热轧带肋钢筋拉伸试验能力验证方法研究

姜七英，王庆，段加超，陈苗苗

（马鞍山市建管处建设工程质量检测中心，安徽 马鞍山 230009）

1 概 述

随着建筑行业的快速发展，工程质量检测试验室也随之兴起。由于各检测试验室的检测能力参差不齐，只有抽查验证其检测能力符合质量标准才能更好的为建筑工程的安全服务。能力验证是控制实验室检测质量的重要手段，有助于实验室衡量与其他实验室试验检测水平的差别，有利于实验室发现自身存在的问题，是全面提高实验室试验检测水平和竞争力的必要途径[1]。钢材拉伸试验的检测能力受设备、人员和方法等多种因素影响，存在差异性。借助能力验证来识别和分析这些差异性，以提高实验室的检测能力，是实验室及其管理机构所使用的主要技术手段之一。

2012年4月发生的“马鞍山绿地瘦钢筋”事件引起了建委及建管处的高度重视，2013年马鞍山市组织了钢材力学性能比对试验。结合钢铁企业生产条件，采用常规热轧带肋钢筋作为能力验证样品，参加能力验证的实验室涵盖了省质量技术监督局依法设立的市及区检测中心，各级建设工程质检机构的实验室共13家，本文以此案为实例进行探讨。

φ12钢筋拉伸均匀性试验结果初次方差分析汇总表 表1

φ12钢筋拉伸均匀性试验筛选结果方差分析汇总表 表2

Φ12钢筋断后伸长率和下屈服强度的实验结果和统计处理数据表 表3

2 样品均匀性检验

2.1 验证样的制备及抽样

本试验策划采用马鞍山钢铁集团股份有限公司生产的规格为φ12和φ14的热轧带肋钢筋为样批，各规格样坯为同一炉号生产，按生产条件截成500mm长的拉伸试样，每组拉伸试样选取2根做均匀性检验。拉伸试验采用600kN液压万能试验机，依据《金属材料室温拉伸试验方法》（GB/T228-2002）标准要求，按照日常操作习惯控制各阶段拉伸速度，尽量在短时间内完成同一种规格的全部样品拉伸试验。

各实验室的比对试验结果汇总 表4

2.2 均匀性检验统计方法

均匀性检验常用的统计方法有：方差分析法、不均匀性标差法、t检验法、极差检和值一致检验法等[2]。本文采用方差分析法，以φ12钢筋为例，统计分析结果如表1所示。

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3 能力验证结果的统计分析和能力评价

3.1 试验结果处理和统计分析

在本次比对试验中，由于无法提供一个准确度较高的可以作为参考值的测量结果，所以此时只能用各参加实验室所提供的测量结果的平均值来做参考值，但用平均值作为参考值的缺点在于平均值要受到所有参加实验室的测量结果的影响，特别是当出现差异较大的离群值时，对平均值的影响远远大于正常值，而平均值的改变可能会影响其他参加实验室的比对结果。为了避免过大或过小的离群值对参考值的影响，我们依据《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》（CNAS-GL02），采用目前国际通用的统计方法——稳健统计法，常用的统计参数有：结果数、所有结果值的中位值(即公议值)、IQR 值、稳健Cv[3]，并由此计算出检测结果的稳健Z比分数。

本次钢筋原材力学性能比对试验，由于采用了中位值和标准化四分位距，从而减少了极端结果对平均值和标准偏差的影响。以13个实验室的Φ12断后伸长率和下屈服强度为例，对其进行数据处理及统计分析，结果如表3。

3.2 结果判别

本次比对试验计划以Z比分数评价每个参加实验室的试验结果，即│Z│≤2，由于该结果在95%置信区间内，因此为满意结果。

2＜│Z│＜3，由于测量结果出现在该区的概率较小,仅为5%左右，因此该结果有问题，其值为可疑值。当实验室给出的测量结果在该区间时，应该仔细的检查其测量结果是否存在问题。

│Z│≥3，该结果出现的概率不到1%，为小概率事件，一般不会发生，故认为该结果为不满意结果，其值为离散值。Z比分数的符号表明测量结果的偏离方向，Z＞0表示测量结果大于中位值，Z＜0表示测量结果小于中位值[3,5]。

3.3 统计结果汇总

为了更加清楚的表示各参加实验室的能力验证结果，将本次比对结果的Z比分数与结果判别汇总在表4中。由表4显示：

①JC-4和JC-7的试验结果存在可疑值，这是由于JC-4和JC-7的测量结果与中位值比较均偏低或偏高，说明这两个实验室在测量过程中存在系统误差，需要考虑重新检定仪器；

②JC-12的六项指标值有一个可疑值、一个离散值，说明该实验室试验能力可信度比较差，需要采取措施提高自身检测能力；

③各项指标中，断后伸长率的可疑值较多，因为在测量该指标时，人为因素影响较多，在实验前的划刻度做原始长度记号和拉伸后的测量都存在读数误差。

[1]乔永爱.浅谈公路试验室质量管理仁[J].山西科技,2010(2).

[2]试验室间比对的能力验证及稳健统计技术[J].理化检验—物理分册,2004(10).

[3]李晓东,刘显耀,孙德超.浅谈实验室的比对与验证试验[J].理化检验—物理分册,2008(1).

[4]卜玲丽.统计分析技术在实验室质量管理中的应用仁[J].新疆钢铁,2004（4）.

[5]CNAS-RL02：2010,能力验证规则[S].