用Excel进行混凝土凝结时间的快速计算
摘要：利用电脑Excel进行混凝土凝结时间的快速计算，可以减
轻工作上的计算繁琐，提高工作效率和计算精度。
关键词：凝结时间、Excel、快速计算。
我们在日常的混凝土拌合物性能检测中，会遇到在检测混凝土凝结时间的计算上的繁琐，按照GB/T50080-2002标准方法进行计算，计算过程比较复杂，耗时也比较多，更容易在计算精度上产生误差，不利于提高工作效率。我们经过长时期的电脑的Excel进行混凝土凝结时间的快速计算，觉得方便简捷快速，现介绍如下，抛砖引玉以求得更加完善。
下面例举一组我们的测试的混凝土凝结时间的测定结果，表中的斜体数字是测定的原始数据，正体数字是Excel的计算值。表格外框的A、B、C……和1、2、3……是Excel里的定位。
我们就计算过程作简要的说明如下：
斜体数字是测定的原始数据，只要按照测定的原始数据结果输入就行了。
前面的Excel计算就比较方便进行设置，例如表中的F5我们可以设公式为“=D5－E5”，F6设为“=D6－E6”下同。G5设为“=F5/C5”，G6设为“=F6/C6”，下同。H5设为“（A5*60+B5）
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A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
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1 |
混凝土凝结时间测定计算 | |||||||||||
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2 |
加水 时间: |
8 |
时 |
51 |
分 |
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3 |
测定 时间 |
试针面积 |
贯入压力 |
贯入 阻力 |
时间 |
ln(fPR) |
ln( t) | |||||
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4 |
时 |
分 |
mm2 |
压力N |
底数N |
贯入压力N |
MPa |
mim | ||||
|
5 |
19 |
10 |
100 |
230 |
100 |
130 |
1.3 |
619 |
0.262 |
6.428 | ||
|
6 |
19 |
50 |
100 |
350 |
100 |
250 |
2.5 |
659 |
0.916 |
6.491 | ||
|
7 |
20 |
30 |
100 |
430 |
100 |
330 |
3.3 |
699 |
1.194 |
6.550 | ||
|
8 |
20 |
50 |
50 |
380 |
100 |
280 |
5.6 |
719 |
1.723 |
6.578 | ||
|
9 |
21 |
20 |
50 |
560 |
100 |
460 |
9.2 |
749 |
2.219 |
6.619 | ||
|
10 |
21 |
45 |
50 |
810 |
100 |
710 |
14.2 |
774 |
2.653 |
6.652 | ||
|
11 |
22 |
20 |
50 |
980 |
100 |
880 |
17.6 |
809 |
2.868 |
6.696 | ||
|
12 |
23 |
20 |
20 |
700 |
100 |
600 |
30.0 |
869 |
3.401 |
6.767 | ||
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13 |
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14 |
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15 |
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16 |
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17 |
A: |
6.404 | ||||||||||
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18 |
B: |
0.102 | ||||||||||
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19 |
r: |
0.991 | ||||||||||
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20 |
A+B*ln3.5 |
6.531 | ||||||||||
|
21 |
A+B*ln28 |
6.743 | ||||||||||
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22 |
初凝时间 |
686 |
| |||||||||
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23 |
终凝时间 |
848 |
| |||||||||
－（C2*60+E2）”，H6设为“（A6*60+B6）－（C2*60+E2）”，下同。ln(fPR)的计算我们用“返回给定数值的自然对数”，即用“LN”，如I5设为“LN（G5），I6设为“LN（G6），下同。ln( t)和上述一样，J5设为“LN（H5），J6设为“LN（H6），下同。这样就完成了表格上半部分的计算。
表格里下半部分的计算首先是涉及到线性回归方程式的计算。根据GB/T50080-2002标准的4.0.4中的第2条：“凝结时间宜通过线性回归方法确定，是将贯入阻力fPR和时间t分别取自然对数ln(fPR)和ln( t)，然后把ln(fPR)当作自变量，ln( t)当作因变量作线性回归方程式：ln( t)=A+B ln(fPR)”，我们利用电脑Excel作如下设定：
线性回归方程式ln( t)=A+B ln(fPR)中的A、B为线性回归系数，我们大家知道要呈线性回归，其要求相关系数r≥0.85,所以我们在表中增设有相关系数r这一栏,以便于同时验证所求线性回归方程式的相关系数r.
线性回归方程式ln( t)=A+B ln(fPR)中的A值即表格中的B17，我们用公式栏里的“通过一条线性回归拟合返回一个预测值”，即可选用函数“FORECAST”来完成计算，我们把B17设为“= FORECAST（I5：I12，J5：J12）”来得到A值的结果。
线性回归方程式ln( t)=A+B ln(fPR)中的B值即表格中的B18，我们用公式栏里的“返回经过给定数据点的线性回归拟合线方程的斜率”，即可选用函数“SLOPE”来完成计算，我们把B18设为“= SLOPE（I5：I12，J5：J12）”来得到B值的结果。
线性回归方程式的相关系数r 即表格中的B19，我们用公式栏里的“返回两组数值的相关系数”，即可选用函数“COPPEL”来完成计算，我们把B19设为“= COPPEL（I5：I12，J5：J12）”来得到相关系数r值的结果。
根据GB/T50080-2002标准的4.0.4中的第2条中的当贯入阻力为3.5Mpa时为初凝时间公式为：ts=e(A+Bln3.5), 当贯入阻力为28Mpa时为终凝时间公式为：te=e(A+Bln28),我们分别先计算A+B*ln3.5和A+B*ln28这两个指数值，即在表中我们用的D20和 D21，D20设为“B17+B18*LN（3.5）”, D21设为“B17+B18*LN（28）”，这样就可求得这两个指数值。
D22即为：ts=e(A+Bln3.5)，我们用“返回e的n次方”，即可选用函数“EXP”来进行计算，我们设D22为“= EXP（D20）”。同样D23即为：te=e(A+Bln28)，我们设D23为“= EXP（D21）”。
这样我们就通过Excel得到了混凝土的初凝时间和终凝时间的计算值，其计量单位mim，是我们根据GB/T50080-2002标准把凝结时间就很方便地可化为h：mim，并修约至5 mim即可。
表中的计算值的小数点位数较多，我们根据GB/T50080-2002标准条文说明中4.04中表2所示数据的小数点取位数,在表格设置过程中通过“减少小数位数”来完成设置，以便于和标准所示例表中小数保留位数相吻合。
通过上述Excel表格的设置，我们在试验中就可以非常方便地使用了，只要我们在上表中的斜体数字的地方，正确输入检测的原始数据，就可以将复杂的计算器的手工计算交给电脑处理，自动得到混凝土的初凝时间和终凝时间的计算值，即方便又快捷。
只要我们相对熟悉Excel的软件，会运用编辑计算公式，就可以根据自己所在单位的不同情况，设置不同类型的Excel的表格运用于我们的检测工作中去，化繁琐为简捷，提高工作效率。
注：此文发表在2008年第4期《浙江混凝土》
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