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對規範的理解偏差

混凝土的強度，是建築産品結構安全的基本保障，更是建築施工的從業人員需經常面對的問題。但是因為對規範的理解偏差，在實際的施工生産中，還時有錯誤的應用與推定。

曾經在某大型住宅項目，遇到如下問題：某部位剪力牆及樓闆混凝土設計強度等級為C40，構件混凝土澆築達到28d齡期後，标養試塊及同條件試塊強度值均大于40Mpa， 但現場回彈檢測的推定值小于40 Mpa。部分人員得出了現場構件混凝土強度不滿足設計要求的結論。

首先明确判定标準

混凝土具有較高的抗壓強度（抗拉強度相對較低），因此抗壓強度是施工中控制和評定混凝土質量的主要指标。按照《混凝土結構設計規範》（GB50010-2002）規定“混凝土強度等級應按立方體抗壓強度标準值确定。立方體抗壓強度标準值系指按照标準做法制作養護的邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期用标準試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強度”。上述規定隻是給出了作為主體結構原材料——現場澆築前混凝土的強度分級标準，此強度數值的取得依賴給定理想的環境條件、試件尺寸及試驗方法。一般建築圖紙設計的混凝土強度即指上述的定義。

構件混凝土強度與混凝土強度等級是兩個不同的概念

構件混凝土強度應指作為構成施工現場建築構件實體的混凝土，經現場成型養護後的強度代表值。因澆築方法、養護方式、環境條件等的不同，其強度要低于立方體抗壓強度标準值（标養試塊強度）。需特别強調的是：立方體抗壓強度标準值确定的是作為原材的混凝土強度等級，而在設計及施工計算時取用的混凝土軸心抗壓強度标準值、設計值才是混凝土構件的強度取用值。因此在相關規範中沒有立方體抗壓強度設計值的概念。

對混凝土承載能力的理解

構件在實際承載中，其混凝土承載能力有如下兩個主要影響因素：構件混凝土強度和構件尺寸。前一個影響因素比較易于理解，後一個影響因素施工人員考慮較少，可做如下簡單理解：

100mm混凝土立方體試塊測試強度要大于150mm混凝土立方體試塊測試強度；相同截面試塊，其高度愈大，破壞荷載值愈低。考慮到上述因素，《混凝土結構設計規範中》（GB50010-2002）對結構設計計算時取用的混凝土軸心抗壓強度标準值作了如下規定：“棱柱強度與立方體強度之比值α c1對普通混凝土為 0.76，對高強混凝土則大于0.76，本規範對C50及以下取 0.76，對C80取0.82，中間按線性規律變化。考慮到結構中混凝土強度與試件混凝土強度之間的差異，根據以往的經驗，并結合試驗數據分析，以及參考其他國家的有關規定，對試件混凝土強度修正系數取為0.88。本規範的軸心抗壓強度标準值按下式計算：fck=0.88×α c1×αc2(脆性折減系數)×fcuk(立方體抗壓強度标準值)”。取C40混凝土作一簡單計算實例：fcuk=40MPa fck=0.88×0.76×1×40=26.8 MPa fc= fck/1.4=26.8/1.4=19.1 MPa 在混凝土構件尺寸确定的情況下，構件混凝土強度成為現場施工主要控制項目。即使達到強度等級的混凝土，若發生澆築振搗及養護不良等現象，仍可能帶來構件混凝土強度偏低的問題。

判定構件混凝土強度是否合格的最小限定值

因此在新版《混凝土結構施工質量驗收規範》(GB50204-2002)中，除保留标養試件試驗要求外，增加了混凝土強度結構實體檢驗内容。前者可監測混凝土的選用，後者可監測混凝土澆築後的強度效果。

《混凝土結構施工質量驗收規範》對混凝土強度結構實體檢驗作了如下規定：“對混凝土強度的檢驗，應在混凝土澆築地點制備并與結構實體同條件養護的試件強度為依據。同條件養護試件的強度代表值應根據強度試驗結果按現行國家标準《混凝土強度檢驗評定标準GBJ107的規定确定後，乘折算系數取用；折算系數宜取為1.10，也可根據當地的試驗統計結果作适當調整。” 《混凝土結構施工質量驗收規範》建議的1.10系數恰恰是《混凝土結構設計規範中》試件混凝土強度修正系數0.88的倒數。

