混凝土结构实体检验

混凝土结构实体检验

中国华西企业有限公司刘启波

【摘要】本文介绍了混凝土强度检测的各种方法，阐述了《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002中混凝土结构实体检验的内容，比较了同条件养护试件与标养试件的区别，并提出了对实体检验的一些理解。

【关键词】混凝土强度实体检验同条件养护试件

一、前言

新版建筑工程施工系列标准的修订原则是：验评分离、强化验收、完善手段、过程控制。为强化验收，《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001中规定：除常规检测外,对涉及结构安全和使用功能的重要工程实体,在进行分部(子分部)工程验收之前,进行抽样检测，这种对实际工程进行的检测可称为“实体检测”。对混凝土结构工程而言，这种检测就是混凝土结构实体检测。

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002通过对结构实体中的混凝土强度和钢筋的保护层厚度的检验落实对实体检测的要求。这是新规范中混凝土结构安全的重要保证措施，也是“十六字方针”中“强化验收”的具体体现。

实际上，在国家作出上述规定之前，我国各地的部分质量监督机构就已经开始使用一些无损检测法对结构质量进行探查，希望利用少量抽样检验，来了解结构质量的真实状况，深圳市建设工程质量监督系统的监督人员就经常使用回弹法和钻芯法，对结构构件进行抽查测试。现在，将这种对结构质量的复验，由国家强制性标准规定下来，毫无疑问，将会使我国的工程质量，提高到一个新的水平。

这一规定受到施工单位、监理单位、质量监督机构的普遍关注，但目前，在这项工作的实施过程中，不少工程人员对混凝土结构实体检验的认识还不够清晰。作者在施工企业从事此项工作的检测，针对工作中遇到的问题,就结构实体检验提出一些理解和看法，供大家参考。

二、混凝土强度检验概况

（一）结构混凝土强度无损检测

结构混凝土强度无损检测就是在不破坏结构或构件的情况下，得到混凝土破坏应力值，即通过对结构实体混凝土某些与混凝土强度有关的物理量的测定，来推定混凝土结构的强度，所以无损检测所得强度值，实际上是一个间接推算值，无损检测技术在目前经常作为确定结构混凝土强度的手段。

１、半破损法

⑴钻芯法

钻芯法是通过从混凝土实体中钻取芯样来测定强度的一种方法。以局部破

坏性试验获得结构混凝土的实际抵抗破坏的能力,因而直观可靠,测试结果易为人们所接受。其缺点是测试工序繁琐，且造成结构物的局部破坏，需进行修补，因而不宜用于大面积的全面检测。钻芯法在我国已广泛应用，并已制订了《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03：88），但该规程没有对芯样强度合格性判定作出规定，因而对工程检测的指导作用存在一定缺陷。

⑵拔出法

拔出法是利用预埋或后装的螺栓，在拔出时测定拉拔力而推断混凝土的强度。拔出法比钻芯法简便易行、费用较低，但由于拔出法强度的离散性往往较大，可靠性不如钻芯法。

⑶射击法

射击法采用一种称为温泽探针的射击装置，是将一硬质合金棒打入混凝土中，用棒的外露长度作为阻力的度量。这种方法适宜于混凝土早期强度发展情况的测定，也适用于同一结构不同部位混凝土强度的相对比较，但试验结果受骨料影响十分明显。

２、非破损法

⑴回弹法

回弹法，是利用回弹仪，依照事先预测好的“回弹值一强度曲线”，来确定结构的抗压强度。测试简单、快速，是目前运用最多的一种无损检测方法。但这种相关关系往往受许多因素的影响，所建立的相关公式有局限性，当条件（原材料、成型方法、养护方法、湿度等）变化时，并且混凝土表层和内部质量的不均匀性以及碳化深度等因素，都会对测试结果带来较大的误差。

⑵超声法

超声法是根据混凝土密实度不同，形成超声波在其间传播时间（或速度）不同测定混凝土强度，但由于受到水泥品种的差异、砂石原材料的不同、外加剂和掺合料改变，都对测定结果有很大影响，所以使用上仍有一定的局限性。

３、综合法

所谓综合法(如超声-回弹综合法等)就是采用两种或两种以上的无损检测方法，以便从不同角度综合评价混凝土的强度。它比单一物理量的无损检测方法具有更高的准确性和可靠性。

综上所述，非破损法在混凝土组分变化较大时，其误差非常为明显。因此，当未根据系统的试验统计建立新的推定关系之前，上述方法不宜作为验收结构实体强度的依据。钻芯法可较直接反映结构实体的混凝土强度，但该方法自身的特点决定了其难以作为结构实体混凝土强度验收的依据而推广应用。

