混凝土质量控制与验收若干问题的探讨!

概述

混凝土质量控制是指在混凝土生产和施工过程中，为保证混凝土结构施工质量，满足各项质量指标，而实施的一系列工序、工艺控制措施和质量保证活动。

混凝土质量验收是对混凝土质量控制结果的最终评价，是对混凝土结构满足各项设计质量指标符合性的判断和确认。

为了在混凝土生产制备过程中有效地实施质量控制，严格组织施工，对混凝土结构质量科学、合理地进行评定与验收，避免和减少误判、错判，现对一些关键工序以及主要影响因素分析作出进一步论述。

1 混凝土质量控制

混凝土结构是材料科学与施工技术的共同产物，涉及材料和施工两大领域，从原材料选择、配合比设计、生产制备、运输与泵送，一直到浇注、振捣、抹面和养护，在这个过程中，无论哪一个环节出现问题，都有可能导致混凝土结构质量不合格，甚至造成质量事故。因此，质量控制措施应覆盖生产和施工全过程，不能只强调其一、其二，而忽视其他工序和环节。

1.1 原材料质量的影响

原材料质量是保证混凝土质量最重要的基础条件，也是最基本的必要条件。原材料质量对混凝土质量有着重大的影响，在某种程度上起着决定性的作用。所以，必须对原材料质量高度重视，要制备合格的混凝土，首先就要选择合格的甚至优质的原材料。原材料的以下指标，对混凝土质量有着显著和直接的影响。

（1）水泥

水泥是混凝土中提供强度和工作性能的基本组分和基础材料，也是最主要的胶凝材料之一。水泥品种、活性、安定性、标准稠度用水量等指标对混凝土质量具有直接和重大的影响，应根据施工条件和混凝土的性能要求合理选用。

（2）骨料混凝土的架构材料和填充材料在混凝土中起到骨架的作用。应当重视以下技术指标：立方体强度、含泥量、级配、粒径、粒形、细度模数等。骨料属于廉价的地方性材料，不宜长途运输，应因地制宜，在当地或周围优选使用。

（3）外加剂

外加剂是一种可降低用水量、水泥用量，提高混凝土强度、密实性，改善混凝土施工性能的功能性材料。与水泥的适应性、减水率、凝结时间、工作保持性、干燥收缩等性能是外加剂的重要技术指标，应根据混凝土的技术特性选择适宜的品种与掺量。

（4）掺合料

掺合料是另一种重要的胶凝材料，在混凝土中与水泥、外加剂等匹配，决定着胶材强度和性能，是微集料填充、滚动效应和二次水化作用的主要功能材料。可提高混凝土后期强度，改善微观结构，提高密实性和体积稳定性，是制备高性能混凝土和满足特殊施工的一种必不可少的功能性材料。

生产制备混凝土首先应该选择优质合格的原材料，严格遵循国家标准和规范，这是混凝土质量的基本保证和重要条件，是科学的措施和正确的技术路线。个别地方、个别人鼓吹可采用不合格的原材料配制出合格的混凝土，如此标榜才能体现技术人员的价值和专业水平，还到处办培训班推广所谓的“经验”，这是典型的哗众取宠和伪科学，是无视国家法规的违法行为，是学术界和工程领域坚决抵制和打击的行为。

在特殊地点、特殊情况下，由于条件限制，个别原材料的某些指标达不到合格标准，通过采取补救措施，可以达到不影响混凝土质量的目的，这是个别的被动让步接收，和主动地使用不合格原材料、偷工减料的投机行为截然不同。

原材料质量与混凝土质量有着密不可分的关系，并产生重大影响，合格的原材料是制备合格混凝土的必要条件，但不是充分条件和充分必要条件。也就是说，原材料合格不一定混凝土合格，混凝土不合格也不一定是原材料不合格，还有配合比设计、生产制备等环节；反之亦然。所以，在实际工程中，不能简单地反向推断，发现不合格原材料就推断混凝土不合格，结构质量不合格就推断混凝土产品质量不合格，甚至作为处理事故和区分责任的依据，这同样是不科学和缺少法律依据的。

1.2 主要配合比参数的影响

除原材料质量外，影响混凝土质量的另一个重要因素，就是配合比的合理性。主要原材料和施工技术要求确定后，设计和确定一个最佳配合比是混凝土质量控制中一个非常重要的环节，以上基础条件确定之后，这个理想的最佳配合比就已经客观存在。不论是计算、凭经验确定，还是试配取得，采取的途径并不重要，重要的是配合比的主要参数，取值越接近最佳状态，配合比就越科学、越合理。

