摘要：在水利水電工程施工中經(jīng)常需要計(jì)算混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)�，F(xiàn)在仍多用傳統(tǒng)方法查表得出。文章介紹怎樣利用Excel快捷、精確地求出混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)，以期對(duì)一些工程技術(shù)人員有所幫助。
　　關(guān)鍵詞：Excel；計(jì)算；混凝土強(qiáng)度指標(biāo)
　　1前言
　　在水利水電工程施工中．經(jīng)常需要按要求計(jì)算混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)。尤其是在求混凝土強(qiáng)度保證率仍多用傳統(tǒng)方法查表得出。這種方法不僅精度低、容易出錯(cuò)，而且有一定局限性——保證率大于99％時(shí)無(wú)法查出。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)在水利工程施工中已得到廣泛的應(yīng)用，利用計(jì)算機(jī)辦公軟件MicrosoftExcel2003（或97、2000、2007、2010等）計(jì)算混凝土強(qiáng)度指標(biāo)是一種較為精確、快捷的方法。
　　2方法介紹
　　在水工混凝土施工中，當(dāng)試塊組數(shù)大于等于30組時(shí)，需要按照《水工混凝土施工規(guī)范》SDJ207—82(或DL/T5144—2001)的要求計(jì)算混凝土的強(qiáng)度保證率和離差系數(shù)。規(guī)范給出的公式有：
　　強(qiáng)度保證率根據(jù)及的大小由查表求得。在上述公式中，為試塊總體平均值，n為混凝土試塊組數(shù)，為每組試塊的抗壓強(qiáng)度，為均方差,為離差系數(shù)，為設(shè)計(jì)要求的混凝土28d強(qiáng)度。
　　下面利用Excel計(jì)算混凝土的強(qiáng)度保證率。
　　設(shè)t為混凝土強(qiáng)度()的概率參數(shù)，則
　　混凝土的強(qiáng)度()保證率為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布曲線上自t至+∞范圍出現(xiàn)的概率，可用下列積分式表示：
　　由微積分知：
　　所以：
　　在Excel函數(shù)中，
　　，
　　為Excel標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的密度函數(shù)。所以混凝土()的強(qiáng)度保證率
　　對(duì)混凝土試塊的組數(shù)n、最小值、最大值、平均強(qiáng)度、均方差、離差系數(shù)、概率參數(shù)t、強(qiáng)度保證率也都可以利用Excel自動(dòng)求得。設(shè)Excel單元格中A1：An為混凝土試塊抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)值，單元格B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10分別代表n、、、、、、t、、，則有
　　B1(n)=COUNT(A1:An)
　　B2()=MIN(A1:An)
　　B3()=MAX(A1:An)
　　B5()=AVERAGE(A1:An)
　　B6()=STDEV((A1:An)/(B1-1))
　　B7()=標(biāo)準(zhǔn)值，為具體的數(shù)值
　　B8(t)=(B8-B5)/B3
　　B9()=B6/B3
　　B10()=1-NORMSDIST(B8)
　　上式中COUNT為Excel統(tǒng)計(jì)函數(shù)，用以計(jì)算數(shù)組或單元格區(qū)域中數(shù)字項(xiàng)的個(gè)數(shù)；MIN為最小值函數(shù)，用以計(jì)算參數(shù)的最小值；MAX為最大值函數(shù)，用以計(jì)算參數(shù)的最大值；AVERAGE為平均值函數(shù)，用以計(jì)算參數(shù)的算術(shù)平均值；STDEV為標(biāo)準(zhǔn)偏差函數(shù)（或者稱(chēng)為均方差），用以計(jì)算參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差；NORMSDIST為正態(tài)分布函數(shù)，用以計(jì)算參數(shù)的正態(tài)分布值。以上函數(shù)均為Excel內(nèi)置函數(shù)。利用上述幾組Excel公式可以方便精確的求出混凝土試塊的組數(shù)n、最小值、最大值、平均值、均方差、及離差系數(shù)和強(qiáng)度保證率。
