关于回弹法检测混凝土强度的问题探讨

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[摘 要] 就对混凝土强度非破损检测而言《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23-2011（以下简称行标）与《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004（以下简称国标），有其不统一之处，这给我们检测人员在正常的工作中带来了困扰。以下作者主要就行标和国标的区别作分析和建议。

[关键词] 混凝土；检测；抽样数量；强度

1抽样数量的不同

当前行标规定，按批量检测时，应抽取不少于构件总数30%且不少于10件。这条规定简洁明确，便于执行，但是也存在一个问题，即当检测批构件总数低于10个时，意味着即使全数检测也无法满足批量检测的抽样数量要求。虽然这种情况较少，但对于某些较小型的建筑或者构筑物等等，还是存在这种情况的，如果不能进行批量检测，则无法对检测批总体情况进行评价，带来一定困扰。

国标在3·3·13条中规定“检测批的最小样本容量不宜小于表3·3·13的限定值”，表3·3·13的内容参见表1。

检测类别C适用于结构质量或性能的严格检测或复检。

从表1可见，国标对检测批的抽样数量规定更为详细，比起行标来，最大的优点在于规定了检测批容量（总数）较小的情况下的最小样本容量，因此前述的问题解决了。但是又带来另一个问题，即规则比较复杂。首先，它将检测分为A、B、C三个类别，分别对应于重要程度不同的情况，其中A类是相对最不重要的，C类则是最重要的情况。其次，检测批的样本最小容量还与检测批容量，也就是检测批的构件总数有关，而且其中不是固定的比例关系，而是呈现“阶梯型”的分组安排，这就给检测人员确定检测批的抽样数量带来了一定的困难。

由于不同的检测类别，样本最小容量即检测批抽样数量的要求是不一样的，因此首先需要确定回弹法检测属于什么检测类别。这一点上表及标准正文、条文说明中均未明确，可以参考的只有表1（即国标表3·3·13）的注释。根据上表的注释，检测类别A适用于一般施工质量的检测，检测类别B适用于结构质量或性能的检测，检测类别C适用于结构质量或性能的严格检测或复检，除了检测类别C是明确针对“严格检测或复检”外，对于初次进行的回弹法检测，根据上面的表述，究竟属于类别A还是B，似乎属于模棱两可，既可以选择A，也可以选择B。问题就在于什么属于“一般施工质量的检测”，因此选择A的理由是，如果仅仅是对工程进行随机抽检，并不是处理工程事故或者争议纠纷，应该属于“一般施工质量的检测”；选择B的理由是，混凝土强度属于“结构质量或性能的检测”，因此应选择B。上述两种理由都有一定道理，这就造成了规范执行上的一些差异。如果选择检测类别A，在检测批容量（即检测批构件总数）较少的情况下，样本最小容量（即最少抽检数量）和类别B差别还不大，当检测批容量增大的情况下，两者差别就比较大了，类别B的样本最小容量超过A类不止1倍。同时，从表中可以看出，当每组中检测批容量较大时检测类别A、B的抽检比例均低于行标中30%的比例，如果将表1的最小样本容量换算成相应的比例关系，则得到表2所示的结果。

从表2的抽样比例可以明显看出，当检测批容量较小时，各种检测类别的抽样比例都比较高，检测批容量较小的，检测类别C抽样比例超过了行标规定的30%，随着检测批容量的增大，抽样比例迅速减小，直至最终小于1%。不过其中有个小小的问题，就是当检测批容量为2时，检测类别C的样本最小容量居然为3，虽然这种情况现实中基本上不会发生，希望规范编制人员能予以修正。

通过上述分析，笔者认为，由于混凝土强度是影响结构性能的重要参数，在依据国标进行初次抽样时，最好选择检测类别B。而且即便是检测类别B，其抽样比例通常情况下也小于行标的30%，因此在条件具备的情况下，最好选择行标的抽样比例。

