即立方抗压强度的某一特定值,其以下部分的百分率不超过5%,意味着有95%的置信度。混凝土强度通常划分为CCCC30等十个等级。
此外,根据《GB50010-2010混凝土结构设计规范》第2条的规定,不同结构类型有其特定的混凝土强度要求:
素混凝土结构应选用不低于C15的强度等级;
钢筋混凝土结构则不应低于C20;
当采用强度等级达到400MPa及以上的钢筋时,混凝土强度至少需达到C25;
预应力混凝土结构的混凝土强度等级则建议不低于C40,且至少为C30。
请注意,这些规定和标准对于确保建筑结构的安全性和耐久性至关重要。
混凝土配合比,即混凝土中各组成成分(如水泥、水、砂、石)的占比关系,至关重要。它有两种常见的表示方式:一是具体列出1立方米混凝土中各类材料的用量,例如水泥为300千克,水为180千克,砂为690千克,石子为1260千克;二是通过单位质量水泥与其余材料用量的比值,以及混凝土的水灰比来进行描述,例如上述例子可表示为:C:S:G=1:3:2,同时给出W/C的比值6。
在探讨混凝土配合比时,我们通常需要参考一些基本的配合比建议。这些建议基于实验和实践,旨在帮助我们了解不同成分之间的理想比例。通过调整这些比例,我们可以得到满足特定需求的混凝土,无论是强度、耐久性还是工作性能方面。但请注意,具体的配合比可能因地区、材料来源和工程要求而有所不同,因此在实际应用中需要灵活调整。
塌落度在实际应用中可能有所不同,因为实验室配比可能考虑了泵送需求,而实际使用中可能有所不同。
抗压强度一栏的数据为收集所得,实际工程中的抗压强度与气温和养护环境密切相关。
此外,本试验数据是在标准实验室条件下获得的,其中砂的细度模数为94,采用中砂,碎石为5~5mm的连续粒级。通过掺加外加剂,可以进一步调整各等级混凝土的配比。
值得注意的是,我国长期以来一直采用抗压强度来分级混凝土,并使用“标号”来表征。然而,在1987年,GBJ107-87标准进行了改革,以“强度等级”来替代“标号”。此后,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》以及DL5108-1999《混凝土重力坝设计规范》等均采用了“强度等级”这一术语。因此,新标准也沿用了这一术语以保持一致性。
对于水工混凝土而言,除了满足设计强度等级指标外,还需满足抗渗、抗冻和极限拉伸值等多项指标。在大型水电站工程中,重要部位的混凝土通常以耐久性为主要控制指标,如抗冻融指标或极限拉伸值指标。
过去,我们使用“标号”来描述混凝土的强度分级,具体来说,就是以立方体抗压强度的标准值为基础,加上中文的“号”字来命名,例如200号、300号等。然而,根据最新的标准和规定,混凝土的强度等级应该采用英文名称的首字母,并辅以其强度标准值来表达,如CC30等。
对于水工混凝土而言,仅仅以强度来划分等级是远远不够的。实际上,水工混凝土的等级划分应该是一个多指标的综合体现。例如,设计时可能会提出四个关键的指标:90天的抗压强度、抗渗能力、抗冻融能力以及极限拉伸值。这些指标必须同时满足,才能准确地表征水工混凝土的等级。
此外,混凝土强度及其标准值的符号也发生了变化。在旧的标准体系中,立方体抗压强度是用“R”来表示的,而现在则统一规定为“f”,即“fcu”,其中“cu”代表立方体。同时,立方体抗压强度的标准值则以“fcu,k”来表达,其中“k”代表标准值。例如,当混凝土强度等级为C20时,其28天的立方体抗压强度标准值fcu,k就等于20MPa。
另外,由于水工建筑物通常使用大体积混凝土,并且这些混凝土的龄期可能达到90天或180天,因此在表达其强度等级时,会在C符号后加上相应的龄期下角标。例如,“C9015”和“C9020”就分别表示90天龄期下抗压强度标准值为15MPa和20MPa的水工混凝土强度等级。同样地,“C18015”则表示180天龄期下抗压强度标准值为15MPa的水工混凝土。
最后,值得一提的是,计量单位也发生了变化。在过去,我们可能使用不同的计量单位来衡量混凝土的强度和各项指标,但现在则统一采用国际单位制来表达这些数值。
过去,我国在衡量混凝土强度时采用公制计量单位,即以kgf/cm²为单位。然而,根据国务院已公布的有关法令,我们现推行的是以国际单位制为基础的法定计量单位制。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,也可以写作1Pa。
随着标号改为强度等级,混凝土强度的计量单位也相应地以国际单位制来表达。由于N/m²(Pa)的数值相对较小,为了方便实际使用,我们通常采用1N/mm²=106N/m²(MPa)作为混凝土强度的计量单位。这个单位读作“牛顿每平方毫米”或“兆帕”。
接下来,我们将介绍与混凝土强度等级和计量单位相关的更多内容。
规范引述
在探讨混凝土强度等级与计量单位的过程中,我们引用了相关规范和标准,以确保我们的分析和结论具有权威性和准确性。这些规范不仅为我们提供了明确的指导,还为我们深入理解混凝土强度提供了坚实的理论基础。