建材检测中的误差及数据处理分析

曾俊锋

（广州建设工程质量安全检测中心有限公司　广东广州　510000）

1　引言

当前建筑工程的规模不断扩大，给人们的生活带来极大的便利性和舒适性。作为一种市场经济中的产物，建筑质量受到的高度重视。如何提高建筑质量，需要采取科学的管控措施，解决实际施工问题，遵循科学严格的建筑施工标准。其中质检工作在质量管控中属于重要的组成部分，在保证建筑材料的质量和施工安全上发挥着重要的作用。但是进行材料的质检，市场受到干扰因素的影响，造成数据的误差，因此，应对误差产生的原因以及保证数据精确性的方法上进行深入的研究。

2　建材检测中的误差分析

在建筑工程施工过程中建筑材料包含了砂石、钢筋、交通设备、水泥等，很大程度上建筑工程施工质量取决于建筑材料的优劣。进行建筑材料检测工作就是为了排除施工过程中劣质建筑材料，确保建筑产品的质量安全的工作。进行建筑材料的检测，采用正确的检测技术，避免误差的出现，需要对建筑材料检测中存在的问题进行细致的分析，提出提高建筑材料检测质量的策略。根据产生的性质和原因，建筑材料检测中出现的误差可分为系统、过时和偶然三种类型。

2.1　系统性误差分析

对于系统误差的产生，一般是源于对实验条件下的无法消除的因素。由于系统误差往往是由于试验方法的不准确，因此，对量测数据进行规律性研究，系统误差的规律。根据规律，找到改进的方法，通过仪器仪表的检定并发现其踪迹，就能采取消除手段加以去除。在进行系统误差的探寻的时候，由于试验的条件所限，会发生量测数据的误差，需要进行修正，修正的方式有固定和变化两种。变化的系统误差是由于外界变化导致的，例如水泥试验中，温度控制在18～22℃的时候，样品中的水、设备、工具等都与室温相同，这个时候如果将养护条件加以调整，一次减少系统误差。固定的系统误差是保持量测数据中的符号不变，得到固定的数字偏差，例如试验机的零点飘移会产生的固定的系统误差。此种系统误差不易察觉，在量测方法上要采取多种，使用多种仪器进行测定，而变化的误差可以按照数据的先后顺序，找到其发生偏差的规律后，从而根据其累进和周期性的变化而进行处理。

2.2　过失性误差分析

过失性误差主要是由于人为以原因引起的，因此这类误差也叫做粗差。在常见建材的检测过程中，由于检测人员的不仔细、不认真而造成的数据误差就是过失性误差。一般而言，由于操作人员的粗心而造成的过失性实验数据值偏差较大，因此要想对该类误差进行纠正靠个人的经验还不够，可以采用正态分布理论来提出偏差，这样能够有效减少主观因素对数据结果的影响。

2.3　偶然性误差分析

偶然误差产生于大量的因为失控造成的微小因素，受到这些偶然因素的影响，测量值往往在最后一个数字上出现了差异。造成偶然因素的原因，包括电源电压的不稳定、仪表内部的摩擦间隙发生了不规则变化等等。由于测量人员对于仪表末位数没有进行认真的分析，因此，偶然误差的出现是带有随即性质的。从试验方法上，这种误差无法防止，只有在量测数据中将过失误差进行修正之后，剩下的就是偶然误差了。

3　建材检测中数据处理

对于实验数据的处理，是避免检测中误差概率较大的方法，适当处理试验结果可以让结果变得准确。在同一组试件之中，根据数据的计算标准和规范进行取舍，对于离散性较大的实验数据进行复杂的处理，分析相关的技术指标，发现异常的指标，分析整个试验的结果，找到问题的原因，然后进行复检。对于建筑材料测量中由于设备、人员的失误造成的误差，要进行设备的纠错以及检测人员的工作态度的修正，确保得到检测的精确数值，首先要保证有缺陷的设备或者仪器没有进入检测工作流程。另外，操作人员要加强培训，避免出现对检测工作的不熟练或者环境控制的失误造成的结果误差。对于工作人员的工作责任感要加以强化，禁止随意抽样检测建筑材料，如果检测样品不是来自于施工材料，则应该立即停止检测工作，确保检测中的样品是真实的，另外，进行检测工作的程序，要完全遵循科学的流程，不能先施工再检测，也不能进行虚假检测，检测报告重复使用，或者使用其他的检测报告来进行更换，保证检测数据的准确性。减少试验误差，可以通过在多台仪器设备上进行校准，利用及其的检测结果，将试验进行多份分解，其中一份上交权威检测机构，而另一份则应该交给施工检测机构进行检查，对于检测偏差，需要采取有效的整改措施，通过多次试验和比较，能够有效促进检测结果准确性。常见的数据处理方法如下：

