本期分享JTG 3420-2020《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》水泥混凝土试验检测参数及计算公式汇总，所发内容“仅供参考”不要当做你的依据直接使用，参考学习，文章有错误及不正确的，请以实际规范为准
1. 引言
《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG 3420-2020）是交通运输部于 2020 年 11 月 13 日发布，自 2021 年 3 月 1 日起正式实施的行业标准。该规程适用于公路工程中使用的水泥及水泥混凝土的试验和检测，主要面向公路工程技术人员、试验检测人员、监理人员等相关人员。
JTG 3420-2020 规程分为 6 章，包含水泥、水泥浆体、水泥混凝土拌合物、硬化水泥混凝土、水泥砂浆等 5 部分内容。本次修订在原规程基础上新增了大量试验方法，其中与水泥混凝土直接相关的新增试验方法包括：水泥混凝土拌合物相关试验方法 9 项、硬化水泥混凝土相关试验方法 14 项。
本汇总文件专门针对水泥混凝土材料，系统整理了该规范中常见的试验检测参数，为每项参数提供了详细的计算公式、变量解释和计算实例，旨在帮助相关技术人员更好地理解和应用这些试验检测方法。
2. 水泥混凝土拌合物性能试验参数
2.1 稠度试验参数
水泥混凝土拌合物稠度试验包括坍落度试验和维勃稠度试验两种方法，分别适用于不同工作性的混凝土。
2.1.1 坍落度
定义：坍落度是表示水泥混凝土拌合物流动性的指标，通过坍落度筒法测定，适用于骨料最大粒径不大于 40mm、坍落度值不小于 10mm 的混凝土拌合物。
计算公式：
坍落度值直接从坍落度筒提起后拌合物坍落的高度测量得到，单位为毫米（mm）。
计算实例：
将坍落度筒垂直提起后，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差。例如，坍落度筒高为 300mm，坍落后混凝土试体最高点高度为 220mm，则坍落度值为：
坍落度 = 300 - 220 = 80mm
2.1.2 维勃稠度
定义：维勃稠度是评价干硬性水泥混凝土拌合物工作性的指标，适用于骨料最大粒径不大于 40mm、维勃稠度在 5-30s 之间的水泥混凝土拌合物。
计算公式：
维勃稠度值直接从维勃稠度仪的秒表上读取，单位为秒（s）。
计算实例：
从开始计时到透明圆盘底面完全布满水泥浆的瞬间停止计时。例如，计时显示为 12.5 秒，则维勃稠度为：
维勃稠度 = 12.5s
2.2 体积密度试验
定义：水泥混凝土拌合物体积密度是指单位体积混凝土拌合物的质量，用于评价混凝土拌合物的密实程度。
计算公式：
\rho_h = \frac{m_2 - m_1}{V} \times 1000
其中：
•\rho_h — 水泥混凝土拌合物体积密度（kg/m³）
•m_1 — 容量筒质量（kg）
•m_2 — 捣实或振实后混凝土和容量筒总质量（kg）
•V — 容量筒容积（L）
计算实例：
已知容量筒质量为 5.2kg，装满振捣密实后的混凝土和容量筒总质量为 32.5kg，容量筒容积为 5L。则：
\rho_h = \frac{32.5 - 5.2}{5} \times 1000 = 5.46 \times 1000 = 2460 \, \text{kg/m}^3
2.3 含气量试验
定义：水泥混凝土拌合物含气量是指按规定试验方法测得的水泥混凝土拌合物单位体积所含气体的百分率。
计算公式：
A = A' - C
其中：
•A — 混凝土拌合物含气量（%）
•A' — 混凝土拌合物的未校正含气量（%）
•C — 集料含气量（%）
计算实例：
测得混凝土拌合物的未校正含气量为 4.5%，所用集料含气量经测定为 0.8%，则：
A = 4.5 - 0.8 = 3.7\%
2.4 泌水试验
