水泥的標號及強度.doc

1水泥 標號：水泥標號是按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度劃分，強度以kgf/ cm2計。硅酸鹽水泥、普通水泥的強度齡期為3 d、28 d，礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和復(fù)合水泥的強度齡期為3 d、7 d、28 d。強度的檢驗方法按水泥膠砂強度檢驗方法（GB177 85） （簡稱GB法，此標準已于1999年5月1日廢止）執(zhí)行。各類水泥的強度共設(shè)275、325、425、425R、525、525R、625、625R和725R九個標號。 強度等級：水泥強度等級也按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度劃分，唯強度以MPa計。各類水泥的強度齡期統(tǒng)一為3 d、28 d。強度的檢驗方法按水泥膠砂強度檢驗方法（ ISO法） （GB/ T17671 1999）（簡稱ISO法，此標準于1999年5月1日實施） 執(zhí)行。常用各類水泥的強度共設(shè)32. 5、32. 5R、42. 5、42. 5R、52. 5、52. 5R、62. 5和62. 5R八個等級。相應(yīng)的產(chǎn)品新標準是硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥（GB175 1999）、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥（GB1344 1999） 和復(fù)合硅酸鹽水泥（GB12958 1999）。這三項標準于1999年12月1日起實施?？紤]水泥生產(chǎn)、檢驗及使用方面的實際情況，規(guī)定了為期1年的過渡期。過渡期內(nèi)新老標準的水泥并行，從而實現(xiàn)平穩(wěn)過渡。 標號與強度等級：水泥強度從標號到強度等級的變化，主要是由于采用了不同的強度檢驗方法，即由GB法改為ISO法。這是我國水泥標準為向國際標準靠攏并與其保持一致做出的重大修改。兩種檢驗方法在膠砂組成（標準砂、灰砂比、水灰比）、攪拌方法、振實成型方法、養(yǎng)護、加載速度、試驗條件控制和儀器設(shè)備等方面有明顯的差別。經(jīng)試驗對比，老標準水泥采用GB法和ISO法的試驗結(jié)果是：抗折強度差值不大，對水泥強度指標的影響可忽略不計；而抗壓強度用ISO法檢驗的則普遍較用GB法檢驗的降低了大約一個強度等級。如標號為425的水泥，其強度等級相當于32. 5。就平均統(tǒng)計水平來看，標號與強度等級的關(guān)系大致是425號32. 5級、525號42. 5級、625號52. 5級。 2混凝土標號：混凝土標號是指按標準方法制作、養(yǎng)護的邊長為20 cm 的立方體標準試件，在28 d齡期用標準試驗方法所測得的抗壓極限強度，以kgf/ cm2計。如500號混凝土，其試件抗壓極限強度為500 kgf/ cm2。當采用非標準尺寸的試件時，應(yīng)換算成標準試件的強度，換算系數(shù)分別是：邊長15 cm 的立方體試件為0. 95，邊長10 cm 的立方體試件為0. 90?；炷恋臉颂柾ǔ２捎?50、200、250、300、350、400、450、500、550、600。鐵路混凝土及砌石工程施工規(guī)范（TBJ210 86） （此標準于1997年7月1日廢止） 和鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范（TBJ2 85） （此標準于2000年2月1 日廢止） 均作如此規(guī)定。 強度等級：混凝土的強度等級按立方體試件抗壓強度標準值劃分。