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摘要:本人做为一名专业工程检测技术人员,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、规范相继颁布、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。根据所掌握的建筑工程试验方法及标准规范知识,总结了一些心得,供参考。
一、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《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、胶砂强度、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,如若用于大于或等于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;工程中所使用的钢筋按常规进行拉力、伸长、断后伸长率等检验项目,自2008年后标准规范又增加了质量偏差、最大力下伸长率等检验项目。对于合成高分子防水材料,按GBl8173.1-2012《高分子防水材料 第1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。
二、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,多次遇到工地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;再如钢筋闪光对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。还有钢筋的取样是从规定部位截取,取样时应将钢筋端头的50cm去掉后再分别截取长度为50~55cm做为拉力检验试样,长度为30cm做为弯曲检验试样。2008年以后一组试样的总数量由原先的两长两短变更为五长两短,而有些工地送检仍是两长两短,取样方法也不正确,未截掉钢筋头上50cm的钢筋直接取样,且在同一根钢筋上截取所有样品,导致试样拉力不合格,即使合格,也无任何代表性。
三、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℃,相对湿度应不低于50%;试体拆模前的养护温度为20℃±1℃,相对湿度应不低于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,试件在试验前在23℃±2℃和相对湿度30~70%的条件下至少放置20h以上,进行拉伸试验时要求室温控制在23℃±2℃。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆再如金属材料在做拉伸试验时,试验应在10~35℃的温度下进行;对温度有严格要求的试验,试验温度为23℃±5℃.
四、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,折算后的加荷速度应绘制成表格,以供检测工作参考使用。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。
五、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大于0.20,表现密度两次试验之差大于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。
六、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/T8170-2008《数据修约规则与极限数值的表示和判定》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 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》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10N/mm2。修约间隔为5N/mm2时,其简易方法是:要修约的尾数位数值小于2.5的修约为0;尾数位数值在2.5~7.5时,修约为5;尾数位大于或等于7.5时修约为10。例如某钢筋试验后计算的б=487.8MPa,修约后б=490MPa。又如砂的表观密度测定,根据JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法》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。
七、检验结果报告与规范的结合性
建筑材料检验结果的评定依据一般为材料标准。例如复合硅酸盐水泥,检验得出细度、凝结时间、安定性及强度的结果,依据GB175-2007《通用硅酸盐水泥》判定该水泥所检项目是否合格。有些建筑材料检验结果的评定依据以材料标准和验收规范二者相结合为主。以热轧带肋钢筋为例,在力学室完成重量偏差、拉力、断后伸长率、最大力下伸长率及弯曲等检验项目后,可根据GB1499.2-2008《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》判定该钢筋所检项目是否合格。而上述对钢筋的所要求的检验项目又要根据GB50204-2015《混凝土结构工程施工重量验收规范》去做。还有一些建筑材料检验结果的评定依据为验收规范。最为典型的要属压实土密度的检验,试验室根据工地所提供的回填土料做土壤击实试验,得出该回填土料的最大干密度和最优含水率,再根据工程图纸设计要求的压实系数来控制压实干密度的下限,以确保工程压实土的质量。根据GB50202-2002《建筑地基基础工程质量验收规范》要求,压实土密度为主控项目,必须满足验收标准规定,也就是要100%合格,所以检测报告结果中的干密度必须全部合格。但实际在工地现场所取土样其干密度存在不合格现象,按要求应将不合格点周围土重新处理夯实并取样检验,使其最终达到合格为止,而检测结果报告根据验收规范要求恰恰反映的是该层回填土压实度所有合格结果(包括某点不合格,重新处理合格后的检测结果)。这样的检测结果报告,往往让部分施工单位、监理单位、建设单位以及上级某主管部门误认为出具该报告的检测机构涉嫌作假,出具假报告。究其原因主要是没有真正的将所检测样品的检测项目与其检验评定依据有效结合所导致的一种误解,希望上述部门对检验结果报告有疑问时,请多参考相关检测评定依据,且多与检测机构交流沟通,提高双方共识,避免或减少类似的认识误区。
八、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。
参考文献:
[1]建筑工程检测员岗位培训教材
[2]见证取(送)样员岗位培训教材
[3]普通混凝土力学性能试验方法标准
[4]普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法
[5]混凝土结构工程施工质量验收规范
[6]数据修约规则与极限数值的表示和判定
[7]建筑地基基础工程质量验收规范
论文作者:师建平
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/5
标签:钢筋论文; 误差论文; 强度论文; 密度论文; 标准论文; 材料论文; 项目论文; 《基层建设》2017年第33期论文;