（1）水灰比（水胶比）

水灰比是保证混凝土强度和工作性的重要指标。强度和工作性要相互兼顾，水胶比应尽量往中间范围取值，避免高强混凝土和低等级混凝土取值过低或过高，造成混凝土粘稠或保水性不足。

（2）水泥用量和用水量

水泥用量和用水量是保证混凝土强度、工作性和耐久性的重要指标，与水胶比相辅相成，用水量以能保证混凝土的工作性即可，一般在135kg/m³～175kg/m³之间选择；水泥用量无论是从节能节材、环保，还是混凝土体积稳定性和经济性等方面考虑，绝非是越多越好，以满足强度和工作性要求即可，一般在200kg/m³～450kg/m³之间选择。

（3）砂率

砂率是影响混凝土工作性最明显的一个参数，砂率在一定范围内变化时，取值越高，混凝土越粘稠、流动性越小、强度越低；取值越低，则反之。但是超出一定范围，混凝土就不再遵循上述规律，比如砂率过低，混凝土离析泌水，工作性变差，混凝土强度反而降低；砂率过高，混凝土粘稠无法密实，工作性变差，强度也会降低。应在保证混凝土不泌水，有足够保水性和流动性的情况下，取较低值或中间值即可。

（4）外加剂品种与掺量

目前全国混凝土外加剂基本以聚羧酸系为主，部分地区还使用奈系和脂肪族；再过几年，可能全部为聚羧酸系所取代。高强混凝土、特种混凝土和重要工程或重要部位，基本上都采用聚羧酸系外加剂。这是因为它具有独到的品质和良好的特性，如减水率高、与水泥的适应性好、干缩小、坍落度保持性好、环保等，是其他材系的外加剂所不具备的。普通等级的混凝土应采取经济掺量，强度等级高的混凝土可取略低或接近饱和的掺量。

（5）掺合料种类与掺量

掺合料与水泥共同组成胶凝材料，是保证混凝土后期强度、工作性、体积稳定性，改善孔结构，提高混凝土密实性的一种功能性材料。目前以粉煤灰、矿渣粉居多，其次还有硅灰、沸石粉、钢渣粉、石灰石粉等，最好是复合使用；要充分考虑混凝土的结构特点和施工条件，选择最适宜的品种与掺量，基础底板、地下结构可选择较大掺量；地上干燥环境和形体较小的梁、墙、板、柱等，掺量应适当降低。

（6）混凝土工作性

工作性是混凝土满足浇注、振捣、抹面等施工条件的一种特性，包括流动性、保水性和粘聚性。有时施工中只注意流动性，而对粘聚性和保水性重视不够。在混凝土达到规定坍落度时，出现离析泌水，也有时粘稠、板结而无法施工，或者有时坍落度损失过大，在规定的时间内无法泵送和施工，这些都是工作性不满足施工要求的常见问题。设计配合比时，应充分考虑减水率与凝结时间、坍落度损失的协调与统一。

（7）强度保证率

设计强度是混凝土生产单位在标准强度值的基础上，根据生产质量控制水平、施工质量波动等因素，增加一定的强度富余所构成的，表示为fcu=fcu.k+1.645σ，是混凝土生产企业根据以上原则确定的，而不是设计和施工单位指定的。有的设计单位在图纸上标注，也有的施工企业在合同中约定，每一组混凝土试件强度都必须大于或等于设计强度的115%，还有的要求C30混凝土平均强度必须达到35MPa以上；凡此种种，都是对标准的曲解和误解，造成的浪费和不良影响极其严重。设计强度要满足正常的生产、施工所带来的质量衰减的最不利组合情况，要稳妥、安全、匀质，但不是越高越好。强度等级高低不分，不同强度等级混凝土配合比没有区别，那是质量失控的直接表现。

1.3 生产制备工艺的影响

在原材料选择、配合比设计完成之后，混凝土生产制备是保证混凝土质量的另一个重要环节。

（1）投料顺序与材料使用温度控制

目前混凝土生产企业多数采用二次投料法，可有效提高工效和均匀程度，缩短搅拌时间，但真正能够按照工艺实现的并不多，容易忽略胶材的使用温度；尤其是夏季，有的水泥厂没有均化设施和熟化期，磨机出料后直接装车出厂，入仓温度高达90℃；有的矿粉温度更高，超过100℃，与水接触后，混凝土迅速假凝，继续搅拌后，破坏了初始的凝结状态，造成明显的强度损失；而且由于温度高，混凝土出机后坍落度损失大并且难以控制，混凝土流动性变差，造成施工困难，实验室试验还查不出任何原因，以上情况应当引起重视。

