論結(jié)構(gòu)中混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)與判定

楊永俊，范孟嶺

（1. 廈門(mén)海投建材有限公司，福建 廈門(mén) 361026；2. 龍巖市景棋混凝土有限公司，福建 龍巖 364000）

1 “標(biāo)準(zhǔn)值”和等級(jí)值

混凝土工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及混凝土強(qiáng)度時(shí)使用“標(biāo)準(zhǔn)值”，商品混凝土公司進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)也使用到“標(biāo)準(zhǔn)值”，但其在概念和使用上有所誤解。

有工程人士（包括施工、監(jiān)理、檢測(cè)、質(zhì)量監(jiān)督，還沒(méi)遇到設(shè)計(jì)單位的）認(rèn)為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值即是抗壓強(qiáng)度等級(jí)值，要絕對(duì)一致，C30 混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值一定是 30MPa。而在 GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》4.1.1 中規(guī)定：混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定。立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作、養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為 150mm 的立方體試件，在 28 天或設(shè)計(jì)規(guī)定齡期以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有 95% 保證率的抗壓強(qiáng)度值。在 2.1.1 中規(guī)定：C30——立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為 30N/mm2的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。

在 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》4.0.1 中規(guī)定：fcu,k——混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，這里取混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值（MPa）。

可見(jiàn)混凝土強(qiáng)度等級(jí)是由混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定的，而這兩個(gè)值不一定相等，有些人員把這兩個(gè)概念予以本末倒置，又強(qiáng)制規(guī)定必須是同一個(gè)數(shù)值。同時(shí)此處提及的標(biāo)準(zhǔn)值是具有 95% 保證率的抗壓強(qiáng)度值，而不是 100%。從這個(gè)角度講，要求“鉆取的混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度不能低于混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)值”的觀點(diǎn)是何等荒謬。

在 JGJ/T 23—2011《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》7.0.3 注中明確：構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值是指相應(yīng)于強(qiáng)度換算值總體分布中保證率不低于 95% 的構(gòu)件中混凝土抗壓強(qiáng)度值。構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值的確定方法為：一是換算值的最小值，二是各測(cè)區(qū)換算值的平均值減 1.645 倍標(biāo)準(zhǔn)差。但讓人無(wú)奈又好笑的是，不少于 10 個(gè)測(cè)區(qū)的構(gòu)件會(huì)出現(xiàn)測(cè)區(qū)換算值中最小值已高于混凝土強(qiáng)度等級(jí)值，可以判定回彈檢測(cè)混凝土強(qiáng)度“良好”，但因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)差過(guò)大，導(dǎo)致計(jì)算后的推定值不僅小于最小值，而且低于混凝土強(qiáng)度等級(jí)值，被判定回彈檢測(cè)混凝土強(qiáng)度“不合格”。

案例一：

2017 年 7 月 12 日某市質(zhì)量監(jiān)督站對(duì)某工地進(jìn)行雙隨機(jī)檢查，指定某幢某層的一片剪力墻進(jìn)行強(qiáng)度回彈檢測(cè)，設(shè) 10 個(gè)測(cè)區(qū)。墻體混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 C35，回彈后 10 個(gè)測(cè)區(qū)的最小換算值為 42.1MPa，平均值為52.6MPa，而標(biāo)準(zhǔn)差高達(dá) 11.8MPa，經(jīng)計(jì)算強(qiáng)度推定值為 52.6－11.8×1.645＝32.7(MPa)，小于 35MPa，測(cè)區(qū)為 10 個(gè)又不能取測(cè)區(qū)換算值的最小值作為推定值，于是判定為“回彈不合格”而被取芯。取芯后的芯樣極限抗壓荷載值為 310kN，抗壓強(qiáng)度為 49.2MPa。

