浅谈建筑材料检测技术及应用_建筑工程检测技术
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浅谈建筑材料检测技术及应用
甘肃铜城工程建设有限公司常军
摘 要：随着我国建设经济的快速发展，基础设施建设得到了快速发展，建筑工程试验检测技术也得到了重视和发展，对保证建设工程质量起到了重要的保障作用。文章就建筑材料常用的几种试验检测技术，结合多年的建筑检测实践经验，概述质量检测的重点，提出了建筑工程材料质量检测的相应措施及建议。
【关键词】 建筑材料；质量；检测技术；措施
浅谈建筑材料检测技术及应用
1、检测试验项目的确定
由于建筑施工中使用的建筑材料品种多，对于进场材料质量检测，其试验项目要严格遵循国家、行业及当地建设主管部门(或所属有关部门)的规范、规定，并服从《省建筑工程竣工技术档案编制办法》。例如配制混凝土用的水泥，需按批检验其安定性、强度、凝结时间和细度；混凝土用粗骨料按常规进行颗粒级配、密度、含泥量及泥块含量、针片状颗粒含量等检验项目，如：若用于≥C35的混凝土须做压碎指标，新采用的质地疏松的骨料还应做坚固性试验，活性骨料做活性试验等。对于合成高分子防水材料，按GBl8173.1-2012《高分子防水材料——第一部分片材》，应按批检验其物理性能，例如拉伸强度、断裂延伸率、不透水性和低温弯折性能。总之，材料检测试验项目的确定应以确保工程质量为前提，只检验其原始合格证明而不按规定抽样试验，或虽抽样试验但检测项目不全，都是不符合要求的。而怎样规范的取样就要依据相关标准、规范进行。
1.1 规范化取样
材料性能的检测报告是从样品中检测得到，检测报告得出的数据是否准确就在于样品的取用是否规范。因此，要科学、规范的取样，以保证相关检测人员能准确地检测出材料的性能，并做出正确科学的检测报告。例如：JGJ107-2016中机械连接接头取样规定检验批接头数量少于200根时，可以取两个接头做强度检测。
[1]1.2 代表性取样
取样是进行检测的关键环节，取样量过少或取样部位、取样方法的偏差，都会造成检测的误差，从而影响整个材料的质量检测。因此，取样的过程中还要取用有代表性的样品，这就需要从数量、取样方法等方面严格按照相关规定进行取样。一般情况都是从同一批材料中的不同部位进行抽取一定数量的样品（钢材、防水卷材必须从规定部位抽取）。然而，在真正的实践检测过程中，都存在着抽取的样品没有代表性或取样数量没达到标准，取样方法不符合规范等不良现象，故抽样关一定要加强。例如：GB175中规定：袋装水泥要从该批不少于20袋水泥中任取等量样品，总质量至少12kg。在实际工作中，多次遇到送检人员一次性提取半袋或整袋水泥作为品，经检测水泥强度值不符合标准要求的情况，后经现场按标准要求取样后复试，试验结果则完全符合国家标准；又如送检钢筋焊接试件时，有的是用工地的废钢筋头作为模拟试件或者取样方法不正确。
2、几种常用建筑工程材料的取样方法
2.1 水泥
1）水泥进场验收：水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其它必要的性能指标进行复验，其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175等的规定。
2）当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂日期超过3个月（快硬硅酸盐水泥超过1个月）时，应进行复验，并按复验结果使用。钢筋砼结构中严禁使用含氯化物的水泥。
3）检查数量及验收方法：按同一厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200t 为一批，散装不超过500t 为一批，每批抽样不少于一次。检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。
4）取样方法：水泥试样必须在同一批号不同部位处等量采集，取样试点至少在20 点以上，经混合均匀用防潮容器包装，重量不少于12kg。（备注：委托单位填写检验委托单时应逐项填写以下内容：水泥生产厂名、商标、水泥品种、强度等级、出厂编号或出厂日期、工程名称，全套物理检验项目等。）
2.2 钢筋
1）钢筋进场时的验收：钢筋进场时，应按照现行国家标准《钢筋砼用热轧带肋钢筋》GB1499 等的规定抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准规定。
2）验收方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。
