| 关键词: 混凝土;原材料选择;级配 一、前言 随着当前经济快速发展及城市建设的需要，高性能混凝土应运而生，如何设计高性能混凝土成为关键，本文就针对高性能混凝土配合比设计及原材料选择提出一些看法。 一、配合比设计 通过长时间的小级配试验及生产的控制，初步确定了自己的计算方法。现行采用的计算方法是由体积法演化而来，先由砼强度等级、水泥标号及实际强度等因素来确定水灰比，再根据浇筑方式确定用水量。当原材料没有太大变化时，一般泵送的料用水量取200Kg/m3，非泵取195Kg/m3，桩取210Kg/m3，然后得出水泥用量及掺合料用量。 与体积法的一点区别是，在计算中将掺合料（F、SG）及膨胀剂的体积也都考虑到砼体积内，而不是将其考虑成占用了砂的体积。 采用以下公式计算： VC+VW+VS+Vg+VF+VSG+VUEA+0.01а=1000 …………………… ① S/(S+G) …………………… ② 砂率根据现场砂的实际情况凭经验选取，各组份的密度则由试验确定。 这种计算方法，对于C40以下的砼不成多大问题，但对于C40以上的砼则需将计算后得出的各组份的用量在此基础上稍加调整，具体调整方法还需进一步试验，或者采用其他的计算方法。 二、原材料 （一）、水泥 “水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验，其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175等的规定。 当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月（快硬硅酸盐水泥超过一个月）时，应进行复验，并按复验结果使用。 钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥。 检查数量：按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t为一批，每批抽样不少于一次。 检验方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。” 对水泥的复试主要包括以下几个方面： 一、 细度（GB/T1345-2005） 水泥细度通常用筛析法或比表面积测定。筛析法称25g用80µm方孔筛的筛余量或10g用45µm方孔筛的筛余量来表示，比表面积法以1Kg水泥所具有的总表面积（m2/Kg）表示。通常在生产中，只使用筛析法，其筛余量不得超过10%，凡细度不符合规定者为不合格品。 水泥颗粒越细，与水反应的表面越大，因而水化较快而且完全，水泥的早期和后期强度都较高，但是细度太细在预拌砼中会带来一定的不利影响。细度小，所带来的最直接的影响就是水泥的凝结时间缩短，反映到预拌砼中，则是坍落度损失加大，会对预拌砼的泵送、振捣带来一定的麻烦，特别是水泥采用新标准后，各厂家为了强度能达标，往往将水泥磨的很细，一般水泥细度小于1%后，就会对砼性能产生较明显的影响。因此，在生产中要经常检测水泥细度，一旦发现水泥细度较小时，可在砼拌合料中加入适量矿粉取代等量的水泥，以“稀释”砼拌合料中水泥的比例。 二、 标准稠度用水量（GB/T1346-2001） 水泥标准稠度净浆对标准试杆的沉入具有一定的阻力，通过试验不同含水量水泥净浆的穿透性（沉入34±1mm），以确定水泥标准稠度净浆中所需加入水的量即为标准稠度需水量。硅酸盐水泥标准稠度需水量一般在126~142ml之间最理想。小于126ml时，砼拌合料对用水量太敏感，稍微加减水就会使坍落度变化很大，使得坍落度难以控制，但是，如果将坍落度控制好的话，那会改善砼的保坍性，给预拌砼带来一些好处；大于142ml时，会使砼拌合料中的用水量增加，直接影响到砼强度，同时会使坍落度损失加大。