水泥材料的标号与强度关系.doc

1 1水泥水泥标号：标号：是按规定龄期的抗压强度和抗折强度划分（kgf/cm2） ，硅酸盐水泥、普通水泥的强度龄期为 3d、28d，矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和复合水泥的强度龄期为3d、7d、28d强度的检验方法按 《水泥胶砂强度检验方法》 （GB17785） （简称 GB 法，此标准已于1999年5月1日废止）执行各类水泥的强 度共设275、325、425、425R、525、525R、625、625R 和725R 九个标号强度等级：强度等级：水泥强度等级也按规定龄期的抗压强度和抗折强度划分，唯强度以 MPa 计各类水泥的强 度龄期统一为3d、28d强度的检验方法按《水泥胶砂强度检验方法（ISO 法） 》 （GB/T176711999） （简称 ISO 法，此标准于1999年5月1日实施）执行常用各类水泥的强度共设 32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R 八个等级相应的产品新标准是《硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥》 （GB1751999） 、 《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》 （GB13441999）和《复合硅酸盐水泥》 （GB129581999） 。

这三 项标准于1999年12月1日起实施考虑水泥生产、检验及使用 方面的实际情况，规定了为期1年的过渡期过渡期内新老标 准的水泥并行，从而实现平稳过渡R 型水泥属于快硬型,对3天强度有较高的要求比如32.5 的三天强度要求为 抗压11.0 抗折 2.5； 32.5R 的三天 强度要求为 抗压16.0 抗折 3.5； 28天强度要求是一样 的 抗压32.5 抗折 5.5标号与强度等级关系：标号与强度等级关系：采用了不同的强度检验方法，即 由 GB 法改为 ISO 法经试验对比，老标准水泥采用 GB 法和 ISO 法的试验结果是：抗折强度差值不大；而抗压强度用 ISO 法检验的则普遍较用 GB 法检验的降低了大约一个强度等级名称简写主要成分代号硅酸盐水泥无硅酸盐水泥熟料、0～5％混合材料、适量石膏P普通硅酸盐水泥普通水泥由硅酸盐水泥熟料、6％～15％混合材料、适量石膏P·O矿渣硅酸盐水泥矿渣水泥由硅酸盐水泥熟料、20％～70％粒化高炉矿渣、适量石膏P·S火山灰质硅酸盐水泥火山灰水泥由硅酸盐水泥熟料、20％～50％火山灰质混合材料、适量石膏P·P粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰水泥由硅酸盐水泥熟料、20％～40％粉煤灰、适量石膏磨P·F复合硅酸盐水泥复合水泥由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏P·C石灰石硅酸盐水泥无由硅酸盐水泥熟料、石灰石、适量石膏P·L2 2 混凝土混凝土标号：标号：按标准方法制作、养护的边长为 20cm 的立方体标准试件，在 28d 龄期用标准试验方法所测得的 抗压极限强度（kgf/cm2） 。

当采用非标准尺寸的试件时，应换算成标准试件的强度，换算系数分别是：边长 15cm 的立方体试件为 0.95，边长 10cm 的立方体试件为 0.90混凝土的标号通常采用 150、200、250、300、350、400、450、500、550、600强度等级：强度等级：按立方体试件抗压强度标准值划分立方体试件抗压强度标准值立方体试件抗压强度标准值则是指按标准方法制作、 养护的边长为 150mm 的立方体标准试件，在 28d 龄期用标准试验方法所测得的抗压强度总体分布中的一个 值，强度低于该值的百分率不得超过 5%，亦即保证率为 95%混凝土的强度等级采用混凝土（concrete） 的代号 C 与其立方体试件抗压强度标准值的兆帕数表示，如立方体试件抗压强度标准值为 50MPa 的混凝土， 其强度等级以“C50”表示当采用非标准尺寸的试件时，应换算成标准试件的强度，换算系数分别是：边 长 200mm 的立方体试件为 1.05，边长 100mm 的立方体试件为 0.95混凝土的强度等级通常采用 C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60强度等级为 C60 及其以上的混凝土属高强混凝土。