3）取样方法：按照同一批量、同一规格、同一炉号、同一出厂日期、同一交货状态的钢筋，每批重量不大于60t 为一检验批，进行现场见证取样；当不足60t 也为一个检验批，进行现场见证取样。试样分为抗拉试件两根，冷弯试件两根。实验室进行检验时，每一检验批至少应检验一个拉伸试件，一个弯曲试件。
4）试件长度：冷拉试件长度一般≥500mm（500 ～ 650mm），冷弯试件长度一般≥250mm（250 ～ 350mm）。（备注：取样时，从任一钢筋端头，截取500 ～ 1000mm 的钢筋，再进行取样。）
5）冷拉钢筋：应进行分批验收，每批重量不大于20t 的同等级、同直径的冷拉钢筋为一个检验批。
6）取样数量：两个拉伸试件、两个弯曲试件。
2.3混凝土试件取样
根据GB50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》7.3.1条[26]:结构混凝土的强度等级必须满足设计要求。用于检查结构构件混凝土强度的标准养护试件，应在混凝土的浇筑地点随即抽取。试件取样和留置应符合下列规定：
① 每拌制100盘但不超过100m³的同一配比的混凝土，取样次数不得少于一次。
② 每工作班拌制的同一配比的混凝土不足100盘时，其取样次数不得少于一次。
③每次连续浇筑超过1000m³时，同一配合比的混凝土每200m³取样不得少于1次;④ 每一楼层、同一配合比混凝土，取样不得少于一次;⑤每次取样应至少留置一组试件。
2.4墙砌体材料
根据砖和砌块的生产方式、主要原料以及外形特征，砖和砌块可分为蒸压灰砂砖、烧结多孔砖等。
1）蒸压灰砂砖：每10 万块为一批，不足10 万块也为一批，但不得少于2 万块。强度检验的样品，从尺寸偏差、外观合格的样品中按随机抽样法抽取3 组共15 块（每组5 块）。其中2 组进行抗压强度和抗折强度检验，一组备用。
2）烧结多孔砖：每5 万块为一批，不足该数量时仍按一批。强度检验的样品，从尺寸偏差和外观质量检查合格中按随机抽样法抽取，共15 块。抗压强度、抗折荷重检验各5 块，备用5 块。
3、检测时环境温度与湿度的控制
温度和湿度对一些建筑材料的性能有很大的影响，故在标准中对材料养护、测试时的环境条件有明确的规定，必须严格遵守。如GB／T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》规定，试体成型时的环境温度应稳定保持在20℃±2℃，相对湿度应>50％；试体拆模前的养护温度为20℃±1℃，相对湿度应>90％；试体在水中养护的温度控制在20℃±1℃。又如弹性体改性沥青防水卷材(SBS)等防水材料，其性能对环境温度较为敏感，进行拉伸试验时要求室温控制在23℃±2℃。
4、检测中试验机加荷速度的控制
4.1 常用万能试验机加荷速度
在常温试验情况下，如果在测试材料力学性能时加荷速度较快，试件的变形将滞后于加在其上的荷载，测出的强度值就会高于材料固有的强度。例如：在测试钢筋的屈服点时如果加荷速度较快，屈服点值会有所提高；测定水泥、混凝土、砖等试件的抗折、抗压时，加荷速度的快慢对测定结果都有影响。因此，应严格按照材料的相关标准和操作规程操作试验机，加荷要连续均匀，当试件开始迅速变形接近破坏时，停止调整试验机油门，直至测出试件最大的荷载值。在进行钢筋拉伸试验时，当拉伸到出现颈缩时可逐渐减小油门，使颈缩现象缓慢发展直至试件断裂，以减轻试验机的振动和响声。一般情况下，标准中的加荷速度是以应力(N／mm2、kN／mm2等)为单位的，为了更加直观方便，也可以折算为试验机度盘上的格数。如在采用2000kN的压力机进行混凝土试件的抗压试验时，试验机共有3个量程：铊A的量程为0-500kN，lkN／格；铊A+B的量程为0-1000kN，2kN／格：铊A+B+C的量程为O-2000kN，4kN／格，加荷速度见表1。
4.2试验中减少数据误差的措施
在试验过程中，虽然严格按标准的规定进行，但由于试验操作者的熟练程度、材料的匀质性、设备仪器、环境条件等因素的影响，总会使试验结果出现误差，若该误差不超出标准规定的范围是允许的。试验通常有3种误差，第1种误差：是同一组试件之间的误差，若该误差超出范围，试验应重做。例如：混凝土试件的抗压、抗折强度值中，有两个测定值与中间值的差值均超过中间值的15％，则该组试验无效；第2种误差：是同一个样品分成2个或3个试样，用相同的方法在同一仪器上分别试验，所得出的结果之间的误差，称为平行试验误差。例如：砂的筛分析，两次试验求得的细度模数之差≯0．20，表现密度两次试验之差≯20kg／m3等；第3种误差：是用同一材料、同一样品在不同试验设备上所获得的试验结果的误差，称为再现性误差或对比试验误差。一般是将水泥、钢材等较匀质材料的样品等分为两份，一份交当地权威性的测试中心，另一份本单位留存，分析比较