在遇到标准稠度需水量偏大时，可采取以下几种方法来改善砼性能：1、增加理论用水量以保证砼强度；2、提高外加剂掺量以保证保坍性；3、掺入适量矿粉以“稀释”水泥的比例。 三、 凝结时间（GB/T1346-2001） 标准规定普通硅酸盐水泥初凝时间（沉入36±1mm）不得早于45min，终凝不得迟于600min。凡初凝不合规定者为废品，终凝不合规定者为不合格品。 规定水泥的凝结时间在施工中具有重要的意义，初凝不宜过快是为了保证有足够的时间在初凝之前完成砼泵送、浇捣等各项工序的操作；终凝不宜过迟是为了砼在浇筑完毕后，能尽早凝结硬化产生强度，以利于下一道工序的及早进行。 四、 安定性（GB/T1346-2001） 水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性，体积安定性不合格者作废品处理。 水泥安定性用试饼法或雷试夹法测定，有异议时以雷试夹法为标准。 五、 强度（GB/T17671-1999） 水泥强度是评定其质量的重要指标，也是预控砼质量的首要因素。水泥强度不合格时为不合格品。 当水泥强度变化时，则需调整水灰比，以保证砼强度。 对于商品混凝土生产企业试验室，水泥的以上几项性能是必检项目，同时也是预控商品砼质量的首要考虑因素。 （二）、骨料 “普通混凝土所用的粗、细骨料的质量应符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006的规定。 检查数量：按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。 检验方法：检查进场复验报告。” 混凝土拌合料中用的骨料按其粒径大小分为细骨料和粗骨料两种。粒径为0.08~5mm的骨料称为细骨料，粒径大于5mm的称为粗骨料。 从骨料的概念中，可以分析出以下两点：1、从砼拌合料的宏观角度考虑，骨料不应有砂和石之分，而是粒径从0.08mm开始到最大粒径这一系列颗粒组成的连续级配；2、从原材料检验及生产质量控制角度考虑，要严格区分区分砂和石：5mm及其以上粒径的为石子，以下的为砂，即5mm这一粒径的骨料也属于石子。 立足于这两点，在配合比设计及施工配合比确定中，就能找出一些规律。 首先是石子最大粒径的确定。石子公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。最大粒径增大时，石子的总表面积减小，因此包裹其表面的所需的水泥浆体也减少，可节约水泥，且在一定和易性及水泥用量的条件下能减少用水量而提高强度。不过对于强度等级较高（>C40）时，使用粗骨料最大粒径超过40mm时，对强度并无多大好处，因为此时由于减少用水量而获得的强度提高被大粒径骨料造成的不均匀性和较少粘结面积的不利影响所抵消。按GB50204-2002规定：“混凝土用的粗骨料，其最大颗粒粒径不得超过构件截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋最小间距的3/4。”同时考虑到预拌砼泵送的特点，最好将石子的最大粒径控制在31.5mm以下。 其次，由于我们采用的是5~16mm和16~31.5mm两种石子的复配来组成粗骨料的，因此在粗骨料内，我们同样得遵循第一条原则，将粗骨料复配成5~31.5的连续级配。通过颗粒级配试验可以确定两级配的比例。 另外，由于自然砂内有部分卵石（5mm及其以上的颗粒），因此必须将这部份骨料在粗骨料中扣除，由于砂中的卵石粒径一般都小于16mm，所以，直接扣除5~16mm的骨料即可。 