混凝土强度检验评定标准的分析

MF07（1）FF07（2）F085F（混凝土等级不高于C20）（3）F09F（混凝土等级高于C20）（4）059（5）M式中M同一验收批混凝土抗压强度平均值FCU,K混凝土抗压强度标准值0验收批混凝土抗压强度的标准差FCU,MIN同一验收批混凝土抗压强度的最小值F第I批试件抗压强度最大值与最小值之差M用以确定验收批混凝土抗压强度标准差的数据总批数当混凝土的生产条件在较长时间内不能保持一致，且混凝土强度变异性不能保持稳定时，或在前一个检验期内的同一品种混凝土没有足够的数据用以确定验收批混凝土立方体抗压强度的标准差时，应由不少于10组的试件组成一个验收批，其强度应同时满足下列公式的要求MS09F（6）FCU,MIN2FCU,K（7）式中SF同一验收批混凝土抗压强度的标准差,合格判定系数FCU,I第I组混凝土试件的抗压强度标准值N一个验收批混凝土试件的组数12非统计方法评定按非统计方法评定混凝土强度时，其所保留强度应同时满足下列要求混凝土强度检验评定标准的分析王华琪,赵鸣,李杰（同济大学，上海200092）摘要混凝土强度的正确评定是混凝土分项工程质量验收与评定的主要组成部分。现行的混凝土强度的检验和评定是以混凝土强度检验与评定标准（GBJ10787）为主要依据。论文在理论分析的基础上结合数值模拟对标准中的各种评定方法进行分析比较。关键词混凝土强度检验标准评定方法中图分类号TU52801文献标识码A文章编号10023550200605008204THEANALYSISOFTESTSTANDARDCRITERIAFOREVALUATIONOFCONCRETESTRENGTHWANGHUAPI,ZHAOMING,LIJIETONGJIUNIVERSITY,SHANGHAI200092CHINA,ABSTRACTTHEPROPEREVALUATIONOFCONCRETESTRENGTHISTHEPRINCIPALPARTOFTHEACCEPTANCEOFCONCRETEWORKTHECURRENTCHECKANDEVALUATIONOFCONCRETESTRENGTHAREBASEDONTHESTANDARDOF“THEINSPECTIONANDASSESSMENTSTANDARDOFCONCRETESTRENGTH“VARIOUSMETHODSINTHESTANDARDAREANALYZEDINTHISPAPERACCORDINGTOTHETHEORETICALANALYSISCOMBINEDWITHNUMERICALSIMULATIONKEYWORDSCONCRETESTRENGTHTESTSTANDARDCRITERIAFOREVALUATION0引言现今混凝土结构分项工程在整个单位工程中所占的比重越来越大。做好混凝土分项工程质量验收与评定，提高混凝土结构质量，对于整个工程显得尤为重要。而混凝土强度的正确评定是混凝土分项工程质量验收与评定的主要组成部分。现阶段在混凝土工程质量检验中，现行的混凝土强度的检验和评定是以混凝土强度检验与评定标准（GBJ10787）1为主要依据，同时混凝土结构施工质量验收规范（GB502042002）2对混凝土的取样进行了更为详细的说明。混凝土强度检验与评定标准（GBJ10787）制定至今已有多年，已有一些文献资料对此检验评定标准进行分析讨论3,4，但这些文献往往只针对其中的几个问题进行讨论，较少进行全面完整的分析。本文将在理论分析的基础上结合数值模拟，对混凝土强度检验与评定标准（GBJ10787）中提出的抽样检验方案进行深入的研究分析，这是个极为重要的基础性工作。1混凝土强度检验评定方法混凝土强度检验评定标准（GBJ10787）中混凝土强度的检验评定方法包含统计方法评定和非统计方法评定。其中统计方法评定又包括方差已知和方差未知两种。每种方法均包含均值评定条件和最小值评定条件。11统计方法评定当混凝土的强度变异性能保持稳定时，应由连续的三组试件组成一个验收批，其强度应满足下列要求82M115F由图1和图2可以看出，当只考虑均值评定条件时，由于F095F（9）这是根据计量标准型抽样检验方案得来的评判标准，因此此时2统计方法方差已知两类风险和标准差无关。当加入最小值的判定条件后，可以看统计方法（方差已知）评定，由于采用了方差已知这个计算出生产方风险有较大幅度的增加，并且增加的幅度随着标准差条件，因此只能适用于混凝土的强度变异性能保持稳定的情的增大而显著增加；使用方风险有较小幅度的减小，减小的幅况，混凝土强度检验评定标准（GBJ10787）采用连续三组度随着标准差的增大而略有增加。试件组成一个验收批，根据式（1）式（4）进行检验批的验收。式23分析小结（1）为批均值判定条件，式（2）式（4）为最小值判定条件。现对综上所述，统计方法（标准差可知）的缺点统计方法（方差已知）评定进行深入的研究。