淺談建筑材料的檢測技術

　　【摘要】本文筆者結合多年的實踐，就建筑材料檢測試驗項目進行了分析，介紹了建筑材料檢測試驗方法及提出一些看法和建議。

　　【關鍵詞】建筑材料;試驗;檢測;方法

　　近年來，隨著檢測技術更加趨于成熟和先進，有關檢測的標準，規范先繼頒布，實施，促進了檢測工作的規范化，對保證工作質量起到了重要作用。本文筆者結合多年工作實踐，就建筑材料的試驗和檢測提出如下的一些看法，供參考。

　　1 檢測試驗項目的確定

　　由于施工所用的建筑材料品種多，進場檢測、試驗材料項目要服從國家、行業及當地建設主管部門(或所屬有關部門)的規定，并服從《省建筑工程竣工技術檔案編制辦法》。例如配制混凝土用的水泥，需按批檢驗其安定性、強度、凝結時間和細度;混凝土用粗骨料按常規進行顆粒級配、密度、含泥量及泥塊含量、針片狀顆粒含量等檢驗項目，如若用于≥c35的混凝土須做壓碎指標，新采用的質地疏松的骨料還應做堅固性試驗，活性骨料做活性試驗等。對于合成高分子防水材料，按gbl8173.1-2017《高分子防水材料――第一部分片材》，應按批檢驗其物理性能，例如斷裂拉伸強度、膠斷伸長率、不透水性和低溫彎折。總之，材料檢測試驗項目的確定應以確保工程質量為前提，只檢驗其原始合格證明而不按規定抽樣試驗，或雖抽樣試驗但檢測項目不全，都是不符合要求的。

　　2 取樣的數量和方法

　　取樣要有代表性，一般是以一批材料(不同材料每批數量不同)不同部位隨機抽取規定數量的樣品(鋼材是從規定部位截取)，即不僅取樣數量要正確，而且取樣部位及方法也要按規定進行。試樣的數量關系到試驗結果的準確性，數量過少、取樣部位及方法的偏差，都會使試驗誤差增大，甚至會得出相反的結果。但是，在實際檢測中經常會出現取樣不具有代表性、取樣的數量不夠、取樣方法不正確等問題。例如袋裝水泥要從該批不少于20袋水泥中任取等量樣品，總質量至少12kg。在實際工作中，多次遇到送檢人員一次性提取半袋或整袋水泥作為品，經檢測水泥強度值不符合標準要求的情況，后經現場按標準要求取樣后復試，試驗結果則完全符合國家標準;又如送檢鋼筋焊接試件時，有的是用工地的廢鋼筋頭作為模擬試件或者取樣方法不正確;再如鋼筋氣壓焊焊件按標準應送檢6根，3根做拉伸試驗，3根做彎曲試驗，而有的只送檢3根試件，這樣即使3根試件的拉伸試驗結果全部合格，仍無法判定該批試件是否合格。

　　3 檢測時環境溫度與濕度的控制

　　溫度和濕度對一些建筑材料的性能有很大的影響，故在標準中對材料養護、測試時的環境條件有明確的規定，必須嚴格遵守。如gb/t17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》規定，試體成型時的環境溫度應穩定保持在20℃±2℃，相對濕度應>50%;試體拆模前的養護溫度為20℃±1℃，相對濕度應>90%;試體在水中養護的溫度控制在20℃±1℃。又如彈性體改性瀝青防水卷材(sbs)等防水材料，其性能對環境溫度較為敏感，進行拉伸試驗時要求室溫控制在23℃±2℃。

　　4 試驗機加荷速度的控制

　　在常溫試驗情況下，如果在測試材料力學性能時加荷速度較快，試件的變形將滯后于加在其上的荷載，測出的強度值就會高于材料固有的強度。例如在測試鋼筋的屈服點時如果加荷速度較快，屈服點值會有所提高;測定水泥、混凝土、磚等試件的抗折、抗壓時，加荷速度的快慢對測定結果都有影響。因此，應嚴格按照材料的相關標準和操作規程操作試驗機，加荷要連續均勻，當試件開始迅速變形接近破壞時，停止調整試驗機油門，直至測出試件最大的荷載值。在進行鋼筋拉伸試驗時，當拉伸到出現頸縮時可逐漸減小油門，使頸縮現象緩慢發展直至試件斷裂，以減輕試驗機的振動和響聲。一般情況下，標準中的加荷速度是以應力(n/mm2、kn/mm2等)為單位的，為了更加直觀方便，也可以折算為試驗機度盤上的格數。如在采用2017kn的壓力機進行混凝土試件的抗壓試驗時，試驗機共有3個量程：鉈a的量程為0-500kn，lkn/格;鉈a+b的量程為0-1000kn，2kn/格：鉈a+b+c的量程為o-2017kn，4kn/格，折算后的加荷速度見表1。其他如鋼筋的力學試驗，也可繪制類似的表格貼在試驗機上。

