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混凝土标号与强度等级
长期以来，我国混凝土按抗压强度分级，并采用
“
标号
”
表征。
1987
年
GBJ107-87
< br>标准改以
“
强度等级
”
表达。
DL/T5057-1996
《水工混凝
土结构设计规范》，
DL/T5082-1998
《水工建
筑物抗冰冻设计规范》
，
DL5108-1
999
《混凝土重力坝设计规范》
等，
均以
“
强度等级
”
表达，
因而新标准也以
“
强度等级
”
表达以便统一称谓。水工混凝土除要满足设计强度等级指标外
，
还要满足抗渗、
抗冻和极限拉伸值指标。
不少大型水电站工程中重要部位混凝土，
常以表示
混凝土耐
久性的抗冻融指标或极限拉伸值指标为主要控制性指标。
<
/p>
过去用
“
标号
”
描述强度分级时，是以立方体抗压强度标准值的数值冠以中文
“
号
”
字来表达，
如
200
号、
300
号等。
根据有关标准规定，
混凝土强度等级应以混凝土英文名称第一个字母加上其强度
标准值来表
达。如
C20
、
C30
等。
水工混凝土仅以强度来划分等级是不够的。水工混凝土的等级
划分
,
应是以多指标等级来表
征。如设
计提出了
4
项指标
C9020
、
W0.8
、
F150
、
εp0.85×10
-4,
即
90
d
抗压强度为
20
MPa
、抗渗能力达到
0.8
MPa
下不渗水、抗冻融能力达到
150
次冻融循环、极限拉伸值达
到
0.85×<
/p>
10-4
。作为这一等级的水工混凝土这
4
项指标应并列提出
,
用任一项指标来
表征都
是不合适的。作为水电站枢纽工程
,
也有部分厂房和其它结构物工程
,
设计只提出抗压强度指<
/p>
标时
,
则以强度来划分等级，如其龄期亦
为
28
d,
则以
C20
、
C30
表示。
2
混凝土强度及其标准值符号的改变
在以标号表达混凝土强度分级的原有体系中，混凝土立方体抗
压强度用
“R”
来表达。
根据有关标准规定，
建筑材料强度统
一由符号
“f”
表达。
混凝土立方体抗
压强度为
“fcu”
。
其中，
“cu”
是立方体的意思。而立方体抗压强度标准值以
< br>“fcu,k”
表达，其中
“k”
是标准值的意思，例
如混凝土强度等级为
C20
时，
fcu,k=20N/mm2
（
MPa
），即立方体
28d
抗
压强度标准值为
20MPa
。
水工建筑物大体积混凝土普遍采用
90d
或
180d
龄期，故在
C
符号后加龄期下角标，如
C9
015
，
C9020
指
90d
龄期抗压强度标准值为
15MPa
、
20MPa
的水
工混凝土强度等级，
C18
015
则表
示为
180d
龄期抗压强度标准值为
1
5MPa
。
3
计量单位的变化
过去我国采用公制计量单位，
混凝土
强度的单位为
kgf/cm2
。
现按国
务院已公布的有关法令，
推行以国际单位制为基础的法定计量单位制，
< br>在该单位体系中，
力的基本单位是
N
（牛顿）
，
因此，强度的基本单位为
1
N/m2
，也可写作
1Pa
。标号改为强度等级后，混凝土强度计量
单位改以国际单位制表达。
由于
N/m2
（
Pa
< br>），数值太小，一般以
1N/mm2=106N/m2(MP
a)
作为混凝土强度的实际使用的计量单位，读作
“
牛顿每平方毫米
”
或
“
兆帕
”
。
新标准中强度计量单位均采用
MPa
（兆帕）表达。
4
配制强度计算公式的变更
原标准混凝土配制强度的计算公式为：
R
配＝<
/p>
R
标
/-t·
C
v
新标准混凝土配制强度计算公式为：
fcu,o=fcu,k+t·σ
式中：
fcu,o
< br>—
混凝土配制强度
MPa
；
fcu,k
—
混凝土设计龄期的强度标准值
MPa
；
t
—
概率度系数
σ—
混凝
土强度标准差
MPa
。
原标准的公式和变更后本标准采用
的公式所设计的配制强度没有实质上的差别。
主要引自美
国混凝
土学会的
ACI214-77
《混凝土强度试验结果评定的推荐
方法》（
1989
年重新批准发
布）<
/p>
。
ACI214-77
称：
对于任何设计，
其需要的平均强度
fcr
，
可根据使用的离差系数
（
CV
）
或标准离差（
б
）由公式（
1
）或（
1a<
/p>
）计算求得。
Fcr=Fc′/1
-t·
Cv
（
1
）
Fcr=Fc′+tσ
（
1α
）
式中：
Fcr
—
需要的平均强度
Fc′—
规定的设计强度
t
—
概率度系数
Cv
—<
/p>
以小数表示的离差系数预测值
σ—
标准差的预测值
现行国家标准及国内各行业标准，
对混凝土配合比设计强度计算和混凝土生产质量控制，
均
采用以混凝土强度标准差
(σ)
为主要参数的
计算方法。国家标准
GB50204-1992
《混凝土结
构工程施工及验收规范》
和
JGJ55-2
000
《普通混凝土配合比设计规程》
,
以及有关建工系统
混凝土的强度保证率（
P
< br>）均采用
95%
，相应的概率度系数（
< br>t
）为
1.645
，因而混凝土
配制
强度的计算公式均为：
fcu,o
＝
fcu,k
＋
1.645σ
新标准对混凝土配制强度公式
fcu
,o
＝
fcu,k
＋
< br>tσ
中
,
以
t
值取代常数
1.645
，这是因
为水工混
凝土工程结构复杂，不同的混凝土坝型，不同部位分区混凝土对混凝土强度保证
率（
P
）有
不同的要求，如重力坝混凝
土强度的保证率一般要求
80%
，有些轻型坝
< br>P
值要求
85%
～
9
0%
，
而部分厂房和其它
工程结构物混凝土
P
值要求为
95%<
/p>
。
对于不同混凝土对
P
< br>值的要求，
根据表
1
查得其相应
的概率度
t
值。
表
1
保证率和概率度系数关系
---------------
--------------------------------------------------
---------------
保证率
P
（
%
）
65.5
69.2
72.5
75.8
78.8
80.0
82.9
85
90.0
93.3
95.0
97.7
99.9
-------------------------------------------------
-------------------------------
概率度
系数
t
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.84
0.95
1.04
1.28
1.50
1.65
2.0
3.0
---------------
--------------------------------------------------
---------------
5
强度标准差的选用
混凝土施工开工初始阶段，缺少混凝土施工的实测抗压强度统
计资料，标准差
σ
值可按新
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