混凝土強度檢驗評定實踐的主要問題與建議

吳 亮，張海江，劉之淵，周緒旭，李成濤，喬 峰

（1.鎮江市建設工程質量監督站，江蘇 鎮江 212000；2.南京工程學院，江蘇 南京 211167；3.張家港市建筑工務處，江蘇 張家港 215600）

0 引言

混凝土是由水泥、骨料和水按照一定的配合比拌和在一起，經凝結和硬化形成的人工石材。抗壓強度是直接影響混凝土結構安全度的主要因素。為了保證混凝土強度滿足施工圖設計文件要求，采用質量檢驗技術判定新拌混凝土強度等級、結構實體混凝土強度是國內外混凝土學者和工程師一直關注的問題。

有學者建議在即將澆筑前檢測新拌混凝土配合比的一致性，這是比較理想的方式，但由于試驗過于復雜及精度問題，這種檢測尚未進入工程實踐［1］。出于簡單實用原因，采用硬化的標養試件作為一個檢驗批的混凝土強度的評定依據，推薦采用同養試件評定結構實體混凝土強度［2］。雖然回彈法、射釘法和超聲波法等無損檢測方法也可被用于推定混凝土結構實體強度，但各國依然將試件強度作為檢驗評定混凝土強度的根本依據［3］，運用抽樣檢驗技術制訂工程建設標準進行混凝土強度評定［4］。

我國 GB/T 50107－2017《混凝土強度檢驗評定標準》［5］（以下簡稱“《標準》”）自 1988 年 3 月 1 日正式實施后經修訂至今已有 30 余年，但在工程實踐中違反《標準》進行混凝土試件取樣、養護和強度評定的現象依然存在。此外，回彈法已經成為處理評定為不合格批的混凝土的一種驗收標準，這是值得商榷問題。因此，本文立足某地區工程建設實際，先闡述當前混凝土檢驗評定存在的主要問題，后從建設工程質量的政府監管角度提出若干建議，以供有關人員參考。

1 主要問題

1.1 試件的真實性和代表性受質疑

混凝土試件的真實性和代表性受到質疑，主要存在試件造假行為［6］，導致檢驗批的混凝土強度評定結果不能真實地反映結構實體強度，以至于評定結果的可信度較低，甚至人們不相信評定結果。表 1 為某工程的 C 40 混凝土強度情況。由 6 組試件代表的批混凝土強度評定結果為合格，但回彈法和鉆芯修正法的結果為不符合設計強度等級要求。這種現象造成的嚴重后果的典型案例是山東省濟南市章丘區的中康綠城百合花園項目，因部分樓層的混凝土強度等級不滿足設計要求，導致 4 棟已接近封頂的高層住宅被全部拆除后重建，其建筑面積共計約 4 萬 m2［7］。

表1 某工程的 C40 混凝土強度情況

1.2 檢測報告的錯誤

對于混凝土試件的真實性和代表性的問題，江蘇省規范性文件《關于明確遠程監控有關問題的通知》（蘇建質監〔2009〕6 號）規定，當強度代表值＜85% 標準強度（設計文件規定的強度等級）的試件，在檢測報告備注欄中被標注“不合格”；為85 %～95 % 標準強度的，標注“異常”（見表 2）。對試件強度代表值備注“異常”和“不合格”的判斷性、結論性詞匯貌似是合理的，但實質上是存在錯誤和不妥的，可能是導致試件被剔除檢驗批的一個原因。

表2 檢測報告及結構實體檢測

1.3 檢驗批評定與回彈法

1.3.1 試件被剔除后再評定檢驗批

當檢測報告中的強度代表值被標注不合格和異常時，試件被剔除檢驗批、不再參加批混凝土強度的評定。采用回彈法或取芯法推定被剔除檢驗批的試件代表的結構實體強度（見表 2）。如果推定結果達到設計強度等級，且評定結果為合格，則認為該檢驗批的混凝土強度符合設計要求。

當不存在所謂的異常和不合格的試件，每組試件強度代表值都大于 95 % 標準值，該批混凝土強度評定結果為不合格時，將較小的試件強度代表值逐個剔除檢驗批，直至其他試件代表的檢驗批評定結果為合格（見表 3）。在表 3 中，先剔最小值 28.5 MPa，批混凝土強度評定結果依然為不合格；再剔除較小值 28.7 MPa，評定結果為合格。對較小值試件的處理方式即所謂的異常和不合格的試件。

表3 C30 混凝土強度評定示例

在上述做法中，包括所謂的異常和不合格的試件在內，較小值強度值的試件被剔除檢驗批，不參加檢驗批混凝土強度的評定，違反《標準》規定。

1.3.2 無效試件被處理

《標準》規定：如果一組試件中強度的最大值或最小值與中間值之差超過中間值的 15 % 時，該組試件的強度不作為評定的依據，即無效試件（見表 1）。《標準》未要求對無效試件代表的混凝土結構實體部位進行檢測。但在工程實踐中，存在對無效試件代表的結構實體部位進行檢測推定的實踐。這種實踐的合理性值得思考。

