混凝土标准芯样抗压强度的测量不确定度分析.pdf

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1、混凝土标准芯样抗压强度的测量不确定度分析陈佳佳，郑述洲(汕头市工程质量检验测试中心，广东汕头515000)摘要：表征合理地赋予测量之值的分散性、与测量结果相联系的参数称为测量不确定度。测量不确定度是对测量结果的可疑程度进行量化，不确定度越小，则测量结果可信程度越大。混凝土标准芯样是用钻芯机从结构中钻取的公称直径为100mm、高径比为1：1的混凝土圆柱体试件，混凝土标准芯样抗压强度试验是在压力试验机上，将芯样压至破坏，芯样的抗压强度值(‰．。)即芯样破坏时的最大压力所对应的强度值，是推定结构混凝土强度

2、的重要指标。以下根据《测量不确定度评定与表示》·JJFl059—1999、对某花园商住楼一设计强度等级为C25的混凝土构件钻取的一个芯样的抗压强度(‰～)测量结果的不确定度进行评定。分析中考虑了仪器设备、人为因素及修约等影响因素。关键词：测量不确定度；混凝土标准芯样；抗压强度中图分类号：1'U502+．4文献标识码：B文章编号：1672一加11(2010)06—0015—021检测结果(1)检测依据。《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／TS0081—2002，《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CE

3、CS03—2007。(2)检测结果。在游标卡尺读取的芯样直径D为098．9mill。在NYL一2000型压力试验机0—400kN档上读取的最大压力值F。．为200．0kN。2测量模型依据《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03—2007，混凝土芯样抗压强度的计算公式为：厶．。=只／,4(1)式中A=仃D2“，即厶．。=4F,／刀∥(2)式中厶．。一芯样试件的混凝土抗压强度值(MPa)；凡一为压力试验机上读取的最大压力值(N)；D一为芯样试件的平均直径(mm)。芯样抗压强度的最佳估计值：4F厶．=

4、专一260(MPaear26．Pa)厶·2万4【)3不确定度主要来源和分析混凝土标准芯样的抗压强度的主要构成分量包括：压力值测量引入的标准不确定度u，，芯样直径测量引入的标准不确定度U。，强度修约标准不确定度u。。4方差和灵敏系数?j(1)混凝土标准芯样的抗压强度不确定度可由下式表示‘’。蜘)=砉【差M¨(3)式中：毛=F、D、S、；i=1，2，3。(2)由于各分量之间是相互独立彼此不相关的，则混凝土标准芯样的抗压强度合成相对标准不确定度为：u。2．，帆．。)=C2(F)U，．，2+c2(D)／／,

5、～2+c2(s)吣．，2(4)对于灵敏系数C(F)和c(D)，可把式(2)代入式(3)后通过偏微分求解；而灵敏系数C(S)可设其为l。对式(2)关于F、D求微偏分，可得：妮∥每,'ffl．1F一筹1．1dD仃整理可得：吮∥箬了dF一2dD箸即d}：。?。dF、dDl。．。。l‘D则式中的灵敏系数为：C(F)=1，C(D)=一25相对标准不确定度分量评定5．1压力值测量引入的相对标准不确定度(1)NYL一2000型压力试验机检定给出其相对扩展不确定度为：U。=0．4％，包含因子K=2，则其相对标准不确

6、定度：H'FI,r：0—．4i0一％：0．20％；(2)NYL一2000型压力试验机又是借助于O．3级标准测力仪进行校准的，该校准源的不确定度为0．3％，k=2，则其标准相对不确定度为：H尼．，：Q学：0．15％；(3)操作人员读取NYL一2000型压力试验机示值时，引入的不确定度与试验机的分度值有关，在0—400kN量程上，1分度为1kN，而操作人员一般可估读到±0．2个分度即±0．2kN，认为属均匀分布，则相对其标准不确定度为：％：半：±0．12kN．√3对于本例芯样破坏于200．0kN处，则其

7、相对标准不确定度为：‰，=揣×100％-o．06％H卧。丽×刈‘鉴于压力试验机校准源、操作人员读取试验机压力示值这3个不确定度分量彼此独立不相关，则可合成为：?“，．，=以U了FI了／i／'F2—瓦了?“，．，=√．，‘+．r‘+Ⅱ丹．，‘。、厄面丽—百币丽‘百丽*0．26％5．2芯样直径测量引入的相对标准不确定度(1)芯样直径测量所用的游标卡尺，其校准测量的示值极限误差为o．02mm，属均匀分布，则其校准引入的标准不确定度为：％：主％里：±0．012mm。_3(2)由试验人员测量引起的标准不确定度

8、在满足重复性条件的统计控制状态下，按照实验室以往的测量数据和经验，操作人员测量直径的不确定度在95％置信度下为0．02mm，按照《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03—2007规定测量2次，k=2，则由重复性引入标准不确定度分量为：U02：主笔望：±o．014mm。√2鉴于两个测量不确定度分量彼此独立不相关，所以混凝土芯样直径的测量标准不确定度可合成为：uD=／uDl2+“m。≈,／o．0122+0．014。≈0．018mm本例在游标卡尺读取的芯样直径D为(I)