立方體試件抗壓強度標準值則是指按標準方法制作、養(yǎng)護的邊長為150 mm的立方體標準試件，在28 d齡期用標準試驗方法所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得超過5 %，亦即保證率為95 %?；炷恋膹姸鹊燃壊捎没炷粒╟oncrete）的代號C與其立方體試件抗壓強度標準值的兆帕數(shù)表示，如立方體試件抗壓強度標準值為50 MPa的混凝土，其強度等級以“C50”表示。當采用非標準尺寸的試件時，應(yīng)換算成標準試件的強度，換算系數(shù)分別是：邊長200 mm的立方體試件為1. 05，邊長100 mm的立方體試件為0. 95。鐵路混凝土強度檢驗評定標準（TB10425 94） （此標準于1994年4月1日起實施） 中關(guān)于強度分級的規(guī)定即如此，該標準與國家標準混凝土強度檢驗評定標準（GBJ107 87）和國際標準混凝土按強度的分級標準（ ISO3893）是一致的?；炷恋膹姸鹊燃壨ǔ２捎肅15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60。強度等級為C60及其以上的混凝土屬高強混凝土。 標號與強度等級：兩者主要差別在兩個方面，一是所用標準試件尺寸不同，標號和強度等級所用立方體試件邊長分別是 200 mm和150 mm；二是取值方法的不同，強度等級有明確的統(tǒng)計概念，即強度標準值是強度總體分布中的平均值減去1. 645倍標準差（從而使保證率為95 %） ，而標號則沒有明確的數(shù)理統(tǒng)計概念，據(jù)推算其保證率約在85 %的水平上?？紤]標準試件尺寸的變化和強度等級的數(shù)理統(tǒng)計定義，混凝土標號可近似換算為如表1所示的強度等級。 3砌體鐵路工程建筑物所用的砌體結(jié)構(gòu)主要是石砌體和混凝土塊砌體，它是由石材（片石、塊石、粗料石） 、混凝土砌塊等塊體（masonry units，代號MU） 和砌筑用砂漿（mortar，代號M） 組成。 3. 1塊體 標號：石材標號是以邊長為20 cm 的立方體試件在浸水飽和狀態(tài)下的抗壓極限強度表示，以kgf/ cm2計。如200號石材其試件抗壓極限強度即200 kgf/ cm2。當采用邊長為7. 07 cm或5 cm 的立方體試件時，其抗壓極限強度應(yīng)分別乘以0. 85或0. 80的換算系數(shù)。鐵路混凝土及砌石工程施工規(guī)范（TBJ210 86）作此規(guī)定。由于石材的力學指標資料較缺乏系統(tǒng)性，相關(guān)規(guī)范中規(guī)定的換算系數(shù)很不一致。如國家標準磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ373）中，若以邊長為20 cm 的立方體試件為標準試件，則邊長為0. 7 cm或0. 5 cm的立方體試件的換算系數(shù)的約為0. 7或0. 6。鐵路工程常用的石材標號為200、300、400、500、600、700和800。 混凝土砌塊標號與混凝土標號含義相同，鐵路工程混凝土砌塊通常采用的標號為150、200、250和300。 強度等級：石材強度等級是以邊長為70 mm 的立方體試件在浸水飽和狀態(tài)下的抗壓極限強度表示，以MPa計，并冠以代號MU。如MU40的石材，其試件的抗壓極限強度為40 MPa。當采用邊長為200 mm、150 mm、100 mm或50 mm 的非標準立方體試件時，其抗壓極限強度應(yīng)分別乘以1. 43、1. 28、1. 14或0. 86的換算系數(shù)。鐵路混凝土與砌體工程施工及驗收規(guī)范（TB10210 97）即作此規(guī)定。這也是與現(xiàn)行國家標準砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ388）一致的。