水泥材料的標(biāo)號(hào)與強(qiáng)度關(guān)系.doc

1水泥標(biāo)號(hào)：是按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度劃分（kgf/cm2），硅酸鹽水泥、普通水泥的強(qiáng)度齡期為3d、28d，礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和復(fù)合水泥的強(qiáng)度齡期為3d、7d、28d。強(qiáng)度的檢驗(yàn)方法按水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（GB17785）（簡(jiǎn)稱GB法，此標(biāo)準(zhǔn)已于1999年5月1日廢止）執(zhí)行。各類水泥的強(qiáng)度共設(shè)275、325、425、425R、525、525R、625、625R和725R九個(gè)標(biāo)號(hào)。強(qiáng)度等級(jí)：水泥強(qiáng)度等級(jí)也按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度劃分，唯強(qiáng)度以MPa計(jì)。各類水泥的強(qiáng)度齡期統(tǒng)一為3d、28d。強(qiáng)度的檢驗(yàn)方法按水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）（GB/T176711999）（簡(jiǎn)稱ISO法，此標(biāo)準(zhǔn)于1999年5月1日實(shí)施）執(zhí)行。常用各類水泥的強(qiáng)度共設(shè)32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R八個(gè)等級(jí)。相應(yīng)的產(chǎn)品新標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥（GB13441999）和復(fù)合硅酸鹽水泥（GB129581999）。這三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)于1999年12月1日起實(shí)施?？紤]水泥生產(chǎn)、檢驗(yàn)及使用方面的實(shí)際情況，規(guī)定了為期1年的過渡期。過渡期內(nèi)新老標(biāo)準(zhǔn)的水泥并行，從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過渡。R型水泥屬于快硬型,對(duì)3天強(qiáng)度有較高的要求。比如32.5 的三天強(qiáng)度要求為 抗壓11.0 抗折 2.5； 32.5R 的三天強(qiáng)度要求為 抗壓16.0 抗折 3.5； 28天強(qiáng)度要求是一樣的 抗壓32.5 抗折 5.5標(biāo)號(hào)與強(qiáng)度等級(jí)關(guān)系：采用了不同的強(qiáng)度檢驗(yàn)方法，即由GB法改為ISO法。經(jīng)試驗(yàn)對(duì)比，老標(biāo)準(zhǔn)水泥采用GB法和ISO法的試驗(yàn)結(jié)果是：抗折強(qiáng)度差值不大；而抗壓強(qiáng)度用ISO法檢驗(yàn)的則普遍較用GB法檢驗(yàn)的降低了大約一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。 名稱簡(jiǎn)寫主要成分代號(hào)硅酸鹽水泥無(wú)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粒化高爐礦渣、適量石膏PS火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥火山灰水泥由硅酸鹽水泥熟料、2050火山灰質(zhì)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(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)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(wú)由硅酸鹽水泥熟料、石灰石、適量石膏PL2混凝土標(biāo)號(hào)：按標(biāo)準(zhǔn)方法制作、養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為20cm的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法所測(cè)得的抗壓極限強(qiáng)度（kgf/cm2）。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件時(shí)，應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)試件的強(qiáng)度，換算系數(shù)分別是：邊長(zhǎng)15cm的立方體試件為0.95，邊長(zhǎng)10cm的立方體試件為0.90?；炷恋臉?biāo)號(hào)通常采用150、200、250、300、350、400、450、500、550、600。強(qiáng)度等級(jí)：按立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分。立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值則是指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作、養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法所測(cè)得的抗壓強(qiáng)度總體分布中的一個(gè)值，強(qiáng)度低于該值的百分率不得超過5%，亦即保證率為95%?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)采用混凝土（concrete）的代號(hào)C與其立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的兆帕數(shù)表示，如立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為50MPa的混凝土，其強(qiáng)度等級(jí)以“C50”表示。