石材干燥弯曲强度不确定度的分析评定

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1、广东建材2011年第6期检测与监理石材干燥弯曲强度不确定度的分析评定邵珊1,2胡涛h2(1广州市建筑材料工业研究所有限公司；2广州市建筑材料及构件检测技术与评价重点实验室)摘要：本文分析了石材干燥弯曲强度试验中不确定度的影响阕素，通过对各不确定度分量的计算，给出了扩展不确定度以及分析结果，为提高测量结果的准确性提供指导。关键词：石材：干燥弯曲强度；不确定度1前言弯曲强度是评定石材质量的重要力学性能指标。本文根据JJFl05—1999《测量不确定度评定与表示》和GB／T9966．2-2001《天然饰面石材试验方法第2部分：干燥、水饱和弯曲强度试验方法》，对石材干燥弯曲强度

2、检测结果的不确定度进行分析评定。2测量方法2．1测量对象尺寸规格为350mmXlOOmm×30mm的天然大理石建筑板材。2．2测量仪器万能材料试验机：测量范围O～500kN。数显卡尺：测量范围O～150mm，分度值为0．Olmm。钢直尺：测量范围O---300mm，分度值为lmm。2．3测量依据GB／T9966．2-2001《天然饰面石材试验方法第2部分：干燥、水饱和弯曲强度试验方法》。2．4测量环境条件本试验在25℃环境条件下进行。2．5操作过程按照标准GB／T9966．2-2001，采用尺寸偏差和外观质量均合格的同一批石材中随机抽取5块试样，将试样置于(105±2)

3、℃的干燥箱干燥24h后，放入干燥器中冷却至室温。调节支架下支座之间的距离为300ram，调节上支座之间的距离为150mm，按照试样上标记的支点位置将试样装饰面朝下放在上下支架之间，以每分钟(1800±50)N的速率对试样施加荷载至试样破坏，记录试样破坏载荷值F，精确到ION。用游标卡尺测量试样断裂面的宽度K和厚度H，精确到0．1mm。测量结果见表1。袁1宽度K厚度H跨距L破坏荷载干燥弯曲强度试件编号(mm)(ram)(mm)F(N)P。(MPa)199．829．6300557014．32100．329．7300548013．93100．129．4300564014．74

4、100．229．5300573014．8599．929．6300588015．1平均值100．129．6300566014．63数学模型P：!圣￡圣生曹，4×K×H式中：Pr干燥弯曲强度，MPa；F-—一试样破坏荷载，N；L——下支座支点间距离，mm；K——试样宽度，mm；H——试样厚度，mm。根据上述公式，在检测过程中不确定度有以下方面：(1)破坏荷载引入的不确定度u。，(F)；(2)石材试样宽度重复测量引入的不确定度u。。(K)；(3)石材试样厚度重复测量引入的不确定度u。。(H)：(4)跨距调节引入的不确定度u。，(L)；(5)游标卡尺引入的不确定度u，。，(C)

5、；(6)干燥弯曲强度的重复测量引起的不确定度u。。(即。其中：(2)、(3)和(6)属于A类标准不确定度，(1)、(4)和(5)属于B类标准不确定度。4不确定度评定4．1破坏荷栽引入的不确定度u叫(F)破坏荷载F的不确定度来源于仪器校准的不确定度u。，(F。)、加荷速度对压力的不确定度U。。(F9和读数不确定度u。，(F3)三个方面。一23—检测与监理广东建材2011年第6期4．1．1万能材料试验机校准的不确定度u一(F，)该万能材料试验机的检定证书上标明示值误差不确定度为u=O．596，k=2，故该试验机的校准不确定度为：k1(FI)=O．5％／2=0．25％4．1．

6、2加荷速度对压力的不确定度uld(F：)标准要求加荷速度为每分钟(1800士50)N，假设符合均匀分布，所以加荷速度对压力的不确定度为：u。1’(F2)=50／、／丁=28．87N其标准相对不确定度为Urel①2)=28．87／5660=0．51％4．1．3读数不确定度％(F，)由于万能试验机可数据采集，检测人员读数引入的相对不确定度为：u。l(F9=O因此，破坏荷载测量的相对标准不确定度为：Urel(F)=、v／Urel(F1)。+Urel(F2)‘+Urel(F3)2=、／0．0025。+0．0051‘=O．568％4．2石材试样宽度测量引入的不确定度uAK)石材试

7、样宽度不确定度主要包括游标卡尺示值误差导致的不确定度和重复测量所引入的不确定度两部分。4．2．1游标卡尺示值误差导致的不确定度uAK，)试验所用游标卡尺的检定证书上标明，该卡尺的测量不确定度为u=0．01mm，k=2，故游标卡尺的标准不确定度为：u。1(K1)=u，。l(C)=0．01／2=0．005mm4．2．2重复测量所引入的不确定度uId(K2)宽度平均值蟊=100。lmm宽度平均值标准差S(K)==谵导-o．0949mm重复测量所引入的不确定度为：u。1(K2)=0．0949mm由于游标卡尺示值误差和重复测量两分量不相关，所以石材