水泥混凝土拌合物泌水试验包括泌水量和泌水率两个参数。
2.4.1 泌水量
定义：泌水量是指混凝土拌合物单位面积的泌水体积，反映混凝土拌合物的保水性能。
计算公式：
B_a = \frac{V}{A}
其中：
•B_a — 单位面积混凝土拌合物的泌水量（mL/mm²）
•V — 累计吸水量（mL）
•A — 试件外露表面面积（mm²）
计算实例：
经过规定时间后，累计吸水 250mL，试件外露表面面积为 15000mm²，则：
B_a = \frac{250}{15000} = 0.0167 \, \text{mL/mm}^2
2.4.2 泌水率
定义：泌水率是指混凝土拌合物泌出水分占拌合水总量的百分率，用于评价混凝土拌合物的稳定性。
计算公式：
B = \frac{W_w}{(W/G) \times G_W} \times 100
其中：
•B — 泌水率（%）
•W_w — 累计吸水总量（g）
•G — 混凝土拌合物总质量（g）
•W — 混凝土拌合物总用水量（g）
•G_1 — 试样筒及试样总质量（g）
•G_0 — 试样筒质量（g）
•G_W = G_1 - G_0 — 试样质量（g）
计算实例：
已知混凝土拌合物总质量为 24000g，总用水量为 1800g，试样筒质量为 500g，试样筒及试样总质量为 24500g，累计吸水总量为 85g。则：
G_W = 24500 - 500 = 24000 \, \text{g}
B = \frac{85}{(1800/24000) \times 24000} \times 100 = \frac{85}{1800} \times 100 = 4.72\%
2.5 凝结时间试验
定义：水泥混凝土拌合物凝结时间是指混凝土拌合物从开始加水拌合到失去塑性所需的时间，分为初凝时间和终凝时间。
计算公式：
凝结时间值直接从贯入阻力试验中读取，单位为小时（h）或分钟（min）。
贯入阻力按式计算：
P_R = \frac{P}{A}
其中：
•P_R — 单位面积贯入阻力（MPa）
•P — 测针贯入深度为 25mm 时的贯入压力（N）
•A — 测针截面积（mm²）
计算实例：
使用截面积为 100mm² 的测针，当贯入深度为 25mm 时测得贯入压力为 2500N，则：
P_R = \frac{2500}{100} = 25 \, \text{MPa}
根据贯入阻力与凝结时间的关系，当贯入阻力达到 3.5MPa 时为初凝时间，达到 28MPa 时为终凝时间。
2.6 压力泌水率试验（新增）
定义：水泥混凝土拌合物压力泌水率是指混凝土拌合物在规定压力下泌出水分的体积占试样总水分体积的百分率，用于评价混凝土拌合物的保水性能和工作性。
计算公式：
压力泌水率直接从压力泌水试验中计算得出，单位为百分比（%）。
2.7 坍落扩展度及扩展时间试验（新增）
定义：坍落扩展度是指混凝土拌合物在坍落后向四周扩展的直径，扩展时间是指混凝土拌合物从开始坍落到扩展至一定直径所需的时间，用于评价高流动性混凝土的工作性。
计算公式：
坍落扩展度值直接测量混凝土拌合物坍落后的最大直径和最小直径，取平均值，单位为毫米（mm）。扩展时间值直接从秒表读取，单位为秒（s）。
2.8 J 环试验（新增）
定义：J 环试验是通过测定混凝土拌合物在流过 J 环前后的高度差和扩展度来评价混凝土拌合物的抗离析性和填充性。
计算公式：
J 环试验结果包括 J 环扩展度（mm）和 J 环高度差（mm），均直接通过测量得到。
2.9 V 形漏斗试验（新增）
定义：V 形漏斗试验是通过测定混凝土拌合物从 V 形漏斗中流出的时间来评价混凝土拌合物的流动性和稳定性，适用于自密实混凝土。
计算公式：
V 形漏斗流出时间直接从秒表读取，单位为秒（s）。
2.10 振动出浆量及松铺系数试验（新增）
定义：振动出浆量是指低坍落度水泥混凝土在振动作用下表面形成的水泥浆厚度，松铺系数是指混凝土摊铺厚度与压实厚度的比值，用于评价低坍落度混凝土的工作性。
