混凝土强度的检验评定及分析.pdf

浙 江建 筑 ， 第 2 9卷 ， 第 8期 ， 2 0 1 2年 8月 Z h e j i a n g C o n s t r u c t i o n，Vo 1 2 9，No 8，Au g 2 0 1 2 混凝土 强度 的检 验评 定及 分析 Te s t As s e s s me n t a n d An a l y s i s o f Co n c r e t e S t r e n g t h 朱希 冬 ZHU Xi d o n g ( 临海市建筑工程质量监督站 ， 浙江 临海 3 1 7 0 0 0 ) 摘要 ： 通过解读 普 通混凝 土配合 比设计 规程 ( J G J 5 5 2 0 l 1 ) 和 混凝土 强度检验评定标 准( GB T 5 0 1 0 7 -2 0 1 0) ， 分析 了 新、 旧标准评 定水平差异和评定方法对混凝土配合 比的影响 ， 以及对混凝土强度评定不合格的处理。 关键词 ： 混凝土强度 ； 检验评定 ； 分析 中图分类号 ： T U 7 5 5 7 文献标志码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 8 3 7 0 7 ( 2 0 1 2 ) 0 8 0 0 5 9 0 3 对混 凝 土强 度进 行 检 验 和 评 定 ， 首 先 要 采 集 混 凝 土强 度数 据 ， 然 后分 析数 据 分布 规律 ， 建 立数 学模 型进行评定。本文的混凝土强度是指混凝土立方体 抗压 强 度 ， 按 标 准 方 法 制 作 和 养 护 的 1 5 0 m m 立 方 体试块 ， 用标准试验方法在 2 8 d龄期测定的混凝土 抗压强度数据。通过统计数据分析 ， 龄期相 同、 生产 工艺 和 配合 比基 本一 致 、 同一 等级 混凝 土 的检验 批 ， 其强 度数 据概 率 密度 函数 可用 正态 分 布描述 。 ， ( ) ： = 2 基于正态分布理论 ， 取概率分 布函数 P( X)= ) d x= 5 下侧界限所对应特征值作为混凝土 强度标准值 关于这一点要从以下两方面认识 ： 一 是针 对一次试验来 说几乎 不可 能发生 ； 二是试 验 次 数多 了 ， 该 类 事 件 可 能发 生 的概 率 为 5 ， 表示 混 凝 土实际强度值小 于强 度标准值发生 的概 率为 5 。 查正态分布 函数表，得 出混凝土强度平 均值 m，= +1 6 4 5 0 - ， 0 -为混凝土 强度标准差 。 混凝土配合比设计和强度评定是建立在强度标 准值 定义 和正 态 分 布理 论 之 上 的 ， 下 面根 据 国家 标 准分 别 解 读 混 凝 土 配 合 比 强 度 设 计 和 强 度 检 验 评 定 。 1 混凝 土配合 比设计 混凝土 强度以立方体抗压强度标 准值 划分等 级。强度设计时以标准值 为基础 ， 通过控制概率密 度函数平均值方式进行试配。根据标准值定义其试 配 强度 ，。 = ，k+1 6 45 0 - ， ，k为 已 知设 计强度等级 ， 这样试 配强度 。 是标准差 0- 的一次 函数 ， 确 定试 配强 度转 化 为 标 准 差 0-选 择 。根 据 行 业标 准 普 通 混 凝 土 配合 比设计 规 程 ( J G J 5 5 2 0 1 1 ) 有两种方式确定标准差 ： 一是近期具有 同 一 品种 、 同一 强度 等级 混凝 土 强度 资料 ， 进行 统计 计 算其标准差 0-， 同时又满足不 同强度等级最小标准 差要 求 ； 二是 没有 强度 数据 积 累资料 ， 即按行 业标 准 规定数据取值 。标准差数据反映强度值离散程度 ， 主要 与企 业 生产技 术 管理水 平 、 原材 料 质量 、 生产 工 艺等因素有关 ， 其数值大小涉及 混凝土配合 比和强 度评 定是 否合 格 。 