一、绪言
为加强对砂浆立方体试件制作的管理,市安质总站要求施工单位在砂浆立方体试件制作中在试件内部放置芯片,芯片尺寸见下图:
为验证其对砂浆立方体试件抗压强度的影响,市安质总站组织相关单位进行验证。
二、方案编制
根据宁波地区常用的材料和砂浆强度等级,具体验证方案如下:
原材料: 1. 砂 细砂、中砂
机制砂、天然砂
2.水泥 复合32.5 普硅42.5
3. 掺合料 石灰膏 稠度120±5 mm
检测依据:建筑砂浆基本性能试验方法标准JGJ/T 70-2009
表1
序号
|
强度等级A
|
水泥B
|
掺合料C
|
砂D
|
1
|
M5
|
复合32.5
|
掺石灰膏
|
天然细砂
|
2
|
M7.5
|
普硅42.5
|
不掺石灰膏
|
天然中砂
|
3
|
M10
|
|
|
机制细砂
|
4
|
M15
|
|
|
机制中砂
|
根据表1所列情况,我们如果对不同因素的所有可能的水平组合做全面实验,需做
4×2×2×4=64个配合比进行验证,由于因素很多,而且每种因素又有多种变化,工作量很大,采用一种能够大幅度减少试验次数而且并不会降低试验可行度的方法,正交试验法。
根据正交试验法原理和本实验特点,现编制L16(4^2,2^2)正交试验表,安排16次试验,具体见表2
表2 正交试验表
序号
|
A
|
B
|
C
|
D
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
2
|
1
|
2
|
2
|
2
|
3
|
1
|
1
|
1
|
3
|
4
|
1
|
2
|
2
|
4
|
5
|
2
|
1
|
2
|
3
|
6
|
2
|
2
|
1
|
4
|
7
|
2
|
1
|
2
|
1
|
8
|
2
|
2
|
1
|
2
|
9
|
3
|
1
|
1
|
4
|
10
|
3
|
2
|
2
|
3
|
11
|
3
|
1
|
1
|
2
|
12
|
3
|
2
|
2
|
1
|
13
|
4
|
1
|
2
|
2
|
14
|
4
|
2
|
1
|
1
|
15
|
4
|
1
|
2
|
4
|
16
|
4
|
2
|
1
|
3
|
依据表2按以下表3配合比制作16类试件,每种配合比15个试样。
表3
序号
|
设计强度
|
原材料
|
配合比
|
水泥
|
砂
|
掺合料
|
水泥: 砂: 石灰膏:水
|
稠度mm
|
1
|
M5
|
复合32.5
|
天然砂\细砂
|
石灰膏
|
220:1600:130:270
|
81
|
2
|
M5
|
普硅42.5
|
天然砂\中砂
|
/
|
200:1500:280
|
83
|
3
|
M5
|
复合32.5
|
机制砂\细砂
|
石灰膏
|
220:1550:130:280
|
72
|
4
|
M5
|
普硅42.5
|
机制砂\中砂
|
/
|
200:1480:290
|
74
|
5
|
M7.5
|
复合32.5
|
机制砂\细砂
|
/
|
245:1550:310
|
73
|
6
|
M7.5
|
普硅42.5
|
机制砂\中砂
|
石灰膏
|
230:1480:120:295
|
78
|
7
|
M7.5
|
复合32.5
|
天然砂\细砂
|
/
|
245:1600:305
|
80
|
8
|
M7.5
|
普硅42.5
|
天然砂\中砂
|
石灰膏
|
230:1500:120:290
|
84
|
9
|
M10
|
复合32.5
|
机制砂\中砂
|
石灰膏
|
275:1480:75:305
|
76
|
10
|
M10
|
普硅42.5
|
机制砂\细砂
|
/
|
260:1550:320
|
74
|
11
|
M10
|
复合32.5
|
天然砂\中砂
|
石灰膏
|
275:1500:75:300
|
84
|
12
|
M10
|
普硅42.5
|
天然砂\细砂
|
/
|
260:1600:310
|
81
|
13
|
M15
|
复合32.5
|
天然砂\中砂
|
/
|
330:1500:320
|
83
|
14
|
M15
|
普硅42.5
|
天然砂\细砂
|
石灰膏
|
290:1600:60 :310
|
81
|
15
|
M15
|
复合32.5
|
机制砂\中砂
|
/
|
330:1480:330
|
76
|
16
|
M15
|
普硅42.5
|
机制砂\细砂
|
石灰膏
|
290:1550:60:310
|
73
|
三、结果分析
以上试件经28天标准养护后,测得抗压强度值如下:(KN)
配合比1抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
24.5
|
23.4
|
24.3
|
25.0
|
24.6
|
23.1
|
25.3
|
24.3
|
24.6
|
25.3
|
26.0
|
24.8
|
22.5
|
23.9
|
24.2
|
有芯片
|
24.4
|
24.1
|
25.3
|
23.6
|
23.5
|
26.1
|
23.5
|
24.3
|
24.9
|
25.3
|
25.1
|
24.1
|
24.3
|
25.1
|
24.6
|
1.先求出无芯片数据的测量不确定度
平均值
标准偏差
A类不确定度U(a)=s/ =0.23