[2]两个测试单位的试验结果，如果相对误差较大，应找出原因并采取措施加以改进。根据需要，这种试验每年可进行1-2次，以提高试验室检测能力整体水平，确保试验室计量、质量体系平稳，有效运行。
应该指出的是：有个别的试验室在进行钢筋拉伸试验时，只拉伸到试件出现颈缩而不拉断裂是不正确的，这种情况不属于试验误差。
钢筋不拉断，其测得的伸长率要比规定的试件断后的伸长率低，这是与标准规定相违背的。对于钢筋焊接件，由于不测定伸长率，可在试件出现颈缩现象后停机。
5、检测数据的有效修约取舍
为了保证试验结果的准确性，标准对一些材料的试验结果有取舍的要求。例如：水泥胶砂强度抗折试验，当3个强度值中有超出平均值±10％的时需剔除该数值，计算平均值；混凝土和砂浆的抗压试件强度平均值的计算等，也都有各自的数据取舍方法。计算后的数据按GB／T8107-2008《数值修约规则和极限数值的表示和判定》规定进行，并按标准规定保留相应的位数，其尾数要按“四舍六入五单双法”处理。例如GB／T228.1-2010《金属材料室温拉伸试验方法》规定，钢材(包括钢筋)的性能试验结果，应按照相关产品标准的要求进行修约。如果未规定具体要求的，强度值~1000N／mm2时，修约间隔ION／mm2。修约间隔为5N／mm2时，其简易方法是：要修约的尾数位数值≤2.5的修约为0；尾数位数值在2.5~7.5时，修约为5；尾数位≥7.5时修约为10。例如某钢筋试验后计算的6=487.8MPa，修约后6=490MPa。又如：砂的表观密度测定，根据GB／T14684-2011《建筑用砂》中表观密度、堆积密度、空隙率的规定，需做两次试验，每次试验后计算得到的表观密度属中间过程，不应对每次试验后计算得到的表观密度值修约成尾数为0，只需对两次结果的平均值的尾数修约为0即可，否则会增大数值传递过程中的误差，影响试验结果。有时试验结果还会出现比预期的值过高或过低、同一组试件数据相差悬殊、同一试件各项性能指标相互矛盾等异常现象，这需要认真对待，查明原因，并及时复试和复验。
6、就提高建筑材料质量检测技术的建议
6.1 把好建筑材料三证关
在用于建筑工程所需的材料、设备等必须要符合国家技术标准或设计要求，应有相应的中文质量合格证明文件、规格、型号及性能检测报告。这些材料、设备在进场验收时，一定要经过监理工程师的严格审查。实行生产许可证和安全认证的制度产品，要有许可证编号和安全认证标志，在选购这样的产品前需对产品的生产许可证及安全认证标志原件进行检查，防止伪造产品。
6.2 做好强制性检测
根据相关设计要求和规范要求进行项目检测，以保证建筑结构的安全，必须根除工程中的质量通病，防止伪劣材料进入工地。对建筑工程中的一些项目进行强制性检测，例如：对钢筋数量的检测，对混凝土试块检测，对水泥质量检测，对成品、半成品检测，对有机污
[3]染物含量检测等，并严格按照标准和相关程序进行。
6.3搭建现代化专业检测资源平台
专业人才是我国检测行业中最为匮乏的。目前我国从事建筑工程检测行业的检测人员素质普遍偏低，因此，一方面从事建筑工程质量检测的人员一定要提高和加强自身的检测水平，另一方面国家要提高检测行业从业人员的门槛，建立专门培训质量检测的培训机构，提高从业人员的素质。
7、结语
建筑材料检测是确保工程使用材料质量和确保工程质量的重要环节。作为检测试验的专业技术人员，严格遵守国家相关法律、法规、标准，用负责任的态度完成每项检测任务，同时加强自身建设，不断学习新规范，新技术，提高检测技术水平，注重检测试验的每个细节，总结经验教训，保证检测数据的准确性、科学性。
参考文献：
[1]李学智，《房屋建筑工程见证取样和送检指南》 [2]费业泰，《误差理论与数据处理》(第六版)[3]陈玉忠、于振凡、冯士雍，《数值修约规则和极限数值的表示和判定》GB／T8107-2008 [4]GB175-2007《通用硅酸盐水泥》
GB1499.1-2008《钢筋混凝土用钢 第1部分:热轧光圆钢筋》 GB1499.2-2007《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》 JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法》 GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》
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