混凝土標(biāo)號與強(qiáng)度等級是什么？

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                         混凝土標(biāo)號與強(qiáng)度等級是什么？

混凝土標(biāo)號與強(qiáng)度等級  
    1 混凝土標(biāo)號與強(qiáng)度等級
    長期以來，我國混凝土按抗壓強(qiáng)度分級，并采用“標(biāo)號”表征。1987年GBJ107-87標(biāo)準(zhǔn)改以“強(qiáng)度等級”表達(dá)。DL/T5057-1996《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，DL/T5082-1998《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》，DL5108-1999《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》等，均以“強(qiáng)度等級”表達(dá)，因而新標(biāo)準(zhǔn)也以“強(qiáng)度等級”表達(dá)以便統(tǒng)一稱謂。水工混凝土除要滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級指標(biāo)外，還要滿足抗?jié)B、抗凍和極限拉伸值指標(biāo)。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(biāo)或極限拉伸值指標(biāo)為主要控制性指標(biāo)。
    過去用“標(biāo)號”描述強(qiáng)度分級時(shí)，是以立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的數(shù)值冠以中文“號”字來表達(dá)，如200號、300號等。
    根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)以混凝土英文名稱第一個(gè)字母加上其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來表達(dá)。如C20、C30等。
    水工混凝土僅以強(qiáng)度來劃分等級是不夠的。水工混凝土的等級劃分,應(yīng)是以多指標(biāo)等級來表征。如設(shè)計(jì)提出了4項(xiàng)指標(biāo)C9020、W0.8、F150、εp0.85×10-4,即90 d抗壓強(qiáng)度為20 MPa、抗?jié)B能力達(dá)到0.8 MPa下不滲水、抗凍融能力達(dá)到150次凍融循環(huán)、極限拉伸值達(dá)到0.85×10-4。作為這一等級的水工混凝土這4項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)并列提出,用任一項(xiàng)指標(biāo)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(jié)構(gòu)物工程,設(shè)計(jì)只提出抗壓強(qiáng)度指標(biāo)時(shí),則以強(qiáng)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(biāo)號與強(qiáng)度等級的轉(zhuǎn)換關(guān)系 摘要：摘要：該文敘述了國標(biāo)GBJ107-87規(guī)定的混凝土標(biāo)號與強(qiáng)度等級的關(guān)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(jié)材料用混凝土的試件尺寸、期齡、保證率、混凝土標(biāo)號和強(qiáng)度等級的關(guān)系。關(guān)鍵詞：水工混凝土；混凝土標(biāo)號；混凝土強(qiáng)度等級前言1987年國家計(jì)委頒布國標(biāo)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ107-87）后，工業(yè)、民用建筑部門在混凝土的設(shè)計(jì)和施工中均按上述標(biāo)準(zhǔn)，以混凝土強(qiáng)度等級代替混......
    摘 要： 該文敘述了國標(biāo)GBJ 107 - 87 規(guī)定的混凝土標(biāo)號與強(qiáng)度等級的關(guān)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(jié)材料用混凝土的試件尺寸、期齡、保證率、混凝土標(biāo)號和強(qiáng)度等級的關(guān)系。  
    關(guān)鍵詞： 水工混凝土； 混凝土標(biāo)號； 混凝土強(qiáng)度等級    
    前言   　　
    1987 年國家計(jì)委頒布國標(biāo)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ107 - 87） 后， 工業(yè)、民用建筑部門在混凝土的設(shè)計(jì)和施工中均按上述標(biāo)準(zhǔn)， 以混凝土強(qiáng)度等級代替混凝土標(biāo)號。1996《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL/ T191 - 96） 對水工混凝土強(qiáng)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(shí)施后， 水工混凝土也較普遍采用強(qiáng)度等級代替混凝土標(biāo)號。由于水利樞紐混凝土工程結(jié)構(gòu)復(fù)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(shè)計(jì)和施工規(guī)范對混凝土強(qiáng)度仍采用混凝土標(biāo)號， 因此， 對水工混凝土標(biāo)號與強(qiáng)度等級和其轉(zhuǎn)換關(guān)系應(yīng)有明確的認(rèn)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(biāo)號與強(qiáng)度等級的轉(zhuǎn)換關(guān)系用在水工混凝土中， 這顯然不夠全面， 也不正確。正確認(rèn)識與理解水工混凝土標(biāo)號與強(qiáng)度的定義和轉(zhuǎn)換關(guān)系對指導(dǎo)施工質(zhì)量的評定、確保工程安全和經(jīng)濟(jì)合理有著重要的意義。 
     1 　現(xiàn)行國標(biāo)GBJ107 - 87 中混凝土標(biāo)號與強(qiáng)度等級的關(guān)系   　　
     《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（ GBJ107 - 87） 將混凝土強(qiáng)度等級按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分?；炷翉?qiáng)度等級采用符號C 與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（以N/ mm2 計(jì)） 表示。   　　新標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)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(biāo)號與新的混凝土強(qiáng)度等級的對應(yīng)關(guān)系， 。上述關(guān)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(shè)計(jì)齡期、保證率的不同， 表1 所列的關(guān)系不適用于水工混凝土。
     2 　水工混凝土標(biāo)號與強(qiáng)度等級
     2．1 　《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(qiáng)度有關(guān)內(nèi)容的改動(dòng) 