2混凝 土强度评定 从标准值定义上可以知道样本部分数据会 出现 少于标准值 ， 但 同时又要保证 9 5 数据满足标准值 要 求 。根 据检 验批 数 据 呈 正 态 分 布 特 征 ， 评 定 时 既 要控制强度平均值 ， 又要限制强度最少值等联合方 收稿 日期 ： 2 0 1 20 4 2 7 作者简介 ： 朱希冬( 1 9 7 0 一 ) ， 男 ， 浙江临海人 ， 高级工程师 ， 从事建筑工程质量监督工作。 6 0 浙江建筑 2 0 1 2年第 2 9卷 式。控制平均值是指混凝土强度整体能达到标准值 并具有一定富余 ； 限制强度最少值是防止强度少于 标准值过多 ， 造成混凝土构件局部破坏 。 混凝 土强 度评 定 时 ， 按 分 部 工程 同一强 度 等 级 混凝 土龄 期相 同、 生 产工 艺 和 配 合 比基本 一 致 组 成 检 验批 ， 评定 根据 样 本 容量 分 为 统 计 方法 评 定 和 非 统 计方法 评定 。 统计方法评定根据生产条件 、 强度变异性又分 为两种情 况 ： 一种 是标 准差 已知方 案 ， 即利 用前 一检 验 期 ( 6 0d9 0 ) 同一 品种 、 同一 强 度 等 级 混 凝 土 试 件 总体标 准差 进行评 定 ， 连续抽 取 3组试 件作 为一个 检 验 批 样 本 ， 其 强 度 应 同时 符 合 下 列 规 定 ： mA ，k+0 70 - 0， ，m j n ，k 一0 7 0- 0 ， 该 评 定适 用 于强度 变 异性基 本 稳 定 的生 产 厂 家 评定 ； 另 一种 是 标准差 未 知方案 ， 是 指 无 法 积 累 以前 强 度 标 准 差数 据 ， 根据本检验批数据计算 样本标准差 s ，进行评 定 ， 其 强 度 应 同 时 符 合 下 列 规 定 ： m + A s ， m j A ， ，A ， 、 A 为统计 方法合 格评 定 系 数 。该评 定用 于样 本容量 不 少 于 1 0组 ， 房屋 工程 常 用该 类评 定 。 非 统计方 法评 定 适 用 于 样 本 容 量小 于 1 O组 时 强 度评 定 ， 其 强 度 应 同 时 符 合 下 列 规 定 ： m， A - m i A ，A 、 A 为非 统计 方法 合 格评 定 系数 。 3 混凝土强度评定水 平分析 3 1 新 旧标 准 GB T 5 0 1 0 7 - 2 0 1 0与 GB J 1 0 7 8 7 的对 比 混 凝 土 强 度 检 验 评 定 标 准 ( G B T 5 0 1 0 7 2 0 1 0 ) 与 混凝土强度检验评定标准( G B J l 0 7 8 7 ) 评定方法计算公式见表 1 。 表 1 混 凝 土 强 度 检 验 评 定 新 旧标 准 评 定 方 法 对 比 由表 1可知非 统计 方法 评定 和标 准差 已知 方案 统计方法评定计算公式相同， 但两者标准差 。 计算 公式不同。新标准增加强度等级大于 C 6 0的 A 、 A 合 格评 定 系数 。两者 区别 在于 标准 差未 知方案 统计 方 法评 定 ， 新标 准平 均 值 计 算 时取 消 系数 0 9 ， 其平均值与混凝土配合 比试配强度计算形式相 同， 使 混 凝 土 强 度 配 合 比设 计 和 强 度 评 定 更 加 科 学 合理 。 取样 品容 量 1 0l 4组 合 格评 定 系数 为 研 究 对 象 ， 新 旧 标 准 函 数 图 像 见 图 1 。取 不 同 的 标 准 差 s ， 求出交点坐标。见表 2 。 在交 点 以下 ， 老 标 准 严 于新 标 准 ； 在 交 点 以上 ， 新 标 准 严 于 老 标 准 。 以 C 2 5混 凝 土 样 本 标 准 差 S ，= 4 MP a 为 例 ， 老 标 准 m， =2 9 3 MP a ， 新 标 准 m， = 2 9 6 MP a ， 差 值 为 1 2 。