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试件强度检验评定,一、混凝土试件强度检验评定（一）混凝土试件强度特点1、混凝土试件强度是事先无法确定结果的随机现象。在科学上，条件相同，结果不同，事先不可预料结果的现象，称为随机现象。随机现象在客观世界中是极为普遍的，例如：一个盒子里有十个相同大小、质量的球，5只是白色，5只是黑色，搅匀后从中任意摸取一个，再放回去搅匀后再摸，这样每一次试验的结果出现白球或黑球是事先无法预料的。,试块强度检验评定,又如一批同强度等级混凝土试件的实测强度。我们知道，砼是由水泥、砂、石、水等多种材料组成的，在砼强度的形成过程中，材料性能差异、配比偏差、搅拌、运输，浇捣和养护等工艺过程的变动都会引起砼强度的波动，试件尺寸偏差，加荷速率等试验误差也是形成砼强度离散的原因，因此，尽管在原材料、配合比和制作工艺都相同的情况下生产出的砼，其强度也是不尽相同的，是事先不可预测的随机现象。,试块强度检验评定,2、混凝土试件强度的波动是具有一定规律的，其强度波动从正态分布。随机现象就一次试验结果而言，看不出有什么规律，但是“大量地”重复，结果又会遵循某种规律。一个变量如果受到大量微小的，各自独立的随机因素的影响，那么这个变量就服从正态分布，一般认为砼的强度就近似地服从正态分布。所谓正态分布，是指这个变量出现的可能性以其平均值为最高点，对称地向两边单调下降，向左、右延伸，并以横轴为渐近线。因此我们可以利用这种客观存在的变化规律，对砼的强度进行控制，评定。,试块强度检验评定,3、混凝土试件强度测试是破坏性试验，其组成的个体数量庞大，因而只能应抽样评定的统计方法评定砼强度。存在一定风险。我们在评定砼强度时，不可能对每盘砼，或每个构件部位都取样测定，只能按一定的规则留样、测定，再根据有限的试件强度来推定整批砼的情况，这种从整体中抽取部分个体进行分析再根据有限的试验结果对整体做出推断的数理统计方法是有一定误差风险的，但是按一定的规则抽样，其风险是可控的。,试块强度检验评定,按照国标建筑工程施工质量验收统一标准GB503002001的规定，在确定检验批的抽样方案时，对生产方风险（或错判概率）和使用方风险（或漏判概率）对主控项目，对应于合格质量水平的和均不宜超过5。,试块强度检验评定,（二）几个基本概念 1、砼的强度等级划分：GB/T501072010,3.0.1条 砼强度等级采用符号C与立方体抗压强度标准值（以N/mm2计）表示。划分为C15、C20C60，等不同等级。2、砼立方体抗压强度标准值：GB/T501072010，3.0.2条 系指对按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，用标准试验方法在28天龄期测得的混凝土抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率应为5。,试块强度检验评定,3、强度：工程结构设计基本术语和通用符号GBJ13290 材料抵抗破坏的能力。其值为在一定的受力状态和工作条件下，材料所能承受的最大应力。单位：MPaN/mm2。4、应力：作用引起的材料内部某一截面中单位面积上的力单位：MPa、N/mm2。5、平均值：平均值是随机变量取值的平均水平，它表示随机变量取值的集中位置,试块强度检验评定,6、标准差（方差）：随机变量取值与其平均值之差的二次方的平均值的正二次方根，它代表随机变量取值的离散程度7、变异系数标准差/平均值，代表随机变量取值的相对离散程度。,试块强度检验评定,（三）砼强度检验评定1、检验批划分:GB/T501072010，3.0.3条“混凝土强度应分批进行检验评定。一个检验批的砼应由强度等级相同、试验龄期相同、生产工艺条件和配合比基本相同的混凝土组成。”对施工现场的现浇混凝土，应按单位工程的验收项目划分验收批。基础分部工程应单独作为一个验收批，主体分部工程的砼强度评定，由于当前多层及高层房屋建筑工程占有相当数量，如果整个主体作为一个验收批，往往时间过长，砼的批量过大，,试块强度检验评定,因此应根据砼的方量，拌制方式（按楼层、施工段、变形缝等）划分为几个验收批进行评定。而验收批的划分、选用的评定方法与取样频率应在施工组织设计中事先做出规划。所谓生产工艺条件基本相同，是指砼的搅拌方式，运输条件，浇筑形式等大体一致。配合比基本相同是指砼施工配制强度相同，并且在原材料有所变化时，能及时调整使其试配强度的目标值保持不变。