張懷

中圖分類號：TU528.1

混凝土按強度分成若干強度等級，混凝土的強度等級是按立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k劃分的。立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值是立方抗壓強度總體分布中的一個值，強度低于該值得百分率不超過5%，即有95%的保證率?；炷恋膹姸确譃镃7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等十二個等級。

混凝土配合比是指混凝土中各組成材料（水泥、水、砂、石）之間的比例關(guān)系。有兩種表示方法：一種是以1立方米混凝土中各種材料用量，如水泥300千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克；另一種是用單位質(zhì)量的水泥與各種材料用量的比值及混凝土的水灰比來表示，例如前例可寫成：C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。長期以來，我國混凝土按抗壓強度分級，并采用“標(biāo)號”表征。1987年GBJ107-87標(biāo)準(zhǔn)改以“強度等級”表達(dá)。DL/T5057-1996《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，DL/T5082-1998《水工建筑物抗冰凍設(shè)計規(guī)范》，DL5108-1999《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》等，均以“強度等級”表達(dá)，因而新標(biāo)準(zhǔn)也以“強度等級”表達(dá)以便統(tǒng)一稱謂。水工混凝土除要滿足設(shè)計強度等級指標(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”描述強度分級時，是以立方體抗壓強度標(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，混凝土強度等級應(yīng)以混凝土英文名稱第一個字母加上其強度標(biāo)準(zhǔn)值來表達(dá)。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(yīng)是以多指標(biāo)等級來表征。如設(shè)計提出了4項指標(biāo)C9020、W0.8、F150、εp0.85×10-4,即90 d抗壓強度為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項指標(biāo)應(yīng)并列提出,用任一項指標(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)計只提出抗壓強度指標(biāo)時,則以強度來劃分等級，如其齡期亦為28 d,則以C20、C30表示。

在以標(biāo)號表達(dá)混凝土強度分級的原有體系中，混凝土立方體抗壓強度用“R”來表達(dá)。

根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，建筑材料強度統(tǒng)一由符號“f”表達(dá)。混凝土立方體抗壓強度為“fcu”。其中，“cu”是立方體的意思。而立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值以“fcu,k”表達(dá)，其中“k”是標(biāo)準(zhǔn)值的意思，例如混凝土強度等級為C20時，fcu,k=20N/mm2（MPa），即立方體28d抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值為20MPa。

水工建筑物大體積混凝土普遍采用90d或180d齡期，故在C符號后加齡期下角標(biāo)，如C9015，C9020指90d齡期抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值為15MPa、20MPa的水工混凝土強度等級，C18015則表示為180d齡期抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值為15MPa。

過去我國采用公制計量單位，混凝土強度的單位為kgf/cm2?，F(xiàn)按國務(wù)院已公布的有關(guān)法令，推行以國際單位制為基礎(chǔ)的法定計量單位制，在該單位體系中，力的基本單位是N（牛頓），因此，強度的基本單位為1 N/m2，也可寫作1Pa。標(biāo)號改為強度等級后，混凝土強度計量單位改以國際單位制表達(dá)。由于N/m2（Pa），數(shù)值太小，一般1N/mm2=106N/m2(MPa)作為混凝土強度的實際使用的計量單位，讀作“牛頓每平方毫米”或“兆帕”。

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