建材檢測中的誤差及數據處理分析

曾俊鋒

（廣州建設工程質量安全檢測中心有限公司　廣東廣州　510000）

1　引言

當前建筑工程的規模不斷擴大，給人們的生活帶來極大的便利性和舒適性。作為一種市場經濟中的產物，建筑質量受到的高度重視。如何提高建筑質量，需要采取科學的管控措施，解決實際施工問題，遵循科學嚴格的建筑施工標準。其中質檢工作在質量管控中屬于重要的組成部分，在保證建筑材料的質量和施工安全上發揮著重要的作用。但是進行材料的質檢，市場受到干擾因素的影響，造成數據的誤差，因此，應對誤差產生的原因以及保證數據精確性的方法上進行深入的研究。

2　建材檢測中的誤差分析

在建筑工程施工過程中建筑材料包含了砂石、鋼筋、交通設備、水泥等，很大程度上建筑工程施工質量取決于建筑材料的優劣。進行建筑材料檢測工作就是為了排除施工過程中劣質建筑材料，確保建筑產品的質量安全的工作。進行建筑材料的檢測，采用正確的檢測技術，避免誤差的出現，需要對建筑材料檢測中存在的問題進行細致的分析，提出提高建筑材料檢測質量的策略。根據產生的性質和原因，建筑材料檢測中出現的誤差可分為系統、過時和偶然三種類型。

2.1　系統性誤差分析

對于系統誤差的產生，一般是源于對實驗條件下的無法消除的因素。由于系統誤差往往是由于試驗方法的不準確，因此，對量測數據進行規律性研究，系統誤差的規律。根據規律，找到改進的方法，通過儀器儀表的檢定并發現其蹤跡，就能采取消除手段加以去除。在進行系統誤差的探尋的時候，由于試驗的條件所限，會發生量測數據的誤差，需要進行修正，修正的方式有固定和變化兩種。變化的系統誤差是由于外界變化導致的，例如水泥試驗中，溫度控制在18～22℃的時候，樣品中的水、設備、工具等都與室溫相同，這個時候如果將養護條件加以調整，一次減少系統誤差。固定的系統誤差是保持量測數據中的符號不變，得到固定的數字偏差，例如試驗機的零點飄移會產生的固定的系統誤差。此種系統誤差不易察覺，在量測方法上要采取多種，使用多種儀器進行測定，而變化的誤差可以按照數據的先后順序，找到其發生偏差的規律后，從而根據其累進和周期性的變化而進行處理。

2.2　過失性誤差分析

過失性誤差主要是由于人為以原因引起的，因此這類誤差也叫做粗差。在常見建材的檢測過程中，由于檢測人員的不仔細、不認真而造成的數據誤差就是過失性誤差。一般而言，由于操作人員的粗心而造成的過失性實驗數據值偏差較大，因此要想對該類誤差進行糾正靠個人的經驗還不夠，可以采用正態分布理論來提出偏差，這樣能夠有效減少主觀因素對數據結果的影響。

2.3　偶然性誤差分析

偶然誤差產生于大量的因為失控造成的微小因素，受到這些偶然因素的影響，測量值往往在最后一個數字上出現了差異。造成偶然因素的原因，包括電源電壓的不穩定、儀表內部的摩擦間隙發生了不規則變化等等。由于測量人員對于儀表末位數沒有進行認真的分析，因此，偶然誤差的出現是帶有隨即性質的。從試驗方法上，這種誤差無法防止，只有在量測數據中將過失誤差進行修正之后，剩下的就是偶然誤差了。

3　建材檢測中數據處理

對于實驗數據的處理，是避免檢測中誤差概率較大的方法，適當處理試驗結果可以讓結果變得準確。在同一組試件之中，根據數據的計算標準和規范進行取舍，對于離散性較大的實驗數據進行復雜的處理，分析相關的技術指標，發現異常的指標，分析整個試驗的結果，找到問題的原因，然后進行復檢。對于建筑材料測量中由于設備、人員的失誤造成的誤差，要進行設備的糾錯以及檢測人員的工作態度的修正，確保得到檢測的精確數值，首先要保證有缺陷的設備或者儀器沒有進入檢測工作流程。另外，操作人員要加強培訓，避免出現對檢測工作的不熟練或者環境控制的失誤造成的結果誤差。對于工作人員的工作責任感要加以強化，禁止隨意抽樣檢測建筑材料，如果檢測樣品不是來自于施工材料，則應該立即停止檢測工作，確保檢測中的樣品是真實的，另外，進行檢測工作的程序，要完全遵循科學的流程，不能先施工再檢測，也不能進行虛假檢測，檢測報告重復使用，或者使用其他的檢測報告來進行更換，保證檢測數據的準確性。減少試驗誤差，可以通過在多臺儀器設備上進行校準，利用及其的檢測結果，將試驗進行多份分解，其中一份上交權威檢測機構，而另一份則應該交給施工檢測機構進行檢查，對于檢測偏差，需要采取有效的整改措施，通過多次試驗和比較，能夠有效促進檢測結果準確性。常見的數據處理方法如下：

