水泥胶砂抗压强度检测结果不确定度评定

水泥3天胶砂强度不确定度报告
1.引言
水泥胶砂强度是评价水泥胶砂材料质量的一个重要指标，通常以3天强度作为评定标准。

然而，由于多种因素的影响，水泥胶砂强度存在一定的不确定度。

本报告旨在研究水泥3天胶砂强度的不确定度，并分析其产生原因。

2.实验方法
本次实验选取了10个随机样本，每个样本进行三次试验，取平均值作为最终结果。

试验采用了标准的水泥3天胶砂强度测试方法，包括样本制备、试验装置搭建以及试验操作等。

3.实验结果
将实验结果记录在表格中，分析得到了每个样本的平均强度，同时计算了标准差和变异系数。

样本的平均强度范围在30-35MPa之间。

4.不确定度分析
4.1环境条件
实验室环境的温度和湿度对水泥的固化速度和强度产生影响，如果环境条件不均一，则会导致样本强度的变化。

为了减小环境因素的影响，实验过程中应尽量保持恒定的温度和湿度。

4.2试验操作误差
试验操作中的误差也会对样本强度产生影响。

例如，样本制备时的水泥用量、混合比例不准确，以及试验装置的稳定性等因素都会对实验结果
产生不确定度。

为了减小试验操作误差，应严格按照标准操作流程进行实验，并做好记录和验证。

4.3材料质量
水泥的质量是样本强度的主要影响因素之一、如果水泥质量不稳定或存在掺杂物，则会导致样本强度的变化。

为了减小材料质量的不确定度，应选择质量稳定的水泥供应商，并严格控制原材料的质量。

5.结论
[2]朱蒂、俞连达.建材试验学.北京：中国建材工业出版社。

[3]王明.水泥试验方法.北京：建筑工业出版社。

水泥抗压强度试验不确定度评定1、概述（1）试验依据：GB/T 17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》（2）环境条件：试件成型室的温度保持在20±2℃，相对湿度不低于50%；试件养护箱温度保持在20±1℃，相对湿度不低于90%。

（3）试验仪器、设备：行星式胶砂搅拌机、三联试模、振实台、抗折试验机、TYE—300型水泥恒应力试验机。

（4）试验过程：称取450g水泥、1350g标准砂及225mL水，经搅拌、振实、成型制做成40㎜×40㎜×160㎜棱柱体试块，在养护箱中养护28天后，先在抗折试验机上进行抗折试验，然后在水泥恒应力试验机上进行抗压试验，以一组三个棱柱体试块得到的六个抗压强度值的平均值做为28天抗压强度试验结果。

2、数学模型R=F/bh式中：R——试块强度，MPaF——试块被破坏时的最大荷载，N；b——棱柱体试块截面宽，试验中不作测量，取b =㎜；h——棱柱体试块截面高，试验中不作测量，取h =㎜。

F的灵敏系数C=δR/δF=1/bh=1/1600（㎜2）3、输入量F的标准不确定度的评定输入量F的标准不确定度u(F)来源于抗压试验重复性引入的不确定度分量u1(F)和压力试验机的示值误差引入的不确定度分量u 2(F)。

在试验过程中，检测室环境温度及养护温度均符合GB/T 17671-1999标准要求，故由温度引入的不确定度可通过测量重复性引入的不确定度分量u 1(F)反应。

（1）水泥抗压强度试验中影响最大荷载值F 的因素很多，有：水泥、标准砂等物料的均匀性、成型性搅拌、振实设备的不稳定性及不同成型人员操作的不同、试模尺寸及安装的不均匀性、养护箱温度的波动、加荷的不均匀等。

这些因素对F 的影响目前无固定的函数关系表达，所以，所有这些因素对F 的不确定度的影响宜通过重复性试验作A 类评定得出。

在抗压试验重复性条件下，对混合均匀的42.5强度等级普通硅酸盐水泥样品作10次重复性28天抗压试验，测得如下F 值：75.8、76.4、75.3、76.6、76.1、76.3、76.0、75.6、76.3、76.6(kN) 荷载平均值76.1()F kN = 抗压强度平均值/76100/(4040)47.6()R F bh MPa ==⨯=试验标准偏差S=0.4295(kN) 不确定度分量1()0.1358()u F kN === （2）TYE-300型水泥恒应力试验机的检定证书标明，该仪器相对不确定度为1.0%，对此项作B 类评定，估计其为均匀分布，包含因子k =2()1%76.11%0.4394()u F F k kN =⨯÷=⨯=（3）因u 1(F)和u 2(F)彼此独立无关，故输入量F 的标准不确定度：()0.4599()u F kN ==4、合成标不确定度的评定u c(R)=C×u(F)=1/1600㎜2×0.4599Kn=0.2874（MPa）5、扩展不不确定度的评定取包含因子k=2U=k·u c(R)=2×0.2874=0.5748（MPa）6、测量不确定度报告水泥28天抗压强度的扩展不确定度为U= 0.57（MPa）k=2。