最后，通过以上几点，可以获得较为理想的骨料组合体。但是由于砂颗粒级配状况的变化，必须通过小级配试验来确定最佳砂率，以获得最佳的组合体，即获得最佳砂率。 （三）、掺合料 “混凝土中掺用矿物掺合料的质量应符合现行标准《混凝土矿物外加剂应用技术规程》DB/T1013-2004 J10364-2004《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005等的规定。矿物掺合料的掺量应通过试验确定。 检查数量：按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。 检查方法：检查出厂合格证和进场复验报告。” 混凝土生产中为改善其某些性能、调节混凝土强度等级、节约水泥材料、而加入的人造或工业废料及天然的矿物材料，称为混凝土掺合料。其可分为活性掺合料和非活性掺合料。 活性掺合料是指某些自身具有水硬性的材料，如碱性粒化高炉矿渣、增钙液态渣、烧页岩灰等。或者某些自身不具有水硬性，但经磨细与石灰或石灰和石膏拌合在一起，加水后能在常温下具有胶凝性的水化产物，既能在水中也能在空气中硬化，这种材料称为具有活性的水硬性材料，如酸性粒化高炉矿渣、硅粉、沸石粉、粉煤灰、烧页岩以及火山灰质材料，如火山灰、浮石、凝灰岩、硅藻土、蛋白石等。 非活性掺合料是指某些不具有水硬性或活性甚低的人造或天然矿物材料，一般与水泥不起化学反应或反应很小，掺入混凝土中主要起填充作用和改善混凝土的和易性，如磨细石英砂、石灰石、粘土等。 1.粉煤灰（GB1596-2005） 粉煤灰是由电厂煤粉炉排出的烟气中收集到的灰白色颗粒粉末，是将磨成一定细度的煤粉在温度高达1100℃~1500℃的煤灰锅炉中燃烧后收集得到的细灰。在高温悬浮燃烧过程中，煤粉中含炭成分被烧掉，而其所含的页岩及黏土质矿物被熔融成液滴，当它们被烟道气带出并急速冷却时，即形成粒径大约在1μm~50μm的微细球状颗粒。它表面光滑呈球形，密度1.95~2.40g/cm3。粉煤灰的成分与高铝粘土相接近，主要以玻璃体状态存在，另有一部分为莫来石、α石英、方解石及β硅酸二钙等少量晶体矿物。其主要化学成分为SiO2占40%~60%;Al2O3占20%~30%;Fe2O3占5%~10%，以及少量的氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾、三氧化硫等。粉煤灰的活性主要取决于玻璃体的含量，以及无定形的氧化铝和氧化硅的含量，而粉煤灰的细度、需水量比也是影响活性的两个主要物理因素，因此粉煤灰应有严格的质量控制。 1.1 细度 细度表示颗粒的粗细程度，目前各国粉煤灰细度指标的表征方法主要有两种，一种用比表面积（cm2/g）表示，一种用45μm筛筛余量（%）表示（Ⅰ级：≤12%；Ⅱ≤25%；Ⅲ≤45%）。我国用后者表征细度指标，筛余量越多，则细度指标值越大，粉煤灰颗粒越粗。 细度对粉煤灰质量的影响主要表现在三个方面。第一，影响粉煤灰的需水量。光学显微镜下观察，粉煤灰由结晶体、玻璃体和少量未燃烧碳组成。其中玻璃体（主要成分是Al2O3和SiO2）占有较大的比例（约50%~80%）。细度大则颗粒粗，意味着疏松多孔的玻璃体含量和粗大的未燃碳含量偏多，这些补规则多孔玻璃体和碳颗粒表面粗糙，蓄水孔多，粉煤灰需水量增加。所以，就一般情况而言，粉煤灰细度越大，其需水量越大，掺入该粉煤灰混凝土的单位用水量也增加，造成混凝土性能劣化。相关研究也表明了粉煤灰细度与粉煤灰需水量，粉煤灰需水量与混凝土用水量的这种相关关系。第二，影响粉煤灰混凝土拌合物的粘聚性。第三，影响粉煤灰的活性。粉煤灰愈细，其活性成分参与反应的表面积愈大，反应速度则愈快，反应程度也愈充分。