混凝土配合比设计，实质上就是确定四项材料用量之间的三个比例关系，即水与水泥之间的比例关系用水灰比表示；砂与石子之间的比例关系用砂率表示；水泥浆与骨料之间的比例关系，可用1立方米混凝土的用水量来反映。当这三个比例关系确定，混凝土的配合比就确定了。
（一）水灰比的确定
满足强度要求的水灰比，可根据确定出的配制强度，按混凝土强度公式算出。
满足耐久性要求的水灰比，根据最大水灰比和最小水泥用量的规定查表。
根据强度和耐久性要求确定的水灰比有时是不相同的，应选取其中较小的水灰比。
（二）确定用水量
用水量参照混凝土用水量参考表进行初步估计。然后按估计的用水量试拌混凝土拌合物，测其坍落度，坍落度若不符合要求，应保持水灰比不变的情况下调整用水量，再做试验，直到符合要求为止。
（三）砂率的确定
通常确定砂率的方法，可先凭经验或经验图表进行估算，然后按初步估计的砂率拌制混凝土，进行和易性试验，通过调整确定。
十二、混凝土配合比设计的方法和步骤
配合比设计工作，一般均在实验室进行。选用干燥状态的骨料，在标准条件下制作试件和养护，这样获得的配合比称为实验室配合比。在施工现场，骨料多在露天堆放，含有水分，在这种条件下使用的配合比叫做施工配合比。
设计混凝土时，先设计实验室配合比，在根据施工现场的实际情况换算成施工配合比。
（一）初步估算配合比
1、确定配制强度fcu
fcu=fcu,k+1.645σ
式中：fcu,k——设计要求的混凝土强度等级
σ——混凝土强度标准差
-1.645——强度保证率为95%的t值
2、确定水灰比w/c
由fcu=Afc(C/W-B)
则 W/C=Afc/(fcu+A Bfc)
式中：fc——水泥实际强度
A、B——经验系数。如不通过试验，可选取以下数值：碎石：A=0.46，B=0.52；卵石：A=0.48，B=0.61
注意：为保证混凝土的耐久性，由上式计算出的水灰比应小于规范中规定的最大水灰比值。如果计算出的水灰比大于规范规定的最大水灰比，则取规定的最大水灰比值。
3、确定用水量
按施工要求的坍落度指标，凭经验选用，或根据骨料的种类和规格查表。
4、计算水泥用量
由已求得的水灰比和用水量，可计算出水泥用量。
注意：计算出的水泥用量应大于规范规定的最小水泥用量。当计算的水泥用量小于规范规定时，则选用规范规定的最小水泥用量。
5、确定合理砂率
可通过试验或凭经验选取，或者根据骨料的种类和规格，及所选用的水灰比，由表查得。
6、计算砂石用量
（1） 体积法
基于新浇筑的混凝土体积等于各组成材料绝对体积与所含空气体积之和，则：C/ρC+W/ρW+S/ρS’+G/ρG’+10a=1000
式中：C、W、S、G——分别为1立方米混凝土中水泥、水、砂和石子的质量；
ρC、ρW——水泥及水的密度；
ρS‘、ρG‘——砂及石子的表观密度；
a——混凝土中含气量百分率。无含气型外加剂时，取1。
（2） 假定体积密度法：
基于新浇筑的1立方米混凝土中各项材料质量之和等于混凝土体积密度假定值，则：C+W+S+Go=ρoh 1m3
式中： ρoh——混凝土体积密度假定值，在2400-2450千克/立方米之间。
此两种计算方法，与合理砂率的计算公式SP=S/S+G联立，均可求出初步配合比。
（二）试验调整，确定试验室配合比
上述的初步配合比，是利用图表和经验公式初步估算的，与实际情况有出入，必须
进行试验和校核。
1、检验和易性，确定基准配合比
按初步配合比，称取15-30升混凝土拌合物进行试拌，检验和易性。若流动性大于要求值，可保持砂率不
变，适当增加砂、石用量；若流动性小于要求值，可保持水灰比不变，适当增加水和水泥用量；若粘聚性和
保水性差，可适当增加砂率。和易性调整合格时，实测混凝土拌合物的体积密度ρoh，并确定调整后各项材料
的用量(水泥Cb，水Wb,砂Sb,石子Gb)，则试拌后的质量Qb为：
Qb=Cb+Wb+Sb+Gb
由此得出和易性合格后的配合比为：
CJ=Cb/Qb ρoh 1m3;
WJ=Wb/Qb ρoh 1m3;
SJ=Sb/Qbρoh 1m3;
GJ=Gb/Qbρoh 1m3;此配合比称为基准配合比。
2、检验强度，确定实验室配合比
基准配合比虽然和易性满足施工要求，但水灰比不一定满足强度要求，还要加以检验。
检验的方法是：至少采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，较基准配合比分别增加和减少0.05，其用水量与基准配合比相同，但砂率值可作调整。
每种配合比至少做一组（3块）试件，在标准条件下养护28天，测定强度。由强度试验结果得出各水灰比的强度值，然后用作图法（绘制强度与水灰比关系的直线）或计算法，求出与混凝土配制强度相对应的灰水比。至此，即可初步确定出试验室配合比，各项材料用量为：
用水量：取基准配合比的用水量；
水泥用量：由用水量和与配制强度相对应的灰水比值确定；
粗、细骨料用量：取基准配合比的粗细骨料用量，并按确定出的水灰比值做适当调整。
以上定出的混凝土配合比，还应根据实测的混凝土体积密度再做必要的校正，其步骤为：
（1）算出混凝土的计算体积密度(即C+W+S+G)
（2）将混凝土的实测体积密度除以计算体积密度得出校正系数K
（3）定出的混凝土配合比中每项材料用量乘以系数K即为最终定出的试验室配合比
（三）换算施工配合比
经测定，工地上砂的含水率为WS，石子的含水率为WG，则施工配合比为：
水泥用量 C’=C
砂用量S’=S(1+WS)
石子用量G’=G(1+WG)
用水量W’=W-S WS-G WG
