熱軋帶肋鋼筋拉伸試驗能力驗證方法研究

姜七英，王慶，段加超，陳苗苗

（馬鞍山市建管處建設工程質量檢測中心，安徽 馬鞍山 230009）

1 概 述

隨著建筑行業的快速發展，工程質量檢測試驗室也隨之興起。由于各檢測試驗室的檢測能力參差不齊，只有抽查驗證其檢測能力符合質量標準才能更好的為建筑工程的安全服務。能力驗證是控制實驗室檢測質量的重要手段，有助于實驗室衡量與其他實驗室試驗檢測水平的差別，有利于實驗室發現自身存在的問題，是全面提高實驗室試驗檢測水平和競爭力的必要途徑[1]。鋼材拉伸試驗的檢測能力受設備、人員和方法等多種因素影響，存在差異性。借助能力驗證來識別和分析這些差異性，以提高實驗室的檢測能力，是實驗室及其管理機構所使用的主要技術手段之一。

2012年4月發生的“馬鞍山綠地瘦鋼筋”事件引起了建委及建管處的高度重視，2013年馬鞍山市組織了鋼材力學性能比對試驗。結合鋼鐵企業生產條件，采用常規熱軋帶肋鋼筋作為能力驗證樣品，參加能力驗證的實驗室涵蓋了省質量技術監督局依法設立的市及區檢測中心，各級建設工程質檢機構的實驗室共13家，本文以此案為實例進行探討。

φ12鋼筋拉伸均勻性試驗結果初次方差分析匯總表 表1

φ12鋼筋拉伸均勻性試驗篩選結果方差分析匯總表 表2

Φ12鋼筋斷后伸長率和下屈服強度的實驗結果和統計處理數據表 表3

2 樣品均勻性檢驗

2.1 驗證樣的制備及抽樣

本試驗策劃采用馬鞍山鋼鐵集團股份有限公司生產的規格為φ12和φ14的熱軋帶肋鋼筋為樣批，各規格樣坯為同一爐號生產，按生產條件截成500mm長的拉伸試樣，每組拉伸試樣選取2根做均勻性檢驗。拉伸試驗采用600kN液壓萬能試驗機，依據《金屬材料室溫拉伸試驗方法》（GB/T228-2002）標準要求，按照日常操作習慣控制各階段拉伸速度，盡量在短時間內完成同一種規格的全部樣品拉伸試驗。

各實驗室的比對試驗結果匯總 表4

2.2 均勻性檢驗統計方法

均勻性檢驗常用的統計方法有：方差分析法、不均勻性標差法、t檢驗法、極差檢和值一致檢驗法等[2]。本文采用方差分析法，以φ12鋼筋為例，統計分析結果如表1所示。

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3 能力驗證結果的統計分析和能力評價

3.1 試驗結果處理和統計分析

在本次比對試驗中，由于無法提供一個準確度較高的可以作為參考值的測量結果，所以此時只能用各參加實驗室所提供的測量結果的平均值來做參考值，但用平均值作為參考值的缺點在于平均值要受到所有參加實驗室的測量結果的影響，特別是當出現差異較大的離群值時，對平均值的影響遠遠大于正常值，而平均值的改變可能會影響其他參加實驗室的比對結果。為了避免過大或過小的離群值對參考值的影響，我們依據《能力驗證結果的統計處理和能力評價指南》（CNAS-GL02），采用目前國際通用的統計方法——穩健統計法，常用的統計參數有：結果數、所有結果值的中位值(即公議值)、IQR 值、穩健Cv[3]，并由此計算出檢測結果的穩健Z比分數。

本次鋼筋原材力學性能比對試驗，由于采用了中位值和標準化四分位距，從而減少了極端結果對平均值和標準偏差的影響。以13個實驗室的Φ12斷后伸長率和下屈服強度為例，對其進行數據處理及統計分析，結果如表3。

3.2 結果判別

本次比對試驗計劃以Z比分數評價每個參加實驗室的試驗結果，即│Z│≤2，由于該結果在95%置信區間內，因此為滿意結果。

2＜│Z│＜3，由于測量結果出現在該區的概率較小,僅為5%左右，因此該結果有問題，其值為可疑值。當實驗室給出的測量結果在該區間時，應該仔細的檢查其測量結果是否存在問題。

│Z│≥3，該結果出現的概率不到1%，為小概率事件，一般不會發生，故認為該結果為不滿意結果，其值為離散值。Z比分數的符號表明測量結果的偏離方向，Z＞0表示測量結果大于中位值，Z＜0表示測量結果小于中位值[3,5]。

3.3 統計結果匯總

為了更加清楚的表示各參加實驗室的能力驗證結果，將本次比對結果的Z比分數與結果判別匯總在表4中。由表4顯示：

①JC-4和JC-7的試驗結果存在可疑值，這是由于JC-4和JC-7的測量結果與中位值比較均偏低或偏高，說明這兩個實驗室在測量過程中存在系統誤差，需要考慮重新檢定儀器；

②JC-12的六項指標值有一個可疑值、一個離散值，說明該實驗室試驗能力可信度比較差，需要采取措施提高自身檢測能力；

③各項指標中，斷后伸長率的可疑值較多，因為在測量該指標時，人為因素影響較多，在實驗前的劃刻度做原始長度記號和拉伸后的測量都存在讀數誤差。

[1]喬永愛.淺談公路試驗室質量管理仁[J].山西科技,2010(2).

[2]試驗室間比對的能力驗證及穩健統計技術[J].理化檢驗—物理分冊,2004(10).

[3]李曉東,劉顯耀,孫德超.淺談實驗室的比對與驗證試驗[J].理化檢驗—物理分冊,2008(1).

[4]卜玲麗.統計分析技術在實驗室質量管理中的應用仁[J].新疆鋼鐵,2004（4）.

[5]CNAS-RL02：2010,能力驗證規則[S].