水泥强度等级富余系数的取值
1.前言
水泥是现在应用最多的建筑材料。作为混凝土的最主要的组成材料之一，它在很大程度上直接关系到混凝土的强度和工程的经济效益。水泥的强度等级越高，价格就越高，配制的水泥混凝土的价格也就越高。水泥实际强度往往高于水泥标注的强度，常用水泥强度等级富余系数来表示。山东省部分水泥厂水泥强度等级富余系数如何，本文在汇总和分析了08年、09年两年的6个厂家P.O42.5水泥28d抗压强度后，得出了山东省水泥强度等级富余系数的取值范围，将对水泥混凝土配合比的设计起指导作用，且对混凝土的生产应用起积极的作用。
2.试验
根据《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/T17671-1999的规定进行试验。以山东省6个水泥厂的普通硅酸盐水泥的28d抗压强度的汇总
数据为基础，以确定水泥强度等级富余系数。
3.水泥强度等级富裕系数的计算
针对6个厂家，同一品种规格P.O42.5水泥，去掉偏离值之后，每个厂家汇总15组水泥强度的检测数据，分别取其平均值与其原水泥强度等级的标准值进行比较，计算得出6厂家水泥强度等级的富余系数。
1号厂家28d抗压强度数据（MPa）
28d抗 压强度 | 43.0 | 42.6 | 42.9 | 50.4 | 46.3 | 48.2 | 46.2 | 45.6 |
45.1 | 47.8 | 48.9 | 45.1 | 47.2 | 42.7 | 46.2 | / | |
平均值 | 45.9 | 富余系数 | 1.08 | |||||
2号厂家28d抗压强度数据（MPa）
28d抗 压强度 | 44.2 | 44.1 | 43.7 | 44.2 | 45.9 | 46.7 | 44.4 | 47.1 |
45.4 | 46.6 | 47.1 | 45.6 | 45.7 | 44.8 | 46.0 | / | |
平均值 | 45.4 | 富余系数 | 1.07 | |||||
3号厂家28d抗压强度数据（MPa）
28d抗 压强度 | 46.2 | 44.9 | 46.0 | 43.0 | 47.8 | 46.4 | 42.9 | 43.8 |
46.5 | 46.0 | 48.0 | 47.9 | 45.2 | 46.3 | 46.1 | / | |
平均值 | 45.8 | 富余系数 | 1.08 | |||||
4号厂家28d抗压强度数据（MPa）
28d抗 压强度 | 45.2 | 43.9 | 47.5 | 47.2 | 46.9 | 46.8 | 46.2 | 46.4 |
48.2 | 46.2 | 46.0 | 46.6 | 45.8 | 48.6 | 45.6 | / | |
平均值 | 46.5 | 富余系数 | 1.09 | |||||
5号厂家28d抗压强度数据（MPa）
28d抗 压强度 | 44.9 | 44.5 | 47.9 | 46.4 | 50.1 | 44.7 | 47.8 | 44.6 |
45.9 | 49.8 | 46.3 | 47.2 | 50.3 | 46.1 | 49.7 | / | |
平均值 | 47.1 | 富余系数 | 1.11 | |||||
6号厂家28d抗压强度数据（MPa）
28d抗 压强度 | 46.6 | 46.4 | 45.9 | 46.8 | 44.7 | 45.5 | 46.5 | 44.4 |
45.1 | 45.3 | 44.1 | 46.4 | 46.3 | 45.8 | 46.2 | / | |
平均值 | 45.7 | 富余系数 | 1.08 | |||||
6个厂家的水泥28d抗压强度均符合通用硅酸盐水泥GB175-2007要求，从6个厂家的水泥强度等级富余系数可以看出，山东省P.O42.5水泥强度等级富余系数范围的偏差不大，但均小于1.11。在此，提出山东省水泥强度等级的富余系数，建议在配合比设计时取1.08-1.10。所以，如果在进行混凝土配合比设计的过程，没有合理的选择水泥强度等级的富余系数的进行设计计算，必然造成水泥用量增加且混凝土强度超高或水泥用量减少使混凝土强度达不到设计强度要求。
4.水泥实测强度的分析
为分析水泥强度可做如下计算：
1）平均值
=
式中n为水泥强度试件的组数
为第i组水泥试件的强度值
2)水泥强度标准差
3）变异系数cv
cv=
4）计算结果如下：
编号 | 标准值（MPa） | 组数 | （MPa) | （MPa) | cv |
1 | 42.5 | 15 | 45.9 | 2.31 | 0.050 |
2 | 42.5 | 15 | 45.4 | 1.15 | 0.025 |
3 | 42.5 | 15 | 45.8 | 1.61 | 0.035 |
4 | 42.5 | 15 | 46.5 | 1.17 | 0.025 |
5 | 42.5 | 15 | 47.1 | 2.10 | 0.045 |
6 | 42.5 | 15 | 45.7 | 0.85 | 0.019 |
水泥强度的平均值只能反映水泥的基本强度水平。如果想说明水泥强度的波动，可由水泥强度的标准差和变异系数反映水泥强度的相对波动程度。表中反映有两个厂家的水泥强度波动较大，强度不均匀，其他厂家波动较小，强度也比较均匀。说明该水泥强度等级富余系数的取值比较合理。
5.结语
经过对6个厂家水泥强度的实测结果的汇总，由《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/T17671-1999的规定经计算分析可知，山东省水泥强度等级的富余系数应该取1.08-1.10之间，这样配制的混凝土的强度才能有很好的可靠性。为此，通过本文给出的水泥强度等级富裕系数来进行水泥混凝土配合比设计计算，必将使所得的混凝土强度更好的满足设计要求和耐久性能，取得更好的经济效益。愿该数值的提出能为水泥混凝土配合比设计和生产、应用起到积极的作用。
参考文献：
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[3] 朱敏；关于水泥标号富余系数的探讨 ；《甘肃水利水电技术 》
[4] 夏凤玲,杨春林,范益民；水泥标号（强度）的演变 ；《吉林交通科技 》