　　當(dāng)然，具體操作時(shí)，可以根據(jù)具體情況靈活應(yīng)用，總的目的就是利用Excel計(jì)算混凝土的強(qiáng)度各項(xiàng)指標(biāo)。下面就以筆者的一個(gè)計(jì)算實(shí)例來(lái)做說(shuō)明（見(jiàn)下表），因?yàn)槲矣肳ord來(lái)表述Excel的內(nèi)容，故而在表格的第一行添上列標(biāo)如A、B、C、D等，用來(lái)表示第A列、B列、C列、D列等；在表格的第一列添上列行號(hào)如1、2、3、4、5等，用來(lái)表示第1行、第2行、第3行、第4行、第5行等。
　　在Excel表格中輸入如下表格及數(shù)據(jù)（行號(hào)及列號(hào)欄不必輸入，這里是用Word來(lái)表述Excel的內(nèi)容，為方便敘述而特意加上的），即可計(jì)算混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)，計(jì)算構(gòu)成如下：
　　在B23單元格中輸入公式“=COUNT(C4:C21,F4:F20)”確定后即可求得組數(shù)為35；
　　在B24單元格中輸入公式“=MIN(C4:C21,F4:F20)”確定后即可求得最小值為12.30；
　　在B25單元格中輸入公式“=MAX(C4:C21,F4:F20)”確定后即可求得最大值為18.70；
　　在B26單元格中輸入公式“=AVERAGE(C4:C21,F4:F20)”確定后即可求得平均值為16.07；
　　在B27單元格中輸入公式“=STDEV(C4:C21,F4:F20)”確定后即可求得均方差為1.65；
　　在B28單元格中輸入標(biāo)準(zhǔn)值，C10的標(biāo)準(zhǔn)值為10.0；
　　在B29單元格中輸入公式“=C27/C26”確定后即可求得離差系數(shù)為0.10；
　　在B30單元格中輸入公式“=1-NORMSDIST(C4:C21,F4:F20)”確定后即可求得離差系數(shù)為100%；
　　在A3單元格中輸入的為混凝土強(qiáng)度指標(biāo)的分析結(jié)論,這里是的強(qiáng)度保證系數(shù)用查表法得出,實(shí)際上用函數(shù)計(jì)算更為方便。
　　下面為計(jì)算例表和混凝土強(qiáng)度保證率曲線圖表。
　　 
　　行列號(hào) A B C D E F
　　1 周家箐水庫(kù)樞紐工程混凝土砌石重力壩單位工程C10砼強(qiáng)度檢驗(yàn)計(jì)算
　　2 取樣單位：馬龍通達(dá)建筑建材實(shí)業(yè)有限公司
　　3 序號(hào) 取樣部位 28天抗壓強(qiáng)度（MPa） 序號(hào) 取樣部位 28天抗壓強(qiáng)度（MPa）
　　4 1 ▼2007.50～▼2008.10 18.40 19 ▼2018.50～▼2019.70 17.20
　　5 2 ▼2007.50～▼2008.10 16.80 20 ▼2018.50～▼2019.70 17.50
　　6 3 ▼2008.80～▼2010.0 18.10 21 ▼2019.70～▼2020.90 16.40
　　7 4 ▼2008.80～▼2010.0 16.80 22 ▼2019.70～▼2020.90 16.00
　　8 5 ▼2008.80～▼2010.0 17.60 23 ▼2020.90～▼2022.10 14.50
　　9 6 ▼2010.0～▼2011.20 15.90 24 ▼2022.10～▼2023.30 17.00
　　10 7 ▼2010.0～▼2011.20 15.90 25 ▼2023.30～▼2024.50 17.30
　　11 8 ▼2010.0～▼2011.20 17.80 26 ▼2026.90～▼2028.10 14.60
　　12 9 ▼2011.20～▼2012.50 17.40 27 ▼2028.10～▼2029.30 12.30
　　13 10 ▼2011.20～▼2012.50 18.70 28 ▼2029.30～▼2030.50 15.10
　　14 11 ▼2013.70～▼2014.90 15.60 29 ▼2030.50～▼2031.70 14.20
　　15 12 ▼2014.70～▼2014.90 16.60 30 ▼2031.70～▼2032.90 14.10
　　16 13 ▼2014.90～▼2016.10 18.40 31 ▼2032.90～▼2034.10 13.00
　　17 14 ▼2014.90～▼2016.10 16.80 32 ▼2034.10～▼2035.30 13.70
　　18 15 ▼2016.10～▼2017.30 14.80 33 ▼2035.30～▼2036.50 13.50