（2）计量精度

计量精度是正确执行配合比，保证混凝土质量的重要条件。搅拌站校核计量时，一般采用砝码标定，静态下计量精度高达千分之几，而动态下冲量造成的定值与实际下料值之间的误差往往被忽视，这才是真正的计量误差，是影响混凝土质量的真正原因，力求通过多次标定使动态计量误差符合规范要求才是科学合理的。原材料质量和配合比是两个密切相关的因素，评价配合比的合理性一定要配合比结合原材料质量情况进行综合考评，单靠数据判定配合比合理与否是不科学和不完善的。

（3）搅拌时间

搅拌时间是保证混凝土均匀、决定生产效率的重要工艺参数，应通过试验确定，一般在45s～90s之间。有的搅拌时间不足30s，混凝土甚至还存有干料、生料就出机，混凝土匀质性很差，依靠运输过程罐车搅拌也往往无济于事。

1.4 施工工艺的影响

在混凝土生产制备完成后，运输、泵送、浇注、振捣、抹面、养护等工序成为影响混凝土质量的重要环节。在施工过程中，如果科学组织，严格按照规范操作，可以将合格的混凝土变为合格的混凝土结构；相反，如果不按施工技术规范操作，也可以将合格的混凝土变为不合格的混凝土结构。王铁梦教授用“普通混凝土好好打”一句话高度概括了这些工序的重要性。不好好打，无论是高性能混凝土还是普通混凝土都有可能造成质量缺陷，甚至发生质量事故。施工过程中，严禁随意加水，运输中避免混凝土离析泌水、超时失效；浇注时要合理分层、振捣、二次抹面，搞好保湿、保温养护，这些对保证混凝土结构质量都是非常重要的，也是最终决定混凝土结构质量的关键工序，任何时候、任何情况下都不能忽视。

2 混凝土结构质量验收

混凝土强度评定和结构施工质量验收是按照国家标准规范，在混凝土施工完成并达到规定龄期后，对产品质量和施工质量的最后评定和确认，应保证明确、准确、科学、合理。

2.1 几种混凝土强度值代表的意义

从混凝土生产制备到结构施工质量验收，应有以下几种混凝土强度值分别代表不同的意义，不能简单地等同或相互替代。

（1）混凝土出厂试件：由生产企业在混凝土出场时制作，一般龄期为28d，100m³制作1组，代表混凝土拌合物的出厂质量。

（2）施工现场混凝土标养试件：由施工单位在混凝土到达现场后，泵送时取样制作，100m³制作1组，标养至规定龄期，代表混凝土运达现场交付时的质量。

（3）施工现场同条件养护试件：由施工单位根据工艺、工序需要留置的试件，代表混凝土在现场环境条件下，结构在该龄期内达到的强度，一般可分为3d、7d、14d、28d等，反映现场自然环境和施工条件下混凝土强度的增长情况。

按照质量验收规则和规范规定，施工现场同条件试件强度只作为施工单位工序、工艺控制使用，例如拆模、起吊、张拉和放张等，而不作为质量验收条件。

（4）实体强度（等效龄期强度600℃·d）：为重要部位留置的代表结构达到等效验收龄期时的实体强度。由施工单位在施工现场制作，同混凝土结构一起养护。其他分项合格、实体强度试件合格，可直接通过验收。《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2015）增加规定，在其他分项工程验收合格的基础上，对重要项目进行复合性检验，当未取得同条件养护试件强度或者同条件养护试件强度不符合要求时，可采取回弹取芯法进行检验，用回弹法排序，取强度较低的三个构件钻取芯样，平均值≥0.88，最小值≥0.80，可判定为合格。

（5）非破损检测强度：结构验收时，由政府质量监督部门会同第三方检测机构，在主要结构部位抽取的结构实体检测强度。当未取得标准养护试件强度、标准养护试件强度不合格或者对试件强度有怀疑时，委托第三方检测结构采用非破损方法测得混凝土强度。

2.2 几种混凝土强度值之间的相互关系

正常生产和施工时，这几种混凝土强度有着密切的关系和良好的规律性。当几种强度都满足要求时，毫无疑问，可判定合格，顺利通过验收；但当其中一种或者两种强度不能满足要求时，往往会出现争议，不易评定和验收。

