混凝土的分类及其强度等级选用指南

混凝土的分类及其强度等级选用指南

混凝土是一种广泛应用于建筑领域的基础材料，其种类繁多，性能各异。本文将详细介绍混凝土的分类方式及其特点，并阐述混凝土强度等级的选用原则，帮助读者更好地理解和应用这一重要建筑材料。

混凝土的分类及其特点

按胶凝材料

1. 无机胶凝材料混凝土

• 硅酸盐混凝土
• 硅酸盐水泥系混凝土（如硅酸盐水泥、普通水泥，矿渣水泥，粉煤灰水泥、火山灰质水泥、早强水泥混凝土等）
• 钙铝水泥系混凝土（如高铝水泥、纯铝酸盐水泥、喷射水泥，超速硬水泥混凝土等）
• 石膏混凝土
• 镁质水泥混凝土
• 硫磺混凝土
• 水玻璃氟硅酸钠混凝土
• 金属混凝土（用金属代替水泥作胶结材料）

2. 有机胶凝材料混凝土

• 沥青混凝土
• 聚合物水泥混凝土
• 树脂混凝土
• 聚合物浸渍混凝土
• 无机与有机复合的胶体材料混凝土（聚合物水泥混凝土和聚合物辑靛混凝土）

按表观密度

混凝土按照表观密度的大小可分为：重混凝土、普通混凝土、轻质混凝土。这三种混凝土不同之处就是骨料的不同。

• 重混凝土：表观密度大于2500公斤/立方米，用特别密实和特别重的集料制成的。如重晶石混凝土、钢屑混凝土等，它们具有不透x射线和γ射线的性能；常由重晶石和铁矿石配制而成。
• 普通混凝土：表观密度为1950～2500Kg/立方米，主要以砂、石子为主要集料配制而成，是土木工程中最常用的混凝土品种。
• 轻质混凝土：表观密度小于1950公斤/立方米的混凝土。它又可以分为三类：
• 轻集料混凝土，其表观密度在800～1950公斤/立方米，轻集料包括浮石、火山渣、陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀矿渣、矿渣等。
• 多空混凝土（泡沫混凝土、加气混凝土），其表观密度是300～1000公斤/立方米。泡沫混凝土是由水泥浆或水泥砂浆与稳定的泡沫制成的。加气混凝土是由水泥、水与发气剂制成的。
• 大孔混凝土（普通大孔混凝土、轻骨料大孔混凝土），其组成中无细集料。普通大孔混凝土的表观密度范围为1500～1900公斤/立方米，是用碎石、软石、重矿渣作集料配制的。轻骨料大孔混凝土的表观密度为500～1500公斤/立方米，是用陶粒、浮石、碎砖、矿渣等作为集料配制的。

按定额

1. 普通混凝土

• 普通半干硬性混凝土
• 普通泵送混凝土
• 水下灌注混凝土
• 碎石混凝土
• 卵石混凝土

2. 抗冻混凝土

• 抗冻半干硬性混凝土
• 抗冻泵送混凝土
• 碎石混凝土
• 卵石混凝土

按使用功能

• 结构混凝土
• 保温混凝土
• 装饰混凝土
• 防水混凝土
• 耐火混凝土
• 水工混凝土
• 海工混凝土
• 道路混凝土
• 防辐射混凝土

按施工工艺

• 离心混凝土
• 真空混凝土
• 灌浆混凝土
• 喷射混凝土
• 碾压混凝土
• 挤压混凝土
• 泵送混凝土

按配筋方式

• 素（即无筋）混凝土
• 钢筋混凝土
• 钢丝网水泥
• 纤维混凝土
• 预应力混凝土

按拌合物

• 干硬性混凝土
• 半干硬性混凝土
• 塑性混凝土
• 流动性混凝土
• 高流动性混凝土
• 流态混凝土

按掺和料

• 粉煤灰混凝土
• 硅灰混凝土
• 矿渣混凝土
• 纤维混凝土

另外，混凝土还可按抗压强度分为：低强混凝土（抗压强度小于30MPa）、中强度混凝土（抗压强度30-60Mpa）和高强度混凝土（抗压强度大于等于60MPa）；按每立方米水泥用量又可分为：贫混凝土（水泥用量不超过170kg）和富混凝土（水泥用量不小于230kg）等。

