在合理確定配制強度的基礎上確定最佳水灰比、單位用水量以及適當砂率是混凝土配合比設計的核心所在。盡管《普通混凝土配合比設計規(guī)程》(JGJ55—2000)提供了許多理論依據(jù)，但對于標準差σ、砂率β 、單位用水量mw0 這些重要參數(shù)，卻只是一個原則性的概數(shù)，而非準則性的指標。
我們將根據(jù)《普通混凝土配合比設計規(guī)程》(JGJ55—2000)進行的試配試驗結(jié)果進行了對比，有以下幾點經(jīng)驗可供配合比設計時參考使用。
1 配制強度公式fcu.o≥fcu.k+1.645σ的對比公式fc28=(C/W-B)
為了保證配制強度的可靠性，我們一般在fcu.o與fc28二者中取較大值作為擬定的配制強度，以達到相應的強度保證率。一般來說，σ值在沒有統(tǒng)計數(shù)據(jù)之前，我們參照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB 50204—2002)的相應規(guī)定進行選用。根據(jù)歷年來強度統(tǒng)計評定資料結(jié)果，從試件強度統(tǒng)計出來的標準差σ的實際值較配制時按GB50204-2002相關規(guī)定選用的σ值均有不同程度的減小；而在公式fcu.o≥fcu.k+1.645σ中fcu.o 是個定值，σ減小，但fcu.o并未減小，相反還得到了一定程度的增大。因為我們的設計公式是基于混凝土強度保證率為95%之上的，故t值取1.645，這種結(jié)果反而表明我們的施工質(zhì)量水平有了提高，也就是t值出現(xiàn)了變化所致。保證率P與概率t的關系，我們可通過標準正態(tài)分布曲線方程
得出。σ應由25組以上試壓結(jié)果通過
計算得出。配制工作通常在σ無可靠資料的情況下按表1經(jīng)驗數(shù)值選取。
表1的經(jīng)驗數(shù)值是根據(jù)GB50204—2002初選值配制出的混凝土強度統(tǒng)計評定資料得到的，并結(jié)合《普通混凝土配合比設計規(guī)程》(JGJ 55—2000)有關σ的選用規(guī)定進行確定的。它既防止了σ值偏低以致降低混凝土強度的實際可靠度，又防止了σ值偏高造成配制強度過高。
2 水灰比的合理選擇
根據(jù)水灰比定律，即在材料品種相同的條件下，混凝土強度隨水灰比的增大而降低，其變化規(guī)律呈曲線關系，而混凝土強度與灰水比的變化規(guī)律呈直線關系，見圖1，2。
在關系曲線未建立之前，我們可采用JGJ55—2000提供的計算公式：
式中 αaαb——回歸系數(shù)
fce——水泥28 d抗壓強度實測值(MPa)。
回歸系數(shù)αa和αb隨所用材料的品種及質(zhì)量不同而異，因此在試驗條件許可下，應結(jié)合工程實際使用材料通過試驗求出。當缺乏試驗條件時，可參照規(guī)程有關數(shù)據(jù)：碎石混凝土，αa取0.46，αb取0.48；卵石混凝土，αa取0.07，αb取0.33。對fce的選取，規(guī)范中指的是水泥28d抗壓強度實測值，但通常情況下施工單位難以做到提前28d送檢，因此為不耽誤工期，大多以3d強度或快測強度推定28d強度。從實際應用情況來看，這種作法極為普遍而又客觀合理，因此在新規(guī)程5.0.3第2條中予以確認。
根據(jù)實測水泥28d強度的結(jié)果來看，不同水泥廠水泥富余系數(shù)均不盡相同，同一水泥廠相同品種水泥在不同時期也存在一定程度的差異，并存在較大的偏高標準值的現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)個別實測強度超過相應強度等級的情況。同時大部分施工企業(yè)為節(jié)省試驗費用和避免工作繁瑣，不能嚴格按施工檢驗程序送檢，一般一個單項工程僅在開工前進行一次原料檢驗。若僅以這一次送檢結(jié)果作為整個工程的材料質(zhì)量指標，特別是較大偏高標準值以至超強度等級的強度實測值作為依據(jù)的話，就有點以偏概全了。因此我們將此次檢測結(jié)果僅作為一個參考性的指標，在實際配合比設計時宜按0．7～0．9的系數(shù)加以折算修正，目的是既考慮到水泥富余系數(shù)的變化，又考慮到不使折減值低于標準值以致影響合格判定。例如某品種32.5級的水泥28d抗壓強度實測值為42.8MPa，按0．7的系數(shù)折算修正后為30.0MPa，此值未達標準值，顯然與實際檢驗結(jié)果不吻合。故宜取0.8或0.9的系數(shù)修正，即修正值為34.2MPa或38.5MPa。
水灰比的大小直接影響混凝土的強度及耐久性，在一定范圍內(nèi)，水灰比越小，強度越高，耐久性越好，但水泥用量大，提高成本，并使混凝土在硬化過程中增大水化熱及收縮值。因此，確定水灰比的原則是，在滿足強度及耐久性的要求下，盡可能選用較大的水灰比。