1. 检验过程概述1.1环境条件试验室温度：20℃±2℃，相对湿度≥50％1.2检验所用的仪器设备JJ-5型行星式水泥胶砂搅拌机、ZS-15型水泥胶砂振实台、ZBY-Ⅱ型水泥养护箱、NYL-300型抗压强度试验机。

1.3被测对象普通硅酸盐水泥胶砂28d 抗压强度，本例评定点约在30.00MPa 处。

2. 数学模型的建立测量结果的不确定度来源于试验机的误差（不可修正的部分）及测量的重复性，而测量的重复性其影响因素较多，可建立如下的数学模型：y --强度值F --试验机读数R --测量重复性的影响n x x x .....21、、--各影响量1x --水泥、标准砂、水的不均匀性2x --配合比的偏差3x --搅拌的不均匀性4x --成型的不均匀性5x --养护的不均匀性6x --加荷偏心7x --加荷速度不均匀性8x --试验机本身的重复性9x --分辩力的影响)......(21n x x x R F y 、+=10x —人的操作不一致性11x --抗折试验时试体破损影响12x --其它未知因素的影响3. 不确定度传播律()()()R u F u y u 222+=4. 标准不确定度的评定4.1 )(R uR 的各影响量的大小很难用物理/数学方法分析，相互间关系也很复杂，只能用A 类评定，让12个因素同时起作用，通过试验来评定它的综合影响。

做重复性试验，搅拌10锅砂，每锅产生6个试体，得到m=10组，每组n=6个试验结果。

共m×n=60个试验数据（具体数值略）合并样本标准偏差 ())1()(2--=∑∑n m F F R u j ji)(6.....3,2,1n i =)(10.......3,2,1m j =代入试验数据，得到52.0)(=R u MPa,由于实际检测时只做一组6个试件取平均值，故21.0/)()(==n R u R u MPa ， 8.30=F 0MPa 。

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水泥28天抗压强度的不确定度评定
作者：霍飞
来源：《科技视界》2013年第24期
【摘要】本文通过对水泥28天胶砂抗压强度检测的不确定度评定，找出其主要影响因素并加以分析。

【关键词】水泥；胶砂强度；检测；不确定度
0 前言
水泥是以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏，及规定的混合材料制成的粉状水硬性无机胶凝材料。

它是加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。

长期以来，它作为一种重要的建筑胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程，同时也是国家工业产品生产许可证管理的项目之一。

笔者在建筑工程质量检测单位从业多年，进行过大量的水泥检测试验，通过对水泥28天胶砂抗压强度检测的不确定度评定，从中找出引起测量结果不确定度的主要来源并加以分析，以提高检测检测人员的检测水平。

并对这些影响因素进行有效地控制，保证检测结果的准确性与可靠性。

测量不确定度是指表征合理地赋予测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。

不确定度是评定测量水平的指标，是评判测量结果质量的依据。

1 测量结果
测量对象：复合硅酸盐水泥32.5（P·C）水泥28天胶砂抗压强度；
测量标准：GB/T 17671-1999 水泥胶砂强度检测方法；
测量温度：试验室温度为（20±2）℃，相对湿度应不低于50%；
测量仪器：水泥强度试验机，准确度等级为1级。

2 建立数据模型。

水泥胶砂抗折强度不确定度评估报告编号：编制人：审核人:日期：中铁二局第三工程有限公司测试中心水泥胶砂抗折强度不确定度评估报告一、概述水泥胶砂抗折强度试验根据GB/T 17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO 法）》进行，试验采用40mm ×40mm ×160mm 的水泥胶砂棱柱体试件3块，在水泥抗折试验机上进行试验，以3块水泥胶砂试件的强度平均值作为该组试件的强度值。

本次试验对象为强度等级为42.5普通硅酸盐水泥，要求28天抗折强度≥6.5MPa ，对应的抗折机力值≥2773N.二、建立数学模型 水泥胶砂抗折强度数学模型为：b L F R f f 35.1=式中：R f — 抗折强度，MPaF f — 试验力，NL — 支撑圆拄之间的距离 ，mmb — 棱柱体正方形截面的边长，mm三、不确定度分量的确定1. 力值不确定度分量的确定① 水泥抗折试验机的不确定度分量u rF 1(属B 类不确定度)所用水泥抗折试验机准确度级别1.0级，最大允许误差δ=±1.0%，可认为其为正态分布，则包含因子3=k ，于是 ka u i rF =1 =3%0.1= 0.33%，对强度等级为42.5普通硅酸盐水泥，要求28天抗折强度≥6.5MPa ，对应的抗折机力值≥2773N ，N u F 15.9%33.027731=⨯=② 试验人员估读误差引起的不确定度u F 2(属B 类不确定度)所用水泥抗折试验机，分度值d = 10N ，可估读到1/5，即0.2分度，0.2×10N=2 N 。

