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混凝土同条件养护试件的留置和强度评定
发布时间 ：
2014-08-30
所谓混凝土同条件养护试件，是指采取与结构构件相同的养护方法的混凝土试件。同条件养护试件具有与结构混凝土相同的原材料、配合比和养护条件，能有效代表混凝土结构实体的实际质量，可以为模板拆除、预应力张拉、构件吊装等提供依据，在施工过程中起着至关重要的作用。
2 工程实践中混凝土同条件养护试件留置、强度评定的几个问题
GB 50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》（2011年进行了局部修订）已经实施了11年，GBJ 107-1987《混凝土强度检验评定标准》更是实施了20多年（GB/T 50107-2010《混凝土强度检验评定标准》只是对GBJ107-1987进行了部分修订），但是混凝土试件的留置和强度评定方面依然存在很多问题，尤其是混凝土同条件养护试件的留置和强度评定等在实际操作中存在以下五个方面的问题。
（1）留置范围不准确。部分地区政府质量监督部门要求对所有强度等级的混凝土均留置同条件养护试件，甚至是垫层、填充墙砌体构造柱等不涉及结构安全的部位。
（2）留置数量不足。谈到混凝土同条件养护试件的留置数量问题，目前很多施工单位的技术人员理解成了“同条件养护试件不少于3组”就行了，其依据正是GB 50204-2002（2011年版）《混凝土结构工程施工质量验收规范》第D.0.1条第3款“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”。另外一方面，目前施工现场大部分只重视留置用于结构实体检验的混凝土同条件养护试件，忽视了模板拆除、预应力张拉等所需要的同条件养护试件，并且也没有根据拟采用的评定方法进行留置同条件养护试件。
（3）部分施工单位的试验员将同条件养护试件放置在与结构实体不同的环境中，形成了“非同条件养护试件”。
（4）由于很多施工单位不重视同条件养护试件的留置，很多情况下只留置了最低要求的3组，从而只能采用非统计法进行评定，在混凝土强度等级较高的情况下很可能出现评定不合格的问题。
（5）无论混凝土同条件养护试件评定合格与否，某些地区政府质量监督部门均要求施工现场必须进行回弹等形式的结构检测。
3 针对上述问题的分析
针对以上混凝土同条件养护试件的有关问题，笔者认真研究了GB 50204-2002（2011年版）《混凝土结构工程施工质量验收规范》、GB/T 50107-2010《混凝土强度检验评定标准》相关条文及其条文说明，在此提出一些自己的看法，供大家参考。
3.1 留置部位
在《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002（2011年版）的附录D.0.1条第1款规定：“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”。那么怎样来共同确定呢？也就是说确定部位的依据是什么呢？这就需要我们认真研究相关规范的相应条文，然后结合工程实际情况来进行确定。
GB 50204-2002（2011年版）《混凝土结构工程施工质量验收规范》第4.3.1条 “底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求；当设计无具体要求时，混凝土强度应符合表4.3.1的规定。”，其检验方法采用的是检查同条件养护试件强度试验报告，涉及的部位是梁、板及悬挑构件。
GB 50204-2002（2011年版）《混凝土结构工程施工质量验收规范》第6.4.1 条“预应力筋张拉或放张时，混凝土强度应符合设计要求；当设计无具体要求时，不应低于设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75%。”其检验方法采用的也是检查同条件养护试件试验报告，涉及的部位一般只有梁、板。
GB 50204-2002（2011年版）《混凝土结构工程施工质量验收规范》第7.1.3条“结构构件拆模、出池、出厂、吊装、张拉、放张及施工期间临时负荷时的混凝土强度，应根据同条件养护的标准尺寸试件的混凝土强度确定。”其条文说明是这样解释的：由于同条件养护试件具有与结构混凝土相同的原材料、配合比和养护条件，能有效代表结构混凝土的实际质量。在施工过程中，根据同条件养护试件的强度来确定结构构件拆模、出池、出厂、吊装、张拉、放张及施工期间临时负荷时的混凝土强度，是行之有效的方法。这里的结构构件涉及的一般是预制构件，在施工现场较少涉及。
