馬蓉

（新鄉(xiāng)市高新建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司，河南新鄉(xiāng)453000）

水泥膠砂強度檢測數(shù)據(jù)的離散性分析

馬蓉

（新鄉(xiāng)市高新建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司，河南新鄉(xiāng)453000）

該文針對3d和28d養(yǎng)護齡期水泥膠的抗壓強度、抗折強度數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計分析。通過對不同水泥生產(chǎn)廠家的水泥膠砂強度檢測數(shù)據(jù)進行分析對比，采用標準差、平均數(shù)和變異系數(shù)作為評價依據(jù)，可以分析出水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性，為水泥質(zhì)量的評價提供理論依據(jù)。

水泥膠砂；強度檢測；變異系數(shù)；離散性分析

水泥作為一種重要的建筑材料，大量使用于各類建設(shè)工程項目當中，建設(shè)單位希望采用質(zhì)量穩(wěn)定的水泥產(chǎn)品，水泥的產(chǎn)品質(zhì)量好壞直接關(guān)系到建設(shè)工程的質(zhì)量優(yōu)劣。不同水泥生產(chǎn)廠家的水泥質(zhì)量波動比較大。因此，需要構(gòu)建科學(xué)、合理的統(tǒng)計評價模型。通過針對水泥膠砂的抗壓強度、抗折強度數(shù)據(jù)分析評價，采用評價因子，分辨水泥質(zhì)量優(yōu)劣，從而提高工程建設(shè)質(zhì)量，控制工程成本，提高工程管理的精細化水平。

1 評價概述

該次統(tǒng)計評價整個過程依據(jù)為《水泥膠砂強度檢驗方法》GB/T17671-1999；實驗室采用標準養(yǎng)護條件，水泥恒溫恒濕標準養(yǎng)護箱型號HYB-40B；電動抗折試驗機DKZ-5000；水泥壓力試驗機型號WYA-300；參加對比評價的樣品組生產(chǎn)單位共三家，均采用普通硅酸鹽水泥P.O 42.5，分別命名為A、B、C。

試驗室條件為：試體成型試驗室的溫度應(yīng)保持在20℃± 2℃，相對濕度應(yīng)不低于50%。試體帶模養(yǎng)護的養(yǎng)護箱或霧室溫度保持在20℃±1℃，相對濕度不低于90%。脫模試體養(yǎng)護池水溫度應(yīng)在20℃±1℃范圍內(nèi)[1]。

強度試驗試體的試體齡期是從水泥加水攪拌開始試驗時算起。不同齡期強度試驗在3d和28d時間里進行。

采用的評價因子為：標準差、平均數(shù)、變異系數(shù)。

1.1 變異系數(shù)

變異系數(shù)是衡量資料中各觀測值變異程度的統(tǒng)計量。當需要比較兩組數(shù)據(jù)離散程度大小的時候，如果度量單位與平均數(shù)相同，可以直接利用標準差來比較。如果兩組數(shù)據(jù)的測量尺度相差太大，或者數(shù)據(jù)量綱的不同，直接使用標準差來進行比較不合適，比較其變異程度就不能采用標準差，此時就應(yīng)當消除測量尺度和量綱的影響，采用標準差與平均數(shù)的比值(相對值)即變異系數(shù)來比較。標準差與平均數(shù)的比值稱為變異系數(shù)，記為CV[2]。

變異系數(shù)可以消除單位和(或)平均數(shù)不同對兩個或多個資料變異程度比較的影響。變異系數(shù)沒有量綱，同時又按照其均數(shù)大小進行了標準化，這樣就可以進行客觀比較了。因此，可以認為變異系數(shù)反映了數(shù)據(jù)離散程度大小。其數(shù)據(jù)大小不僅受變量值離散程度的影響，而且還受變量值平均水平大小的影響。

一般來說，變異系數(shù)越高，其離散程度越大，反之越小。在水泥產(chǎn)品的數(shù)據(jù)分析評價中，變異系數(shù)越小產(chǎn)品質(zhì)量越好。