混凝土强度等级选用

混凝土强度等级

按照国家标准GB 50010－2002《混凝土结构设计规范》，混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度，以fcu，k表示。

普通混凝土划分为十四个强度等级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。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，一般有一定的选用范围。

混凝土强度等级选择范围

不同的建筑工程，不同的部位常采用不同强度等级的混凝土，在我国混凝土工程目前水平情况下，一般选用范围如下：

• C10～C15——用于垫层、基础、地坪及受力不大的结构。
• C20～C25——用于梁、板、柱、楼梯、屋架等普通钢筋混凝土结构；
• C25～C30——用于大跨度结构、要求耐久性高的结构、预制构件等；
• 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；
• C50～C60——用于30层至60层以上高层建筑；
• C60～C80——用于高层建筑，采用高性能混凝土；
• C80～C120——采用超高强混凝土于高层建筑。

将来可能推广使用高达C130以上的混凝土。混凝土按强度分成若干强度等级，混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准值fcu，k划分的。

立方体抗压强度标准值是立方抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值得百分率不超过5%，即有95%的保证率。

建筑工程混凝土标号选择

砼标号对柱、剪力墙、梁及楼板的影响

砼标号对柱及剪力墙（轴压比控制）的影响：提高标号可显著减小柱墙的尺寸，增加建筑实际使用率。

砼标号对梁的影响：正常情况下对梁的承载力几乎没影响，因此对梁的截面及配筋影响很小，不宜采用高标号。

砼标号对楼板的影响：正常情况下对板的承载力几乎没影响，但可能会提高板的构造配筋率，同时还会增加板开裂的隐患，应尽量采用低标号。

实际工程中混凝土标号的选择建议

普通的结构梁板混凝土标号一般为C25、C20。受力较大的梁板混凝土标号可采用C30，如地下室的底板、顶板，屋顶花园的楼板等；剪力墙、柱混凝土标号按轴压比控制，使其尽量接近轴压比规定的上限，同时又使绝大部分竖向构件为构造配筋。

一般梁柱用一个等级的，柱墙就得看计算了。多层最好别用c40及以上，因为c40不能现场搅拌。

高层一般用到c40-c50一般来说，住宅的梁板c25就行了。如果大型公建就全是c30，地下室顶板及侧壁都是c30以上都是常用做法。

对于一般的多层结构，如果建筑对竖向构件截面尺寸抠的不是特别狠，我们也都不是特别希望采用高等级的混凝土，一般使用C25-C40，常用C30-C40。

混凝土等级提高，虽然能够在一定程度上减少钢筋用量，但是这个减少的效率比起混凝土成本的提升和施工质量、水平要求的提高带来的成本增加来说，似乎经济意义不大。

所以，除非有特殊情况，无论甲方、设计方、还是施工方，都不愿意使用高等级混凝土。

从力学角度来说，对于多层结构，柱子的轴压比不是很高，提高fc对提高构件承载力意义不大；梁因为是受弯构件，在梁高能保证的前提下，提高fc带来的经济效益也不是很明显；总的来说，提高强度等级吃力不讨好。

但是随着结构层数的增加，对于高层、超高层结构而言，通常在底层竖向构件――柱墙的轴压比会较高，此时fc的提高对于竖向构件会起到降低轴压比，减少构件截面尺寸，减少配筋等好处，综合比较之后，我们通常会选择在底层对竖向构件使用高强混凝土。

而对于水平构件――梁，和上面的道理一样，通常最多用到C40。对于梁提高fc虽然会对承载力有一点贡献，但是荷载大了以后可能是变形、裂缝控制，且加之高强混凝土构件的延性也较差，需要增设约束钢筋提高延性，所以高强混凝土带来的效益会大打折扣甚至得不偿失的。