“十四五”期間，甘肅公交建集團深入貫徹落實創新驅動發展戰略，錨定高質量發展核心目標，在組織管理、核心技術、產業布局、商業模式、服務提升、人才培養、企業文化等多領域深耕實干、銳意創新，全體干部職工立足崗位、攻堅克難，開展了一系列卓有成效的創新實踐，積淀形成了一大批兼具實踐性、創新性與推廣性的優秀成果。今日推出《數字化混凝土設計方法與應用》。
數字化混凝土設計方法與應用
交科集團 集團總部技術創新部
一、內容簡介
本案例聚焦橋梁工程、道路工程等基礎設施混凝土設計與性能控制場景。針對傳統混凝土配合比設計依賴經驗、效率低、性能預測不足等痛點，以“數據驅動+數字化建模+工程驗證”為核心，構建了涵蓋多性能預測模型、數字化配合比反向設計及工程適應性驗證的一體化技術路徑，實現混凝土設計從“經驗試配”向“數字計算設計”的轉變，達到性能可預測、配比可優化、結果可驗證的技術目標。
二、創新點
（一）匯集混凝土配合比與力學、耐久性能試驗數據，對數據進行篩選、異常值剔除與歸一化處理，形成支撐模型訓練的高質量數據庫。
（二）基于機器學習算法構建混凝土抗壓強度、氯離子擴散系數等關鍵性能預測模型，建立材料組分與性能指標之間的定量關系。
（三）以目標性能指標為輸入，通過模型反向推算混凝土最優配合比，實現不同強度等級混凝土配合比的快速設計，并通過室內試驗進行驗證。
（四）將數字化設計結果應用于典型工程場景，對預測結果與實測性能進行對比驗證，確保模型輸出具備工程可用性。
三、實施成效
（一）預測精度顯著提升
構建的數字化模型對混凝土抗壓強度及耐久性能預測準確度高，預測結果與實測值偏差控制在合理范圍內，反向推導的混凝土配合比經試配試驗驗證，與目標性能匹配度超90%。
（二）設計效率明顯提高
數字化配合比設計方法減少大量物理試配環節，顯著縮短設計周期，提高混凝土設計效率，減少原材料消耗與試驗耗材損耗，單項目混凝土設計階段綜合成本降低30%以上，同步降低人工成本。
（三）工程應用效果良好
在各等級混凝土設計中應用后，配合比合理、性能穩定，驗證了數字化設計方法在實際工程中的可行性與可靠性。
四、推廣價值
本技術不僅適用于一般工程項目，也適用于大跨度橋梁、高寒地區等高標準工程項目。其數字化、智能化設計理念符合“雙碳”政策要求，可推動再生膠凝材料高效利用。該方法通用性強，助力混凝土行業從經驗驅動向數據驅動轉型，具有顯著的經濟、社會與環境效益。
