王 迪 柏光山

（貴州省建材產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測院，貴州 貴陽 550002）

蒸壓加氣混凝土砌塊是目前使用量較大的新型墻體材料之一，根據(jù)強度等級分為A2.5、A3.5、A5.0等級別，廣泛應(yīng)用于各類建設(shè)工程中?？箟簭姸仁钦魤杭託饣炷疗鰤K較為重要的技術(shù)參數(shù)，目前抗壓強度檢測均為試塊切割后試驗的方法，會對蒸壓加氣混凝土砌塊造成不可逆的損害，且檢測方法煩瑣，周期過長，不利于建設(shè)工程的進度[1-3]。為此，通過研究超聲法對蒸壓加氣混凝土砌塊進行檢測，獲取超聲波與抗壓強度之間的關(guān)系，可以使用較為便捷的超聲法替代試驗室檢測方法，高效快捷，是目前蒸壓加氣混凝土砌塊檢測的方向。對超聲法檢測蒸壓加氣混凝土砌塊進行不確定度評定，分析各項因素的影響，有利于建立準確科學(xué)的數(shù)學(xué)關(guān)系，促進超聲法檢測蒸壓加氣混凝土砌塊的推廣使用。

1 試驗方法

選取5塊蒸壓加氣混凝土砌塊，按照GB/T11969-2008《蒸壓加氣混凝土性能試驗方法》[4]中規(guī)定的方法，在其上部、中部、下部的位置各切割出規(guī)格為100mm×100mm×100mm的試件作為試驗樣品，選取一組平行于發(fā)氣方向的對應(yīng)面作為檢測面，在檢測面中點部位涂抹耦合劑，調(diào)節(jié)非金屬超聲波檢測儀，對蒸壓加氣混凝土樣品進行超聲波試驗，試驗結(jié)果見表1。

表+ 超聲波檢測

2 超聲波試驗結(jié)果評價

按照JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》[5]中方法進行評定。對于蒸壓加氣混凝土砌塊超聲波的試驗，A類評定主要是對重復(fù)試驗造成的相對不確定度進行評定；B類評定主要是對試驗人員、試驗設(shè)備、試驗環(huán)境、試驗樣品、數(shù)據(jù)修約等造成的相對不確定度進行評定[6]。

2.1 A類評定

超聲波試驗是對15個蒸壓加氣混凝土樣品進行重復(fù)試驗，由于重復(fù)試驗次數(shù)大于10次，評定方法選擇貝塞爾法時得出的標準差是可靠的，此時A類不確定度為A類評定的相對標準不確定度為為了驗證重復(fù)試驗過程中試驗狀態(tài)是否穩(wěn)定，需要對表1中的數(shù)據(jù)進行計算判別，計算結(jié)果見表2。

表+ 試驗狀態(tài)穩(wěn)定性計算

試驗過程中由于樣品材料成分存在偏差、探頭位置偏移等都有會造成試驗不確定度增加，但由貝塞爾公示計算出的試驗標準差中已經(jīng)包含了材料不均勻性、試樣加工的差異、人員操作的重復(fù)性等因素導(dǎo)致的不確定度，因此這些不確定度可以忽略[7]。

2.2 B類評定

超聲波試驗的B類評定主要是對試驗人員、試驗設(shè)備、試驗環(huán)境、試驗樣品、數(shù)據(jù)修約等造成的相對不確定度進行評定；其中試驗人員、試驗設(shè)備、試驗環(huán)境、試驗樣品、數(shù)據(jù)修約等因素相互獨立[6]。

2.2.1 試驗人員造成的不確定度μrelB1

試驗人員對于本次試驗造成的不確定度主要來源為鋼直尺讀數(shù)引起的不確定度、試驗時探頭位置偏差引起的不確定度。

試驗人員檢測樣品直徑時引起的不確定度在95%置信水平為精度的1/10[8]，即0.1mm。按正態(tài)分布估計，由鋼直尺讀數(shù)引起的不確定度

試驗前，需對試驗樣品和探頭中心位置進行標記，且試驗人員具有較為豐富的工作經(jīng)驗，根據(jù)經(jīng)驗，由試驗時探頭位置偏差引起的不確定度μrelB12=0.05。

由鋼直尺讀數(shù)引起的不確定度和試驗時探頭位置偏差引起的不確定度相互獨立，由試驗人員造成的不確定度：

2.2.2 試驗設(shè)備造成的不確定度μrelB2

超聲波試驗過程使用的試驗設(shè)備主要為非金屬超聲波檢測儀和鋼直尺，兩種設(shè)備均具有校準證書和說明書。

查詢非金屬超聲波檢測儀的校準證書，得知設(shè)備的相對標準不確定度為μrelB21=0.02%。

查詢鋼直尺的說明書，得知鋼直尺試驗誤差為1%，假設(shè)為正態(tài)分布，概率為0.95時擴展因子取1.96，鋼直尺的相對標準不確定度為

非金屬超聲波檢測儀和鋼直尺造成的不確定度相互獨立。由試驗設(shè)備造成的不確定度：

2.2.3 試驗環(huán)境造成的不確定度μrelB3

超聲波試驗均在試驗室內(nèi)完成，在試驗過程中試驗室的溫度要求為(20±2)℃，其溫度偏差在±2℃內(nèi)，假設(shè)為正態(tài)分布，概率為0.95時擴展因子取1.96，環(huán)境因素引起的不確定度為μrelB3=

2.2.4 試驗樣品造成的不確定度μrelB4

試驗樣品雖然選用一批次的蒸壓加氣混凝土砌塊，但可能出現(xiàn)樣品切割過程中刀口傾斜等不利影響，進而增大試驗的不確定度。

試驗樣品引入的標準偏差主要由通過量值傳遞進入不確定度，根據(jù)不確定度的定義“表征合理的賦予被測量值的分散性與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)”[7]，確定由試驗樣品造成的不確定度為：

2.2.5 數(shù)據(jù)修約引起的不確定度μrelB5

數(shù)據(jù)在修約過程中會產(chǎn)生一定的不確定度。超聲波顯示數(shù)值精確到1m/s，修約間隔δx為0.5%[9]，由數(shù)據(jù)修約引起的不確定度μrelB4=0.29δx=0.29×0.5=0.15。

綜上，B類評定的不確定度具體結(jié)果見表3。

表+ B類評定的不確定度結(jié)果

2.2.6 B類評定的相對標準不確定度

2.3 合成不確定度

由于A類評定和B類評定之間相互獨立，其合成不確定度可經(jīng)計算確定，具體為：

2.4 擴展不確定度

根據(jù)JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》中要求，通常測量中，當確定的區(qū)間具有的包含概率約為95%時，一般選取擴展因子為k=2[7]。則本次試驗的擴展不確定度為：U=k×μc=2.8%×2=5.6%。

3 結(jié)論

a.超聲波試驗不確定度評定表明試驗狀態(tài)穩(wěn)定，在每次試驗過程中可以用單次測量值作為測量結(jié)果。

b.超聲波的不確定度評定結(jié)果為5.6%，表明試驗過程中不確定度較低，說明試驗過程出現(xiàn)的偏差較低。

c.不確定度的來源主要為重復(fù)試驗，在試驗過程中要加強對重復(fù)試驗過程的控制，降低不確定度。