近期遇到了两份水工混凝土配备比报告，一份为某泵站工程C30F200W6混凝土的设计配合比报告，另一份为某水库除险加固工程C20F200W4混凝土设计配合比报告。根据一级建造师教材中砂率的计算公式（砂率=砂/（砂+石）×100%）验证两组配合比的砂率数据时，发现这样一个问题。
第一组C30F200W6混凝土：
砂率=751/（751+521+521）×100%=41.9%
第二组C20F200W4混凝土：
砂率=920/(920+784+336)×100%=45.1%
用质量法计算两组配合比的砂率，得出的结果不一致，可见第一组配合比的砂率计算并非通过质量法计算得出。那么上述两组配合比砂率的计算方式哪一组是正确的呢？我们来探讨一下。
一、混凝土砂率的计算方法
根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011），在进行混凝土配合比设计时，粗、细骨料用量的计算方法有两种，一种是质量法（假定容重法），一种是体积法。
（一）质量法
当采用质量法计算混凝土配合比时，粗、细骨料用量和砂率应按下列公式计算。
mf0+mc0+mg0+ms0+mw0 =mcp
mg0——计算配合比每立方米混凝土的粗骨料用量 (kg/m^3);
mf0——计算配合比每立方米混凝土中矿物掺合料用量 (kg/m^3)；
ms0——计算配合比每立方米混凝土的细骨料用量 (kg/m^3);
βs——砂率(%);
mcp——每立方米混凝土拌合物的假定质量(kg), 可取2350kg/m^3～2450kg/m^3。
（二）体积法
当采用体积法计算混凝土配合比时，砂率和粗、细骨料用量应按下列公式计算。
公式中
ρc——水泥密度 (kg/m^3), ；
ρf——矿物掺合料密度 (kg/m^3；
ρg — 粗骨料的表观密度 (kg/m^3；
ρs —— 细骨料的表观密度 (kg/m^3)；
ρw——水的密度(kg/m^3),可取1000kg/m^3;
α——混凝土的含气量百分数，在不使用引气剂或引气型外加剂时，α可取1。
二、质量法与体积法计算砂率的不同之处
（一）主要计算原理不同
质量法基于质量守恒定律，假定混凝土总质量固定（如2400kg/m^3），通过砂石质量比计算砂率：βs=ms/(ms+mg)×100%。绝对体积法则基于体积守恒，以1m^3混凝土中各组分绝对体积之和为基准：SV=Vs/(Vs+Vg)×100%，需实测材料密度换算体积。
（二） 材料状态处理不同
质量法默认骨料为干燥状态，忽略含水率影响；绝对体积法要求采用饱和面干状态（SSD）密度计算，需预先测定骨料吸水率。例如某花岗岩碎石吸水率0.8%时，体积法会额外计入8L/m^3的润湿水体积。
（三）掺合料适应性不同
当掺入粉煤灰（ρ=2.2）替代30%水泥（ρ=3.1）时，质量法计算的胶材体积偏小8.7%；体积法通过真实密度调整，浆体体积误差<0.5%，这对水胶比控制产生本质影响。
（四）含气量敏感性不同
抗冻混凝土需4-6%含气量时，质量法只能通过减少骨料质量间接体现，体积法直接扣除含气体积（如50L/m^3）。通过某工程对比显示，质量法含气量实测波动达±1.8%，体积法仅±0.5%。
（五）级配波动响应不同
机制砂石粉含量从5%增至10%时，质量法需经验调整假定密度（约+15kg/m^3），体积法通过实测密度（如从2.65→2.68g/cm^3）自动修正，后者砂率计算偏差可控制在0.3%以内。
三、普通混凝土与水工混凝土的核心区别
（一）普通混凝土
1.术语定义：干表观密度为2000kg/m^3~2800kg/m^3的水泥基混凝土，包括抗渗混凝土、抗冻混凝土、高强混凝土、泵送混凝土等类型。
2.主要特点：主要用于工业与民用建筑的梁、板、柱等一般结构；根据拌合物稠度分为干硬性、塑性、流动性、大流动性等类别；设计重点在于满足强度和经济性要求，对耐久性要求相对基础。
（二）水工混凝土
1.术语定义：用于水利水电工程挡水、发电、泄洪等建筑物，密度约2400kg/m^3的水泥基混凝土，需适应水环境及特殊荷载条件。
2.主要特点：强调抗渗、抗冻、抗冲刷等耐久性指标，需符合SL 654等专项规范；分为大体积混凝土（需温控防裂）和结构混凝土（配筋受力型）；原材料选择严格，常掺入粉煤灰、矿渣粉等掺合料以降低水化热；施工要求更高，需考虑水下浇筑、温度监测等特殊工艺。
综上，水工混凝土更注重环境适应性与长期耐久性，需满足水利工程特有的抗渗、抗冻融及抗化学侵蚀要求；而普通混凝土以通用性和经济性为主，适用于常规建筑场景。
四、水工混凝土配合比砂率的计算
根据《水工混凝土试验规程》（SL/T352-2020）A.3.6“细骨料用量、粗骨料用量由胶凝材料用量和初选的用水量、砂率，根据“绝对体积法”计算。”A.3.7“ 制表列出混凝土各组成材料的计算用量和配合比，配合比至少应包括水胶比、掺合料用量百分比、体积砂率百分比、粗骨料级配比例、外加剂掺量百分比(以胶凝材料总量为基准)等比例关系。”
由此可见，水工混凝土配合比设计中的砂率指的是体积砂率，根据绝对体积法计算得出。在配合比设计报告单中所指的砂率也应当是体积砂率而非质量砂率。因此，就水工混凝土配合比设计而言，前文中水库除险加固工程中的配合比报告单是不符合现行水利规范要求的。
在实际工程中，混凝土配合比设计通常采用质量法，但这并不符合水工混凝土配合比设计的规范要求，水工混凝土混凝土配合比设计要求采用体积法。与质量法比较，体积法需要测定水泥和矿物掺合料的密度以及骨料的表观密度等，对技术条件要求更高，这也符合水工混凝土需适应水环境、特殊荷载以及耐久性的高质量要求，检测单位在进行配合比设计时应当执行。