混凝土强度检验评定实践的主要问题与建议

吴 亮，张海江，刘之渊，周绪旭，李成涛，乔 峰

（1.镇江市建设工程质量监督站，江苏 镇江 212000；2.南京工程学院，江苏 南京 211167；3.张家港市建筑工务处，江苏 张家港 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，经凝结和硬化形成的人工石材。抗压强度是直接影响混凝土结构安全度的主要因素。为了保证混凝土强度满足施工图设计文件要求，采用质量检验技术判定新拌混凝土强度等级、结构实体混凝土强度是国内外混凝土学者和工程师一直关注的问题。

有学者建议在即将浇筑前检测新拌混凝土配合比的一致性，这是比较理想的方式，但由于试验过于复杂及精度问题，这种检测尚未进入工程实践［1］。出于简单实用原因，采用硬化的标养试件作为一个检验批的混凝土强度的评定依据，推荐采用同养试件评定结构实体混凝土强度［2］。虽然回弹法、射钉法和超声波法等无损检测方法也可被用于推定混凝土结构实体强度，但各国依然将试件强度作为检验评定混凝土强度的根本依据［3］，运用抽样检验技术制订工程建设标准进行混凝土强度评定［4］。

我国 GB/T 50107－2017《混凝土强度检验评定标准》［5］（以下简称“《标准》”）自 1988 年 3 月 1 日正式实施后经修订至今已有 30 余年，但在工程实践中违反《标准》进行混凝土试件取样、养护和强度评定的现象依然存在。此外，回弹法已经成为处理评定为不合格批的混凝土的一种验收标准，这是值得商榷问题。因此，本文立足某地区工程建设实际，先阐述当前混凝土检验评定存在的主要问题，后从建设工程质量的政府监管角度提出若干建议，以供有关人员参考。

1 主要问题

1.1 试件的真实性和代表性受质疑

混凝土试件的真实性和代表性受到质疑，主要存在试件造假行为［6］，导致检验批的混凝土强度评定结果不能真实地反映结构实体强度，以至于评定结果的可信度较低，甚至人们不相信评定结果。表 1 为某工程的 C 40 混凝土强度情况。由 6 组试件代表的批混凝土强度评定结果为合格，但回弹法和钻芯修正法的结果为不符合设计强度等级要求。这种现象造成的严重后果的典型案例是山东省济南市章丘区的中康绿城百合花园项目，因部分楼层的混凝土强度等级不满足设计要求，导致 4 栋已接近封顶的高层住宅被全部拆除后重建，其建筑面积共计约 4 万 m2［7］。

表1 某工程的 C40 混凝土强度情况

1.2 检测报告的错误

对于混凝土试件的真实性和代表性的问题，江苏省规范性文件《关于明确远程监控有关问题的通知》（苏建质监〔2009〕6 号）规定，当强度代表值＜85% 标准强度（设计文件规定的强度等级）的试件，在检测报告备注栏中被标注“不合格”；为85 %～95 % 标准强度的，标注“异常”（见表 2）。对试件强度代表值备注“异常”和“不合格”的判断性、结论性词汇貌似是合理的，但实质上是存在错误和不妥的，可能是导致试件被剔除检验批的一个原因。

表2 检测报告及结构实体检测

1.3 检验批评定与回弹法

1.3.1 试件被剔除后再评定检验批

当检测报告中的强度代表值被标注不合格和异常时，试件被剔除检验批、不再参加批混凝土强度的评定。采用回弹法或取芯法推定被剔除检验批的试件代表的结构实体强度（见表 2）。如果推定结果达到设计强度等级，且评定结果为合格，则认为该检验批的混凝土强度符合设计要求。

当不存在所谓的异常和不合格的试件，每组试件强度代表值都大于 95 % 标准值，该批混凝土强度评定结果为不合格时，将较小的试件强度代表值逐个剔除检验批，直至其他试件代表的检验批评定结果为合格（见表 3）。在表 3 中，先剔最小值 28.5 MPa，批混凝土强度评定结果依然为不合格；再剔除较小值 28.7 MPa，评定结果为合格。对较小值试件的处理方式即所谓的异常和不合格的试件。

表3 C30 混凝土强度评定示例

在上述做法中，包括所谓的异常和不合格的试件在内，较小值强度值的试件被剔除检验批，不参加检验批混凝土强度的评定，违反《标准》规定。

1.3.2 无效试件被处理

《标准》规定：如果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，该组试件的强度不作为评定的依据，即无效试件（见表 1）。《标准》未要求对无效试件代表的混凝土结构实体部位进行检测。但在工程实践中，存在对无效试件代表的结构实体部位进行检测推定的实践。这种实践的合理性值得思考。