2强度推定值的计算

行标是基于结构混凝土强度分布符合正态分布的前提，通过统计学理论计算结构混凝土强度推定值的，其计算方法如下：

（1）计算检测批所有测区混凝土抗压强度换算值的平均值mf ccu；

（2）计算检测批所有测区混凝土抗压强度换算值的标准差sfccu；

（3）根据下式计算检测批混凝土抗压强度推定值

从上面的对比可以看出，国标对推定值的计算较为复杂，其推定系数随测区数的不同而不同，也与选取的置信度、错判概率以及漏判概率的不同而不同，得出的结果不是一个值而是一个区间，从形式上更符合概率理论的要求；而行标相对简单，只有一个推定值，而且无论测区数多少，其推定系数可看成是固定的1.645。

除了计算公式上的区别外，对检测结果的判定上，也有一定的区别。国标第3·3·21条规定“计量抽样检测批的判定，当设计要求相应数值小于或等于推定上限值时，可判定为符合设计要求；当设计要求相应数值大于推定上限值时，可判定为低于设计要求。”其含义为，对于混凝土强度检测，如果设计强度等级为C30，则当推定上限值不小于30.0MPa时，则可判定为符合设计强度；推定上限值低于30.0MPa则可判定为不符合设计强度等级。而行标则无此明确规定，一般是根据推定值和设计强度等级进行判断。

由于推定系数的取值不同，对于同样的检测批检测数据，分别采用国标以及行标进行计算，会得到不同的结果，例如当检测批抽样数量为10个构件，测区数为100个时，查表得国标的推定系数k1（0.05）（表明错判概率为0.05，置信度为0.90）为1.41433，这个数值明显小于行标的1.645，则根据国标计算得出的推定区间上限值大于行标计算得出的推定值。当计算出的推定值正好位于临界状态时，则会引发争议，如某工程检测中，该工程按批量检测的要求，抽取10根框架柱进行回弹法检测，其单个构件检测结果见表3，混凝土设计强度等级为C30。

依据行标计算，该检测批混凝土强度推定值为：36.1-1.645×4.16=29.3MPa；依据国标计算，该检测批混凝土强度推定区间上限值：36.1-1.41433×4.16=30.2MPa，推定区间下限值：36.1-1.92654×4.16=28.1MPa。根据国标，该检测批混凝土强度推定区间上限值大于30MPa，则该检测批混凝土强度符合C30设计强度等级。但是如果根据行标计算结果，则该检测批混凝土抗压强度推定值低于30MPa。因此两标准之间存在矛盾，在选择标准时应注意。

3对强度分布离散性的限制

行标中对检测批强度分布离散性的限制通过标准差进行，具体规定为：当该批构件混凝土强度换算值的平均值小于25MPa时，其标准差不得大于4.50MPa，当该批构件混凝土强度换算值的平均值不小于25MPa时，其标准差不得大于5.50MPa，该判定规则较为简单易行。但也存在一个问题，即对于强度平均值大于25MPa的情况分级不够精细，由于都是固定的标准差限制，因此实际上对高强混凝土的离散性要求更高，而由于高强混凝土的强度高，其同样的波动可能引起的标准差比普通混凝土大，因此对高强混凝土要求较高。国标3·3·16条规定 “结构材料强度计量抽样的检测结果，推定区间的上限值与下限值之差值应予以限制，不宜大于材料相邻强度等级的差值和推定区间上限值与下限值算术平均值的10%两者中的较大值。” 根据该条文的规定，则当推定区间上限值和下限值的算术平均值在50.0MPa以下时，其差值不大于5.0MPa即可。

4结 语

上述讨论表明，关于回弹法批量检测结构构件混凝土强度，行标与国标在抽样数量、推定值计算、强度分布波动允许范围等的要求有所不同，行标与国标的不同之处应该还有一些，上述讨论的只是其中笔者发现并认为较为重要的部分。检测人员应该认识到这些不同，在检测时，针对不同的情况，有针对性地选择执行。在常规检测中，不妨以行标为主。对于结构施工质量的检测，可以选择国标。无论选择哪个标准，均应在检测之前讨论检测方案时确定，并与相关单位如委托单位、设计单位、主管部门等进行充分的沟通，并且一旦确定执行的标准，则应该自始至终遵守执行，尤其因为国标的部分要求相对比行标宽松，更应注意依据标准的事先确定，以免在出具报告以后带来争议。

参考文献

[1]陕西省建筑科学研究院、浙江海天建设集团有限公司.JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2011