混凝土强度等级(混凝土的抗压强度分级标准)

混凝土强度等级（Concrete strength grade），是指根据混凝土立方体抗压强度标准值划分的强度级别。混凝土强度等级分为14级（C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80），其强度值是以（N/mm²）表示，为单位立方体抗压强度的大小。例如，强度等级为C30的混凝土是指30MPa≤fcu,k≤35MPa。

1918年，美国人建立子水灰比强度公式，1930年瑞士人应用数理统计法，提出了混凝土强度与水泥强度等级和水灰比之间的关系，后来混凝土强度增长与胶空比的关系得到确立，揭示了混凝土强度与毛细空隙的关系。

1985年，中国国家住房和城乡建设部制定出新版的《混凝土强度等级标准》（GB/T 50107）。1977年，国际标准化组织颁布了《混凝土按抗压强度的分级标准》（ISO3893）。2015年11月19日，住房城乡建设部批准了《混凝土结构设计规范》GB50010-2010局部修订的条文。

影响混凝土强度等级的因素主要有水泥等级和水灰比、骨料、龄期、养护温度和湿度等。混凝土强度等级是混凝土结构设计、施工质量控制和工程验收的重要依据，不同的建筑工程及建筑部位需采用不同强度等级的混凝土。

历史沿革

高强度、高性能混凝土的不断开发和使用使混凝土的强度从20世纪30年代的10-30MPa，一直到20世纪末，高层建筑的泵送混凝土高达110MPa。

1956年，中原地区制定了第一代砼规范——《混凝土结构设计规范》（JGJ1-56），该规范在当时是较为完善的。规范中对混凝土的强度等级和配合比的要求进行了规定，同时对构件的防水、抗震、抗滑等性能也做了相应的要求。

1977年，国际标准化组织颁布了《混凝土按抗压强度的分级标准》（ISO3893）。主要内容为：标准试件采用Φ150×300mm的圆柱体或边长150mm的立方体；划分混凝土强度等级的特征强度定义为：在混凝土强度测定值的总体中，低于该强度的概率为5%（即0.05分位值）。

1985年，中原地区国家住房和城乡建设部制定出新版的《混凝土强度等级标准》（GB/T 50107）。

1997年，中国颁布了《钢筋混凝土工程施工质量验收规范》（GB50204-97）。该规范主要是为了强调砼施工的质量及验收标准，规定了施工中的各个环节、质量要求和相关标准。同时，该规范也加强了对“绿色建筑”和“可持续发展”等现代建筑理念的考虑。

混凝土在成型后，其强度发展历程取决于其中的胶凝材料在水化期间所处的温度、湿度环境和水化的龄期。混凝土强度只有在温度、湿度适合条件下才能保证正常发展，应按施工规范的规定予以养护。夏季要防暴晒，冬季要保温防冻害。中国的GB50204—2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》中规定：对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，混凝土浇水养护的时间不得少于7d；对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土，混凝土浇水养护的时间不得少于14d。

2015年11月19日，住房城乡建设部批准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010局部修订的条文。

高强度混凝土历史发展

1930年前后就已经出现了抗压强度为100MPa以上的高强混凝土。日本的吉田于1930年，通过加压振动复合工艺，得到了28天强度为104MPa的高强混凝土。Menzel也于1934年，通过高压蒸养水泥浆得到强度130MPa以上的高强混凝土。同一时期Freyssinet也制得了100MPa以上的高强混凝土。1966年，第5次预应力混凝土国际联盟大会上，委员长Durlez在介绍关于高强混凝土到制备手法中，阐述了高强混凝土技术的现状，并提出用强度为100MPa的预应力混凝土结构，有可能比钢结构还要轻，这个报告影响很大，从此对高强混凝土的关心多起来了。1968年，日本开发了高强度的钢筋混凝土桩（下称高强RC桩）。

等级划分

混凝土的强度等级分为14级，分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75及C80等不同层次等级，数字越大表示混凝土抗压强度越高。

对于某一种混凝土，根据其混凝土立方体抗压强度标准值，可判断其归属的强度等级。例如，若某种混凝土的立方体抗压强度标准值是37.4MPa，则该混凝土的强度等级应是C35。在中国，C55及以下的混凝土属普通混凝土，C60及以上的混凝土属高强混凝土。在工程中用量最大的混凝土强度等级在C15~C50范围内。

土木建设领域根据结构与功能设计要求，常采用不同强度等级的混凝土，在中国混凝土工程目前水平情况下，一般选用范围如下：

（1）C10~C15——用于垫层、基础、地坪及受力不大的结构；

（2）C20~C25——用于梁、板、柱、楼梯、屋架等普通钢筋混凝土结构；

（3）C25~C30——用于大跨度结构、要求耐久性高的结构、预制构件等；

（4）C40~C45——用于预应力钢筋混凝土构件、吊车梁及特种结构等，用于25~30层；

（5）C50~C60——用于30~60层以上高层建筑；

（6）C60~C80——用于高层建筑，采用高性能混凝土；

（7）C80~C120——采用超高强混凝土于高层建筑。

以上内容来自参考资料：

影响因素

影响混凝土强度等级的因素主要有水泥等级和水灰比、集料、龄期、养护温度和湿度等。

水泥强度

水泥强度的大小直接影响混凝土强度的高低。在配合比相同的条件下，所用的水泥强度等级越高，制成的混凝土强度也越高。试验证明，混凝土的强度与水泥的强度呈正比关系。

水灰比

当用同一种水泥（品种及强度相同）时，混凝土的强度主要决定于水灰比。因为水泥水化时所需的结合水，一般只占水泥质量的23%左右，但在拌制混凝土拌合物时，为了获得必要的流动性，试验加水量为水泥质量的40%~70%，即采用较大的水灰比。当混凝土硬化后，多余的水分或残留在混凝土中形成水泡，或蒸发后形成气孔，使得混凝土内部形成各种不同尺寸的孔隙，这些孔隙削弱了混凝土抵抗外力的能力。

因此，满足和易性要求的混凝土，在水泥强度等级相同的情况下，水灰比越小，水泥石的强度越高，与骨料粘结力也越大，混凝土的强度就越高。如果加水太少（水灰比太小），拌合物过于干硬，在一定的捣实成型条件下，无法保证浇灌质量，混凝土中将出现较多的蜂窝、孔洞，强度也将下降。大量试验表明，混凝土强度与水灰比、水泥强度等级等因素之间保持近似恒定的关系。一般而言，混凝土强度，随水灰比的增大而降低，呈曲线关系；而混凝土强度和灰水比呈直线关系。

集料的种类、质量和数量

水泥石与集料的粘结力除了受水泥石强度的影响外，还与集料（尤其是粗集料）的表面状况有关。砾石表面粗糙，粘结力比较大，卵石表面光滑，粘结力比较小。因而在水泥强度等级和水灰比相同的条件下，碎石混凝土的强度往往高于卵石混凝土。工程开工时，应由技术负责人现场确定粗骨料。当粗骨料级配良好，用量及砂率适当，能组成密集的骨架使水泥浆数量相对减小，集料的骨架作用充分，也会使混凝土强度有所提高。