鐵路工程常用的石材強度等級為MU30、MU40、MU50、MU60、MU70、MU80和MU100。 混凝土砌塊強度與混凝土強度的含義相同，但表示其強度的符號應(yīng)采用塊體的代號“MU”，而不應(yīng)采用混凝土的代號“C”。鐵路工程常用的混凝土砌體強度等級應(yīng)為MU15、MU20、MU25和MU30。 標號與強度等級：采用邊長為200 mm的立方體試件所測得的抗壓極限強度是石材標號，換算為邊長70 mm立方體試件的抗壓極限強度（可用乘以換算系數(shù)1. 43的方法求得此值） 則是石材的強度等級。因此可近似認為：石材標號1. 43 =強度等級。如采用邊長為200 mm的立方體試件測得石材抗壓極限強度為200 kgf/ cm2，則該石材標號為200號；其強度等級需換算為邊長為70 mm 的立方體試件的抗壓極限強度，即200 kgf/ cm2（20 MPa） 1. 43 = 28. 6 MPa，強度等級為MU28. 6。在實際工作中選擇石材的最低強度時，可近似認為200號相當于MU30、400號相當于MU60；若將300號以MU30替代，其石材強度顯然不足。雖然砌體結(jié)構(gòu)的強度與砌塊的強度不是線性比例關(guān)系，還與砂漿的強度有關(guān)，但也應(yīng)引起足夠重視?？傊?，石材標號與其強度等級的比值可視為11. 43。 3. 2水泥砂漿標號：水泥砂漿標號是以邊長為7. 07 cm的立方體試件，在標準條件下養(yǎng)護28 d的抗壓極限強度表示，以kgf/ cm2計。如200號水泥砂漿其試件抗壓極限強度為200 kgf/ cm2。鐵路工程常用水泥砂漿標號為50、75、100、150、200。鐵路混凝土及砌石工程施工規(guī)范（TBJ210 86） 即作此規(guī)定。 強度等級：水泥砂漿強度等級是以邊長為70. 7 mm的立方體試件在標準條件下養(yǎng)護28 d的抗壓極限強度表示，以MPa計，并冠以代號M。如M20的水泥砂漿，其試件抗壓極限強度為20 MPa。鐵路工程常用水泥砂漿強度等級為M5、M7. 5、M10、M15、M20。鐵路混凝土與砌體工程施工及驗收規(guī)范（TB10210 97）作此規(guī)定，與有關(guān)國家標準的規(guī)定相一致。鐵路砌體工程中所用的砂漿強度等級要求：主體工程不得小于M10，一般工程不得小于M5。 標號與強度等級：由于水泥砂漿是用作砌筑工程中的膠結(jié)料，其實際強度指標離散性較大，較缺乏統(tǒng)計方面的資料，且由于包括試件尺寸在內(nèi)的強度試驗方法沒有變化，所以一般可認為50號相當于M5級、75號相當于M7. 5級，其余類推，兩者存在一一對應(yīng)關(guān)系。水泥的細度、凝結(jié)時間、標號與強度、安定性等技術(shù)性能水泥的品質(zhì)如何，主要取決于水泥的技術(shù)性能的好壞。水泥的主要技術(shù)性能有： （1）細度 細度是指水泥顆粒的粗細程度，對水泥的性質(zhì)有很大影響。顆粒愈細，水泥水化反應(yīng)愈快而且較完全，早期強度和后期強度都較高，但在空氣中的硬化收縮較大，成本也較高。而水泥顆粒過粗則不利于水泥活性的發(fā)揮。水泥顆粒粒徑一般在00070.2mm范圍內(nèi)。 （2）凝結(jié)時間 水泥的凝結(jié)時間對施工有重要意義，水泥加水拌合（調(diào)和成標準稠度）到開始失去可塑性所需的時間稱為初凝時間。已經(jīng)初凝的水泥，塑性大為降低。水泥從加水到完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強度所需的時間稱為終凝時間。已經(jīng)終凝的水泥才初步具有強度。為了保證在施工中有足夠的處理時間，并滿足施工中操作的要求，通常要求水泥的初凝時間不宜過早而終凝時間不宜過遲。