浅谈商品混凝土强度评定新标准及施工质量控制

  混凝土强度检验评定是房屋建筑工程混凝土分项工程的主控项目之一，当今随着建筑工程的规模日益扩大, 新的技术、新的材料在建筑工程中的不断应用，商品混凝土的使用也越来越广泛和普及，但在工程施工中往往发现一些项目部认为商品混凝土是厂家提供的，不重视混凝土试块的制作和养护、送检管理及商品混凝土强度检验评定的数据分析。本文就新版GB/ T 50107－2010《混凝土强度检验评定标准》代替GBJ107-87 后的差异，及就如何在现场使用过程中对商品混凝土的施工质量控制进行分析探讨。

        一、混凝土强度检验评定新旧标准对比
        经过了20多年，随着建筑工程对混凝土质量的更高要求，混凝土生产由现场自拌发展到由厂家预拌供应，拌制和验评方法也在更新，重新修订发布实施的新版GB/T50107-2010《混凝土强度检验评定标准》相对于原标准GBJ107-87来说，主要更新了以下几点内容：
        1．增加了关于术语和符号的具体规定
        规定了混凝土的基本组成和生产工艺，并且指出随着混凝土技术的发展，混凝土的组成往往还包括外加剂和矿物掺合料等；并将旧标准GBJ107-87中的“验收批”改称为“检验批”。
        2．补充了试件取样频率的规定
        在应用统计方法对混凝土进行检验评定时，取样频率是保证预期检验效率的重要因素，为此规定了抽取试样的频率。取样频率既与搅拌机的搅拌盘数和混凝土总方量有关，也与工作班的划分有关。新增的2条规定具体为：
        (1)当一次连续浇筑的同配合比混凝土量超过1000m³时，每200m³取样不应少于一次；
        (2)对于房屋建筑，每一楼层、同一配合比的混凝土，取样不应少于一次。
        同时新标准规定每次取样应至少制作一组标准养护试件。
        3．增加了C60及以上高强混凝土非标准尺寸试件确定折算系数的方法
        新标准规定当混凝土强度等级不低于C60时，使用非标准尺寸试件时，该尺寸折算系数应由试验确定，其试件数量不应少于30对组。本条规定了试验的最少试件数量，有利于提高换算系数的准确性，其中：一个对组为两组试件，一组为标准尺寸试件，一组为非标准尺寸试件。
        原标准规定对边长为100mm的立方体试件，不论强度等级大小统一取0.95的折算系数。大量试验证明，当混凝土强度等级≥60时，取0.95的折算系数是偏大的。但新标准对于强度等级≥60时，采用边长为100mm的立方体试件没有给出具体的折算系数取值，给强度的评定又带来了不便操作的问题。
        4．新增关于掺矿物掺合料混凝土评定龄期的规定
        为了改善混凝土的性能，目前多数商品混凝土中掺有矿物掺合料，尤其是大体积混凝土。实验表明，掺加矿物掺合料混凝土的强度与纯水泥混凝土相比，早期强度较低，而后期强度发展较快，在温度较低条件下更为明显。为了充分利用掺加矿物掺合料混凝土的后期强度，新标准以注的形式规定，其混凝土强度进行合格评定时的试验龄期可以大于28d，具体龄期应由设计部门规定(一般可取60d、90d)。
        5．修改了评定方法中标准差已知方案中的标准差计算公式
        将标准差已知方案的标准差计算方法由极差估计法改为公式计算法，同时规定了标准差的最小取值为2.5Mpa。
        6．修改了评定方法中标准差未知方案的评定条文
        在标准差未知方案中修改了具体的评定条文，将原验收界限前面的系数去掉，即［0.9 f_cu，k］ 改为［1.0 f_cu，k］，同时，验收函数系数λ₁调整为如下表：

    并取消了GBJ107-87中第4.1.3条公式中的S_fcu≥0.06 f_cu，k规定。
        7．修改了评定方法中关于非统计方法的评定条文
        原标准GBJ107-87中非统计方法所选用的参数是在过去混凝土强度普遍不高的情况下规定的。而随着混凝土不断高强化，高强混凝土应用越来越多时，原规定对强度等级为C60及以上的高强混凝土是过于严格的。因此，本次修订在采用蒙特卡罗法模拟计算的基础上，对超过（包括）C60强度等级的混凝土强度评定作了适当调整。

