钢筋抗拉强度检测中的误差及不确定度分析

　　[摘 要]建筑工程施工中使用较多的一种材料就是钢筋。当前建筑大多为钢筋混凝土结构，在具体施工中需要根据工程要求选择钢筋类型。钢筋性能技术指标中，一个非常关键的因素就是抗拉强度。通常在使用钢筋之前需要检测钢筋的抗拉强度，明确检测中各种影响因素并且做好控制，将检测结果误差降低。本文将针对钢筋抗拉强度检测误差控制以及检测的不确定度进行探讨。

　　[关键词]钢筋;抗拉强度;检测;误差;不确定度

　　引言

　　作为建筑工程中非常常见的一种材料，钢筋能够提高混凝土结构的抗拉能力和承载力。在使用钢筋前，需要对钢筋抗拉强度这一关键指标进行测定和评价，从而确定钢筋材料是否能够达到工程建设需要。

　　1钢筋抗拉强度检测结果影响因素分析

　　1.1试验样品对拉伸强度检测结果的影响拉伸实验的第一步就是合理选取试样。钢筋的拉伸性能受到取样部位、方向、样品切割方式等多方面因素的影响.为了将数据代表性提高，需要从同一批次钢筋中不同的钢筋上截取一部分样品，同时尽量选择中间位置而不是钢筋两端.

　　1.2测量设备对拉伸强度检测结果的影响

　　万能试验机是钢筋拉伸试验常用设备。当前液压万能材料试验机和电液伺服万能试验机是最为常见的两种试验设备。两者控制系统不同，电液伺服万能试验机用电磁阀控制试验机荷载，比液压挖能试验机加荷应力控制准确度更高。在实验中电液伺服万能试验机的量程需要根据测量力值范围进行合理选择，通常按照设备量程20%~80%范围内测试钢筋抗拉强度。如果所有试验机的量程过大或者过小都会对采集数据精准度产生不良影响。此外，在拉伸试验开始前需要校准设备，将仪器对拉伸实验结果造成的影响尽量降低.

　　1.3试验操作过程对拉伸强度检测结果的影响

　　钢筋拉伸试验的检测结果还会受到夹持方法、加荷速率的影响，如果没有合理选择夹持方法以及夹具那么就容易在试验中发生折断、钢筋滑脱等不良问题，为此，在试验时要注意确定加荷轴线是否和试样中心处于同一中心线上。钢筋拉伸试验中需要重点控制好拉伸的速率，做好速率对应力和应变关系影响的控制，尽量保证操作稳定、匀速进行。

　　1.4试验人员对拉伸强度检测结果的影响

　　试验人员在整个试验过程中需要操作仪器设备，完成取样、尺寸测量等诸多工作内容，这一系列的工作中很容易由于试验人员个人操作不当影响拉伸强度检测结果。为了将人为因素造成的测量不确定性尽量降低，要严格要求试验人员按照试验标准和操作规程控制整体试验过程，加强日常维护保养拉伸试验设备，确保在试验过程中设备能够正常运转，尽量将试验数据的准确性提升。

　　1.5数据处理对拉伸强度检测结果的影响

　　作为整个试验过程的重要环节，数据处理直接影响着试验结果的准确度。当前随着信息技术的发展，计算机、自动化等技术逐渐应用于试验设备当中，实现程序化处理数据。但是计算机虽然能够计算伸长率、位移变化、试样尺寸等，但是只是作为辅助，试验数据处理仍然主要依靠人工。所以，试验人员要按照数值修约规则处理数据，按照规定的位数进行数据结果计算.

　　2钢筋抗拉强度检测中的误差

　　当前建筑工程建设中钢筋材料占据着非常重要的地位，由于需要使用较多的钢筋材料，只有加强检测钢筋的抗拉强度才能明确钢筋强度是否可以满足工程建设质量要求。钢筋抗拉强度直接决定了钢筋笼的性能，而钢筋混凝土建筑又需要应用大量的钢筋笼，为此，需要严格做好钢筋检测。在检测过程中，存在很多因素影响抗拉强度检测结果，造成检测结果出现误差，结果准确度下降.目前系统误差、随机误差、过失 差是最为常见的三种误差.