GB 50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》第10.1.1 条“对涉及混凝土结构安全的重要部位应进行结构实体检验。结构实体检验应在监理工程师（建设单位项目专业技术负责人）见证下，由施工项目技术负责人组织实施。承担结构实体检验的试验室应具有相应的资质。”其条文说明是这样解释的：根据国家标准GB 50300-2001《建筑工程施工质量验收统一标准》规定的原则，在混凝土结构子分部工程验收前应进行结构实体检验。结构实体检验的范围仅限于涉及安全的柱、墙、梁等结构构件的重要部位。结构实体检验采用由各方参与的见证抽样形式，以保证检验结果的公正性。对结构实体进行检验，并不是在子分部工程验收前的重新检验，而是在相应分项工程验收合格、过程控制使质量得到保证的基础上，对重要项目进行验证性检查，其目的是为了加强混凝土结构的施工质量验收，真实地反映混凝土强度及受力钢筋位置等质量指标，确保结构安全。从条文说明可以明确看出这里的部位指的是涉及安全的柱、墙、梁等结构构件的重要部位。
综合研究分析GB 50204-2002（2011年版）《混凝土结构工程施工质量验收规范》的上述条文及其说明，我们可以得出以下的结论：混凝土同条件养护试件的留置的部位主要是柱、墙、梁、板等结构构件的重要部位，而对于混凝土垫层、填充墙砌体构造柱等不涉及结构安全的次要部位是没有必要留置的。这里的重要部位，应由监理单位结合施工单位共同确定，必要的时候由设计单位予以明确或确认。
3.2 留置数量的确定
在GB 50204-2002（2011年版）《混凝土结构工程施工质量验收规范》、GB/T 50107-2010《混凝土强度检验评定标准》中的相关内容对混凝土试件的留置作出了详细的规定，其中GB/T 50107-2010《混凝土强度检验评定标准》第4.1.1条规定“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”，其条文说明是这样解释的“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试件”；GB/T 50107-2010《混凝土强度检验评定标准》第4.1.4条规定“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”，其条文说明是这样解释的“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。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，两类试件不能混同”。
根据GB 50204-2002（2011年版）《混凝土结构工程施工质量验收规范》、GB/T 50107-2010《混凝土强度检验评定标准》的相关条文及其说明，我们不难得出混凝土同条件养护试件的留置数量应考虑以下两个方面：①结构实体检验。这一部分同条件养护试件的数量还应考虑到评定方法的选择，目前施工现场大量使用预拌混凝土，应优先选用统计法评定，尤其对于强度等级较高的混凝土最好留置不少于10组同条件养护试件；②模板支架拆除、预制构件吊装、预应力张拉等过程检验。这一部分同条件养护试件的数量尤其要注意的是拆除模板支架的需要，因为在进度紧张的情况下，施工单位由于模板配置不足很可能提前拆除，在气温较低、试件龄期较短的时候很可能出现试压达不到拆模要求的情况，在这种情况下必然要进行第二次甚至第三次试压。如果同条件养护试件留置数量不足，就可能无法完成此项工作，甚至会影响到结构实体检验。
要想彻底解决这一问题，就要做好事前控制工作，即项目监理机构应该要求施工单位在施工之前就根据施工组织设计结合工程实际情况制定详细可行的混凝土同条件试件留置方案。这也是有规范依据的，GB/T 50107-2010《混凝土强度检验评定标准》第4.1.1条规定“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”，其条文说明是这样解释的“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试件”。
