鸣谢：CABR高性能混凝土中心
▍原载于《混凝土世界》2011年09月 总27期
冷发光 丁 威 韦庆东 周永祥
中国建筑科学研究院
［ 摘要 ］
国家标准《混凝土质量控制标准》GB 50164-2011已发布， 自2012年5月1日起实施，本文介绍本标准的编制背景、主要内容以及特点。
［ 关键词 ］
混凝土；质量；控制；标准
一、背景与概况
自《混凝土质量控制标准》（以下简称《标准》）GB50164-1992制订并颁布实施以来，对提高我国混凝土应用过程中的原材料、配合比、生产和施工等环节的质量控制水平，以及保障混凝土质量起到积极的作用。然而，现代混凝土的快速发展对质量控制提出了新的要求：原材料发生了较大变化，相关标准相继修订；配合比设计要兼顾强度和耐久性的设计要求，并适应掺加矿物掺合料和应用减水剂以改善高性能混凝土的拌合物性能、力学性能和耐久性能等情况；固体废弃物在混凝土中的利用越来越受到关注； 混凝土生产方式从现场生产为主，逐渐变为工厂生产为主；混凝土强度等级逐渐提高；施工机械化水平高，新设备、新工艺和新技术不断得到应用；很多混凝土工程的结构形式和服役环境比较复杂等。因此，原《混凝土质量控制标准》GB 50164-1992的技术内容已不能满足现代混凝土技术发展的需要，亟需修订完善。
经中国建筑科学研究院申请，《标准》被列入原建设部《2005年度工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)》，并于2010年11月完成编制和通过审查。住房和城乡建设部于2011年4月2日发布公告， 批准本《标准》为国家标准，编号为GB 50164-2011，自2012年5月1日起实施。其中，第6.1.2条为强制性条文， 必须严格执行。原《混凝土质量控制标准》GB 50164-1992同时废止。
二、主要内容
《标准》共分7章和1个附录，主要内容如下：
（一）总则
提出《标准》的编制目的和适用范围。《标准》适应于建设工程的普通混凝土质量控制。
（二）原材料质量控制
《标准》规定了水泥、粗骨料、细骨料、矿物掺合料、外加剂和水的技术指标，以及质量主要控制项目及在应用方面技术要求，突出了混凝土耐久性相关检验项目。
1.水泥质量控制
《标准》规定了水泥品种与强度等级的选用原则和水泥质量的主要控制项目，强调宜采用新型干法窑生产的水泥，水泥出厂时应注明混合材品种和掺加量，并且用于生产混凝土的水泥温度不宜高于60℃。
2. 粗骨料质量控制
《标准》规定了粗骨料的质量要求和主要控制项目，补充规定了有抗渗、抗冻、抗腐蚀、耐磨或其他特殊要求的混凝土对粗骨料的要求，规定了高强混凝土用粗骨料的质量要求，特别规定了粗骨料的岩石抗压强度应至少比混凝土设计强度高30%。对粗骨料或用于制作粗骨料的岩石， 应进行碱活性检验。
3. 细骨料质量控制
《标准》规定了细骨料的质量要求和主要控制项目，规定了泵送混凝土、高强混凝土、有抗渗、抗冻或其他特殊要求的混凝土对骨料的要求。《标准》除规定混凝土用海砂应经过净化处理外，还规定混凝土用海砂氯离子含量不应大于0.03%，贝壳含量应符合表1的规定。海砂不得用于预应力钢筋混凝土。
针对人工砂中的石粉含量，《标准》规定应符合表2的规定。
根据我国人工砂生产现状和混凝土质量控制要求，表2规定的控制指标是比较合理的，既比较适合混凝土性能的要求，又可促进人工砂生产水平的提高，因为目前我国许多地区人工砂的石粉含量大于10%。石粉含量应根据混凝土强度等级和MB值经试验确定，低强度等级混凝土的掺量可适当提高。
4. 矿物掺合料质量控制
《标准》规定了粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、钢渣粉、磷渣粉的质量要求和主要控制项目，强调矿物掺合料宜与高效减水剂同时使用。配制高强混凝土或有抗渗、抗冻、抗腐蚀、耐磨等其他特殊要求的混凝土时，宜注意选用满足质量要求的粉煤灰和硅灰等矿物掺合料。
5. 外加剂质量控制
《标准》规定了外加剂质量要求及主要控制项目，外加剂应用时要注意与水泥之间的适应性等。
