【河北省】弧面对压法检测混凝土抗压强度技术标准DB13JT8533-2023

前 言

本标准根据河北省住房和城乡建设厅《2022 年度省工程建设标准和标准设计第二批制（修）订计划的通知》（冀建节科函〔2022〕104 号）的要求，由廊坊市阳光建设工程质量检测有限公司和河北中权工程检测有限公司会同有关单位编制而成。

本标准共分为 5 章和 4 个附录，主要技术内容包括：1. 总则；2. 术语和符号；3. 检测设备和导荷材料；4. 检测技术；5. 混凝土强度计算等。

本标准由廊坊市阳光建设工程质量检测有限公司负责具体技术内容的解释，由河北省绿色建筑推广与建设工程标准编制中心负责管理。

本标准执行过程中如有意见或建议，请寄送廊坊市阳光建设工程质量检测有限公司（地址：河北省廊坊市安次区龙河高新技术产业区夏荣道 10 号，邮政编码：065000，电话：0316-2808840，邮箱:LFYGJC@163.com），以供今后修订时参考。

本标准主编单位、参编单位、主要起草人和审查人员名单：

主 编 单 位 ：廊坊市阳光建设工程质量检测有限公司

河北中权工程检测有限公司

参 编 单 位 ：河北省建筑科学研究院有限公司

承德中天建设工程检测试验有限公司

张家口市建设工程质量检测中心有限责任公司

河北天诚建筑科技集团有限公司

中绎建设科技集团有限公司

廊坊恒宇建筑工程有限公司

秦皇岛市建恒工程质量检测有限公司

沧州市建设工程质量检测中心有限责任公司

衡水市建设工程质量检测中心有限责任公司

济南朗睿检测技术有限公司

廊坊市建设工程质量服务中心

廊坊市广阳区建设工程质量服务中心

张家口市建筑工程施工安全监督站

主要起草人： 韩春雷 历 杰 刘 岩 魏志文 周宏峰

路彦兴 王爱彬 王庆华 王克非 迟超鹏

孔为龙 张殿树 王 磊 郭建良 赵海燕

万会宝 马祥君 王大勇 王文浩 王永军

王 庆 王拥利 王法僧 王艳彦 王晓明

史彦道 仝建鹏 邢恩旭 刘权威 刘 宇

陈 艳 闫业义 孙全伟 赵 鹏 李晓辉

李培蓓 李 强 李新卫 李 诺 杨 亮

宋向东 宋 阳 张 哲 陈贝贝 尚永刚

金 玉 周少龙 赵 桐 赵海峰 柳 青

侯向隆 晁广阔 高羽海 黄 河 董宏伟

董振岗 董海涛 韩 晓 路洪通 樊卫兵

缴立强

审 查 人 员 ：彭立新 陈建兵 李云泽 侯翠云 田 莉

武文杰 李勇刚

1 总 则

1.0.1 为规范弧面对压法检测混凝土抗压强度（以下简称“混凝土强度”）技术的应用，提高检测精度，制定本标准。

1.0.2 本标准适用于实体普通混凝土抗压强度检测，不适用于受化学侵蚀、火灾以及受冻的损伤层混凝土抗压强度检测。

1.0.3 弧面对压法检测普通混凝土抗压强度，除应符合本标准规定外，尚应符合国家和河北省现行标准的有关规定。

2 术语和符号

2.1 术 语

2.1.1 弧面对压试件 arc surface pressure specimen

在混凝土中钻取的直径 38mm、长度不小于 61mm 的芯样。

2.1.2 弧面对压法 arc surface pressure method

对弧面对压试件施加荷载，通过破坏荷载值换算混凝土抗压强度的方法。

2.1.3 测点 testing point

混凝土上钻取弧面对压试件的检测点。

2.1.4 导荷材料 load conducting material

填充弧面对压试件与施压装置间的缝隙并将荷载传导至弧面对压试件的材料。

2.1.5 检测批 inspection lot

混凝土设计强度等级、生产工艺相同，原材料、配合比、成型工艺与养护条件基本一致且龄期相近，由一定数量的同类构件构成的检测对象。

2.1.6 测点混凝土强度换算值 conversion value of concrete compressive strength of test area

在建立弧面对压破坏荷载与混凝土强度的换算关系基础上所获得的现龄期测点混凝土强度值。

2.1.7 单个构件混凝土立方体强度推定值 estimated value of concrete cube strength for single member

