混凝土標號與強度等級是什么？

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                         混凝土標號與強度等級是什么？

混凝土標號與強度等級  
    1 混凝土標號與強度等級
    長期以來，我國混凝土按抗壓強度分級，并采用“標號”表征。1987年GBJ107-87標準改以“強度等級”表達。DL/T5057-1996《水工混凝土結構設計規(guī)范》，DL/T5082-1998《水工建筑物抗冰凍設計規(guī)范》，DL5108-1999《混凝土重力壩設計規(guī)范》等，均以“強度等級”表達，因而新標準也以“強度等級”表達以便統(tǒng)一稱謂。水工混凝土除要滿足設計強度等級指標外，還要滿足抗?jié)B、抗凍和極限拉伸值指標。不少大型水電站工程中重要部位混凝土，常以表示混凝土耐久性的抗凍融指標或極限拉伸值指標為主要控制性指標。
    過去用“標號”描述強度分級時，是以立方體抗壓強度標準值的數(shù)值冠以中文“號”字來表達，如200號、300號等。
    根據(jù)有關標準規(guī)定，混凝土強度等級應以混凝土英文名稱第一個字母加上其強度標準值來表達。如C20、C30等。
    水工混凝土僅以強度來劃分等級是不夠的。水工混凝土的等級劃分,應是以多指標等級來表征。如設計提出了4項指標C9020、W0.8、F150、εp0.85×10-4,即90 d抗壓強度為20 MPa、抗?jié)B能力達到0.8 MPa下不滲水、抗凍融能力達到150次凍融循環(huán)、極限拉伸值達到0.85×10-4。作為這一等級的水工混凝土這4項指標應并列提出,用任一項指標來表征都是不合適的。作為水電站樞紐工程,也有部分廠房和其它結構物工程,設計只提出抗壓強度指標時,則以強度來劃分等級，如其齡期亦為28 d,則以C20、C30表示。
    水工混凝土標號與強度等級的轉換關系 摘要：摘要：該文敘述了國標GBJ107-87規(guī)定的混凝土標號與強度等級的關系，著重介紹了水工鋼筋混凝土、水工大體積混凝土以及漿砌石壩膠結材料用混凝土的試件尺寸、期齡、保證率、混凝土標號和強度等級的關系。關鍵詞：水工混凝土；混凝土標號；混凝土強度等級前言1987年國家計委頒布國標《混凝土強度檢驗評定標準》（GBJ107-87）后，工業(yè)、民用建筑部門在混凝土的設計和施工中均按上述標準，以混凝土強度等級代替混......
    摘 要： 該文敘述了國標GBJ 107 - 87 規(guī)定的混凝土標號與強度等級的關系， 著重介紹了水工鋼筋混凝土、水工大體積混凝土以及漿砌石壩膠結材料用混凝土的試件尺寸、期齡、保證率、混凝土標號和強度等級的關系。  
    關鍵詞： 水工混凝土； 混凝土標號； 混凝土強度等級    
    前言   　　
    1987 年國家計委頒布國標《混凝土強度檢驗評定標準》（GBJ107 - 87） 后， 工業(yè)、民用建筑部門在混凝土的設計和施工中均按上述標準， 以混凝土強度等級代替混凝土標號。1996《水工混凝土結構設計規(guī)范》（SL/ T191 - 96） 對水工混凝土強度等級定義做出明確規(guī)定， 特別是《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/ T5144 - 2001） 頒布實施后， 水工混凝土也較普遍采用強度等級代替混凝土標號。由于水利樞紐混凝土工程結構復雜， 不同工程部位有不同保證率要求， 特別是我省大壩壩型廣泛采用漿砌石壩， 現(xiàn)行的砌石壩設計和施工規(guī)范對混凝土強度仍采用混凝土標號， 因此， 對水工混凝土標號與強度等級和其轉換關系應有明確的認識。近年來， 在不少在建的漿砌石壩工程中， 施工單位常將工業(yè)、民用建筑部門采用的混凝土標號與強度等級的轉換關系用在水工混凝土中， 這顯然不夠全面， 也不正確。正確認識與理解水工混凝土標號與強度的定義和轉換關系對指導施工質量的評定、確保工程安全和經(jīng)濟合理有著重要的意義。 
     1 　現(xiàn)行國標GBJ107 - 87 中混凝土標號與強度等級的關系   　　
     《混凝土強度檢驗評定標準》（ GBJ107 - 87） 將混凝土強度等級按立方體抗壓強度標準值劃分。混凝土強度等級采用符號C 與立方體抗壓強度標準值（以N/ mm2 計） 表示。   　　新標準與已廢止的GBJ204 - 83 相比， 混凝土試樣尺寸由200mm 立方體改為150mm 立方體， 強度保證率由85 %提高到95 %。經(jīng)過換算， GBJ107 - 87 附錄中給出了混凝土標號與新的混凝土強度等級的對應關系， 。上述關系主要適用于工業(yè)與民用建筑用混凝土。由于水工混凝土的試件尺寸、設計齡期、保證率的不同， 表1 所列的關系不適用于水工混凝土。
     2 　水工混凝土標號與強度等級
     2．1 　《水工混凝土結構設計規(guī)范》（SL/ T191 - 96） 和《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/ T5144 - 2001） 對水工混凝土強度有關內(nèi)容的改動 
    （1） 名稱改變。強度分級名稱由“標號”改稱為“強度等級”。   　