极限质量P1取值不合理，没有将P1与综合起来考21均值评定条件虑；合格评定条件（1）是根据下述原则确定的规定合格质量水平AQL的总体均值F1645，又加入最小值判定条件，使得生产方的风险显著变大，使规定设计能接收的最低质量水平，即极限质量（LQ）的总体均值用方的风险略有下降，并且变化的幅度随标准差的增加而显著F16451645，其中A为中等质量管理水平的标增大；准差。由此可见式（1）是取5、10P0005、P105加入最小值判定条件使得方案的两类风险由不受标准的计量标准型方差已知抽样检验方案。根据计量标准型抽样方差影响变为受标准差的影响。案的公式可得N31653；K3007203；由于N只能取整数，本文认为通过采用标准的计量标准型抽样检验方案（方差标准中取N3，并且K近似取为3007。近似取值后使得实已知），对P、P、取值进行分析确定5，能解决上述问题。01际的51、113。3统计方法方差未知标准中取极限质量P105。也既是认为极限质量批为有一半的混凝土抗压强度不超过30。这样的取值是比较大的，此时当混凝土的强度变异性不能保持稳定时，需采用统计方法的L020597，L030381。由此可见此抽样方案的均值判方差未知的评定方法定条件对使用方实际造成的风险很大，因此正确评判使用方风31均值评定条件险应综合考虑P1和。文献5分析了极限质量P1与抽样数N式（6）是通过计量标准型一次抽样方案（方差未知）得来的关系，建议选取P14P0，并提出风险平衡原则，确定相对应的。混凝土强度检验评定标准（GBJ10787）对的取值根1的使用方风险。据表1确定。22考虑最小值评定条件表1混凝土强度的合格判定系数现以C30为例，随机生成10000组符合混凝土强度分布的数据（合格质量对应的检验批总体服从正态分布N1014152424NFP,、极限质量P1对应的检验批总体服从正态分布NFP,，从每组仿真数据中随机1170165160抽取检验样本，根据评定条件进行接收与否的评判，从而计算得到10000组数据的接收概率。由于采用数值仿真，每次计算由于标准是直接给出不同的抽样数N下的评定标准，因此得到的接收概率略有不同，本文采用进行200次计算并取平均需要通过计算才能获取相应的生产方风险和使用方风险。本文值作为最后结果。图1和图2为当标准差变化时，计算比较考采用文献3假设的SF015（F1645S）得SF虑最小值判定条件与不考虑时的生产方风险和使用02FCU,K，根据式（6），可分析得到表2的计算结果。（限于篇幅方风险。仅给出部分结果）表2统计方法方差未知下的两类风险N10141524250142010500685002980015810001900003275E4625E670E62019901540180012301553005600280032000930012图1不同标准差时的生产方风险注1为取极限质量P105时的使用方风险；2对应P103；3对应P102。从表2可以看出，当采用方差未知的评定方法时，采用不同的样本N时两类风险有较大的变化。当N1014时，在10到15之间，这样的风险是较大的；当N1524时，在37之间；当N24时,小于2；由此可以看出采用这类抽样方案，当抽样的数目N改变时，生产方风险有较大的变化；当N在1024之间变动时，使用方风险均有较小的值，都小于02，但这是因为极限质量P1取值较大的原因图2不同标准差时的使用方风险（05），此时的L02在16之间，L03在1220之83间。由此可见当P105，统计方法方差未知的使用方风险和方差已知的使用方风险（113）有很大的区别。32考虑最小值评定条件采用同前文22中的数值模拟方法，计算比较考虑最小值判定条件与不考虑时的生产方风险和使用方风险（以N10为例）。图5非统计方法的OC曲线取N3法对于工艺水平越低的企业生产的不合格批有越高的接收概率即给使用方造成的风险越大，这也是不合理的。由此可见非统计方法对生产方和使用方均不能起到保护作用。图3不同标准差时的生产方风险图4不同标准差时的使用方风险由图3和图4可以看出，两类风险受标准差影响显著。标准差越大生产方风险越大而使用方风险越小。当考虑最小值的判定条件后，相应的生产方风险有较大幅度的增加，并且增加的幅度随着标准差的增大而略有增加；而使用方风险有较小幅度的减小，并且减小的幅度随着标准差的增大而略有减少。33分析小结综上所述，统计方法（方差未知）的缺点在评定前对两类风险不能有预先的把握和控制；由于P1取值的不合理，容易给使用方造成风险很小的误解；采用不同的样本数N时两类风险有较大的变化；由于采用的判定条件不是计量标准型标准差未知的标准形式，使得抽样方案的批接收概率受标准差的变化而显著变化；加入最小值判定条件，使得生产方的风险显著变大，使用方的风险略有下降。并且变化的幅度和标准差的变化有关。