利用Excel软件进行混凝土强度评定及企业生产控制水平评价

时间：2024-09-30

潘仁爱

（广西建工集团桂林装配式建筑产业有限公司，广西桂林 541100）

混凝土生产企业应定期（一般为一个月，最长不超过三个月）对同强度等级的混凝土进行强度评定及企业生产控制水平评价。在混凝土强度评定实施过程中，由于处理数据较多，通常会出现数据处理繁琐、数据精度不够及计算错误等现象，需引进一种能自动计算的方法进行辅助评定。由于 Excel 电子表格特有的函数功能及自动计算的特性，应用其辅助进行混凝土强度的检验评定有准确、便捷的优势，具备广泛应用的空间，可实现强度评定的全过程自动计算和结果的准确性。

1 强度评定准备工作

（1）熟读并理解 GB/T 50107—2010《混凝土强度检验评定标准》中关于强度评定的步骤及方法。

（2）能熟练掌握 Excel 表格工具，特别是对函数的应用。

2 强度评定依据

《混凝土强度检验评定标准》中关于混凝土强度检验评定的条文如下：

5.1 统计方法评定

5.1.1 采用统计方法评定时，应符合下列规定：

1 当连续生产的混凝土，生产条件在较长时间内能保持一致，且同一品种、同一强度等级混凝土的强度变异性保持稳定时，应按本标准第 5.1.2 条的规定进行评定。

2 其它情况应按本标准 5.1.4 条的规定进行评定。

5.1.2 一个检验批的样本容量应为连续的三组试件，其强度应同时满足下列要求：

当混凝土强度等级不高于 C20 时，其强度的最小值尚应满足下式要求：

当混凝土强度等级高于 C20 时，其强度的最小值尚应满足下式要求：

式中：mfcu——同一检验批混凝土立方体抗压强度的平均值 (N/mm2)，精确到 0.1(N/mm2)；

5.1.3 检验批混凝土立方体抗压强度的标准差，应根据前一个检验期内同一品种混凝土试件的强度数据，按下列公式计算：

式中：fcu,i——第 i 组混凝土试件的立方体抗压强度代表值(N/mm2) ，精确到 0.1(N/mm2)；

表 5.1.4 混凝土强度的合格评定系数

注：上述检验期不应少于 60d 也不宜超过 90d，且在该期间内样本容量不应少于 45。

5.1.4 当样本容量不少于 10 组时，其强度应同时满足下列要求：

式中：Sfcu——同一检验批混凝土立方体抗压强度的标准差(N/mm2)，精确到 0.01(N/mm2)；按本标准第

5.1.5 条计算。当 Sfcu 计算值小于 2.5N/mm2 时，应取 2.5N/mm2。

5.1.5 同一检验批混凝土立方体抗压强度的标准差，应按下列公式计算：

式中：n——本检验期内的样本容量。

5.2 非统计方法评定

5.2.1 当用于评定的样本容量小于 10 组时，可采用非统计方法评定混凝土强度。

5.2.2 按非统计方法评定混凝土强度时，其强度应同时满足下列要求：

式中：λ3，λ4——合格判定系数，按表 5.2.2 取用。

表 5.2.2 混凝土强度的非统计法合格评定系数

5.3 混凝土强度的合格性评定

5.3.1 当检验结果满足第 5.1.2 条或第 5.1.4 条或第 5.2.2 条的规定时，则该批混凝土强度应评定为合格；当不能满足上述规定时，该批混凝土强度应评定为不合格。

5.3.2 对评定为不合格批的混凝土，可按国家现行的有关标准进行处理。

3 强度评定及企业生产控制水平评价过程详解

用 EXCEL 建立一个文件并制作出《混凝土抗压强度统计分析表》，表格样式如图 1。

图1 用 Excel 建立的表格

具体步骤及公式输入如下：

（1）在表格中区域 B4:J29 各列单元格内输入准备统计计算的各组混凝土试件的强度等级、工程名称/部位、试件编号、生产日期、强度值等信息。

（2）在 D30 单元格内输入“=COUNT(I4:I29)”，统计样本数量。

（3）在 G30 单元格内输入“=ROUND(AVERAGE (I4:I29),1)”，计算样本平均值。

（4）在 I30 单元格中输入“=IF(D30＜10,”/”, ROUND(STDEVP(I4:I29),1))”，计算样本标准差，如果样本数量小于 10，则输出“/”。

（5）在 D31 单元格中输入“=COUNTIF(I4:I29,”> =”&MID(B4,2,2))/COUNT(I4:I29)”，计算实测强度达到强度标准值组数的百分率（P）。

（6）在 G31 单元格中输入“=G30/MID(B4,2, 2)”，计算样品平均值的富余系数。

（7）在 B32 单元格中输入“=IF(D30＜10, ”非统计方法：mfcu≥λ3·fcu,k，fcu,min≥λ3·fcu,k”, ”统计方法：mfcu≥fcu,k+λ1·Sfcu，fcu,min≥λ2·fcu,k”)”，根据 D30 单元格统计结果判定使用统计方法还是非统计方法进行强度评定。