　　19 16 ▼2016.10～▼2017.30 16.80 34 ▼2036.50～▼2037.70 14.30
　　20 17 ▼2017.30～▼2018.50 17.30 35 ▼2037.70～▼2038.90 15.60
　　21 18 ▼2017.30～▼2018.50 16.60   
　　22      
　　23 組數(shù)n 35
　　24 最小值
　　12.30
　　25 最大值
　　18.70
　　26 平均值
　　16.07
　　27 均方差
　　1.65
　　28 標(biāo)準(zhǔn)值
　　10.0
　　29 離差系數(shù)
　　0.10
　　30 保證率
　　100.00
　　31 砼強(qiáng)度分析：C10砼取樣35組，=12.3MPa，=18.7MPa，=16.07MPa，=1.65MPa，=0.10，根據(jù)《水工砼施工規(guī)范》（SDJ207-82）：/=10/16.07=0.62，查附圖3.1得強(qiáng)度保證率為100%。=0.10<0.14，=100%>80%，符合《水工混凝土施工規(guī)范》SDJ207-82及《水利水電工程砼拌和物質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》的要求。
　　《水工砼施工規(guī)范》(SDJ207-82)中的附圖3.1
　　混凝土強(qiáng)度保證率曲線
　　另?yè)?jù)武警水電二支隊(duì)蓮湖泵站指揮所的錢(qián)啟立在《利用Excel計(jì)算混凝土的強(qiáng)度保證率》一文中介紹：他曾用類(lèi)似的方法計(jì)算的混凝土強(qiáng)度保證率,并和用傳統(tǒng)方法求得的強(qiáng)度保證率相對(duì)照，兩者都正確無(wú)誤。例如，他在廣東省東江——深圳供水改造工程蓮湖泵站出水流道混凝土施工中共取C20試塊63組，其中等于31.1MPa，等于3.12，等于0.10，等于0．643，查《水工砼工規(guī)范)SDJ207—82附圖（混凝土強(qiáng)度保證率曲線）�；炷�土強(qiáng)度保證率為99％。用Excel計(jì)算混凝土強(qiáng)度保證率為99.982％；再如，他部在蓮湖泵站出水池混凝土施工中共取C20試塊107組，其中等于27.0MPa，等于3.32，等于0.123，等于0.741。查《水工混凝土施工規(guī)范)SDJ207—82附圖，混凝土強(qiáng)度保證率約為98.3％，用Excel計(jì)算混凝土強(qiáng)度保證率98.215％。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，雖然查表法可以得到能夠基本滿足精度要求的正確結(jié)果，但利用Excel計(jì)算則方便精確得多。
　　以上實(shí)例說(shuō)明，利用Excel計(jì)算出的混凝土強(qiáng)度指標(biāo)，要比用查表法得出的結(jié)果準(zhǔn)確得多，同時(shí)省去了煩瑣的查表過(guò)程。
　　3其他
　　當(dāng)混凝土試塊組數(shù)大于等于5組而小于30組時(shí)，按照《水閘施工規(guī)范》（SL27—91）及《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》（SL176—2007）的要求評(píng)定，即當(dāng)試塊組數(shù)小于5組時(shí)按照《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ107—87）的要求評(píng)定，這時(shí)不需要計(jì)算強(qiáng)度保證率．但仍可以利用Excel建立公式以方便計(jì)算。這里不再贅述。
　　4結(jié)語(yǔ)
　　求混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)，對(duì)廣大從事水利水電工程建設(shè)的技術(shù)人員，特別是進(jìn)行混凝土質(zhì)量控制的人員并不陌生。利用計(jì)算機(jī)辦公軟件MicrosoftExcel2003（或97、2000、2003、2007、2010等）計(jì)算混凝土強(qiáng)度指標(biāo)是一種較為精確、快捷的方法。
　　參考文獻(xiàn)
　　［1］中華人民共和國(guó)水利電力部．SDJ207—82《水工混凝土施工規(guī)范》．北京：水利電力出版社.
　�。�2］《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》（SL176—2007）：水利水電出版社(2007-10出版)
　　［3］錢(qián)啟立.《利用Excel計(jì)算混凝土的強(qiáng)度保證率》（珠江現(xiàn)代建設(shè),2003年8月第4期）