本期分享依据 JTG 3432-2024：WPS 函数细集料关键参数计算实操，所发内容仅供参考
在公路工程中，粗集料（粒径大于 4.75mm 的集料）是沥青混合料、水泥混凝土的核心骨架成分，其表观密度、堆积密度、压碎值等参数直接决定工程结构强度与耐久性。依据《公路工程集料试验规程》（JTG 3432 - 2024），传统手工计算粗集料参数需处理多组实测数据，易因公式记错、计算失误影响结果准确性。利用 WPS 表格函数可实现 “实测数据录入→自动计算→结果判定” 全流程自动化，大幅提升检测效率。本文详细拆解粗集料 8 项核心参数的 WPS 计算逻辑，附完整表格模板、函数公式、实例验证及多参数扩展实例，助力试验检测人员高效完成数据处理。
一、JTG 3432-2024 粗集料计算核心原则
JTG 3432-2024 对粗集料参数计算的核心要求为：基于规范试验方法获取实测数据，严格套用标准公式，精准控制有效位数（质量保留 1 位小数、密度保留 3 位小数、百分比保留 1 - 2 位小数），核心逻辑分类如下：
1.密度类参数（表观密度、堆积密度）：需结合质量与体积（或堆积体积）计算，注意体积测量精度（如容量筒体积校准值）；
2.杂质含量类参数（含泥量、泥块含量）：通过“试验前后质量差 / 初始质量 ×100%” 计算，需区分粗集料与细集料的取样质量差异；
3.力学性能类参数（压碎值）：基于压碎前后筛余质量比计算，需严格控制试验加载条件与筛孔尺寸；
4.级配类参数（筛分）：计算分计筛余、累计筛余与通过率，需匹配粗集料标准筛孔（如 31.5mm、26.5mm、19mm 等）；
5.物理特性类参数（吸水率、孔隙率）：吸水率通过干湿质量差计算，孔隙率需结合表观密度与视密度推导。
二、WPS 表格基础设置与数据规范
（一）表格结构设计
为实现“参数独立计算、数据集中管理、结果快速追溯”，表格划分 “基础信息区、参数计算区、结果汇总区、扩展实例区” 四大模块，每个参数单独占用计算子区域，结构如下（可直接复制到 WPS 表格调整）：
模块
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单元格范围
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核心内容
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基础信息区
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A1:D5
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工程名称、集料编号（如 5 - 31.5mm 碎石）、试验日期、试验人员（手动录入）
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表观密度计算区
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A7:F16
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录入干质量、水中质量、饱和面干质量，自动计算表观密度、视密度
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堆积密度计算区
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A18:F27
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录入容量筒质量、容量筒 + 集料质量、容量筒体积，自动计算松散 / 紧密堆积密度
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含泥量计算区
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A29:F36
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录入试验前干质量、洗后干质量，自动计算含泥量
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泥块含量计算区
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A38:F45
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录入试验前干质量、筛后干质量，自动计算泥块含量
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筛分计算区
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A47:K68
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录入各筛孔质量，自动计算分计筛余、累计筛余、通过率，判定级配类型
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压碎值计算区
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A70:F78
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录入试验前干质量、压碎后筛余质量，自动计算压碎值
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吸水率计算区
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A80:F87
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录入干质量、饱和面干质量，自动计算吸水率
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孔隙率计算区
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A89:F96
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基于表观密度、视密度数据，自动计算孔隙率
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结果汇总区
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A98:E110
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自动提取各参数计算结果，统一展示（便于报告编制）
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扩展实例区
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A112:J130
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补充 3 组不同粗集料（如 5 - 19mm、10 - 26.5mm、16 - 31.5mm）参数计算实例
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（二）数据录入规范
1.质量数据：天平感量需符合规范要求（如表观密度试验用天平感量 0.1g，堆积密度试验用天平感量 5g），录入时保留对应小数位（感量 0.1g 保留 1 位小数，感量 5g 保留整数）；
2.体积数据：容量筒体积需校准（如 5L 容量筒校准值为 5000.0mL），录入时保留 1 位小数；
3.筛孔数据：粗集料标准筛孔按 JTG 3432-2024 设置（如 31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、9.5mm、4.75mm），筛余质量需与筛孔一一对应；
4.有效位数：计算结果按规范保留，如表观密度（g/cm³）保留 3 位小数，压碎值（%）保留 1 位小数，吸水率（%）保留 2 位小数。
三、粗集料 8 项核心参数 WPS 计算详解（公式 + 实例）
（一）表观密度（JTG 3432-2024 T0304 方法）
1. 规范计算原理