（8）在 B33 单元格中输入“=”n=”&D30&”, mfcu=”&G30&”MPa”&”, fcu,min=”&MIN(I4:I29) &”MPa”&IF(D30＜10,”, λ3=”&IF(MID(B4,2,2) ＜”60”,”1.15”,”1.1”)&”, λ4=0.95”,”, λ1=”&IF(D30＜=14,” 1.15”,IF(D30＜=19,”1.05”,”0.95”))&”, λ2=”&IF(D30＜=14,” 0.90”,”0.85”)&”, Sfcu=”&IF(I30＜2.5,2.5,I30)&”MPa”)”，可根据不同样本数量得出混凝土强度的合格评定系数（对应《混凝土强度检验评定标准》中表 5.1.4 和表 5.2.2）。

（9）在 B34 单元格中输入“=IF(D30＜10,” ①mfcu=”&G30&”MPa“&IF(G30>= ROUND (IF(MID (B4,2,2)＜”60”,”1.15”,”1.1”)*MID(B4,2,2),1),”≥“,”＜”)&”λ3·fcu,k=“&IF(MID(B4,2,2) ＜”60”,”1.15”,”1.1”)&”*”&MID(B4,2,2)&”=”&ROUND (IF(MID(B4,2,2)＜”60”,”1.15”,”1.1”)*MID(B4,2,2),1)& ”MPa”, ”① mfcu=”&G30&”MPa”&IF(G30>=(ROUND((MID(B4,2, 2)+IF(D30＜=14,”1.15”,IF(D30＜= 19,”1.05”,”0.95”))*I30),1)),”≥”,”＜”)&”fcu,k+λ1·Sfcu=”&(MID(B4,2,2))&”+”&IF(D30＜=14,”1.15”, IF(D30＜=19,”1.05”,”0.95”))&”*”&IF(I30＜2.5,2.5, I30)&”=”&ROUND((MID(B4,2,2)+ IF(D30＜=14,”1.15”, IF(D30＜=19,”1.05”,”0.95”))*IF(I30＜2.5,2.5,I30)),1)&”MPa”)”，可根据统计方法或非统计方法中式 5.1.4-1 和式 5.2.2-1 进行判断是否成立。

（10）在 B35 单元格中输入“=IF(D30＜10,”② fcu,min=”&MIN(I4:I29)&”MPa“&IF(MIN(I4:I29) >=RO UND(0.95*MID(B4,2,2),1),”≥”,”＜”) &”0.95·fcu,k= “&”0.95”&”*”&MID(B4,2,2)&”=”&ROUND (0.95*MID(B4,2,2),1)&”MPa”,”②fcu,min=”&MIN(I4:I29)&”MPa”&IF(MIN(I4:I29)>=ROUND(IF(D30＜=14,”0.90”,”0.85”)*MID(B4,2,2),1),”≥”,”＜”) &” λ2·fcu,k=”&IF(D30＜=14,”0.90”,”0.85”)&”*”&MID(B4,2,2)&”=”&ROUND(IF(D30＜=14,”0.90”,”0.85”)*MID(B4,2,2),1)&” MPa”)”，可根据统计方法或非统计方法中式 5.1.4-2 和式 5.2.2-2 进行判断是否成立。

（11）在 B36 单元格中输入“=IF(D30＜10,IF (AND (G30>=ROUND(IF(MID(B4,2,2)＜” 60”,”1.15”,”1.1”)*ID(B4,2,2),1),MIN(I4:I29)>= ROUND (0.95*MID (B4,2,2),1)),” 按 GB/T 50107—2010 标准，该批 ”&B4&” 强度等级混凝土，同时满足 (5.2.2) 条 1、2 式要求，评定合格。”,” 按 GB/T 50107—2010 标准，该批 ”&B4&” 强度等级混凝土，不同时满足 (5.2.2) 条 1、2 式要求，评定不合格。”), IF(AND(G30>=(ROUND((MID(B4,2,2)+IF(D30＜=14,”1.15”,IF(D30＜=19,”1.05”,”0.95”))*IF(I30＜2.5,2.5,I30)),1)),(MIN(I4:I29)>=ROUND(IF(D30＜=14,”0.90”, ”0.85”)*MID(B4,2,2),1))),” 按 GB/T 50107—2010 标准，该批 ”&B4&” 强度等级混凝土，同时满足 (5.1.3) 条 1、2 式要求，评定合格。”,” 按 GB/T 50107—2010 标准，该批 ”&B4&” 强度等级混凝土，不同时满足 (5.1.3) 条 1、2 式要求，评定不合格。”))”，可判定该批混凝土强度统计结果是否合格。

（12）在 H38 单元格中输入“=I30”，在 H40 单元格中输入“=D31”，在 I38 单元格中输入“=IF(D30＜10,” 按非统计方法进行强度评定，未进行混凝土生产控制水平评价。”, IF(AND(I30＜=(--IF(MID(B4,2,2)>”40”,”4”, IF(MID(B4,2,2)>”15”,”3.5”,”3”))), D31>=0.95),” 按 GB 50164—2011 标准，该批 ”&B4&” 强度等级混凝土生产控制水平达到标准要求。”,” 按 GB/T 50164—2011 标准，该批 ”&B4&” 强度等级混凝土生产控制水平未达到标准要求。”))”，可根据该批量混凝土计算出的强度标准差及实测强度达到强度标准值组数的百分率（P）进行企业生产控制水平的评价。