評定批次的混凝土施工時間過長時，更容易出現(xiàn)各種條件發(fā)生變化，很難保證混凝土強度評定中的四個重要條件是“原材料、生產(chǎn)工藝、配合比、齡期要基本一致”。如果預(yù)拌混凝土連續(xù)生產(chǎn)時間超過3個月，材料質(zhì)量可能會波動。對于現(xiàn)場攪拌的混凝土，當連續(xù)施工時間超過3個月時，環(huán)境更有可能發(fā)生較大變化?？紤]到在大多數(shù)情況下，連續(xù)三個月內(nèi)生產(chǎn)的混凝土生產(chǎn)條件基本一致，更符合檢驗批的劃分條件，規(guī)范首次規(guī)定歸入同一檢驗評定批次的混凝土施工時間不得超過三個月。當然，由于時間變化造成的環(huán)境差異是不同的，即使環(huán)境條件發(fā)生變化，采用標準養(yǎng)護試塊確定其強度的方法也不一定是決定性的。所以規(guī)定3個月以上為“不適合”。在實際操作中，建設(shè)單位顯然可以根據(jù)項目的實際情況進行靈活的調(diào)整?！妒貏t》規(guī)定，要注意時間對環(huán)境變化的影響。

工程驗收時，應(yīng)注意混凝土施工檢驗批與檢驗評定批的區(qū)別?；炷潦┕z驗批一般按混凝土強度、工作班次、樓層、結(jié)構(gòu)接縫或施工區(qū)段劃分，其主要意義在于注重施工過程控制。但一個檢驗評定批次的混凝土應(yīng)由相同強度等級、相同試驗齡期、基本相同生產(chǎn)工藝條件和配合比的混凝土組成，實際上可能大于施工檢驗批的混凝土。在實踐中，一個混凝土強度檢驗評定批次的批量大小應(yīng)適當，不宜過大，因為如果批量過大，一旦樣品強度達不到驗收標準，就會增加加工工作量，造成不必要的浪費；但如果批量過小，樣本量會相應(yīng)減少，容易誤判整體質(zhì)量，也是不利的[3]。

2.2標準養(yǎng)護試件的取樣、留置和試驗齡期要求

2.2.1樣品生產(chǎn)地點

《規(guī)范》第7.4.1條規(guī)定“用于測試混凝土強度的試件(以下簡稱標準試件)應(yīng)在澆筑地點隨機抽取”?！皾仓攸c”通常是指“混凝土進入模板的地點”，即混凝土混合料通過泵送或翻斗車運輸至待澆筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的模板的地點。當確認現(xiàn)場運輸不影響混凝土拌合物的溫度和和易性時，也可在預(yù)拌混凝土的交貨地點(卸貨地點)進行。

2.2.2取樣和樣品保留

1)攪拌100板且不超過100 m3時，取樣不得少于一次。

2)每班攪拌少于100塊板時，取樣不得少于一次。

3)當連鑄超過1 000m3時，每200 m3取樣不少于一次。

4)每層至少取樣一次。

5)每次取樣至少應(yīng)保留一套樣品。

上述第三項要求是指當施工現(xiàn)場同一配合比連續(xù)澆筑的混凝土總量超過1 000 m3時，整批混凝土可改為每200 m3一組試件。第四項說每層樓至少取樣一次，也就是說每層樓至少要做一套試件，即使樓層的混凝土消耗量很小。第五項是對試件數(shù)量的最低要求。當工程規(guī)模大、混凝土量大、工程重要性高時，施工單位也可根據(jù)需要制作多套標準養(yǎng)護試件。上述規(guī)定的基本要求是每100 m3至少保留一套試件，輔助要求是每一個工作班、每一個樓層至少保留一套。至于要求每100盤留一套攪拌，那是攪拌站的要求。

