混凝土是现代工程建设中不可或缺的主要材料，每年我国混凝土用量高达约10亿立方米。混凝土的主要成分包括石子、砂子、水泥以及水。在混凝土中，砂作为细骨料，石子作为粗骨料，它们占混凝土总量的65%～75%。这些骨料不与水泥发生化学反应，主要作用是构成混凝土的基本骨架，并对水泥石的收缩变形起到一定的抑制作用。
关于砂率对混凝土强度的影响，普通混凝土中砂率的影响较小，但在高性能混凝土中，砂率的影响较为显著。本文旨在研究C30、C40以及C50混凝土在不同砂率下，其坍落度、扩展度、表观密度以及7天和28天的抗压强度变化规律，以期对实际工作提供理论指导。
为了深入了解这一课题，我们进行了以下实验：
一、实验材料与方法
1. 原材料：
我们使用南京中联水泥有限公司生产的P.O 42.5级水泥，其物理力学性能如表1所示。黄砂购自南京市，其细度模数为2.3，筛分析和表观密度分别如表2和表3所示。碎石为市售，其筛分析和物理性能如表4所示。
2. 外加剂：
使用的是市售的江苏中铁奥莱特新材料有限公司生产的M12聚羧酸高性能减水剂。
3. 试验方法：
试验配合设计依据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》。我们采用质量法和体积法的平均值作为初步配比结果，通过Excel计算得到每立方米各原材料和HPA-E的配合比。试验执行GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能实验方法标准》。试件经过养护室养护7天和28天后，进行抗压强度测试。
二、实验结果与讨论
1. 砂率对混凝土工作性的影响：
砂率对新拌混凝土的坍落度和扩展度有显著影响。由于砂子的粒径比石子小得多，且在新拌混凝土中填充于粗骨料的空隙中，因此砂率的改变会导致骨料的总表面积和空隙率发生显著变化。适宜的砂率能确保骨料间有一定厚度的砂浆层，从而减小粗骨料的滑动阻力，使新拌混凝土具有较好的流动性。从实验结果可以看出，对于不同强度等级的混凝土，为了获得较好的工作性能，所取的砂率是各不相同的。
2. 砂率对混凝土表观密度的影响：
实验结果显示，砂率的变化对混凝土的表观密度没有明显的影响。
3. 砂率对混凝土强度的影响：
从实验结果来看，砂率的变化对混凝土7天和28天的抗压强度没有明显的影响。
1. 在本实验条件下，对于C30、C40、C50这三种不同强度等级的混凝土，为了使其具有较好的工作性能，砂率应分别取0.43、0.40、0.37左右较为适宜。
2. 砂率的变化对混凝土的表观密度和抗压强度没有明显的影响。
以上结论可为实际工程中的混凝土配合比设计提供一定的参考。
