混凝土测区回弹值测量结果不确定度评定

测量不确定的大小是反映一个检测实验室的检测水平, 开展测量不确定度的评定可以使实验室主动查找不确定度产生的原因, 减少测量不确定度, 提高检测水平。

利用回弹仪检测水泥混凝土强度, 是施工企业对水泥混凝土构件的工程质量进行检测的重要手段之一, 作者长期从事交通工程质量检测, 结合国家有关测量不确定度评定要求, 对回弹仪检测水泥混凝土构件强度的不确定度进行评定, 以指导实验室对水泥混凝土质量的控制。

1 测量的基本要求

1.1 测量依据

依据JGJ/T 23—2001《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》。

1.2 测量方法

用回弹仪对混凝土试件进行测量。

1.3 测量标准

率定值为80±2, 混凝土抗压强度为10MPa~60MPa, 龄期为14d~1000d。

最大允许误差:±2读数误差:±0.5因温度、湿度对测量的影响很小, 可忽略不计。

1.4 被测对象

水泥砼试件。

1.5 环境条件

温度:30±2℃, 相对湿度不大于75%。

2 数学模型

式中:△R为回弹示值误差;RX为标准示值;RN为回弹示值。

3 输入量的标准不确定度评定

根据数学模型被测样品的不确定度将取决于输入量RX, RN的不确定度。

3.1 输入量RX的标准不确定度u (RX) 的评定

输入量RX的标准不确定度来源主要是回弹重复性测量引起的, 采用A类方法进行评定。

考虑到回弹仪最大允许误差、人员视差所引起的不确定度已包含在复现性条件下 (测量设备、环境条件、方法、测量时间、人员相同) 所得测量列的分散性中。取一定数量的测试值, 在相同温度下、用同一台回弹仪的重复性条件下连续独立测量16次, 得到一个测量列:

将回弹值上述记录回弹值中剔除3个最大值 (38、38、40) 和3个最小值 (30、30、30) , 剩余10个回弹值的平均值:

单次实验标准差:

平均值标准差:

自由度vx=n-1=9

3.2 输入量RN的标准不确定度u (RN) 的评定

输入量RN的标准不确定度主要由回弹仪测量的各类误差引起的, 它们引起的不确定度可采用B类方法进行评定。

3.2.1 回弹仪最大允许误差引起的不确定度u (RN1) 评定

根据其技术指标确定误差的区间半宽a1, a1=2

在区间内可以为服从均匀分布, 包含因子, 其相对不确定度

自由度vN1可根据公式

为相对不确定度, 即u (RN1) 的不可靠性, 当测量值落在-a1到+a1区间的概率较小, 估计趋于0.1, 则自由度vN1=50。

3.2.2 回弹仪读数误差引起的不确定度u (RN2) 评定

根据其技术指标确定最大误差的区间半宽a2, =a2=0.5

22=在区间内可以为服从均匀分布, 包含因子, 其相对不确定度

自由度vN2可根据公式

为相对不确定度, 即的u (RN2) 不可靠性, 当测量值落在a2-到+a2区间的概率较小, 估计趋于0.1, 则自由度vN2=50。

3.2.3 输入量RN的标准不确定度u (RN) 评定

由于以上二类不确定度各不相关, 相关独立, 所以:

4 合成标准不确定度

4.1 灵敏系数

数学模型:△R=RX-RN

4.2 标准不确定度分析一览表

标准不确定度见表2。

4.3 合成标准不确定度的估算

以上个输入分量之间互不关联, 按不确定度传播律, 某一检测点不确定度为:

依方程:

则:uc1.4 2

4.4 合成标准不确定度的有效自由度

5 扩展不确定度的评定

根据要求置信水平p=0.95, 有效自由度化整后取vef=50, 查t分布表得到扩展不确定度为:U95tp (veff) uc=t95 (50) ×1.42=2.01×1.42=2.85。

6 不确定度的报告

测量试件时, U=2.8 5, 有效自由度veff=50。

7 结语

通过对回弹法对混凝土强度测量不确定度的评定, 影响混凝土强度的主要因素是检测的重复性, 回弹仪的准确度、最大允许误差和读数的误差。当测量不确定度较大时, 及时找出试验中影响测量不确定的因素, 使检测结果更符合实际情况。

摘要：利用回弹仪测定混凝土强度是交通工程中评定混凝土质量的主要手段, 通过对其测量结果不确定的评定, 分析产生测量不确定度的因素与来源, 对各分量进行计算并作出评定, 以指导试验室对混凝土质量的控制。

关键词：回弹仪,测量,混凝土强度,不确定度,分析

参考文献

[1] JJF1059-1999, 测量不确定评定与表示[S].中国计量出版社.

[2] 常用测量不确定度评定方法及应用实例[S].中国计量出版社.