混凝土强度检验评定标准 [附条文说明] GB/T50107-2010

2 术语和符号

2．1 术语

2．1．1 混凝土 concrete
    由水泥、骨料和水等按一定配合比，经搅拌、成型、养护等工艺硬化而成的工程材料。

2．1．2 龄期 age of concrete
    自加水搅拌开始，混凝土所经历的时间，按天或小时计。

2．1．3 混凝土强度 strength of concrete
    混凝土的力学性能，表征其抵抗外力作用的能力。本标准中的混凝土强度是指混凝土立方体抗压强度。

2．1．4 合格性评定 evaluation of conformity
    根据一定规则对混凝土强度合格与否所作的判定。

2．1．5 检验批 inspection batch
    由符合规定条件的混凝土组成，用于合格性评定的混凝土总体。

2．1．6 检验期 inspection period
    为确定检验批混凝土强度的标准差而规定的统计时段。

2．1．7 样本容量 sample size
    代表检验批的用于合格评定的混凝土试件组数。

2．2 符号

    mf_cu——同一检验批混凝土立方体抗压强度的平均值；
    f_cu,k——混凝土立方体抗压强度标准值；
    f_cu,min——同一检验批混凝土立方体抗压强度的最小值；
    ——标准差未知评定方法中，同一检验批混凝土立方体抗压强度的标准差；
    σ₀——标准差已知评定方法中，检验批混凝土立方体抗压强度的标准差；
    λ₁，λ₂，λ₃，λ₄——合格评定系数；
    f_cu,i——第i组混凝土试件的立方体抗压强度代表值；
    n——样本容量。

4 混凝土的取样与试验

4．1 混凝土的取样

4．1．1 混凝土的取样，宜根据本标准规定的检验评定方法要求制定检验批的划分方案和相应的取样计划。

4．1．2 混凝土强度试样应在混凝土的浇筑地点随机抽取。

4．1．3 试件的取样频率和数量应符合下列规定：
    1 每100盘，但不超过100m³的同配合比混凝土，取样次数不应少于一次；
    2 每一工作班拌制的同配合比混凝土，不足100盘和100m³时其取样次数不应少于一次；
    3 当一次连续浇筑的同配合比混凝土超过1000m³时，每200m³取样不应少于一次；
    4 对房屋建筑，每一楼层、同一配合比的混凝土，取样不应少于一次。

4．1．4 每批混凝土试样应制作的试件总组数，除满足本标准第5章规定的混凝土强度评定所必需的组数外，还应留置为检验结构或构件施工阶段混凝土强度所必需的试件。

4．2 混凝土试件的制作与养护

4．2．1 每次取样应至少制作一组标准养护试件。

4．2．2 每组3个试件应由同一盘或同一车的混凝土中取样制作。

4．2．3 检验评定混凝土强度用的混凝土试件，其成型方法及标准养护条件应符合现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T 50081的规定。

4．2．4 采用蒸汽养护的构件，其试件应先随构件同条件养护，然后应置入标准养护条件下继续养护，两段养护时间的总和应为设计规定龄期。

4．3 混凝土试件的试验

4．3．1 混凝土试件的立方体抗压强度试验应根据现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T 50081的规定执行。每组混凝土试件强度代表值的确定，应符合下列规定：
    1 取3个试件强度的算术平均值作为每组试件的强度代表值；
    2 当一组试件中强度的最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15％时，取中间值作为该组试件的强度代表值；
    3 当一组试件中强度的最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15％时，该组试件的强度不应作为评定的依据。
    注：对掺矿物掺合料的混凝土进行强度评定时，可根据设计规定，可采用大于28d 期的混凝土强度。

4．3．2 当采用非标准尺寸试件时，应将其抗压强度乘以尺寸折算系数，折算成边长为150mm的标准尺寸试件抗压强度。尺寸折算系数按下列规定采用：
    1 当混凝土强度等级低于C60时，对边长为100mm的立方体试件取0．95，对边长为200mm的立方体试件取1．05；
    2 当混凝土强度等级不低于C60时，宜采用标准尺寸试件；使用非标准尺寸试件时，尺寸折算系数应由试验确定，其试件数量不应少于30对组。

5 混凝土强度的检验评定

5．1 统计方法评定

5．1．1 采用统计方法评定时，应按下列规定进行：
    1 当连续生产的混凝土，生产条件在较长时间内保持一致，且同一品种、同一强度等级混凝土的强度变异性保持稳定时，应按本标准第5．1．2条的规定进行评定。
    2 其他情况应按本标准第5．1．3条的规定进行评定。

