M10砂浆立方体抗压强度测量结果的不确定度评定.pdf

7 1 前言 任何测量均存在不同程度的测量误差，由于误差的 存在，使得测量结果具有一定程度的不确定性。而不确定 度是评价测量质量的一个新概念， 是表达测量结果具有 分散性的一个参数，它是被测量的真值在某个量值范围内 的一个评定，它是误差的数值指标， 其值愈小， 表示测 量结果的可信赖程度愈高；用不确定度评定测量结果的误 差，其中包含了各种来源不同的误差对结果的影响， 而 它们的计算又反映了这些误差所服从的概率分布规律， 这将更准确地表达测量结果的可靠程度，因而测量结果包 括不确定度的表达，测量结果才是完整的和有意义的。 测量不确定度的来源归纳为对被测量的定义不完善； 实现被测量的定义的方法不理想；抽样的代表性不够，即 被测量的样本不能代表所定义的被测量；对测量过程受环 境影响的认识不周全， 或对环境条件的测量与控制不完善； 对模拟仪器的读数存在人为偏移；测量仪器的分辨力或鉴 别力不够；赋予计量标准的值或标准物质的值不准；引用 于数据计算的常量和其他参量不准；测量方法和测量程序 的近似性和假定性；在表面上看来完全相同的条件下，被 测量重复观测值的变化。上述的来源，基本上概括了实践 中所遇到的情况。测量不确定度一般来源于随机性和模糊 性。前者归因于条件不充分，而后者则归因于事物本身概 念不明确。 2 试验过程概述 本文以测量强度等级为 M10 的建筑砂浆立方体抗压 强度试验为实例， 说明试验过程的基本方法和要求。 建筑砂浆立方体抗压强度试验测量方法的依据 为建筑砂浆基本性能试验方法标准（JGJ/T70- 2009），测量不确定度的评定方法依据为测量不确定 度评定与表示（JJF1059-1999）；试验条件：试验 温度为 20 5，相对湿度为 60，试验设备为液 压式压力试验机 CDT305，检定证书给出为一级试验机 （载荷示值相对最大允许误差为 1）； 被测对象为 70.7mm70.7mm70.7mm 砂浆立方体试块，测量数 量为试件数量 90 个；砂浆设计强度为 M10，检测目标为 砂浆立方体抗压强度 f。 试件制作要求：按设计配合比将拌制好的砂浆一 次性装满砂浆试模，采用人工插捣成型；试件制作后在 205的环境下静置 242h，对试件进行编号、拆模； 试件拆模后立即放入温度为 202，相对湿度为 95% 以上的标准养护室中养护；从搅拌加水开始计时，标准养 护龄期为 28 天。 抗压强度试验时，对试件连续而均匀地加荷，加荷 速度约为 1500N/s，直至试件破坏，然后记录破坏荷载 N， 通过计算得到砂浆立方体抗压强度 f。 3 不确定度分量的评定 抗压强度试验结果见表 1。 表 1 重复性试验测量结果 序号试件边长ab/mm抗压强度,MPa 1-170.770.715.7 1-270.770.714.8 1-370.770.711.4 1-470.770.713.6 1-570.770.711.2 1-670.770.712.2 1-770.770.715.9 1-870.770.712.8 1-970.770.713.7 1-1070.770.717.1 M10 砂浆立方体抗压强度测量结果的不确定度评定 Evaluate uncertainty of compressive strength of M10 mortar cube 杨 震（广州华跃电力工程设计有限公司，广东 广州 510630） 摘 要：通过对砂浆立方体抗压强度试验测量中的不确定度来源的分析，评定了测量结果的不确定度。此方法可供相 关检测试验室工程技术人员参考使用。 关键词：砂浆；抗压强度；不确定度 Abstract：The uncertainty of the result of measurement can be evaluated through analyzing the origin of uncertainty in the compressive strength test and measurement of mortar cube.This method can be used as a reference by the related engineers and technical personnel working in the testing labs. Key words：mortar；compressive strength；uncertainty 中图分类号：TU502 文献标识码：B 文章编号：1003-8965(2016)06-0007-03 检验与认证 万方数据 8 1-1170.770.716.0 1-1270.770.715.8 1-1370.770.716.9 1-1470.770.714.2 