1.3.3 回彈法成為一種驗收標準

回彈法不僅被應用于上述做法，而且工程實踐還存在一種不成文的規定，即使檢驗批混凝土強度的評定結果為合格，仍要求在主體分部驗收前采用回彈法檢測推定結構實體強度。如果推定的結構實體強度滿足設計要求，則符合組織主體分部驗收的條件。不僅如此，GB 50204－2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》［2］（以下簡稱“《規范》”）指出，當標養試件代表的檢驗批混凝土強度評定不合格時，可以采用回彈法推定結構實體中的混凝土強度。這些都表明，回彈法已經成為檢測推定結構實體強度的一種驗收標準。但這值得商榷，詳見下文分析與討論的相應部分。

2 分析與討論

2.1 試件的真實性和代表性

混凝土強度質量驗收屬于一次抽樣檢驗，根據混凝土試件的樣本質量情況來推斷新拌混凝土和實體混凝土的質量情況，所以混凝土試件代表檢驗批混凝土的真實性至關重要，否則評定結果不可靠、不可信、不可用。目前，在預拌混凝土攪拌站內進行混凝土試件取樣、制作和養護已經成為主流做法，甚至包括同養試件在內，使試件的真實性和代表性倍受質疑，因為只有預拌混凝土攪拌廠知道試件的真實情況、試件的個體是否來自實體混凝土的總體。這種現象的根本原因可能是《建設工程質量管理條例》［8］（以下簡稱“《條例》”）中的“取樣”范疇存在歧義，主要原因是施工現場的標準養護室、養護池或養護箱達不到標準養護條件及試件易被調換［9-10］。

《條例》僅明確要求混凝土試件在施工現場取樣，未確切指出在現場進行試件的制作和養護。《標準》第 4 章的混凝土的取樣與試驗包括 4 個工序：混凝土的取樣、試件的制作與養護、試件的試驗。從章節標題來看，大范疇的取樣包含取樣、制作與養護 3 個工序；從詞匯角度出發，小定義的取樣僅僅就是取樣。《條例》中的“取樣”是大范疇的還是小定義的取樣，存在“仁者見仁，智者見智”的問題，為在預拌攪拌廠內進行試件制作和養護提供了理由，誘導在預拌攪拌廠進行試件取樣。

2.2 檢測報告的錯誤

當試件強度小于 0.85 倍標準強度時，無論是統計方法還是非統計方法評定，批混凝土強度評定結果都是不合格。因此，在檢測報告中對試件強度代表值標注不合格的做法貌似是合理的，但實質上是錯誤的。因為它混淆了試件的“組”與強度評定的“檢驗批”的概念［11］。試件強度以組為單位，只有是否有效，是否可用于評定，不存在是否合格的標準；強度合格性評定以檢驗批為單位，結果分為合格與不合格。

在統計方法評定中，當試件強度小于 0.85 倍標準強度時，批混凝土評定結果為不合格；在非統計方法中，當存在小于 0.95 倍標準強度的試件強度時，檢驗批評定結果為不合格，所以為 85 %～95 % 標準強度的試件強度代表值被標注異常。但是，所謂的異常并不異常。由《標準》可知，當試件組數多于 15 組時＞85 % 標準強度的、少于 15 組時＞90 % 標準強度的試件強度代表值是有效值，不是異常值；當適用于非統計方法評定時，如果存在 85 %～95 % 標準強度的試件強度，那么批混凝土強度評定結果為不合格，不是所謂的異常。對同養試件備注異常、不合格的行為更不合理，因為同養試件強度除以系數 0.88 后再按《標準》進行結構實體強度評定［2］。所以，這種不考慮評定方法、試件組數、養護條件，對為85 %～95 % 標準強度的試件強度代表值標注“異常”的一刀切做法并非十分妥當。

2.3 試件被剔除檢驗批

對于＜85 % 標準強度的標養試件強度代表值被剔除檢驗批、采用檢測推定該組試件代表的結構實體部位強度的做法值得商榷。目前，這種做法似乎得到兩個標準條文支持：一是當混凝土（標養）試件強度評定不合格時，應委托具有資質的檢測機構按國家現行有關標準的規定對結構構件中的混凝土強度進行檢測推定［2］；二是明顯不合格的個體不納入檢驗批，但應進行處理［12］。

1）“當混凝土試件強度評定不合格時”這個條件存在歧義。混凝土試件強度以“組”為單位，“評定不合格”以“批”為單位。由《規范》第 7.4.1 條的條文說明可知，混凝土強度等級是針對檢驗批而言，并非指一組或幾組試件強度代表值。即使對結構實體進行回彈法檢測，也應該是一批混凝土對應的實體部位，而不是一組試件對應的實體部位。

2）混凝土試件強度代表值總體符合正態分布，存在出現較小值或較大值的可能性，所以隨意否認強度測試結果的行為是沒有依據且不可取的。不加區別地丟棄測試結果會嚴重扭曲強度分布，將會造成結果分析不可靠。在試件取樣、制作、養護和壓力試驗過程中，如果發現單個試件存在可疑的異常變量，與同組中的其他試件偏離很大，可以將這個試件剔除［13］。但是一個試件不是一組試件。一組試件由 3 個試件組成。如果一組試件強度代表值有效，那么不存在將它剔除檢驗批的理由。所以，＜85 % 標準強度的標養試件強度代表值不能被定義為“明顯不合格個體”，應參與檢驗批評定。