 　 （2） 等級符號改變。過去在立方體抗壓強度標準值的數(shù)值右上角加符號“ # ”表達， 如200 # 、150 # ……等?，F(xiàn)以C及其后面的立方體抗壓強度標準值表達， 如C15 、C20……等。建工系統(tǒng)混凝土均采用28d 齡期， 在強度等級符號后不再注明齡期值， C15、C20 ……系指28d 齡期的強度標準值為15MPa、20MPa ……強度等級。水工大體積混凝土普遍采用90d 或180d 齡期， 故在強度等級符號后加齡期下角標，如C9015 、C9020 ……系指90d 齡期的強度標準值為15MPa、20MPa ……水工混凝土強度等級。   　　
    （3） 混凝土強度及其標準符號的變化。過去混凝土立方體強度用符號“R”表示， 現(xiàn)在混凝土立方體抗壓強度用“fcu”表示， 其中“cu”是立方體的意思?；炷亮⒎襟w抗壓強度標準值以符號“fuc ，k”表示， 其中k 是標準值的意思。   　　
    （4） 計量單位的變化。過去混凝土強度單位為kgf/ cm2 ，現(xiàn)改為N/ mm2 （MPa） 。 　  （5） 按標準方法制作養(yǎng)護邊長為150mm 的立方體試件，在28d （大體積水工混凝土可采用90d 或180d） 期齡， 用標準試驗方法測得具有設計保證率的抗壓強度標準值， 以確定其混凝土強度等級。   　　
    （6） 水利樞紐混凝土工程結構復雜， 不同工程部位有不同保證率（ P） 要求。如大體積混凝土一般要求P = 80 % ，體積較大的鋼筋混凝土工程要求P = 85 %～90 % ， 薄壁結構鋼筋混凝土工程要求P = 95 %。 &nbs
     2.2 　水工鋼筋混凝土結構用混凝土
     2.2.1 　水工鋼筋混凝土結構用混凝土強度等級確定   　
     原標準規(guī)定水工混凝土強度等級為強度總體分布的平均值減去1.27 倍標準差（保證率90 %） ， 《水工混凝土結構設計規(guī)范》（SL/ T191 - 96） 改為強度總體分布的平均值減去1.645 倍標準差（保證率95 %） 。
     用公式表示為：
     f cu ，k =μ f cu ，15 - 11645σfcu =μ fcu ，15 （1 – 1.645δ fcu）                             （1）
     式中： f cu ，k為混凝土立方體抗壓強度標準值， 即混凝土強度等級值， MPa ； 　　
     μ fcu ，15為混凝土立方體（邊長150mm） 抗壓強度總體分布平均值； 　　　　
     σ fcu為混凝土立方體抗壓強度標準差； 　　　
     δ fcu為混凝土立方體抗壓強度變異系數(shù)。   　　
     2.2.2 　原標準混凝土標號（R） 與新標準（ SL/ T191 - 96）混凝土強度等級（C） 之間的換算關系   　　
     R 與C 的換算關系如式（2） ， 結果見表2 。   　
　   式中：
     0.95 為試件尺寸由200mm 立方體改為150mm 立方體的尺寸效應系數(shù)； 　　　　
     0.1    為計量單位換算系數(shù)； 　　　
     δ fcu ，15為混凝土立方體抗壓強度變異系數(shù)。   　　　　
     2.3 　水工大體積混凝土   　　
     根據(jù)《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/ T5144 - 2001） 和《混凝土重力壩設計規(guī)范》（DL5108 - 1999） 對水工大體積混凝土（大壩常態(tài)混凝土） 的規(guī)定， 其強度標準值為按照標準方法制作養(yǎng)護的邊長為150mm 的立方體試件， 采用90d齡期， 用標準試驗方法測得的抗壓強度總體分布中的一個值， 強度低于該值的百分率不超過20 %?；炷亮⒎襟w抗壓強度標準值fcu ，k = 10N/ mm2 的混凝土， 其強度等級表示為C9010 。水工大體積混凝土立方體抗壓強度標準值可用下式表示。 　　　　　
     fcu ，k =μf cu ，15 （1 – 0.842σf cu ，15）                 （3）   　　
     同《水工混凝土施工規(guī)范》（SDJ207 - 82） 定義的混凝土設計標號相比， 混凝土試塊尺寸一致（均為150mm 立方體） ， 強度保證率取值一致（均為80 %） ， 設計期齡一致（均為90d） 。因此， 水工大體積混凝土標號與強度等級的換算可簡化為強度單位的換算， 即將kgf/ cm2 換算為N/ mm2 ， 以符號C90 表示（注明設計齡期） 。  
     2.4 　漿砌石壩膠結材料用混凝土   　　我省漿砌石壩所用膠結材料一般均為2 級配混凝土。根據(jù)《漿砌石壩設計規(guī)范》（SL25 - 91） 和《漿砌石壩施工技術規(guī)定》（SD120 -84） 的規(guī)定， 混凝土標號根據(jù)150mm 立方體試件28d 齡期的極限抗壓強度確定， 強度保證率為80 %。立方體抗壓強度標準值采用（3） 式計算。其混凝土標號與強度等級的換算亦可簡化為強度單位換算， 即將kgf/ cm2 換算為N/ mm2 ，以符號C 表示， 并說明設計混凝土強度保證率為80 %。如漿砌石用標號R100 的混凝土可改寫為強度保證率為80 %的C10 強度等級的混凝土。
     3 　結語   　　
     混凝土標號R 和強度等級C 的計算均與混凝土試件尺寸、設計齡期及強度保證率等三個因素有關。設計、施工、質檢人員應掌握設計、施工規(guī)程、規(guī)范對所采用混凝土的試件尺寸、齡期、強度保證率的規(guī)定， 才能正確計算混凝土的標號、強度等級以及轉換關系。