GBT50107-2010 混凝土强度检验评定标准.docx

UDC 中华人民共和国国家标准 P GB/T 50107-2010 混凝土强度检验评定标准 Standard for uation of concrete compressive strength 2010-05-31 发布 2010-12-01 实施 中 华 人 民 共 和 国 住 房 和 城 乡 建 设 部 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局  联 合 发 布 目 次 1 总则1 2 术语和符号 2 2.1 术语2 2.2 符号2 3 基本规定 4 4 混凝土的取样与试验 5 4.1 混凝土的取样 5 4.2 混凝土试件的制作与养护 5 4.3 混凝土试件的试验 6 5 混凝土强度的检验评定 7 5.1 统计方法评定 7 5.2 非统计方法评定 9 5.3 混凝土强度的合格性评定 9 本标准用词说明 10 引用标准名录 11 附 条文说明 13 6 Contents 1 General Provisions 1 2 Terms and Symbols 2 2.1 Terms 2 2.2 Symbols 2 3 Basic Requirements 4 4 Sampling and Testing 5 4.1 Sampling 5 4.2 Preparation and Curing 5 4.3 Testing 6 5 uation of Conity for Compressive Strength 7 5.1 Statistic 7 5.2 Nonstatistic 9 5.3 uation of Conity 9 Explanation of Wording in This Standard 10 List of Quoted Standards 11 Addition Explanation of Provisions 13 7 1 总 则 1.0.1 为了统一混凝土强度的检验评定方法，保证混凝土强度 符合混凝土工程质量的要求，制定本标准。 1.0.2 本标准适用于混凝土强度的检验评定。 1.0.3 混凝土强度的检验评定，除应符合本标准外，尚应符合 国家现行有关标准的规定。 1 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 uation of conity 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 m 同一检验批混凝土立方体抗压强度的平均值； fcu.k 混凝土立方体抗压强度标准值； fcu,min 同一检验批混凝土立方体抗压强度的最小值； S 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； 2 oo---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； fcu, 第 i 组混凝土试件的立方体抗压强度代表值； n 样本容量。 3 3 基 本 规 定 3.0.1 混凝土的强度等级应按立方体抗压强度标准值划分。混 凝土强度等级应采用符号 C 与立方体抗压强度标准值以N/ mm计表示。 3.0.2 立方体抗压强度标准值应为按标准方法制作和养护的边 长为150mm 的立方体试件，用标准试验方法在28d 龄期测得的 混凝土抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的概率应 为 5 。 3.0.3 混凝土强度应分批进行检验评定。一个检验批的混凝土 应由强度等级相同、试验龄期相同、生产工艺条件和配合比基本 相同的混凝土组成。 3.0.4 对大批量、连续生产混凝土的强度应按本标准第5.1节 中规定的统计方法评定。对小批量或零星生产混凝土的强度应按 本标准第5.2节中规定的非统计方法评定。 4 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100m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 100m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1000m时，每 200m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 5 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 龄期的混凝土强度。 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。 6 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 7 m ≥fcu,k0.70₀ fcu,min≥fcu,k0.7o₀  5.1.2-1 5.1.2-2 检验批混凝土立方体抗压强度的标准差应按下式计算 5.1.2-3 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 fcu,min≥0.85fcu,k 5.1.2-4 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 fcu,min≥0.90fcu,k 5.1.2-5 式中m 同一检验批混凝土立方体抗压强度的平均值 N/ mm, 精确到0. 1 N/mm; fcu,k-- 混凝土立方体抗压强度标准值 N/mm, 精确 到0. 1 N/mm; oo检验批混凝土立方体抗压强度的标准差 N/ mm, 精确到0.01 N/mm; 当检验批混凝土 强度标准差 σo 计算值小于2.5N/mm 时，应取 2.5N/mm; fcu,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/ mm, 精确到0.1 N/mm; 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; fcu,min同一检验批混凝土立方体抗压强度的最小值 N/ mm, 精确到0.1 N/mm。 