水工混凝土施工质量评定与验收的规范对比

马移军（山东省水利科学研究院，山东济南250014）



水工混凝土施工质量评定与验收的规范对比

马移军
（山东省水利科学研究院，山东济南250014）

【摘要】本文根据现行的相关八部规范标准，从工程质量评定与验收的方法上进行详细对比，对水利工程施工、监理、检测等有相应的参考价值。

【关键词】水工混凝土；质量评定；规范差异

混凝土是土木工程施工中最重要的建筑材料之一，其应用与发展过程中，也是人类对自然资源的开发、转移、消耗与报废的一个循环，大量的资源和能源消耗以及对环境的污染，直接威胁着人类的生态环境，而如何高效地利用有限的资源，减少对环境的污染是工程技术人员的一大重要课题。而混凝土在“十二五”期间的商品消耗量为6.03～15.54亿m3，对如此巨大的混凝土产量，怎样对其评定与验收，是一个必须解决和重视的首要问题。而在综合性的水利工程中往往也同时包括水工混凝土、房建、交通等行业所用的混凝土，对混凝土强度的评定与验收有各种评定办法，故不应采用单一的规范标准来评定，以确保工程施工混凝土的合格性。但因在具体的实施工程中有混用或错用的可能性，必须引起足够的重视。现就目前所用到的国标、行规对此问题加以阐述。

1　混凝土的评定标准与规范

国家标准有：《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107-2010。水利部规范有：《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL176-2007；《水闸施工规范》SL27-2014；《水工混凝土施工规范》SL677-2014。电力行业标准有：《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2015；《水工碾压混凝土施工规范》DL/T5112-2009；《水电水利工程锚喷支护施工规范》DL/T5181-2003；《水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术规范》DL/T5207-2005。

以上标准规范规程中的符号代表统一表述如下（参照GB/T50107-2010及SL176-2007）。

检验批：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。

mfcu为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；fcu，k为混凝土立方体抗压强度标准值，N/mm2，精确到0.1 N/mm2；fcu，min为同一检验批混凝土立方体抗压强度的最小值，N/mm2；Sfcu为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为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为合格评定系数；fcu，i为第i组混凝土试件的立方体抗压强度代表值；n为样本容量（前一检验期内的样本容量，在该期间内样本容量不应小于45）。

2　国家标准评定方法

1）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mfcu≥fcu，k+0.7σ0；fcu，min≥fcu，k-0.7σ0的规定。

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fcu，min≥0.85fcu，k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fcu，min≥0.9fcu，k要求。

当检验批混凝土强度标准差σ0计算值小于2.0 N/mm2时，应取2.5 N/mm2。

2）当样本容量不少于10组时，其强度应同时满足mfcu≥fcu，k+λ1·Sfcu；fcu，min≥λ2·fcu，k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：

当检验批混凝土强度标准差Sfcu计算值小于2.5 N/mm2时，应取2.5 N/mm2。混凝土强度的合格判定系数如表1。

表1　混凝土强度的合格判定系数

3）非统计方法评定，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，按非统计方法评定混凝土强度时，其强度应同时符合mfcu≥λ3·fcu，k；fcu，min≥λ4·fcu，k的规定。

表2　混凝土强度的非统计法合格评定系数

对评定为不合格的混凝土，可按国家现行的有关标准进行处理。

3　水利部规范评定方法

水利部规程SL76-2007评定办法与国家标准差别较大，分为普通混凝土、喷射混凝土和砌筑类混凝土三种类型。

3.1水工混凝土（按试件组数分3种情况）

1）样本容量n≥30时（混凝土试件可评为优良和合格），见表3。

表3　混凝土试块28 d抗压强度质量标准

2）同一标号（或强度等级）混凝土试件28 d龄期抗压强度的组数5≤n＜30时，混凝土试块强度应同时满足mfcu-0.7σ＞fcu，k；mfcu-1.6σ≥0.83fcu，k（当fcu，k≥20 MPa）；或≥0.80fcu，k（当fcu，k＜20 MPa）要求（n＜30时混凝土试件只能评定为合格）。

n组试件强度标准差σ计算公式如下：

当统计得到的σ＜2.0（或1.5）MPa时，应取σ＝2.0 MPa（fcu，k≥20 MPa）；σ＝1.5 MPa（fcu，k＜20 MPa）。

3）同一标号（或强度等级）混凝土试块28 d龄期抗压强度的组数5＞n≥2时，混凝土试块强度应同时满足mfcu≥1.15fcu，k；fcu，min≥0.95fcu，k要求（等同于国家标准n＜10的情况）。