随 着 混凝 土 强度 等 级 增大 ， 新标 准将 严 于 老 标 准 ， 其 差 值 也 随着 增 大 ， 甚 至会 超过 5 。 m =O 9 1 7 mh= k +1 1 5 图 1新 I E t 标 准 函 数 图 表 2新 旧标 准 函 数 交 点 坐 标 值 3 4 5 6 3 2 混凝 土 强度 检 验评 定标 准( G B T 5 0 1 0 7 2 0 1 0 ) 统计 方法 和非统 计 方法对 比 商品混凝土供应商以出厂检验强度值作为合格 证 明技 术数 据 ， 是 企 业 内部进 行 统 计 评 定 和质 量 控 第 8期 朱希冬 ： 混凝土强度的检验评定及分析 6 l 制 的重要 依据 。而 建筑 工程 混 凝土 强度 是按 分部 划 分检 验批 进行 评定 ， 往 往样 本 容 量 达 不 到统 计 评 定 要 求 ， 实 际采用 非统 计 方法评 定 ， 造 成供 需双 方结 论 不 一 。 因此 ， 分 析混 凝 土强 度 统 计 方 法 和非 统 计 方 法评 定存 在 的差异 很有 必要 。 同样 取样 品容 量 1 0l 4组 合 格 评 定 系 数 为 研 究 对 象 ， 分 别 绘 制 以 ， 为 自变 量 、 m 为 函 数 值 的 图像 ， 见 图 2 。 6 0 3 0 0 一m L = 丘k +1 1 5 L m r = 厶k 图 2统计方法与非统计 方法函数对 比图 假设 将 统 计 方法 评 定 改 为 非统 计 方 法 评 定 ， 最 小值指标 。 非 统计 方 法严 于统 计方 法 0 0 5 ， 平均 值指 标 ， 在 两 函数 图像 交 点 以下 ， 统 计 方 法 严 于非统 计方 法 ， 在 交 点 之 上 则 相 反 。取 不 同 的标 准差 ， 求 出交 点坐 标 ， 见表 3 。 表 3 统计方法与非统计 方法函数交点坐标值 图表 意 义之一 ： 当 C 3 0混凝 土 强度 样 本 计 算 标 准差 Js = 4 M P a时 ， 统 计 方 法 严 于非 统 计 方 法 评 定 。 当然 ， 上 述仅 仅 是 静 态 分 析 了 两种 方 法 评 定 水 平 ， 而实 际抽 样具 有 随机性 和 数据 不确 定性 。 目前 ， 工程 常用 混凝 土 强度 等级 C 2 5C 4 0中两 种评 定 方 法对平均值指标影 响不是很大 ， 重 点在 于最小值指 标 i 严 于统计 方 法 ， 经 常 出现 混 凝 土强 度 非统 计 方法评定最小值指标不合格。因此 ， 在混凝土配合 比设计时， 应考虑评定方法对强度评定的影响。 4 商 品混凝 土强度检验体 系对强度评定 的 影 响 4 1 检验评定指标不统一对混凝土强度评 定的影 响 商 品混 凝 土 强 度 检 验 分 为 出 厂 检 验 和 交 货 检 验 。 出厂检 验是 供应 商在 混凝 土 出厂 时按检 验批 随 机抽样检验 ， 作为混凝土合格证明技术数据和企业 内部 质量 管 理依 据 。而交 货检 验是 购买 方在 浇筑 地 点实 施抽 样 检测 ， 其数 据作 为混 凝 土强度 评 定数 据 。 关键在 于 出厂 检验 没 有反 映混 凝 土在 运 输过 程 中拌 和物性能发生改变， 购买方在试件制作、 养护与专业 商品供应商质量管理存在差异， 两者强度检验数据往 往差别较大。供应商又很少对交货检验数据进行追 溯， 出现评定不合格后 ， 待购买商主动找上门时才知 道交货 检验不合 格 ， 只好采 取其他 方法 推定混 凝土强 度。因此， 建立供应商对交货检验数据统计和技术分 析机制 ， 考虑混凝 土运输 、 浇筑 、 采 购方质 量管 理对标 准差的影响 ， 以不同的销售价格在合同中体现。 4 2新 标 准和评 定 方 法对 商品 混凝 土的 影响 上节 分 析 了新老 标 准和评 定 方法 对混 凝 土强度 存在差异 ， 新标准已实施一年多 ， 在开始时曾经出现 较多评定不合格 ， 通过调整配合 比设计标准差指标 得以改正。