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 8 m ≥fcu,kλ₁ S fcu,min≥λ2fcu,k  5.1.3-1 5.1.3-2 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 5.1.3-3 式中S 同一检验批混凝土立方体抗压强度的标准差 N/ mm, 精确到0.01 N/mm; 当检验批混凝土 强度标准差 S 计算值小于2.5N/mm 时，应取 2.5N/mm; 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 试件组数 10～14 15～19 ≥20 λ1 1.15 1.05 0.95 λ2 0.90 0.85 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 9 me≥λ3fcu,k fcu,min≥λ4fcu,k 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  5.2.2-1 5.2.2-2 混凝土强度等级 C60 ≥C60 λ3 1.15 1.10 λ4 0.95 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。 本标准用词说明 1 为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下 1表示很严格，非这样做不可的 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2表示严格，在正常情况下均应这样做的 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用 “可”。 2 条文中指定应按其他有关标准执行时，写法为“应符 合的规定”或“应按执行”。 10 引用标准名录 普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T 50081 11 中华人民共和国国家标准 混凝土强度检验评定标准 GB/T 50107-2010 条 文 说 明 制 订 说 明 混凝土强度检验评定标准GB/T 501072010, 经住房和 城乡建设部2010年5月31日以第594公告批准、发布。 为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用 本标准时能正确理解和执行条文规定，混凝土强度检验评定标 准编制组按章、节、条、款顺序编制了本标准的条文说明，对 条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说 明。但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供 使用者作为理解和把握标准规定的参考。 14 目 次 1 总则16 2 术语和符号17 2.1 术语 17 3 基本规定18 4 混凝土的取样与试验 19 4.1 混凝土的取样 19 4.2 混凝土试件的制作与养护20 4.3 混凝土试件的试验 20 5 混凝土强度的检验评定22 5.1 统计方法评定 22 5.2 非统计方法评定 24 15 1 总 则 混凝土强度是影响混凝土结构可靠性的重要因素，为保证结 构的可靠性，必须进行混凝土的生产控制和合格性评定。本标准 是关于混凝土抗压强度检验评定的具体规定，它对保证混凝土工 程质量，提高混凝土生产的质量管理水平，以及提高企业经济效 益等都具有重大作用。 16 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。 17 3 基 本 规 定 3.0.1 混凝土强度等级由符号C 和混凝土强度标准值组成。强 度标准值以5N/mm 分段划分，并以其下限值作为示值。在现 行国家标准混凝土结构设计规范 GB 50010-2002中规定的 混凝土强度等级有 C15 、C20 、C25 、C30 、C35 、C40 、C45、 C50 、C55 、C60 、C65 、C70 、C75 、C80 等，在该规范条文说明 中指出，混凝土垫层可用C10 级混凝土。 3.0.3 混凝土强度的分布规律，不但与统计对象的生产周期和 生产工艺有关，而且与统计总体的混凝土配制强度和试验龄期等 因素有关，大量的统计分析和试验研究表明同一等级的混凝 土，在龄期相同、生产工艺和配合比基本一致的条件下，其强度 的概率分布可用正态分布来描述。因此，本条规定检验批应由试 件强度等级和试验龄期相同、生产工艺条件和配合比基本相同的 混凝土组成，以保证所评定的混凝土的强度基本符合正态分布， 这是由于本标准的抽样检验方案是基于检验数据服从正态分布而 制定的。其中的生产工艺条件包括了养护条件。 3.0.4 规定了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，能够更加可靠地反映混凝土的强度信息。 18 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1000m时，整批混 凝土均按每200m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。 19 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 20 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。 21 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σ。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 σo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o。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/mm 时，取值为 2.5N/mm。 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 22 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 . 9fcu,k] 改 为 [1.0fcu,k], 并把验收函数系数λ调整为 试件组数 10～14 15～19 ≥20 λ1 1.15 1.05 0.95 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S≥0.06fcu,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AQLfcu,k1.645σ 可接收质量水平相当于fcu,k具有不低于 95的保证率,极限质量水平LQfcu,k0.2533σ 极限质量 水平相当于fcu,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 S 不应 小于2.5N/mm, 是因为在实际评定中会出现 S 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 23 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。 24