计算公式：
振动出浆量直接测量振动后表面水泥浆厚度，单位为毫米（mm）。松铺系数通过计算得出：
\text{松铺系数} = \frac{\text{摊铺厚度}}{\text{压实厚度}}
2.11 侧向膨胀量试验（新增）
定义：侧向膨胀量是指水泥混凝土拌合物在侧向约束条件下，由于振捣作用产生的侧向变形量，用于评价混凝土的振捣性能。
计算公式：
侧向膨胀量直接通过测量振捣前后的侧向变形得到，单位为毫米（mm）。
2.12 水下抗分散性试验（新增）
定义：水下抗分散性试验是评价水下混凝土拌合物在水中的抗分散能力，通过测定混凝土拌合物在水中的流失率和水中成型试件的强度来评价。
计算公式：
流失率（%）= (原混凝土质量 - 水中剩余质量) / 原混凝土质量 × 100
2.13 水溶性氯离子含量快速试验（新增）
定义：水泥混凝土拌合物水溶性氯离子含量是指混凝土拌合物中可溶于水的氯离子质量占胶凝材料质量的百分率，用于快速检测混凝土中氯离子含量。
计算公式：
水溶性氯离子含量（%）= 氯离子质量 / 胶凝材料质量 × 100
2.14 绝热温升试验（新增）
定义：水泥混凝土拌合物绝热温升是指混凝土在绝热条件下，由于水泥水化反应产生的温度升高值，用于评价大体积混凝土的温控性能。
计算公式：
绝热温升（℃）= 最高温度 - 初始温度
3. 硬化水泥混凝土性能试验参数
3.1 力学性能试验参数
3.1.1 立方体抗压强度
定义：水泥混凝土立方体抗压强度是指按标准方法制作和养护的边长为 150mm 的立方体试件，在规定龄期内用标准试验方法测得的抗压强度值。
计算公式：
f_{cu} = \frac{F}{A}
其中：
•f_{cu} — 混凝土立方体抗压强度（MPa）
•F — 极限荷载（N）
•A — 试件承压面积（mm²）
计算实例：
边长为 150mm 的立方体试件，破坏时的极限荷载为 675kN，则：
A = 150 \times 150 = 22500 \, \text{mm}^2
f_{cu} = \frac{675000}{22500} = 30 \, \text{MPa}
3.1.2 轴心抗压强度
定义：水泥混凝土轴心抗压强度是指按标准方法制作和养护的 150mm×150mm×300mm 棱柱体试件，在规定龄期内用标准试验方法测得的抗压强度值。
计算公式：
轴心抗压强度计算公式与立方体抗压强度相同：
f_{cp} = \frac{F}{A}
其中：
•f_{cp} — 混凝土轴心抗压强度（MPa）
•F — 极限荷载（N）
•A — 试件承压面积（mm²）
计算实例：
150mm×150mm×300mm 棱柱体试件，破坏时的极限荷载为 540kN，则：
A = 150 \times 150 = 22500 \, \text{mm}^2
f_{cp} = \frac{540000}{22500} = 24 \, \text{MPa}
3.1.3 劈裂抗拉强度
定义：水泥混凝土劈裂抗拉强度是指按标准方法制作和养护的立方体或圆柱体试件，在规定龄期内用劈裂试验方法测得的抗拉强度值。
计算公式：
立方体劈裂抗拉强度：
f_{ts} = \frac{2F}{\pi A} = 0.637 \frac{F}{A}
圆柱体劈裂抗拉强度：
f_{ts} = \frac{2F}{\pi d l}
其中：
•f_{ts} — 混凝土劈裂抗拉强度（MPa）
•F — 破坏荷载（N）
•A — 试件劈裂面面积（mm²）
•d — 圆柱体直径（mm）
•l — 圆柱体长度（mm）
计算实例：
边长为 150mm 的立方体试件，劈裂破坏时的极限荷载为 35kN，则：
A = 150 \times 150 = 22500 \, \text{mm}^2