有资料认为：5μm~45μm颗粒愈多，粉煤灰活性愈高，大于80μm的颗粒对粉煤灰活性不利。研究也表明，粉煤灰的胶凝系数随细度的增大（颗粒增粗）而减少。 1．2 需水量比 现行规范采用水泥砂浆的跳桌流动度试验来测定需水量比。即在跳桌流动度相等的条件下，粉煤灰水泥砂浆需水量与不掺粉煤灰的水泥砂浆需水量之比。GB1596-2005附录B规定：“所需达到的同一流动度为130~140mm范围内，试验样品：75g粉煤灰，175g硅酸盐水泥和750g 标准砂。”在实际操作中，考虑到与水泥及减水剂的检测试验达成统一，我们人为规定：“所需达到的同一流动度为180±5mm，试验样品：135g粉煤灰，315g硅酸盐水泥和1350g标准砂，对比样品：450g硅酸盐水泥，1350g标准砂”。 与其他品种的火山灰材料相比，粉煤灰具有明显的优越性，在混凝土中掺加粉煤灰不但不会增加混凝土的用水量，反而可能降低用水量，但也发现凡是含碳量较高的（烧失量较大），也会明显增加用水量。 GB1596-2005规定：“需水量比，Ⅰ级：≤95%；Ⅱ≤105%；Ⅲ≤115%”。 1．3 烧失量 粉煤灰中未燃尽的炭份都可按烧失量指标来估量。炭粒一向被认为是对混凝土有害的物质。炭份的稳定性不好。大量研究证明，粉煤灰中炭份变成焦炭那样的物质以后，其体积是比较安定的，也不会对钢筋有害。但是惰性炭份增多，将导致粉煤灰的活性成份减少。鉴于炭份的种种不利影响，对于混凝土中粉煤灰，不得不强调炭份是一种有害成分，其含量越少越好。 烧失量副作用归纳起来有以下几种：1需水量变大；2未燃碳遇水后会在颗粒表面形成憎水膜，阻碍水化导致活性下降；3碳对引气剂等表面活性剂有较好的吸附，影响混凝土耐久性。 GB1596-2005规定：“烧失量，Ⅰ级：≤5%；Ⅱ≤8%；Ⅲ≤15%”。 1．4 含水量 粉煤灰中水分的存在往往会使活性降低，产生一定的粘附力，易于结团，影响干状粉煤灰的包装、运输、贮存和应用。 1．5 SO3含量 含硫量高的母煤烧成的粉煤灰中含有较多的硫酸盐，其含量一般以SO3质量的百分数来表示，此值通常在0.5~1.5%之间，有些高钙粉煤灰的硫酸盐含量达30%。由于硫酸盐能影响水泥的水化作用，尤其能提高早期强度。此应当说，在一定条件下，可看作是有益成分，但由于混凝土中其他材料中的SO3含量都有限制，主要怕SO3过高产生破坏性的钙矾石，因此把SO3视做有害成分而限制。 GB1596-2005规定：“SO3含量，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级≤3%”。 1．6 安定性 用于混凝土中的粉煤灰应同水泥一样，对过烧游离CaO也应有严格的含量限定。通常燃煤所含杂质（灰份）大都是一些硅酸盐矿物质，含钙的硅酸盐矿物同石灰石在锻烧的过程中有很大的不同，前者不会生成游离CaO，也不会在电厂的高压高温（通常大于1000℃）锅炉中形成过烧游离CaO，因此尽管我们在粉煤灰的全化学分析中会看到列有CaO一栏（粉煤灰含CaO在5~10%），但这不是游离CaO或者说是活性CaO，一般不会造成意外的砼损害。而为了消除燃煤烟气中的有害SO2，在燃煤中掺入石灰石或生石灰时，情况就不同了。在高温锅炉中CaO会与SO2生成CaSO4(石膏)，这些石膏在砼中也不会造成严重危害，而为了尽可能多地吸收烟气中的SO2，势必要过量掺加石灰石或生石灰才能达到预期效果，于是煤灰中就一定会有较多的过烧游离CaO出现，会在砼生产中产生危害。 粉煤灰安定性的检测方法类似于水泥安定性的检测方法，只是所用的试验样品不同，前者的试验样品为：水泥300g，粉煤灰200g，拌合水：标准稠度用水量（标准稠度用水量的测定方法也与水泥的类似，只是试验样品用上述样品）。 