为了准确判定混凝土结构实体强度，《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）修订组曾在修订期间开展了系统的试验研究，并研究了利用成熟度（度日积）推定混凝土结构验收龄期和结构实体强度的方法。该试验工作分别由哈尔滨工业大学、华夏建宇（北京）混凝土技术研究院、海南建设集团有限公司承担。

试验时统一采用的配合比见表1。强度试验结果见表2。

对上述试验结果进行分析，从图1～图4可看出，强度发展的趋势和规律基本一致，以图3中C30混凝土为例可得出如下分析意见：

（1）60d前混凝土同条件试件强度、回弹强度和芯样强度均低于标准试件强度，并且28d前芯样强度还低于回弹强度，可能是在混凝土强度较低时，取样对芯样有损伤所致。因此，28d前不建议采用取芯法测强。

（2）同条件养护试件强度在75d前均低于标养强度，修正值为正值，在0~6MPa之间，75d后为负值，在0~2MPa之间。

（3）采用行业标准《回弹法检测混凝土强度》（JG/T23）规定的回弹法检测实体结构混凝土强度，所测各个龄期强度均明显低于标养强度，修正值为正值，在7M Pa~9MPa之间；28d前芯样强度，修正值为正值，在0~10MPa之间。

（4）芯样强度在65d前低于标养试件强度，修正值为正值，在0~10MPa之间，65d后修正值为负值，在0~3MPa之间。大量试验数据统计证明：28d芯样强度为同期标养强度的78%~82%，6 0 d芯样强度为同期标养强度的95%~98%

（5）根据以上试验结果进行回归计算，绘制出混凝土构件养护龄期内的成熟度（度日积）和以上四种测试强度曲线（如图5和图6所示），建立关系式，可见线型关系良好，成熟度增长与混凝土强度增长成正比，两者密切相关。通过成熟度计算，可以推定混凝土结构等效验收龄期；通过修正，也可以计算达到不同成熟度时的混凝土结构实体强度（芯样值），使混凝土试件强度更准确、更具代表性。

（6）以上数据和分析证明：《结构混凝土施工质量验收规范》（GB50204）增设的600℃·d同条件养护试件验收条件是科学和必要的；芯样强度乘以1.10的系数≥设计强度（即芯样强度≥设计强度X90%）可以通过验收，是安全、合理的，也是非常必要的。

2.3 质量责任主体阶段划分

第一阶段质量责任主体为混凝土生产企业：

第二阶段质量责任主体为施工企业：

由于混凝土先交付后验收，交付和验收不同步的特点会导致混凝土强度争议时有发生。应该如何判断，我们还要从混凝土的主要工序和影响质量的工艺环节进行分析。

（1）当混凝土出厂强度、施工现场混凝土标养强度都不合格时，即判定结构质量不合格。

（2）当混凝土出厂强度、施工现场混凝土标养强度都合格时，标志着双方交付时混凝土质量合格，以后的结构施工质量由施工企业承担，双方再无争议。在这种情况下，当结构实体强度再出现不合格时，则应由施工单位自行承担。然而由于交付和验收不同步，导致后期结构强度出现问题时，往往还要混凝土生产企业承担责任，这种争议和纠纷现象出现的最多，有时双方协商或者通过法律诉讼解决，也有通过专家论证和政府执法机构裁定，合理的有，被冤枉的也有。

（3）当混凝土出厂强度合格，施工现场混凝土标养强度不合格时，等于交付就存在争议，这种情况下最后就要看结构实体强度，如果实体强度合格，显然是施工单位试件代表性不足，之后仍可通过验收，双方不再分担责任。如果结构实体强度不合格，就要按质量事故的程序进行处理，然后作进一步调查分析，分清原因和责任。这也是一种出现比较多的争议和纠纷。

（4）当混凝土出厂强度不合格，施工现场混凝土标养强度合格时，同样也要看结构实体强度。如实体强度评定合格，说明生产企业出场试件缺乏代表性，然后仍可通过验收，双方均不必承担责任。如实体强度评定不合格时，同样要按质量事故程序处理。

（5）当混凝土出厂强度、施工现场混凝土标养强度、实体强度都合格时，可直接通过验收；当混凝土出厂强度、施工现场混凝土标养强度合格，实体强度不合格时，要用回弹法进行强度排序，取芯法测强度，平均值≥0.88，最小值≥0.80，仍可通过验收。

