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中标 GB50010混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值fcu,k确定。立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作的边长为150mm的立方体标准试件，在标准养护（温度20±2℃、相对湿度在95%以上）条件下养护，在28d或设计龄期以标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度值。中标按照5N/mm2的级差，分为C15～C80共14档。
试验数据的分析表明，混凝土抗压强度服从正态分布，具有95%保证率的混凝土立方体抗压强度标准值可按下式计算：
fcu,k＝fcm－1.645σc或
fcu,k＝fcm（1－1.645δc）
δc＝σc/ fcm
式中：fcm-对规定强度等级的混凝土进行试验得到的试件抗压强度平均值；σc-试件抗压强度的标准差；δc-试件抗压强度的变异系数。
一般情况下，混凝土强度等级越高，变异性越小。经过大最统计分析，表1中经出我国不同强度等级混凝土的变异系数，根据变异系数，可以推导出标准差σc。
美国用圆柱体试件（通常为φ150mm×300mm），按ASTM C31《现场混凝土试件制作和养护的标准实践》的要求，在73±3°F（23±2°C）温度下湿养护28d，然后按ASTM C39《圆柱体混凝体试件抗压强度标准试验方法》在实验室按照规定的加载速度进行试验，测得抗压强度称为混凝土圆柱体抗压强度fc’。
可见中美在混凝土试样、制作和养护、抗压试验等方面主要存在两点差异：试样形状尺寸不同；中标要求测得强度保证率为95%，而美国标准强度保证率不明确。
试样形状方面引起的强度差异，根据相关文献，混凝土圆柱体抗压强度fc’与立方体抗压强度fcu的关系为：fc’＝（0.79～0.81）fcu，近似取fc’＝0.80fcu。立方体抗压强度与圆柱体抗压强度的大致对应关系见表2。
保证率方面混凝土强度等级是根据什么确定的，要实现混凝土强度的保证率必须通过混凝土配制过程中对其质量的控制来实现，其中强度的标准差和变异系数是两个重要指标。
美国标准认为对低强度等级混凝土，质量控制标准采用标准差来评定；对于高强度(34.5MPa)以上强度混凝土采用变异系数评定更合理。对于普通的施工检测，其不同控制标准的混凝土强度标准差详见表3，不同控制标准的混凝土强度变异系数详见表4。
与美国标准对比，从表3和表4中可以看出，我国低强度混凝土控制水平应该属差的类别，对于高强度混凝土质量控制水平属于好或与一般的类别。
按照中国混凝土质量控制水平，标准差取表1中的值。在标准差确定的情况下混凝土强度等级是根据什么确定的，美国标准规定：当指定的混凝土抗压强度fc’≤35MPa时，需求的平均抗压强度fcr’（MPa）取下面两式计算结果的大值：
fcr’＝ fc’＋1.34Ss （式A）
fcr’＝ fc’＋2.33Ss－3.5 （式B）
当指定的混凝土抗压强度fc’＞35MPa时，需求的平均抗压强度fcr’（MPa）取下面两式计算结果的大值：
fcr’＝ fc’＋1.34Ss （式C）
fcr’＝ 0.9fc’＋2.33Ss （式D）
取中国标准的C40为界限，分为两种，按不同公式进行计算，换算得到中美标准抗压强度的取值见表5及表6。表中fcm（中国标准）相当于fcr’（美国标准）。
根据正态函数数值表，可以看出按照式A和式C确定的美国标准混凝土强度的保证率约为91%。从计算结果看，按式B和式D得到的美国标准混凝土强度的保证率约为95%。根据对比结果，中美标准混凝土抗压强度方面的差异主要为试件形状尺寸不同造成。
根据表5及表6，插值，确定美国标准常用混凝土强度等级与中国标准混凝土强度等级对应关系见表7。1psi=0.006895MPa。
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作者简介：
天天：从事结构设计，一级注册结构师、注册咨询师、注册安全师、投资项目管理师。
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