1.3.3 回弹法成为一种验收标准

回弹法不仅被应用于上述做法，而且工程实践还存在一种不成文的规定，即使检验批混凝土强度的评定结果为合格，仍要求在主体分部验收前采用回弹法检测推定结构实体强度。如果推定的结构实体强度满足设计要求，则符合组织主体分部验收的条件。不仅如此，GB 50204－2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》［2］（以下简称“《规范》”）指出，当标养试件代表的检验批混凝土强度评定不合格时，可以采用回弹法推定结构实体中的混凝土强度。这些都表明，回弹法已经成为检测推定结构实体强度的一种验收标准。但这值得商榷，详见下文分析与讨论的相应部分。

2 分析与讨论

2.1 试件的真实性和代表性

混凝土强度质量验收属于一次抽样检验，根据混凝土试件的样本质量情况来推断新拌混凝土和实体混凝土的质量情况，所以混凝土试件代表检验批混凝土的真实性至关重要，否则评定结果不可靠、不可信、不可用。目前，在预拌混凝土搅拌站内进行混凝土试件取样、制作和养护已经成为主流做法，甚至包括同养试件在内，使试件的真实性和代表性倍受质疑，因为只有预拌混凝土搅拌厂知道试件的真实情况、试件的个体是否来自实体混凝土的总体。这种现象的根本原因可能是《建设工程质量管理条例》［8］（以下简称“《条例》”）中的“取样”范畴存在歧义，主要原因是施工现场的标准养护室、养护池或养护箱达不到标准养护条件及试件易被调换［9-10］。

《条例》仅明确要求混凝土试件在施工现场取样，未确切指出在现场进行试件的制作和养护。《标准》第 4 章的混凝土的取样与试验包括 4 个工序：混凝土的取样、试件的制作与养护、试件的试验。从章节标题来看，大范畴的取样包含取样、制作与养护 3 个工序；从词汇角度出发，小定义的取样仅仅就是取样。《条例》中的“取样”是大范畴的还是小定义的取样，存在“仁者见仁，智者见智”的问题，为在预拌搅拌厂内进行试件制作和养护提供了理由，诱导在预拌搅拌厂进行试件取样。

2.2 检测报告的错误

当试件强度小于 0.85 倍标准强度时，无论是统计方法还是非统计方法评定，批混凝土强度评定结果都是不合格。因此，在检测报告中对试件强度代表值标注不合格的做法貌似是合理的，但实质上是错误的。因为它混淆了试件的“组”与强度评定的“检验批”的概念［11］。试件强度以组为单位，只有是否有效，是否可用于评定，不存在是否合格的标准；强度合格性评定以检验批为单位，结果分为合格与不合格。

在统计方法评定中，当试件强度小于 0.85 倍标准强度时，批混凝土评定结果为不合格；在非统计方法中，当存在小于 0.95 倍标准强度的试件强度时，检验批评定结果为不合格，所以为 85 %～95 % 标准强度的试件强度代表值被标注异常。但是，所谓的异常并不异常。由《标准》可知，当试件组数多于 15 组时＞85 % 标准强度的、少于 15 组时＞90 % 标准强度的试件强度代表值是有效值，不是异常值；当适用于非统计方法评定时，如果存在 85 %～95 % 标准强度的试件强度，那么批混凝土强度评定结果为不合格，不是所谓的异常。对同养试件备注异常、不合格的行为更不合理，因为同养试件强度除以系数 0.88 后再按《标准》进行结构实体强度评定［2］。所以，这种不考虑评定方法、试件组数、养护条件，对为85 %～95 % 标准强度的试件强度代表值标注“异常”的一刀切做法并非十分妥当。

2.3 试件被剔除检验批

对于＜85 % 标准强度的标养试件强度代表值被剔除检验批、采用检测推定该组试件代表的结构实体部位强度的做法值得商榷。目前，这种做法似乎得到两个标准条文支持：一是当混凝土（标养）试件强度评定不合格时，应委托具有资质的检测机构按国家现行有关标准的规定对结构构件中的混凝土强度进行检测推定［2］；二是明显不合格的个体不纳入检验批，但应进行处理［12］。

1）“当混凝土试件强度评定不合格时”这个条件存在歧义。混凝土试件强度以“组”为单位，“评定不合格”以“批”为单位。由《规范》第 7.4.1 条的条文说明可知，混凝土强度等级是针对检验批而言，并非指一组或几组试件强度代表值。即使对结构实体进行回弹法检测，也应该是一批混凝土对应的实体部位，而不是一组试件对应的实体部位。

2）混凝土试件强度代表值总体符合正态分布，存在出现较小值或较大值的可能性，所以随意否认强度测试结果的行为是没有依据且不可取的。不加区别地丢弃测试结果会严重扭曲强度分布，将会造成结果分析不可靠。在试件取样、制作、养护和压力试验过程中，如果发现单个试件存在可疑的异常变量，与同组中的其他试件偏离很大，可以将这个试件剔除［13］。但是一个试件不是一组试件。一组试件由 3 个试件组成。如果一组试件强度代表值有效，那么不存在将它剔除检验批的理由。所以，＜85 % 标准强度的标养试件强度代表值不能被定义为“明显不合格个体”，应参与检验批评定。