　　5 減少試驗誤差

　　在試驗過程中，雖然嚴格按標準的規定進行，但由于試驗操作者的熟練程度、材料的勻質性、設備儀器、環境條件等因素的影響，總會使試驗結果出現誤差，若該誤差不超出標準規定的范圍是允許的。試驗通常有3種誤差，第1種是同一組試件之間的誤差，若該誤差超出范圍，試驗應重做。例如混凝土試件的抗壓、抗折強度值中，有兩個測定值與中間值的差值均超過中間值的15%，則該組試驗無效;第2種是同一個樣品分成2個或3個試樣，用相同的方法在同一儀器上分別試驗，所得出的結果之間的誤差，稱為平行試驗誤差。例如砂的篩分析，兩次試驗求得的細度模數之差≯0.20，表現密度兩次試驗之差≯20kg/m3等;第3種誤差是用同一材料、同一樣品在不同試驗設備上所獲得的試驗結果的誤差，稱為再現性誤差或對比試驗誤差。一般是將水泥、鋼材等較勻質材料的樣品等分為兩份，1份交當地權威性的測試中心，另1份本單位留存，分析比較兩個測試單位的試驗結果，如果相對誤差較大，應找出原因并采取措施加以改進。根據需要，這種試驗每年可進行1-2次，以提高試驗質量。這里應該指出的是，有個別的試驗室在進行鋼筋拉伸試驗時，只拉伸到試件出現頸縮而不拉斷裂是不正確的，這種情況不屬于試驗誤差。

　　鋼筋不拉斷，其測得的伸長率要比規定的試件斷后的伸長率低，這是與標準規定相違背的。對于鋼筋焊接件，由于不測定伸長率，可在試件出現頸縮現象后停機。

　　6 試驗數據的取舍

　　由于各種原因，有時同一組試件試驗結果的離散性較大。為了保證試驗結果的準確性，標準對一些材料的試驗結果有取舍的要求。例如水泥膠砂強度抗折試驗，當3個強度值中有超出平均值±10%的時需剔除該數值，計算平均值;混凝土和砂漿的抗壓試件強度平均值的計算等，也都有各自的數據取舍方法。計算后的數據的修約方法按gb/t8107-87《數據修改的規則》進行，并按標準規定保留相應的位數，其尾數要按“四舍六入五單雙法”處理。例如gb/t228-2017《金屬材料室溫拉伸試驗方法》規定，鋼材(包括鋼筋)的性能試驗結果，應按照相關產品標準的要求進行修約。如果未規定具體要求的，強度值~<200n/mm2時，修約間隔1n/mm2;強度值在200-1000n/mm2時，修約間隔5n/mm2;強度值>1000n/mm2時，修約間隔ion/mm2。修約間隔為5n/mm2時，其簡易方法是：要修約的尾數位數值≤2.5的修約為0;尾數位數值在2.5~7.5時，修約為5;尾數位≥7.5時修約為10。例如某鋼筋試驗后計算的6=487.8mpa，修約后6=490mpa。又如砂的表觀密度測定，根據gb/t14684-2017健筑用砂表觀密度、堆積密度、空隙率》的規定，需做兩次試驗，每次試驗后計算得到的表觀密度屬中間過程，不應對每次試驗后計算得到的表觀密度值修約成尾數為0，只需對兩次結果的平均值的尾數修約為0即可，否則會增大數值傳遞過程中的誤差，影響試驗結果。有時試驗結果還會出現比預期的值過高或過低、同一組試件數據相差懸殊、同一試件各項性能指標相互矛盾等異常現象，這需要認真對待，查明原因，并及時復試和復驗。

　　7 結語

　　作為檢測試驗的專業技術人員，我們必須加強自身建設，努力提高工作的責任心，及時總結經驗教訓，不斷豐富理論知識，提高實際操作水平，保證檢測結果的準確性。