對(duì)此筆者存在疑慮，即在確定構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值時(shí)，測(cè)區(qū)換算值最小值和平均計(jì)算值的兩種方法能不能互相支持，測(cè)區(qū)不少于 10 個(gè)的構(gòu)件是不是只能通過(guò)平均值減 1.645 倍標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)獲得，而不能使用最小值？希望能有學(xué)者進(jìn)行解惑。

2 結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的合格性判定

某地部門(mén)規(guī)定，如果主體構(gòu)件（梁、柱、墻、節(jié)點(diǎn)）經(jīng)回彈檢測(cè)推定值低于混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)值，則在最低換算值的測(cè)區(qū)鉆取一個(gè)芯樣，當(dāng)芯樣抗壓強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，要求所在的單位（幢）工程予以停工，等待已施工的同類(lèi)受力構(gòu)件（分為墻/柱、梁、節(jié)點(diǎn)）到達(dá) 28 天齡期后，由業(yè)主組織委托第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行全數(shù)回彈鑒定，檢測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)設(shè)計(jì)院認(rèn)可并采取相應(yīng)措施后，經(jīng)質(zhì)監(jiān)站復(fù)核后方能恢復(fù)施工。各級(jí)質(zhì)監(jiān)站在監(jiān)督檢測(cè)時(shí)，則將混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值等同于抗壓強(qiáng)度等級(jí)值執(zhí)行，即使在冬季剛剛滿足 28 天齡期，也進(jìn)行回彈、取芯，芯樣強(qiáng)度如 C30 的達(dá)不到30.0MPa， 工地即被停工待檢，等待已施工的構(gòu)件滿足28 天齡期后進(jìn)行鑒定，則相關(guān)工程至少會(huì)被停工兩個(gè)月以上。

這種做法明顯不符合 GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》。在該規(guī)范的附錄 D.0.3 中規(guī)定：對(duì)同一強(qiáng)度等級(jí)的構(gòu)件，應(yīng)按每個(gè)構(gòu)件的最小測(cè)區(qū)平均回彈值進(jìn)行排序，并選取最低的 3 個(gè)測(cè)區(qū)對(duì)應(yīng)的部位各鉆取 1 個(gè)芯樣試件。在附錄 D.0.7 中規(guī)定：對(duì)同一強(qiáng)度等級(jí)的構(gòu)件，當(dāng)符合下列規(guī)定時(shí)，結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度可判為合格：（1）三個(gè)芯樣的抗壓強(qiáng)度算術(shù)平均值不小于設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)值的 88%；（2）三個(gè)芯樣抗壓強(qiáng)度的最小值不小于設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)值的 80%。

筆者認(rèn)為 GB 50204—2015 的規(guī)定更加合理，因?yàn)椋海?）芯樣是在結(jié)構(gòu)中取出的，其成型、養(yǎng)護(hù)、樣品質(zhì)量等方面都比同條件或標(biāo)養(yǎng)試塊更不利于強(qiáng)度的發(fā)展，而 GB 50107—2010《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)標(biāo)養(yǎng)試塊的強(qiáng)度要求是：最小值 95%（非統(tǒng)計(jì)方法）、85%（統(tǒng)計(jì)方法），平均值 115%（非統(tǒng)計(jì)方法）、等級(jí)值＋1.645×標(biāo)準(zhǔn)差；同條件試塊的強(qiáng)度值要除以 0.88 的系數(shù)再進(jìn)行評(píng)定。（2）地方管理規(guī)定每個(gè)芯樣強(qiáng)度都要高于或等于等級(jí)值，明顯是不合理的。（3）有人說(shuō)地方管理部門(mén)對(duì)質(zhì)量的要求可以嚴(yán)于國(guó)標(biāo)，這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。各地各部門(mén)都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但某個(gè)企業(yè)可以制定自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行嚴(yán)于國(guó)標(biāo)的規(guī)定，以使自身產(chǎn)品質(zhì)量突出以進(jìn)一步贏得市場(chǎng)，這是企業(yè)的自主行為，是平衡了成本和質(zhì)量效益的結(jié)果。（4）對(duì)芯樣抗壓強(qiáng)度的過(guò)高要求，將導(dǎo)致建設(shè)工程在符合國(guó)標(biāo)要求，不存在質(zhì)量、安全風(fēng)險(xiǎn)的情況下，產(chǎn)生不必要的停工、返工、加固處理等方面的費(fèi)用，這對(duì)于施工單位顯然是不公平的，同時(shí)導(dǎo)致資源浪費(fèi)。