1-1570.770.714.2 1-1670.770.716.2 1-1770.770.712.0 1-1870.770.715.7 1-1970.770.712.2 1-2070.770.713.1 1-2170.770.717.5 1-2270.770.712.8 1-2370.770.715.5 1-2470.770.717.2 1-2570.770.716.4 1-2670.770.714.5 1-2770.770.714.6 1-2870.770.717.3 1-2970.770.711.4 1-3070.770.715.2 1-3170.770.718.4 1-3270.770.716.2 1-3370.770.714.7 1-3470.770.712.5 1-3570.770.716.1 1-3670.770.715.5 1-3770.770.717.5 1-3870.770.713.5 1-3970.770.719.2 1-4070.770.716.4 1-4170.770.718.4 1-4270.770.715.1 1-4370.770.716.5 1-4470.770.714.0 1-4570.770.717.2 1-4670.770.714.0 1-4770.770.716.6 1-4870.770.716.7 1-4970.770.712.5 1-5070.770.712.4 1-5170.770.718.1 1-5270.770.712.8 1-5370.770.712.0 1-5470.770.714.3 1-5570.770.715.0 1-5670.770.714.7 1-5770.770.712.7 1-5870.770.714.5 1-5970.770.717.2 1-6070.770.716.4 1-6170.770.715.8 1-6270.770.713.5 1-6370.770.715.2 1-6470.770.712.2 1-6570.770.713.1 1-6670.770.713.9 1-6770.770.711.8 1-6870.770.713.7 1-6970.770.713.1 1-7070.770.716.8 1-7170.770.711.4 1-7270.770.714.1 1-7370.770.715.6 1-7470.770.716.2 1-7570.770.710.4 1-7670.770.713.6 1-7770.770.712.6 1-7870.770.712.5 1-7970.770.714.6 1-8070.770.712.4 1-8170.770.711.8 1-8270.770.711.2 1-8370.770.712.4 1-8470.770.712.1 1-8570.770.716.8 1-8670.770.717.9 1-8770.770.720.8 1-8870.770.714.8 1-8970.770.711.5 1-9070.770.716.3 检验与认证 万方数据 9 数学模型 式中， 抗压强度； 最大力； 受压面积； rep重复性； 加荷速度对抗压强度的影响。 3.1 不确定度分项的评定 由砂浆立方体抗压强度测试数据可得，抗压强度平 均值、标准偏差 si 和相对标准偏差。 抗压强度平均值=14.6MPa 试验标准偏差按贝塞尔公式计算： =2.168 式中：=14.6MPa =0.229/14.6=1.568% 3.2 最大力 Fm的 B 类相对标准不确定度分项 的评定 试验机测力系统示值误差带来的相对标准不确定 度 1.0 级的压力试验机示值误差为 1.0%，按均匀分 布考虑 k=，则： 标准测力仪的相对标准不确定度 使用 0.3 级的标准测力仪对试验机进行检定，重复性 R=0.3%。可以看成重复性极限。则其相对标准不确定度 为： 计算机数据采集系统带来的相对标准不确定度 根据 GB/T22066-2008静力单轴试验机用计算机 数据采集系统的评定计算机数据采集系统引入的 B 类标 准不确定度为 0.210-2 最大力的相对标准不确定度分项 =0.620% 3.3 受压面积 S0的 B 类相对标准不确定度分项 的评定 测定原始受压面积时，混凝土试块的长和宽尺寸采 用公称面积，所以受压面积的不确定度不予考虑。 3.4 抗压速率影响带来的相对标准不确定度分项 由于试验采用微机伺服控制压力机试验，所以抗压 速率变化的影响不予考虑。 3.5 抗压强度相对合成不确定度 表 2 抗压强度的相对标准不确定度分项汇总 标准不确定度分项不确定度来源相对标准不确定度 urel(rep)测量重复性1.568% urel(Fm)最大力0.620% urel(S0)试样受压面积不予考虑 urel(Rmv)压缩