测试的基本原理范文

摘要:

基于热平衡原理，设计了沥青混合料比热容测试系统，阐述了系统各参数的确定方法及热量损失的标定方法．采用已知比热容的黄铜，验证测试系统的可靠性．利用该测试系统，测定了多种沥青混合料在60～70℃的比热容．通过考察可知:沥青混合料比热容与空隙率大小成正相关;随集料种类变化的沥青混合料，比热容大小排序为c(蛇纹岩)＞c(角闪岩)＞c(石灰岩)＞c(辉绿岩)＞c(花岗岩);随沥青种类变化的沥青混合料，SBSI-C改性沥青混合料比热容大于基质沥青混合料比热容;所测试沥青混合料比热容大小为750～1150J•(kg•℃)－1．

关键词:

沥青混合料;比热容;热平衡原理;沥青;集料

沥青混合料的比热容是其基本热物理性质参数之一，比热容不仅可以反映同等热量条件下，物质升温或降温速率的快慢，也是沥青路面温度场和温度应力计算分析过程中重要的热物性参数［1－3］．但目前针对沥青混合料比热容的试验和研究的相关报道都较少，在数值模拟和应用取值的过程中，往往将不同种类沥青混合料的比热容取为相同数值，影响了研究结果的准确性，因此，开展沥青混合料比热容试验设计，并对沥青混合料比热容影响因素进行分析，是非常重要的．比热容在温度变化不大时，可近似地看作常量．在工程计算中大量应用定压比热容，定容比热容的应用相对较少，故本研究对沥青混合料比热容的研究也是针对定压比热容［4－6］．目前混合法是测量固体比热容的常用方法［7－8］．传统混合法测量固体比热容的试验装置主要包括量热器和温度计，这种测试方法没有稳定的外部环境，没有自动水温搅拌装置，温度计的温度数值一般人为读取，这些都是误差来源［9］．本研究依据热平衡原理，参照目前国内外比热容测试方法［10－13］，自制适合于沥青混合料比热容的试验装置，测试多种代表性沥青混合料的比热容，考察沥青、集料和空隙率对沥青混合料比热容的影响．

1测试系统建立

1.1测试原理混合法试验原理是热平衡原理．为测试夏季高温季节沥青路面温度约为60～70℃时的比热容，将试件初始温度恒定为t1=50℃，水的初始温度设为高温t2=70℃．依据热平衡原理，将质量为m、t1=50℃、比热容为cx的试件，投入量热器中．

1.2测试系统

1.2.1组成要素本研究基于热平衡原理，自制比热容量热器，配合精密测温装置，建立了沥青混合料比热容测试系统．其组成如下:①量热器，由3层套壁、双层隔热材料组成，构造简图如图1所示，实物图如图2所示;②磁力搅拌系统，由电力带动磁钢旋转，磁钢带动磁力旋转子搅拌，使水温均匀(见图1);③温度采集系统，由温度传感器、数据记录仪和电脑组成，用于采集温度与时间数据(见图2);④秒表，记录打开仪器盖放入被测试件到紧闭仪器盖所需时间;⑤恒温箱，提供稳定的试验环境;⑥精密天平，感量不大于0.01g．

1.2.2参数确定1)质量．采用精密天平称取试件和水的质量．为减小误差，并考虑集料粒径尺寸的影响，统一将待测试件尺寸定为140mm×40mm×40mm;水的质量规定为待测试件竖直放入量热器中时，没过试件顶端2cm时的质量，经反复试验，最终取恒定值1975.00g．2)混合后试件和水温达到平衡时的终温度tx．采用对比法确定，用刚钻在混合料试件中部打孔，用2个温度传感器，将其中一个温度传感器置入混合料试件正中，端部用环氧树脂密封，在环境箱中将试件恒温为50℃，如图3所示;另外一个温度传感器置入量热器水中，水初始温度70℃;将试件迅速放入水中并密闭量热器，起动温度记录仪，测定二者温度达到均一稳定时的温度，该温度对应的时间，即为试验时间，如图4所示．由图4可知:600s时，试件和水温已达到均一稳定温度，为使试验更为准确，取tc=900s作为沥青混合料比热容的试验时间．