（二）标准养护试件强度

我国对混凝土强度的检验是依据国家标准《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87进行的。即在混凝土浇筑地点随机取样，进行标准养护。然而，结构中混凝土的实际强度与标养强度是有差别的，往往低于标养强度。混凝土标养试件和结构实体具有相同的成分，但两者在成型、养护、受力等方面都存在

差异，故标养强度难以反映结构中混凝土的真实强度。或者说，标养强度反映的是“材料强度”而非“结构强度”。

（三）同条件养护试件强度

同条件养护试件具有和结构实体相同的组成成分和养护条件，比标养试件更能反映结构构件实体中的混凝土强度，即可以比标养强度更接近结构中混凝土的实际强度。同条件养护试件的强度和混凝土结构强度有良好的相关性。因此，规范提出了采取用同条件试件来判断结构混凝土强度的方法。

三、混凝土结构实体检验的内容和方法

（一）结构实体检验的范围

混凝土结构实体检验的范围仅限于涉及安全的柱、墙、梁等结构构件的重要部位。

（二）结构实体检验抽样形式

结构实体检验应在监理工程师（建设项目专业技术负责人）见证下，施工项目技术负责人组织实施，即采用见证抽样形式，以保证结果的公证性。

（三）结构实体检验内容

结构实体检验的内容包括混凝土强度、钢筋保护层厚度。如工程合同有约定，或出现异常，可增加检测内容，必要时还可检验其它项目，但要求不得低于规范的规定。

（四）结构构件或结构部位选定

结构实体检验的结构部位应由监理（建设）、施工等单位各方，根据结构构件重要性共同选定。

（五）检测资质

实体检测必须由有资质的检测单位进行实施，而不能由施工项目自己进行测试，以保证检测结果的准确性和检测结论的权威性。

（六）结构实体混凝土强度检验方案

1、检测手段

对结构实体混凝土强度的检验，应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；也可根据合同的约定，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。

2、试件的取样位置

同条件养护试件应选自结构实体中有代表性的重要受力部位。具体对应的结构构件或部位，应由监理（建设）、施工等各方共同选定，即采用见证取样的方法。

3、取样数量、试件养护、龄期要求

见“四、相关问题的讨论”中第（一）条。

4、混凝土试件的强度代表值

同条件养护试件的强度代表值按现行国家标准《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87的规定确定。但由于同条件试件与标准养护试件条件的差异（温度、

湿度等），故同条件养护试件检验时，可将同组试件的强度代表值乘以折算系数取用；折算系数宜取为1.10，也可根据当地的试验统计结果作适当调整。

5、同条件养护试件强度的验收

同条件试件强度的判定，仍按现行国家标准《混凝土强度检验评定标准》GB107中的有关规定执行，此时应注意与标准养护试件强度分开统计。

（七）钢筋保护层厚度检验

钢筋保护层厚度关系到结构的承载力、耐久性和防火等性能，因此规范选择钢筋保护层厚度作为结构实体的检验项目之一。

1、钢筋保护层检验应抽取梁类、板类构件分别进行。抽取数量为梁类、板类构件的2%，并各自不少于5个。有悬挑构件时，悬挑构件应至少占50%。

2、钢筋保护层厚度检验可以采用非破损或局部破损的方法。使用的检测仪器应通过计量检定，检测精度达到±1mm。

3、梁类构件应检验全部纵向受力钢筋，板类构件应检验至少6根受力钢筋。每根钢筋在有代表性的位置测量一点。

4、钢筋保护层厚度检验的允许偏差，比钢筋安装时的允许偏差有一些放宽，梁为＋10,-7mm，板为＋8，-5mm。

5、钢筋保护层检验的合格条件为90%及以上检测点达到合格。如果小于90%但大于80%可允许2次取样。允许少于10%的受检钢筋保护层不合格，但其位置偏差不得大于允许偏差的1.5倍。

（八）如果同条件养护试件强度被判为不合格或钢筋保护层厚度不满足要求时,应委托具有相应资质等级的检测机构按国家有关标准进行检测。

（九）当出现以上情况时，按非正常验收处理，非正常验收有四种形式：

1、返工重做，重新验收；

2、检测合格，应予验收；

3、设计认可，可以验收；

4、加固处理，让步验收。

四、相关问题的理解

（一）同条件养护试件与标准养护试件的区别

１、养护条件不同

标准养护试件，在20±5℃的环境中静置1天至2天，然后编号、拆模。拆模后立即放入温度为20±2℃，相对湿度不小于95％的标养室中养护，或在

饱和溶液中养护。

温度为20±2℃的不流动的Ca(OH)

