摘要：通过分析混凝土抗压强度试验过程，总结出造成失准的原因有：计量检测与实际使用脱节而造成的单位不一致；操作不当引起的不“垂直均匀”受力，如工作中心点不同轴、上下工作面不平行、球座重叠使用、R角不规范。
关键词：试验结果失准；单位不一致；不“垂直均匀”受力
0 引言
众所周知，凡经过校验的压力试验机(以下简称试验机)都有一张合格证，表明该机的量值(即KN)符合国家标准的要求，但就是这张合格证也会给人们造成误导，即合格的试验机所出的试验结果就应该合格，从而忽略了其他问题的存在，混凝土的抗压强度试验就是一个较典型的例子。下面对经检测合格的试验机，仍然会给试验结果带来较大影响的几个方面做一简单分析。
1 计量检测与试验结果单位的不一致
试验机检测的单位是牛顿(N)，混凝土抗压强度试验的单位是帕斯卡(Pa)，它的定义为：1 N的力垂直均匀作用于1 ITl2面积上所产生的压力，用公式表示为P=-F／S，见图1。
从图１中可看出，按照试验机检定规程的要求，计量检测仅保证了公式上半部力(F)的准确，未涉及到下半部承压面积(S)上的力是否“垂直均匀”，因此，即使经过检测的试验机的负荷误差为“0”，如果试样的受力状态为偏心受力，得出的试验结果仍然是失准的，所以说试样受力是否垂直均匀，这一点恰恰是混凝土抗压强度试验的关键环节。
近两年来对试验机指示部分的要求不断提高，由指针读数提高到仪表指示或计算机自动采集数据，这些无疑对提高试验结果的分辨力和记录数据的准确性起到很大作用，但却没有解决试件“垂直均匀”受力的问题。准确地说由于试验机的检测与实际使用状态存在脱节的现象，因此不能简单地认为：经检测合格的试验机所出具的试验结果就是准确的。
2 不“垂直均匀”受力的几种形式及对试验结果的影响
2.1 上、下承压板中心位置不同轴
每一台试验机的下承压板上都有试件放置位置的圆圈，表明试件摆放的对中性。但该圆圈的中心点如果与上承压板的中心点不同轴，会对试验结果造成很大的影响，见图2。
如图2所示，该试验机的上、下承压板的中心点偏离约5 mm，由于试验机的施力状态不垂直，因此试件在破损时总是一侧先被压碎，甚至相对的另一侧出现水平裂纹，见图3。同组试件经与垂直施力的试验机相比对，试验结果约偏低l 5％左右。
2.2上、下承压板的平面平行度差
试验机上、下承压板的工作面应有较好的平面平行度，略有偏差时可通过球座来自动找平。但如图4中所示，该机上承压板由于连接螺栓已变形，使上、下承压板的平面平行度相差约在2 mm左右，球头已完全丧失了自动找平的能力，试件的破损形态为一侧面压碎，同组试件经与平面平行度良好的试验机相比对，试验结果约偏低25%左右。
2.3球座的自由度差
球座所谓的自由度，是指当试件的承压面不平整，或上、下承压板不平行时，可通过球座的自动找平能力来弥补这些不足。一旦球座丧失了自由度，同样会对试验结果产生较大的影响，有以下两种情况。
2.3.1不清洁造成的影响
试件压碎时的粉尘进入球碗，与润滑油混合后形成黏稠的油泥，如果长期不进行清洗，球座就会非常呆滞，不但不能自动找平，反而会放在什么位置就是什么位置，使试件偏心受力。2．3．2 R角不规范造成的影响
球座的R角指的是球头的凸面与凹面接触的角度，规范的R角凸面与凹面应为面接触，球座在这样状态下的自动找平效果最好，如图5所示。
图6中的球座由于R角加工的不规范，凸面与凹面的接触已形成线接触，因此很难起到自动找平的作用。
2.4球座的重叠使用
一些试验机由于空间行程较大，当压较小尺寸的试件时，需要加放一些垫块才能满足使用要求，见图7。
此类型试验机由于在油缸上部已有一个大球座，在上面加放很多重物后又有一个球座。在重物作用下球座的自由度已受到影响，两个球座的中心点稍有偏离，就会产生向外的挤压力，使试件在偏心受力的同时还受到剪切力，试件会出现横向裂纹，如图8所示。同组试件经与球座不重叠使用的试验机相比对，试验结果约偏低40%左右。
3几点建议
(1)长期以来人们总习惯的将一些影响混凝土强度的不能确定的因素归结为混凝土本身的离散性，以上所举实例表明，影响混凝土强度的大部分原因是由于试验机不能垂直均匀的施力所造成的，如果注意解决了以上存在的问题，混凝土抗压强度的离散性就会大大减小。
(2)要使试验机的检测与实际使用状态保持一致，就要改变目前只检测一个力的作法，而改为检测承压面上的力是否垂直均匀的分布，即检测多个力的方法，使检测方法更接近实际使用状态。
(3)在保证试验机负荷(N)示值准确的前提下，并将试件的破损形态作为试验数据有效性的判据，就能有效地保证混凝土抗压强度试验结果的真实性。