4）同一标号（或强度等级）混凝土试块28 d龄期抗压强度的组数只有一组时，混凝土试块强度应满足mfcu≥1.15fcu，k要求。

3.2喷射混凝土（分2种情况）

喷射混凝土抗压强度检验评定规范与国标基本相同。

其中k1、k2为合格判定系数，按表4根据同批试件组数取值。

表4　喷射混凝土抗压强度合格判定系数

3.3砂浆与砌筑用混凝土

1）同一标号（或强度等级）试块组数n≥30时，28 d龄期的试块抗压强度应同时满足以下标准：强度保证率≥80%；任意一组试块强度不低于设计强度的85%；当fck＜20.0 MPa，Cv≤0.22；当fck≥20.0 MPa，Cv＜0.18。

3.4《水闸施工规范》SL27-2014

该规范继承了SL176-2007的评定规程。当n≥30、5≤n＜30、2≤n＜5时，以及只有一组时，延续引用了SL176-2007的评定标准与国家标准，验收混凝土抗压强度平均值合格要求，但最后只有一组检验试块时没有提出对最小强度合格的要求。

3.5《水工混凝土施工规范》SL677-2014

该规范规定了混凝土的检验评定应以设计龄期抗压强度为准，当不足30组时可适当延长统计时段。其评定标准及强度保证率的计算同SL176-2007规程。但提出了混凝土设计龄期抗冻检验的合格率，素混凝土不应低于80%，钢筋混凝土不应低于90%，抗渗检验应满足设计要求。另混凝土生产质量水平应用现场试件28 d龄期抗压强度标准表示的概念（见表5）。

表5　混凝土生产质量水平

当试件的检测结果未能满足合格标准要求或对混凝土试件强度的代表性怀疑时，可从结构物中钻取混凝土芯样试件或采取无损检验方法，按有关标准规定对结构物的强度进行检测；如仍不符合要求，应对已建成的结构物，按实际条件验算结构的安全度，采取必要的补救措施或其他处理措施。另对已建成的结构物，应进行钻孔取芯或压水试验，根据工程施工的具体情况确定。对钢筋混凝土结构物应以无损检测为主，必要时采取钻孔法检测混凝土。

4　电力行业标准评定方法

1）《水工混凝土施工规范》DL/5144-2015。

（1）检验批混凝土设计龄期抗压强度平均值与最小值应同时满足mfcu≥fcu，k+0.2tσ0；fcu，min≥0.85fcu，k（≤C20）；fcu，min≥0.90fcu，k（＞C20）要求（对坝体而言）。其中t为概率度系数；σ0同前述。

（2）对水工结构混凝土（不含大坝混凝土）检验批混凝土抗压强度平均值、最小值和强度保证率应符合下列规定：①当n≥30时，mfcu≥fcu，k+ 0.4σ0，当30＜n≤10时，mfcu≥fcu，k+k1σ0；②最低抗压强度同上最低抗压强度的要求，评定系数见表6。

表6　混凝土强度的统计法合格评定系数

2）《水工碾压混凝土施工规范》（DL/T5112-2009）。验收批混凝土设计龄期抗压强度平均值与最小值应同时满足mfcu≥fcu，k+ktσ0；fcu，min≥0.75fcu，k（≤C9020）；fcu，min≥0.80fcu，k（＞C9020）要求。

其中k为合格判定系数，根据验收批统计组数，参照表7取值；t为概率度系数；σ0同前，其最小强度合格评定标准有所降低。本规范的特点是以长龄期90 d为设计龄期进行评定。