3.1　算數平均誤差

在對建材檢測數據進行處理時，對于數據集中位置，可以采用樣本均值表示。一般情況下，對于均值，可以采用算數平均數來表示，因此誤差可能會出現“正負”，對此，在對樣本數值進行求均處理后，誤差的正負部分即可抵消，進而準確反映檢測結果。另外，算數平均值可以對數據中的若干隨機或局部的波動進行消除，進而對數據集中位置進行表征。對于平均值誤差值，其可表示為：θ=0.7979σ≈σ（σ指的是標準差）。

3.2　標準誤差

對于建材檢測數據的標準誤差，其并不屬于檢測結果的實際誤差，可將其作為可靠性的估計。一般情況下，如果標準誤差比較大，則說明本次檢測的可靠性比較低，而如果標準誤差比較小，則說明本次檢測的可靠性比較高。根據高斯理論，在對偶然誤差進行處理分析時，如果一組檢測數值的標準誤差為σ，則在（-σ，σ）區間內，檢測值位于其中的可能性為68.2%。如果檢測值的總數為n，則對于本組檢測的標準誤差可以記作為：ε1，ε2，…εn，該組檢測數值的標準誤差是：

3.3　變異系數（δ=）

如果兩組檢測數據性質相同，并且標準誤差相同，則這兩組數據的偏差程度也相同，與均值大小沒有關聯。在具體的建材檢測過程中，需要重點考慮檢測數值的相對誤差，一般情況下，對于變異系數，可以直接應用于誤差程度的衡量中，另外，δ=表示的正是標準誤差與算數平均值間的比值。

4　建材檢測中的結果評定

在分析完常見建材檢測誤差以后，就需要科學處理數據。對于所有由于誤差產生的誤差值之和，將其可以進行定義為測定值，根據測定值的性質可以將其叫做隨即變量。分析隨即變量的算術平均值、標準誤差和變異系數，對保障檢測的準確和真實性具有非常重要的意義。對于算術平均值實際就是隨即變量的約值，約值是有正負的，通過分析約值的集中位置能夠有效消除數據的波動；對于標準誤差，主要是分析偏差與數值分布情況的相對距離，如果標準誤差的值越大，那么分布就相對離散，反之分布相對集中；對于變異系數，主要是看偏差程度的大小。由于不同的建材具有不同的屬性，因此樣本也有一定的分散性，在進行數據處理時需要綜合考慮樣本的物理性能再采取有針對性的處理方式。舉例分析如下：①在進行混凝土檢測時，一般取三個算術平均值，將其看做抗壓強度的數據值，如果最大值與最小值的差距小于15%，那么試驗是無效的。②在對燒結普通磚強度的結果進行評定時，一般樣本選取是個，根據相關要求進行實驗，如果得出的變異系數高于0.21，那么需要根據算術平均值和最小強度值來評定，否則就按照平均數與標準差進行評定，這樣得出的檢測結果更加真實有效，對控制建材的質量也有非常重要的意義。③在對水泥膠砂進行評定時，對于抗壓強度，可以將三次測試的平均值作為檢測結果，如果其中一個強度值在10%以上，則應刪除，對于另外兩個檢測數據，作平均值即可作為檢測結果。④在對水泥的安定性進行評測時，可采用雷氏法將試件指針尖端的距離進行測試，如果測試試件之間的距離在5mm以內，則說明水泥定性合格，而如果試件之間的間距在4mm以上，則應該重新進行測試。

5　結語

綜上所述，建材是土木工程和建筑工程中使用的材料的統稱，可分為結構材料、裝飾材料和某些專用材料。對建筑材料進行檢測主要包括甲醛釋放量檢測、重金屬含量檢測和揮發性有機化合物檢測著幾個方面內容。只有各個方面符合標準的建材才能流通到市場中。因此，必須加強建材檢測管理，這樣才能夠提高建材的質量和整個建筑工程質量，推動建筑行業的更好更快發展。