相当于单个构件现龄期混凝土边长 150mm 的立方体试件抗压强度代表值。

2.1.8 检测批混凝土强度推定值 reference value of concrete strength of test batch

相当于混凝土强度换算值总体分布中的 0.05 分位值的统计值。

2.2 符号

3 检测设备和导荷材料

3.0.1 弧面对压仪由加荷装置、测力装置、施压装置和电振装置四部分组成，装置技术性能应符合下列规定：

1 加荷装置：具有稳定加荷功能，工作行程不宜小于 10mm。

加荷方式可为自动或手动。手动方式宜能实时显示试验加荷速率，自动方式应能自动控制试验加荷速率。

2 测力装置：量程宜为 0.00 kN～100.00kN，示值相对误差应不大于±1.0%，应具有峰值保持功能。

3 施压装置：施压块和承压块的弧面曲率半径 R 应为 19.50mm±0.05mm，开口宽度 B 应为 33.77mm±0.09mm，高度 H 应为31.00mm±0.10mm，见图 3.0.1。

4 电振装置：振幅和频率应满足间隙内导荷材料振实要求。

3.0.2 弧面对压仪的计量校准可按本标准附录 A 的规定执行。弧面对压仪校准周期宜为 1 年。当出现下列情况之一时，弧面对压仪应进行校准；

1 新仪器启用前；

2 检测数据异常；

3 对影响检测结果的零部件进行维修或更换后，重新使用前；

4 遭受严重撞击或其他损害。

3.0.3 弧面对压仪应定期维护与保养。

3.0.4 钻芯机应满足下列要求：

1 钻芯机应具有足够的刚度，操作灵活，固定和移动方便，宜带有控制垂直度及钻深的装置；

2 钻芯机应具有连续、稳定的加力系统；

3 钻头内径应为38₀^+0.5mm,并不得有裂缝、缺齿、倾斜及喇叭口等缺陷；

4 钻头有效长度不宜小于 150mm。

3.0.5 游标卡尺：量程范围应满足试件长度要求，分度值应优于或等于 0.02mm。

3.0.6 宜采用金刚砂为导荷材料且金刚砂应具有满足试验所需的流动性。金刚砂技术指标应满足下列要求：

1 粒度为 80 目～120 目；

2 莫氏硬度为 9.0～9.5。

4 检测技术

4.1 一般规定

4.1.1 采用弧面对压法检测混凝土强度时宜收集下列资料：

1 工程名称及建设单位、设计单位、监理单位、施工单位和混凝土生产企业名称；

2 受检构件名称、数量和混凝土设计强度等级；

3 粗骨料品种和最大粒径；

4 混凝土原材料和配合比试验资料、成型日期、施工养护情况；

5 有关设计图纸及施工资料。

4.1.2 混凝土强度可按检测批或单个构件检测。按检测批检测时，应随机抽取构件，检测批抽测构件最小数量应满足表 4.1.2 的要求；

当检测批构件总数小于 5 件时，应按单个构件检测。

4.1.3 测点布置应符合下列规定：

1 按单个构件检测时，每个构件应均匀布置3个测点；

2 按检测批检测时，每个检测批测点总数不应少于15个，测点宜均匀布置在各抽测构件上，每抽测构件应至少布置1个测点；

3 测点宜布置在构件受力较小且具有代表性的部位，宜优先布置在混凝土浇筑侧面，也可布置在混凝土浇筑顶面或底面；

4 相邻两测点的净间距不宜小于100mm，测点距构件边缘不应小于100mm；

5 应避开接缝部位以及钢筋、预埋件和管线；

6 检测面宜平整；

7 便于钻芯机固定、安放与操作。

4.1.4 测点应标记编号，宜绘制测点布置示意图。

4.2 试件钻取

4.2.1 钻芯机应固定牢固，钻头与检测面应保持垂直，匀速钻进至要求深度。钻进过程中，冷却水流量应能保持钻头冷却并排出混凝土碎屑，且中途不应断流。

4.2.2 试件钻制后应立即取出擦拭干净，并标记编号，置于干燥通风处，并做好成品保护。在混凝土浇筑侧面钻取的试件应在取出前标注混凝土浇筑方向。

4.2.3 试件尺寸测量应符合下列规定：

1 长度测量：采用游标卡尺测量最短试件母线长度，精确至1mm。

2 直径测量：应采用游标卡尺在试件承压部位中部相互垂直的两个位置各测量1次，精确至0.02mm，2次测量值之差小于0.10mm时测量值有效，取较小值作为试件直径。