　　2.1系统误差

　　系统误差是测量同一个物体物理量两次或者两次以上后出现的同等精度恒定不便的误差，或者在改变特定规律后确定的系统误差。在实际测量中，系统误差普遍存在并且会一直存在，无法随着测量精度提升而消失。

　　2.2随机误差

　　所谓随机误差，是两次或者多次测量某一个相同物力量是产生的不一致的误差，并且没有变化规律。随机误差的主要特点就是随机性，是可以降低的一种误差，通常通过多次测量能够提高测量的准确性。

　　2.3过失误差

　　过失误差主要是测量某个物理量时测量人员专业水平不达标、操作不合理、测量条件改变造成的较为严重的误差。随着测量过程可能会出现过失误差，可以通过预防措施消除过失误差.

　　3不确定度和误差之间的关系

　　3.1不确定度的意义

　　外界原因或者内部原因都可能会影响某个物理量的检测结果，导致各种误差难以切实消除，无法得到某个物理量的准确的测量值。不确定度，指的就是测量物理量时发生不确定性的程度。如果有着较高的检测结果质量那么会降低检测结果的不确定度，检测结果的不确定度会随着检测结果质量的提升而降低，通过提高检测水平和质量能够将结果不确定度大大降低。如果结果有着较高的不确定度，那么其应用价值也不高，反之，不确定度越低，数据结果也就有着越高的应用价值，在实际工作中应当根据检测结果的不确定度和检测数据对结果的可利用性进行科学判断，同时加强对比检测结果.仪器和人员是造成检测误差大的常见因素，目前很多检测工作没有充分评价结果的不确定度，在实际工作中也不会对不确定度的大小进行判断。但是工作人员却可以对仪器的标准值不确定度进行评价。作为工程中的一个参数，不确定度受到仪器自身性能的影响。

　　3.2不确定度

　　不确定度与误差有着十分密切的联系，但是含义却与误差完全不同，检测结果准确性直接受到误差大小的影响，而不确定度的大小只能对数据可信程度进行说明。误差可以将检测结果和参考量偏离情况表现出来，而不确定性是对检测结果的分离程度的体现。误差具有正负两种类型数值，其大小是和参考值之间的差值。不确定度不存在正负之分，是指一个参数并且不会受到真值影响。当参考量为真值时误差是未知的。当前通过各种信息最后能够对不确定度的结果进行计算.

　　4钢筋抗拉强度检测中不确定度的评定方法

　　本文选取HRB400钢筋作为研究对象测定并且评价其抗拉强度、不确定度，具体评价方法如下。

　　4.1 建模

　　在评定钢筋抗拉强度不确定度时首先需要按照如下数学模型进行建模：

　　4.2评定过程

　　随机抽样选择一根直径d-16mm的钢筋并且从中间部位截割长度为600mm的10段，用电液伺服试验机进行钢筋抗拉强度的检测。表1为检测结果。

　　5结论

　　我国建筑工程项目不断增多，工程规模不断扩大，作为主要的建筑材料之一，钢筋材料的质量直接影响工程的整体建设效果和质量。为此，需要加强对钢筋各项指标的关注，使用前测定钢筋材料的各项性能，抗拉强度是诸多技术指标中非常重要的一项，同时也是试验人员需要重点检测的内容。但是受到诸多可控、不可控因素的影响，导致检测结果存在一定的误差。检测人员需要在检测结果中做好不确定度的结果标注，用数据结果为工程管理人员的管理工作提供基础。本文就钢筋抗拉强度检测和结果不确定度评价进行了分析，希望能给同行提供一定的参考。

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