1.2 樣本標準差

標準差度量了偏離平均數(shù)的大小，相當于平均偏差，可以直接、概括、平均地描述數(shù)據(jù)變異的大小。對于同性質(zhì)的數(shù)據(jù)來說，標準差越小表明數(shù)據(jù)的變異程度越小，數(shù)據(jù)越整齊，數(shù)據(jù)的分布范圍越集中。標準差越大表明數(shù)據(jù)的變異程度越大，數(shù)據(jù)參差不齊，分布越分散[3]。

1.3 平均數(shù)。

平均數(shù)用于反映一組數(shù)值的平均水平。它是描述數(shù)據(jù)分布的集中趨勢的統(tǒng)計量。它高度濃縮了數(shù)據(jù)。使大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€代表性數(shù)值。數(shù)據(jù)資料中，任何頻次、次序和數(shù)值的大小的變化，都會引起平均數(shù)的變化[3]。

1.4 計算公式

變異系數(shù)的計算公式為：變異系數(shù)CV=(標準差SD/平均數(shù)Mean)×100%[2]

通常在進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析時，如果變異系數(shù)大于15%（概率95%），則要考慮該數(shù)據(jù)可能不正常，應(yīng)該剔除。

2 計算結(jié)果評價分析

2.1 水泥膠砂抗壓強度評價數(shù)據(jù)及統(tǒng)計結(jié)果分析

計算結(jié)果見表1。從表1的數(shù)據(jù)來看，雖然3d和28d養(yǎng)護齡期水泥膠砂抗壓強度的平均數(shù)ABC均比較接近，但是3d養(yǎng)護齡期水泥膠砂抗壓強度的變異系數(shù)A＜B＜C；28d養(yǎng)護齡期水泥膠砂抗壓強度的變異系數(shù)A＜C＜B。3d養(yǎng)護齡期水泥膠砂抗壓強度的標準差A(yù)＜B＜C；28d養(yǎng)護齡期水泥膠砂抗壓強度的標準差A(yù)＜C＜B。這說明，ABC三家水泥生產(chǎn)廠家的水泥膠砂抗壓強度，在平均數(shù)比較接近的情況下,它們的標準差和變異系數(shù)卻相差較大，表明BC的數(shù)據(jù)離散情況比較嚴重。3d和28d養(yǎng)護齡期水泥膠砂抗壓強度的變異系數(shù)A小于B和C，這說明A生產(chǎn)廠家的水泥質(zhì)量要好于B和C。表明A生產(chǎn)廠家的水泥質(zhì)量控制水平比較穩(wěn)定。

表1 水泥膠砂抗壓強度評價數(shù)據(jù)

2.2 水泥膠砂抗折強度評價數(shù)據(jù)及統(tǒng)計結(jié)果分析

計算結(jié)果見表2。從表2的數(shù)據(jù)來看，雖然3d和28d養(yǎng)護齡期水泥膠砂抗折強度的平均數(shù)ABC均比較接近，但是3d養(yǎng)護齡期水泥膠砂抗折強度的變異系數(shù)B＜A＜C；28d養(yǎng)護齡期水泥膠砂抗折強度的變異系數(shù)A＜C＜B。3d養(yǎng)護齡期水泥膠砂抗折強度的標準差B＜A＜C，28d養(yǎng)護齡期水泥膠砂抗折強度的標準差A(yù)＜C＜B。

表2 水泥膠砂抗折強度評價數(shù)據(jù)

雖然3d養(yǎng)護齡期水泥膠砂抗折強度的變異系數(shù)B＜A，但這是由于3d養(yǎng)護齡期水泥膠砂抗折強度的數(shù)值增長比較快，強度增長變化不穩(wěn)定引起的。根據(jù)魏厚剛的研究，水泥膠砂試件的強度隨著齡期變化的關(guān)系更接近反正切曲線發(fā)展規(guī)律[4]。觀察反正切曲線發(fā)展規(guī)律，水泥膠砂試件的強度在養(yǎng)護齡期的前期，反正切曲線比較陡曲，強度數(shù)值增長比較快，時間對水泥膠砂強度的影響敏感；水泥膠砂試件的強度在養(yǎng)護齡期的后期，反正切曲線比較平緩，強度數(shù)值增長比較慢。這就造成不同生產(chǎn)廠家3d養(yǎng)護齡期水泥膠砂試件的強度數(shù)值，在同一個時間點的數(shù)據(jù)離散情況比較嚴重。