2

同条件养护试件，是指混凝土试件放置在能代表构件所处环境之处，使同条件养护试件与施工现场构件的养护一致，做到混凝土试件与结构在同部位、同温度、同湿度、同时拆模、同覆盖材料及同时撤掉保温材料的养护，即把该同条件养护试块当着该成型构件的一部分进行养护。

2、留置数量不同

标准养护试件应按混凝土浇筑方量的多少及楼层，根据试件的留置原则进

行取样。

同条件养护试件则是按结构构件或结构部位的其重要性，来确定试件数量，对同一强度等级混凝土的取样组数不宜少于10组，且数量较多为宜，这是为了使检验具有代表性且可用统计方法评定，使验收更为科学。取样地点应且有代表性，并宜分散取样。也不应少于3组，以保证非统计方法评定时的代表性。

3、养护龄期不同

标准养护试件中由于试件处于恒温、恒湿条件下，故养护龄期为一固定值，即28天。

同条件养护试件，应在达到等效养护龄期时进行试压。确定等效养护龄期的原则，是尽可能使同条件养护试件的强度与标准养护28d的试件强度相等。等效养护龄期的具体确定方面是按日平均气温累计达到600℃·d时所对应的龄期，其中平均温度值= (Tmax+Tmin)／2，(O℃及以下龄期不计入)，等效养护龄期不应小于14d(此时混凝土强度尚处于增长期)，也不宜大于60d(此时混凝土强度增长缓慢)。

4、目的和用途不同

标准养护试件的目的和用途就是作为评定混凝土强度的依据，某种程度上讲，是一种材料性质的评定。

同条件养护试件的目的和用途为混凝土结构实体强度检验的依据，另外还可作为检验结构拆模、出池、出厂、吊装、预应力筋张拉或放张，以及施工期间需短暂负荷的混凝土强度要求的依据。

5、对应的验收层次不同

混凝土的标养强度仍是验收规范要求的检验项目之一，但其针对的是混凝土分项工程中各检验批混凝土强度的检验评定，合格与否只影响相应检验批的验收。即使不合格，需要处理的也只是该检验批相应的结构部分。同条件养护试件的强度检验针对的是混凝土结构子分部工程验收中结构实体检验的一部分，其合格与否直接影响其所代表的混凝土强度等级的全部实体混凝土。显然，两者对应的验收层次不同，验收不合格时的处理范围也不同。

（二）结构实体混凝土强度检测方法的使用

验收规范规定应以同条件养护试件的强度作为检验结构实体混凝土强度的依据，但规范并未排除采用其它方法的可能性，根据合同约定，也可采用非破损或局部破损的检测方法对结构实体混凝土强度进行检验。此时，应优先选择非破损检测方法，并充分考虑前面所提及的影响检测的各种因素，必要时可辅以局部破损检测方法，当采用局部破损检测方法时，检测完成后应及时修补，以免影响结构性能及使用性能。

（三）混凝土结构实体检验与混凝土检验批的关系

按照新规范的规定，混凝土结构子分部工程验收的前提，是混凝土检验批验收和结构实体检验两种检验结果都必须合格。因此混凝土结构实体检验与混

凝土检验批两种检验之间的相互关系必须清楚：

1、检验批合格，结构实体检验合格，通过质量验收。

2、检验批合格，结构实体检验不合格，按照规范10.1.6条规定，应委托具有相应资质等级的检测机构，按照规范10.2.3条进行处理（见本文三.九条）。

3、检验批不合格,按照本规范7.1.4条：当混凝土试件强度评定不合格时，可委托法定检测单位，采用非破损或局部破损的检测方法检测，并按10.2.3条进行处理。

五、结束语

施工单位应在施工开始就会同监理（建设单位），根据结构构件的的重要程度，制定结构实体检验方案，将检验部位、检验方法、抽样数量、合格条件、检测时间、检测单位等加以说明，并在施工中按照方案实施，使实体检验具有充分的代表性，真实的反映结构混凝土强度及受力钢筋的位置等质量指标，确保结构安全。

参考文献

⑴《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001. 中国建筑工业出版社

⑵《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002.中国建筑工业出版社

⑶《混凝土无损检测技术》中国建材工业出版社.1999年