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实践技术:混凝土强度检验评定标准应用中的困惑

全文要点:

1. 现行《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107—2010在实际应用中存在困惑,作者结合行业经验探讨相关问题。

2. 预拌混凝土出厂与交货检验取样频率不同,导致试件组数和评定方法差异,易产生矛盾纠纷。

3. 施工项目批量界限过小,常使试件组数<10组,被迫用非统计法评定,增加错判漏判概率。

4. 非统计法中C60以下强度平均值需达1.15倍标准值,要求过严,对大掺量矿物掺合料混凝土及高强度等级不利;曾建议改为固定增加值未被采纳,仅C60以上调整为1.10倍。

5. “生产工艺条件和配合比基本相同”“小批量或零星生产”定义模糊,施工项目变数大,理解差异导致评定结果差异大。

6. 标准鼓励样本容量≥10组用统计法,但实际常仅按组数判定,不足10组即用非统计法,普遍存在应用偏差。

7. 普遍误解试块强度低于标准值即不合格需实体检测,违背标准制定初衷。

8. 标准中“评定不合格批混凝土按有关标准处理”的“有关标准”不明确,多数人不清楚。

9. 公路工程标准JTG F80/1—2017附录D规定同批试件≥10组用统计法,<10组用非统计法,条文说明鼓励合并批以采用统计法,时间范围不超一季度且日平均温差<15℃。

10. 需方要求28d标养强度达1.15倍标准值,实为对标准理解不到位,误用非统计法导致。


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本文选自《商品混凝土》杂志2024年第5期

混凝土强度检验评定标准应用中的困惑

桂光正

[摘要]本文针对现行标准《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107—2010 提出疑问,并对依据该标准在实际操作中出现的一些问题进行探讨。

[关键词]混凝土强度检验评定标准;应用

笔者刚参加工作时,《混凝土强度检验评定标准》还是GBJ 10787,在2010年时进行了修订,目前为《混凝土强度检验评定标准》GB/T 501072010,笔者在混凝土行业二十来年的工作经历中,时常遇到采用标准时感到困惑的问题(本人经历以及同行的反馈),在此提出,请同行的专家们帮忙答疑解惑。

问题的提出

《混凝土强度检验评定标准》GB/T 501072010(以下简称《标准》)基本规定中:

3.0.3混凝土强度应分批检验评定。一个检验批的混凝土应由强度等级相同、试验龄期相同、生产工艺条件和配合比基本相同的混凝土组成。

3.0.4对大批量、连续生产混凝土的强度应按本标准第5.1节规定的统计方法评定;对小批量或零星生产混凝土的强度应按本标准第5.2节规定的非统计方法评定。

随着预拌混凝土的快速发展,以及建设主管部门采取的一系列政策与调控,早就基本上取消了现场搅拌,全部采用预拌混凝土。根据标准集中搅拌的预拌混凝土应采用统计方法评定,但建筑工程的质量验收是按单位工程来验收的,由于出厂检验与施工现场的交货检验(《预拌混凝土》GB/T 14902—2012中9.1.3规定,预拌混凝土质量验收应以交货检验结果作为依据)取样的频率不同,导致试件留置组数和混凝土强度评定方法不同,评定结果时常产生矛盾,甚至会出现不合格的情况,导致出现较多的纠纷。

批量界限过小现象:施工项目会遇到有的施工单位按每一施工部位作为一个验收批;行业也时常会遇到施工项目批量界限无法增大(即局部混凝土用量较少且以后该工程再没有相同强度等级的混凝土)的情况。试件组数少于10组,采用非统计方法评定混凝土强度。这样采用的非统计方法,增大了错判、漏判的概率。笔者在工作中遇到这样的问题,一般都是建议每次留样时多增加取样组数,让总组数增加达到10组及以上,但往往是施工单位到评定时才发现此问题,为时已晚了。