將試件剔除檢驗批的行為違背《標準》中關于評定程序和方法的相關要求，實質上是對混凝土評定設置前提條件，由《標準》的兩個評定標準變成一個評定標準。此外，在每組標養混凝土試件強度代表值都大于強度標準值、但批混凝土強度評定結果為不合格的情況下，將較小值逐個剔除檢驗批后再評定檢驗批的做法更是嚴重地違反批混凝土檢驗評定準則。

2.4 無效試件被處理

從檢驗評定方法來看，試件組數對選擇評定方法起決定性作用，評定方法影響批混凝土評定結果。無效試件組數增多，意味著有效試件組數減少，評定合格條件相對更為嚴格。一種極端假設，如果所有試件強度均為無效，那么等同于未留置試件，應對批混凝土進行處理。因此，沒有必要單獨對無效試件代表的結構部位進行檢測推定。

2.5 回彈法與檢驗批不合格

2.5.1 回彈法不能作為驗收標準

回彈法的原則是彈性體的回彈取決于抵御外物侵入的表面硬度。但是混凝土的硬度和強度之間沒有特定的關系，因此回彈法不能直接測定混凝土強度的絕對值，需要根據實驗研究給定混凝土的強度與硬度關系，間接地推定強度——通過試塊或者芯樣強度數據回歸分析獲得［14］。而且，回彈儀活塞與混凝土表面的垂直度、活塞向上還是向下、混凝土表面的水飽和度都會影響被測混凝土強度，如圖 1 所示。因此，回彈法不能用于驗收檢測［1］。若采用單純回彈法評定混凝土強度質量，容易對混凝土實際強度造成一定誤判［15］。

圖1 混凝土抗壓強度與回彈值的關系

2.5.2 回彈法與檢驗批不合格

《規范》指出，當未取得同條件養護試件強度或同條件養護試件強度不符合要求時，可采用回彈—取芯法進行檢驗。強制性條款“混凝土的強度等級必須符合設計要求”是基于標養試件強度進行評定的，而不是以同養試件強度評定，說明標養試件強度的作用至少不低于同養試件，甚至可以說前者更重要。如果當同養試件代表的檢驗批評定結果不合格時采用回彈-取芯法檢測結構實體強度，那么當標養試件強度代表的檢驗批的評定結果為不合格時，應該采用取芯法，或至少采用回彈-取芯法檢測推定結構實體強度，不應采用回彈法，否則會降低“混凝土強度等級必須符合設計要求”的強制性條款地位。

所以，將試件強度剔除檢驗批、采用回彈法檢測推定該組試件強度代表的結構實體強度的做法不僅破壞混凝土強度的評定準則，由單一的評定方式變成回彈法和評定法聯合的方式，而且由于回彈法自身理論存在不足，會導致推定的混凝土強度等級受到質疑，從而削弱“混凝土強度等級必須符合設計要求”的強制性條款地位。

3 建議

3.1 試件取樣與養護

1）修改《條例》，明確混凝土試件應在施工現場進行取樣、制作和養護，如違反，責令整改并采取罰款、停業整頓、減低資質或吊銷資質證書等措施。

2）加大監督檢查的頻數和力度，依據法規（地方法規）從嚴或加重處罰人為性造假行為，震懾主動性的造假（作弊）意識和行為，解決治本問題。為保證混凝土試件真實性和代表性，可以嘗試采用射頻識別技術解決試件易被調換的問題，解決治標問題。

3）加強對標準養護室、養護池或養護箱的管理方面的質量行為的監督檢查，加強對標準養護室、養護池或養護箱的氧化設施的監督，確保施工現場滿足標準養護條件。

3.2 混凝土強度評定

1）向省級行政管理部門說明對試件強度代表值備注“不合格”和“異常”的不合理性，建議取消在檢測報告中對試件強度代表值備注的規定。

2）加大監督檢查的頻數和力度，禁止將強度較小值的試件剔除檢驗批的評定做法。當標養試件強度代表的檢驗批的評定結果為不合格時，應采用取芯法或至少采用回彈-取芯法檢測推定該批結構實體的混凝土強度。

3）行政主管部門應加強宣貫工作，引導行業人員掌握混凝土強度評定的程序和基本原理，促使行業人員理解試件的“組”與混凝土評定的“批”之間的區別與聯系，正確對待無效試件。

4 結語

混凝土試件的真實性和代表性受質疑，導致人們不再相信檢驗批評定結果，傾向于回彈法檢測推定的結構實體強度，形成回彈法成為一種驗收標準的事實，是目前混凝土強度檢驗評定的最大問題，應當給予高度重視。將強度較小值剔除后再進行檢驗批混凝土強度評定的做法不符合《標準》要求，是一種人為性的錯誤行為，應堅決禁止。