f_{ts} = 0.637 \times \frac{35000}{22500} = 0.637 \times 1.556 = 0.991 \, \text{MPa}
3.1.4 抗折强度
定义：水泥混凝土抗折强度是指按标准方法制作和养护的 150mm×150mm×550mm 小梁试件，在规定龄期内用三分点加荷方法测得的抗弯拉强度值。
计算公式：
当断面在两个加荷点之间时：
R_b = \frac{PL}{bh^2}
其中：
•R_b — 混凝土抗折强度（MPa）
•P — 试件破坏极限荷载（N）
•L — 支座间距离（L=450mm）
•b — 试件宽度（mm）
•h — 试件高度（mm）
计算实例：
150mm×150mm×550mm 小梁试件，破坏时的极限荷载为 12kN，支座间距离为 450mm，则：
R_b = \frac{12000 \times 450}{150 \times 150^2} = \frac{5400000}{3375000} = 1.60 \, \text{MPa}
3.2 长期性能和耐久性能试验参数
3.2.1 抗氯离子渗透性能（电通量法）
定义：水泥混凝土抗氯离子渗透性能（电通量法）是通过测定混凝土试件在直流电场作用下 6 小时内通过的电通量来评价混凝土的抗氯离子渗透性能。
计算公式：
总电通量计算：
Q = \sum_{i=1}^{n} \left( \frac{I_i + I_{i+1}}{2} \right) \times (t_{i+1} - t_i)
换算为标准直径试件电通量：
Q_S = Q_x \times \left( \frac{95}{x} \right)^2
其中：
•Q — 通过试件的总电通量（C）
•I_i — 第i个时间点的电流（A）
•t_i — 第i个时间点（s）
•Q_S — 通过直径为 φ95mm 试件的电通量（C）
•Q_x — 通过直径为x（mm）试件的电通量（C）
计算实例：
某直径为 100mm 的混凝土试件，在 6 小时内测得的电流数据如下表：
时间（h）
|
电流（A）
|
时间间隔（s）
|
平均电流（A）
|
电通量增量（C）
|
0
|
0.850
|
1800
|
0.825
|
1485
|
0.5
|
0.800
|
1800
|
0.775
|
1395
|
1.0
|
0.750
|
1800
|
0.725
|
1305
|
1.5
|
0.700
|
1800
|
0.675
|
1215
|
2.0
|
0.650
|
1800
|
0.625
|
1125
|
2.5
|
0.600
|
1800
|
0.575
|
1035
|
3.0
|
0.550
|
1800
|
0.525
|
945
|
3.5
|
0.500
|
1800
|
0.475
|
855
|
4.0
|
0.450
|
1800
|
0.425
|
765
|
4.5
|
0.400
|
1800
|
0.375
|
675
|
5.0
|
0.350
|
1800
|
0.325
|
585
|
5.5
|
0.300
|
1800
|
0.275
|
495
|
6.0
|
0.250
|
-
|
-
|
-
|
总电通量：
Q = 1485 + 1395 + 1305 + 1215 + 1125 + 1035 + 945 + 855 + 765 + 675 + 585 + 495 = 11880 \, \text{C}
换算为标准直径 95mm 试件的电通量：
Q_S = 11880 \times \left( \frac{95}{100} \right)^2 = 11880 \times 0.9025 = 10721 \, \text{C}
3.2.2 抗氯离子渗透性能（RCM 法）
定义：水泥混凝土抗氯离子渗透性能（RCM 法）是通过测定混凝土中氯离子渗透深度，计算得到氯离子迁移系数来反映混凝土抗氯离子渗透性能的试验方法。
