混凝土抗压强度检测结果的不确定度评定示例.doc

混凝土抗压强度检测结果的不确定度评定 一、概述： 混凝土的抗压强度是在规定加荷速率下，测试混凝土抵抗压力破坏的极限应力。 检测用混凝土试块的尺寸为150×150×150mmз，混凝土设计强度等级为C30。混凝土抗压强度的检验依据GB/T50080-2002《普通混凝土力学性能试验方法》进行。试验选用1500kN材料试验机，混凝土试块强度等级C30,加荷速度为0.3～0.5MPa/s。 测试过程如下：同一混凝土配比同时成型150×150×150mmз的混凝土试块18块，在规定标准养护条件下养护至28天后，取出测量混凝土试块的边长、不平度和不垂直度，边长测量时用量程为300mm，分度值为1mm的钢板尺测量，精确至1mm，当实测边长与公称边长之差小于1mm时，按公称尺寸进行计算，并且当不平度和不垂直度符合要求后，将符合要求的混凝土试块放置在材料试验机进行加荷试验，按规定的加荷速率进行加荷，直至混凝土破坏，记录混凝土破坏时的最大压力P，计算出混凝土的抗压强度。 二、混凝土抗压强度不确定度评定的数学模型 f= ＋δ 式中：δ--不均匀性因子 抗压强度不确定度的分量包括：面积引起的不确定度分量uA，压力测量不确定度分量up，样品不均匀性分量u(δ)，加荷速率引起的不确定度分量、样品的不平度和不垂直度引起的不确定度分量。由于试验在规定速率范围内进行，且对不平度和不垂直度有严格要求，混凝土试块成型前对每个试模都进行了测量，不符合要求的试模已经予以剔除。因此由加荷速率、不平度、不垂直度引起的不确定度分量可以忽略不计。 三、不确定度分量的计算 1．样品的不均匀性引起的不确定度 18块混凝土抗压强度的测量值分别为：42.2，44.1，40.2，42.6，41.6，44.3，42.4，44.2，45.8，41.8，46.0，45.6，40.7，43.8，40.4，44.5，44.6，39.7。 取18个测量值的平均值作为测量结果，则对不确定度采用A类评定，则： =43.03 2.面积引起的不确定度分量 混凝土的受压面积为正方体，实际测量时是测量试块的边长，两个边长的乘积即为受压面的面积。评定边长测量的不确定度如下所示： 2.1测量边长所用钢板尺的最大示值误差为±0.10mm，按B类评定，包含因子按均匀分布来取值，k=，因此由钢板尺的最大允差带来标准不确定度为： 相对标准不确定度是： 2.2读数引起的不确定度 该钢板尺量程为300mm，分度值为1mm，可以估读至0.5个分度值，即0.5mm，所测混凝土的边长为150mm，包含因子按均匀分布来取值k=，采用B类评定，则读数引起的不确定度为： 2.3数值修约引起的不确定度分量： 按GB/T50081-2002要求，试件各边长的尺寸的公差不得超过1mm，则置信区间半宽=0.5，数值修约引起的不确定度按B类评定，其包含因子按均匀分布来取值k=，修约引起的不确定度是： 由于边长测量所用的钢板尺的最大允差，人员读数和数值修约三个不确定度分量彼此无关，所以边长测量的相对标准不确定度为： 由于混凝土试块受压面的面积A为两个边长的乘积，两个边长的不确定度分量正相关，则面积的相对标准不确定度为 3.压力引起的不确定度分量 3.1试验机示值误差引起的不确定度 1500kN材料试验机检定合格，其示值误差小于±1.0%，按±1.0%计算，则置信区间半宽=1%，其包含因子按均匀分布来取值k=，则试验机的示值误差引入的不确定度按B类进行评定，其相对不确定度是： 3.2读数引起的不确定度 该试验机度盘量程为1500kN，分度值为5kN，可以估读至±0.2个分度值，即±1kN，置信区间半宽=1，所测混凝土试块对应的压力平均值为968kN，包含因子按均匀分布取值k=，采用B类评定，则读数引起的不确定度是： 由于试验机示值误差和读数引起的不确定度分量彼此无关，所以压力引起的相对不确定度为： 四、抗压强度的合成标准不确定度 按照抗压强度的数学模型，首先对面积和压力两个不确定度分量进行合成，则 抗压强度的标准不确定度为： 五、抗压强度的扩展不确定度 取包含因子k=2，则扩展不确定度为： U=2 =1.2MPa 六、测量结果的表示 混凝土的抗压强度测试结果为：（43.0±1.2）MPa，包含因子K=2或混凝土的抗压强度测试结果为： =43.0MPa，U=1.2MPa，K=2。 6