建設(shè)工程材料（管材）的性能檢測(cè)
關(guān)鍵詞:材料檢測(cè)；檢測(cè)項(xiàng)目；取樣方法；試驗(yàn)誤差；數(shù)據(jù)處理
1檢測(cè)項(xiàng)目
施工所用的建筑材料必須進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)檢測(cè),其檢測(cè)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法必須服從國(guó)家、行業(yè)及當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)主管部門(mén)或所屬有關(guān)部門(mén)的規(guī)定。例如用于配制混凝土的水泥,需按批檢驗(yàn)其安定性、強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間和細(xì)度;混凝土用的粗骨料,按常規(guī)方法進(jìn)行顆粒級(jí)配、密度、含泥量及泥塊含量、針片狀顆粒含量等項(xiàng)目的檢驗(yàn);若用于C35或C35以上的混凝土,應(yīng)做壓碎指標(biāo)試驗(yàn);對(duì)新采用的質(zhì)地疏松的骨料,應(yīng)做堅(jiān)固性試驗(yàn),活性骨料還應(yīng)做活性試驗(yàn)等。
又如合成高分子防水材料,按GB18173.1—2000《高分子防水材料---第一部分片材》的規(guī)定,應(yīng)按批檢驗(yàn)其斷裂拉伸強(qiáng)度、膠斷伸長(zhǎng)率、不透水性和低溫彎折等物理性能�？傊�,材料檢測(cè)項(xiàng)目的確定應(yīng)以確保工程質(zhì)量為前提,只檢驗(yàn)其原始合格證明而不按規(guī)定抽樣試驗(yàn),或雖進(jìn)行抽樣試驗(yàn)但檢測(cè)項(xiàng)目不全等,都是不符合要求的。
2取樣的數(shù)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(shù)量不同)不同部位隨機(jī)抽取規(guī)定數(shù)量的樣品(鋼材是從規(guī)定部位截取),即不僅取樣數(shù)量要正確,而且取樣部位及方法也要按規(guī)定進(jìn)行。試樣的數(shù)量關(guān)系到試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,數(shù)量過(guò)少、取樣部位及方法的偏差,都會(huì)使試驗(yàn)誤差增大,甚至?xí)贸鱿喾吹慕Y(jié)果。
但是,在實(shí)際檢測(cè)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)取樣不具有代表性、取樣的數(shù)量不夠、取樣方法不正確等問(wèn)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(zhì)量至少12kg。
在實(shí)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樣品,經(jīng)檢測(cè)水泥強(qiáng)度值不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況,后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)按標(biāo)準(zhǔn)要求取樣后復(fù)試,試驗(yàn)結(jié)果則完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);又如送檢鋼筋焊接試件時(shí),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(biāo)準(zhǔn)應(yīng)送檢6根,3根做拉伸試驗(yàn),3根做彎曲試驗(yàn),而有的只送檢3根試件,這樣即使3根試件的拉伸試驗(yàn)結(jié)果全部合格,仍無(wú)法判定該批試件是否合格。
3環(huán)境溫度與濕度的影響
溫度和濕度對(duì)一些建筑材料的性能有很大的影響,故在標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)材料養(yǎng)護(hù)以及測(cè)試時(shí)的環(huán)境條件都有明確規(guī)定,必須嚴(yán)格遵守。只有這樣,其試驗(yàn)結(jié)果才具有可比性。
例如GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》規(guī)定,試體成型時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)穩(wěn)定保持在20℃±2℃,相對(duì)濕度應(yīng)>50%;試體拆模前的養(yǎng)護(hù)溫度為20℃±1℃,相對(duì)濕度應(yīng)>90%;試體在水池中的養(yǎng)護(hù)溫度應(yīng)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(duì)環(huán)境溫度較為敏感,進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)要求室溫控制在23℃±2℃。
4加荷速度的影響
在常溫條件下,若進(jìn)行材料力學(xué)性能測(cè)試時(shí)加荷速度較快,則試件的變形滯后于加在其上的荷載,測(cè)出的強(qiáng)度值就會(huì)高于材料的固有強(qiáng)度。例如在測(cè)定鋼筋的屈服點(diǎn)時(shí),若加荷速度較快,則屈服點(diǎn)值會(huì)有所提高;又如在測(cè)定水泥、混凝土、磚等試件的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度時(shí),加荷速度的快慢對(duì)測(cè)定結(jié)果都有影響。
因此,加荷速度應(yīng)嚴(yán)格按照材料標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程進(jìn)行,加荷要連續(xù)均勻。當(dāng)試件開(kāi)始迅速變形接近破壞時(shí),通常應(yīng)停止調(diào)整試驗(yàn)機(jī)油門(mén),直至測(cè)出試件的最大荷載值。但在進(jìn)行鋼筋拉伸試驗(yàn)時(shí),出現(xiàn)頸縮時(shí)可逐漸減小油門(mén),使頸縮現(xiàn)象緩慢發(fā)展直至試件斷裂,以減輕試驗(yàn)機(jī)的振動(dòng)和響聲。