5．1．2 一个检验批的样本容量应为连续的3组试件，其强度应同时符合下列规定：

    检验批混凝土立方体抗压强度的标准差应按下式计算：

    当混凝土强度等级不高于C20时，其强度的最小值尚应满足下式要求：

    当混凝土强度等级高于C20时，其强度的最小值尚应满足下列要求：

    式中：mf_cu——同一检验批混凝土立方体抗压强度的平均值(N／mm²)，精确到0．1(N／mm²)；
          f_cu,k一—混凝土立方体抗压强度标准值(N／mm²)，精确到0．1(N／mm²)；
          σ₀——检验批混凝土立方体抗压强度的标准差(N／mm²)，精确到0．01(N／mm²)；当检验批混凝土强度标准差σ₀计算值小于2．5N／mm²时，应取2．5N／mm²；
          f_cu,i——前一个检验期内同一品种、同一强度等级的第i组混凝土试件的立方体抗压强度代表值(N／mm²)，精确到0．1(N／mm²)；该检验期不应少于60d，也不得大于90d；
          n——前一检验期内的样本容量，在该期间内样本容量不应少于45；
          f_cu,min——同一检验批混凝土立方体抗压强度的最小值(N／mm²)，精确到0．1(N／mm²)。

5．1．3 当样本容量不少于10组时，其强度应同时满足下列要求：

    同一检验批混凝土立方体抗压强度的标准差应按下式计算：

    式中：——同一检验批混凝土立方体抗压强度的标准差(N／mm²)，精确到0．01(N／mm²)；当检验批混凝土强度标准差计算值小于2．5N／mm²时，应取2．5N／mm²；
          λ₁，λ₂——合格评定系数，按表5．1．3取用；
          n——本检验期内的样本容量。

表5．1．3 混凝土强度的合格评定系数

5．2 非统计方法评定

5．2．1 当用于评定的样本容量小于10组时，应采用非统计方法评定混凝土强度。

5．2．2 按非统计方法评定混凝土强度时，其强度应同时符合下列规定：

式中：λ₃，λ₄——合格评定系数，应按表5．2．2取用。

表5．2．2 混凝土强度的非统计法合格评定系数

5．3 混凝土强度的合格性评定

5．3．1 当检验结果满足第5．1．2条或第5．1．3条或第5．2．2条的规定时，则该批混凝土强度应评定为合格；当不能满足上述规定时，该批混凝土强度应评定为不合格。

5．3．2 对评定为不合格批的混凝土，可按国家现行的有关标准进行处理。

2 术语和符号

2．1 术 语

2．1．1 本条规定了混凝土的基本组成和生产工艺。随着混凝土技术的发展，现代的混凝土组成往往还包括外加剂和矿物掺合料等。

2．1．5 检验批在《混凝土强度检验评定标准》GBJ 107-87中称为验收批。

4 混凝土的取样与试验

4．1 混凝土的取样

4．1．1 根据采用的检验评定方法，制定检验批的划分方案和相应的取样计划，是为了避免因施工、制作、试验等因素导致缺少混凝土强度试件。

4．1．2 对混凝土强度进行合格评定时，保证混凝土取样的随机性，是使所抽取的试样具有代表性的重要条件。此外考虑到搅拌机出料口的混凝土拌合物，经运输到达浇筑地点后，混凝土的质量还可能会有变化，因此规定试样应在浇筑地点抽取。预拌混凝土的出厂和交货检验与现行国家标准《预拌混凝土》GB／T 14902的规定相同。

4．1．3 应用统计方法对混凝土强度进行检验评定时，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。在制定取样频率的要求时，考虑了各种类型混凝土生产单位的生产条件及工程性质的特点，取样频率既与搅拌机的搅拌盘(罐)数和混凝土总方量有关，也与工作班的划分有关。这样规定，对不同规模的混凝土生产单位和施工现场都有较好的实用性。
    一盘指搅拌混凝土的搅拌机一次搅拌的混凝土。一个工作班指8h。
    当一次连续浇筑同配合比的混凝土超过1000m³时，整批混凝土均按每200m³取样不应少于一次。

4．1．4 每批混凝土应制作的试件数量，应满足评定混凝土强度的需要。对用以检查混凝土在施工(生产)过程中强度的试件，其养护条件应与结构或构件相同，它的强度只作为评定结构或构件能否继续施工的依据，两类试件不得混同。

4．2 混凝土试件的制作与养护

4．2．1～4．2．3 混凝土试件的成型和养护方法，应考虑其代表性。对用于评定的混凝土强度试件，应采用标准方法成型，之后置于标准养护条件下进行养护，直到设计要求的龄期。

4．2．4 采用蒸汽养护的构件，考虑到混凝土经蒸汽养护后，对其后期强度增长(指设计规定龄期)存在不利的影响，因此规定在评定蒸汽养护构件的混凝土强度时，其试件应先随构件同条件养护，然后置入标养室继续养护，两段养护时间的总和等于设计规定龄期。