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件時(shí)，應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)試件的強(qiáng)度，換算系數(shù)分別是：邊長(zhǎng)200mm的立方體試件為1.05，邊長(zhǎng)100mm的立方體試件為0.95?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)通常采用C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60。強(qiáng)度等級(jí)為C60及其以上的混凝土屬高強(qiáng)混凝土。標(biāo)號(hào)與強(qiáng)度等級(jí)：兩者主要差別在兩個(gè)方面，一是所用標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸不同，標(biāo)號(hào)和強(qiáng)度等級(jí)所用立方體試件邊長(zhǎng)分別是200mm和150mm；二是取值方法的不同，強(qiáng)度等級(jí)有明確的統(tǒng)計(jì)概念，即強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是強(qiáng)度總體分布中的平均值減去1.645倍標(biāo)準(zhǔn)差（從而使保證率為95%），而標(biāo)號(hào)則沒有明確的數(shù)理統(tǒng)計(jì)概念，據(jù)推算其保證率約在85%的水平上?？紤]標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸的變化和強(qiáng)度等級(jí)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)定義，混凝土標(biāo)號(hào)可近似換算為如表1所示的強(qiáng)度等級(jí)。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（masonryunits，代號(hào)MU）和砌筑用砂漿（mortar，代號(hào)M）組成。3.1塊體標(biāo)號(hào)：石材標(biāo)號(hào)是以邊長(zhǎng)為20cm的立方體試件在浸水飽和狀態(tài)下的抗壓極限強(qiáng)度表示，以kgf/cm2計(jì)。如200號(hào)石材其試件抗壓極限強(qiáng)度即200kgf/cm2。當(dāng)采用邊長(zhǎng)為7.07cm或5cm的立方體試件時(shí)，其抗壓極限強(qiáng)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（TBJ21086）作此規(guī)定。由于石材的力學(xué)指標(biāo)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ373）中，若以邊長(zhǎng)為20cm的立方體試件為標(biāo)準(zhǔn)試件，則邊長(zhǎng)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(biāo)號(hào)為200、300、400、500、600、700和800?；炷疗鰤K標(biāo)號(hào)與混凝土標(biāo)號(hào)含義相同，鐵路工程混凝土砌塊通常采用的標(biāo)號(hào)為150、200、250和300。強(qiáng)度等級(jí)：石材強(qiáng)度等級(jí)是以邊長(zhǎng)為70mm的立方體試件在浸水飽和狀態(tài)下的抗壓極限強(qiáng)度表示，以MPa計(jì)，并冠以代號(hào)MU。如MU40的石材，其試件的抗壓極限強(qiáng)度為40MPa。當(dāng)采用邊長(zhǎng)為200mm、150mm、100mm或50mm的非標(biāo)準(zhǔn)立方體試件時(shí)，其抗壓極限強(qiáng)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(yàn)收規(guī)范（TB1021097）即作此規(guī)定。這也是與現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ388）一致的。鐵路工程常用的石材強(qiáng)度等級(jí)為MU30、MU40、MU50、MU60、MU70、MU80和MU100?；炷疗鰤K強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度的含義相同，但表示其強(qiáng)度的符號(hào)應(yīng)采用塊體的代號(hào)“MU”，而不應(yīng)采用混凝土的代號(hào)“C”。鐵路工程常用的混凝土砌體強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)為MU15、MU20、MU25和MU30。標(biāo)號(hào)與強(qiáng)度等級(jí)：采用邊長(zhǎng)為200mm的立方體試件所測(cè)得的抗壓極限強(qiáng)度是石材標(biāo)號(hào)，換算為邊長(zhǎng)70mm立方體試件的抗壓極限強(qiáng)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(qiáng)度等級(jí)。因此可近似認(rèn)為：石材標(biāo)號(hào)1.43=強(qiáng)度等級(jí)。如采用邊長(zhǎng)為200mm的立方體試件測(cè)得石材抗壓極限強(qiáng)度為200kgf/cm2，則該石材標(biāo)號(hào)為200號(hào)；其強(qiáng)度等級(jí)需換算為邊長(zhǎng)為70mm的立方體試件的抗壓極限強(qiáng)度，即200kgf/cm2（20MPa）1.43=28.6MPa，強(qiáng)度等級(jí)為MU28.6。在實(shí)際工作中選擇石材的最低強(qiáng)度時(shí)，可近似認(rèn)為200號(hào)相當(dāng)于MU30、400號(hào)相當(dāng)于MU60；若將300號(hào)以MU30替代，其石材強(qiáng)度顯然不足。雖然砌體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與砌塊的強(qiáng)度不是線性比例關(guān)系，還與砂漿的強(qiáng)度有關(guān)，但也應(yīng)引起足夠重視。總之，石材標(biāo)號(hào)與其強(qiáng)度等級(jí)的比值可視為11.43。