3.1　算数平均误差

在对建材检测数据进行处理时，对于数据集中位置，可以采用样本均值表示。一般情况下，对于均值，可以采用算数平均数来表示，因此误差可能会出现“正负”，对此，在对样本数值进行求均处理后，误差的正负部分即可抵消，进而准确反映检测结果。另外，算数平均值可以对数据中的若干随机或局部的波动进行消除，进而对数据集中位置进行表征。对于平均值误差值，其可表示为：θ=0.7979σ≈σ（σ指的是标准差）。

3.2　标准误差

对于建材检测数据的标准误差，其并不属于检测结果的实际误差，可将其作为可靠性的估计。一般情况下，如果标准误差比较大，则说明本次检测的可靠性比较低，而如果标准误差比较小，则说明本次检测的可靠性比较高。根据高斯理论，在对偶然误差进行处理分析时，如果一组检测数值的标准误差为σ，则在（-σ，σ）区间内，检测值位于其中的可能性为68.2%。如果检测值的总数为n，则对于本组检测的标准误差可以记作为：ε1，ε2，…εn，该组检测数值的标准误差是：

3.3　变异系数（δ=）

如果两组检测数据性质相同，并且标准误差相同，则这两组数据的偏差程度也相同，与均值大小没有关联。在具体的建材检测过程中，需要重点考虑检测数值的相对误差，一般情况下，对于变异系数，可以直接应用于误差程度的衡量中，另外，δ=表示的正是标准误差与算数平均值间的比值。

4　建材检测中的结果评定

在分析完常见建材检测误差以后，就需要科学处理数据。对于所有由于误差产生的误差值之和，将其可以进行定义为测定值，根据测定值的性质可以将其叫做随即变量。分析随即变量的算术平均值、标准误差和变异系数，对保障检测的准确和真实性具有非常重要的意义。对于算术平均值实际就是随即变量的约值，约值是有正负的，通过分析约值的集中位置能够有效消除数据的波动；对于标准误差，主要是分析偏差与数值分布情况的相对距离，如果标准误差的值越大，那么分布就相对离散，反之分布相对集中；对于变异系数，主要是看偏差程度的大小。由于不同的建材具有不同的属性，因此样本也有一定的分散性，在进行数据处理时需要综合考虑样本的物理性能再采取有针对性的处理方式。举例分析如下：①在进行混凝土检测时，一般取三个算术平均值，将其看做抗压强度的数据值，如果最大值与最小值的差距小于15%，那么试验是无效的。②在对烧结普通砖强度的结果进行评定时，一般样本选取是个，根据相关要求进行实验，如果得出的变异系数高于0.21，那么需要根据算术平均值和最小强度值来评定，否则就按照平均数与标准差进行评定，这样得出的检测结果更加真实有效，对控制建材的质量也有非常重要的意义。③在对水泥胶砂进行评定时，对于抗压强度，可以将三次测试的平均值作为检测结果，如果其中一个强度值在10%以上，则应删除，对于另外两个检测数据，作平均值即可作为检测结果。④在对水泥的安定性进行评测时，可采用雷氏法将试件指针尖端的距离进行测试，如果测试试件之间的距离在5mm以内，则说明水泥定性合格，而如果试件之间的间距在4mm以上，则应该重新进行测试。

5　结语

综上所述，建材是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称，可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。对建筑材料进行检测主要包括甲醛释放量检测、重金属含量检测和挥发性有机化合物检测着几个方面内容。只有各个方面符合标准的建材才能流通到市场中。因此，必须加强建材检测管理，这样才能够提高建材的质量和整个建筑工程质量，推动建筑行业的更好更快发展。