浅谈建筑材料的检测技术

【摘要】本文笔者结合多年的实践,就建筑材料检测试验项目进行了分析,介绍了建筑材料检测试验方法及提出一些看法和建议。

【关键词】建筑材料;试验;检测;方法

近年来,随着检测技术更加趋于成熟和先进,有关检测的标准,规范先继颁布,实施,促进了检测工作的规范化,对保证工作质量起到了重要作用。本文笔者结合多年工作实践,就建筑材料的试验和检测提出如下的一些看法,供参考。

1 检测试验项目的确定

由于施工所用的建筑材料品种多,进场检测、试验材料项目要服从国家、行业及当地建设主管部门(或所属有关部门)的规定,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gbl8173.1-2017《高分子防水材料――第一部分片材》,应按批检验其物理性能,例如断裂拉伸强度、胶断伸长率、不透水性和低温弯折。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。

2 取样的数量和方法

取样要有代表性,一般是以一批材料(不同材料每批数量不同)不同部位随机抽取规定数量的样品(钢材是从规定部位截取),即不仅取样数量要正确,而且取样部位及方法也要按规定进行。试样的数量关系到试验结果的准确性,数量过少、取样部位及方法的偏差,都会使试验误差增大,甚至会得出相反的结果。但是,在实际检测中经常会出现取样不具有代表性、取样的数量不够、取样方法不正确等问题。例如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;再如钢筋气压焊焊件按标准应送检6根,3根做拉伸试验,3根做弯曲试验,而有的只送检3根试件,这样即使3根试件的拉伸试验结果全部合格,仍无法判定该批试件是否合格。

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 试验机加荷速度的控制

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2017kn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-2017kn,4kn/格,折算后的加荷速度见表1。其他如钢筋的力学试验,也可绘制类似的表格贴在试验机上。

5 减少试验误差

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,1份交当地权威性的测试中心,另1份本单位留存,分析比较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,以提高试验质量。这里应该指出的是,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。

6 试验数据的取舍

由于各种原因,有时同一组试件试验结果的离散性较大。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。计算后的数据的修约方法按gb/t8107-87《数据修改的规则》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/t228-2017《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~<200n/mm2时,修约间隔1n/mm2;强度值在200-1000n/mm2时,修约间隔5n/mm2;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/t14684-2017健筑用砂表观密度、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。

7 结语

作为检测试验的专业技术人员,我们必须加强自身建设,努力提高工作的责任心,及时总结经验教训,不断丰富理论知识,提高实际操作水平,保证检测结果的准确性。

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