1.2.3测试系统检验采用已知比热容的黄铜对比热容测试系统的准确度进行检验．由于试验原理及方法相同，保持试验用水量不变，因此，可以用相同方法计算黄铜比热容．

2试验分析

2.1原材料由于沥青混合料是一种由沥青、集料和空隙组成的复合材料，故本研究主要考察3个组成要素对沥青混合料比热容的影响．采用的90#和70#基质沥青、SBSI-C改性沥青，技术指标均符合规范要求．采用的辉绿岩、花岗岩、石灰岩、角闪岩、蛇纹岩等5种集料，技术指标均符合规范要求．采用AC16和AC20两种沥青混合料，混合料级配参照规范中值．

2.2试验方案1)根据试验要求将沥青混合料成型为车辙板试件，待冷却48h后脱模，切割成140mm×40mm×40mm标准尺寸的棱柱体试件，如图5所示．2)准确称取待测试件质量m(精确至0.01g)．3)将试验仪器与待测试件一同置于50℃环境箱中，恒温5h．4)设置数据记录仪，每5秒记录1次温度数据．5)待数据记录仪开始工作后，将温度略高于70℃固定质量(1975.00g)的蒸馏水小心倒入量热器中，并尽快紧闭仪器盖．6)观察数据记录仪显示的温度．当仪器中水温降到70℃时，立即打开仪器盖，将已保温待测试件置于仪器中，保证试件全部浸没于水中，尽快将仪器盒盖密封，并用秒表记录仪器盖打开的总时间t．7)将记录仪与电脑相联，导出记录仪中的温度数据，记录900s时所对应的仪器内部水温．8)根据式(8)计算沥青混合料比热容．

2.3试验结果分析

2.3.1空隙率对比热容的影响采用AC16级配类型、SBSI-C改性沥青和蛇纹岩成型不同空隙率的混合料试件，比热容测试结果见图6．

2.3.2集料种类对比热容的影响采用AC20级配类型和70#基质沥青成型不同集料类型的混合料试件，比热容测试结果见图7．试验结果表明:沥青混合料比热容随集料种类有所变化;本试验沥青混合料比热容大小排序为c(蛇纹岩)＞c(角闪岩)＞c(石灰岩)＞c(辉绿岩)＞c(花岗岩)，大小为750～1150J•(kg•℃)－1．

2.3.3沥青种类对沥青混合料比热容的影响采用AC16级配类型和蛇纹岩成型不同沥青种类的混合料试件，比热容测试结果见图8．试验结果表明:沥青混合料的比热容与沥青种类有相关性;采用改性沥青成型的混合料比热容较两种基质沥青混合料的比热容大．

3结论

测试的基本原理范文

关键词：软件测试；案例教学；项目驱动

中图分类号：G642文献标识码：B

近几年专业性的软件测试机构和组织迅速发展，随之带来了专业软件测试人才的旺盛需求，软件测试人才的培养正成为新的热点。然而，软件测试课程的理论与实践脱节，现有许多软件工程教材中关于软件测试的章节只介绍软件测试的理论方法，即使有案例也只是简单说明，并没有介绍软件测试的具体方法和实现过程，这导致学生只会死记硬背软件测试的条条框框而不懂如何活学活用。为此，我们尝试进行改革，引入了新的教学思路和措施。

1案例教学

案例教学法比传统的以教师为主导的教学法，更有利于提高学生分析问题和解决问题的能力，促进学生学会学习以及沟通合作。我们在教学的过程中，以可操作的软件测试案例为中心，让学生能在教学中体会实际的测试过程。