3 平整度测量：宜采用圆柱母线平整度测量装置进行测量，也可采用钢直尺和塞尺进行测量。测量时，沿周向转动弧面对压试件，量取受压部位50mm范围内的平整度最大值作为试件平整度。

4 记录宜按本标准附录B执行。

4.2.4 试件尺寸偏差及外观质量应符合下列规定：

1 直径应为38mm±0.4mm，最短长度不宜小于61mm；

2 试件受压部位母线平整度在50mm范围内偏差不应大于0.2mm；

3 表面应干燥、无泥浆等污物；

4 应无孔洞，无钢筋、管线、泥块、砖块及木屑等杂物。

4.2.5 试件钻取后，应及时对构件上留下的孔洞进行修补。

4.3 弧面对压试验

4.3.1 试验环境温度应为-4℃～40℃。

4.3.2 试件应居中置于施压装置内，与内壁宜保持 2mm～3mm 间隙，并使其施加荷载的方向与混凝土浇筑方向垂直。试件端面伸出施压装置边缘不宜小于 20mm。试件断面距施压装置另一边缘不宜小于 10mm。

4.3.3 金刚砂灌充试件与施压装置的间隙至溢出间隙上端。振动3s～5s，使间隙内的金刚砂填充饱满、均匀。

4.3.4 连续、均匀施加试验荷载，加荷速率宜控制在 0.6kN/s～0.9kN/s。

4.3.5 记录破坏荷载值，精确至 0.01kN。

4.3.6 当弧面对压试件出现下列异常情况之一时，应作记录并舍去，并应在原测点附近补测 1 个测点：

1 试件破坏部位有粒径超过31.5mm的粗骨料；

2 试件断裂破坏面上有粒径大于20mm的粗骨料脱落；

3 试件破坏部位内部有明显影响检测结果的缺陷或异物。

5 混凝土强度计算

5.1 基本规定

5.1.1 混凝土强度换算值可采用下列测强曲线计算：

1 河北省测强曲线：由河北省常用的材料、成型工艺制作的混凝土试件，通过试验建立的测强曲线；

2 地区测强曲线：由某一地区常用的材料、成型工艺制作的混凝土试件，通过试验建立的测强曲线；

3 专用测强曲线：由相同的材料、成型工艺制作的混凝土试件，通过试验建立的测强曲线。

5.1.2 有条件的地区和部门宜制定本地区的测强曲线或专用测强曲线，专用或地区测强曲线制定可参照本标准附录C的相关规定。宜按专用测强曲线、地区测强曲线和河北省测强曲线的顺序选用。

5.1.3 地区测强曲线的平均相对误差（）不应大于±9.0%，相对标准差（e_r）不应大于11.0%；专用测强曲线的平均相对误差（）不应大于±8.0%，相对标准差（e_r ）不应大于10.0%。

