《混凝土配合比设计》.pdf

《公路工程混凝土配合比设计规程》编制 说 明浙江省地方标准《公路工程混凝土配合比设计规程》编制组2015年3月一、项目背景，包括全省产业现状，国内外现行相关法律、法规和标准情况等1．国内外现行相关标准情况目前有关混凝土配合比设计的行业标准有两个，没有国家标准和地方标准；美国混凝土协会也有两个标准名称 标准代号 说明普通混凝土配合比设计规程 JGJ55-2011 以集料绝干状态进行设计，用BOLOMY公式计算水胶比水工混凝土配合比设计规程 DL/T5330-2005 以集料饱和面干状态进行设计，根据经验确定水胶比掺粉煤灰的高强混凝土配合比的确定规则 ACI211.4R-2008 美国混凝土协会结构轻集料混凝土配合比的确定规则 ACI211.2-1998(R2004) 美国混凝土协会现行的《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011（2011年8月1日起实施）采用的混凝土设计方法是《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)，是建筑行业的方法，公路工程混凝土结构物有其特殊性，如工业与民用建筑的混凝土结构普遍采取外涂装与防护措施，而公路桥梁基本上是清水混凝土，直接承受环境腐蚀（如我省处于沿海，结构承受海水环境）影响等等，对混凝土有更高的耐久性要求，其内容和范围不适合于公路工程施工与运营,非常需要制定相应规范。

2．立项意义当前，桥梁工程混凝土结构的耐久性存在诸多问题，重者如垮塌、开裂，轻者如强度偏低、提前碳化、外观泌水流沙等缺陷，其中一个重要因素，是与配合比设计、施工过程质量控制相关公路工程混凝土配合比设计是工程结构施工的重要前置环节，其设计质量的好坏与工程质量息息相关，混凝土施工过程质量的控制是配合比设计的有效延续，因此，为保证混凝土施工质量，必须加强配合比设计与施工控制的科学性与有效性编制组经过大量调研，梳理分析与归纳，配合比设计方面影响工程质量的主要问题有：（1）目的和范围不明确未明确配合比设计工作的主要目的和要求，不包括高性能耐久混凝土的设计范围；未要求经济性评估2）设计参数不了解未要求设计前充分了解结构耐久性指标、所处环境条件、结构尺寸，配筋情况，对设计对象认知不足，如未明确结构允许使用的最大骨料粒径；未对影响结构外观的泌水率指标进行约定；交通工程桥梁结构基本上属于大体积混凝土，普遍未明确进行配合比防开裂技术设计；对所有混凝土进行28天龄期强度评价，制约了配合比的耐久性设计不重视施工工艺、机械设备、拌和物性能指标、施工季节的气候条件对设计对象的影响，如未明确需要考虑施工混凝土坍落度延时损失因素等，未正确评估施工人员与管理能力因素，设计的混凝土和易性偏低。

3）材料、设备与环境的状态不符合实际施工标准状态下的设计成果无法满足实际的施工条件，如试配时砂石湿度与水泥温度采用标准状态，低于与施工现场材料，试验室混凝土拌合物性能虚高，现场需要增大水灰比来满足实际施工性能的需要，造成产品性能降低；试配用的拌和机性能低于施工拌和机，混凝土拌合物性能低于实际施工性能；对室内设计环境不合理的进行了恒温恒湿规定，忽略施工高温严寒的实际情况对拌和物施工性能的严重影响，造成配合比设计成果的不科学，高耗能4）配合比计算过于理论化水胶比的计算不适用于耐久混凝土，配合比计算以材料处于绝干状态为基准不符合工程实际，未根据公路特点对粉煤灰的使用明确技术措施5）试配、调整与确定不联系实际未认识到试验室配合比设计的局限性，没有要求设计环境、设备、材料等条件指标与施工相符或接近，没有规定对配合比进行生产验证；未认识到试件成型的时间点对硬化混凝土性能的影响6）没有针对公路工程中特殊混凝土的措施未根据公路特点，对海工耐久混凝土、长大灌注桩混凝土、箱梁混凝土、桥面铺装混凝土、钢管拱等混凝土的设计特点制定针对性的措施为了有效地改善上述问题，避免试验设计与施工实际脱节的弊病，使试验设计真正能指导施工实践。