标号与强度等级：标号与强度等级：两者主要差别在两个方面，一是所用标准试件尺寸不同，标号和强度等级所用立方 体试件边长分别是 200mm 和 150mm；二是取值方法的不同，强度等级有明确的统计概念，即强度标准值是强 度总体分布中的平均值减去 1.645 倍标准差（从而使保证率为 95%） ，而标号则没有明确的数理统计概念， 据推算其保证率约在 85%的水平上考虑标准试件尺寸的变化和强度等级的数理统计定义，混凝土标号可近 似换算为如表 1 所示的强度等级3 3 砌体砌体铁路工程建筑物所用的砌体结构主要是石砌体和混凝土块砌体，它是由石材（片石、块石、粗料石） 、 混凝土砌块等块体（masonryunits，代号 MU）和砌筑用砂浆（mortar，代号 M）组成 3.13.1 块体块体标号：标号：石材标号是以边长为 20cm 的立方体试件在浸水饱和状态下的抗压极限强度表示，以 kgf/cm2 计 如 200 号石材其试件抗压极限强度即 200kgf/cm2当采用边长为 7.07cm 或 5cm 的立方体试件时，其抗压极 限强度应分别乘以 0.85 或 0.80 的换算系数 《铁路混凝土及砌石工程施工规范》 （TBJ21086）作此规定。

由于石材的力学指标资料较缺乏系统性，相关规范中规定的换算系数很不一致如国家标准《砖石结构设 计规范》 （GBJ373）中，若以边长为 20cm 的立方体试件为标准试件，则边长为 0.7cm 或 0.5cm 的立方体试 件的换算系数的约为 0.7 或 0.6铁路工程常用的石材标号为 200、300、400、500、600、700 和 800 混凝土砌块标号与混凝土标号含义相同，铁路工程混凝土砌块通常采用的标号为 150、200、250 和 300强度等级：强度等级：石材强度等级是以边长为 70mm 的立方体试件在浸水饱和状态下的抗压极限强度表示，以 MPa 计，并冠以代号 MU如 MU40 的石材，其试件的抗压极限强度为 40MPa当采用边长为 200mm、150mm、100mm 或 50mm 的非标准立方体试件时，其抗压极限强度应分别乘以 1.43、1.28、1.14 或 0.86 的换算系数 《铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范》 （TB1021097）即作此规定这也是与现行国家 标准《砌体结构设计规范》 （GBJ388）一致的铁路工程常用的石材强度等级为 MU30、MU40、MU50、MU60、MU70、MU80 和 MU100。

混凝土砌块强度与混凝土强度的含义相同，但表示其强度的符号应采用块体的代号“MU” ，而不应采用混凝 土的代号“C” 铁路工程常用的混凝土砌体强度等级应为 MU15、MU20、MU25 和 MU30标号与强度等级：标号与强度等级：采用边长为 200mm 的立方体试件所测得的抗压极限强度是石材标号，换算为边长 70mm 立方体试件的抗压极限强度（可用乘以换算系数 1.43 的方法求得此值）则是石材的强度等级因此可 近似认为：石材标号×1.43=强度等级如采用边长为 200mm 的立方体试件测得石材抗压极限强度为 200kgf/cm2，则该石材标号为 200 号；其强度等级需换算为边长为 70mm 的立方体试件的抗压极限强度，即 200kgf/cm2（20MPa）×1.43=28.6MPa，强度等级为 MU28.6在实际工作中选择石材的最低强度时，可近似 认为 200 号相当于 MU30、400 号相当于 MU60；若将 300 号以 MU30 替代，其石材强度显然不足虽然砌体结 构的强度与砌块的强度不是线性比例关系，还与砂浆的强度有关，但也应引起足够重视总之，石材标号 与其强度等级的比值可视为 1∶1.43。

