水泥抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果不確定度的評(píng)定

1. 概述

1.1 檢測(cè)方法：依據(jù)GB/T 17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法》（ISO法）

1.2 環(huán)境條件：

   成型室溫度(20±2)℃，相對(duì)濕度不低于50%；

   養(yǎng)護(hù)箱溫度(20±1)℃，相對(duì)濕度不低于90%；

   試體養(yǎng)護(hù)池水溫：(20±1)℃。

1.3 使用的主要儀器設(shè)備：

   水泥膠砂攪拌機(jī)，水泥膠砂振實(shí)臺(tái)，全自動(dòng)養(yǎng)護(hù)箱，WE-300液壓式萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)(示值相對(duì)誤差不超過(guò)±1.0%，示值相對(duì)變動(dòng)性不超過(guò)1.0%)。

1.4 評(píng)定結(jié)果的使用

   在符合上述條件下，水泥抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果可使用本不確定度的評(píng)定方法。

2. 水泥抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果的不確定度來(lái)源

2.1 抗壓試驗(yàn)機(jī)示值引入的不確定度。

2.2 從水泥取樣，樣品制備，稱樣，ISO標(biāo)準(zhǔn)砂，加水量，膠砂攪拌機(jī)，振實(shí)臺(tái)，三聯(lián)試模，刮模，養(yǎng)護(hù)及環(huán)境條件，抗壓夾具等諸因素的影響引入的不確定度。

3. 數(shù)學(xué)模型

   （1）

式中， — 一組抗壓試驗(yàn)的最終檢驗(yàn)結(jié)果，MPa；

 — n塊試體抗壓強(qiáng)度的算術(shù)平均值，MPa；

n — 一組抗壓試驗(yàn)的試體塊數(shù)，n=6；

δR_c — 由2.2款所述諸因素的影響所引入的對(duì)一組抗壓試驗(yàn)的檢驗(yàn)結(jié)果的“零修正”，MPa。

4. 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

4.1 輸入量 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u 的評(píng)定

根據(jù)抗壓強(qiáng)度的計(jì)算公式：

    R_ci=F_ci/A=F_ci/1600                                                      （2）

式中，F(xiàn)_ci — 水泥試體抗壓試驗(yàn)破壞時(shí)的最大荷載，N；

       A — 水泥試體受壓部分面積，mm²（40mm×40mm=1600mm²）；      

 R_ci — 水泥試體抗壓強(qiáng)度值，MPa。

   （注：實(shí)際使用的抗壓夾具偏離技術(shù)要求和A的標(biāo)準(zhǔn)值的影響，歸入了2.2款所述的諸因素的影響。）

    根據(jù)計(jì)量檢定部門(mén)給出的檢定證書(shū)，抗壓試驗(yàn)機(jī)的示值相對(duì)誤差不超過(guò)±1.0%，示值相對(duì)變動(dòng)性不超過(guò)1.0%。則示值相對(duì)誤差分散區(qū)間的半寬λ=1.0%，按均勻分布：

抗壓試驗(yàn)機(jī)的示值相對(duì)變動(dòng)性不超過(guò)1.0%，相當(dāng)于重復(fù)性限r(nóng)=1.0%，按重復(fù)性限r(nóng)求其標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：

抗壓試驗(yàn)機(jī)示值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度 urel(Fci)為：

令(2)式中（1/1600）=a，則由（2）式可得R_ci的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

R_ci取其最佳估計(jì)值即其算術(shù)平均值 ，則有

u(R_ci)=0.68%×

而

所以

4.2 輸入量抗壓強(qiáng)度的“零修正”δR_c的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(δR_c)的評(píng)定

輸入量δR_c的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源主要是2.2款所述諸因素的影響，采用A類方法進(jìn)行評(píng)定，通過(guò)重復(fù)性試驗(yàn)可以得到實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s。

對(duì)編號(hào)為01的水泥進(jìn)行10組抗壓試驗(yàn)，得到測(cè)量列如表1所示。

表1 

實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s用塞爾公式計(jì)算,可以得到3天抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s_3d和28天抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s_28d。

s_3d=0.468MPa                    s_28d=0.637MPa

除編號(hào)01的水泥樣品外，同樣選擇編號(hào)02～05的4個(gè)水泥樣品分別進(jìn)行10次重復(fù)性試驗(yàn)，共得到5個(gè)測(cè)量列，每個(gè)測(cè)量列分別按上述方法計(jì)算得到實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差如表2所示。合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差s_p按下式計(jì)算：

3天和28天的合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差也列于表2。

表2

所以3天抗壓強(qiáng)度的“零修正”δRc的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

         u(δRc)=s_p1=0.401MPa

28抗壓強(qiáng)度的“零修正”δRc的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

         u(δRc)=s_p2=0.484MPa

5.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定　

由數(shù)學(xué)模型（1）式可得

靈敏系數(shù)：　C₁=1  　C₂=1  

5.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

   1）抗壓試驗(yàn)機(jī)示值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 ：

   2）由δRc引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 ：

5.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 的評(píng)定

   由于各分量相互獨(dú)立，故有：

   以WT8003編號(hào)水泥為例：

   3天抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果 =22.1MPa，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

   28天抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果 =40.2MPa，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

6.擴(kuò)展不確定度 U的評(píng)定

WT8003編號(hào)水泥：

   3天抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果 =22.1MPa的擴(kuò)展不確定度為：

 k=2

   28天抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果 =40.2MPa的擴(kuò)展不確定度為:

 k=2

7.不確定度報(bào)告

WT8003編號(hào)水泥3天抗壓強(qiáng)度 =22.1MPa的擴(kuò)展不確定度為 U_3d=0.8MPa，28天抗壓強(qiáng)度 =40.2MPa的擴(kuò)展不確定度為U_28d =1.0MPa，所給出的擴(kuò)展不確定度都是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含因子k=2得到的。

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