试验机设备精度等级为1级,均匀分布
B类不确定度
合成不确定度为U合= =0.27
扩展不确定度为 k=2
2.再求出有芯片数据的测量不确定度
平均值
标准偏差
A类不确定度U(a)=s/ =0.19
试验机设备精度等级为1级,均匀分布
B类不确定度
合成不确定度为U合= =0.24
扩展不确定度为 k=2
3.以无芯片的试验结果为参考值,用有芯片的试验结果比率值En来评价芯片对砂浆立方体抗压强度是否存在重要影响,若En的绝对值≤1,符合试验数据比对的要求,影响可以忽略。
值 ,说明芯片对砂浆立方体抗压强度影响可以忽略。
同理可求得配合2-16的En值
配合比2抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
26.5
|
25.9
|
24.2
|
25.3
|
27.1
|
25.4
|
25.3
|
24.9
|
24.6
|
25.9
|
27.3
|
26.1
|
25.4
|
23.6
|
26.4
|
有芯片
|
27.4
|
25.1
|
25.6
|
26.5
|
24.6
|
27.8
|
24.5
|
25.6
|
26.7
|
24.5
|
23.9
|
25.8
|
25.7
|
25.7
|
26.8
|
=0.17
配合比3抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
23.5
|
22.9
|
24.7
|
26.3
|
23.1
|
24.7
|
23.6
|
26.5
|
25.8
|
27.1
|
22.5
|
24.5
|
26.4
|
25.4
|
23.8
|
有芯片
|
25.8
|
27.1
|
23.4
|
25.3
|
25.8
|
26.9
|
25.3
|
25.4
|
24.1
|
23.4
|
26.8
|
25.6
|
24.7
|
25.1
|
25.6
|
=0.61
配合比4抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
26.5
|
25.3
|
27.8
|
26.4
|
24.2
|
27.1
|
25.8
|
26.3
|
25.4
|
25.1
|
26.0
|
24.9
|
25.3
|
25.3
|
26.3
|
有芯片
|
26.8
|
25.3
|
27.5
|
27.1
|
26.5
|
26.8
|
25.4
|
25.6
|
26.1
|
25.3
|
24.8
|
25.6
|
24.9
|
25.4
|
25.6
|
=0.09
配合比5抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
31.2
|
35.7
|
31.7
|
33.7
|
36.9
|
34.7
|
31.9
|
30.6
|
33.8
|
31.6
|
30.4
|
30.3
|
31.1
|
33.8
|
29.9
|
有芯片
|
33.1
|
32.7
|
31.6
|
34.8
|
35.1
|
31.5
|
31.4
|
31.2
|
30.6
|
30.2
|
31.1
|
32.1
|
31.5
|
32.1
|
30.9
|
=0.34
配合比6抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
32.5
|
34.7
|
35.6
|
35.2
|
31.8
|
33.9
|
32.5
|
32.1
|
33.5
|
31.5
|
35.2
|
31.5
|
31.5
|
33.6
|
33.5
|
有芯片
|
33.6
|
32.5
|
31.2
|
35.2
|
32.5
|
31.2
|
32.5
|
35.6
|
35.2
|
34.2
|
32.5
|
31.8
|
32.6
|
32.7
|
31.2
|
=0.23
配合比7抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
33.5
|
31.8
|
36.2
|
35.4
|
32.5
|
33.6
|
34.5
|
35.8
|
33.4
|
32.5
|
32.7
|
33.2
|
33.5
|
34.2
|
32.5
|
有芯片
|
35.2
|
32.5
|
34.2
|
36.2
|
33.2
|
33.2
|
33.5
|
36.8
|
34.2
|
34.1
|
33.5
|
32.3
|
32.7
|
33.1
|
31.8
|
=0.07
配合比8抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
34.5
|
32.5
|
33.5
|
36.2
|
33.9
|
34.5
|
33.8
|
31.8
|
32.5
|
34.5
|
32.5
|
33.6
|
34.8
|
36.5
|
32.8
|
有芯片
|
35.6
|
33.5
|
33.6
|
35.7
|
33.9
|
34.2
|
32.1
|
36.2
|
34.5
|
33.6
|
34.1
|
31.8
|
32.7
|
32.9
|
32.8
|
=0.04
配合比9抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