5.1.4 符合下列条件的混凝土，测点混凝土强度换算值可按本标准测强曲线计算：

1 符合普通混凝土用材料要求且粗骨料为最大粒径不大于31.5mm的碎石或碎卵石；

2 采用普通成型工艺，自然养护；

3 龄期 28d 及以上；

4 自然干燥状态；

5 混凝土强度20.0MPa～80.0MPa。

5.2 混凝土强度计算

5.2.1 第i 个测点混凝土强度换算值应按下列公式计算：

式中： —— 第i 个测点混凝土强度换算值（MPa），精确至0.1MPa；

α—— 回归系数，取值为 2.1045；

β—— 回归系数，取值为 0.8333；

f_a,i —— 第i 个测点混凝土名义压应力值（MPa），精确至 0.01MPa；

F_i —— 第i 个测点弧面对压试件破坏荷载（kN），精确至 0.01kN；

A_i —— 第i 个测点弧面对压试件承压部位的投影面积（mm2），精确至 0.01mm2；

h —— 弧面对压试件承压面高度（mm），取值为31mm；

D_i —— 第i 个测点弧面对压试件直径（mm），精确至 0.1mm。

5.2.2 单个构件混凝土立方体强度推定值 f_{cu, e} 确定应符合下列规定：

1 当构件 3 个测点混凝土强度换算值的最大值和最小值与中

间值之差均不超过中间值的 15%时，应取 3 个测点换算值的算术平均值作为该构件混凝土立方体强度推定值；

2 当构件 3 个测点混凝土强度换算值的最大值或最小值与中间值之差超过中间值的 15%时，应取中间值作为该构件混凝土立方体强度推定值；

3 当构件 3 个测点混凝土强度换算值的最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的 15%时，应在最大值和最小值的测点附近各加测 1 个测点，取 5 个测点换算值的中位数作为该构件混凝土立方体强度推定值。

5.2.3 当构件中出现 1 个及以上的测点混凝土强度换算值小于20.0MPa 时，则该构件混凝土立方体强度推定值 f_cu,e 小于 20.0MPa。

5.2.4 当构件中出现 1 个及以上的测点混凝土强度换算值大于80.0MPa 时，则对应测点的混凝土强度换算值取 80.0MPa，该构件混凝土立方体强度推定值按第 5.2.2 条确定。

5.2.5 检测批混凝土强度的推定应符合下列规定：

1 检测批混凝土强度推定值应计算推定区间，推定区间的上限值和下限值按下列公式计算：

6 确定检测批混凝土强度推定值时，可剔除强度换算值样本中的异常值。剔除规则应符合现行国家标准《数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理》GB/T 4883的规定。

附录 A 弧面对压仪的校准

A.0.1 弧面对压仪测力装置应符合现行行业标准《工作测力仪检定规程》JJG 455 的有关规定。

A.0.2 校准环境内应无影响校准结果的磁场、振动等干扰源。精度级别 0.3 级的标准测力仪受力轴线应与弧面对压仪施力轴线重合。

以弧面对压仪测力系统的零点为起始点，宜按校准测量上限值的10%、20%、40%、60%、80%、100%设置 6 个校准点，每个点测量 3 次。测力系统校准数据应按表 A.0.2 进行记录。

A.0.3 当校准装置无法置于弧面对压仪施压装置的空间内时可借助校准工装进行校准。校准工装与弧面对压仪测力系统所采用材质及力学性能应相同。

A.0.4 弧面对压仪测力系统的相对误差应不大于±1.0％，绝对误差应符合表 A.0.4 的规定。

附录 B 弧面对压法检测混凝土抗压强度原始记录表

附录 C 专用或地区测强曲线制定的基本要求

C.0.1 弧面对压仪应符合本标准第 3.1 节的规定。

C.0.2 试验应按下列步骤进行：

1 应选用当地常用原材料和配合比配制的混凝土，制作边长150mm 立方体试件，设计强度等级不应少于 6 种，强度区间宜为C15～C80，每相邻强度间隔不应大于两个强度等级，每强度等级不应少于 5 组，每组不应少于 12 块立方体试件，自然养护；

2 28d、60d、90d、180d、360d 龄期时，每组立方体试件中的1/2 用于弧面对压试验，另外 1/2 用于立方体试件抗压强度试验，其中弧面对压试件应在立方体试件浇筑侧面垂直钻取，测点宜布置在立方体试件中部。

C.0.3 测强曲线的建立应符合下列规定：

1 将每组数据中的弧面对压应力和抗压强度宜分别按大小进行排序再建立对应关系，以弧面对压应力作为自变量，以立方体试件抗压强度作为因变量，宜采用幂函数数学模型 按最小二乘法回归得到换算系数α和β 。

2 应按下列公式计算平均相对误差? 和相对标准差e_r ：

C.0.4 专用和地区测强曲线仅适用于试验所涉及的区域范围和混凝土强度范围，均不得外延应用。

附录 D 推定区间上限值与下限值系数表

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 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

1 《数据的统计处理和解释 正态样本离群值的判断和处理》GB/T 4883

2 《工作测力仪检定规程》JJG 455