通过创新设计思想，建立三阶段配合比设计理论，统一试验与施工的环境、材料、机械技术条件，推动公路工程混凝土高性能化编制单位近年来在工程实践中进行了上述设计理念的应用，效果明显，不但有效地提高了工程质量，而且显著地降低了施工成本，社会与经济效益显著，为尽快推广该技术，提高工程耐久性，特制定本规程二、工作简况，包括任务来源、协作单位、主要工作过程、主要起草人及其所做的工作等1．任务来源：浙江省地方标准《公路工程水泥混凝土配合比设计规程》（Specificationformixproportiondesignofhighwayconcrete）于2013年7月立项，立项依据文件为浙江省质量技术监督局下发的《关于下达2013年第一批省地方标准制修订计划的函》浙质函〔2013〕61号，见附件1.根据浙江省质量技术监督局下达的2013年第一批省地方标准制修订计划（附件2），由浙江省交通工程建设集团有限公司负责起草《公路工程水泥混凝土配合比设计规程》的起草工作，浙江交通职业技术学院,浙江省交通规划设计研究院等单位协助编写浙江省交通工程建设集团是浙江省唯一一家具有国家公路工程施工总承包特级资质及公路行业设计甲级资质的专业公路施工企业，同时具有港口与航道工程施工总承包贰级和城市轨道交通工程专业承包资质，是浙江省内规模最大、实力最强的交通工程施工企业。

集团现有职工4000余名，各类专业技术人员近2000名，其中具有高、中级技术职称的800余名；有各种先进施工机械及试验检测仪器3800余台(套)集团总资产近70亿元人民币，年施工产值近100亿元人民币集团在上世纪50年代至80年代期间，主要从事国道、省道的公路与桥梁建设，其中有多项工程获鲁班奖、詹天佑奖、全国科学大会奖、浙江省科学技术奖、钱江杯优质工程奖和国家优质工程奖从上世纪90年代起，相继承担了沪杭甬、甬台温、同三、上三、杭金衢、金丽温、杭宁、申苏浙皖、甬金、台金、杭千、龙丽龙、杭州湾跨海大桥、舟山连岛工程等浙江省内各条高速公路的施工及其他交通工程建设；近年来，根据“三个三分之一”的经营战略，集团走出浙江，跨出国门，足迹遍及新疆、甘肃、陕西、云南、贵州、湖北、湖南、江西、江苏、安徽、福建等国内多个省份，并在非洲刚果（布）、安哥拉、多哥、赞比亚等国家承接多个项目，获得了当地政府和业主的肯定和好评集团目前已建和在建高速公路总里程近3000公里集团近年先后获得全国交通系统先进集体、公路建设行业优秀企业、全国交通企业百强、全国建筑业先进企业2．协作单位2.1浙江交通职业技术学院浙江交通职业技术学院，是交通运输部与浙江省人民政府共建的公办院校，国家骨干高职院校，全国交通职业教育示范院校，浙江省示范高等职业学院，教育部首批“中德汽车机电技能型人才培养培训项目”试点院校。

学校创建于1958年，隶属于浙江省交通运输厅，坚实的行业支撑和深厚的办学底蕴使学校始终处于全国高等职业教育的前列2.2浙江省交通规划设计研究院浙江省交通规划设计研究院（简称ZJIC）是集公路和水运规划、咨询、勘察（测）、设计、科研、设计施工总承包及建筑、市政设计和工程试验检测等功能于一体的科技型单位企业以发展自己、服务全局为宗旨，先后承担了省内外大量重点工程和基础设施项目的勘察设计研究与咨询，先后获得国家和省部级以上设计咨询奖100多项，部省级科学技术奖20多项，为经济社会发展作出了积极的贡献全院700多人的职工队伍中，各类专业技术人员占85%以上拥有省、部级各类拔尖人才30多人，各类注册工程师150多人次，教授级高级工程师50多人，先后有10人享受国务院特殊津贴，部级有突出贡献中青年专家1人拥有国内一流的智能化设计、科研大楼和先进的生产、管理设备，并建立了以网络为支撑、各专业CAD技术为基础、工程信息管理为核心的现代化信息、管理系统拥有“九甲四乙一丙”勘察设计总承包资质、试验检测资质和外经贸权以及商务部对外援助成套项目资质，承担国家发改委委托投资咨询评估任务，并通过质量、环境和职业健康安全管理体系认证。