在采购商品混凝土合 同中应注 明检验评 定方 法 和样 本抽 样 数 量 ， 由供 应 商 主 动 调 整 配合 比 设计 标 准差 ， 满 足强 度评 定要 求 。 5 混凝 土强度评定不合格 处理 在 工程 质量 管理 过 程 中经常 遇 到混凝 土 强度评 定不合格 ， 其情况分为以下两种 ： ( 1 ) 检 验 批 强 度 最 小 值 不 合 格。按 照 数据 的统计 处理 和解释 正态样 本离 群值 的判断 和处理( G B T4 8 8 3 -2 0 0 8 ) 属于下侧情形离群 值 ， 国家 标 准 为 了 方 便 评 定 采 用 以 标 准 值 乘 以 小 于 1系数 方 式 检 验 强 度 最 小 值 ， 对 检 出 的 离 群 值 先 进行 查 找 原 因 和 分 析 ， 再 重 新 检 测 和 推 定 。 即 在不合格所在部位按规定批 量抽样检测 和推定混 凝 土 强度 ， 其 常 用 检 测 方 法 有 回 弹 法 或 取 芯 法 ， 然 后 与 标 准值 进 行 比较 。检 出 的 离 群 值 不 再 参 与 样 本 统 计 。 ( 2 ) 检验 批 强 度 平 均值 评 定 m，不 合 格 。 以设 计配合 比强度数据为参考分析原因。处理方法分两 种情 况 ： 一 是 平 均 值 ， 偏 少 。按 ， = ， +A 。 推 算 ， ，再 换算 轴 心抗压 强 度标 准值 厶 = 0 6 7 和抗 拉 强度 标准 值 = 0 2 3( ) ， 分 别 除 以 材料 分 项 系 数 ：1 4算 出 设 计 值 ， 供 设 计 单 位 验算 。 ( 下 转第 6 5页 ) 第 8期 冯玲： 关于建设节约型城市园林绿地的思考 6 5 流会上的讲话指出， 充分认识建设节约型园林绿化具 有 以下 意义 ： 建设节 约型 园林 绿化是 建设 节约 型社会 的重要 内容 ， 是城市 建设 中落 实科学 发展 观是 否成功 的一个 重要 标 志 ， 是 城 市健 康永 续 发 展 的必 要条 件 ， 是 落实节 能减排 战略 国策 的主要抓 手 ； 能促 进城 市建 设 模式 的转 变 。 由此 可见 ， 建 设 节 约 型 城 市 园林 绿 地 ， 国家 十分重视 ， 意义非常重 大 ， 这 就为节 约 型城市 园林绿地建设提供了良好的发展前景。 当今 社会 ， 以“ 节 约型 ” 为指 导 原 则来 建 设 的园 林 绿 地 已屡见 不 鲜 。如 中 山歧 江 公 园 ， 以产 业 旧址 历 史 地段 的再 利用 为 主 旨 ， 对 旧厂 房 、 旧机器 和 当地 的野草进行选择性保留， 尊重场地 自然与人文印迹 ， 化 腐 朽为 神奇 ， 成 为 节 约 型 园林 城 市 景 观 设 计 的 国 际典范。沈阳建筑大学 ， 在校园内设计了一片稻 田， 稻田中分布着一个个读 书台 ， 以最普通 、 经济而高产 的材料 ， 营造出一块丰产而又有 时代气息 的校 园绿 地 ， 成为都市农业的国际教案。秦皇岛汤河公园， 在 城市 化过 程 中 ， 保 留 自然 河流 的绿 色与 蓝色 基底 ， 最 少量地改变原有地形 、 植被 以及历史遗 留的人文痕 迹 ， 仅通 过 一 条 “ 绿 林 中 的 红 飘 带 ” 使 一 片 原 有 荒 野、 脏 乱 的 城 郊 结 合 部 变 得 生 机 勃 勃 ， 趣 味 横 生 。 。 。 。这 些 已建 成 且 效 果 显 著 的节 约 型 园 林 绿 地 ， 为 日后更 多 的城 市 园林 绿 地 建设 提 供 了 良好 的 参 照样 本 。 4 结 语 园林绿地建设作为城市建设的一部分 ， 一方面 必须从大局出发 ， 积极落实建设节约型社会的方针 ， 营造 良好 、 可 持续 发展 的城 市生 态环 境 ， 更 好 地服 务 于社 会 和广大 人 民群众 ； 另 一 方 面必 须 从 城 市 园 林 绿地的规划、 设计 、 施工、 养护、 运营等各个环节上抓 起， 制定科学的规划设计导则和施工养护 、 运营管理 规 范 ， 集 约利用 各 种 自然 资源 和能 源 。