在兩本規範中均承認構件混凝土強度要低于标養試塊強度，因此判定構件混凝土強度是否合格的最小限定值應為設計混凝土強度等級代表的立方體抗壓強度值的88％。對應C40混凝土，限定值為35.2Mpa。回彈法檢測混凝土抗壓強度，作為實體檢驗的一種補充方法，測定的是構件實體的強度。其依據的主要原理為構件混凝土表面硬度與混凝土強度的對應關系。根據回彈值，查對測強曲線，确定強度代表值，同時進行混凝土碳化深度、泵送混凝土等各項修正。對應曲線圖則是依據大量的試驗數據，繪制的回彈值與構件混凝土強度的對應曲線圖。

實際操作存在的問題

在一般應用中，往往直接選用《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》給定的全國通用測強曲線圖。回到前文所述事例，在結構構件砼齡期達到3-5個月以上後（混凝土後期強度充分增長後），對建築剪力牆體随機選取9個構件進行鑽芯取樣及回彈檢測，數據如下：

備注：碳化深度分别取1.0、1.5及0.0進行推定，實際檢測碳化深度均大于1.5mm。推定值尚應加上4.5Mpa的泵送修正值。

在實際操作中至少有如下問題需要探讨：

1、依據表面硬度推測混凝土強度，原理本身導緻回彈對象有明顯的适用範圍要求。在規程中要求“本規程不适用于表層與内部質量有明顯差異或内部存在缺陷的混凝土結構或構件的檢測”。測強曲線圖代表的應是得到規範養護的構件，而實際施工過程中，因各種原因，尤其是高層建築牆體混凝土極易發生表面養護不足（失水過快）的情況，此時的表面硬度對構件主體混凝土強度的代表性已降低，隻能作為輔助檢測手段。如上述提到的事例，在回彈檢測過程中發現，樓闆底部回彈強度值最高，樓闆頂部稍差，牆體表面回彈強度最低。經查證，施工時處于幹燥多風季節，牆體表面澆水養護不足；因樓闆表面澆水後可自然存水，養護狀況稍好；樓闆底部因模闆存在時間較長，狀況最好（也應有粗骨料下沉的影響）。

2、因混凝土配比及材料的不同，不論選用全國測強曲線或地區測量曲線，其偏差均不可避免。

3、碳化深度的影響。在《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》中，根據混凝土碳化深度增加，表面硬度增大的正常狀态，要求對構件混凝土進行表面碳化深度的測量以對回彈強度進行修正。山西太原質量監督站與太原某高校做過專項試驗研究，發現高層建築施工，因商品混凝土大量使用各種外加劑、摻加料，塌落度大，其早期混凝土碳化深度與回彈值的增減關系往往與測強曲線依據的正常狀态完全相反。此項研究已在學術期刊以論文發表。本文不再詳細引用原文及實驗數據，對其研究結論做一簡要引用：“在混凝土構件未得到妥善養護的情況下，混凝土構件表面碳化速度遠遠超過混凝土的正常碳化深度；混凝土早期碳化深度的增加，不但未引起混凝土回彈值的提高，反而使其回彈值降低；相同條件下，早齡期碳化深度與混凝土強度等級不在具有顯著相關性。”該現象對回彈強度推定值有較大影響。針對前述試驗數據，在早齡期回彈值偏低（多數回彈平均值小于37），在強度充分增長後，回彈值增長較好，但碳化深度較大；鑽芯取樣值遠高于回彈推定值。

在《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》中，尚有如下表述：“一般情況下，結構或構件由于制作、養護等方面原因，其強度值要低于同條件試件強度值。本規程定義強度推定值為結構或構件本身的強度值，而實際應用中，多數錯誤的将該值與标準養護150mm立方體試件強度對比，造成回彈法檢測的強度值偏低的印象”，“檢測結果為構件混凝土強度，該強度與标準養護或同條件養護試件強度存有差異，因此不能據此結果對構件的設計強度等級給出合格與否的結論”。綜上所述可以得出标準試塊、同條件試塊、現場實體強度值依次減小的關系。