为中国优秀勘察设计院，交通运输部优秀设计单位，浙江省高新技术企业，建立有国家级博士后科研工作站协助单位负责收集相关行业信息和提供相关文献资料等编写相关工作3．主要工作过程（1）形成初稿项目编写组查阅大量资料，收集国内外有关水泥混凝土配合比设计方法，了解水泥混凝土配合比设计方法的发展现状；根据项目组成员长期公路施工经验和水泥混凝土配合比设计经验积累，初步建立公路工程水泥混凝土配合比设计方法2013年7月，浙江省质量技术监督局下达编制计划项目负责人成立编制项目组，召开项目计划会议，对项目工作进行细化，制定实施计划和进度表2013年12月，编写完成初稿第一稿2014年1月，浙江省交通工程建设集团有限公司组织召开了第一次内部评审会2014年10月，编写完成初稿第二稿2014年12月，浙江省交通工程建设集团有限公司组织召开了第二次内部评审会2）形成征求意见稿编写组不断完善规范内容，2015年2月1日集中讨论修改，完成了浙江省地方标准《公路工程水泥混凝土配合比设计规程》的征求意见稿2014年2月，浙江省交通工程建设集团有限公司就征求意见稿在集团范围内部进行了意见征求工作4．主要起草人及其所做的工作主要起草人浙江省交通工程建设集团有限公司负责本标准制定全面过程管理、标准稿评审等会务组织及相关部门沟通协调，做好标准征求意见、标准审查和报批、印制标准。

三、标准编制原则和确定地方标准主要内容（如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则）的依据地方标准修订项目，还应当列出和原标准主要差异情况1.标准编制原则（1）标准化原则本地方标准中所涉及的概念和指标必须与国家法律、法规或标准及相关行业标准相适应，避免在实行过程中的歧义和误导2）先进性原则本地方标准中的设计理念和相关技术要求参照国内外先进水平，旨在以推动浙江省公路工程行业混凝土配合比设计的较高水平发展3）普适性原则结合浙江省公路工程混凝土的发展状况，参考全国混凝土配合比设计实际研究、生产和应用现状，作为制定本标准的编制依据本标准的编制考虑实用性和可操作性，同时力求使其适应全省范围的技术力量和水平，实现普适性；2.标准主要内容及条文如下：1．范围本标准规定了公路工程水泥混凝土配合比设计的技术要求，包括设计条件的确定、原材料选择、配合比计算、混凝土试配和调整，以及配合比确定等方面规定了本标准的适用范围，即公路工程中桥梁、隧道工程的水泥混凝土配合比设计路面工程的水泥混凝土配合比设计按《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/TF30-2014)及相关规定进行2．规范性引用文件为与国家法律、法规或标准及相关行业标准相适应，标准在编制过程中综合参考了国家标准及各行业标准。

3．术语和定义明确了公路工程混凝土配合比设计中涉及到的术语和定义4．基本规定规定了公路工程水泥混凝土配合比设计的基本原则明确了耐久混凝土设计一般需要遵循的技术路径（见附录A 配合比设计技术路线和流程)4.1配合比设计是为满足结构混凝土耐久性要求为目的，符合施工工艺的混凝土工作性为载体，满足性价比的经济性为实现条件的三个缺一不可，互相依存的原则组成，因此需要强调，将其作为设计的实现目标4.2混凝土配合比工作性设计应明确人、机、料、法、环、测六要素对混凝土性能的影响和需求，综合确定拌合物性能、力学性能和耐久性能等技术指标，使设计方案与施工实际相一致1）人员应了解、明确施工操作人员、质量控制水平，结合规范要求，确定标准差；坍落度选择应与操作人员的施工水平相适应，宜采取尽可能降低劳动强度的措施；配合比设计报告应附设计说明书，对设计技术路线，施工控制关键技术指标，质量控制要点作出详细说明，以便于理解设计是否符合施工工艺与施工习惯2）机械应了解施工所使用的各种设备所需要的最小混凝土坍落度及其流动扩展，以便确定工作性指标；应考虑度试配时拌和等设备与施工机械的不同可能对混凝土拌合物技术指标的影响；。