2、试样的采取：1）取样地点：砼浇筑地点。2)取样方式：随机从同一盘或同一车砼中的1/4处，1/2处和3/4处分别取样，然后人工用铁锨来回拌合三次。取样数量应为试验所需量的1.5倍，且不少于0.02m。,试块强度检验评定,3）取样频率：混凝土抗压强度试件取样留置应符合下列规定：1）、每拌制100盘且不超过100 m的同配合比的混凝土，取样不得少于一次；2）、每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘和100 m 时，取样不得少于一次；3）、当一次连续浇筑的同配合比混凝土超过1000 m时，每200 m取样不应少于一次；4）、每一楼层、同一配合比的混凝土，取样不得少于一次；,试块强度检验评定,5）、建筑地面工程混凝土强度试件每一层（或检验批），每1000取样不得少于一次，每增加1000 应增加一次，不足1000的，按1000计。当改变配合比时，亦应相应增加制作试块取样次数。6）、基坑工程的地下连续墙，每50 m应取样一次，每幅槽段不得少于一次。7）、灌注桩每浇注50 m混凝土应取样一次，单桩单柱时，每根桩必须有一组试件。8）、对设计成熟、生产数量较少的大型构件，在不作结构承载力检验时，混凝土取样按每5 m，且不超过半个工作班生产的同配合比混凝土，留置一组试件。,试块强度检验评定,9）、非大体积粉煤灰混凝土每拌制100 m，至少取样一次，大体积粉煤灰混凝土每拌制500 m，至少取样一次；不足上列规定数量时，每台班至少取样一次。10）、每次取样应至少留置一组标准养护试件，标准养护28天用于强度合格评定，其余的拆模试件、张拉试件及结构实体检验用同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。对采用蒸汽法养护的混凝土构件，其混凝土试件应先随同构件同条件蒸汽养护，再转入标准条件养护，两段养护时间的总和应为设计规定龄期。当混凝土中掺用矿物掺合料时，确定混凝土强度时的龄期如设计明确，可按现行国家标准粉煤灰混凝土应用技术规范GBJ146等的规定取值。（60d或90d）,试块强度检验评定,4）检验评定混凝土强度用的混凝土试件的尺寸及强度的尺寸换算系数应按下表取用：混凝土试件尺寸及强度的尺寸换算系数,当混凝土强度等级不低于C60时，其强度的尺寸折算系数应由试验确定，其试件数量不应少于30对组。,试块强度检验评定,抗渗试件：按地下防水工程质量验收规范GB502082002规定，每500 m留一组，每项工程不少于2组。3、试样的制作和养护试件的制作及养护应按普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T500812002的规定进行。所有试件应在取样后立即制作。预拌砼的交货检验应在到货40分钟内完成。,试块强度检验评定,1）制作方法：根据混凝土拌和物的稠度确定混凝土成型方法，坍落度不大于70mm的混凝土用振动振实；大于70mm的宜与实际采用的方法相同。a)用振动台振实制作试件应按下述方法进行：a、将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口；b、试模应附着或固定在满足要求的振动台上，振动时试模不得有任何跳动，振动应持续到表面出浆为止；不得过振。,试块强度检验评定,b)用人工插捣制作试件应按下述方法进行：a、混凝土拌合物应分两层装入模内，每层的装料厚度大致相等；b、插捣应按螺旋方向从边缘向中心均匀进行。在插捣底层混凝土时，捣棒应达到试模底部；插捣上层时，捣棒应贯穿上层后插入下层2030mm；插捣时捣棒应保持垂直，不得倾斜。然后应用抹刀沿试模内壁插拔数次；c、每层插捣次数按在10000mm2截面积内不得少于12次；d、插捣后应用橡皮锤轻轻敲击试模四周，直至插捣棒留下的空洞消失为止。,试块强度检验评定,c）用插入式振捣棒振实制作试件应按下述方法进行：a、将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口；b、宜用直径为25mm的插入式振捣棒，插入试模振捣时，振捣棒距试模底板1020mm且不得触及试模底板，振动应持续到表面出浆为止，且应避免过振，以防止混凝土离析；一般振捣时间为20s。振捣棒拔出时要缓慢，拔出后不得留有孔洞。,试块强度检验评定,3 刮除试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用抹刀抹平。