安定性的检测的净浆试验样品按标准GB/T1596-2005第3.3条制备，安定性试验按GB/T1346进行。但是对于预拌混凝土厂家，这一粉煤灰使用大户，有必要定期对其检测，以避免其在混凝土中产生不利影响。 2. 矿渣粉 《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》（GB/T18046-2000）标准中定义：符合GB/T203（《用于水泥中的粒化高炉矿渣》）标准规定的粒化高炉矿渣经干燥、粉磨（或添加少量石膏一起粉磨）达到相当细度且符合相应活性指数的粉体称为粒化高炉矿渣粉，简称矿渣粉，以下称矿粉。 矿粉是经过粉磨工艺制成的。粉磨过程主要以介质研磨为主，颗粒的棱角大部分已磨圆，颗粒形貌比较接近卵石，可以在新拌水泥浆中起到类似“轴承”的作用，大大增加了水泥浆体的流动性。因此，在流动性相同的情况下，可减小标准稠度用水量。 矿粉掺入混凝土中，是以等量取代的方式取代部分水泥，降低了水泥在砼拌合物中所占的质量比例，由于矿粉具有火山灰效应，因此，矿粉取代后的混凝土28d强度并不会有显著的降低，反而会带来一些有利于商品砼的性能，主要有： 1) 减小坍落度损失，矿粉的水化速度明显小于水泥，因此，在矿粉取代水泥后，降低了砼拌合料中粉料的整体水化速度，这种性能在夏天外界温度较高时体现更为明显。 2) 降低水化热。 3) 增加砼拌合物的流动性，提高可泵性。 4) 提高混凝土的耐久性能，由于矿粉要比水泥细，可以在粉料内形成一 个拥有不同粒径的颗粒级配组合，提高水泥石的密实度。 特别要引起注意的是，矿粉对混凝土自收缩的影响，一般认为当矿粉的比表面积小于400m2/Kg时，对减少混凝土自收缩有利，随矿粉掺量的增加，自收缩减少；当矿粉的比表面积大于400m2/Kg时，矿粉活性明显提高，随其掺量的增大而收缩值增大，但当掺量大于75%时，自收缩因胶凝材料活性减低而使混凝土自收缩减少。 同时，需要注意的是，由于掺入矿粉会降低混凝土的早期强度，因此，在冬季外界温度较低时应调整矿粉掺量，以减少对施工的影响。 （四）、外加剂 外加剂的品种繁多，我们所用的是建虹外加剂厂生产的JHN系列的高效减水剂。 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002中规定： “混凝土中掺用外加剂的质量及应用技术符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119等和有关环境保护的规定。 预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的外加剂。钢筋混凝土结构中，当使用含氯化物的外加剂时，混凝土中氯化物的总含量应符合现行国家标准《混凝土质量控制标准》GB50164的规定。 检查数量；按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。 检验方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。“ 在商品砼厂家，需密切注意减水剂的两项性能指标：水泥适应性和减水率。 1．水泥适应性 在混凝土材料中水泥对外加剂混凝土性能影响最大。不同减水剂品种对水泥的分散、减水、增强效果不同；对于同一种减水剂由于水泥矿物组成、混合材料品种和掺量、含碱量、石膏品种和掺量等不同，其减水增强效果差别很大。 水泥的矿物组成中C3S和C3A对水泥水化速度和强度的发挥起决定作用。减水剂加入到水泥-水系统后，首先被C3A吸附。