水泥抗折強(qiáng)度檢測結(jié)果不確定度的評定

1.概述

1.1檢測方法: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）℃，相對濕度不低于50%；

養(yǎng)護(hù)箱溫度：（20±1）℃，相對濕度不低于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，全自動養(yǎng)護(hù)箱，DKZ-5000型抗折試驗(yàn)機(jī)（示值相對誤差不超過±1.0%，示值相對變動性不超過1.0%）。

1.4評定結(jié)果的使用

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

2.水泥抗折強(qiáng)度檢測結(jié)果的不確定度來源

2.1抗折試驗(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，三聯(lián)試模，刮模，養(yǎng)護(hù)及環(huán)境條件，抗折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， — 一組抗折試驗(yàn)的最終檢驗(yàn)結(jié)果，MPa；

— n塊試體抗折強(qiáng)度的算術(shù)平均值，MPa；

n — 一組抗折試驗(yàn)的試體塊數(shù)，n=3；

δR_f — 由2.2款所述諸因素的影響所引入的對一組抗折試驗(yàn)的檢驗(yàn)結(jié)果的“零修正”，MPa。

4. 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

4.1 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u的評定

根據(jù)抗折強(qiáng)度的計(jì)算公式：

R_fi=(1.5L/b³)F_fi=0.00234375F_fi（2）

式中，L — 抗折夾具兩平行支撐園柱軸心線之間的距離，標(biāo)準(zhǔn)值L=100mm；

b — 棱柱體正方形截面的邊長，標(biāo)準(zhǔn)值b=40mm；

F_fi — 水泥試體折斷時(shí)施加于棱柱體中部的荷載(抗折機(jī)的力值示值)，N；

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

根據(jù)計(jì)量檢定部門給出的檢定證書，抗折試驗(yàn)機(jī)的示值相對誤差不超過±1.0%，示值相對變動性不超過1.0%。則示值相對誤差分散區(qū)間的半寬λ=1.0%，按均勻分布，有：

抗折機(jī)的示值相對變動性不超過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：

抗折機(jī)示值的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u_rel(F_fi)為：

令（2）式中的0.00234375=a，則由(2)式可得R_fi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

u(R_fi)=a·u(F_fi)=a_·F_fi·u_rel(F_fi)=R_fi·u_rel(F_fi)=0.68%×R_fi

R_fi取其最佳估計(jì)值即其算術(shù)平均值，則有：

u(R_fi)=0.68%×

而

所以的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

4.2輸入量抗折強(qiáng)度的“零修正”δR_f的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(δR_f)的評定

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

對編號為01的水泥樣品進(jìn)行10組抗折試驗(yàn)，得到測量列如表1所示。

表1

序 號		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
抗折強(qiáng)度(MPa)	3d	4.7	4.5	4.7	4.5	4.5	4.7	4.6	4.6	4.6	4.5
	28d	7.5	7.5	7.6	7.4	7.5	7.6	7.5	7.4	7.5	7.4

實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s用貝塞爾公式計(jì)算，可以得到3天抗折強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s_3d和28天抗折強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差 s_28d。

s_3d=0.088MPa s_28d=0.074MPa

除編號01的水泥樣品外，同樣選擇編號02～05的4個(gè)水泥樣品分別進(jìn)行10次重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，共得到5個(gè)測量列，每個(gè)測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

項(xiàng) 目	抗折強(qiáng)度
	3d	28d
實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差si(MPa)	s1：0.088	s6：0.074
	s2：0.095	s7：0.108
	s3：0.070	s8：0.134
	s4：0.082	s9：0.116
	s5：0.082	s10：0.117
合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差spi（MPa）	sp1：0.084	sp2：0.112

所以3天抗折強(qiáng)度的“零修正”δR_f的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

u(δR_f)=s_p1=0.084MPa

28天抗折強(qiáng)度的“零修正”δR_f的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

u(δR_f)=s_p2=0.112MPa

5.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

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

2）由δR_f引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定分量：

5.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

由于各分量相互獨(dú)立，故有：

以WT8003編號水泥為例：

3天抗折強(qiáng)度檢測結(jié)果=4.7MPa，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

28天抗折強(qiáng)度檢測結(jié)果=6.8MPa,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

6.擴(kuò)展不確定度 U的評定

WT8003編號水泥:

3天抗折強(qiáng)度檢測結(jié)果=4.7MPa的擴(kuò)展不確定度為:

k=2

28天抗折強(qiáng)度檢測結(jié)果=6.8MPa的擴(kuò)展不確定度為:

k=2

7.不確定度報(bào)告

WT8003編號水泥3天抗折強(qiáng)度=4.7MPa的擴(kuò)展不確定度為 U_3d=0.2MPa，28天抗折強(qiáng)度=6.8MPa的擴(kuò)展不確定度為 U_28d=0.2MPa,所給出的擴(kuò)展不確定度都是由各自的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含因子k=2得到的。