粗集料表观密度（ρa）是单位表观体积（实体体积 + 闭口孔隙体积）的质量，公式为：
ρa = m1 / (m1 - m2) × ρw
其中：
•m1：粗集料干质量（g，实测，取样质量≥2000g）；
•m2：粗集料在水中的质量（g，实测，需排除气泡影响）；
•ρw：试验温度下水的密度（g/cm³，20℃时取 1.000g/cm³，温度每变化 1℃修正 ±0.0002g/cm³）。
2. WPS 函数公式设置（A7:F16 区域）
单元格
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内容（公式 / 输入值）
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说明
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B8
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试验温度（℃）：（手动输入，如 20）
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用于修正水的密度
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B9
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水的密度ρw（g/cm³）：=ROUND (1.000 + (B8 - 20)*0.0002, 4)
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自动修正水的密度，保留 4 位小数
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B10
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粗集料干质量 m1（g）：（手动输入，如 2500.5）
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实测值，保留 1 位小数
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B11
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粗集料水中质量 m2（g）：（手动输入，如 1500.3）
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实测值，保留 1 位小数
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B13
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表观密度ρa（g/cm³）：=ROUND (B10/(B10 - B11)*B9, 3)
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ROUND 函数保留 3 位小数，符合规范要求
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3. 实例验证
若试验温度 20℃（ρw=1.000g/cm³），m1=2500.5g，m2=1500.3g：
ρa = 2500.5 / (2500.5 - 1500.3) × 1.000 ≈ 2.500g/cm³（B13 单元格结果），符合粗集料表观密度常规范围（2.500 - 2.700g/cm³）。
（二）堆积密度（JTG 3432-2024 T0309 方法，含松散 / 紧密堆积密度）
1. 规范计算原理
•松散堆积密度（ρlo）：粗集料自然堆积状态下单位体积质量，公式：ρlo = (m2 - m1) / V；
•紧密堆积密度（ρco）：粗集料经振实后单位体积质量，公式：ρco = (m3 - m1) / V；
其中：
•m1：容量筒质量（g，实测）；
•m2：容量筒 + 松散堆积集料质量（g，实测）；
•m3：容量筒 + 紧密堆积集料质量（g，实测）；
•V：容量筒校准体积（cm³，实测，如 5L 容量筒 V=5000.0cm³）。
2. WPS 函数公式设置（A18:F27 区域）
单元格
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内容（公式 / 输入值）
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说明
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B19
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容量筒质量 m1（g）：（手动输入，如 1500）
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实测值，保留整数（天平感量 5g）
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B20
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容量筒校准体积 V（cm³）：（手动输入，如 5000.0）
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实测值，保留 1 位小数
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B21
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容量筒 + 松散集料质量 m2（g）：（手动输入，如 7800）
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实测值，保留整数
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B22
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容量筒 + 紧密集料质量 m3（g）：（手动输入，如 8200）
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实测值，保留整数
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B24
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松散堆积密度ρlo（g/cm³）：=ROUND ((B21 - B19)/B20, 3)
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保留 3 位小数，规范要求≥1.350g/cm³
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B25
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紧密堆积密度ρco（g/cm³）：=ROUND ((B22 - B19)/B20, 3)
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保留 3 位小数，规范要求≥1.450g/cm³
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3. 实例验证
若 m1=1500g，V=5000.0cm³，m2=7800g，m3=8200g：
ρlo = (7800 - 1500)/5000.0 = 1.260g/cm³（需核查是否符合工程要求，若要求≥1.300g/cm³ 则需重新取样）；
ρco = (8200 - 1500)/5000.0 = 1.340g/cm³（符合≥1.300g/cm³ 要求）。
（三）含泥量（JTG 3432-2024 T0310 方法）
1. 规范计算原理
粗集料含泥量（Qn）是粒径小于 0.075mm 的泥质颗粒含量，公式：
Qn = (m0 - m1) / m0 × 100%
其中：
•m0：试验前粗集料干质量（g，实测，取样质量：粒径≤19mm 取 1000g，＞19mm 取 2000g）；
