浅谈建筑材料的检测技术
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【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GBl8173.1-2000《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／T228-2002《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／T14684-2001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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