钻芯法不同标准混凝土强度推定值比较

1.不同标准强度推定原理

1.1《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:88）

CECS03: 88在第六章第6.0.4条给出了单个构件混凝土抗压强度推定值的推定方法, 即“单个构件或单个构件的局部区域可取芯样试件混疑土强度换算值中的最小值作为其代表值。”同时不应进行数据的舍弃; 对单个构件检测时取芯数量的规定是有效标准芯样个数不少于 3 个, 当构件较小时可取2 个。

式中：——单个构件或单个构件局部区域混凝土强度推定值，单位MPa；

      ——同一验收批内芯样混凝土换算强度最小值，单位MPa。

1.2《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344-2004）

GBPT50344- 2004认为采用随机抽样检测得到的推定值(不单指混凝土结构) 不应该是某个具体的数值,而应是推定值的接受区间即推定区间,推定区间的置信度则表示了推定值落在该区间内的概率。该标准在第 3.3.13条明确了抽样检测的最小样本容量,第3.3.19条和第3.3.20条分别给出了检验批推定值的两种计算方法, 其中第3.3.20条规定的“检测批具有95%保证率的标准值推定区间”在对结构或检验批混凝土抗压强度推定值的确定上有很好的参考使用价值。

式中：——检测批混凝土抗压强度推定区间的上限值，单位MPa；

      ——检测批混凝土抗压强度推定区间的下限值，单位MPa；

      ——检测批混凝土芯样试件换算强度的算术平均值，单位MPa；

    、——检测批混凝土强度上下限推定系数；

         ——芯样试件换算强度的标准差，单位MPa；

为了减小推定值的不确定性, 标准在第3.3.16条对推定区间的上下限值给予了, 即“不宜大于材料相邻强度等级的差值(混凝土材料为5MPa) 和上下限值算术平均值的 10% （）。

1.3《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:88修编征求意见稿）

CECS03: 88修编征求意见稿( 2002)在第3.4节给定了结构或检验批混凝土抗压强度推定值的确定方法,明确规定”推定区间的置信度宜为0.90或0.85，上下限值的差值“宜大于5MPa 和( 0.10~0.15)两者中的较大值”，其余相关规定均与GBPT50344- 2004相一致。

1.4《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:07）

CECS03:07给出了置信度为0.85的上限值和下限值系数，其余规定与GBPT50344- 2004相一致。

1.5《港口工程非破损检测技术规程》（JTJ/T272-99）

相对其它规程或标准而言，JTJPT272- 99对钻芯法检测、评定混凝土强度的规定较为完整、详细，其过程可简单表述为: 芯样混凝土强度——芯样强度代表值——芯样强度推定值——结构或构件混凝土强度合格性判定。此规程侧重于结构或构件混凝土强度的合格性判定，其强度推定值有别于CECS03: 88，并非为结构混凝土实际强度的估计值，而是芯样强度的推定值，即芯样强度代表值换算为混凝土标准立方体试件抗压强度的换算值。

对于混凝土强度合格性的评定，规程第5.5节分别给出了混凝土检测批及单个构件强度合格性判定公式，具体如下：

1)芯样强度推定值计算

2)当标准芯样个数时, 按检测批进行合格性判定:

 3）  当验收批内混凝土试件组数n=2~4时，混凝土强度统计数据应同时满足下列两式的要求：

式中：——标准立方体试件抗压强度推定值，单位MPa；

       ——芯样试件抗压强度代表值，单位MPa；

       ——芯样强度转换为标准立方体强度的换算系数；

      ——芯样强度推定值的平均值，单位MPa；

      ——芯样强度推定值的标准差，单位MPa；

    ——混凝土立方体强度的标准差水平, 单位MPa；

        ——系数，取值与相同。

系数K0

《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-11）中混凝土立方体标准强度合格性检验评定方法与上述JTJPT272- 99相一致，同时, 该规程说明“一个标准芯样的强度相当于一组试件强度的代表值”,此外, 由于该规程未给出结构或构件混凝土强度的推定值, 因此可参照JTJPT 272- 99的有关规定, 依据 JTJ268- 11的评定公式计算混凝土强度推定值。

1)当标准芯样个数时, 按检测批进行合格性判定:

2)当验收批内混凝土试件组数n=2~4时，混凝土强度统计数据应同时满足下列两式的要求：

式中——芯样强度推定值的平均值，单位MPa；

      ——芯样强度推定值的标准差，单位MPa；

     ——同一验收批内芯样混凝土换算强度最小值，单位MPa。

       ——混凝土立方体强度的标准差水平, 单位MPa；

        ——系数，取值与相同。

式中：C为系数，其余符号与JTJPT272- 99中公式意义相同。

1.7《混凝土强度检验评定标准》（GB107-2010）

GBJ107- 2010在第四章分别给出了标准差已知的统计方法及标准差未知的统计法和非统计法, 由于CECS03: 88 的不完善, 实际工程检测中常据此确定结构或检验批混凝土抗压强度推定值，而标准差已知的统计方法在实体混凝土强度检测中已不适用，故不作介绍。

1)标准差未知的统计方法, 可用于结构或检验批混凝土强度的推定

2)标准差未知的非统计方法, 可用于单个构件混凝土强度的推定

式中：为合格性判定指数，其余符号含义与上述相同。

并且，这里认为混凝土立方体抗压强度标准值fcu, k与结构或构件混凝土强度推定值fcu, e等价, 混凝土标准立方体抗压强度平均值 mfcu与芯样混凝土强度换算值的平均值mfccu等价, 立方体试块组数与芯样个数等价。