國家標準規(guī)定初凝時間不合格的水泥是廢品水泥，終凝時間不合格的水泥為次品水泥。 （3）標號與強度 水泥的標號與水泥的強度是密切相關(guān)的。但二者的概念并不相同。標號是根據(jù)按國家標準強度檢驗方法測得的規(guī)定齡期的抗折強度和抗壓強度確定的，即把水泥和標準砂以l：2.5的比例，加入規(guī)定數(shù)量的水按規(guī)定的方法制成4cm*4cm*16cm。的水泥砂漿試件，按要求進行標準養(yǎng)護（溫度為20士2水中），到規(guī)定齡期后，測其抗壓、抗折強度來確定水泥的標號。水泥的標號越高，其強度也越高。 （4）體積安定性 體積安定性簡稱安定性，是指水泥在硬化過程中體積變化的均勻性。事實上，水泥遇水后，在凝結(jié)硬化的過程中，體積必然要發(fā)生變化，但變化不能太大并應(yīng)保持均勻。水泥中如果含較多的游離氧化鈣、游離氧化鎂或三氧化硫，就能使水泥結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻的體積膨脹，導(dǎo)致膨脹性裂縫，降低質(zhì)量，甚至崩潰。國家標準規(guī)定體積安定性不合格的水泥是廢品水泥，不得使用。 （5）水化熱 水泥與水的作用為放熱反應(yīng)，隨著硬化過程的進行，不斷放出熱量，這種熱量稱為水化熱。水泥水化熱的大小、放熱的快慢，除了決定于水泥成分外，還與水泥的細度、水泥中摻混合材料及外加劑的品種、數(shù)量等有關(guān)。細度大的水泥放熱量較多，放熱速度也較快。水泥的水化熱對施工應(yīng)用有很大的影響。對于小斷面小體積的混凝土構(gòu)件的低溫施工，水化熱可加快其硬化速度。但對于水壩、大型基礎(chǔ)等大體積混凝土工程、則由于水化熱積聚在內(nèi)部、不易散發(fā)，內(nèi)部溫度上升過高、致使混凝土產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而開裂或破壞。故在大體積混凝土工程中，為降低水泥的放熱量，宜采用低熱水泥。外摻粉煤灰等摻合料或采用各種特殊的冷卻方法，使內(nèi)部溫度不致上升過高。 （6）MgO和SO3的含量 MgO和SO3的含量過多時都會導(dǎo)致水泥硬化后發(fā)生體積膨脹性破壞，導(dǎo)致水泥結(jié)構(gòu)開裂，甚至崩潰。所以國家標準規(guī)定MgO和SO3的含量超過標準含量時，水泥為廢品水泥，不得出廠。凡工程中使用了安定性不合格的水泥的，均造成了程度不同的質(zhì)量問題。事故發(fā)生的部位和損壞程度如下：（1） 砌體部位：輕者砂漿達不到設(shè)計強度，重者砂漿幾乎沒有強度。隨著砂漿中水分的析出干燥，砂灰變酥，用手指即可輕易扒下，墻體粘結(jié)強度遠遠達不到設(shè)計要求，甚至出現(xiàn)崩裂和損壞。（2）裝飾工程：使用在內(nèi)外墻裙、踢腳線、抹灰層、場地及地面工程的混凝土砂漿，輕者裝飾層無強度、起皮、開裂、掉砂、起泡等，重者抹灰層出現(xiàn)大面積脫落、掉皮，或因經(jīng)不起風雨的沖刷而在短期內(nèi)毀壞。（3）混凝土工程：用于混凝土工程的板、梁、柱及預(yù)制構(gòu)件處的混凝土材料，澆筑后凝結(jié)緩慢、無強度，隨后便在構(gòu)件表面出現(xiàn)不規(guī)則的裂紋。尤其是位于承重部位的陽臺、梁、挑檐板、雨篷等，拆除模板的同時就可能發(fā)生斷裂或損壞。3 對水泥安定性的簡易判定方法判別用于混凝土工程的水泥的安定性是否合格，有以下幾種簡易方法：（1）合格水泥澆筑的混凝土外表堅硬刺手，而安定性不合格水泥澆灌的混凝土給人以松軟、凍后融化的感覺；（2）安定性合格的水泥澆筑的混凝土多數(shù)呈青灰色且有光亮，而不合格水泥澆筑的混凝土多呈白色且黯淡無光；（3）合格水泥拌制的混凝土與骨料的握裹力強、粘結(jié)牢，石子