下列單位中，何者不適合用於混凝土抗壓強度 f'c？

本題考點

混凝土規定抗壓強度 f'c 是「應力」，也就是單位面積上承受的力，單位的因次必須是「力 ÷ 面積」；本題要從選項中挑出因次不是應力的那一個單位。

正解理由

《建築技術規則建築構造編》第 346 條第 1 項要求結構混凝土之規定抗壓強度於設計時指定；《結構混凝土施工規範》第 3.2.1 節說明這個抗壓強度是以混凝土圓柱試體做抗壓試驗所得，並須滿足規定抗壓強度 fc′ 的要求。抗壓試驗是把破壞荷重除以試體斷面積，得到的是應力，所以 f'c 的單位必須同時含有「力」與「面積」兩個部分。《建築物基礎構造設計規範》第 6.7.1 節把沉箱基礎混凝土規定壓力強度寫成 210 kgf/cm²，《結構混凝土施工規範》第 15.6.1 節把高強度混凝土的門檻寫成 420 kgf/cm²（6,000 psi），同規範第 14.2.9 節則以 MPa 表示粘接劑硬化後的抗壓強度，可見 kgf/cm²、psi、MPa 都是強度數值的正規寫法。

選項 (B) 寫成 kgf/cm，分母只有長度、沒有平方，因次是「力 ÷ 長度」，代表的是單位長度上的力，不是應力，不能用來表示 f'c。故選 B。

逐項排除

1. (A)

   適合。MPa 是帕斯卡加上倍數前綴的單位，而帕斯卡的定義就是 N/m²，屬於「力 ÷ 面積」的應力單位，可以表示 f'c。《結構混凝土施工規範》第 14.2.9 節以 MPa 表示粘接劑抗壓強度；《各類場所消防安全設備設置標準》第 45 條把同一個空氣壓力並列寫成每平方公分二點八公斤或 0.28MPa，表示 MPa 與 kgf/cm² 量的是同一種物理量，只是數值尺度不同。本選項不是答案。

2. (B)

   不適合，為本題正解。kgf/cm 是公斤力除以公分，因次為「力 ÷ 長度」，這是沿構材長度分布的線載重、或每單位寬度所受之力才會用的單位；拿來表示抗壓強度，分母少了一個長度，與抗壓試驗「荷重 ÷ 斷面積」的定義對不上。要改成 kgf/cm²（公斤力每平方公分）才是應力單位，《建築物基礎構造設計規範》第 6.7.1 節、《結構混凝土施工規範》第 15.6.1 節寫的就是這個形式。

3. (C)

   適合。psi 是 pound per square inch，即磅力每平方英寸，屬英制的「力 ÷ 面積」，是美制規範標示混凝土強度最常見的單位。《結構混凝土施工規範》第 15.6.1 節在 420 kgf/cm² 後面並列 6,000 psi，正是同一個強度門檻的英制寫法。本選項不是答案。

4. (D)

   適合。N/m² 就是帕斯卡（Pa），力的單位牛頓除以面積的平方公尺，因次正確，屬應力單位。它的特點只是單位尺度很小，用來寫混凝土強度時數字會非常大，所以實務上多改用加了前綴的 MPa；但「數字大、不方便」不等於「不適合」，因次正確就能表示 f'c。這是考生最容易誤選的陷阱：看到不常用的寫法就以為錯。本選項不是答案。

記憶點