2.2.3測試年齡

混凝土強度檢驗評定的齡期通常為28天。但對于摻礦物摻合料的混凝土，其強度增長緩慢，早期強度低，后期強度發(fā)展較快。因此，規(guī)范規(guī)定其檢驗評定可以采用設(shè)計年限(如60天以上)，由建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計單位確定。對于通過蒸汽固化的部件，應(yīng)首先在與部件相同的條件下固化試樣。當構(gòu)件從池中出來后，應(yīng)將試件放入標準養(yǎng)護室繼續(xù)養(yǎng)護。蒸汽養(yǎng)護和標準養(yǎng)護的總養(yǎng)護時間為28天或設(shè)計規(guī)定的齡期。

2.3資格判斷和過程管理

《規(guī)范》第7.4.1條規(guī)定“混凝土的強度等級必須符合設(shè)計要求”。需要注意的是，本條要求的是混凝土強度等級，強度等級是針對強度檢驗評定批次的，并不是指某一組或幾組混凝土標準養(yǎng)護試件的抗壓強度代表值。根據(jù)《混凝土強度檢驗評定標準》(GB/T 50107-2010)的要求，計算整個強度檢驗評定批次中各組標準養(yǎng)護試件的強度代表值，以評定該檢驗批的混凝土強度等級是否符合設(shè)計要求。混凝土強度等級評估示例如表1所示。

因此，在施工過程中，當一組標準養(yǎng)護試件的強度代表值低于混凝土強度等級評定中要求的最小值時(采用統(tǒng)計法時，最小值為0.85fcu，k；當采用非統(tǒng)計方法時，最小值為0.95fcu，k)，那么該批施工的混凝土強度評定肯定會失敗，所以應(yīng)執(zhí)行規(guī)范第7.1.3條，并委托第三方按規(guī)定進行檢測處理。對于其他情況，特別是當強度代表值持續(xù)或明顯低于fcu，k時，由施工、監(jiān)理等各方根據(jù)試驗方案和工程實際情況進行分析判斷。當整個檢驗批的混凝土強度預(yù)計達到評定要求時，可繼續(xù)施工；否則，應(yīng)及時采取措施。

三

3.1物理檢驗的組織和實施

《規(guī)范》第10.1.1條規(guī)定“結(jié)構(gòu)實體檢驗由監(jiān)理單位組織，施工單位實施，并見證實施過程。建設(shè)單位應(yīng)當制定專項結(jié)構(gòu)實體檢驗方案，經(jīng)監(jiān)理單位審查批準后實施。除結(jié)構(gòu)位置和尺寸偏差外，結(jié)構(gòu)實體檢驗項目應(yīng)由具有相應(yīng)資質(zhì)的檢測機構(gòu)完成?！薄Ｔ撘?guī)定明確了監(jiān)理單位是結(jié)構(gòu)實體檢驗的組織者，應(yīng)見證結(jié)構(gòu)實體檢驗，施工單位負責具體檢驗的實施，并應(yīng)在檢驗前編制結(jié)構(gòu)實體檢驗專項計劃，報監(jiān)理單位審批后實施?；炷翉姸软椖康臋z驗應(yīng)由具有相應(yīng)資質(zhì)的檢測機構(gòu)進行。

3.2檢驗和評估批次的劃分

《規(guī)范》第10.1.2條規(guī)定“結(jié)構(gòu)混凝土的強度檢驗應(yīng)按不同的強度等級進行”，即如果工程中有幾個混凝土強度等級，則應(yīng)分幾批分別進行檢驗。在高層或超高層建筑中，同強度等級的混凝土可以分幾層進行檢驗。當然，同樣強度等級的混凝土可以根據(jù)不同的配合比、不同的施工工藝或不同的養(yǎng)護方法細分為不同的檢驗評定批次。