        二、商品混凝土试块取样、制作及强度合格性评定
        首先施工单位在编制专项施工方案和质量计划时，应根据设计图纸和工程实际情况，合理划分检验批，估算不同检验批的混凝土用量，确定混凝土试块制作计划，包括标准养护、同条件结构检验和拆模时掌握混凝土强度等三种不同用途的试块数量；并与建设、监理、质监等单位的有关技术人员充分沟通，共同确定混凝土工程检验批划分计划和混凝土试块制作计划。当现场实际浇筑的混凝土方量、工作班、混凝土配合比不同于既定计划时，要及时修正混凝土试块制作计划，做到试件取样不遗漏、留置组数满足评定混凝土强度的实际需要，同时混凝土试件取样与留置必须符合新标准GB/ T 50107－2010《混凝土强度检验评定标准》中有关条文规定。
        商品混凝土质量的检验，对施工单位来说是交货检验，除核实混凝土生产企业提供的水泥、砂石、外加剂等材料质保书，应在交货地点对商品混凝土按规定见证取样试验，交货检验混凝土试样的采取及坍落度试验应在混凝土运到交货地点时开始算起20min内完成，试件的制作应在40min内完成，并进行标准养护和同条件养护。交货检验的试样应随机从同一运输车中抽取，混凝土试样应在卸料过程中卸料量的1/4至3/4之间采取。每个试样量应满足混凝土质量检验项目所需用量的1.5倍，且不宜少于0.02m³。混凝土拌合物坍落度检验试样的取样频率应与混凝土强度检验的取样频率一致。
        用于检验结构或构件施工阶段混凝土强度的同条件养护试件留置组数及所对应的结构构件或结构部位，应由监理工程师（建设）、施工等各方共同选定。同时，施工单位还应留取用于确定是否符合拆模、吊装、张拉、放张以及施工期间临时负荷要求的同条件养护试件。同条件养护试件拆模后，应放置在钢筋笼子中，间距100mm，挂于所代表的混凝土母体处，与母体混凝土结构采取相同的养护方法。同条件养护试件应在达到等效养护龄期时进行强度试验。等效养护龄期应根据同条件养护试件强度与在标准养护条件下28d龄期试件强度相等的原则确定。
        当某一检验批的全部混凝土浇灌结束并达到养护28天的条件后，施工单位应及时汇总本检验批的所有混凝土强度试验报告单及商品混凝土搅拌站提供的混凝土质量证明单，按照GB/T50107-2010标准的第五章相关规定，对本检验批的混凝土强度进行统计评定和质量验收，自检合格后，交专业监理工程师进行验收确认。在强度评定时应当注意一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配合比基本相同的混凝土组成。单组混凝土强度报告单显示的强度值，无论是高于或低于混凝土强度设计值，都不能说明其是否达到设计要求。商品混凝土搅拌站（厂家）提供的标准养护试件强度报告单，只能证明混凝土生产过程质量，不能作为混凝土浇灌过程质量的评定依据。
        当混凝土标准强度试件检测结果达不到设计要求，试块少做漏做、试块强度无效，或同一验收批混凝土强度评定不合格时，应及时报告监理、建设单位，建议委托其他有资质的检测机构，对该试件代表的工程实体进行混凝土强度非破损或局部破损检测，按国家现行有关标准的规定对结构构件中的混凝土强度进行推定。推定合格的，该批浇筑的混凝土实体质量可被认定为合格，监理等有关单位可签署同意验收的意见；推定不合格的，按质量事故处理程序作出加固修补或返工，并追究相关方责任。

