水泥胶砂抗折强度影响因素的不确定度分析

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1、水泥胶砂抗折强度影响因素的不确定度分析陈伟1．徐亦东1，朱才岳2(1．浙江大学宁波理工学院土木工程实验中心，浙江宁波315100；2．宁波蛟川构件有限公司，浙江宁波315221)摘要：为准确测定建筑材料抗折强度，以P·042．5普通硅酸盐水泥28d抗折强度为研究对象，考察了水泥胶砂从试件制备到抗折强度测定中的影响因素．通过实验和公式计算得到对水泥胶砂28d抗折强度有影响的因素从大到小依次为：密实方式不同2．10％，养护温度偏差2．07％，取样重复性读数偏差1．50％，荷载速度偏差1．33％。养护时间偏差1．03％．测试条件偏差1．Ol％。计算机数据偏差0．20％，试验过程中抗折强度的扩展不

2、确定度为7。70％。关键词：抗折强度；不准确度；影响因素Ak咖t：Forbuildingmaterialsbendingstrengthaccumcy，P·042．5cementischosentostudytheimpactfactorsofbendingstrength．ThediH．erentuncenainties0fimpactf如torsonbendingstren殍hareobtainedbyexpedment帅dcalculation．Thedeviationmtef而mthegreatesttothele硒tis：thickmethod2．10％，cu^ngtempera

3、ture2．07％，repeatabilityindications1．50％'loadspeeds1．33％，curingtime1．03％，testconditions1．0l％帅dcomputerdataO．20％，andexpandeduncertaintyis7．70％．1【eywords：bendingstrength；uncertainty；impactfactors0引言建筑材料是一切土木建筑的基础．而建材的力学性能是其性能中最重要的一个方面．抗折强度是水泥或者混凝土力学性能中需要检测的一个重要指标．由于受到试件制备、养护、检测等过程中诸多因素的影响．检测结果经常出现一定的

4、偏差。为了避免检测过程中不确定性影响建筑材料的正常使用．一般需要提高相应的安全系数，从而在建筑设计、施工过程中造成建材浪费。而对于现有建筑工程的力学性能检测中．也有可能产生一定的偏差．进而造成安全事故隐患或者影响建筑材料充分发挥作用。因此有必要对现有抗折强度检测整个过程中对结果产生影响的各个因素加以分析．并通过实验和计算确定其误差来源及大小。本研究利用P．042．5水泥为原料，根据GB厂r17671—1999标准对其28d抗折强度进行测定．并对试件从制备到利用WEW一300万能试验机检测过程中有可基金项目：浙江省自然科学基金(LYl5E080025)。能产生误差的因素进行分析．利用数学公式

5、或者实验数据对由之造成的不确定进行评价．为土木工程建筑设计、施工等提供一定参考数据。1实验1．1实验原料P．042．5水泥．宁波海螺水泥股份有限公司；ISO标准砂．厦门艾思欧标准砂有限公司；自来水；济南试金WEW一300万能试验机。1．2实验方法使用P·042．5水泥．按照水泥：砂质量比为1：3配制胶砂。根据GB厂I’17671一1999标准对胶砂抗折强度进行测定。2胶砂抗折强度影响因素及不确定性分析2．1试件尺寸试件成型过程中．试件的宽度和高度是由模具尺寸控制．选取模具公差为±0．5mm，所以模具引入的尺寸不确定度为：‘·互盎材垫望幽一23—咿)=附)=芳北887(mm)(1)而测试过程

6、中．试件长度是由试验机的下方支撑圆柱确定的．抗折试验机支撑圆柱之间的距离L的误差为±0。l％．而试件长度为100mm，因此其尺寸不确定度为：眦)=—等-o．0577(mm)(2)2．2试验压力示值抗折试验机的压力值标准误差为±1．0％．因此其不确定度为：哪)=等=0删(3)、／3根据抗折强度计算公式可以知道．试件抗折强度在测试过程中的不确定度由所受载荷，试件的6、危、￡有关，因此，测量过程中的不确定度为：[警】2_[警】2+【孕]2+[-半]2+[_半】(4’经过计算．得到在测试过程中引入的不确定度为U饰1)=1。0l％。2．3荷载速度根据GB厂I'1767l—1999标准中规定．试件所受

7、荷载为(2400±200)N，s条件下进行，因此分别考察2200N／s、2400N，s、2600N，s条件下试块的抗折强度．并确定其不确定度，结果如表1所示。裹1荷赣速度对抗折强度影响表通过表1测得的不同荷载速度下试件的抗折强度，从中可以看出．试块在2400NA条件下的平均抗折强度为7．500MPa．而在2200N，s和2600N，s条件下．试块的平均抗折强度分别为7．533MPa和7．433MPa．以2400N／s时的