针对标准中非统计方法评定中的平均值C60以下时要1.15倍标准值,感觉标准要求过于严格,特别对掺有大掺量矿物掺合料的现代混凝土(早期强度偏低)非常不利;并且强度等级越高越不利,加上施工现场混凝土取样、试块制作、养护等条件完全满足标准要求的也不多,对高强度等级混凝土试块的影响更大。相关问题笔者在2009年标准修订前的一次学术交流讨论会上就向主持的专家提出过,建议调整为标准值基础上增加一个固定值(如加一个等级5MPa,这样商品混凝土生产企业比较好控制一点),很可惜新修订的标准只是将C60以上的调整为1.10倍。

对《标准》应用理解偏差的问题

)“一个检验批的混凝土应由强度等级相同、试验龄期相同、生产工艺条件和配合比基本相同的混凝土组成”。而如何定义生产工艺条件和配合比基本相同?预拌混凝土企业相对好定义,但具体施工项目上变数就会比较大(时间跨度导致材料变化和配合比变化、项目混凝土由多家商品混凝土公司同时供应等)。“对小批量或零星生产混凝土的强度应按非统计方法评定”,如何定义小批量或零星生产混凝土?笔者理解这应该是之前现场搅拌时代的产物吧。以上这些因每个人的理解及人为主观因素影响,结果相差会很大。

)《标准》中条文说明3.0.4规定了有条件的混凝土生产单位及样本容量不少于10组时,均应采用统计法进行混凝土强度的检验评定。统计法由于样本容量大,能够更加可靠地反映混凝土的强度信息。这条内容基本很少人会看以及采用,基本上是直接以组数来判定,达不到10组均按非统计方法评定,而且这是普遍现象。笔者在10年前遇到一个极端的案例,是一个涉及以次充好、假冒伪劣产品的司法案件,本人及协会全程参与了案件的协调工作。法院将某个项目所提供的混凝土试块检验报告,按每份报告乘以1.15倍进行评定,达不到要求均判定为不合格,定为以次充好、假冒伪劣产品。由于律师以及法官对专业知识的不了解,当地的建设质量监督管理部门沟通都无效。最终是找到了标准的制定专家写了回函后,法院才采用统计方法评定,最终评定合格。专家教授的亲笔回函原文摘要如下:“)关于检验批的划分问题:在《混凝土强度检验评定标准》中第3.0.3 条规定:‘……一个检验批的混凝土应由强度等级相同、试验龄期相同、生产工艺条件和配合比基本相同的混凝土组成。’因为只有在这样条件下,一批混凝土强度的分散性才具有‘规范’规定的规律性。)关于一批混凝土强度的合格评定问题:在《混凝土强度检验评定标准》中第3.0.4条规定‘对大批量、连续生产混凝土的强度应按本标准第5.1节规定的统计方法评定。’标准中的‘应’表示严格,在正常情况下均应这样做的意思。”

)《标准》中评定时最小值的条件规定,现在较普遍现象是混凝土试块检验报告值达不到强度标准值(普遍认为就不合格了,不要说在95%以上的,哪怕是低0.1MPa都不行)就要进行实体检测。好像只要是低于强度标准值就没资格参与评定似的。感觉有负专家们制定标准的初衷了。

)《标准》中5.3.2规定“对评定不合格批的混凝土,可按国家现行的有关标准进行处理”。现在各行各业各种标准这么多,有关标准具体是哪些标准估计真的没多少人知道。

对策

笔者近几年来以行业协会管理人员以及技术专家的身份参与行业主管和质量监管部门的日常检查和巡查,经常有预拌混凝土企业的总工反映,其向公路工程、桥梁工程等项目供应混凝土时,被要求混凝土配合比中不允许使用矿渣粉,并要求28d标养强度要达到标准值1.15倍,说是他们公路等标准的规定。笔者对他们的标准不是很了解,内心总觉得应该是非统计方法在作崇。近期受邀参与城区某公路项目混凝土质量问题的协调工作(预拌混凝土企业供应的商品混凝土),了解到项目监理方提出了混凝土28d标养强度要达到标准值1.15倍,不然就不合格,要返工重来。故此将客户提出的标准《公路工程质量检验评定标准》JTG F 80/12017认真地研读了一遍。

3.1《公路工程质量检验评定标准》附录 水泥混凝土抗压强度评定

D.0.1评定水泥混凝土的抗压强度,应以标准养生28d龄期的试件、在标准试验条件下测得的极限强度为准,每组试件个。制取组数应符合下列规定:

不同强度等级及不同配合比的混凝土应在浇筑地点或拌和地点随机取样,分别制取试件。

浇筑一般体积的结构物(如基础、墩台等)时,每一单元结构物应制取组。

3 连续浇筑大体积结构时,每80200m或每一工作班应制取组。

4 上部结构的主要构件长16m以下应制取组,1630m制取组,3150m制取组,50m以上者不少于组。小型构件每批或每工作班至少应制取组。

5 每根钻孔桩至少应制取组;桩长20m以上者不少于组;径大、浇筑时间很长时,不少于组。如换工作班时,每工作班应制取组。

6 小桥涵、挡土墙、声屏障等构筑物每座、每处或每工作班制取不少于组。当原材料和配合比相同并由同一拌和站拌制时,可几座或几处合并制取组。

7 应根据施工需要,另制取几组与结构物同条件养生的试件,作为拆模、吊装、张拉预应力、承受荷载等施工阶段的强度依据。

D.0.2 水泥混凝土抗压强度的合格评定应符合下列规定:

同批试件组数大于或等于10组时,应以数理统计方法评定……

同批试件组数小于10组时,可用非数理统计方法评定。(其评定条件与GB/T 50107的要求一致)

D.0.3检查项目中,水泥混凝土抗压强度评定不合格时,相应分项工程为不合格。

3.2笔者的做法

笔者分析由于标准规定是按分项工程验收,加上上面的制取组数的规定(其实标准规定的是下限),故现场基本上是按非统计方法评定,所以才有需方提出的混凝土28d天标养强度要达到标准值1.15倍的要求。

笔者也细读了标准中的附录条文说明:根据《混凝土强度检验评定标准》GB/T 501072010修改了强度合格条件。水泥混凝土抗压强度应该尽可能采用更加科学合理的数理统计评定方法。只要强度相同、龄期相同,材料来源、生产工艺条件和配合比相同,都应采用数理统计评定方法,以求能较真实地反映实际情况。附录中同批梁可以每孔或每二、三孔作为一批,对中小跨径桥的桩、盖梁,可以数孔作为一批。每批的混凝土试件组数也不宜太多,一般不超过80100组。至于同批的时间范围以不超过一个季度,且日平均气温差小于15℃为宜。超过此范围时,则不应视作同批,而应分别评定。采用数理统计评定方法时,标准差是一个重要的参数。如果试件混凝土强度差异较大,则大,相应强度代表值就小,应尽可能使混凝土强度较为均匀,减小值。施工企业应把它作为衡量企业素质的一个标准,不应在施工过程中,任意增添水泥用量,否则可能造成多用了水泥,但却不合格的结果。条文说明中表述得很详细。

笔者从以上标准的规定中分析得出,标准要求也是鼓励应该尽可能采用更加科学合理的数理统计评定方,正常情况下不存在某些人理解的规范要求混凝土28d标养强度要达到标准值1.15倍的规定,是一些人对其标准理解不到位和不透彻,在实际执行中变了味,采用非统计方法评定惹的祸。

供稿人:桂光正

编辑员:李海亮

审核人:孙继成,宁夏

【标准规范】

《建筑固废再生砂粉应用技术规范》行标

《建筑物绿色拆除与建筑垃圾综合利用技术规程》CECS

《预拌混凝土使用说明书》团标

《砂浆和混凝土用石屑》团标

《预拌混凝土产品质量追溯规范》团标

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第十届全国建筑固废和尾矿泥浆处理及资源化利用大会暨中国砂石协会建筑固废利用分会年会

2025第二十一届全国商品混凝土可持续发展论坛暨2025中国商品混凝土年会

预拌(商品)混凝土应用技术和工艺技能线上培训

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建筑垃圾处置与资源化利用

建筑垃圾再生砂粉应用技术

建筑垃圾再生轻粗骨料技术

碳化再生骨料制备技术

【期刊著作】

《新技术在混凝土中的应用》图书

《常见预拌混凝土质量事故分析百例》图书

《预拌混凝土企业标准化试验室建设指南》图书

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