3.23.2 水泥砂浆水泥砂浆标号：标号：水泥砂浆标号是以边长为 7.07cm 的立方体试件，在标准条件下养护 28d 的抗压极限强度表示， 以 kgf/cm2 计如 200 号水泥砂浆其试件抗压极限强度为 200kgf/cm2铁路工程常用水泥砂浆标号为 50、75、100、150、200 《铁路混凝土及砌石工程施工规范》 （TBJ21086）即作此规定强度等级：强度等级：水泥砂浆强度等级是以边长为 70.7mm 的立方体试件在标准条件下养护 28d 的抗压极限强度 表示，以 MPa 计，并冠以代号 M如 M20 的水泥砂浆，其试件抗压极限强度为 20MPa铁路工程常用水泥砂 浆强度等级为 M5、M7.5、M10、M15、M20 《铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范》 （TB1021097）作此规 定，与有关国家标准的规定相一致铁路砌体工程中所用的砂浆强度等级要求：主体工程不得小于 M10，一 般工程不得小于 M5标号与强度等级：标号与强度等级：由于水泥砂浆是用作砌筑工程中的胶结料，其实际强度指标离散性较大，较缺乏统 计方面的资料，且由于包括试件尺寸在内的强度试验方法没有变化，所以一般可认为 50 号相当于 M5 级、 75 号相当于 M7.5 级，其余类推，两者存在一一对应关系。

水泥的细度、凝结时间、标号与强度、安定性等技术性能（（1 1）细度）细度细度是指水泥颗粒的粗细程度，对水泥的性质有很大影响颗粒愈细，水泥水化反应愈快而 且较完全，早期强度和后期强度都较高，但在空气中的硬化收缩较大，成本也较高而水泥颗粒过粗则不 利于水泥活性的发挥水泥颗粒粒径一般在 0．007～0.2mm 范围内2 2）凝结时间）凝结时间水泥的凝结时间对施工有重要意义，水泥加水拌合（调和成标准稠度）到开始失去可塑 性所需的时间称为初凝时间已经初凝的水泥，塑性大为降低水泥从加水到完全失去可塑性并开始产生 强度所需的时间称为终凝时间已经终凝的水泥才初步具有强度为了保证在施工中有足够的处理时间， 并满足施工中操作的要求，通常要求水泥的初凝时间不宜过早而终凝时间不宜过迟国家标准规定初凝时 间不合格的水泥是废品水泥，终凝时间不合格的水泥为次品水泥3 3）标号与强度）标号与强度水泥的标号与水泥的强度是密切相关的但二者的概念并不相同标号是根据按国家 标准强度检验方法测得的规定龄期的抗折强度和抗压强度确定的，即把水泥和标准砂以 l：2.5 的比例，加 入规定数量的水按规定的方法制成 4cm*4cm*16cm 的水泥砂浆试件，按要求进行标准养护（温度为 20 士 2℃ 水中） ，到规定龄期后，测其抗压、抗折强度来确定水泥的标号。

水泥的标号越高，其强度也越高4 4）体积安定性）体积安定性体积安定性简称安定性，是指水泥在硬化过程中体积变化的均匀性事实上，水泥遇 水后，在凝结硬化的过程中，体积必然要发生变化，但变化不能太大并应保持均匀水泥中如果含较多的 游离氧化钙、游离氧化镁或三氧化硫，就能使水泥结构产生不均匀的体积膨胀，导致膨胀性裂缝，降低质 量，甚至崩溃国家标准规定体积安定性不合格的水泥是废品水泥，不得使用5 5）水化热）水化热水泥与水的作用为放热反应，随着硬化过程的进行，不断放出热量，这种热量称为水化热 水泥水化热的大小、放热的快慢，除了决定于水泥成分外，还与水泥的细度、水泥中掺混合材料及外加剂 的品种、数量等有关细度大的水泥放热量较多，放热速度也较快水泥的水化热对施工应用有很大的影 响对于小断面小体积的混凝土构件的低温施工，水化热可加快其硬化速度但对于水坝、大型基础等大 体积混凝土工程、则由于水化热积聚在内部、不易散发，内部温度上升过高、致使混凝土产生内应力而开 裂或破坏故在大体积混凝土工程中，为降低水泥的放热量，宜采用低热水泥外掺粉煤灰等掺合料或采 用各种特殊的冷却方法，使内部温度不致上升过高6）MgO 和 SO3 的含量 MgO 和 SO3 的含量过。