如认为其为均匀分布，3=k ，N u F 16.1322==③水泥抗折试验机的分辨力导致的不确定度u F 3(属B 类不确定度) 由分辨力导致的不确定度u F 3为正态分布，k = 3N x u F 3.331033===δ④力值不确定度分量的合成由于各不确定度分量彼此相对独立，采用方和根方法进行不确定度的合成。

水泥胶砂及混凝土耐磨性试验机测量结果的不确定度分析不确定度是指测量结果与被测量真实值之间的差异。

不确定度的分析可以分为两个方面：系统误差和随机误差。

系统误差，也称为偏差，是指由于仪器、设备或操作方法的固有缺陷而引起的测量结果的固定偏离。

系统误差包括常规系统误差和不确定系统误差。

常规系统误差是指每次测量都出现的固定性误差，它可以通过校正仪器或采取补偿措施进行消除。

例如，如果试验机的读数存在恒定的偏差，可以通过校正来消除常规系统误差。

不确定系统误差是指由于仪器使用不当、环境条件变化等原因引起的固定性误差。

不确定系统误差通常是不可避免的，它可以通过对试验机进行多次校准或使用其他方法进行估计。

随机误差可以通过重复测量和统计分析来估计。

例如，可以对同一批样品进行多次测量，计算测量结果的平均值和标准偏差。

标准偏差可以作为随机误差的估计。

在分析不确定度时，还需要考虑到影响测量结果的各种因素，例如环境温度、湿度、试样尺寸等。

这些因素可能会引起测量结果的误差，需要进行合理的处理。

为了准确评估试验结果的不确定度，可以采取以下步骤：1.定义试验目的和测量方法。

明确试验的目的和所用的测量方法，包括试验参数和测量仪器的规格要求。

2.针对所用的测量仪器进行校准和验证。

确保测量仪器的准确性和可靠性，可以通过校准证书和验证记录进行确认。

3.进行多次测量。

对于同一批样品，进行多次测量，至少进行三次测量。

记录每次测量的结果。

4.计算平均值和标准偏差。

将多次测量的结果计算平均值和标准偏差，其中平均值表示试验结果的中心位置，标准偏差表示测量结果的离散程度。

5.评估系统误差。

对于常规系统误差，可以通过校准和补偿来消除。

对于不确定系统误差，可以使用其他方法进行估计。

6.评估随机误差。

使用标准偏差作为重复测量的结果的不确定度。

7.计算扩展不确定度。

根据测量结果的不确定度进行计算，并将其他可能的误差因素考虑在内。

通过上述步骤，可以对水泥胶砂及混凝土耐磨性试验机测量结果的不确定度进行分析和评估。

水泥 3 天胶砂强度不确定度评定报告编制：审核：批准：水泥 3 天胶砂强度不确定度评定报告一、概述：水泥的 3 天抗折、抗压强度试验是水泥胶砂试件经过标准条件（温度：20℃±1℃；湿度：≥ 90%RH）养护后，在标准环境（温度：20℃± 2℃；湿度：≥50%RH）下进行的测试水泥抗剪和抗压极限强度的一种常规试验。