表7　合格判定系数k值表

3）《水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术规范》（DL/T5207-2005）。验收批混凝土设计龄期抗压强度平均值与最小值应同时满足mfcu，k≥fcu，k+ 0.74σ0；fcu，min≥0.90fcu，k要求。验收批混凝土抗压强度平均值合格要求mfcu，k≥fcu，k+0.74σ0，与国家GB/ T50107-2010、水利部SL176-2007基本相同，但略高，其最小值强度合格要求fcu，min≥0.90fcu，k与国家标准GB/T50107-2010相同，比SL176-2007规程低。

4）《水电水利工程锚喷支护施工规范》（DL/ T5181-2003）。对喷射混凝土抗压强度合格评定规定如下：

（1）永久支护工程的合格条件（n＞10组）为：mfcu，k≥0.9fcu，k+k1σ0；fcu，min≥k2fcu，k。

（2）临时支护工程的合格条件（n＞10组）为：mfcu，k≥fcu，k；fcu，min≥0.85fcu，k。

（3）同批组数n＜10的合格条件为：mfcu，k≥1.15fcu，k；fcu，min≥0.95fcu，k。

其中k1，k2为合格判定系数，按表4根据同批试件组数取值。检验批混凝土抗压强度平均值合格要求（fcu，k≥0.9fcu，k+k1σ0）与国家标准GB/ T50107-2010基本相同，与水利部规范SL176-2007相对应是重要工程、一般工程以及n＜10时的评判条件。

5　实例比较

以上介绍的8部现行规范混凝土抗压强度合格评定标准有较大的差别。现以C25强度保证率95%，抗压强度标准差4.0 MPa，检验批组数以25组为例。按以上各规范要求的平均抗压强度进行计算，计算结果见表8。

由表8可见：DL/T5181-2003规范要求的检验批平均抗压强度28.9 MPa为最大；DL/T5112-2009规范（碾压混凝土规范）要求的验收批平均抗压强度26.52 MPa最小，两者相差2.38 MPa。

在25组的情况下，国家标准GB/T50107-2010其最小值21.25 MPa是可以接受的，水利部现行3部标准其实质是一样的，在2个条件中，取大值为接收条件。电力行业规范以《水电水利锚喷支护施工规范》DL/T5181-2003为最严要求。在《水工碾压混凝土施工规范》DL/T5112-2009中，最小值20.0 MPa是可以接受的。

表8　各种规范检验批混凝土抗压强度合格要求计算结果

6　结论

通过对以上8部现行规范标准的分析对比，可得出如下结论：

1）当同一批混凝土试块较多时，不少于10组，并非要求每一组的强度检测值都达到设计值，因规范中不同情况下，可以接收的混凝土试块检测值为80%，也是合格的。只要该批统计结果合格即可。

2）当混凝土试块组数预留较少（小于10组）时，不是每一组试块的检测值都刚好达到设计值时就认为该批是合格的，只有小于标准值的1.15倍才认为该批是合格的。故施工中应尽量多地留置检测试样，以减少用非统计方法进行评定。

3）在工程的具体实施过程中，用哪一个规范进行评定结果差别较大。通过分析比较可知，在工程开工前，针对不同工程要有不同的施工技术方案，经过工程项目监理部审批，约定好用哪一个规范进行工程的质量评定是十分必要的。

4）通过对各规范的评述可见，对混凝土的分部工程或单位工程，只有当检测组数足够大时（n＞30），才能进行优良等级的评定，否则只能是按合格等级评定。

5）在对工程留置试块的过程中，一定要保证外部条件的可重现性，以减少混凝土试块检测值的变化，避免造成数据的离散性偏大。故虽然每组试块都均大于设计值，也可能被评定为不合格。

6）在对待工程检验批评定不合格处理方面要慎重处理。

（责任编辑赵其芬）

【中图分类号】TV5

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2016）-03-0001-04

收稿日期：2016-02-10

作者简介：马移军（1964—），男，研究员