蒸压灰砂砖抗折强度检测结果的不确定度评定

钟松

摘要：通过对蒸压灰砂砖抗折强度不确定度的评定，分析检测过程中存在的不确定度来源，建立测定过程的数学模型，量化不确定度分量，求出合成不确定度，最终给出测定结果的表达式，找出影响抗折强度检测的主要因素，达到提高检测水平的目的。

关键词：蒸压灰砂砖；检测抗折；强度评定；不确定度

中图分类号：TU552 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0077-02

蒸压灰砂砖是以石灰、砂为主要原料制成的建筑用砖头，适用于各类民用建筑、公用建筑和工业厂房的内外墙以及房屋的基础，是国家大力发展、应用的新型墙体材料，推广蒸压灰砂砖取代粘土砖对减少环境污染、保护耕地、改善建筑功能有积极作用。抗折强度是反映蒸压灰砂砖质量很重要的指标之一，因此检测蒸压灰砂砖的抗折强度很有必要。作为质检部门，如何知道我们的检测数据可不可信，就要评定测量不确定度。测量不确定度，通俗地讲，就是对测量结果正确性的可疑程度，它是反映测量结果质量水平的指标。本人通过检测蒸压灰砂砖的抗折强度，对影响测定结果的因素加以分析，评定其测量不确定度，为检测数据的可信度提供参考。

1 检测实验

检测试样：蒸压灰砂砖

检测依据：《蒸压灰砂砖》（GB11945-1999）

检测方法：《砌墙砖试验方法》（GB/T2542-2003）

检测仪器：数显式抗折试验机（准确度等级为1级），砖用卡尺（精度为0.5mm）

检测过程：根据标准，从同一检验批中随机抽取5块试样，将试件放在温度为（20±5）℃的水中浸泡24h后取出，用湿布拭去其表面水份，将试件放在抗折机上，以（50～150）N/s的速度均匀加荷，直至试样断裂，记录最大破坏荷载读数P，根据公式R=算出砖的抗折强度。

2 建立数学模型

R=×rep

式中：

R——抗折强度（MPa）

P——试件完全断裂时抗折试验机的读数（N）

L——抗折试验机两根支撑棒中心点的水平距离（mm）

B——试件平均宽度（mm）

H——试件平均高度（mm）

rep——检测的重复性

从上面的数学模型，我们可以看出，影响蒸压灰砂砖抗折强度的测量不确定度主要有五方面因素：（1）抗折试验机的读数；（2）支撑棒中心点的水平距离；（3）试件平均宽度；（4）试件平均高度；（5）检测的重复性。因此不确定度传播律表达式是：

uc（R）=

现从同一批待检蒸压灰砂砖中随机抽取5块试样进行试验，规格为240mm×115mm×53mm，根据检测标准要求，抗折试验机两根支撑棒中心点的水平距离L为200mm。5次试验数据如表1所示：

3 评定各个不确定度分量

3.1 试验机读数P引起的不确定度u（P）

由于试验机是数显式的，人为读数误差可排除，因此不确定度u（P）主要来源是仪器本身的准确度u1和仪器检定u2，因为试验机标明准确度等级为1级，根据不确定度B类评定，认为示值均匀分布，取k=，有u1=

==0.58%，看试验机检定证书，得检定不确定度

是0.30%，根据不确定度B类评定，取k=2，有u2=

==0.15%，所以试验机读数P引起的不确定度u（P）

===0.60%。

3.2 支撑点水平距离L引起的不确定度u（L）

根据检测标准，L为固定常数，因此其不确定度

u（L）=0。

3.3 平均宽度B引起的不确定度u（B）

平均宽度B引起的不确定度u（B）由读数的重复性和测量工具砖用卡尺引入，读数的重复性u3符合A类评定原

则，根据贝塞尔公式s（B）=代入数据，

得s（B）=0.33mm，则u3===0.13%；所用

的砖用卡尺精度为0.5mm，根据B类评定，其不确定度u4按均匀分布估算，取K=，则u4==0.25%，合成

u（B）===0.28%。

3.4 平均高度H引起的不确定度u（H）

同样，平均高度H引起的不确定度u（H）由读数的重复性u5和测量工具砖用卡尺u6引入，u5==

=0.63%，u6==0.56%，合成u（H）=

==0.84%。

3.5 检测重复性引起的不确定度u（rep）

检测的重复性是指在相同条件下对同类被测件做n次测定，对它进行分析，就能知道检测结果的分散性。根据不确定度A类评定原则，u（rep）=，其中s（R）

=，i=1，2，3……5（n），代入实验数据得

s（R）=0.26MPa，因此u（rep）==5.06%。

3.6 汇总分析各个不确定度分量

从以上评定，我们可以清楚看到，u（rep）>u（H）>u（P）>u（B），也就是说重复性试验是影响蒸压灰砂砖抗抗折强度检测的主要因素，第二是砖的平均高度，第三是抗折试验机准确度，第四是砖的平均宽度。

4 求出合成标准不确定度

uc（R）=

==5.17%

5 算出扩展不确定度U

扩展不确定度U由合成标准不确定度乘包含因子而得，通常取包含因子K=2，则包含概率为95%，扩展不确定度U=kuc（R）=2×5.17%=10.34%。

6 给出不确定度评定

R=2.3+（1±10.34%）=2.3MPa±0.24MPa

7 结语

通过对蒸压灰砂砖抗折强度检测结果的不确定度评定，我们认识到，在实际检测过程中，当我们对检测结果拿不准时，尤其是数据处在标准临界值附近时，要增加检测次数，以求得到较准确的数值。

参考文献

[1] 国家质量技术监督局.中华人民共和国国家标准蒸压灰砂砖（GB11945-1999）[S].1999.

[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.中华人民共和国国家标准砌墙砖试验方法（GB/T2542-2003）[S].2003.

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[4] 朱文斌.陶瓷砖断裂模数测量结果的不确定度评定

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