水泥膠砂試件養(yǎng)護后期，強度隨著齡期變化逐漸穩(wěn)定。最終28d養(yǎng)護齡期水泥膠砂抗折強度的變異系數(shù)仍然是A＜B。

水泥膠砂早期強度對時間要求非常敏感，如3d、7d強度。到了28d，時間對水泥膠砂強度的影響就不那么敏感了。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010-2010和《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標準》GB/T50081-2002等規(guī)范規(guī)定,都是以標準養(yǎng)護齡期28d的混凝土強度為設(shè)計依據(jù)和試驗依據(jù)。所以采用28d養(yǎng)護齡期水泥膠砂強度的數(shù)據(jù)進行分析評價，能更準確反映水泥質(zhì)量實際情況。

經(jīng)調(diào)查，A水泥生產(chǎn)廠家系“全國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)大型企業(yè)”、“全面質(zhì)量管理達標企業(yè)”，水泥2010年通過了“中國馳名商標”的認定和ISO9000質(zhì)量體系認證，榮獲“河南省名牌產(chǎn)品”、“河南省著名商標”等榮譽稱號，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。行業(yè)內(nèi)普遍認為產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于B和C。這與上述水泥膠砂抗壓和抗折強度評價數(shù)據(jù)及統(tǒng)計分析結(jié)果相一致。

3 結(jié)論與建議

通過計算標準差、平均數(shù)、變異系數(shù)，可以監(jiān)測水泥膠砂強度檢測數(shù)據(jù)的離散程度，判斷樣本水泥的質(zhì)量好壞。不同樣本水泥，在水泥膠砂強度的平均數(shù)均比較接近的情況下，它們的標準差和變異系數(shù)卻相差較大。樣本水泥的質(zhì)量好，樣本的標準差、變異系數(shù)也會隨之比較小，檢測數(shù)據(jù)的離散程度就比較小。樣本水泥的質(zhì)量不好，樣本的標準差、變異系數(shù)會隨之比較大，檢測數(shù)據(jù)的離散程度就比較大。采用28d養(yǎng)護齡期水泥膠砂強度的數(shù)據(jù)進行分析評價，比采用3d養(yǎng)護齡期水泥膠砂強度的數(shù)據(jù)，能更準確反映不同水泥生產(chǎn)廠家的水泥質(zhì)量實際情況。

[1]國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.GB/T17671-1999水泥膠砂強度檢驗方法[S].1999：1-2.

[2]高曉彬.基于變異系數(shù)法的價格統(tǒng)計方法研究[J].科技傳播，2013（22）：142.

[3]張文彤.SPSS12.0統(tǒng)計分析基礎(chǔ)教程[M].北京：高等教育出版社，2004：78，83.

[4]魏厚剛.利用數(shù)理統(tǒng)計方法研究水泥膠砂強度隨齡期變化的規(guī)律[J].中國建材科技，2006（2）：37.

責任編輯：孫蘇,李紅

Discrete Analysis of Inspection Data of Cement Mortar

This paper conducts statistical analysis on data of compressive strength and flexural strength of cement mortar of 3d and 28d curing period. Based on the comparison and analysis on the inspected strength data of cement mortar produced by different factories and,with standard deviation,average amount and variation coefficient as evaluation basis,the stability of cement quality can be analyzed,providing the theoretical basis for cement quality evaluation.

cement mortar;strength inspection;variation coefficient;discrete analysis

TU712+.3

A

1671-9107（2017）03-0035-02

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.03.035

2017-01-15

馬蓉（1968-），女，河南新鄉(xiāng)人，本科，工程師，主要從事建筑工程質(zhì)量檢測工作。