广东欣丰工程质量检测有限公司
摘要：随着我国经济的发展，工程建设成为现代化建设的重要工作，不仅仅关系到我国的经济发展的发展速度及稳定性，而且还是保障人们生活质量的关键环节。在工程建设如此重要的情况下，工程质量的检测就成了当下面临的主要工作，也是在工程项目中的主要环节，对于保障工程质量十分关键。其中，混凝土是在工程建设中经常用到的施工材料，直接关系到工程建设的质量。对于混凝土芯样强度的不确定度检测是工程检测的一个环节，利用结构抽芯的方式能够对其进行有效的检测。本文将对结构抽芯检测混凝土芯样强度不确定度进行深入分析与计算。
关键词：结构抽芯检测；混凝土芯样强度；不确定度
工程质量的检测是关系到国家社会经济发展的关键工作，也是与人们的生活质量安全息息相关的重要环节，所以每一个检测部门都应当不断完善自己的检测水平，以确保工程质量严格符合相关规定，推动我国的现代化建设进程。检测结果的不确定度，是在工程检测中非常重要的一个数据指标，对于考量分析相关检测对象的质量相当关键。尤其是对于在工程项目中应用比较广泛的混凝土来说，对于其芯样强度的不确定度进行检测，能够有效保障工程施工中混凝土的质量，保障工程项目的顺利实施与完成。利用结构抽芯检测的方式检测混凝土芯样强度不确定度，需要从各个分量进行分析与计算，才能最终完成检测工作，并保障检测数据的准确性和全面性【1】。
一、建立数学模型
结构抽芯检测中，混凝土芯样强度的计算公式：
其中混凝土的芯样强度换算值是，其单位是MPa，在估值时应该精确到0.1MPa；不同高径比x的混凝土芯样强度换算系数为a，a=x/（ax+b），x=H/D，其中D是直径，H是高度，b=0.37967，a=0.61749；混凝土的芯样抗压试验所测最大压力为F，其单位是N；混凝土芯样的平均直径为D，其单位是mm。
0.95-1.05是高径比x的合理范围；2°以下的偏差是轴线与混凝土芯样端面垂直度的偏差允许范围。
在进行结构抽芯检测时，混凝土芯样强度不确定度的因素主要是：强度换算值修约标准不确定度us，端面垂直度允差标准不确定度uq，压力标准不确定度uF，强度换算系数a标准不确定度ua，直径标准不确定度uD。在进行结构抽芯检测混凝土芯样强度不确定度分析时，主要就是从这几个分量进行分析和计算【2】。
二、传播系数与方差
混凝土芯样强度合成不确定度以公式的形式表达为：
i=1，2，3，4，5；xi=D、a、F、q、s
不确定度的传播系数uD、ua、uF，能够整理公式（1）和公式（2）得到，但是不能定量求解的方式得出不确定的传播系数us和uq。
混凝土的芯样强度合成相对标准的不确定度用公式可以表示为：
由此可以求出公式（3）的传播系数，C（F）=1，C（a）=1，C（D）=-2
三、分量相对标准不确定度
（一）直径相对标准不确定度uDr
1.在对混凝土芯样直径进行测量的时候，用到的工具是游标卡尺，所以测量不确定度为0.01mm，置信度是95%，所以包含因子kp=1.96，那么uD1=0.005mm【3】。
2.在测量混凝土芯样直径时，根据以往经验与数据，在适当的统计状态下，测量直径为0.01mm，这时的置信度是95%，B类标准不确定度分量uD2=0.005mm。
所以混凝土芯样直径测量标准的不确定度为uD=0.007mm，uDr也可以由此求出，即uDr=0.01（%），那么uH=0.01（%）
（二）强度换算系数a的相对标准不确定度ua
1.通过混凝土芯样的高径比x，我们可以得出混凝土芯样的高径比x的不确定度为ux1，r=0.01%
2.0.95-1.05是混凝土芯样的高径比x的取值范围，在半宽5%的区域中，这些数值以等概率的方式散落，所以误差可以在5%以内，适合于矩形分布规则，所以ux1，r=2.89（%），那么也由此得出uxr=2.89%【4】。
a=x/（ax+b），有公式（2）可得uar=1.10%
（三）压力相对标准不确定度
1.根据相关报告标准，万能液压机的不确定度UF=0.80%，kp=2，标准不确定度为uF1，r=UF/2=0.40%。
2.0.3级标准测力仪是进行万能液压机校准的主要工具，其不确定度是0.3%，kp=2，那么uF2，r=0.15%。
3.相关技术标准规定，在加荷时，试件应当保持速度的均匀和连续，大约在0.3-0.5MPa/s，那么可以得到其压力示值加荷速度是7-11kN/s，在25s以内能够完成500kN的加荷工作，其速度为20kN/s，所以uF3，r=F-1dF=0.40%。
4.在万能液压机的示值读取时，万能液压机的分度值直接关系到不确定度，其最大限度为200kN，所以0.5kN为一个分度，估读时的误差范围是±0.1kN，在实际的工作当中，试样不会到其最大的限度，因为在测量范围的选择时，一般是在满刻度的1/5处就使得试样破裂，所以大约破裂于40kN处，由此可以得到uF4，r=0.14%，又因为在不确定度分量之间不存在关系，互不影响，可以得到uF，r=0.60%【5】。
（四）端面垂直度允差的相对标准不确定度uq
1.在测量母线和端面的夹角时，用到的主要工具是游标量角器，精度修约允差度数是0.05°，180°是游标量角器的量程，在90°的测量范围内，±0.05°也就是±5.55×10-4，以此可以得到uqr，1=0.03%。
2.轴线垂直度和端面的允许误差为2°，所以uF=1-Cos2=0.06%。那么截面面积不确定度uA=0.06%，所以uqr，2=0.08%。
3.通过以上两个数据分析，可以得到uq=0.09%。
四、合成相对标准不确定度
根据ucr（xi）和C（xi）能够得到：
ucr2（）=1.26%。
五、扩展相对不确定度
U=kpuc（y），置信概率为95%的时候，kp=2，所以U¦cu，r=2.5%。
结语
在kp=2时，结构抽芯检测混凝土芯样强度不确定度U¦cu，r=2.5%，强度换算系数a和压力F的测量不确定度，会对其产生关键的影响，所以在结构抽芯检测混凝土芯样强度不确定度的过程中，一定要控制强度换算系数a和压力F的测量不确定度，才能够保障数据的准确性和科学性。
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