混凝土强度保证率分析及评定方法

由于混凝土质量的波动将直接反映到最终的强度上，而混凝土的抗压强度与混凝土其他性能有着紧密的相关性，能较好地反映混凝土的全面质量，因此工程中常以混凝土抗压强度作为重要的质量控制指标，并以此作为评定混凝土生产质量水平的依据。

（一）混凝土强度波动规律

图10-7　混凝土正态分布曲线

在一定施工条件下，对同一种混凝土进行随机取样，制作n组试件（n≥30），测得其28d龄期的抗压强度，然后以混凝土强度为横坐标，以混凝土强度出现的概率为纵坐标，绘制出混凝土强度概率分布曲线。实践证明，混凝土的强度分布曲线一般为正态分布曲线，如图10-7所示。

正态分布曲线特点：以强度平均值为对称轴，左右两边的曲线是对称的；距离对称轴越远的值出现的概率越小，并逐渐趋近于零；曲线和横坐标之间的面积为概率的总和，等于100%；对称轴两边出现的概率相等；在对称轴两侧的曲线上各有一个拐点，拐点距离平均值的距离即为标准差。

（二）混凝土强度常用统计量

1.强度平均值

式中　——混凝土抗压强度的算术平均值，MPa；

　　　n——混凝土强度试件组数；

　　　fcu，i——第i组混凝土试件的抗压强度，MPa。

混凝土强度平均值只能反映混凝土总体强度水平，而不能说明混凝土强度波动的大小。

2.混凝土强度标准差

标准差σ又称为均方差，是分布曲线上拐点到对称轴的距离，是评定混凝土质量均匀性的一种指标，可用式（10-23）计算，即

式中　——混凝土抗压强度的算术平均值，MPa；(www.xing528.com)

　　　n——混凝土强度试件组数，不小于30；

　　　fcu，i——第i组混凝土试件的抗压强度，MPa。

标准差σ小，正态分布曲线窄而高，说明强度值分布集中，则混凝土质量均匀性好，混凝土质量控制较好；标准差σ大，正态分布曲线宽而矮时，说明混凝土强度的波动较大，即混凝土施工质量控制较差。

3.变异系数

变异系数也是用来评定混凝土质量均匀性的指标。在相同生产管理水平下，混凝土的强度标准差会随强度平均值的提高或降低而增大或减小，它反映的是绝对波动量的大小。对平均强度水平不同的混凝土之间质量稳定性的比较，可考虑用相对波动的大小，即变异系数CV，其计算式为

CV值越小，说明混凝土质量越均匀，施工管理水平越高。

（三）混凝土强度保证率P（%）与质量评定

混凝土的强度保证率P（%）是指混凝土强度总体中，不小于设计强度等级的概率，在混凝土强度正态分布曲线图中以阴影面积表示，如图10-7所示。低于设计强度等级（fcu，k）的强度所出现的概率为不合格率。

混凝土强度保证率P（%）的计算方法为：首先根据混凝土设计等级（fcu，k）、混凝土强度平均值、标准差（σ）或变异系数（CV），计算出概率度（t），即

则强度保证率P（%）就可由正态分布曲线方程积分求得，即

根据我国《混凝土强度检验评定标准》（GB/T 50107—2010）中规定，在统计周期内，根据混凝土强度的值和保证率，可以将混凝土生产单位管理水平划分为优良、一般及差3个等级，如表10-28所示。

表10-28　现场集中搅拌混凝土的生产质量水平