3.3 同条件养护试件真实性
同条件养护试件应具有与结构混凝土相同的原材料、配合比和养护条件，才能有效代表混凝土结构实体的实际质量。如果不能完全达到上述条件，就形成了“非同条件养护试件”，也就使得试件失去了对结构实体检验的验证性。在这种情况下，评定得出的可能是错误的结论，如果是用于模板支架拆除、预应力张拉等过程检验，很可能出现严重的质量问题甚至是质量事故。因此，在施工过程中项目监理机构应要求施工单位将混凝土同条件养护试件放在焊制的钢筋笼内，并加锁放置于结构实体对应位置，监理人员在巡视过程中应重点关注试件的养护情况是否与结构实体相同，保证试件的真实性、代表性。
3.4 同条件养护试件的评定
GB/T50107-2010《混凝土强度检验评定标准》第3.0.4条的条文说明对评定方法的选择作出了详细说明“有条件的混凝土生产单位以及样本容量不少于10组时，均应采用统计法进行混凝土强度的检验评定。统计法由于样本容量大，能够更加可靠地反应混凝土的强度信息”。再者，商品混凝土是预拌混凝土厂生产的产品，其评定时必须采用统计方法，施工现场如采用非统计方法评定，等于是用不同的标准去检验同一产品，必然会产生不同的结果。
对比GB/T 50107-2010《混凝土强度检验评定标准》的5.2.2条与GB J107-1987《混凝土强度检验评定标准》的4.2.1条，对于采用非统计方法评定的唯一区别正是合格评定系数的选取，在GBJ 107-1987《混凝土强度检验评定标准》对于所有强度等级统一规定的是1.15，而GB/T50107-2010中对于混凝土强度等级C60及以上的改为1.1。其条文说明这样解释“《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87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出了适当调整”。
3.5 混凝土结构实体检验
目前，很多地区的政府质量监督部门都要求施工单位必须进行回弹、保护层厚度检测等形式的混凝土结构实体检验。政府加强质量控制的力度无可非议，但这无形中加重了施工单位或业主的经济负担。那么，到底在什么情况下才必须采用回弹法等形式的结构检测呢？
GB 50204-2002（2011年版）《混凝土结构工程施工质量验收规范》第10.1.3 条规定“对混凝土强度的检验，应以在混凝土浇筑地点制备并与结构实体同条件养护的试件强度为依据。混凝土强度检验用同条件养护试件的留置、养护和强度代表值应符合本规范附录D的规定。对混凝土强度的检验，也可根据合同的约定，采用非破损或局部破损的检测方法，按国家现行有关标准的规定进行。”，第10.1.4条规定“当同条件养护试件强度的检验结果符合现行国家标准GBJ107《混凝土强度检验评定标准》的有关规定时，混凝土强度应判为合格。”这两条的条文说明是这样解释的“试验研究和工程调查表明，与结构实体混凝土组成成分、养护条件相同的同条件养护试件，其强度可作为检验结构实体混凝土强度的依据。本规范给出了利用同条件养护试件强度判定结构实体混凝土强度合格与否的一般方法。同条件养护试件强度的判定，仍按现行国家标准GBJ107《混凝土强度检验评定标准》的有关规定执行。这里所指的混凝土强度检验，除应对现浇结构进行之外，还应包括装配式结构中的现浇部分。”从这里我们可以看出，在混凝土同条件养护试件按照要求留置并评定合格的情况下，是没有必要进行回弹等形式的结构检测的。
再结合GB 50204-2002（2011年版）《混凝土结构工程施工质量验收规范》第10.1.6条“ 当未能取得同条件养护试件强度、同条件养护试件强度被判为不合格或钢筋保护层厚度不满足要求时，应委托具有相应资质等级的检测机构按国家有关标准的规定进行检测。”，也就是说，针对同条件养护试件而言，只有在没有按照要求留置或者评定不合格的情况下才需要委托具有相应资质等级的检测机构对混凝土结构实体进行检测。随着检测技术的发展，已有相当多的方法可以检测混凝土强度。实际应用时，可根据国家现行有关标准采用回弹法、超声回弹综合法、钻芯法、后装拔出法等检测混凝土强度，可优先选择非破损检测方法，以减少检测工作量，必要时可辅以局部破损检测方法。当采用局部破损检测方法时，检测完成后应及时修补，以免影响结构性能及使用功能。
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