计算公式：
氯离子迁移系数：
D_{RCM} = \frac{0.0239 \times (273 + T) \times L}{(U - 2) \times t} \times \ln \left( \frac{R_m}{R_0} \right)
其中：
•D_{RCM} — 氯离子迁移系数（m²/s）
•T — 试验时的平均温度（℃）
•L — 试件厚度（mm）
•U — 施加的电压（V）
•t — 通电时间（h）
•R_m — 未通电部分混凝土的电阻率（Ω・m）
•R_0 — 通电部分混凝土的电阻率（Ω・m）
3.2.3 碳化试验
定义：水泥混凝土碳化试验是通过测定混凝土试件在二氧化碳浓度为（20±3）%、相对湿度为（70±5）%、温度为（20±2）℃条件下，经一定时间碳化后的碳化深度来评价混凝土的抗碳化性能。
计算公式：
碳化深度直接从碳化试验中测量得到，单位为毫米（mm）。
计算实例：
在混凝土试件劈开面上喷洒酚酞酒精溶液，测量未变色部分的深度。例如，测得 6 个点的碳化深度分别为：8mm、10mm、9mm、11mm、7mm、9mm，则平均碳化深度为：
\text{平均碳化深度} = \frac{8 + 10 + 9 + 11 + 7 + 9}{6} = 9.0 \, \text{mm}
3.2.4 抗硫酸盐侵蚀试验
定义：水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀试验是通过测定混凝土试件在硫酸钠溶液中经干湿循环后的强度损失率和质量损失率来评价混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
计算公式：
强度损失率（%）= (对比试件抗压强度 - 侵蚀试件抗压强度) / 对比试件抗压强度 × 100
质量损失率（%）= (侵蚀前质量 - 侵蚀后质量) / 侵蚀前质量 × 100
3.2.5 抗盐冻试验
定义：水泥混凝土抗盐冻试验（单面法）是通过测定混凝土试件在盐溶液和冻融循环作用下的表面剥蚀量和相对动弹性模量来评价混凝土的抗盐冻性能。
计算公式：
表面剥蚀量（kg/m²）= 剥蚀质量 / 试件受冻面积
相对动弹性模量（%）= 试验后动弹性模量 / 试验前动弹性模量 × 100
3.2.6 气泡间距系数试验
定义：水泥混凝土气泡间距系数是表征水泥混凝土抗冻性能的重要指标，通过导线法测定硬化混凝土中气泡的分布特征。
计算公式：
气泡间距系数（mm）= 4V/(3A)
其中：
•V — 测试范围内气泡总体积（mm³）
•A — 测试范围内气泡总表面积（mm²）
3.2.7 透水系数试验
定义：水泥混凝土透水系数是指在规定的水力梯度下，水通过混凝土试件的渗透速度，用于评价混凝土的抗渗性能。
计算公式：
透水系数（mm/s）= 渗透水量 / (试件截面积 × 时间 × 水力梯度)
3.2.8 抗渗性试验
定义：水泥混凝土抗渗性试验是通过逐级施加水压力，测定 6 个试件中有 3 个试件首次出现渗水时的水压力来确定混凝土的抗渗等级。
计算公式：
抗渗等级：
S = 10H - 1
其中：
•S — 抗渗等级
•H — 6 个试件中有 3 个试件首次出现渗水时的水压力（MPa）
计算实例：
6 个混凝土试件在逐级加压试验中，有 3 个试件在水压力达到 1.2MPa 时首次出现渗水，则：
S = 10 \times 1.2 - 1 = 11
该混凝土的抗渗等级为 P11。
3.2.9 收缩试验
定义：水泥混凝土收缩试验包括接触法和非接触法两种方法，通过测定混凝土试件在规定条件下养护不同龄期的长度变化来计算收缩率。
计算公式：
收缩率（%）= (初始长度 - 某龄期长度) / 初始长度 × 100
计算实例：
某混凝土试件初始长度为 299.8mm，养护 28 天后长度为 299.2mm，则 28 天收缩率为：
