■戴立 （１．福建省交通科学技术研究所，福州３５０００４；２．福建省公路水运工程重点实验室，福州 ３５０００４） 摘要本文根据ＪＪＦ１０５９—１９９９《测量不确定度评定与表示》要求，，＠ＪＴＧ Ｅ２０— ２０１１《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中压实沥青混合料密度试验（表干法）测 量的毛体积密度的不确定度进行分析评定。最后，找出了影响沥青混合料芯样毛体积密 度测量结果的主要因素，从而提高沥青混合料芯样毛体积密度的检测水平。 关键词沥青混合料芯样毛体积密度测量不确定度 １ 引言 燥试件的质量引入的不确定度分量 ；由称量饱和试 不确定度反应被测量值的分散陛，是与测量结果相 联系的参数，它是评价测量结果质量高低的量，是对测 量结果质量的定量表征。不确定度越小，检测结果的质 量越高，水平越高，其使用价值也越高。由于沥青混合 料芯样本身的不均匀性以及外界因素的影响，其毛体积 密度的测量结果具有一定的分散性。本文通过对沥青混 合料芯样毛体积密度测量不确定度的评定，查找测量结 果的不确定度的主要来源并加以分析，从而为提高沥青 路面压实度检测水平提供依据。 取样方法按ＪＴＧ Ｅ６０—２０８《公路路基路面现场试 验规程》钻芯法测定沥青面层压实度试验方法，取沈海 高速公路漳州段某标段具有代表ｆ生的一个沥青路面上面 层ＡＣ一１６Ｃ沥青混合料芯样。 件悬浮在水中的质量引入的不确定度分量 ；由称量 饱和试件的质量引入的不确定度分量 ；由温度波动 引入的不确定度分量 。 ５方差和灵敏系数 计量结果的不确定度如何表示和计算是一个极其重 要的问题，１９８０年国际计量局召集的国际会议上讨论 了此问题，１９８１年１Ｏ月国际计量委员会正式提出了这 方面的建议书并得到同意，按建议，不确定度以标准差 或方差表征，对特殊用途，可将标准差或方差以某一因 子表示。因此本次不确定度评定的方差表示如下： ：＝ ＋ ＋ ＋ ：＋ ； 灵敏系数为对各变量求偏导，表示如下： 一Ｐ 一２仪器设备 试验仪器采用ＭＰ６１００１型电子静水天平（分度值 ０．１ｇ）；网篮；溢流水箱；试件悬吊装置；毛巾；电风 扇或烘箱。 Ｏｍ。 ｍ ＋ｍ一。Ｐ ａｍ （ 一ｍ ） 一一ｍ。Ｐ ３数学模型 ｍ ａ ａ ｐ （ｍｓ—ｍ ） ６标准不确定度的评定 ６．１ 各不确定度分量的灵敏系数的计算 根据ｍ。，ｍ 和ｍ，的最佳值（１０次重复性试验的 平均值）为ｍ。＝１ １８５．２ｇ，ｍ ＝６８８．７ｇ， ＝１ １８７．５ｇ， Ｐ ＝０．９９７１ｇ／ｃｍ （２５ｏｃ￣水的密度），则灵敏系数为： ： ｕｌＩＬⅡ 式中：ｍ。——干燥试件的空中质量（ｇ）； ｍ ——试件的水中质量（ｇ）； ｍ，——试件的表干质量（ｇ）； ｐ，——试件毛体积密度（ｇ／ｃｍ ）； Ｐ ——２５℃时水的密度，取０．９９７１ｇ／ｃｍ３。 ：０＿（）（】２ ｌｆ一，】ｌ ４影响不确定度的因素 由重复性试验引入的不确定度分量 。；由称量干 ｄｍ ＋ｍＰｗｍ ｍ ａ，一 ）‘ ｏ．ｏ …… ５ 固福建交通科技２０１４年第１期 考 －ｄ 【ｍ，ｍ一ａ 广 ｍ－ｐｗ …… －ｏ－ｏｏ４７ｓ 另外 。和 项目的灵敏系数均为１。 ６．２毛体积密度重复性试验的评定 ６．４由温度波动引入的不确定度分量 试验规程规定，将溢流水箱水温保持在２５￣Ｃ恒 温，温度波动要求为±０．５℃。水的热膨胀系数为２．１× １０ ℃，因而由温度波动引入的标准不确定度为： ２＝２．１ Ｘ １０ Ｘ０．５／ × 对沥青混合料芯样的毛体积密度进行１０次重复性 测定，所得的结果见表１。由表１可得毛体积密度的平 ＝Ｏ．１４４×１０一 （ｇ／￣ｍ １ 均值为： ＝∑ｐ ／ｎ＝２．３７６（ｇ／ｃｍ ） 根据贝塞尔公式，重复『生试验的标准不确定度为： ＝（Ｐｉ－ｐ）２１ｎ（ｎ－１）］ ＝。．６８３× 。一 ｃｇ ｃｍ 。 分布为正态分布，自由度 ＝ｎ—Ｉ＝９。 表１ 某沥青混合料芯样毛体积密度的重复性测量结果 ６．３由称量引入的不确定度分量 根据ＪＪＧ９８—１９９０《非自动天平试行检定规程》， ＪＢ５３７４－９１《电子天平》，按极差法衡量，ＭＰ６１００１型 电子天平指标准偏差 ≤０．１ｇ，最大允许误差是３倍的 ｏｒ＝０．３ｇ，因此，由天平准确性引起的标准不确定度为 （ ：０．３／√３＝０．１７３（ｇ）。 称量干燥试件的质量的分量标准不确定度： Ｉ 。。－０ｏ２×０‘１７３ ＝０．３４６ Ｘ １０ （ｇ／ｃｍ １ 称量饱和试件悬浮在水中的质量的分量标准不确定 度： ｌ ： ０．００４７５×０．１７３＝ ０．８２３Ｘ １０ ｇ／ｃｍ １ 称量饱和试件的质量的分量标准不确定度： －ｌ南 ＝ ０．００４７５×０．１７３＝ ０．８２３×１０ （ｇ／ｃｍ 、 福建交通科技２０１４年第１期圈 表２标准不确定度一览表 ６．５合成标准不确定度评定 根据表２，合成标准不确定度为 ＝／∑ ＝ ／』 ＋ ； ：＋ ：＋ ＋／ｘ ＋ ＋ ；＝ １．４００×１０ （ｇ／ｃｍ 、 ６．６扩展不确定度评定 扩展不确定度 ＝ｋ’／ｘ 取ｋ＝２，则： Ｕ＝２×２．４２３Ｘ １０一＝ Ｏ．Ｏ０２８（ｇ／ｃｍ ） ６．７报告与表示 作为一个测量结果，不仅要表示其量值大小，而且 要标出其测量的不确定度，才能使人们知道其测量结果 的准确可靠程度。因此，沥青混合料芯样毛体积密度的 最终测量结果表示为： Ｐ＝ ＋ ＝（２．３７６＋Ｏ．Ｏ０３）（ｇ／ｃｍ ） 参考文献 ［１］国家质量技术监督局ｊｊＦ １０５９－１９９９，测量不确定度评定与表 示［ｓ】．北京：中国计量出版社． ［２］倪育才．实用测量不确定度评定．北京：中国计量出版社 ［３］中华人民共和国交通运输部．ＪＴＧ Ｅ６０—２０８，公路路基路面现 场试验规程『ｓ１＿北京：人民交通出版社． ［４］中华人民共和国交通运输部．ＪＪＧ Ｅ２０－２０１１，公路工程沥青及 沥青混合料试验规程『ｓ１＿北京：人民交通出版社．