Proportioning Concrete mixes 混凝土配比设计Mix design ：依据指定之强度、工作性及耐久性，对混凝土之成分进行适当的配比设计，已决定其使用量基本考虑：1. 经济材料费用 主要因素 cement 最贵人工费设备费理想情况： a 、使用最少之水泥，可减少 shrinkage ，降低水化热；使用最大之骨材， c、最佳之粗细骨材比缺点：水泥用量过少易减低早期强度b、2. workability （工作性）：使用最少之 workability 且可达浇置之目的3. Strength and durability ：规范中规定最小之水泥量及允许之 w/c 范围，有时并不一定以 ( f C' ) 28 D 为设计标准durability ： 考虑抗冻耐寒或化学侵蚀，可决定 w/c 比值或添加剂之种类Fundamental of mix design含水量级配水灰比（ w/c）1919，Duff Abrams 公式Ac B1 .5w/cc ：在某固定材龄之混凝土强度A：经验常数 14,000 psiB：和水泥性质有关之常数 4强度和 w/c 成反比， w/c 增加，水泥浆之孔隙增加，故强度下降。
理想之级配：较密之级配，将产生较经济及较强之混凝土（最少之孔隙，需最少量之 cement 来填充）ACI 配比法配比设计之步骤：1. 材料基本性质：◎筛分析（粗骨材及细骨材）◎粗骨材单位重◎bulk specific gravity (BSG)◎骨材吸水率（ absorption capacity ）2. 决定坍度 （ slump）：和浇置方式及处理方式有关构造形式坍度（ mm）最大最小含钢筋之基础墙及基脚8020梁及强化之墙10020柱10020舖面及版80203. 最大骨材尺寸(a) 对於 RC， dmax1 最小模板间距，或 dmax3钢筋净间距54钢筋束净间距(b)slab 中之混凝土骨材的 dmax1 版厚度3在固定之 w/c 之下 d max 减少，则强度上升4. 估计用水量及空气含量工作性决定於paste content of concrete （水泥浆含量）amount of entrained air骨材之最大尺寸、级配及形状Table Approximate Mixing Water and Air Content Requirements for Different Slumps( 坍度 )and Nominal Maximum Sizes of Aggregates.Water (kg/m3) of Concrete for Indicated Nominal Maximum Sizes of Aggregate( 最大粗骨材尺寸 mm)1020254050Slump(mm)Non-air-entrained Concrete30-5020520018518016015580-100225215200195175170150-180240230210205185180Approximate321amount of airinnon-air-entrained concrete %Air-entrained concrete（输气混凝土）30-5018017516516014514080-100200190180175160155150-180215205190185170165（level of 依暴露程度而建议之空气含量（ %）exposure ）MildModerateextreme上表可决定含气混凝土（ air-entrained concrete ）及不含气混凝土（ nonair-entrained concrete ）之用水量，由坍度及最大骨材尺寸可决定。
试拌时可采用最大之坍度及最大空气含量 模拟最糟之状况5. Water/cement ratio （水灰比）考虑（ a） 强度：无强度及 w/c 关系图时，可查表 见表 9-3注意 9-3是基於 ( fC' )28 D，亦可自行建立其他天数下之w/c 与 f C' 关系图Table 9-3水灰比与抗压强度建议值w/c （重量比）28 天抗压强度（ MPa）Non air-entrainedair-entrainedconcreteconcrete45-40-3530252015c/w0.80.70.60.50.40.3Non-air-entrained concretey = -4.4444E-06x 3+ 6.1429E-04x2 - 3.8151E-02x + 1.24740.2Air-entrainedconcretey = -1.3333E-05x 3+ 1.3143E-03x2 - 5.5381E-02x + 1.28970.1x=f c '0y=w/c203040fc' (28D) (MPa)（ b） durability ：若混凝土需暴露於恶劣天候之中，如冻害、霜害海水硫化之环境内需遵守严格之 w/c 比例，见表 9-4 。
6. 计算水泥用量当 w/c 决定後，每单位体积（公制 1 m3 ）内之水泥量即可算出，但为了工作性（workability ）、完工後易於整修及防止工地加水过多，需满足最小水泥量之要求，见表表 最大允许水量及最小水泥量最小水泥量 (kg/m 3)Non-air-entrainedair-entrainedconcreteconcrete骨材标称尺寸（ mm）设计强度 (MPa)102040102040152852502252902252352032529025033530027025365320290390340315最大用水量 (kg/m 3)2001801601701501407. 估计粗骨材使用量粗骨材之尺寸接近於指定级配中之骨材尺寸，则工作性增加，见表Table Volume of Coarse Aggregate per Unit Volume of ConcreteMaximum Size Volume of Dry-Rodded Coarse Aggregate per Unit Volume ofof Aggregate Concrete for Different Fineness Moduli （细度模数） of Sandmm102025405075150terecnocfo3m/teagreggaersaocdeddorrydfoe+0.80.60.40.2+10 mm12.5 mm20 mm25 mm40 mm50 mm75 mm+d max+muloV02.42.5 2.6Fineness2.7 2.8 2.9 3moduli of Sand粗骨材之重量 = 体积 × 单位重8. 估计细骨材含量两种方法：质量法及体积法，仅介绍体积法体积法：需先知各成分（如水泥、水、空气、粗骨材）之体积，将总体积减去上列各成分之体积，可得细骨材之体积。
细骨材体积 × 单位重 = 细骨材重量9. 依据骨材含水量调整骨材及水之用量（ a） 若骨材为 air dry （气乾），骨材本身会吸收某些水分，降低 w/c 比值，减低工作性 b） 若骨材太湿，其表面水分可增加 w/c 比值，提高工作性，但降低强度依据骨材之乾湿适当调整 w/c 比值10. 试拌（ trial batch ）以最少之用水量，达指定之坍度，进行试拌试拌时检验： a、坍度， b、单位重， c、yield （每公斤水泥可制造之混凝土体积Y V m3 / kg ），d、空气含量， e、观察是否析离及完工後是否容w cement易粉光， f 、 fc' （28 天）注意事项a、若坍度不正确，则每增加 m3 之水，坍度可增加 25mm（1 inch ）；但 w/c 会改变，故水泥量亦需增加b、若未达指定之含气量，则需重新估计输气剂使用量，每增加 1%空气含量，需减少 2 kg/ m3 之水c、若以质量法求细骨材使用量，当新拌混凝土之单位重不正确时，需改变配比重新计算。