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      水工混凝土施工質(zhì)量評定與驗收的規(guī)范對比

      2016-06-17 05:42:20馬移軍山東省水利科學研究院山東濟南250014
      山東水利 2016年3期

      馬移軍(山東省水利科學研究院,山東濟南250014)

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      水工混凝土施工質(zhì)量評定與驗收的規(guī)范對比

      馬移軍
      (山東省水利科學研究院,山東濟南250014)

      【摘要】本文根據(jù)現(xiàn)行的相關(guān)八部規(guī)范標準,從工程質(zhì)量評定與驗收的方法上進行詳細對比,對水利工程施工、監(jiān)理、檢測等有相應(yīng)的參考價值。

      【關(guān)鍵詞】水工混凝土;質(zhì)量評定;規(guī)范差異

      混凝土是土木工程施工中最重要的建筑材料之一,其應(yīng)用與發(fā)展過程中,也是人類對自然資源的開發(fā)、轉(zhuǎn)移、消耗與報廢的一個循環(huán),大量的資源和能源消耗以及對環(huán)境的污染,直接威脅著人類的生態(tài)環(huán)境,而如何高效地利用有限的資源,減少對環(huán)境的污染是工程技術(shù)人員的一大重要課題。而混凝土在“十二五”期間的商品消耗量為6.03~15.54億m3,對如此巨大的混凝土產(chǎn)量,怎樣對其評定與驗收,是一個必須解決和重視的首要問題。而在綜合性的水利工程中往往也同時包括水工混凝土、房建、交通等行業(yè)所用的混凝土,對混凝土強度的評定與驗收有各種評定辦法,故不應(yīng)采用單一的規(guī)范標準來評定,以確保工程施工混凝土的合格性。但因在具體的實施工程中有混用或錯用的可能性,必須引起足夠的重視?,F(xiàn)就目前所用到的國標、行規(guī)對此問題加以闡述。

      1 混凝土的評定標準與規(guī)范

      國家標準有:《混凝土強度檢驗評定標準》GB/T50107-2010。水利部規(guī)范有:《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程》SL176-2007;《水閘施工規(guī)范》SL27-2014;《水工混凝土施工規(guī)范》SL677-2014。電力行業(yè)標準有:《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144-2015;《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》DL/T5112-2009;《水電水利工程錨噴支護施工規(guī)范》DL/T5181-2003;《水工建筑物抗沖磨防空蝕混凝土技術(shù)規(guī)范》DL/T5207-2005。

      以上標準規(guī)范規(guī)程中的符號代表統(tǒng)一表述如下(參照GB/T50107-2010及SL176-2007)。

      檢驗批:由符合規(guī)定條件的混凝土組成,用于合格性評定的混凝土總體。

      mfcu為同一檢驗批混凝土立方體抗壓強度的平均值,N/mm2,精確到0.1 N/mm2;fcu,k為混凝土立方體抗壓強度標準值,N/mm2,精確到0.1 N/mm2;fcu,min為同一檢驗批混凝土立方體抗壓強度的最小值,N/mm2;Sfcu為標準差未知評定方法中,同一檢驗批混凝土立方體抗壓強度的標準差;σ0為標準差已知評定方法中,檢驗批混凝土立方體抗壓強度的標準差;λ1,λ2,λ3,λ4為合格評定系數(shù);fcu,i為第i組混凝土試件的立方體抗壓強度代表值;n為樣本容量(前一檢驗期內(nèi)的樣本容量,在該期間內(nèi)樣本容量不應(yīng)小于45)。

      2 國家標準評定方法

      1)一個檢驗批的樣本容量應(yīng)為連續(xù)的3組試件,其強度應(yīng)同時符合mfcu≥fcu,k+0.7σ0;fcu,min≥fcu,k-0.7σ0的規(guī)定。

      檢驗批混凝土立方體抗壓強度的標準差應(yīng)按下式計算:

      當混凝土強度等級不高于C20時,其強度的最小值尚應(yīng)滿足fcu,min≥0.85fcu,k要求。

      當混凝土強度等級高于C20時,其強度的最小值尚應(yīng)滿足fcu,min≥0.9fcu,k要求。

      當檢驗批混凝土強度標準差σ0計算值小于2.0 N/mm2時,應(yīng)取2.5 N/mm2。

      2)當樣本容量不少于10組時,其強度應(yīng)同時滿足mfcu≥fcu,k+λ1·Sfcu;fcu,min≥λ2·fcu,k要求。

      同一檢驗批混凝土立方體抗壓強度的標準差應(yīng)按下式計算:

      當檢驗批混凝土強度標準差Sfcu計算值小于2.5 N/mm2時,應(yīng)取2.5 N/mm2?;炷翉姸鹊暮细衽卸ㄏ禂?shù)如表1。

      表1 混凝土強度的合格判定系數(shù)

      3)非統(tǒng)計方法評定,當用于評定的樣本容量小于10組時,應(yīng)采用非統(tǒng)計方法評定混凝土強度,按非統(tǒng)計方法評定混凝土強度時,其強度應(yīng)同時符合mfcu≥λ3·fcu,k;fcu,min≥λ4·fcu,k的規(guī)定。

      表2 混凝土強度的非統(tǒng)計法合格評定系數(shù)

      對評定為不合格的混凝土,可按國家現(xiàn)行的有關(guān)標準進行處理。

      3 水利部規(guī)范評定方法

      水利部規(guī)程SL76-2007評定辦法與國家標準差別較大,分為普通混凝土、噴射混凝土和砌筑類混凝土三種類型。

      3.1水工混凝土(按試件組數(shù)分3種情況)

      1)樣本容量n≥30時(混凝土試件可評為優(yōu)良和合格),見表3。

      表3 混凝土試塊28 d抗壓強度質(zhì)量標準

      2)同一標號(或強度等級)混凝土試件28 d齡期抗壓強度的組數(shù)5≤n<30時,混凝土試塊強度應(yīng)同時滿足mfcu-0.7σ>fcu,k;mfcu-1.6σ≥0.83fcu,k(當fcu,k≥20 MPa);或≥0.80fcu,k(當fcu,k<20 MPa)要求(n<30時混凝土試件只能評定為合格)。

      n組試件強度標準差σ計算公式如下:

      當統(tǒng)計得到的σ<2.0(或1.5)MPa時,應(yīng)取σ=2.0 MPa(fcu,k≥20 MPa);σ=1.5 MPa(fcu,k<20 MPa)。

      3)同一標號(或強度等級)混凝土試塊28 d齡期抗壓強度的組數(shù)5>n≥2時,混凝土試塊強度應(yīng)同時滿足mfcu≥1.15fcu,k;fcu,min≥0.95fcu,k要求(等同于國家標準n<10的情況)。

      4)同一標號(或強度等級)混凝土試塊28 d齡期抗壓強度的組數(shù)只有一組時,混凝土試塊強度應(yīng)滿足mfcu≥1.15fcu,k要求。

      3.2噴射混凝土(分2種情況)

      噴射混凝土抗壓強度檢驗評定規(guī)范與國標基本相同。

      其中k1、k2為合格判定系數(shù),按表4根據(jù)同批試件組數(shù)取值。

      表4 噴射混凝土抗壓強度合格判定系數(shù)

      3.3砂漿與砌筑用混凝土

      1)同一標號(或強度等級)試塊組數(shù)n≥30時,28 d齡期的試塊抗壓強度應(yīng)同時滿足以下標準:強度保證率≥80%;任意一組試塊強度不低于設(shè)計強度的85%;當fck<20.0 MPa,Cv≤0.22;當fck≥20.0 MPa,Cv<0.18。

      3.4《水閘施工規(guī)范》SL27-2014

      該規(guī)范繼承了SL176-2007的評定規(guī)程。當n≥30、5≤n<30、2≤n<5時,以及只有一組時,延續(xù)引用了SL176-2007的評定標準與國家標準,驗收混凝土抗壓強度平均值合格要求,但最后只有一組檢驗試塊時沒有提出對最小強度合格的要求。