首先，一个好的测试案例所包含的内容必须完整，应包含测试目的、特殊的硬件要求、特殊的软件要求、特定的配置、执行测试的描述、测试的预期结果或成功条件。

其次，根据测试的分类不同，可分为以下几种：

对于单元测试案例，主要按照程序内部的结构测试程序，检验程序中的每条通路是否都能按预定要求正确工作。这类测试案例主要验证模块接口、模块局部数据结构、模块边界条件、模块中所有独立执行通路、模块的各条错误处理通路。掌握白盒测试/黑盒测试方法以及单元测试的用例设计；通用代码编程规范、伪码写作规范的检查；基本的代码静态检查方法与工具运用；代码覆盖率检查方法与工具运用；OO程序单元测试方法与过程；针对内存泄漏的检查；掌握测试覆盖分析方法和测试用例最小化的运用。

对于功能测试案例，用于鉴定执行后启用的功能。这类测试案例验证软件是否提供了基本的单

元功能、是否提供集成后的功能，以及是否提供解决方案设计中指定的其他功能。

对于Web测试案例，Web系统是当前网络环境下最多的应用系统，其主要内容设计为Web性能测试项目解析、性能测试流程、测试规划与设计、性能测试需求分析、用户事务分析、Web资源分析、网页元素细化等。

对于集成测试案例，主要包括针对结构化软件和面向对象软件的集成测试，独立开展集成测试用例设计和用例执行。具体分为基于结构化程序的集成测试方法和基于UML图的面向对象的集成测试方法。

对于系统测试案例，掌握常见系统测试类型的基本测试方法，独立设计系统测试用例，运用手工方式或测试工具完成系统测试，包括功能测试、性能测试、压力(负载)测试、配置测试、易用性测试。

再次，教学案例的具体应用。我们根据难以程度，将测试案例大致可分为简单的基础性实验案例和综合实验。简单的基础性实验案例主要包括白盒测试和黑盒测试，通过学习让学生掌握软件测试最基本的一些方法。综合性的实验案例，特别是较大型的软件项目测试实验，让学生在实验的每一个步骤中理解软件测试技术和各种具体的测试方法，增强实际操作能力，增加软件项目测试的综合经验。

通过综合性实验的学习，可以让学生感受大型软件测试项目的工作流程和实施细节，掌握各种软件测试方法在大型项目中的应用，体会软件测试的规律；了解软件测试项目的管理，熟悉软件测试项目中人员的管理、产品的管理、软件测试案例的管理以及缺陷的管理；能够进行比较复杂的白盒测试或自动化测试，为从事要求较高的软件测试打下很好的基础。

2项目驱动

软件测试是一项技术性较强的工作，规范的实施也是以工程的方式开展或进行。因此，最好的课程内容及教学设计是通过项目的活动及过程来呈现问题，运用相关理论知识解析问题，以及通过工程过程解决问题，通过项目阐明技术方法与策略的运用。

项目的复杂性通过分解得到局部的单一性和简单化。项目包含了由易到难，由简单到复杂，由单一到综合，逐步实现的内容和过程。软件测试本身就是理论与实践紧密结合的一门技术学科或工程体现，贯彻项目教学法是该课程理论教学与实践教学“一体化”的最好形式。通过项目教学，可落实教学的循序渐进原则、系统化原则、目标性原则、整体优化原则以及规范化原则。项目教学使教学内容的构建紧密围绕课程总体目标展开，项目组成具有针对性强，目标具体明确、步骤清晰的特点。它按照组成技能教学内容及相互间的内在联系，使各部分内容有所侧重，互相衔接，

软件测试项目大致可以分为以下三个方面：“软件测试技术”等课程的实践教学，强调案例教学法，强调实践教学；课外实践，强调综合性、设计性实验，由学生在课余时间完成，包括毕业设计；企业实习，和多个企业建立关系，供学生实习软件测试。

3常用自动化测试工具使用

在理解软件测试自动化原理基础上，掌握业界常用的

Rational、WinRunner、LoadRunner、Junit、Panorama等系列测试组件的运用。在制定的测试策略中应用测试自动化工具开发、编辑、运行和调试自动测试脚本程序，建立测试过程、生成测试报告，分析测试结果，理解测试工具如何进行对测试数据进行自动评估分析，掌握测试工具如何对测试文档生成和利用。如表1。

4结束语

我们对软件测试的教改受到了学生和老师的普遍欢迎。通过调查，大多数学生认为使他们对课本知识的理解更加深入了，主动思考问题的能力也得到了提高。教师们也普遍反映“软件测试”的教学质量和教学效果得到极大的提高。

参考文献

[1]钟元生.软件测试实践教学特色的构建实践[J].电化教育研究,2006,162(10):62-65.