3.3檢驗?zāi)挲g

根據(jù)《規(guī)范》第10.1.2條，“等效齡期內(nèi)混凝土強度檢驗日平均溫度可達600 ℃日的齡期不得小于14d。日平均氣溫為0℃或以下的年齡不包括在內(nèi)”。當采用同條件養(yǎng)護試件法檢測結(jié)構(gòu)實體混凝土強度時，應(yīng)取日平均氣溫日達到(560 ~ 640)℃ d時的相應(yīng)齡期。當設(shè)計齡期大于28 d時，混凝土實體強度試驗的等效齡期應(yīng)按比例延長。如果設(shè)計年齡為60 d，則等效年齡的度日積應(yīng)為1200℃ d。

對于冬季施工，《規(guī)范》規(guī)定，混凝土強度日達到600 ℃ d時，仍可作為等效齡期進行檢驗。但日平均溫度應(yīng)取自結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實際養(yǎng)護溫度，而不是大氣環(huán)境溫度，0℃及以下的齡期不包括在內(nèi)。如果采用蓄熱法或綜合蓄熱法進行養(yǎng)護，則在計算等效齡期時，應(yīng)以覆蓋層內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)的實測溫度作為溫度。同時，根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實際養(yǎng)護條件，規(guī)范還允許監(jiān)理、施工等各方共同確定相同條件下試件的強度和標準養(yǎng)護條件下28天齡期試件的強度。

3.4檢驗方法的選擇和資格判定

3.4.1方法選擇

《規(guī)范》第10.1.2條規(guī)定，結(jié)構(gòu)實體混凝土的強度試驗方法，“應(yīng)采用同等條件下養(yǎng)護試件的方法；當未獲得同條件養(yǎng)護試件的強度或同條件養(yǎng)護試件的強度不符合要求時，可采用回彈取芯法進行檢驗?！?。一方面，相同條件下養(yǎng)護試件的方法已實施10多年，整體實施情況良好。在大多數(shù)情況下，可以保證工程實體質(zhì)量驗收的可靠性，簡單易行。因此，規(guī)范提出在相同條件下養(yǎng)護試件的方法應(yīng)優(yōu)先用于檢測結(jié)構(gòu)實體混凝土的強度。另一方面，同等條件下養(yǎng)護試件的方法也有其局限性，包括在冬季施工項目中，這種方法不太適用，存在一些人為因素，如假試件、假報告等，需要相應(yīng)補充和完善。為了提高結(jié)構(gòu)實體混凝土強度試驗的可靠性和準確性，改進結(jié)構(gòu)實體混凝土強度的試驗方法，規(guī)范提出了一種新的結(jié)構(gòu)實體混凝土強度試驗方法——回彈取芯法(以下簡稱回彈取芯法)。由于各種原因，當不能獲得相同條件下養(yǎng)護的試件強度時，也可以采用回彈取芯法測試實心混凝土的強度。

對于冬季施工，尤其是負溫養(yǎng)護法，在“同標準”和“同標準”之間一直存在著28+28=56 d的齡期爭議。此時，可以首選回彈取芯法直接測試結(jié)構(gòu)實體混凝土的強度。

3.4.2資格判斷

用同條件養(yǎng)護試件檢測結(jié)構(gòu)實體混凝土強度時，試件強度值換算后(除以換算系數(shù)0.88)按《混凝土強度檢驗評定標準》(GB/T 50107-2010)的有關(guān)規(guī)定進行評定，評定結(jié)果符合要求時可判定結(jié)構(gòu)實體混凝土強度合格；當評定結(jié)果不符合《混凝土強度檢驗評定標準》(GB/T 50107-2010)的相關(guān)要求時，可采用回彈取芯法對評定批次對應(yīng)的混凝土實體進行再次檢驗。當回彈取芯法檢測結(jié)果符合要求時，仍可判定為合格；反之，如果檢測結(jié)果不符合要求，則執(zhí)行本規(guī)范第10.1.5條，委托第三方檢測機構(gòu)進行檢測。用回彈取芯法檢測結(jié)構(gòu)實體混凝土強度時，當芯樣抗壓強度算術(shù)平均值和最小值分別不低于設(shè)計要求的混凝土強度等級值的88%和80%時，可以判斷結(jié)構(gòu)實體混凝土強度合格。反之，如果檢驗結(jié)果不符合要求，則執(zhí)行本規(guī)范第10.2.2條。