43.6
|
45.4
|
42.4
|
40.2
|
41.6
|
39.1
|
49.6
|
48.6
|
47.7
|
44.5
|
48.6
|
43.2
|
42.0
|
44.7
|
42.5
|
有芯片
|
50.4
|
48.2
|
42.6
|
43.4
|
42.9
|
43.2
|
39.7
|
40.8
|
42.6
|
42.1
|
42.5
|
43.4
|
43.4
|
44.9
|
40.1
|
=0.39
配合比10抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
44.2
|
43.5
|
46.5
|
41.6
|
43.2
|
40.0
|
48.2
|
43.5
|
44.5
|
43.8
|
47.2
|
44.1
|
46.1
|
43.6
|
43.9
|
有芯片
|
49.6
|
47.3
|
43.8
|
44.5
|
44.4
|
41.6
|
45.6
|
41.6
|
42.7
|
42.9
|
44.5
|
45.7
|
44.2
|
44.7
|
41.6
|
=0.03
配合比11抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
41.1
|
47.2
|
48.8
|
42.1
|
43.2
|
41.2
|
48.7
|
41.3
|
48.6
|
48.0
|
46.5
|
45.4
|
45.0
|
47.4
|
46.3
|
有芯片
|
48.9
|
42.3
|
43.3
|
44.6
|
45.1
|
46.2
|
47.8
|
48.4
|
43.9
|
41.8
|
42.9
|
44.1
|
45.7
|
47.5
|
43.0
|
=0.17
配合比12抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
43.2
|
46.3
|
45.8
|
46.3
|
47.2
|
43.5
|
46.5
|
47.2
|
45.9
|
44.0
|
43.9
|
44.4
|
43.8
|
46.3
|
46.9
|
有芯片
|
45.2
|
43.8
|
43.2
|
46.5
|
40.5
|
43.3
|
45.8
|
44.4
|
46.8
|
42.5
|
43.6
|
44.7
|
46.7
|
44.6
|
44.2
|
=0.75
配合比13抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
74.5
|
68.8
|
73.6
|
69.6
|
79.2
|
75.3
|
76.0
|
73.6
|
71.7
|
72.4
|
72.0
|
68.3
|
80.6
|
66.6
|
73.4
|
有芯片
|
66.7
|
76.8
|
68.0
|
78.4
|
74.9
|
72.6
|
68.7
|
67.8
|
73.2
|
80.0
|
78.1
|
76.6
|
76.8
|
70.4
|
68.2
|
=0.03
配合比14抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
72.4
|
69.3
|
73.1
|
74.1
|
75.2
|
75.3
|
76.6
|
77.1
|
78.4
|
79.4
|
73.2
|
69.3
|
72.1
|
72.5
|
70.3
|
有芯片
|
81.9
|
71.9
|
76.9
|
75.8
|
72.6
|
72.7
|
70.7
|
74.7
|
73.9
|
76.8
|
78.2
|
76.5
|
73.6
|
74.8
|
75.8
|
=0.50
配合比15抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
77.9
|
72.3
|
70.6
|
76.9
|
71.8
|
80.8
|
73.7
|
72.6
|
75.6
|
74.2
|
74.8
|
77.7
|
79.2
|
72.6
|
75.2
|
有芯片
|
72.2
|
75.6
|
74.7
|
73.6
|
76.6
|
70.9
|
81.6
|
75.8
|
74.7
|
73.5
|
77.2
|
74.8
|
74.4
|
72.9
|
71.7
|
=0.16
配合比16抗压强度值KN
序号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
无芯片
|
74.2
|
69.3
|
74.2
|
75.2
|
76.8
|
74.1
|
72.5
|
72.6
|
76.5
|
75.8
|
74.0
|
74.9
|
77.3
|
74.3
|
71.8
|
有芯片
|
73.6
|
74.8
|
70.8
|
76.5
|
74.8
|
74.2
|
76.6
|
76.8
|
76.2
|
74.0
|
68.9
|
70.8
|
74.7
|
75.8
|
77.3
|
=0.07
四、结论
通过试验和计算分析,16组试件En的绝对值均≤1,在砂浆试件中放入上述尺寸芯片对砂浆抗压强度检测影响可以忽略。