[2]张小进,陈雄峰.软件工程课程改革探索―软件测试在程序设计课程中的引入[J].高等理科教育,2006,70(6):91-94.

[3]贺平.软件测试课程开发[J].计算机教育,2006,(12):53-56.

测试的基本原理范文篇3

【关键词】CFG桩复合地基载荷试验抽芯检测垫层材料

河北省某市一住宅楼工程，地上24层，地下1层，框架剪力墙结构，筏板基础，基底标高为-4.56m。根据结构设计要求，采用CFG桩复合地基进行处理，处理后复合地基承载力特征值不小于360kpa，桩端持力层为（5）层粉质粘土。

1.地层概况

本区地层为第四系全新统～上更新统河流冲积夹湖积地层，主要地层及CFG桩设计参数如表1：

2.CFG桩复合地基设计参数

设计桩径：400mm；有效桩长：18.0m；桩顶土质为（2）层粘土，桩端土质为（5）层粉质粘土。计算单桩承载力特征值为715KN，采用值为645KN，面积置换率为5.43%，桩间距为1.51*1.53m，矩形布置，桩身材料采用预拌混凝土，强度为C20。褥垫层采用5～10mm碎石屑，厚度200mm。桩总数为478根。

3.施工概况

该工程于2012年9月份施工，历时12天。采用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺，施工时在自然地面上施工。

4.质量检测情况

在CFG桩完成40天后，由检测公司进行了单桩复合地基承载力及桩身完整性检测。并对混凝土试块进行了试验。根据试块试验结果，混凝土强度约23.2～27.8MPa，达到了设计强度。

在现场抽取了不少于20%桩进行了桩身完整性检测，根据测试结果，除4根桩为浅部轻度离析，其他均为I类桩。随后进行了单桩复合地基承载力检测，抽取了三根试验桩，试验采用堆载慢速加压法。试验共分八级进行。

根据试验结果，除一组达到设计要求外，其他二组均未达到设计要求，均为在第八级加载后突降破坏，后又增加二根试验，均在第八级加载后发生突降破坏。

5.对质量问题相关方意见

试验结果为复合地基承载力不能满足设计要求。对不合格原因，相关各方发生争议，主要如下：

建设单位：压桩不合格，就是质量不合格。其认为是施工单位偷工减料，并且认为设计有问题。理由是相邻一栋建筑的桩长采用的是22m，桩试验均合格。据了解，相邻建筑物亦采用CFG桩复合地基，地层情况与本工程基本相同，除桩长采用22m，桩间距采用1.65*2.00m外，其桩身材料亦为C20混凝土，但非同一检测单位。建设单位要求按22mm桩长重新成桩。

施工单位：施工均按设计施工，不存在偷工减料问题，桩长、桩径、混凝土灌注量均达到了设计要求。其认为可能是混凝土有问题，由于混凝土为建设方指定供应商，因此不是施工方的责任，要求先查明原因，不同意重新成桩。

设计单位：技术人员对现场进行了检查，根据测试结果及施工记录，桩长满足设计要求，桩径除个别桩个别断面稍小外，均满足设计要求。桩头处理由甲方指定单位完成，桩头表面平整度差，高低不平，个别桩头为斜面，表观混凝土强度尚可，个别桩头石子含量较少。对试验不合格桩挖开后，四根桩均为桩头破碎，深度不超过20cm，测试用的垫层材料采用的是1～3cm碎石，含卵石，大部分粒径在2cm，个别达到了4cm以上，厚度为15cm。因此，设计要求先对混凝土强度进行判断，并抽芯取样检测，并要求更换垫层材料及对桩头进行处理，按规范要求进行扩大检测。