只有 这样 ， 才 能真 正实 现建 设 城 市 园林 绿 地 低 投 入 、 高 产 出 的可 持续 发展 ， 即 实 现 以最 少 的 人 力 、 资 源 和 能 源 的 投 入 ， 获取最大的生态、 经济和社会效益。 参 考 文 献 1 王先 杰， 李然 建设 节约 型 园林 的几 点 思考 J 北方 园艺 ， 2 0 0 7( 5 ) ： 1 7 41 7 5 2 仇保兴 开展节约型园林绿化 ， 促进城市 可持续发展在全 国节约型 园林绿化现场会上 的讲话 R 2 0 0 6 3 俞孔坚 ， 李迪华 可持续景观 J 城市环境设计， 2 O O 7( 1 ) ： 7 1 2 4 俞孔坚 ， 李迪华 景观与 城市 的生态设计 ： 概念与原 理 J 中 国园林 ， 2 0 0 1 ( 6 )： 31 0 5 王霞 浅谈如何建设节约型园林 J 现代农业 ， 2 0 0 8 ( 5 ) ： 8 8 9 1 6 王 甲男 ， 申曙光 浅 析“ 节 约型 园林 ” 的建 设 J 河北 林果 研 究 ， 2 0 0 7 ( 4 )： 5 76 0 7 俞孔坚 节约 型城市 园林绿地理论 与实践 J 风 景园林 ， 2 0 0 7 (1 )： 5 56 4 ( 上接 第 6 1页) 二 是 标 准 差 偏 大 。在 处 理 方 案 中设 定 剔 除水 平 ， 按照 数据 的统计处理 和解 释正态样本离群值 的判断和处 理( G B T 4 8 8 3 -2 0 0 8 ) 进行统计离群 值分析 ， 对检出离群值进行原 因分析或离群值所 在 部 位重 新检 测 ， 然后 再评 定 ， 视评 定结 果 可按第 一 种 情 况 处理 。 上述两种处理方法思路均是推定强度数值 ， 作 为不合格处理技术依据 ， 然后按 建筑工程施 工质 量验收统一标准 ( G B 5 0 3 0 0 -2 0 0 1 ) 标准第 5 0 6 条进 行验 收 。 6 结 语 本次标准修订后 ， 随着混凝土等级提高 ， 验收评 定水 平将 严 于老 标 准 。在 标 准差 未 知 方 案 中 ， 新 标 准统 计评 定公 式 采取 与配 合 比相 同形 式 ， 使 设 计 和 评定 相 统一 ， 随着 技 术 、 质 量 管 理 水 平 的提 高 ， 标 准 差 系数 将越 来越 接 近 。商 品混凝 土供 应商 应建 立交 货检验数据库 ， 加强混凝土拌 和料生产 、 运输 、 浇筑 全过程技术管理， 重视评定方法对混凝土强度验 收 的影 响 ， 建 立 以最 终 产 品 为 目标 的质 量 管 理 体 系。 运用 数据 的统计处理和解释正态样本离群值的判 断和处 理 ( G B T 4 8 8 3 -2 0 0 8 ) 标准分析混凝 土强 度离群数据 ， 查找不合格 原因和利用其他检测方法 推定强度数值 ， 提高处理不合格项能力。 参 考 文 献 1 丁威 ， 冷发光 ， 艾永祥 ， 等 J G J 5 5 2 O l 1普通 混凝土 配合 比设 计规程 S 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 2 0 1 1 2 张仁瑜 ， 韩素芳 ， 史志华 ， 等 G B T 5 0 1 0 7 -2 0 1 0混凝 土强度检 验评定标准 s 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 2 0 1 0 3 于振凡 ， 丁文兴 ， 陈敏 ， 等 G B T4 8 8 3 -2 0 0 8数据 的统计处理 和解释正态样本离群值 的判断和处 理 S 北京 ： 中国标 准 出 版社 ， 2 0 0 8