\text{收缩率} = \frac{299.8 - 299.2}{299.8} \times 100 = 0.200 \%
3.2.10 早期开裂敏感性试验
定义：水泥混凝土早期开裂敏感性试验（平板法）是通过测定混凝土平板试件在规定条件下养护一定时间后表面出现的裂缝长度、宽度和数量来评价混凝土的早期开裂敏感性。
计算公式：
总开裂面积（mm²）= Σ(裂缝长度 × 最大裂缝宽度)
单位面积开裂面积（mm²/m²）= 总开裂面积 / 试件表面积
3.2.11 徐变试验
定义：水泥混凝土徐变试验是通过测定混凝土试件在恒定荷载作用下，随时间增长的变形来评价混凝土的徐变性能。
计算公式：
徐变系数 = 徐变变形 / 瞬时变形
3.2.12 限制膨胀率试验
定义：水泥混凝土限制膨胀率试验是通过测定混凝土试件在限制条件下养护不同龄期的膨胀变形来评价混凝土的膨胀性能。
计算公式：
限制膨胀率（%）= (某龄期变形值 - 初始变形值) / 试件有效长度 × 100
3.2.13 线膨胀系数试验
定义：水泥混凝土线膨胀系数试验（光杠杆法）是通过测定混凝土试件在温度变化条件下的长度变化来计算混凝土的线膨胀系数。
计算公式：
线膨胀系数（1/℃）= 长度变化量 / (初始长度 × 温度变化量)
4. 水泥混凝土配合比设计参数
4.1 基本参数计算
4.1.1 配制强度计算
定义：混凝土配制强度是根据设计强度等级和施工单位的强度标准差计算得出的混凝土配制强度，用于保证混凝土的强度合格率。
计算公式：
f_{cu,0} = f_{cu,k} + 1.645\sigma
其中：
•f_{cu,0} — 混凝土的施工配制强度（MPa）
•f_{cu,k} — 设计的混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）
•\sigma — 施工单位的混凝土强度标准差（MPa）
计算实例：
设计强度等级为 C30 的混凝土，施工单位的强度标准差为 4.0MPa，则：
f_{cu,0} = 30 + 1.645 \times 4.0 = 36.58 \, \text{MPa}
4.1.2 水胶比计算
定义：水胶比是指混凝土中水与胶凝材料（水泥、粉煤灰、矿粉等）的质量比，是影响混凝土强度和耐久性的关键参数。
计算公式：
\frac{W}{B} = \frac{\alpha_a f_b}{f_{cu,0} + \alpha_a \alpha_b f_b}
其中：
•W/B — 水胶比
•\alpha_a、\alpha_b — 回归系数（碎石时\alpha_a=0.53，\alpha_b=0.20；卵石时\alpha_a=0.49，\alpha_b=0.13）
•f_b — 胶凝材料 28 天抗压强度（MPa）
计算实例：
使用碎石配制 C30 混凝土，配制强度为 36.58MPa，胶凝材料 28 天强度为 48MPa，则：
\frac{W}{B} = \frac{0.53 \times 48}{36.58 + 0.53 \times 0.20 \times 48} = \frac{25.44}{41.66} = 0.610
4.1.3 单位用水量确定
定义：单位用水量是指配制 1 立方米混凝土所需的水的质量，根据坍落度要求和骨料最大粒径确定。
计算公式：
单位用水量根据经验表格确定，例如：
•坍落度 10-30mm，碎石最大粒径 20mm 时，单位用水量为 175kg/m³
•坍落度 10-30mm，碎石最大粒径 40mm 时，单位用水量为 160kg/m³
4.1.4 胶凝材料用量计算
定义：胶凝材料用量是指配制 1 立方米混凝土所需的水泥、粉煤灰、矿粉等胶凝材料的总质量。
计算公式：
m_{b0} = \frac{m_{w0}}{W/B}
其中：
•m_{b0} — 胶凝材料用量（kg/m³）
•m_{w0} — 单位用水量（kg/m³）