•m1：水洗后粗集料干质量（g，实测，经 0.075mm 筛水洗、烘干后质量）。
2. WPS 函数公式设置（A29:F36 区域）
单元格
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内容（公式 / 输入值）
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说明
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B30
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集料最大粒径（mm）：（手动输入，如 19）
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用于确认取样质量
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B31
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试验前干质量 m0（g）：（手动输入，如 1000.0）
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实测值，保留 1 位小数（19mm 粒径取 1000g）
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B32
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水洗后干质量 m1（g）：（手动输入，如 985.5）
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实测值，保留 1 位小数
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B34
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含泥量 Qn（%）：=ROUND ((B31 - B32)/B31*100, 1)
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ROUND 函数保留 1 位小数，规范要求≤1.0%
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3. 实例验证
若 m0=1000.0g，m1=985.5g：
Qn = (1000.0 - 985.5)/1000.0 × 100% = 1.45% ≈ 1.5%（超出规范≤1.0% 要求，判定不合格，需重新清洗集料）。
（四）泥块含量（JTG 3432-2024 T0311 方法）
1. 规范计算原理
粗集料泥块含量（Qk）是粒径大于 4.75mm、经水浸后能捏碎的泥块颗粒含量，公式：
Qk = (m0 - m1) / m0 × 100%
其中：
•m0：试验前粗集料干质量（g，实测，取样质量：粒径≤19mm 取 1000g，＞19mm 取 2000g）；
•m1：经水浸、捏碎后过 4.75mm 筛的干质量（g，实测）。
2. WPS 函数公式设置（A38:F45 区域）
单元格
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内容（公式 / 输入值）
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说明
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B39
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试验前干质量 m0（g）：（手动输入，如 2000.0）
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实测值，保留 1 位小数（26.5mm 粒径取 2000g）
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B40
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筛后干质量 m1（g）：（手动输入，如 1990.5）
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实测值，保留 1 位小数
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B42
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泥块含量 Qk（%）：=ROUND ((B39 - B40)/B39*100, 1)
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ROUND 函数保留 1 位小数，规范要求≤0.5%
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3. 实例验证
若 m0=2000.0g，m1=1990.5g：
Qk = (2000.0 - 1990.5)/2000.0 × 100% = 0.475% ≈ 0.5%（符合规范≤0.5% 要求，判定合格）。
（五）筛分（级配分析，JTG 3432-2024 T0316 方法）
1. 规范计算原理
粗集料筛分需计算分计筛余（ai）、累计筛余（Ai）、通过率（Pi），并对照规范级配范围判定级配类型（如连续级配、间断级配），核心公式：
•分计筛余：ai = 该筛孔筛余质量 / 试验总质量 × 100%；
•累计筛余：Ai = 该筛孔及以上所有筛孔分计筛余之和；
•通过率：Pi = 100% - Ai。
粗集料标准筛孔（以 5 - 31.5mm 为例）：31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、9.5mm、4.75mm。
2. WPS 函数公式设置（A47:K68 区域）
单元格
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内容（公式 / 输入值）
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说明
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B48
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试验总质量 m（g）：（手动输入，如 5000.0）
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实测值，保留 1 位小数（粗集料筛分取样≥5000g）
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C50
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31.5mm 筛余质量（g）：（手动输入，如 100.0）
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各筛孔实测筛余质量，保留 1 位小数
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D50
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26.5mm 筛余质量（g）：（手动输入，如 500.0）
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下同
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E50
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19mm 筛余质量（g）：（手动输入，如 1200.0）
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F
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水泥混凝土初终凝结时间自动计算绘制