四

用回彈取芯法檢測結(jié)構(gòu)實體混凝土的強度

4.1原理和檢驗過程

首先根據(jù)規(guī)范選擇強度等級相同的混凝土構(gòu)件(梁、板、柱、墻)，并根據(jù)《回彈法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)范》(JGJ/T 23-2001)在每個選定的構(gòu)件上布置至少五個試驗區(qū)，進行回彈檢測，得到試驗區(qū)的平均回彈值，并選擇每個構(gòu)件的平均回彈值的最小值作為該構(gòu)件的代表性回彈值。按規(guī)定要求加工芯樣，并按《普通混凝土力學性能試驗方法標準》(GB/T 50081-2002)進行抗壓強度試驗。當三個芯樣抗壓強度的算術(shù)平均值不小于設(shè)計要求的混凝土強度等級值的88%，最小值不小于設(shè)計要求的強度等級值的80%時，判定實心混凝土強度滿足要求。該方法將回彈法的簡單性與鉆芯法的準確性有機結(jié)合，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)混凝土強度的高效可靠檢測。在這種方法中，回彈法主要檢測低強度區(qū)，鉆芯法確定實體混凝土的強度。檢查過程如圖2所示。

4.2測試和工程驗證

4.2.1混凝土強度不同檢測方法的對比試驗與分析規(guī)范編寫組對哈爾濱、北京、海南三地的混凝土標準養(yǎng)護試件強度、相同條件下養(yǎng)護試件強度、回彈強度、鉆芯試件強度進行了對比試驗研究。經(jīng)過總結(jié)和對比分析，得出以下結(jié)論:

1)標準養(yǎng)護試件、共養(yǎng)護試件、鉆芯試件和回彈法測得的強度符合成熟度增長規(guī)律，但回彈法估算的試驗區(qū)強度低于其他方法。

2)齡期為28 d時(芯樣試件為等效齡期)，混凝土芯樣強度與標準養(yǎng)護強度之比為0.77 ~ 1.09，平均值為0.94。

顯然，用回彈法確定結(jié)構(gòu)的低強度區(qū)是可行的，盡管其估計強度不準確。結(jié)合國內(nèi)其他標準，參照美國《建筑混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范》(ACI 318-2011)和《歐洲建筑及預(yù)制混凝土構(gòu)件現(xiàn)場抗壓強度評定標準》(BS EN 13791:2007)等國外先進標準的驗收規(guī)定(見表2)，規(guī)范中確定的芯樣強度平均值和最小值分別不低于設(shè)計要求的混凝土強度等級值的88%和80%

4.2.2工程驗證

《規(guī)范》編制小組選取北京、新疆、海南、四川、浙江、云南等地區(qū)和城市14個新項目的38批進行回彈取芯法驗證，其中3批結(jié)構(gòu)實體混凝土強度不合格，不合格率為8%。值得一提的是，其中兩個批次對應(yīng)的標準養(yǎng)護塊強度符合要求，一個批次對應(yīng)的標準養(yǎng)護塊和相同條件下的養(yǎng)護塊強度符合要求。工程驗證表明，回彈取芯法不僅技術(shù)指標科學合理、適用性強、可操作性好，而且彌補了同等條件下試件法的不足。

引用

[1]中國建筑科學研究院。GB50204-2015混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S]。北京:中國建筑工業(yè)出版社，2015。

[2]中國建筑科學研究院。GB/T 50107-2010混凝土強度檢驗評定標準[S]。北京:中國建筑工業(yè)出版社，2010。

、朱、、馬全安。對高層建筑現(xiàn)澆混凝土強度評定驗收批劃分的建議[J]。建筑技術(shù)，2002，33 (4): 293-294。