1.样品：唐山银河水泥厂提供银士牌P.S.A 32.5 矿渣硅酸盐水泥，出厂日期：不详。

2.试验仪器设备及计量器具：主要设备为电动抗折试验机（ DKZ-5000）、恒应力加荷压力试验机（HY-200）。

试验所用到的各种仪器设备及计量器具均经过唐山市计量测试所检定。

详情见附表。

3.试验方法及依据的标准：《水泥胶砂强度检验方法》（GB/T17671-1999）。

4.试验人员：5.平行试验组数： 10 组。

6.成型日期及环境： 2012 年 7 月 19 日，水泥物检二室， 20℃， 63％。

7.试验日期及环境： 2012 年 7 月 22 日，力学二室， 20℃， 63％。

每组测试过程如下：①取水泥 450g, 标准砂 1350g，拌合水 225ml 进行水泥胶砂条的制作。

② 24h 后，迅速将其脱模，放入养护池中（ 20℃± 1℃）进行养护。

③ 3d±45min 后，从水中取出试件，在规定加荷速度内（ 50±10N/s ）进行抗折试验，测出抗折强度值。

④立即将折完后的胶砂条进行抗压试验，加荷速度控制在2400±200N/s 范围内，测出试件破坏时的压力值，计算出其强度值。

本次 10 组试验的抗折、抗压强度实际试验结果详见附表。

二、数学模型的建立影响水泥 3 天抗折、抗压强度测量结果的因素可分为观测值和试验机误差两大类。

而观测值的影响量有以下几个：（1）x1：水泥、标准砂、水的不均匀性；（2）x：配合比的误差；（3）x3：搅拌的不均匀性；（4）x4：成型的不均匀性；（5）x5：养护的不均匀性；（6）x6：加荷偏心；（7）x7：加荷速度不均匀性；（8）x8：试验机本身的重复性；（9）x9：其它未考虑到的影响量。

水泥胶砂强度试验的不确定度的评定15.5.1 范围适用于公路工程用水泥胶砂强度试验的不确定度的评定与表示。

15.5.2 引用文献《JJF1059-1999测量不确定度的评定与表示》《GB/T17671-1999水泥胶砂强度检验方法》15.5.3 数学模型Y=R（x1,x2…xn）+△FY-强度值R-观测值△F -试验机的误差x1-水泥,标准砂,水的不均匀性x2-配合比的误差x3-搅拌的不均匀性x4-成型的不均匀性x5-养护的不均匀性x6-加荷偏心x7-加荷速度不均匀x8-试验机本身的重复性x9-分辨率的影响x10-人的操作不一致性x15-抗折试验时试体破损影响x12-其它未知因素的影响15.5.4 不确定度的计算模型U2（Y）= U2（R）+ U2（△F）15.5.5 确定评定条件15.5.5.1 R的各影响量的大小很难用物理/数学方法分析,相互间关系很复杂,只能用A 类评定,让12个因素同时作用,通过试验评价它的综合影响。

15.5.5.2 作A 类评定试验的条件是:在本试验室内,同一组人,用同一套设备,取同一批材料,在相邻近的时间内,同一环境下进行重复试验,胶砂强度在30-60Mpa 左右。

15.5.5.3 △F 的不确定度分量用B 类评定。

15.5.6 评定R 的不确定度设搅拌10锅砂,每锅产生6个试体,得到10组,每组6个,试验结果,共60个试验数据。

合并样本标准偏差s （R ）=)1()(2--∑∑n m R R I JII=1,2,3 (6)J=1,2,3 (10)R=56.2 Mpas （R ）=2.71Mpa15.5.7 求相对不确定度分量8.5.7.1 U （R ）U （R ）= s （R ）=2.71Mpa8.5.7.2 U （△F ）试验机最大允许误差为1%F=1%*F取正态分布,K=3U （△F ）=△F/K15.5.8 合成标准不确定度U （Y ）=)()(22F U R U ∆+ 15.5.9 扩展不确定度取包含因子K=2U=K*U （R ）=2*U （R ）15.5.10 测量结果报告Y=R±U=R±1.076（mm）相对不确定度＝1.076/8.59*100＝12.5％。

水泥胶砂抗压强度检测结果不确定度的评定
陈邦玉;袁合伟;徐新新;戴玉桂
【期刊名称】《浙江建筑》
【年(卷),期】2007(024)003
【摘要】测量不确定度是测量技术的重要概念,在《检测和校准实验室能力认可准则CNAL/ AC01:2005》中明确规定检测实验室应具有并应用评定测量不确定度的程序,且要求评定符合《测量不确定度表示指南》(简称GUM)的原则.GUM采纳当前国际通行的观点和方法,便于涉及测量的技术领域和部门用统一的准则对测量结果及其质量进行评定、表示和比较.文中对水泥胶砂抗压强度检测结果不确定度的大小及来源进行了初步分析评定.
【总页数】4页(P43-46)
【作者】陈邦玉;袁合伟;徐新新;戴玉桂
【作者单位】天台县建筑工程质量监督站检测试验室,浙江,天台,317200;天台县建筑工程质量监督站检测试验室,浙江,天台,317200;天台县建筑工程质量监督站检测试验室,浙江,天台,317200;天台县建筑工程质量监督站检测试验室,浙江,天
台,317200
【正文语种】中文
【中图分类】TU525
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2.应用标准方法和简化方法进行水泥胶砂抗压强度试验测量不确定度评定比较 [J], 刘长伟
3.水泥胶砂抗压强度检测结果不确定度评定 [J], 刘小勤;曹雪卿
4.水泥胶砂28 d抗压强度试验测量不确定度评定 [J], 刘亚力;刘建林
5.水泥胶砂抗压强度测量不确定度评定实例分析 [J], 张奇;吴国明;宋来申;王长安;郭旭
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