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浅析混凝土立方体抗压强度测量不确定度评定 | |
作者:李鹏,赵… 文章来源:中国论文联盟 点击数 更新时间:2013/9/28 22:04:05 文章录入:web13741 责任编辑:web13741 | |
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【摘 要】水利工程检测过程中,混凝土立方体抗压强度的检测非常普遍,根据检测数据进行统计分析、试件尺寸偏差及仪器设备自身等实际情况,进行类别判定,通过各因素不确定度评定,合成、扩展,得到混凝土立方体抗压强度不确定度,对混凝土立方体抗压强度可信度具有指导意义。 1. 引言 测量不确定度(uncertainty of measurement),它是表征合理地赋予被测量值的分散性,是与测量结果相联系的参数;即为测量结果给出的被测量的估计值的可能误差的量度。水利工程检测过程中,混凝土立方体抗压强度的检测非常普遍,根据检测数据进行统计分析、试件尺寸偏差及仪器设备自身等实际情况,评定出混凝土立方体抗压强度不确定度,对混凝土立方体抗压强度可信度具有指导意义,本文结合本检测机构的实际情况,对混凝土立方体抗压强度的不确定度进行评定。 2. 引起不确定度的各种因素 混凝土立方体抗压强度结果的获得,是将混凝土立方体抗压试件放置于压力试验机上,通过压力试验机以一定速度的持续加压,直至混凝土立方体试件破坏,所得到的试验结果。检测试验室依据试验规范所控制的环境温度,对混凝土立方体抗压试验结果的影响可忽略不计。影响混凝土立方体抗压强度的不确定度主要因素包括:测量人员在同条件下进行重复测量引入的标准不确定度;试件尺寸偏差引入的标准不确定度;测量设备引入的标准不确定度。 3. 数学模型 将混凝土立方体抗压强度的计算公式作为数学模型,即: fcp =F A(1) 式中:fcp ——抗压强度,单位MPa(N/mm2); F—— 破坏荷载,单位 N; A——试件承压面积,单位mm2。 4. 各个不确定度分量评定 通常评定不确定度有两种方法: A类评定:用对观察列进行统计分析的方法,来评定标准不确定度。亦即采用统计方法进行的标准不确定度估计(通常采用重复测量)。 B类评定:用不同于对观察列进行统计分析的方法,来评定标准不确定度。可根据其他信息的标准不确定度估计。这些信息可能来自过去的经验、校准证书、生产厂的技术说明书、手册、出版物、常识等。 将影响混凝土立方体抗压强度因素分类见表1: 4.1 A类不确定度评定。 检测数据统计分析。 将同一盘混凝土拌合均匀,成型150 mm×150 mm×150mm混凝土立方体抗压试件10个,标准养护28天,由同一个检测人员按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行立方体抗压强度检测、计算结果见表2: 依据贝塞耳公式,计算单次测量测量结果的估计标准偏差,即试验标准偏差: s(f) =ni=1(fi-)2 n-1=3.55MPa(2) 单次测量的标准不确定度:u(f)=s(f) =3.55MPa (3) 平均值的标准偏差: s () = s(f) n= 1.12MPa (4) 平均值标准不确定度:u = s ()= 1.12MPa (5) 4.2 B类不确定度评定 4.2.1 试件尺寸偏差引入的标准不确定度 由于试件尺寸与公称尺寸之差不超过1mm,抗压强度按公称尺寸计算,视混凝土立方体试件边长的偏差为±1mm。 对于偏差为±a的影响量x的不确定度 u(x)为: u(x)=a k (6) 边长尺寸出现在区间 d±1mm(a=1mm)内各点的概率相等,即直径误差分布为均匀分布,所以其包含因子k = 3。试件尺寸 d的测量不确定度u(d)为: u(d)=a k=13=0.577 mm(7) 试件抗压强度 f对试件边长 a 的灵敏系数cd =αfαd 可以通过对式(1)求偏导数得到: cd =αfαa=- F2a3=2 fa MPa/mm (8) 取 f=,a 取公称尺寸150mm,代入上式中得: cd=0.74(MPa/mm) |
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