水泥材料的標號與強度關系.doc

1水泥標號：是按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度劃分（kgf/cm2），硅酸鹽水泥、普通水泥的強度齡期為3d、28d，礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和復合水泥的強度齡期為3d、7d、28d。強度的檢驗方法按水泥膠砂強度檢驗方法（GB17785）（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3d、28d。強度的檢驗方法按水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）（GB/T176711999）（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32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R八個等級。相應的產品新標準是硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥（GB1751999）、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥（GB13441999）和復合硅酸鹽水泥（GB129581999）。這三項標準于1999年12月1日起實施。考慮水泥生產、檢驗及使用方面的實際情況，規(guī)定了為期1年的過渡期。過渡期內新老標準的水泥并行，從而實現(xiàn)平穩(wěn)過渡。R型水泥屬于快硬型,對3天強度有較高的要求。比如32.5 的三天強度要求為 抗壓11.0 抗折 2.5； 32.5R 的三天強度要求為 抗壓16.0 抗折 3.5； 28天強度要求是一樣的 抗壓32.5 抗折 5.5標號與強度等級關系：采用了不同的強度檢驗方法，即由GB法改為ISO法。經試驗對比，老標準水泥采用GB法和ISO法的試驗結果是：抗折強度差值不大；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。 名稱簡寫主要成分代號硅酸鹽水泥無硅酸鹽水泥熟料、05混合材料、適量石膏P普通硅酸鹽水泥普通水泥由硅酸鹽水泥熟料、615混合材料、適量石膏PO礦渣硅酸鹽水泥礦渣水泥由硅酸鹽水泥熟料、2070?；郀t礦渣、適量石膏PS火山灰質硅酸鹽水泥火山灰水泥由硅酸鹽水泥熟料、2050火山灰質混合材料、適量石膏PP粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰水泥由硅酸鹽水泥熟料、2040粉煤灰、適量石膏磨PF復合硅酸鹽水泥復合水泥由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏PC石灰石硅酸鹽水泥無由硅酸鹽水泥熟料、石灰石、適量石膏PL2混凝土標號：按標準方法制作、養(yǎng)護的邊長為20cm的立方體標準試件，在28d齡期用標準試驗方法所測得的抗壓極限強度（kgf/cm2）。當采用非標準尺寸的試件時，應換算成標準試件的強度，換算系數(shù)分別是：邊長15cm的立方體試件為0.95，邊長10cm的立方體試件為0.90。混凝土的標號通常采用150、200、250、300、350、400、450、500、550、600。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150mm的立方體標準試件，在28d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50MPa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，應換算成標準試件的強度，換算系數(shù)分別是：邊長200mm的立方體試件為1.05，邊長100mm的立方體試件為0.95?；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200mm和150mm；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。考慮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構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（masonryunits，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20cm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200kgf/cm2。當采用邊長為7.07cm或5cm的立方體試件時，其抗壓極限強度應分別乘以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（TBJ21086）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。如國家標準磚石結構設計規(guī)范（GBJ373）中，若以邊長為20cm的立方體試件為標準試件，則邊長為0.7cm或0.5cm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70mm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40MPa。當采用邊長為200mm、150mm、100mm或50mm的非標準立方體試件時，其抗壓極限強度應分別乘以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（TB1021097）即作此規(guī)定。這也是與現(xiàn)行國家標準砌體結構設計規(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?；炷疗鰤K強度與混凝土強度的含義相同，但表示其強度的符號應采用塊體的代號“MU”，而不應采用混凝土的代號“C”。鐵路工程常用的混凝土砌體強度等級應為MU15、MU20、MU25和MU30。標號與強度等級：采用邊長為200mm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70mm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200mm的立方體試件測得石材抗壓極限強度為200kgf/cm2，則該石材標號為200號；其強度等級需換算為邊長為70mm的立方體試件的抗壓極限強度，即200kgf/cm2（20MPa）1.43=28.6MPa，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。雖然砌體結構的強度與砌塊的強度不是線性比例關系，還與砂漿的強度有關，但也應引起足夠重視?？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7.07cm的立方體試件，在標準條件下養(yǎng)護28d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200kgf/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（TBJ21086）即作此規(guī)定。強度等級：水泥砂漿強度等級是以邊長為70.7mm的立方體試件在標準條件下養(yǎng)護28d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20MPa。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（TB1021097）作此規(guī)定，與有關國家標準的規(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，兩者存在一一對應關系。水泥的細度、凝結時間、標號與強度、安定性等技術性能（1）細度細度是指水泥顆粒的粗細程度，對水泥的性質有很大影響。顆粒愈細，水泥水化反應愈快而且較完全，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。（2）凝結時間水泥的凝結時間對施工有重要意義，水泥加水拌合（調和成標準稠度）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生強度所需的時間稱為終凝時間。已經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，就能使水泥結構產生不均勻的體積膨脹，導致膨脹性裂縫，降低質量，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，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。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用有很大的影響。對于小斷面小體積的混凝土構件的低溫施工，水化熱可加快其硬化速度。但對于水壩、大型基礎等大體積混凝土工程、則由于水化熱積聚在內部、不易散發(fā)，內部溫度上升過高、致使混凝土產生內應力而開裂或破壞。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致水泥硬化后發(fā)生體積膨脹性破壞，導致水泥結構開裂，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。安定性不合格的水泥的質量問題：（1）砌體部位：輕者砂漿達不到設計強度，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，墻體粘結強度遠遠達不到設計要求，甚至出現(xiàn)崩裂和損壞。（2）裝飾工程：使用在內外墻裙、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，或因經不起風雨的沖刷而在短期內毀壞。（3）混凝土工程：用于混凝土工程的板、梁、柱及預制構件處的混凝土材料，澆筑后凝結緩慢、無強度，隨后便