本文认为通过采用标准的计量标准型抽样检验方案（方差已知），对P0、P1、取值进行分析确定5，能解决上述问题，并保证方差已知、方差未知方案的评判宽松程度相同，也即具有相同的OC曲线。图6不同质量批的接收概率图6给出了不同抽样数N和不同标准差下，合格质量批以及极限质量批的接收概率。可以看出，抽样数N和标准差对接收概率有很大的影响。42考虑最小值评定条件采用同前文22中的数值模拟方法，计算比较考虑最小值判定条件与不考虑时的生产方风险和使用方风险（以N3为例）。4非统计方法的评定41均值评定条件采用同前文22中的数值模拟方法，对式（8）进行分析。从图5可以看出，非统计方法的OC曲线和理想的OC曲线（01曲线）有较大的差距。采用非统计方法评定时当P较小时（合格批）时，标准差越小接收概率越低，这说明非统计方法对工艺水平较高的企业是较为不利的，这是不合理的；当P较大时（不合格批）时，标准差越大接收概率高，这说明非统计方图7不同标准差时的生产方风险由图7和图8可以看出，两类风险受标准差影响显著。标准差越大生产方风险越小而使用方风险越大。当考虑最小值的判定条件后，相应的生产方风险有较大幅度的增加，并且增加的幅度随着标准差的增大而略有增加；而使用方风险有较84偏大，并且没有将P1与使用方风险结合起来，不能很好的保护使用方的利益。对P1、的确定应与P0、协调确定，平衡生产方和使用方的风险5。统计方法评定的方差已知、方差未知两种方案下的使用方风险和生产方风险有较大的差别，也即OC曲线有加大区别，因此两种方案不协调。C标准里的三种评定里都有最小值判定条件。最小值判定条件的引入，可以减小使用方的风险，但同时会增大生产方的风险。并且会加大标准差对两类风险的影响。D标准里对统计方法评定（方差已知）只给出了合格质量P0、极限质量P1、第一类风险、第二类风险的取值，并没有对P0、P1、的取值进行详细深入的取值依据。本文的分析说明，现阶段我国的混凝土强度抽样检验评定标准存在一定的局限，同时该现行标准制定至今有一定时间，因此有必要对混凝土强度的抽样检验方案进行更为深入的研究。本文认为对于混凝土强度的抽样检验应采用统计方法评定，但不引入最小值判定条件，即应采用计量标准型抽样检验方案的标准形式。通过合理确定P0、P1、，从而确定抽样数和评定条件，来协调保护生产方和使用方利益。图8不同标准差时的使用方风险小幅度的减小，并且减小的幅度随着标准差的增大而略有减少。43分析小结综上所述，非统计方法具有以下缺点在评定前对两类风险不能有预先的把握和控制；采用不同抽样组数N时，对OC曲线影响较大；标准差对两类风险的影响大；对标准差较小的工艺较好的企业，第一类风险较大，不能保护生产方；对标准差较大的工艺较差的企业，第二类风险较大，不能保护使用方；加入最小值判定条件，使得生产方的风险变大，使用方的风险变小，并且变化的幅度随着标准差的增大而增加。综上所述，本文认为在实际抽样检验中不采用非统计方法。5小结混凝土强度检验评定标准（GBJ10787）的检验评定方法包含统计方法评定和非统计方法评定。其中统计方法评定又包括方差已知和方差未知两种。每种评定方法包括均值判定条件和最小值判定条件。根据本文对混凝土强度检验评定标准中的混凝土强度的检验评定方法进行详细深入的研究，可以看出以下结论A非统计方法评定虽然使用最为简便，却也最为不合理。本文建议在实际抽样检验中不采用非统计方法。B统计方法评定包括方差已知和方差未知两种，可针对不同的对象进行选用。统计方法评定里极限质量P105取值参考文献1混凝土强度检验评定标准GBJ10787S1988中华人民共和国国家标准2混凝土结构工程施工质量验收规范（GB502042002）S中华人民共和国国家标准3戴镇潮混凝土强度检验评定标准（GB10787）的主要问题评析J混凝土,2002,34孙忠义有关混凝土强度标准几个问题的讨论王太山J西北建筑工程学院学报,2000,1735王华琪混凝土工程质量抽样检验技术研究D申请同济大学工学硕士学位论文，2005作者简介王华琪1980,男,博士研究生，主要从事结构工程方面的研究。上海市四平路1239号同济大学建筑工程系20009213764466880EMAILKICAT525163COM国家十五攻关项目编号2002BA806B054B上海市房屋土地资源管理局项目编号FDZ2004022320060418单位地址联系方式基金项目收稿日期上接第81页度达到6070时方准拆模。（2）10D拆模时梁板混凝土强度应达到100，否则应采用二次支模（先支后拆）的措施，保证支撑间距满足规范要求。（3）杜绝出现非预期的早拆模或乱拆模。地下室的外墙达到规范规定强度就应马上拆除模板，以达到防裂的效果。外侧应及时回填，内面应挂草帘养护，防止内外侧温差太大引起开裂。4）在83008300板带中间单独支宽1200，通长的支撑带双向立柱1000，待砼强度达到100时再