（三）混凝土性能要求
《标准》规定了混凝土的拌合物性能要求、力学性能要求和长期性能及耐久性能要求。
1. 混凝土拌合物性能
《标准》重点修订了混凝土拌合物稠度等级划分，规定了坍落度设计值、扩展度、凝结时间、氯离子最大含量和含气量等技术指标。《标准》规定坍落度检验适用于坍落度不小于10mm的混凝土拌合物，维勃稠度检验适用于维勃稠度5s～30s的混凝土拌合物，扩展度适用于泵送高强混凝土和自密实混凝土。坍落度、维勃稠度和扩展度的等级划分及其允许偏差应分别符合表3~表6的规定。
从表3~表6可知，混凝土拌合物的坍落度、维勃稠度、扩展度的等级划分以及稠度允许偏差与欧洲标准基本一致，更符合现代混凝土的特点。与原《标准》的区别在于：增加了S4和S5两个坍落度等级；增加了扩展度等级划分；修改了维勃稠度允许偏差； 补充了扩展度允许偏差等。
《标准》规定混凝土拌合物应在满足施工要求的前提下，尽可能采用较小的坍落度， 泵送混凝土拌合物坍落度设计值不宜大于180mm，这与欧美等国家的相关标准规定一致。泵送高强混凝土的粘度较大，坍落度指标不能全面反应拌合物的稠度，故要求控制其扩展度不宜小于500mm。为了保障混凝土耐久性能，《标准》规定混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合表7的要求。
从表7可知，应控制不同类型环境条件下的混凝土中氯离子最大含量，以满足耐久性要求。表中的氯离子含量系相对混凝土中水泥用量的百分比， 与控制氯离子相对混凝土中胶凝材料用量的百分比相比，偏于安全。与测试硬化后混凝土中氯离子的方法相比，测定混凝土拌合物中氯离子的方法用时少，有利于混凝土质量控制。
2. 混凝土力学性能
《标准》从材料角度增加了C85、C90、C95和C1004个混凝土强度等级。我国目前工程应用混凝土强度等级已经超过C80，个别工程混凝土实际强度达到110MPa以上，欧美等发达国家的混凝土强度等级最高达到C115，因此有必要从材料角度增加C85、C90、C95和C100等4个强度等级。
3. 混凝土长期性能和耐久性能
《标准》增加了混凝土抗冻性能、抗水渗透性能、抗硫酸盐侵蚀性能、抗氯离子渗透性能、抗碳化性能和早期抗裂性能等耐久性能等级划分，这些等级划分与《混凝土耐久性检验评定标准》JGJ/T193一致。其中混凝土抗冻性能、抗水渗透性能和抗硫酸盐侵蚀性能的等级划分分别如表8所示。
从表8可知，抗冻等级和抗渗等级的划分与我国各行业的标准规范是协调的，涵盖了各行业设计标准划分的全部等级。混凝土工程的结构混凝土基本都采用抗冻等级（快冻法） ， 符号为F； 建材行业中的混凝土制品基本还沿用抗冻标号（慢冻法）符号为D；抗渗等级是采用逐级加压的试验方法，为各行业通用的设计指标。抗硫酸盐等级及其划分是在多年试验研究和工程实践的基础上制定的，并已经列入现行行业标准《混凝土耐久性检验评定标准》JGJ/T 193； 抗硫酸盐侵蚀试验方法也已经列入现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082。
混凝土抗氯离子渗透性能可采用氯离子迁移系数（RCM法）和电通量来表征， 其等级划分应符合表9和表10规定。
从表9和表10可知， 按照氯离子迁移系数将混凝土抗氯离子渗透性能划分为5个等级，从Ⅰ级到Ⅴ级，表示混凝土抗氯离子渗透性能越来越高。 同样， 按电通量划分的混凝土抗氯离子渗透性能等级意义类同。当测试氯离子迁移系数（RCM法）时，混凝土龄期应为84d。当测试电通量时，混凝土龄期宜为28d， 当混凝土中水泥混合材与矿物掺合料之和超过胶凝材料用量的50%时，测试龄期可为56d。
混凝土抗碳化性能等级划分应符合表11的规定。快速碳化试验碳化深度小于20mm的混凝土，其抗碳化性能较好，通常可满足大气环境下50年的耐久性要求。
混凝土早期抗裂性能等级划分应符合表12的规定。由于试验周期短，可用于混凝土配合比的对比和筛选，对混凝土裂缝控制具有良好的效果。
混凝土耐久性能应按现行行业标准《混凝土耐久性检验评定标准》JGJ/T 193的有关规定进行检验评定，并应合格。
