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【摘 要】对建筑材料相关试验参数进行了分析,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,确保检测工作质量起到了至关重要作用。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,仅供参考。
1. 检测试验参数的确定
由于施工所用的建筑材料品种多,进场检测、检测参数要服从国家、行业及当地建设主管部门(或所属有关部门)的规定,并服从《建筑工程竣工资料编制办法》。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;混凝土用粗细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。总之,材料检测试验参数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)不同部位随机抽取一定数量的样品(钢材是从规定部位截取),不仅取样数量要正确,而且取样部位也要按相关规定进行。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,在实际检测过程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样品,经检测水泥强度值不符合标准要求的,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;再如钢筋闪光对焊试件按标准应送检6根,3根做拉伸试验,3根做弯曲试验,而弯曲试件的中间部分需打磨,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、湿度的控制
温、湿度对一些建筑材料的性能有很大的影响,在标准中对材料养护、测试时的环境条件都有明确的规定。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℃。又如钢材的拉伸试验在室温10~35℃范围内等。
4 试验机加荷速度的控制
在常温试验条件下,如果在测试建筑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。
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,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。
参考文献
[1] GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》.
[2] GB/T228-2010《金属材料拉伸试验方法》.
【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,确保检测工作质量起到了至关重要作用。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,仅供参考。
1. 检测试验参数的确定
由于施工所用的建筑材料品种多,进场检测、检测参数要服从国家、行业及当地建设主管部门(或所属有关部门)的规定,并服从《建筑工程竣工资料编制办法》。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;混凝土用粗细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。总之,材料检测试验参数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)不同部位随机抽取一定数量的样品(钢材是从规定部位截取),不仅取样数量要正确,而且取样部位也要按相关规定进行。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,在实际检测过程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样品,经检测水泥强度值不符合标准要求的,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;再如钢筋闪光对焊试件按标准应送检6根,3根做拉伸试验,3根做弯曲试验,而弯曲试件的中间部分需打磨,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、湿度的控制
温、湿度对一些建筑材料的性能有很大的影响,在标准中对材料养护、测试时的环境条件都有明确的规定。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℃。又如钢材的拉伸试验在室温10~35℃范围内等。
4 试验机加荷速度的控制
在常温试验条件下,如果在测试建筑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。
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,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。
参考文献
[1] GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》.
[2] GB/T228-2010《金属材料拉伸试验方法》.