3 混凝土結(jié)構(gòu)后期強(qiáng)度的利用

筆者尚未發(fā)現(xiàn)有規(guī)定必須在 28 天齡期時(shí)對(duì)構(gòu)件強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)收，如果強(qiáng)度偏低就要停工處理的要求。各地質(zhì)監(jiān)站在監(jiān)督檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度偏低，在不至于危及建筑安全的前提下，應(yīng)允許等待混凝土后期強(qiáng)度的提高，以避免不必要的處理費(fèi)用造成浪費(fèi)。

案例二：

某市 XXX 路道路工程下設(shè)綜合管廊，墻體及頂板混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 C35，2020 年 11 月份開(kāi)始施工。2021 年元月 15 日，市質(zhì)監(jiān)站進(jìn)行雙隨機(jī)檢查，回彈發(fā)現(xiàn)于 2020-11-12、2020-11-16 及 2021-12-1 施工澆筑的墻體混凝土推定值低于 35.0MPa，遂委托某檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行取芯，三個(gè)芯樣有一個(gè)檢測(cè)強(qiáng)度為 43.2MPa，另外兩個(gè)芯樣強(qiáng)度低于 35.0MPa。

按照本地監(jiān)管要求，芯樣強(qiáng)度低于混凝土等級(jí)值時(shí)，工程應(yīng)停工待檢。但本道路工程工期緊張，市領(lǐng)導(dǎo)要求在農(nóng)歷新年前通車(chē)。因此該工程年前并未停工，管廓上部的水泥穩(wěn)定層、瀝青路面得以繼續(xù)施工。而工程業(yè)主對(duì)質(zhì)量問(wèn)題極為重視，召集施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、商混等方會(huì)議，要求施工單位立即委托第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)所有構(gòu)件進(jìn)行回彈檢測(cè)，檢測(cè)強(qiáng)度低于 35.0MPa 的由設(shè)計(jì)單位出具加固方案進(jìn)行處理。

而陽(yáng)歷 12 月份、次年元月份是本地最為寒冷的季節(jié)，2020 年 12 月又遭遇歷史性低溫，凌晨最低氣溫多天保持在 -4℃，致使當(dāng)時(shí)澆筑的混凝土強(qiáng)度發(fā)展緩慢。在工地專(zhuān)題會(huì)議上，商混和施工單位都對(duì)混凝土齡期提出質(zhì)疑，即按照日平均氣溫計(jì)算，結(jié)構(gòu)中混凝土尚不能滿足同條件試塊 600 度·天的檢測(cè)要求。但業(yè)主仍然要求盡快鑒定、盡快處理。

施工單位迫于壓力委托了某檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行回彈，但較多構(gòu)件回彈強(qiáng)度低于 35.0MPa，如果按照這個(gè)結(jié)果進(jìn)行加固處理，施工單位將損失慘重。但已臨近春節(jié)，在明確不存在安全風(fēng)險(xiǎn)的前提下，加固方案得以允許暫緩報(bào)批。工程于 2021-2-22 被停工，但這時(shí)已是春節(jié)以后，施工單位重新委托第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行回彈檢測(cè)，隨著齡期增加，結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度大幅提升，構(gòu)件回彈強(qiáng)度基本上都高于 35.0MPa，只有兩個(gè)構(gòu)件的回彈強(qiáng)度稍低。經(jīng)驗(yàn)算后混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，因此不必要的加固措施得以取消，避免了資源浪費(fèi)。