強度是混凝土的主要技術要求。因為強度一般與耐久性指標 (如抗滲、抗凍、抗侵蝕) 等性能都成正相關關系；而且在結構設計中，結構物的承載力是由混凝土抗壓強度參與計算的，可由結構物的承載力準確地求出所需要的混凝土抗壓強度值。而混凝土結構設計中卻無法采用耐久性某一指標 (如抗滲、抗凍、抗侵蝕等) 進行設計。水膠比是決定強度、耐久性等性能的主要因素。只要水膠比確定了，混凝土的強度、耐久性等性能就確定了。這不僅在確定混凝土配合比時應考慮強度、耐久性的要求，在混凝土生產質量控制中也要考慮水膠比的要求。大量的試驗結果證明，混凝土抗壓強度都隨膠水比的增大而增大，成直性關系，隨水膠比的增大而減小，成指數曲線關系。水膠比與混凝土抗壓強度可以回歸成鮑羅米型經驗公式，在組成材料一致的條件下，有很好的相關性。 從水膠比計算公式中可以看出，水膠比隨混凝土配制強度的提高而減小；水膠比隨膠凝材料膠砂28d抗壓強度的提高而增大。用水量隨坍落度的增大而增大，成直線關系；在坍落度不大于180mm的范圍內，每增減5kg/m3水，坍落度增減20mm；用水量隨粗骨料最大粒徑的增大而減小，成對數曲線關系；在未凝固的混凝土中，用水量決定拌合物的流變性。足夠的用水量，才能便于泵送及施工操作，以確保混凝土密實，應在保證混凝土施工性能的條件下盡量降低用水量。減水劑的摻量應經試驗確定，應選擇在摻量與減水成線性關系的范圍內，并應在直線的拐點之下，給施工現場用減水劑調整坍落度留有一定的空間。減水劑的摻量不宜過量，否則會增大拌合物的粘性甚至離析，造成施工困難，影響混凝土的質量。砂率隨粗骨料最大粒徑的增大而減小，成對數曲線關系；人工砂的砂率比天然砂大。當使用人工砂時，其砂率應經試驗確定。用針片狀含量較大或棱角較多的粗骨料時，砂率可適當增大，應經試驗確定。當試驗不能滿足拌合物性能要求時，應更換粗骨料。在水泥用量和水灰比一定的條件下，由于水泥砂漿在粗骨料間起到潤滑和輥珠作用，可以減小粗骨料間的摩擦力，所以在一定范圍內，砂率增大，混凝土流動性增大。另一方面，由于砂子的比表面積比粗骨料大，隨著砂率增加，骨料的總表積增大，在水泥漿用量一定的條件下，骨料表面包裹的漿量減薄，潤滑作用下降，使混凝土流動性降低。所以砂率超過一定范圍，流動性隨砂率增加而下降。當砂率最恰當時，混凝土拌合物的坍落度最大，也可以說需水量最小或者說膠凝材料用量最小。如果保持膠凝材料用量及坍落度不變，則混凝土的強度最高；如果保持水膠比及坍落度不變，則成本最低。此時的砂率稱為最佳砂率。由試驗和經驗得出空隙率小、表面積也小的粗骨料較優級配主要是二分之一最大粒徑以上的顆粒含量，應達到50％～60％。當最大粒徑大時，二分之一最大粒徑以上的顆粒含量取低值；當最大粒徑小時，二分之一最大粒徑以上的顆粒含量取高值。 混凝土耐久性有兩方面的要求，一是混凝土配合比中的相關技術參數應符合相關標準的規定；二是對設計有相應耐久性指標要求的混凝土，應按相應標準的規定進行取樣檢驗，其性能應合格。吳中偉院士在《論水泥混凝土耐久性研究的思路與方法》中指出：水泥混凝土本是很耐久的，遠優于鋼鐵、合金、木材、塑料等常用建材，歷史已有證明。近年混凝土構筑物不耐久以至崩坍的事例，所占比例是十分小的，本來是不應該發生的，其根源在于人，是人的“無知”、“無能”甚至“明知故犯”。長期以來對混凝土只重視強度，而忽視耐久性，此為不良傳統，必須改正。為了早強、高強采用的措施，如使水泥細度更細、水泥用量增大、用早強水泥與早強外加劑、提高養護溫度，以至過低的水灰比等，都對后期強度和耐久性不利。在解決了“無知”、“無能”，杜絕了“明知故犯”以后，根據當前技術水平，混凝土構筑物安全使用期建議可定為：重要建筑物在不利環境的工作條件下達100年；在正常條件下達200年；特殊用途按特殊設計可達300年。可見混凝土建筑物是能夠也是應該耐久的，安全使用期應比現在認識的長得多。建議建筑規劃、設計、使用、管理等有關部門采取相應措施，認真對待這一改變，使國家資源、能源、財富得到充分有效的利用，使社會和環境得到最大效益。
混凝土配合比的主要規律