如想以回彈檢測法增加對構件實體混凝土強度的監測（操作簡便），建議可結合鑽芯取樣法制定工地專用的測強曲線圖，此種方法可大大提高回彈檢測的精度與可信度。

對建築施工現場混凝土強度的檢驗判定與監測，隻有明确了強度定義、判定标準，區分目标對象，選用合理的檢測方法，對各種影響因素正确分析，才能得到真實可靠的結論。

造成混凝土結構強度偏低的原因

在商品混凝土生産過程中，偶爾會有工地反應混凝土結構工程強度不夠或者偏低的現象。由于商品混凝土企業屬于賣方，為了順利回款、繼續合作，大多數混凝土企業隻得被迫作出讓步，被動地處理由于強度問題帶來的不利後果。造成混凝土強度偏低的現象是由于多種原因造成的，有時是某一個單一的原因，或者幾個原因疊加造成的。

一、混凝土公司強度控制不足

出現強度不足現象以後，混凝土企業首先要查找原因，是偶爾現象還是某個階段強度均偏低。

1、把混凝土富裕強度控制在合理的區間内

在進行混凝土配合比設計時，應保留适度的富裕強度，應考慮到施工工人不合理施工對混凝土強度産生的影響，例如，如果前期養護較差的話混凝土強度将比标養強度低10%~20%。

2、密切關注原材料質量波動

在進行配合比試驗時的原材料是确定的，不發生變化。但在混凝土生産過程中，原材料時時發生變化，砂含水量、含泥量、細度模數以及砂的來源地發生變化都會對混凝土強度産生影響；礦物摻合料需水量（流動度）、活性波動；水泥的強度的波動，在水膠比不變的情況下，水泥強度高混凝土強度也高，水泥強度偏低混凝土強度也随之降低；外加劑與水泥适應性的波動直接影響外加劑的減水效果。

3、注意生産過程控制

嚴格控制生産過程中混凝土狀态情況，當發生變化時，及時查找原因，必要時要停止生産。

4、做好技術交底工作

商品混凝土企業技術人員應結合工程部位、強度等級、氣候環境等因素對施工單位進行技術交底，告知混凝土适宜施工的時間、初、終凝時間、澆築操作等，并及時溝通，反饋信息，以便于調整方案。

二、工地加水

工地加水現象十分普遍，很多施工工人為了降低勞動強度，利用加水随意加大坍落度，隻圖一時之快，根本不顧混凝土後期的強度和耐久性。一旦強度不足便說混凝土公司提供的混凝土強度不夠不合格，實踐經驗表明，每方混凝土加水5kg，混凝土強度将降低5%左右。此外，加水會造成混凝土表面水膠比增大會産生酥松剝皮、起粉現象，混凝土表面硬度不足，回彈強度偏低。

三、養護不足

混凝土結構養護不足幾乎成了一個普遍現象：剪力牆和結構柱1~2d拆模，拆模後很少有工地養護，有些工地養護也是象征性灑水。現在高層越來越多，超過十層，水壓越難達到，灑水養護更加困難；樓闆澆築後，覆蓋薄膜可以預防混凝土裂縫，很多工地在混凝土終凝後進行施工放線前将薄膜揭去。

由于混凝土結構養護不足，水化不能有效進行，混凝土強度明顯降低，有時降低幅度會達到20%左右。另外，混凝土表面不密實，碳化速度快，碳化深度大，有的工程在結構回彈時，C30混凝土齡期三個月的碳化深度達到4㎜左右。

四、強度檢測不準确

1、“回彈法”存在的不足

當前采用“回彈法”檢測混凝土強度時，C20～C40混凝土的強度推定值較混凝土标養強度偏低10%左右；C50及以上混凝土的推定強度偏低20%左右。另外，回彈儀的率定對回彈值也産生一定的影響，使用率定值在80～82的回彈儀要比率定值在78～80的回彈儀所檢測的強度推定值高出3MPa以上，使用高率定值的回彈儀更接近鑽芯所檢測的混凝土抗壓強度值。

2、芯樣制作不規範

有的檢測單位在芯樣的制作過程中不按照規範要求制作，導緻芯樣不符合要求，抗壓強度比實際強度降低20%～50%。

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