一般情況下,加荷速度是以應(yīng)力為單位(N/mm2、kN/mm2等),為了更加直觀方便,也可以將其折算為試驗(yàn)機(jī)刻度盤(pán)上的格數(shù)。例如采用2000kN的壓力機(jī)進(jìn)行混凝土試件的抗壓試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)機(jī)共有3個(gè)量程:鉈A的量程為0～500kN,1kN/格;鉈A+鉈B的量程為0～1000kN,2kN/格;鉈A+鉈B+鉈C的量程為0～2000kN,4kN/格。折算后的加荷速度見(jiàn)表1。
其他如鋼筋試驗(yàn)等,也可制作類(lèi)似的表格貼在試驗(yàn)機(jī)上。
5關(guān)于誤差問(wèn)題
試驗(yàn)方法應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行。但由于操作人員的熟練程度的差異以及材料的勻質(zhì)性、設(shè)備儀器、環(huán)境條件等因素的影響,都會(huì)使試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差。試驗(yàn)誤差有3種,一種是同一組試件之間的誤差,若該誤差在規(guī)定的范圍之內(nèi)是允許的,但若超出了允許范圍則應(yīng)重新試驗(yàn)。
例如在混凝土試件的抗壓強(qiáng)度或抗折強(qiáng)度測(cè)定值中,若有兩個(gè)測(cè)定值與中間值的偏差均超過(guò)了中間值的15%,則該組試驗(yàn)應(yīng)重做。另一種誤差是將同一個(gè)樣品分成2個(gè)或3個(gè)試樣,用相同方法在同一儀器上分別進(jìn)行試驗(yàn)所得結(jié)果之間的誤差,稱(chēng)為平行試驗(yàn)誤差。例如砂的篩分析,兩次試驗(yàn)求得的細(xì)度模數(shù)之間應(yīng)≯0.20,表觀密度兩次試驗(yàn)結(jié)果之差應(yīng)≯20kg/m3等。
還有一種誤差是同一材料、同一樣品在不同試驗(yàn)設(shè)備所獲得的試驗(yàn)結(jié)果的誤差,稱(chēng)為再現(xiàn)性誤差或?qū)Ρ仍囼?yàn)誤差。其試驗(yàn)一般是將水泥、鋼材等較勻質(zhì)材料的樣品等分為兩份,一份交當(dāng)?shù)刭|(zhì)檢機(jī)構(gòu)、另一份留本單位,分析比較兩個(gè)測(cè)試單位的試驗(yàn)結(jié)果,若相對(duì)誤差較大,應(yīng)找出原因并予以改進(jìn)。這種試驗(yàn)根據(jù)需要每年可進(jìn)行1～2次,以提高本單位的試驗(yàn)質(zhì)量。
這里應(yīng)當(dāng)指出的是,有個(gè)別的試驗(yàn)室在進(jìn)行鋼筋拉伸試驗(yàn)時(shí),只進(jìn)行到試件出現(xiàn)頸縮而不拉至斷裂,這是與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相違背的,也是不允許的。鋼筋不拉斷,其測(cè)得的伸長(zhǎng)率比規(guī)定的試件斷后伸長(zhǎng)率要低,這不是試驗(yàn)誤差。而對(duì)于鋼筋焊接件,由于不測(cè)定其伸長(zhǎng)率,則可以在試件出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象后停機(jī)。
6數(shù)據(jù)處理
由于各種原因,在同一組試件的測(cè)定中,有時(shí)試驗(yàn)結(jié)果的離散性較大。為保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠,對(duì)一些材料的試驗(yàn)結(jié)果有取舍的要求。例如在水泥膠砂強(qiáng)度抗折試驗(yàn)中,當(dāng)3個(gè)強(qiáng)度值中出現(xiàn)超出平均值±10%的數(shù)據(jù)應(yīng)予以剔除,計(jì)算其余數(shù)據(jù)的平均值。此外,混凝土和砂漿的抗壓試件強(qiáng)度平均值的計(jì)算等,也都有各自的數(shù)據(jù)取舍方法,這一點(diǎn)應(yīng)予以注意。
計(jì)算結(jié)果的修約按GB/T8107—87《數(shù)值修約規(guī)則》進(jìn)行,其尾數(shù)按“四舍六入五單雙法”進(jìn)位,并按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定保留有效位數(shù)。例如按GB/T228—2002《金
屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》的規(guī)定,鋼材(包括鋼筋)性能的測(cè)定結(jié)果應(yīng)按相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行修約。
對(duì)沒(méi)有具體要求的,強(qiáng)度值≤200N/mm2時(shí),修約間隔為1N/mm2;強(qiáng)度值為200～1000N/mm2時(shí),修約間隔為5N/mm2;強(qiáng)度值>1000N/mm2時(shí),修約間隔為10N/mm2。另外,還應(yīng)遵循計(jì)算過(guò)程中不得修約的規(guī)定。例如砂的表觀密度試驗(yàn),JGJ52—92《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》規(guī)定需做兩次試驗(yàn),但每次計(jì)算的表觀密度值不應(yīng)進(jìn)行修約,只需將兩次結(jié)果的平均值的尾數(shù)修約為0即可,否則會(huì)加大誤差的傳遞,影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)較預(yù)期值過(guò)高或過(guò)低,或同一組試件中數(shù)值相差懸殊的情況,或出現(xiàn)同一試件各項(xiàng)性能指標(biāo)相互矛盾等異�，F(xiàn)象,這些問(wèn)題都需要認(rèn)真對(duì)待,查明原因,并及時(shí)進(jìn)行復(fù)檢。
7結(jié)語(yǔ)
作為檢測(cè)試驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員,我們必須加強(qiáng)自身建設(shè),努力提高工作的責(zé)任心,及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),不斷豐富理論知識(shí),提高實(shí)際操作水平,保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn):
[1]國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,上海市建設(shè)工程檢測(cè)行業(yè)協(xié)會(huì).建筑工程檢測(cè)技術(shù)與管理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006:137-152.