在减水剂掺量不变的条件下，C3A含量高的水泥，由于被C3A吸附量大，必然使用于分散C3S和C2S等其他组分的量显著减少，使得外加剂的适应性变差。通常C3A含量在6~8%范围内的水泥能获得较好的流动性。 如果水泥熟料中的碱含量过高，就会使水泥凝结时间缩短，使其流动性降低。一般最佳可溶性碱含量（N2O+0.658K2O）为0.4~0.5%. 混合材料对减水增强也有影响，掺矿渣混合材的水泥加减水剂后效果一般比较好。 用硬石膏或工业副石膏（如氟石膏、磷石膏）作调凝剂的水泥，对不同种类的减水剂使用效果不同，如木钙、糖蜜缓凝剂掺入用硬石膏作调凝剂的水泥后会出现速凝、不减水等现象。 其他如水泥细度、温度等也影响减水剂的减水增强效果。 GB50119-2003对混凝土外加剂对水泥的适应性检测方法作了具体的阐述。由于进厂水泥和外加剂的质量都会有所波动，特别是水泥。因此，在商品砼的日常生产中应密切关注减水剂对水泥的适应性，以便及时作出相应的调整和对策。 2．减水率 减水剂的一个重要效应就是“减水增强”效应，而该效应则是通过“减水率”来反映的。减水率与水泥品种、混凝土的水灰比及水泥用量等因素有关，同时他也是反映减水剂质量的一个重要指标。 在商品砼的日常生产中，应对每一批进厂的减水剂进行减水率检测。减水率发生变化时，应及时找出原因，并做出相应的调整及对策。 做好上述两项指标的日常检测工作后，还应对减水剂的掺量问题进行一番斟酌。 我们用的JHN系列高效减水剂推荐掺量为胶凝材料的1.8%，但实际生产中，我们将其控制在1.2~2.0的范围内。随着强度等级、施工结构部位及温度的变化，掺量也应有变化。 1．强度等级 减水剂的掺量随着强度等级的提高而提高。水泥在加水搅拌后会产生一些絮凝状结构，在这些絮凝状结构中包裹着不少拌和水，从而降低了新拌混凝土的和易性。掺入减水剂后，减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，而亲水基团指向水溶液，构成了单分子或多分子吸附膜。由于表面活性剂的定向吸附，使水泥胶料表面上带有同性电荷，在电性斥力的作用下，不但能使水泥-水体系处于相对稳定的悬浮状态，而且促使水泥在加水初期所形成的絮凝状结构分散解体，从而将絮凝状凝聚体内的游离水释放出来，达到减水目的，而随着强度等级的提高，必然使得水泥等胶凝材料用量的增加，絮凝状结构也随之增多，就需要更多的减水剂来分解这些结构，因此需要提高减水剂的掺量。 当混凝土强度低于C20时，为提高混凝土和易性，又考虑经济性，我们将减水剂掺量降为1.2%，通过降低减水剂掺量来降低减水剂在该等级混凝土中的减水率，以增加胶凝材料用量，改善混凝土和易性。 2．施工结构部位 在施工过程中，会碰到一些难以浇筑振捣的部位，如：钢筋较密的柱、剪力墙等。在施工单位要求提高混凝土流动性，以减小施工难度；另外，如斜屋面、贝形基础等要求混凝土的流动性尽量小。此时可以通过在允许的范围内适当地改变减水剂的掺量，控制混凝土的流动性，来配合施工现场的施工。 3．温度 虽然我们所用的JHN系列高效减水剂是经过复配的，当温度变化时，减水剂内会掺入早强或缓凝组份，但仍应遵循“温度提高，掺量提高；温度降低，掺量降低”这一原则。更好地发挥减水剂的调凝作用。 另外，还需注意的是，在生产过程中应防止减水剂超量的现象发生。奈系高效减水剂超量时，混凝土会产生“板结”现象，同时也会产生缓凝，使混凝土的早期强度降低，但对后期强度的影响不是很大。 三、小级配试验 小级配试验就是一个组合的对比试验，是将混凝土拌合物原材料等比例地缩小，搅拌后，观测混凝土各项性能的试验。 混凝土性能是多个可变因素共同作用的结果。以混凝土和易性为例，他是由各种原材料的质量、砂率、单方用水量、水灰比、掺合料的种类及掺量、外加剂的种类和掺量等多种因素共同作用而产生的。