（四）配合比控制
《标准》规定了混凝土配合比设计应符合现行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55的有关规定。 阐述了混凝土配合比应满足混凝土施工性能要求， 强度以及其它力学性能和耐久性能应符合设计要求。
《标准》还规定了对首次使用、 使用间隔时间超过三个月的配合比应进行开盘鉴定并确定了鉴定内容。 同时阐述了在混凝土配合比使用过程中， 应根据混凝土质量的动态信息及时调整。
（五）生产控制水平
《标准》规定了混凝土工程宜采用预拌混凝土， 混凝土生产控制水平可按混凝土强度标准差(σ)、实测强度达到强度标准值组数的百分率（P）来表征等。
实测强度达到强度标准值组数的百分率（P）和混凝土强度标准差（ σ ）均应按规定的公式计算， 且P不应小于95%，σ宜符合表13的规定。
由于近年来我国预拌混凝土生产质量控制水平得到提高，全国范围统计的强度标准差基本可以达到原《标准》规定的优良水平，因此，本次修订取消了原有的强度标准差一般水平，将强度标准差优良水平稍作调整后作为控制水平。
（六）生产与施工质量控制
《标准》详细规定了混凝土原材料进场、 计量、搅拌、运输、 浇注成型和养护整个生产与施工过程的质量控制指标。重点内容如下：
1. 强制性条文
目前，在预拌混凝土的运输和施工过程中随意加水现象是比较普遍的， 而随意加水对混凝土力学性能、长期性能和耐久性能危害极大，所以《标准》规定了强制条文：混凝土拌合物在运输和浇筑成型过程中严禁加水。
2. 原材料进场
规定了原材料进场质量证明文件、检验、存储等技术要求。
3. 计量
规定每盘混凝土原材料计量的允许偏差应符合表14的规定， 原材料计量偏差应每班检查1次。
从表14可知， 本次修订提高拌合用水和外加剂计量控制水平（原来允许偏差为2%）， 这是因为拌合用水和外加剂用量对混凝土性能影响较大， 而且目前计量设备可以满足精度要求。
4. 搅拌
《标准》规定了搅拌机类型、投料方式、搅拌时间、搅拌匀质性和冬季搅拌温度控制等技术要求。应当注意当拌合用水和骨料加热时，拌合用水和骨料的加热温度不应超过表15的规定。
5. 养护
养护是混凝土生产和施工过程的重要环节，生产和施工单位应根据结构、 构件或制品情况、 环境条件、原材料情况以及对混凝土性能的要求等， 提出施工养护方案或生产养护制度，并应严格执行。本《标准》规定养护方案应包括养护方法和养护时间等内容。蒸汽养护制度包括静停、 升温、 恒温和降温四个养护阶段的控制要求。
（七）混凝土质量检验
《标准》新增加了混凝土质量检验等内容，规定了混凝土原材料质量检验、 混凝土拌合物性能检验、硬化混凝土性能检验指标和方法。
（附录A）坍落度经时损失试验方法
本试验方法适用于坍落度经时损失的测定 由于现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T 50080仅规定了混凝土坍落度试验方法，所以当设计或施工要求测定坍落度经时损失时，应按本附录规定执行。
三、主要特点
本《标准》主要特点可概括为以下几点：
（1）从原材料、 混凝土性能、 配合比、生产、施工和质量检验等方面完善了质量控制技术要求， 具有科学性、先进性和可操作性。
（2）参照了美国ACI、欧盟EN、加拿大CSA和日本JIS等发达国家的混凝土质量控制标准， 并与我国近年来新制修订标准的内容相协调， 技术指标合理， 依据充分。
（3）明确提出混凝土耐久性要求， 并给出其等级划分的技术指标。
四、进一步工作
随着我国混凝土技术水平的不断提高， 新设备、新工艺、新技术的不断应用，必然会对混凝土质量控制提出新的要求。本《标准》编制组将继续关注国内外混凝土技术的发展与进步， 及时掌握最新科研成果， 不断总结工程应用经验，并全面收集本《标准》实施过程中各相关单位提出的宝贵意见和建议， 为本《标准》的修订完善奠定基础。
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