Thiết kế thành phần bê tông là lựa chọn tỷ lệ hợp lý các vật liệu thành phần cho 1m3 bê tông sao cho đảm bảo các yêu cầu kinh tế, kỹ thuật. Kết quả tính tốn thƣờng đƣợc biểu thị bằng tỉ số về khối lƣợng hay thể tích trên một đơn vị khối lƣợng và thể tích xi măng.
Các phƣơng pháp thƣờng đƣợc sử dụng để thiết kế thành phần bê tơng có thể đƣợc phân làm 3 nhóm: tra bảng hồn tồn, thực nghiệm hồn tồn và tính tốn lý thuyết kết hợp thực nghiệm
- Phương pháp tra bảng hoàn toàn:
Đây là phƣơng pháp dựa vào các bảng biểu đã đƣợc lập sẵn theo kinh nghiệm. Căn cứ vào mác xi măng, cỡ hạt lớn nhất của cốt liệu, độ sụt của mác bê tông cần chế tạo, dung tra bảng để xác định sơ bộ thành phần vật liệu cho 1 m3 bê tông. Phƣơng pháp này đơn giản, thuận lợi cho ngƣời sản xuất nhƣng khơng bám sát thực tế vật liệu. Do đó, phƣơng pháp này chỉ nên áp dụng khi khối lƣợng bê tơng ít, mác bê tơng thấp và thơng thƣờng dùng để lập dự tốn xây dựng.
- Phương pháp thực nghiệm hoàn toàn:
Dựa vào một số vật liệu nhất định, tiến hành chế tạo mẫu với các thành phần cấp phối khác nhau. Đem các mẫu đi kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật và lập bảng cấp phối ứng với cƣờng độ tƣơng ứng cho riêng loại vật liệu đó. Phƣơng pháp này tƣơng đối tốn kém cho cơng tác thí nghiệm và phạm vi sử dụng hạn hẹp (vì chỉ áp dụng đƣợc đối với loại vật liệu thí nghiệm) nhƣng cho kết quả chính xác và phù hợp với thực tế vật liệu. Ngƣời ta dùng phƣơng pháp này thì khối lƣợng bê tơng lớn hoặc khi thiết kế cấp phối một loại bê tông đặc biệt chƣa có trong tiêu chuẩn.
- Phương pháp tính tốn kết hợp thực nghiệm:
Việc thiết kế thành phần bê tông đƣợc dựa trên cơ sở tính tốn lý thuyết, trong đó có dựa vào một số bảng tra có sẵn; đồng thời làm thí nghiệm kiểm tra một số chỉ tiêu tính chất cơ bản để hiệu chỉnh các thành phần vật liệu. Trình tự thực hiện nhƣ sau:
+ Lựa chọn các thành phần định hƣớng;
+ Chế tạo mẫu, kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật và điều chỉnh lại cấp phối cho hợp lý;
+ Lựa chọn thành phần chính;
+ Chuyển thành phần chính thức sang thành phần bê tơng hiện trƣờng. Phƣơng pháp này có nhiều ƣu điểm hơn vì vừa kết hợp tính tốn vừa kết hợp thực tế vật liệu nhƣng không tốn kém nhiều chi phí thí nghiệm. Phƣơng pháp tính tốn kết hợp thực nghiệm hiện nay đang đƣợc dùng rộng rãi đối với các loại bê tông thƣờng.