（6）任何一项或几项强度不合格时，均可采用非破损法对结构实体测强，其结果可作为是否通过验收的依据。通过以上分析，我们可以清楚地认识到，如果混凝土产品质量不合格，施工单位后期无论如何精雕细刻，都没有办法把不合格的混凝土变成合格的结构，产品质量是保证结构质量的前提和先决条件，施工只是起到保证和保障作用，即施工只能把合格的产品（拌合物）变成合格的结构，但绝不可能把不合格的产品（拌合物）打造成合格的结构，这一点基本上是没有异议的。

现实中不论什么原因、什么情况下，只要出现了混凝土强度不合格问题，首当其冲的就是混凝土生产企业，所有的检测、验收、风险、责任，甚至处罚都由生产企业去代替完成，目前已经形成了行业的潜规则，这是极不正常和极不合理的。

2.5 影响强度评定和质量验收的几种因素

（1）市场原因。混凝土生产企业处于建材和施工的中间地段，为了承揽业务，自愿或不得已放弃自己的一些权益。

（2）对国家标准、规范和验收规则以及整个过程的责任主体划分、理解有偏差。

（3）过分追求强度、早期强度，而往往忽视混凝土的匀质性以及其他质量要求。混凝土浇筑后3d、7d回弹取芯，达不到理想值，就加固甚至拆除，这是不科学也是不合理的，会给国家造成很大的经济损失。

（4）行业管理的重点具有导向性，往往是政府经常检查什么，企业就注意什么、重视什么。原材料质量、检验项目和批次、混凝土早期强度值应该关注，但配合比的合理性、技术措施的科学性、及时性以及技术保障能力这些隐形因素，虽然不容易检查和判断，但是更为重要。

（5）对混凝土取样、试件制作的代表性、严肃性和重要性重视不够，试件强度大量地出现非正态分布情况，使试件代表值的认定和否定简单化、随意化，催生了检测市场、检测项目的随意化和大量化的泛滥。

清华大学廉慧珍教授曾严肃地指出：“目前的混凝土质量多数不是技术问题，而是管理和利益问题，混凝土质量掌握在几个农民工手里”，一言蔽之，再进一步明确，甚至可以说是掌握在试件制作人的手里。一组试件代表100m³～200m³的混凝土质量，责任和意义非常重大，应该严格按照规范和工艺要求进行取样、制作、养护等。但是目前的实际状况非常令人担忧，对人为因素和随意行为造成的大量没有代表性的试件缺乏认真分析和严格追责，这种现状亟需改变。

结语

混凝土结构质量涉及材料和施工两大领域，是材料科学和施工技术的共同产物，影响因素多，技术复杂，质量控制应该覆盖生产与施工的全过程，不能只强调其一。

（1）原材料选择、配合比设计、生产制备以及运输、泵送、浇筑、振捣、抹面和养护等工序都应该高度重视，任何一个环节出现问题，都可能导致质量事故。

（2）原材料质量是保证混凝土质量的必要条件，但不是充分条件，不能简单地用某种原材料质量来推断混凝土质量，因为还有其他很多重要的影响因素。

（3）合格的混凝土产品是保证混凝土结构质量合格的必要和充分条件，只有合格的混凝土产品才能制作出合格的混凝土结构；如果混凝土产品质量不合格，无论施工中如何精雕细刻，都无法变成合格的混凝土结构。反过来，则不能用结构质量不合格简单地推断混凝土产品不合格，因为还有施工质量的影响也很重要，合格的混凝土产品如果施工阶段不按规范操作，也可以造成结构质量不合格，所以要具体情况具体分析。

（4）科学、合理地利用混凝土早期强度，可以有效地实施质量控制，但不能用于结构质量验收和合格评定，需要科学的分析、准确的判断，合理处理结构质量问题和质量事故。

（5）严格执行国家施工技术规范，提高混凝土试件的代表性和准确性，坚持优先试件评定、检测滞后和补充修正的验收原则。

（6）利用标准养护条件和非标准条件下的试件强度和检测强度之间的相互关系，综合分析、准确推断混凝土结构强度，尽量减少错判，避免误判。

（7）正确理解和执行国家标准、规范，不随意降低和拔高，更不能任意附加其他条件，力求提高混凝土的均质性和强度的稳定性。

（8）批量供应的混凝土优选采用数理统计法验收。

（9）尽量减少早期强度检测和任意扩大检测项目、范围。

（10）加强质量控制、严格结构施工质量验收，一旦出现质量问题，一定要慎重制定处理方案，力求科学、合理，尽量减少返工重建和结构拆除，避免造成不利的社会影响。(作者：路来军，来源：砼话）