2）试件的养护试件成型后应立即用不透水的薄膜覆盖表面。采用标准养护的试件，应在温度为（205）的环境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。拆模后应立即放入温度为（202），相对湿度为95以上的养护室中养护，或在温度为（202）的不流动的Ca(OH)2饱和溶液中养护。标准养护室内的试件应放在支架上，彼此间隔1020mm，试件表面应保持潮湿，并不得被水直接冲淋。同条件养护试件的拆模时间可与实际构件的拆模时间相同，拆模后，试件仍需保持同条件养护。标准养护龄期为28d（从搅拌加水开始计时）。,试块强度检验评定,4抗压强度试验1）立方体抗压强度试验步骤应按下列方法进行：a、试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面与上下承压板面擦干净。b、将试件安放在试验机的下压板或垫板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直。试件的中心应与试验机下压板中心对准，开动试验机，当上压板与试件或钢垫板接近时，调整球座，使接触均衡。c、在试验过程中应连续均匀地加荷，混凝土强度等级C30时，加荷速度取每秒钟（0.30.5）MPa，混凝土强度等级C30且C60时，取每秒钟（0.50.8）MPa；混凝土强度等级C60时，取每秒钟（0.81.0）MPa.,试块强度检验评定,d、当试件接近破坏开始急剧变形时，应停止调整试验机油门，直至破坏。然后记录破坏荷载。2）立方体抗压强度试验结果计算及确定按下列方法进行：a混凝土立方体抗压强度应按下式计算：(6.0.5)式中fcc混凝土立方体试件抗压强度（MPa）；F试件破坏荷载（N）；A试件承压面积（mm2）混凝土立方体抗压强度计算应精确至0.1MPa。,试块强度检验评定,抗折试件加荷速率C30（0.020.05）MPa/s；C30且C60（0.050.08）MPa/s；C60（0.080.1）MPa/s。b强度代表值的确定应符合下列规定：取三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度代表值（精确至0.1MPa）；三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15时，则把最大及最小值一并舍除，取中间值作为该组试件的抗压强度代表值；如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15，则该组试件的强度不应作为评定的依据。,试块强度检验评定,四、评定砼强度的方法1、标准差已知的统计方法标准规定，当砼的生产条件在较长时间内能保持一致，同一品种砼的强度变异性能保持稳定时，应由连续的三组试件组成一个验收批，其强度应同时满足下列要求：mfcufcu,k+0.7。fcu,minfcu,k-0.7。当砼强度等级C20时，其强度的最小值还应满足下式要求：fcu,min0.85fcu,k,试块强度检验评定,当砼强度等级C20时,强度的最小值应满足下式要求：fcu,min0.9fcu,k式中mfcu同一检验批砼立方体抗压强度的平均值（MPa）fcu,k砼立方体抗压强度标准值（MPa）fcu,min同一检验批砼立方体抗压强度的最小值（MPa）。检验批砼立方体抗压强度的标准差（MPa）该值应根据按下列公式计算:精确到0.1（MPa）；当计算值小于2.5（MPa）时，应取2.5（MPa）；,试块强度检验评定,式中：fcu,i前一检验期内（该周期不应少于60天，也不得大于90天）同一品种、同一强度等级的第i组砼试件的立方体抗压强度代表值，精确到0.1（MPa）。n前一检验期内砼的样本容量，在该期间内样本容量不应少于45组。砼的生产条件在较长时间内能保持一致，是指同一品种的砼生产有可能在较长时期内，通过质量管理，维持原材料、设备、工艺以及人员配备的稳定，即使有所变化，也能很快地予以调整而恢复正常。这样就能使每批砼的强度变异性基本稳定，对于任务稳定、生产连续、工艺稳定、标准差稳定的预拌砼站，预制构件厂都可按上述方法评定砼强度。