计算实例：
已知单位用水量为 175kg/m³，水胶比为 0.610，则：
m_{b0} = \frac{175}{0.610} = 287 \, \text{kg/m}^3
4.1.5 砂率确定
定义：砂率是指细骨料（砂）质量占骨料总质量的百分率，根据水胶比和骨料最大粒径确定。
计算公式：
砂率根据经验表格确定，例如：
•水胶比 0.50，碎石最大粒径 20mm 时，砂率为 32-37%
•水胶比 0.60，碎石最大粒径 20mm 时，砂率为 35-40%
4.1.6 粗细骨料用量计算
定义：粗细骨料用量是指配制 1 立方米混凝土所需的砂和石子的质量，可采用质量法或体积法计算。
质量法计算公式：
m_{c0} + m_{s0} + m_{g0} + m_{w0} = \rho_{cp}
\beta_s = \frac{m_{s0}}{m_{s0} + m_{g0}} \times 100
其中：
•m_{c0} — 水泥用量（kg/m³）
•m_{s0} — 砂用量（kg/m³）
•m_{g0} — 石子用量（kg/m³）
•\rho_{cp} — 混凝土假定表观密度（kg/m³），可取 2400-2450kg/m³
•\beta_s — 砂率（%）
计算实例：
采用质量法计算 C30 混凝土配合比，已知：
•水泥用量：287kg/m³（假设胶凝材料全部为水泥）
•水用量：175kg/m³
•砂率：35%
•假定表观密度：2400kg/m³
则：
287 + m_{s0} + m_{g0} + 175 = 2400
m_{s0} + m_{g0} = 1938
0.35 = \frac{m_{s0}}{m_{s0} + m_{g0}} = \frac{m_{s0}}{1938}
m_{s0} = 1938 \times 0.35 = 678 \, \text{kg/m}^3
m_{g0} = 1938 - 678 = 1260 \, \text{kg/m}^3
4.1.7 施工配合比调整
定义：施工配合比是根据现场砂石材料的含水率对理论配合比进行调整后的配合比。
计算公式：
设混凝土理论配合比为水泥：砂: 碎石 = 1:X:Y，测得砂含水率为W_x，碎石含水率为W_y，则施工配合比为：
•水泥：m_c（不变）
•砂：m_s(1 + W_x)
•碎石：m_g(1 + W_y)
•水：m_w - m_s \times W_x - m_g \times W_y
计算实例：
理论配合比为水泥：砂: 碎石 = 1:2.36:4.39，砂含水率为 3.0%，碎石含水率为 1.0%，则施工配合比为：
•水泥：287kg/m³
•砂：678 × (1 + 0.03) = 698 kg/m³
•碎石：1260 × (1 + 0.01) = 1273 kg/m³
•水：175 - 678 × 0.03 - 1260 × 0.01 = 175 - 20.3 - 12.6 = 142.1 kg/m³
5. 试验数据处理与结果评定
5.1 强度代表值确定
定义：混凝土强度代表值是根据一组（3 个）试件的强度试验结果，按照规定的统计方法确定的代表该批次混凝土强度的数值。
计算公式：
1.取 3 个试件测值的算术平均值作为测定值
2.若最大值或最小值与中间值之差超过中间值的 15%，则取中间值作为代表值
3.若最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的 15%，则该组试验结果无效
计算实例：
某组混凝土立方体抗压强度试验结果为：32.5MPa、34.2MPa、30.8MPa
•中间值为 32.5MPa
•最大值与中间值之差：34.2 - 32.5 = 1.7MPa，占中间值的 5.2%
•最小值与中间值之差：32.5 - 30.8 = 1.7MPa，占中间值的 5.2%
•均未超过 15%，因此代表值为：