      3.5《水工混凝土施工規(guī)范》SL677-2014

      該規(guī)范規(guī)定了混凝土的檢驗評定應(yīng)以設(shè)計齡期抗壓強度為準,當不足30組時可適當延長統(tǒng)計時段。其評定標準及強度保證率的計算同SL176-2007規(guī)程。但提出了混凝土設(shè)計齡期抗凍檢驗的合格率,素混凝土不應(yīng)低于80%,鋼筋混凝土不應(yīng)低于90%,抗?jié)B檢驗應(yīng)滿足設(shè)計要求。另混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平應(yīng)用現(xiàn)場試件28 d齡期抗壓強度標準表示的概念(見表5)。

      表5 混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平

      當試件的檢測結(jié)果未能滿足合格標準要求或?qū)炷猎嚰姸鹊拇硇詰岩蓵r,可從結(jié)構(gòu)物中鉆取混凝土芯樣試件或采取無損檢驗方法,按有關(guān)標準規(guī)定對結(jié)構(gòu)物的強度進行檢測;如仍不符合要求,應(yīng)對已建成的結(jié)構(gòu)物,按實際條件驗算結(jié)構(gòu)的安全度,采取必要的補救措施或其他處理措施。另對已建成的結(jié)構(gòu)物,應(yīng)進行鉆孔取芯或壓水試驗,根據(jù)工程施工的具體情況確定。對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物應(yīng)以無損檢測為主,必要時采取鉆孔法檢測混凝土。

      4 電力行業(yè)標準評定方法

      1)《水工混凝土施工規(guī)范》DL/5144-2015。

      (1)檢驗批混凝土設(shè)計齡期抗壓強度平均值與最小值應(yīng)同時滿足mfcu≥fcu,k+0.2tσ0;fcu,min≥0.85fcu,k(≤C20);fcu,min≥0.90fcu,k(>C20)要求(對壩體而言)。其中t為概率度系數(shù);σ0同前述。

      (2)對水工結(jié)構(gòu)混凝土(不含大壩混凝土)檢驗批混凝土抗壓強度平均值、最小值和強度保證率應(yīng)符合下列規(guī)定:①當n≥30時,mfcu≥fcu,k+ 0.4σ0,當30<n≤10時,mfcu≥fcu,k+k1σ0;②最低抗壓強度同上最低抗壓強度的要求,評定系數(shù)見表6。

      表6 混凝土強度的統(tǒng)計法合格評定系數(shù)

      2)《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》(DL/T5112-2009)。驗收批混凝土設(shè)計齡期抗壓強度平均值與最小值應(yīng)同時滿足mfcu≥fcu,k+ktσ0;fcu,min≥0.75fcu,k(≤C9020);fcu,min≥0.80fcu,k(>C9020)要求。

      其中k為合格判定系數(shù),根據(jù)驗收批統(tǒng)計組數(shù),參照表7取值;t為概率度系數(shù);σ0同前,其最小強度合格評定標準有所降低。本規(guī)范的特點是以長齡期90 d為設(shè)計齡期進行評定。

      表7 合格判定系數(shù)k值表

      3)《水工建筑物抗沖磨防空蝕混凝土技術(shù)規(guī)范》(DL/T5207-2005)。驗收批混凝土設(shè)計齡期抗壓強度平均值與最小值應(yīng)同時滿足mfcu,k≥fcu,k+ 0.74σ0;fcu,min≥0.90fcu,k要求。驗收批混凝土抗壓強度平均值合格要求mfcu,k≥fcu,k+0.74σ0,與國家GB/ T50107-2010、水利部SL176-2007基本相同,但略高,其最小值強度合格要求fcu,min≥0.90fcu,k與國家標準GB/T50107-2010相同,比SL176-2007規(guī)程低。

      4)《水電水利工程錨噴支護施工規(guī)范》(DL/ T5181-2003)。對噴射混凝土抗壓強度合格評定規(guī)定如下:

      (1)永久支護工程的合格條件(n>10組)為:mfcu,k≥0.9fcu,k+k1σ0;fcu,min≥k2fcu,k。

      (2)臨時支護工程的合格條件(n>10組)為:mfcu,k≥fcu,k;fcu,min≥0.85fcu,k。

      (3)同批組數(shù)n<10的合格條件為:mfcu,k≥1.15fcu,k;fcu,min≥0.95fcu,k。

      其中k1,k2為合格判定系數(shù),按表4根據(jù)同批試件組數(shù)取值。檢驗批混凝土抗壓強度平均值合格要求(fcu,k≥0.9fcu,k+k1σ0)與國家標準GB/ T50107-2010基本相同,與水利部規(guī)范SL176-2007相對應(yīng)是重要工程、一般工程以及n<10時的評判條件。

      5 實例比較

      以上介紹的8部現(xiàn)行規(guī)范混凝土抗壓強度合格評定標準有較大的差別?,F(xiàn)以C25強度保證率95%,抗壓強度標準差4.0 MPa,檢驗批組數(shù)以25組為例。按以上各規(guī)范要求的平均抗壓強度進行計算,計算結(jié)果見表8。

      由表8可見:DL/T5181-2003規(guī)范要求的檢驗批平均抗壓強度28.9 MPa為最大;DL/T5112-2009規(guī)范(碾壓混凝土規(guī)范)要求的驗收批平均抗壓強度26.52 MPa最小,兩者相差2.38 MPa。

      在25組的情況下,國家標準GB/T50107-2010其最小值21.25 MPa是可以接受的,水利部現(xiàn)行3部標準其實質(zhì)是一樣的,在2個條件中,取大值為接收條件。電力行業(yè)規(guī)范以《水電水利錨噴支護施工規(guī)范》DL/T5181-2003為最嚴要求。在《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》DL/T5112-2009中,最小值20.0 MPa是可以接受的。

      表8 各種規(guī)范檢驗批混凝土抗壓強度合格要求計算結(jié)果

      6 結(jié)論

      通過對以上8部現(xiàn)行規(guī)范標準的分析對比,可得出如下結(jié)論:

      1)當同一批混凝土試塊較多時,不少于10組,并非要求每一組的強度檢測值都達到設(shè)計值,因規(guī)范中不同情況下,可以接收的混凝土試塊檢測值為80%,也是合格的。只要該批統(tǒng)計結(jié)果合格即可。

      2)當混凝土試塊組數(shù)預留較少(小于10組)時,不是每一組試塊的檢測值都剛好達到設(shè)計值時就認為該批是合格的,只有小于標準值的1.15倍才認為該批是合格的。故施工中應(yīng)盡量多地留置檢測試樣,以減少用非統(tǒng)計方法進行評定。

      3)在工程的具體實施過程中,用哪一個規(guī)范進行評定結(jié)果差別較大。通過分析比較可知,在工程開工前,針對不同工程要有不同的施工技術(shù)方案,經(jīng)過工程項目監(jiān)理部審批,約定好用哪一個規(guī)范進行工程的質(zhì)量評定是十分必要的。

      4)通過對各規(guī)范的評述可見,對混凝土的分部工程或單位工程,只有當檢測組數(shù)足夠大時(n>30),才能進行優(yōu)良等級的評定,否則只能是按合格等級評定。

      5)在對工程留置試塊的過程中,一定要保證外部條件的可重現(xiàn)性,以減少混凝土試塊檢測值的變化,避免造成數(shù)據(jù)的離散性偏大。故雖然每組試塊都均大于設(shè)計值,也可能被評定為不合格。

      6)在對待工程檢驗批評定不合格處理方面要慎重處理。

      (責任編輯趙其芬)

      【中圖分類號】TV5

      【文獻標識碼】B

      【文章編號】1009-6159(2016)-03-0001-04

      收稿日期:2016-02-10

      作者簡介:馬移軍(1964—),男,研究員

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