刍议当前结构实体混凝土强度检测若干问题

论文导读：度的力学性能指标，两者存在密切的联系。(1)《建筑结构可靠度设计统一标准》指出材料的强度、模量等物理力学性能，应根据相关的试验方法标准经试验确定。当利用标准试件的试验结果确定结构中实际的材料性能时。尚应考虑实际结构与标准试件、实际工作条件与标准试验条件的差别。用材料的标准试件试验所得的材料性能ƒs
摘要:本文作者主要以混凝土结构实体检测项目为主，分析了混凝土结构实体检测中的抽样原则，探讨了结构实体的检测方法。
关键词:结构实体；混凝土强度;检测方法
1．混凝土结构实体强度的重要性
传统规范以标准养护的立方体抗压强度(标养强度)作为混凝土强度验收的依据。但实际上其是一种“材料强度”，只反映拌合物的质量(材料及配合比)，由于养护条件(温度、湿度)和龄期(承载时间)与结构实际情况不同， 两者存在着差异而缺乏代表性。如何更真实地反映结构混凝土的实际强度,这是工程界长期以来探讨的实质性问题。

2、混凝土强度的概念

(1)混凝土立方体抗压强度标准值ƒcu,k系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件,在28d龄期用标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度。标准值是确定混凝土强度等级的依据，可划分为：C15~C80十四个等级；也是混凝土结构设计中混凝土力学性能最基本的指标，确定混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值及设计值。
(2)实体构件混凝土强度推定值丘ƒcu,e系指检测龄期结构混凝土相当于边长为150mm的立方体试件抗压强度95％特征值的推定值。现场检测提供的混凝土强度推定值。评定时可将ƒcu,e与ƒcu,k进行比较，判定其力学性能指标是否满足设计要求。
(3)结构实体强度。《混凝土结构工程施工质量验收规范》第10.1.3条有两种方法采用：一种是以在混凝土浇筑地点制备并与结构实体同条件养护的试件强度为依据，另一种是可根据合同的约定，采用非破损或局部破损的检测方法，按国家现行有关标准的规定进行。
3ƒcu,k与ƒcu,e两者的区别
两者均是混凝土抗压强度的力学性能,ƒcu,k主要用于确定混凝土强度等级、弹性(变形)模量及结构设计的计算ƒcu,e主要用于结构实体中构件的混凝土强度测试及结构鉴定与评价，是处理混凝土质量问题的依据。区别如下。
(1) ƒcu,k是混凝土结构力学性能最基本的指标，是在许多标准条件试验得到的。标准条件包括：150mm的立方体试件、标准方法制作养护、28d龄期、标准试验方法等。
(2) ƒcu,k是结构设计混凝土强度取值的依据，如轴心抗压强度标准值、设计值、弹性模量等；是影响混凝土结构可靠性的重要因素，为保证结构的可靠性，必须进行混凝土的生产控制和合格评定(工程验收)。
(3) ƒcu,e是根据样本参数对母体具有95％保证率特征值的推定值，结构实体混凝土一般不具有标准养护的条件。检测龄期又不能正好是28d，现场抽样检测只能提供检测龄期结构混凝土相当于边长为150mm的立方体试件抗压强度95％特征值的推定值。

4、ƒcu,k与ƒcu,e两者的联系

ƒcu,K和ƒcu,e都是反映同一配合比混凝土抗压强度的力学性能指标，两者存在密切的联系。
(1)《建筑结构可靠度设计统一标准》指出材料的强度、模量等物理力学性能，应根据相关的试验方法标准经试验确定。当利用标准试件的试验结果确定结构中实际的材料性能时。尚应考虑实际结构与标准试件、实际工作条件与标准试验条件的差别。用材料的标准试件试验所得的材料性能ƒspe，一般来说，不等同于结构中实际的材料性能ƒstr，有时两者可能有较大差别。例如，材料试件的加荷速度远超过实际结构的受荷速度，致使试件的材料强度较实际结构中偏高；试件的尺寸远小于结构的尺寸，致使试件的材料强度受到尺寸效应的影响而与结构中不同；有些材料，如混凝土，其标准试件的成型和养护与实际结构并不完全相同，有时甚至相差很大，以致两者的材料性能有所差别。所有这些因素一般习惯于采用换算系数或函数K。来考虑，从而结构中实际的材料性能与标准试件材料性能的关系可用下式表示：
ƒstr=K0ƒspe
由于结构所处的状态具有变异性，因此换算系数或函数K0也是随机变量。
(2)《混凝土结构设计规范》考虑到结构中混凝土强度与试件混凝土强度之间的差异，根据以往的经验，并结合实验数据分析，以及参考其他国家的有关规定，对试件混凝±强度修正系数K0取为o.88。轴心抗压、轴心抗拉强度标准值分别按下列公式计算：
查阅世界各国相关技术标准：美国ACl318-92和德国DINl085标准中取0.85，丹麦和挪威的国家标准分别取K0为0.90和0.70。我国《港口工程混凝土非破损检测技术规程}JTJ/T272经天津围际大厦工程和金煌大厦工程及模拟构件进行了芯样强度和标准立方体试块强度的平行试验，在1250个芯样强度数据的基础上，统计分析得出：” K0值随混凝土强度的增高而增高。”对不同强度等级的混凝土，建议按表1选用K0值：
表1 混凝土K0的选择


(3)由于同条件养护试件与标准养护条件的差异，包括温度、湿度等条件的差异，结构实体混凝土强度通常低于标准养护条件下的混凝土强度，《混凝土结构工程施工质量验收规范》考虑到实际混凝土结构及同条件试件可能失水等不利于强度增长的因素，经试验研究及工程调查，同条件养护试件检验时，可将同组试件的强度代表值除折算系数1.10后，(即K0=1／1.10=0.909)，按现行国家标准《混凝土强度检验评定标准}GBJ 107评定。
5结构实体混凝土强度的检测方法
结构或构件混凝土抗压强度的检测，可采用间接法中的回弹法、超声同弹综合法、后装拔小法，也可采用直接测定混凝土抗压强度的钻芯法，检测操作应分别遵守相应技术规程的规定。
(1)采用回弹法时，被检测混凝土的表层质量应具有代表性，且混凝土的抗压强度和龄期不应超过相应技术规程限定的范围；当采用回弹法按批量检测泵送混凝土抗压强度时，当不需摘自：本科论文www.7ctime.com
要提供每个受检构件混凝土强度推定值且总测区数满足推定区间限值要求，每个构件布置的测Ⅸ数量可适当减少，但不宜少于3论文导读：
个，从而扩大构件数量，将漏判概率进一步降低；
(2)采用超声回弹综合法时，被检测混凝土的内外质量应无明显差异，且混凝土的抗压强度不应超过相应技术规程限定的范嗣；
(3)采用后装拔出法时，被检测混凝土的表层质量应具有代表性，且混凝土的抗压强度和混凝土粗骨料的最大粒径不应超过相应技术规程限定的范围；
(4)当被检测混凝土的表层质量不具有代表性时，应采用钻芯法；当被检测混凝土的龄期或抗压强度超过回弹法、超声回弹综合法或后装拔出法等相应技术规程限定的范围时，可采用钻芯法或钻芯修正法。当采用钻芯法按批量检测混凝土抗压强度时，芯样应从检验批的结构构件中随机抽取，每个芯样应取自一个构件或结构的局部部位。芯样试件应在自然干燥状态下进行抗压试验。当结构工作条件比较潮湿，需要确定潮湿状态下混凝土的强度时，芯样试件宜在20℃±5℃的清水中浸泡40~48 h，从水中取出后立即进行试验。