壓力試驗(yàn)機(jī)在生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，可對混凝土、水泥、磚石、木材、金屬等各類材料進(jìn)行力學(xué)強(qiáng)度試驗(yàn)。以混凝土為例，強(qiáng)度是其zui重要的技術(shù)性質(zhì)。使用壓力試驗(yàn)機(jī)測定混凝土抗壓的極限強(qiáng)度，作為評定混凝土品質(zhì)的主要指標(biāo)，并以此確定混凝土的強(qiáng)度等級，反映混凝土的質(zhì)量性能。

在我國，目前檢測混凝土強(qiáng)度的方法依據(jù) GB/T 50107—2010 《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》及 GB/T 50081—2002 《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》，其中對混凝土抗壓試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備壓力試驗(yàn)機(jī)規(guī)定測量允差不大于 ± 1% 。國家質(zhì)檢總局頒布的 JJG 139—2014 《拉力、壓力和萬能試驗(yàn)機(jī)計量檢定規(guī)程》對壓力試驗(yàn)機(jī)力值測量誤差、零點(diǎn)、重復(fù)性等參數(shù)的檢定方法和計量性能作出了明確規(guī)定。但是在實(shí)際工作中，卻常出現(xiàn)經(jīng)檢定合格的壓力試驗(yàn)機(jī)測量同批次混凝土試塊，測量結(jié)果卻出現(xiàn)明顯的差異的現(xiàn)象。

壓力試驗(yàn)機(jī)偏載產(chǎn)生的原因

根據(jù)壓力試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu) ，混凝土試塊放置于承壓板中央，試驗(yàn)時上下壓緊并由球頭調(diào)整，當(dāng)施加應(yīng)力到達(dá)其極限時，混凝土試塊產(chǎn)生破壞 。

應(yīng)測量 3 次，取平均值作為該批次混凝土的強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果。但在工作中經(jīng)常出現(xiàn)同批次試塊測量值出現(xiàn)較大偏離，或同批次試塊在不同試驗(yàn)機(jī)上測量結(jié)果大相徑庭，必須重做試驗(yàn)。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，混凝土試塊在受壓過程中受力不均勻，產(chǎn)生偏載是造成試塊極限破壞力值差異的重要原因。

舉例來說，一組設(shè)計強(qiáng)度 C30 的混凝土試塊，因試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)生偏載，致使混凝土試塊受力不均，受力較大的一側(cè)會先破壞 ，造成整個試塊的強(qiáng)度下降并陸續(xù)破壞，zui終測量結(jié)果強(qiáng)度低于設(shè)計值，判定該試塊強(qiáng)度不合格。

因偏載造成的試塊不均勻破壞圖析，主要有以下幾個方面:

試驗(yàn)機(jī)球頭偏移: 壓力試驗(yàn)機(jī)球頭老化、腐蝕、形變、磨損或缺油，造成摩擦阻力不均，球頭偏移，導(dǎo)致試驗(yàn)機(jī)施壓不均，產(chǎn)生偏載。

力軸偏心: 承壓板上下形心不同軸或施壓面不水平，導(dǎo)致力軸偏心，產(chǎn)生偏載。

壓力試驗(yàn)機(jī)自身因生產(chǎn)加工、裝配或維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)產(chǎn)生的幾何尺寸變形引起的偏載。

試驗(yàn)機(jī)偏載的解決方法探討

壓力試驗(yàn)機(jī)在實(shí)際工作中出現(xiàn)的偏載問題，對測量結(jié)果的影響甚至可以達(dá)到 10% ～ 20% ，造成測量數(shù)據(jù)的失準(zhǔn)，直接影響了測量結(jié)果的有效性和可靠性，造成混凝土生產(chǎn)企業(yè)和檢測部門人力、物力的浪費(fèi)。然而在 JJG 139—2014 《拉力、壓力和萬能試驗(yàn)機(jī)計量檢定規(guī)程》中并未提及試驗(yàn)機(jī)偏載的測量及消除方法，因此迫切需要一種解決方案來控制試驗(yàn)機(jī)偏載的危害。 筆者團(tuán)隊通過研究和試驗(yàn)，提出了一種測試方法，用于測量壓力試驗(yàn)機(jī)出現(xiàn)的偏載。

以試驗(yàn)機(jī)承壓板形心為中心，對稱布置壓力傳感器組?？刹捎?3、4 點(diǎn)至多點(diǎn)布局。每個傳感器可加工至足夠的精度 ( ± 0. 3% ) ，并可以實(shí)時傳輸測量值。通過測量承壓面上各點(diǎn)力值，并進(jìn)行分解計算，得出試驗(yàn)機(jī)壓力偏載的分布，從而及時采取措施，進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)過試驗(yàn)，該方法可把偏載的影響降低至測量結(jié)果的 ± 3% ，能夠有效地提升試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

壓力試驗(yàn)機(jī)因裝配、磨損、老化、變形等原因，不可避免的會出現(xiàn)壓力偏載。因此，及時發(fā)現(xiàn)偏載并采取措施，減少偏載對試驗(yàn)結(jié)果的影響，對生產(chǎn)企業(yè)、計量檢測部門減少人員、材料的浪費(fèi)以及規(guī)避安全風(fēng)險有積極的意義。