检测单位：检测采用本地区通常做法，以往未出现过问题，检测应该没有问题。

由于各方意见存在争议，最终根据多位岩土专家意见，认为设计方案没有缺陷，要求对桩进行抽芯测定桩体材料强度，并进行扩大检测。

6.桩质量复验结果

抽芯测试结果：共在六根桩进行了抽芯检测，结果是各桩桩身完整，未发现断桩等明显缺陷。根据取试块试验结果，试块轴心抗压强度值，除一组平均值为18.6MPa，其他各组平均值为25.7～36.8MPa。混凝土强度变化区间大，但根据验算，低值亦在允许范围内，故可确定混凝土基本可以满足设计要求。

其后，重新委托一各方均认可的检测单位重新选择桩进行扩大检测。根据设计方要求，垫层改用5～10mm碎石屑，厚度采用200mm，并先对桩头进行清平后再铺设垫层再试验。本次共选择了六根桩试验，在检测过程中由监理全程监控。

根据六根桩测试结果，单桩承载力特征值均达到了设计要求，对于检测结果相关各方均表示认可。

7.原因分析

根据现场调查与综合分析，本工程桩质量二次结果不同，原因是方面的，主要有以下原因：

（1）混凝土强度：从试验结果，强度可以满足设计要求，但从试验结果值上来看，局部强度较低。分析其原因，一是混凝土本身问题，本地用石子采用的是碎石+卵石，卵石最大直径22cm（在灌注混凝土时捡出），含量不均匀，人为造成石子含量的变化较大，从而影响混凝土强度。二是在成桩时，由于局部离析影响混凝土强度。

（2）CFG桩施工方面主要有：

①保护桩长不足：由于本工程是在原自然地面施工的桩，空桩长度达4.0米，停钻时间及位置控制上存在一定困难，造成部分桩的保护桩长较小，桩呈现浅部离析，影响桩体混凝土强度。

②截桩头不规范：截桩头方法不合理，现场施工方法为用切割锯在三个方向切割，然后用钩机钩断，造成桩头高低不平及斜桩面的现象。由于截桩人员是由建设方直接委托施工，桩基施工单位不能有效控制质量，故只能就其结果修整，故桩头质量平整度较差。

（3）CFG桩检测方法不严谨：

①桩头处理：在检测前仅由施工单位对桩头做了简单处理，不能保证桩头表面平整度。试验桩头出现一边高一边低或者中间低四周高等情况。

②垫层选择：按照设计要求，垫层应采用中粗砂或5～10mm的碎石屑材料，而检测用的为10～30mm碎石（含卵石，个别达到4cm以上），粒径偏大，从而导致碎石垫层与桩头的有效接触面积相对减小较多。

以上方面均会导致应力集中从而导致桩头混凝土被压碎。

（4）现场监管方面：CFG桩施工参与方较多，现场监管不到位，以致于质量控制、衔接等方面不可避免的出现问题，进一步对施工质量造成影响。

8.结论与建议

CFG桩是目前应用较为广泛的一种地基处理方式，但是质量问题也是时有发生。本工程在检测过程中发现的问题，也具有一事实上普遍性，因此，在进行CFG桩施工检测过程中，应着重做好以下几个方面：

（1）在施工队伍上，少分包及指定分包，有效减少不必要的扯皮及管理上的错位。

（2）CFG桩施工方法上，应严格按规范要求操作，做好试桩，准确控制好施工参数，桩头处理严格按操作规程进行，以保证桩的质量不因后期施工受影响。

（3）CFG桩复合地基检测时，应按规范或设计要求选择垫层材料、承压板直径、加载量等，并对桩头做好再次处理，以保证试验结果具有代表性。

（3）对于出现质量问题，应先分析其造成原因，不要急于下结论。根据分析的原因决定如何处理，这样，可避免造成不必要的浪费。

参考文献