将试件剔除检验批的行为违背《标准》中关于评定程序和方法的相关要求，实质上是对混凝土评定设置前提条件，由《标准》的两个评定标准变成一个评定标准。此外，在每组标养混凝土试件强度代表值都大于强度标准值、但批混凝土强度评定结果为不合格的情况下，将较小值逐个剔除检验批后再评定检验批的做法更是严重地违反批混凝土检验评定准则。

2.4 无效试件被处理

从检验评定方法来看，试件组数对选择评定方法起决定性作用，评定方法影响批混凝土评定结果。无效试件组数增多，意味着有效试件组数减少，评定合格条件相对更为严格。一种极端假设，如果所有试件强度均为无效，那么等同于未留置试件，应对批混凝土进行处理。因此，没有必要单独对无效试件代表的结构部位进行检测推定。

2.5 回弹法与检验批不合格

2.5.1 回弹法不能作为验收标准

回弹法的原则是弹性体的回弹取决于抵御外物侵入的表面硬度。但是混凝土的硬度和强度之间没有特定的关系，因此回弹法不能直接测定混凝土强度的绝对值，需要根据实验研究给定混凝土的强度与硬度关系，间接地推定强度——通过试块或者芯样强度数据回归分析获得［14］。而且，回弹仪活塞与混凝土表面的垂直度、活塞向上还是向下、混凝土表面的水饱和度都会影响被测混凝土强度，如图 1 所示。因此，回弹法不能用于验收检测［1］。若采用单纯回弹法评定混凝土强度质量，容易对混凝土实际强度造成一定误判［15］。

图1 混凝土抗压强度与回弹值的关系

2.5.2 回弹法与检验批不合格

《规范》指出，当未取得同条件养护试件强度或同条件养护试件强度不符合要求时，可采用回弹—取芯法进行检验。强制性条款“混凝土的强度等级必须符合设计要求”是基于标养试件强度进行评定的，而不是以同养试件强度评定，说明标养试件强度的作用至少不低于同养试件，甚至可以说前者更重要。如果当同养试件代表的检验批评定结果不合格时采用回弹-取芯法检测结构实体强度，那么当标养试件强度代表的检验批的评定结果为不合格时，应该采用取芯法，或至少采用回弹-取芯法检测推定结构实体强度，不应采用回弹法，否则会降低“混凝土强度等级必须符合设计要求”的强制性条款地位。

所以，将试件强度剔除检验批、采用回弹法检测推定该组试件强度代表的结构实体强度的做法不仅破坏混凝土强度的评定准则，由单一的评定方式变成回弹法和评定法联合的方式，而且由于回弹法自身理论存在不足，会导致推定的混凝土强度等级受到质疑，从而削弱“混凝土强度等级必须符合设计要求”的强制性条款地位。

3 建议

3.1 试件取样与养护

1）修改《条例》，明确混凝土试件应在施工现场进行取样、制作和养护，如违反，责令整改并采取罚款、停业整顿、减低资质或吊销资质证书等措施。

2）加大监督检查的频数和力度，依据法规（地方法规）从严或加重处罚人为性造假行为，震慑主动性的造假（作弊）意识和行为，解决治本问题。为保证混凝土试件真实性和代表性，可以尝试采用射频识别技术解决试件易被调换的问题，解决治标问题。

3）加强对标准养护室、养护池或养护箱的管理方面的质量行为的监督检查，加强对标准养护室、养护池或养护箱的氧化设施的监督，确保施工现场满足标准养护条件。

3.2 混凝土强度评定

1）向省级行政管理部门说明对试件强度代表值备注“不合格”和“异常”的不合理性，建议取消在检测报告中对试件强度代表值备注的规定。

2）加大监督检查的频数和力度，禁止将强度较小值的试件剔除检验批的评定做法。当标养试件强度代表的检验批的评定结果为不合格时，应采用取芯法或至少采用回弹-取芯法检测推定该批结构实体的混凝土强度。

3）行政主管部门应加强宣贯工作，引导行业人员掌握混凝土强度评定的程序和基本原理，促使行业人员理解试件的“组”与混凝土评定的“批”之间的区别与联系，正确对待无效试件。

4 结语

混凝土试件的真实性和代表性受质疑，导致人们不再相信检验批评定结果，倾向于回弹法检测推定的结构实体强度，形成回弹法成为一种验收标准的事实，是目前混凝土强度检验评定的最大问题，应当给予高度重视。将强度较小值剔除后再进行检验批混凝土强度评定的做法不符合《标准》要求，是一种人为性的错误行为，应坚决禁止。