1.8概率统计方法

由于混凝土抗压强度近似服从于正态分布, 因而在进行检测批混凝土强度评定时可用芯样换算强度总体分布中保证率不低于95% 的强度值作为结构或构件混凝土的强度推定值; 而当样本数量较小时标准差较大, 采用统计方法评定时误差是难免的,但具有一定的参考价值，计算时取下列两式中的较大值作为混凝土强度的推定值。

式中各符号含义同前。

2.ZHL01~ZHL18构件芯样强度值推定

2.1《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:88）

由芯样实验结果可知，。

2.2《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344-2004）

由芯样实验结果可知：

， 

查表得：n=36时，，（置信度为0.95）

所以：，

      。

即混凝土强度值的推定区间为[35.23,39.53]

2.3《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:88修编征求意见稿）

查表得：n=36时，，（置信度为0.90）

所以：，

      。

即混凝土强度值的推定区间为[35.83,39.16]。

2.4《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:07）

查表得：n=36时，，（置信度为0.85）

所以：，

      。

即混凝土强度值的推定区间为[34.92,39.27]。

2.5《港口工程非破损检测技术规程》（JTJ/T272-99）

查表知：n=36时， 

所以：，且

故取。

2.6《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-11）

查表知：n=36时，，故。

2.7《混凝土强度检验评定标准》（GB107-2010）

查表知：n=36时，，故：

1)按标准差未知的统计方法得到推定值

，且，

取

2)按标准差未知的非统计方法得到推定值

，且，

取

2.8概率统计方法

混凝土强度推定值为

3.SLJL C30~SLJL C50构件芯样强度值推定

3.1SLJL C30芯样（补平）试验结果汇总表

3.1.1《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:88）

3.1.2《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344-2004）

查表知，n=30时，，（置信度为0.95）

所以：，

  。

即混凝土强度值的推定区间为[27.53,30.15]

3.1.3《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:88修编征求意见稿）

查表得：n=30时，，（置信度为0.90）

所以：，

      。

即混凝土强度值的推定区间为[27.90,29.92]。

3.1.4《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:07）

查表得：n=30时，，（置信度为0.85）

所以：，

      。

即混凝土强度值的推定区间为[27.69,29.86]。

3.1.5《港口工程非破损检测技术规程》（JTJ/T272-99）

查表知：n=30时， 

所以：，且

故取。

3.1.6《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-11）

查表知：n=30时，，故。

3.1.7《混凝土强度检验评定标准》（GB107-2010）

查表知：n=30时，，故：

1)按标准差未知的统计方法得到推定值

，且，

取

2)按标准差未知的非统计方法得到推定值

，且，

取

3.1.8概率统计方法

3.2SLJL C40芯样（补平）试验结果汇总表

3.2.1《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:88）

3.2.2《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344-2004）

查表知，n=30时，，（置信度为0.95）

所以：，

  。

即混凝土强度值的推定区间为[38.31,43.07]

3.2.3《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:88修编征求意见稿）

查表得：n=30时，，（置信度为0.90）

所以：，

      。

即混凝土强度值的推定区间为[39.00,42.66]。

3.2.4《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:07）

查表得：n=30时，，（置信度为0.85）

所以：，

      。

即混凝土强度值的推定区间为[38.62,42.55]。

3.2.5《港口工程非破损检测技术规程》（JTJ/T272-99）

查表知：n=30时， 

所以：，且

故取。

3.2.6《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-11）

查表知：n=30时，，故。

3.2.7《混凝土强度检验评定标准》（GB107-2010）

查表知：n=30时，，故：

1)按标准差未知的统计方法得到推定值

，且，

取

2)按标准差未知的非统计方法得到推定值

，且，

取

3.1.8概率统计方法

3.3SLJL C50芯样（补平）试验结果汇总表

3.3.1《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:88）

3.3.2《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344-2004）

查表知，n=30时，，（置信度为0.95）

所以：，

  。

即混凝土强度值的推定区间为[44.23,49.47]

3.3.3《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:88修编征求意见稿）

查表得：n=30时，，（置信度为0.90）

所以：，

      。

即混凝土强度值的推定区间为[45.39,49.03]。

3.3.4《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:07）

查表得：n=30时，，（置信度为0.85）

所以：，

      。

即混凝土强度值的推定区间为[44.57,49.30]。

3.3.5《港口工程非破损检测技术规程》（JTJ/T272-99）

查表知：n=30时， 

所以：，且

故取。

3.3.6《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-11）

查表知：n=30时，，故。

3.3.7《混凝土强度检验评定标准》（GB107-2010）

查表知：n=30时，，故：

1)按标准差未知的统计方法得到推定值

，且，

取

2)按标准差未知的非统计方法得到推定值

，且，

取

3.3.8概率统计方法

检验批混凝土强度推定值计算结果比较

4.1按JTJ268-96推定单个构件强度

JTJ268-96第7.5.17条规定：当验收批内混凝土试件组数n=2~4时，混凝土强度统计数据应同时满足下列两式的要求：

式中：D为常数，取值与σ0，其余符号含义同前。

ZHL01~ZHL18单个构件强度推定值计算

比较JTJ/T272-99和JTJ268-11推定验收批构件强度结果可知，相应计算公式形式相同，且查表知相应系数取值相同，故两者规范推定单个构件强度结果亦相同。