在建筑工程中，混凝土作为一种重要的建筑材料，其性能直接影响到工程的质量和安全性。因此，合理地进行混凝土配合比设计显得尤为重要。下面通过一个具体的例题来介绍混凝土配合比的设计方法。

一、设计目标

假设我们需要设计一种C30等级的普通混凝土，用于浇筑梁板结构。设计要求包括抗压强度达到30MPa，坍落度控制在160±20mm之间，并且具有良好的耐久性。

二、原材料选择

1. 水泥：选用P·O42.5级硅酸盐水泥。

2. 砂子：细度模数为2.7的中砂。

3. 碎石：粒径范围为5~25mm连续级配的碎石。

4. 水：符合《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）的饮用水。

5. 外加剂：高效减水剂，掺量按生产厂家推荐使用。

三、初步配合比计算

1. 确定水灰比

根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)，对于C30混凝土，当采用卵石时，水灰比可取0.46~0.53；若采用碎石，则建议取值为0.48~0.55。本例选用碎石，故确定水灰比为0.50。

2. 单位用水量

根据经验公式，单位用水量可估算如下：

\[ W = 200 + 3 \times (160 - 150) = 230kg/m³ \]

3. 确定水泥用量

由水灰比公式 \( W/C = 0.50 \)，可以得到水泥用量：

\[ C = \frac{W}{W/C} = \frac{230}{0.50} = 460kg/m³ \]

4. 砂率

砂率为保证混凝土拌合物具有较好的粘聚性和保水性，通常取36%~45%。考虑到本工程对流动性要求较高，故选定砂率为40%。

5. 计算骨料总量

骨料总量 \( G = V \times (1 - ρ_{\text{水泥}} \cdot C / 1000) \)，其中 \( V \) 为混凝土拌合物体积，\( ρ_{\text{水泥}} \) 为水泥密度，约为3150kg/m³。假定每立方米混凝土拌合物体积为1m³，则：

\[ G = 1000 \times (1 - 460 / 3150) = 856kg/m³ \]

6. 分别计算砂和石子的用量

砂子用量 \( S = G \times \text{砂率} = 856 \times 40\% = 342kg/m³ \)

石子用量 \( G = G - S = 856 - 342 = 514kg/m³ \)

四、调整与验证

将上述初步配合比应用于试拌，观察拌合物的工作性能是否满足要求。如果发现不符合预期，需适当调整水灰比或砂率等参数，直至达到最佳状态。

通过以上步骤，我们得到了一种适合本工程需求的混凝土配合比方案。实际施工过程中还需结合现场条件进一步优化，确保最终产品的质量达标。