,试块强度检验评定,2、标准差未知的统计方法当砼的生产条件在较长时间内不能保持稳定时，或是在前一个检验期内同一品种混凝土没有足够的数据用以确定检验批砼立方体抗压强度的标准差时，应由不少于10组的试件组成一个检验批，其强度应同时满足下列公式的要求：mfcufcu,k+1Sfcufcu,min2 fcu,k,试块强度检验评定,式中mfcu同一检验批砼强度代表值的平均值fcu,min同一检验批砼各组试件强度代表值中的最小值fcu,k砼立方体抗压强度标准值1、2合格判定系数，按下表查取,试块强度检验评定,Sfcu同一检验批砼立方体抗压强度标准差，其值按本检验批砼的各组试件强度按下式计算，精确到0.01 MPa；式中fcu,i本检验批第i组砼试件的立方体抗压强度值；n本检验批砼试件的组数当Sfcu计算值2.5 MPa时，应取Sfcu=2.5 MPa。,试块强度检验评定,3、非统计方法评定标准规定，对零星生产的预制构件或现场拌制的小批量砼，当试件组数少于10 组的同一品种砼组成一个检验批，应按非统计法评定，其强度应同时满足下列条件：mfcu3fcu,kfcu,min4fcu,k当混凝土强度等级C60时，3取1.15，C60时取1.10；4取0.95。当一个检验批砼只有一组试件时，其强度应 3fcu,k。非统计法的验收界限与离散程度无关，是一个固定值，所以存在较大的错判和漏判可能。,试块强度检验评定,例：某施工现场集中搅拌生产C30级混凝土，留取试件10组，其标准养护28天抗压强度列于下表中，试评定这批砼是否合格。解：因无同类砼前期统计资料，故采用标准差未知的统计方法进行评定,试块强度检验评定,1、求验收批的平均值和标准差，33.9（N/mm2）3.94（N/mm2）Sfcu 2.5（N/mm2）Sfcu取3.94（N/mm2）,试块强度检验评定,2、计算平均值及最小值的验收界限mfcu及fcu,min,选合格判定系数：根据组数n10，查表5.1.3得11.15，20.90mfcu fcu,k1Sfcu301.153.9434.5（N/mm2）fcu,min2 fcu,k0.903027.0（N/mm2）3、检验结果评定mfcu33.9（N/mm2）mfcu34.5（N/mm2）fcu,min29.5（N/mm2）fcu,min27.0（N/mm2）该批砼判为不合格。,试块强度检验评定,（五）结构实体检验用同条件养护试件强度检验1、同条件养护试件的留置方式和取样数量，应符合下列要求：1）同条件养护试件所对应的结构构件或结构部位，应由监理（建设）、施工等各方共同选定；2）对混凝土结构工程中的各混凝土强度等级，均应留置同条件养护试件；3）同一强度等级的同条件养护试件，其留置的数量应根据混凝土工程量和重要性确定，不宜少于10组，且不应少于3组；4）同条件养护试件拆模后，应放置在靠近相应结构构件或结构部位的适当位置，并应采取相同的养护方法。,试块强度检验评定,2、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。3、同条件自然养护试件的等效养护龄期及相应的试件强度代表值，宜根据当地的气温和养护条件，按下列规定确定：1）等效养护龄期可取按日平均温度逐日累计达到600d时所对应的龄期，0及以下的龄期不计入；等效养护龄期不应小于14d，也不宜大于60d；,试块强度检验评定,2）同条件养护试件的强度代表值应根据强度试验结果按现行国家标准混凝土强度检验评定标准GBJ107的规定确定后，乘折算系数取用；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。4、冬期施工、人工加热养护的结构构件，其同条件养护试件的等效养护龄期可按结构构件的实际养护条件，由监理（建设）、施工等各方根据第二条的规定共同确定。,试块强度检验评定,二、砂浆试块的强度评定1、评定标准砂浆强度按单位工程，同品种、同强度等级砂浆为同一验收批，其试块抗压强度必须同时符合以下规定：1）验收批各组试块的平均强度不小于1.10fm,k；2）任一组试块的平均强度不小于0.85 fm,kfm,k设计强度等级值（N/mm2）同一验收批的砂浆试块应不少于3组，若仅一组或两组，则必须该组试块的平均强度1.10fm,k。,试块强度检验评定,2、验收批单位工程内，同品种、同强度等级砂浆为一批，为便于管理和评定分部工程的质量，应将基础和主体各作为一个验收批。多、高层建筑的主体，按施工组织设计划分为若干验收批。3、取样 每一楼层或250m砌体的各种强度等级的砂浆、每台搅拌机应至少取样一组，地面与楼地面每一层每1000不少于一组，当每层面积超过1000时，每增加1000增做一组，不足1000，按1000计。,试块强度检验评定,