        三、商品混凝土施工质量控制措施
        由于目前混凝土工程已被分离到不同行业（原材料供给、配制搅拌厂家、施工单位），而一旦产生质量问题时，相关责任者难以确定，必然纠纷不断。在建筑工程中由于商品混凝土不是最终产品，即使配制成高质量的商品混凝土，若在使用过程中如果施工工艺控制不好，仍无法保证实体工程质量。所以商品混凝土配制出厂后的施工质量控制，是决定混凝土工程最终质量的关键。同时对商品混凝土进行施工质量控制和保障也是确保工程实体质量的有效手段。下面就针对建筑工程中商品混凝土在施工准备、施工工艺等方面的质量控制措施进行了浅要的分析和探讨。
        1、商品混凝土施工准备
        （1）选择商品混凝土生产厂家之前应对其进行严格考察，确保其混凝土产量和质量能够满足工程要求。
        （2）清理模板内的泥土、垃圾、木屑、积水和钢筋上的油污等；模板应浇水加以湿润，但不允许留有积水；加固好模板支撑，模板的缝隙应贴严，以防漏浆。
        （3）对钢筋、模板、预埋件进行检查，及时报监理工程师进行隐蔽工程验收，并在模板或墙柱插筋上弹好混凝土浇筑标高线。
        （4）各种混凝土运输和浇灌、振捣机具经维修、试运转后，应处于良好状态；电源、道路等满足浇灌要求。
        （5）搭设好必要的进入建筑主体的安全通道和浇筑脚手平台，以及铺设楼板上操作用马凳、跳板等，并经检查合格。
        （6）商品混凝土运输车的数量应保证浇筑施工的连续性，若有大体积混凝土施工则应加派人手分两班24 小时连续作业。
        2、商品混凝土施工工艺
        2.1 当采用地泵浇筑混凝土时
        （1）在混凝土泵机Y 形管出料口3 ～ 6m 处的输送管根部应设置截止阀，以防混凝土拌合物反流。
        （2）混凝土输送管不得直接支承在钢筋、模板及预埋件上；且管道接头卡箍处不得漏浆。
        （3）在浇筑墙柱混凝土时，布料设备的出口离模板内侧面不应小于50mm，且不得向模板内侧面直冲布料，也不得直冲钢筋骨架。
        （4）浇筑梁板混凝土时，不得在同一处连续布料，应在2 ～3m 范围内水平移动布料，且宜垂直于模板布料。
        2.2 振捣
        楼板采用斜向赶浆法浇筑，表面及时平整；用插入式振动器捣固密实，防止漏振。
        2.3 表面处理
        由于泵送混凝土表面水泥浆较厚，在浇筑后初步按标高用长刮尺刮平，然后用木搓板反复搓压数遍，使其表面密实，在初凝前再用铁搓板压实，及时进行表面扫毛处理。
        2.4 养护
        应在表面处理后随即对混凝土用塑料薄膜加以覆盖并开始浇水保湿养护，养护时间不得少于7 天。
        2.5 施工缝的处理
        （1）在施工缝处继续浇筑混凝土时，已浇筑的混凝土抗压强度不应小于1.2N/mm²。混凝土是否达到1.2N/mm²，可通过试验决定。
        （2）在已硬化的混凝土表面上继续浇筑混凝土前，应清除垃圾、水泥薄膜、表面上松动的砂石和软弱混凝土层，同时还应加以凿毛，用水冲洗干净并充分湿润一天，并清除残留在混凝土表面的积水。
        （3）在施工缝位置附近回弯钢筋时，要做到钢筋周围的混凝土不受松动和损坏。钢筋上的油污、水泥砂浆及浮锈等杂物也应清除。
        （4）在浇筑前，水平施工缝宜先铺上10 ～15 mm的水泥砂浆一层，其配合比与混凝土内的砂浆成分相同。
        （5）从施工缝处开始继续浇筑时，要注意避免直接靠近缝边下料。机械振捣前，宜向施工缝处逐渐推进，并距80 ～100 cm停止振捣，但应加强对施工缝接缝的捣实工作，使其紧密结合。
        （6）梁板混凝土，施工缝应留设在次梁跨度的中间三分之一范围内。
        2.6 其他
        （1）浇筑混凝土时，应防止踩踏楼板、楼梯弯起负筋，碰动插筋和预埋铁件，保证钢筋和预埋铁件位置正确。
        （2）不得用重物冲击模板；过道应搭设跳板，不得在梁和楼梯踏步模板吊帮上行走或踩蹬，保证模板牢固和严密。
        （3）混凝土浇筑完毕并达到一定强度后，方准在其上进行下一工序操作和堆放少量物品。
        （4）混凝土浇筑均应在全部钢筋绑扎完，包括插筋、预埋铁件、各种预埋穿墙管道敷设完毕，模板尺寸正确，支撑牢固安全，经全面细致检查无误，各专业汇签办理预检后进行，避免错误和遗漏而造成事故。
        （5）雨期施工应有防雨措施，及时对已浇筑混凝土的部位进行遮盖，避免雨淋、冲刷，降低强度；下大雨时应停止露天作业。
        （6）混凝土泵进料斗上，应安置网筛并设专人监视喂料，以防粒径过大的骨料或异物进入混凝土泵造成堵塞；暂时中断泵送作业时，应使拌筒低转速搅拌混凝土。
        （7）在施工期间，应经常不定期地派人到商品混凝土生产厂家检查其混凝土原材料是否符合要求，并在浇筑期间抽查其配合比。

        四、结语
        商品混凝土不是最终成品，是半成品；混凝土生产和施工单位都应遵循国家标准、规范进行控制和强度检验评定，才能确保混凝土质量和建筑工程的质量。一些施工单位对商品混凝土的性能、取样检验和施工中工艺流程缺乏了解和重视，在施工中不按流程规定浇筑施工，或不按标准取样送检，不仅严重影响混凝土施工质量，而且造成工程质量验评资料的缺陷。因此，很有必要普及和提高对商品混凝土施工知识的学习，尤其是近年发布、更新的有关混凝土及施工的新规范、新标准；同时要更新观念，加强技术管理和质量监控，以利商品混凝土行业的健康发展和混凝土施工质量的提高。

附表：2009—2011年发布、更新的有关混凝土施工规范、标准目录（不限于）

                                                                                                                                                                                                      叶志君