\frac{32.5 + 34.2 + 30.8}{3} = 32.5 \, \text{MPa}
5.2 抗冻性评定
定义：水泥混凝土抗冻性是通过测定混凝土试件经规定次数的冻融循环后的抗压强度损失率和质量损失率来评定，以满足要求的最大冻融循环次数确定抗冻标号。
计算公式：
抗压强度损失率（%）= (冻融前抗压强度 - 冻融后抗压强度) / 冻融前抗压强度 × 100
质量损失率（%）= (冻融前质量 - 冻融后质量) / 冻融前质量 × 100
抗冻标号以抗压强度损失率不超过 25% 且质量损失率不超过 5% 的最大冻融循环次数确定。
5.3 抗渗性能评定
定义：水泥混凝土抗渗性能是通过逐级加压法测定 6 个试件中有 3 个试件首次出现渗水时的水压力，根据公式计算抗渗等级。
计算公式：
抗渗等级：
S = 10H - 1
其中：
•S — 抗渗等级
•H — 6 个试件中有 3 个试件首次出现渗水时的水压力（MPa）
5.4 耐久性指标评定
5.4.1 抗氯离子渗透性能评定
定义：水泥混凝土抗氯离子渗透性能是根据电通量试验结果，按照规定的等级标准评定混凝土的抗氯离子渗透性能。
电通量等级标准（C）：
•≤1000：高抗氯离子渗透性
•1000-2000：抗氯离子渗透性较好
•2000-3000：抗氯离子渗透性一般
3000：抗氯离子渗透性较差
5.4.2 抗碳化性能评定
定义：水泥混凝土抗碳化性能是根据碳化深度试验结果，结合混凝土保护层厚度和设计使用年限来评定混凝土的抗碳化性能。
碳化深度与保护层厚度的比值越小，混凝土的抗碳化性能越好。
6. 试验操作要点与注意事项
6.1 试验环境要求
根据 JTG 3420-2020 规程要求，水泥混凝土试验应在温度为（20±2）℃、相对湿度不低于 50% 的环境中进行。特殊试验如混凝土立方体抗压强度试验，试件应在标准养护室（温度 20±2℃，相对湿度 95% 以上）中养护至规定龄期。
6.2 取样与制样要求
1.取样方法：在同一车水泥混凝土中取样，应从三处以上的不同部位抽取大致相同份量的代表性样品，并搅拌均匀
2.取样数量：拌合物取样量应多于试验量的 1.5 倍，其最小体积不宜小于 20L
3.制样要求：试件制作应严格按照标准方法进行，包括振捣方式、振捣时间、表面处理等
6.3 试验设备要求
1.精度要求：天平称量精度应为±1g，压力试验机精度应为 ±1%
2.量程选择：试验机量程应使试件破坏荷载在全量程的 20%-80% 范围内
3.设备校准：所有试验设备应定期进行校准，确保试验结果的准确性
6.4 数据记录与处理
1.原始记录：试验过程中的所有数据应及时、准确记录，不得涂改
2.数据修约：试验结果应按照规定的精度要求进行修约，如抗压强度精确至 0.1MPa
3.异常处理：发现试验数据异常时，应分析原因并决定是否重新试验
7. 结语
JTG 3420-2020《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》作为我国公路工程领域的重要标准，为水泥混凝土材料的质量控制提供了全面、系统的试验检测方法。本汇总文件系统整理了该规范中水泥混凝土材料的常见试验检测参数，包括拌合物性能、力学性能、长期性能和耐久性能等多个方面，并为每个参数提供了详细的计算公式、变量解释和计算实例。
在实际应用中，试验人员应严格按照规范要求进行操作，确保试验条件符合标准规定，正确使用计算公式，合理处理试验数据。同时，应注意不同试验方法的适用范围和局限性，根据工程实际需要选择合适的试验检测项目和方法。
随着新材料、新技术的不断发展，水泥混凝土的性能要求也在不断提高。试验检测技术作为质量控制的重要手段，需要持续改进和完善。建议相关技术人员密切关注行业发展动态，及时学习掌握新的试验方法和标准要求，不断提高试验检测水平，为公路工程质量提供可靠保障。
水泥混凝土初终凝结时间自动计算绘制