3.2水泥砂漿標(biāo)號(hào)：水泥砂漿標(biāo)號(hào)是以邊長(zhǎng)為7.07cm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28d的抗壓極限強(qiáng)度表示，以kgf/cm2計(jì)。如200號(hào)水泥砂漿其試件抗壓極限強(qiáng)度為200kgf/cm2。鐵路工程常用水泥砂漿標(biāo)號(hào)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(qiáng)度等級(jí)：水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)是以邊長(zhǎng)為70.7mm的立方體試件在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28d的抗壓極限強(qiáng)度表示，以MPa計(jì)，并冠以代號(hào)M。如M20的水泥砂漿，其試件抗壓極限強(qiáng)度為20MPa。鐵路工程常用水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)為M5、M7.5、M10、M15、M20。鐵路混凝土與砌體工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（TB1021097）作此規(guī)定，與有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定相一致。鐵路砌體工程中所用的砂漿強(qiáng)度等級(jí)要求：主體工程不得小于M10，一般工程不得小于M5。標(biāo)號(hào)與強(qiáng)度等級(jí)：由于水泥砂漿是用作砌筑工程中的膠結(jié)料，其實(shí)際強(qiáng)度指標(biāo)離散性較大，較缺乏統(tǒng)計(jì)方面的資料，且由于包括試件尺寸在內(nèi)的強(qiáng)度試驗(yàn)方法沒有變化，所以一般可認(rèn)為50號(hào)相當(dāng)于M5級(jí)、75號(hào)相當(dāng)于M7.5級(jí)，其余類推，兩者存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。水泥的細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、標(biāo)號(hào)與強(qiáng)度、安定性等技術(shù)性能（1）細(xì)度細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度，對(duì)水泥的性質(zhì)有很大影響。顆粒愈細(xì)，水泥水化反應(yīng)愈快而且較完全，早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)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(shí)間水泥的凝結(jié)時(shí)間對(duì)施工有重要意義，水泥加水拌合（調(diào)和成標(biāo)準(zhǔn)稠度）到開始失去可塑性所需的時(shí)間稱為初凝時(shí)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(qiáng)度所需的時(shí)間稱為終凝時(shí)間。已經(jīng)終凝的水泥才初步具有強(qiáng)度。為了保證在施工中有足夠的處理時(shí)間，并滿足施工中操作的要求，通常要求水泥的初凝時(shí)間不宜過早而終凝時(shí)間不宜過遲。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定初凝時(shí)間不合格的水泥是廢品水泥，終凝時(shí)間不合格的水泥為次品水泥。（3）標(biāo)號(hào)與強(qiáng)度水泥的標(biāo)號(hào)與水泥的強(qiáng)度是密切相關(guān)的。但二者的概念并不相同。標(biāo)號(hào)是根據(jù)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度檢驗(yàn)方法測(cè)得的規(guī)定齡期的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度確定的，即把水泥和標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)（溫度為20士2水中），到規(guī)定齡期后，測(cè)其抗壓、抗折強(qiáng)度來確定水泥的標(biāo)號(hào)。水泥的標(biāo)號(hào)越高，其強(qiáng)度也越高。（4）體積安定性體積安定性簡(jiǎn)稱安定性，是指水泥在硬化過程中體積變化的均勻性。事實(shí)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(xì)度、水泥中摻混合材料及外加劑的品種、數(shù)量等有關(guān)。細(xì)度大的水泥放熱量較多，放熱速度也較快。水泥的水化熱對(duì)施工應(yīng)用有很大的影響。對(duì)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(duì)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(shí)都會(huì)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定MgO和SO3的含量超過標(biāo)準(zhǔn)含量時(shí)，水泥為廢品水泥，不得出廠。安定性不合格的水泥的質(zhì)量問題：（1）砌體部位：輕者砂漿達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，重者砂漿幾乎沒有強(qiáng)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(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)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(chǎng)地及地面工程的混凝土砂漿，輕者裝飾層無(wú)強(qiáng)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(fēng)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(wú)強(qiáng)度，隨后便