4．3 混凝土试件的试验

4．3．1 试验误差能够导致一组内3个试件的强度试验结果有较大的差异。试验误差可用盘内变异系数来衡量。国内外试验研究结果表明，盘内混凝土强度变异系数一般在5％左右。本条文规定，当组内3个试件强度的最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15％时，也即3倍的盘内变异系数时，应舍弃最大值和最小值，而取中间值为该组试件强度的代表值。这种规定造成的检验误差，与取组内平均值方案造成的检验误差比较，两者差别不大，但取中间值应用方便。
    为了改善混凝土性能和节能减排，目前多数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，本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。

4．3．2 当采用非标准尺寸试件将其抗压强度折算为标准尺寸试件抗压强度时，折算系数需要通过试验确定。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。
    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。

5 混凝土强度的检验评定

5．1 统计方法评定

5．1．1～5．1．3 对本节各条说明如下：
    1 根据混凝土强度质量控制的稳定性，本标准将评定混凝土强度的统计法分为两种：标准差已知方案和标准差未知方案。
    标准差已知方案：指同一品种的混凝土生产，有可能在较长的时期内，通过质量管理，维持基本相同的生产条件，即维持原材料、设备、工艺以及人员配备的稳定性，即使有所变化，也能很快予以调整而恢复正常。由于这类生产状况，能使每批混凝土强度的变异性基本稳定，每批的强度标准差σ₀可根据前一时期生产累计的强度数据确定。符合以上情况时，采用标准差已知方案，即第5．1．2条的规定。一般来说，预制构件生产可以采用标准差已知方案。
    标准差已知方案的σ₀由同类混凝土、生产周期不应少于60d且不宜超过90d、样本容量不少于45的强度数据计算确定。假定其值延续在一个检验期内保持不变。3个月后，重新按上一个检验期的强度数据计算σ₀值。
    此外，标准差的计算方法由极差估计法改为公式计算法。同时，当计算得出的标准差小于2．5N／mm²时，取值为2．5N／mm²。
    标准差未知方案：指生产连续性较差，即在生产中无法维持基本相同的生产条件，或生产周期较短，无法积累强度数据以资计算可靠的标准差参数，此时检验评定只能直接根据每一检验批抽样的样本强度数据确定，即第5．1．3条的规定。为了提高检验的可靠性，本标准要求每批样本组数不少于10组。
    2 本次修订对《混凝土强度检验评定标准》GBJ 107-87中标准差未知统计法的修改原则如下：
    将原验收界限前面的系数去掉，即[0．9f_cu,k]改为[1．0f_cu,k]，并把验收函数系数λ₁调整为：

并取消《混凝土强度检验评定标准》GBJ 107-87第4．1．3条公式中≥0．06f_cu,k的规定。
    验收函数中的λ₁系数确定如下：根据《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001第3．0．5条的规定，生产方风险和用户方风险均应控制在5％以内。同时，设定可接收质量水平AQL＝f_cu,k＋1．645σ(可接收质量水平相当于f_cu,k具有不低于95％的保证率)，极限质量水平LQ＝f_cu,k＋0．2533σ(极限质量水平相当于f_cu,k具有不低于60％的保证率)。调整λ₁的值，采用蒙特卡罗(Monte-Carlo)法进行多次模拟计算，在生产方供应的混凝土质量水平较好(数据离散性较小)的情况下，得到生产方风险(即错判概率α)和用户方风险(漏判概率β)基本可控制在5％左右；当混凝土质量水平较差(数据离散性较大)时，也能使用户方风险始终控制在5％以内。
    本标准新方案与原标准的对比计算结果表明，新方案均严于原标准。对小于C30的混凝土，两者相差不大。但随着混凝土强度等级的提高(标准差随之降低)，新方案比原标准越来越严格，但仍在适度范围。
    在第5．1．2条、5．1．3条中规定强度标准差计算值不应小于2．5N／mm²，是因为在实际评定中会出现过小的现象。其原因往往是统计的混凝土检验期过短，对混凝土强度的影响因素反映不充分造成的。虽然也有质量控制好的企业可以达到这样的水平，但对于全国平均水平来讲，是达不到的。
    公式(5．1．2-2)、(5．1．2-4)、(5．1．2-5)及(5．1．3-2)是关于最小值限制条件，其作用旨在防止出现实际的标准差过大情况，或避免出现混凝土强度过低的情况。

5．2 非统计方法评定

5．2．2 《混凝土强度检验评定标准》GBJ 107-87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C60及以上强度等级的高强混凝土评定作了适当调整。