    （1） 名稱改變。強(qiáng)度分級名稱由“標(biāo)號”改稱為“強(qiáng)度等級”。   　
 　 （2） 等級符號改變。過去在立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的數(shù)值右上角加符號“ # ”表達(dá)， 如200 # 、150 # ……等?，F(xiàn)以C及其后面的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值表達(dá)， 如C15 、C20……等。建工系統(tǒng)混凝土均采用28d 齡期， 在強(qiáng)度等級符號后不再注明齡期值， C15、C20 ……系指28d 齡期的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為15MPa、20MPa ……強(qiáng)度等級。水工大體積混凝土普遍采用90d 或180d 齡期， 故在強(qiáng)度等級符號后加齡期下角標(biāo)，如C9015 、C9020 ……系指90d 齡期的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為15MPa、20MPa ……水工混凝土強(qiáng)度等級。   　　
    （3） 混凝土強(qiáng)度及其標(biāo)準(zhǔn)符號的變化。過去混凝土立方體強(qiáng)度用符號“R”表示， 現(xiàn)在混凝土立方體抗壓強(qiáng)度用“fcu”表示， 其中“cu”是立方體的意思?；炷亮⒎襟w抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值以符號“fuc ，k”表示， 其中k 是標(biāo)準(zhǔn)值的意思。   　　
    （4） 計(jì)量單位的變化。過去混凝土強(qiáng)度單位為kgf/ cm2 ，現(xiàn)改為N/ mm2 （MPa） 。 　  （5） 按標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)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(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得具有設(shè)計(jì)保證率的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值， 以確定其混凝土強(qiáng)度等級。   　　
    （6） 水利樞紐混凝土工程結(jié)構(gòu)復(fù)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(jié)構(gòu)鋼筋混凝土工程要求P = 95 %。 &nbs
     2.2 　水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用混凝土
     2.2.1 　水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用混凝土強(qiáng)度等級確定   　
     原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水工混凝土強(qiáng)度等級為強(qiáng)度總體分布的平均值減去1.27 倍標(biāo)準(zhǔn)差（保證率90 %） ， 《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL/ T191 - 96） 改為強(qiáng)度總體分布的平均值減去1.645 倍標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值， 即混凝土強(qiáng)度等級值， MPa ； 　　
     μ fcu ，15為混凝土立方體（邊長150mm） 抗壓強(qiáng)度總體分布平均值； 　　　　
     σ fcu為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差； 　　　
     δ fcu為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度變異系數(shù)。   　　
     2.2.2 　原標(biāo)準(zhǔn)混凝土標(biāo)號（R） 與新標(biāo)準(zhǔn)（ SL/ T191 - 96）混凝土強(qiáng)度等級（C） 之間的換算關(guān)系   　　
     R 與C 的換算關(guān)系如式（2） ， 結(jié)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(yīng)系數(shù)； 　　　　
     0.1    為計(jì)量單位換算系數(shù)； 　　　
     δ fcu ，15為混凝土立方體抗壓強(qiáng)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(shè)計(jì)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(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm 的立方體試件， 采用90d齡期， 用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的抗壓強(qiáng)度總體分布中的一個(gè)值， 強(qiáng)度低于該值的百分率不超過20 %?；炷亮⒎襟w抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu ，k = 10N/ mm2 的混凝土， 其強(qiáng)度等級表示為C9010 。水工大體積混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)標(biāo)號相比， 混凝土試塊尺寸一致（均為150mm 立方體） ， 強(qiáng)度保證率取值一致（均為80 %） ， 設(shè)計(jì)期齡一致（均為90d） 。因此， 水工大體積混凝土標(biāo)號與強(qiáng)度等級的換算可簡化為強(qiáng)度單位的換算， 即將kgf/ cm2 換算為N/ mm2 ， 以符號C90 表示（注明設(shè)計(jì)齡期） 。  
     2.4 　漿砌石壩膠結(jié)材料用混凝土   　　我省漿砌石壩所用膠結(jié)材料一般均為2 級配混凝土。根據(jù)《漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL25 - 91） 和《漿砌石壩施工技術(shù)規(guī)定》（SD120 -84） 的規(guī)定， 混凝土標(biāo)號根據(jù)150mm 立方體試件28d 齡期的極限抗壓強(qiáng)度確定， 強(qiáng)度保證率為80 %。立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值采用（3） 式計(jì)算。其混凝土標(biāo)號與強(qiáng)度等級的換算亦可簡化為強(qiáng)度單位換算， 即將kgf/ cm2 換算為N/ mm2 ，以符號C 表示， 并說明設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度保證率為80 %。如漿砌石用標(biāo)號R100 的混凝土可改寫為強(qiáng)度保證率為80 %的C10 強(qiáng)度等級的混凝土。
     3 　結(jié)語   　　
     混凝土標(biāo)號R 和強(qiáng)度等級C 的計(jì)算均與混凝土試件尺寸、設(shè)計(jì)齡期及強(qiáng)度保證率等三個(gè)因素有關(guān)。設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)檢人員應(yīng)掌握設(shè)計(jì)、施工規(guī)程、規(guī)范對所采用混凝土的試件尺寸、齡期、強(qiáng)度保證率的規(guī)定， 才能正確計(jì)算混凝土的標(biāo)號、強(qiáng)度等級以及轉(zhuǎn)換關(guān)系。