他们可能相互叠加、也可能相互削减。但任一种和易性的外在表现都会有一项可变因素是处在主导地位的，是产生该种和易性的主要原因。而小级配则是将次要的可变因素近似相等，研究主要的可变因素对混凝土性能的影响。如研究砂率对和易性的影响时，我们可以将其余因素保持近似不变，增减砂率通过小级配试验就可直观地将和易性随砂率的变化表现出来。因此，在小级配试验之前必须确定试验的目的，即确定研究何种可变因素对何种性能的影响。 小级配试验的一个重要作用是在得到一种陌生原材料后，可以通过该试验得出不同混凝土性能要求的合理配比。合理配比是将计算得来的配合比通过小级配试验调整后得出，然后通过生产调整和验证而确定的。 首先，确定单方用水量（简称用水量）。用水量对混凝土的性能有较大的影响，用水量大，会带来混凝土强度降低，凝结时间延长等不利影响，甚至会使混凝土离析；用水量太小，则会使混凝土和易性变差，影响施工。 砼拌合物中所用的水可以由以下几个部分组成：1、提供水泥水化所需的水，一般水泥在水灰比为0.2~0.4时就可能完全水化；2、骨料吸收的水；3、掺合料吸收的水；4、骨料中所带的杂质吸收的水；5、润滑用水；6、被胶凝材料包裹住的水，可以通过掺减水剂的方法来释放被包裹住的水。前五个部分可以通过确定原材料的质量及坍落度后得到大致的确定，而被胶凝材料包裹住的水，在一般搅拌工艺下还与减水剂的掺量有关。 在此将未掺减水剂的混凝土称为基准混凝土，其坍落度在60~100mm的范围内，砂石比例较为理想。其坍落度可以通过增减用水量调整。而泵送混凝土则是在基准混凝土的基础上掺入适量的减水剂，将坍落度提高到160~220mm的范围内，和易性符合泵送要求的混凝土。 由此，在小级配试验中可以将确定用水量和确定减水剂掺量结合起来考虑。用水量控制基准坍落度，减水剂控制泵送坍落度。具体操作方法是，先将基准混凝土搅拌均匀，增减用水量，将坍落度调整到60~100mm的范围内，然后再掺入减水剂，慢慢将减水剂的掺量提高，直到坍落度达到160~220mm的范围内为止；得出用水量和减水剂掺量后，再进行组合试验，验证其坍落度是否符合要求。 对于固定配合比的同一种泵送坍落度，用水量和减水剂掺量可以有多种搭配方式，但是从他们各自对混凝土性能的影响及经济性方面考虑，可以得出两者的合理组合。 其次，确定水泥用量。水泥用量是混凝土配合比中最敏感的一个部分，他不但对质量保证起着决定作用，也是追求混凝土经济性的一个重要切入点。 由于用水量已确定，可以用变化水胶比的方法，找出合理的水泥用量。通过小级配试验，得出水胶比与强度曲线，找出某一强度等级要求下的水胶比。 水泥用量的变化会引起掺合料用量的变化。粉煤灰用超量取代法确定用量；矿粉则用等量取代法确定用量，而我们上面讲的水泥用量是指掺合料取代后的实际水泥用量。 最后，确定粗细骨料间的比例。骨料在混凝土中起到骨架的作用。只有在骨料能构成一个完整的连续级配组合，才能最大限度地发挥其骨架作用，同时对混凝土的其他性能也会起到促进作用。 对于粗骨料最好能采用5~25mm的连续级配。当无法获得连续级配时，可以采用两级配，用石子的颗粒级配试验确定组成连续级配时两级配的比例。然后根据“骨料是粒径从0.08mm开始到最大粒径这一系列粒径组成的连续级配”这一原则确定粗细骨料的比例。另外，由于胶凝材料会取占部分砂的体积，因此对于不同胶凝材料用量的配合比，还需通过小级配试验来调整砂率，以获得较好的混凝土性能。 所有材料用量确定后，还需进行复核试验，以检验该配合比的优劣。同时，该配合比是在原材料稳定的基础上得出的，而在实际生产中，原材料是不断变化的，还需在该配合比的基础上，针对原材料的变化做相应的调整。 | 
