浅议加荷速度对建筑材料检测的影响分析

陈晓红

【摘要】随着我国经济的发展，人民的生活水平不断的提高，人类科技的进步带动了很多产业的兴起和发展，由于人们实际生活的需要，建筑行业的发展日益受到广泛的关注。在建筑行业，建筑的质量是人们最关注的，这也是建筑安全性的重要保障。所以，在整个建筑中，建筑使用材料质量的好坏直接决定整个建筑的安全性，人们要充分的重视建筑材料的重要性。本文就是以简单的实验，研究了建筑过程中加荷速率的大小对建筑材料的力学性能检测结果的影响，明确了控制加荷速率在建筑中的重要作用。

【关键词】加荷速度；建筑材料；安全性；建筑质量；力学性能；重要作用

引言

在常见的建筑中，存在着很多对建筑材料质量有影响因素，这些因素直接或间接的影响到了整个工程的质量。在实际的建筑施工中也存在着一些被利益驱使的企业，他们在建筑的过程中使用很多不符合国家标准的建筑材料，通过这样的方式来实现自己的最大经济效益，很显然这种方法违反了国家的规定。针对这样的现象，国家的有关质检部门就要对建筑使用的材料进行检测，通过这种监督督促的方法最大程度的保证建筑使用材料的质量。基于以上的种种原因，迫切的需要對建筑使用材料进行检测，保障材料的质量可靠，满足工程质量和工程安全的需要[1]。

1加荷速度对建筑材料力学性能检测概述

在实际的建筑材料性能检测过程中，加荷的速度快慢会对检测的结果产生一定的干扰。主要是由于，在当下的实验条件中，没有办法排除所有的干扰因素而获得材料整体性能准确的判断标准，和真实的材料性能数据。所以，在很多的试验中，根据不同材料的特点和材料在实际建筑中发挥的作用，实验或者检测的是有有一套专业的标准，标准中对加荷的速度有着特殊的规定和限制，根据这种标准下的测试结果为参考，进而做出对材料性能的评价和判断。然而在实际的实验和检测过程中很多的实验测试人员都把加荷的速度忽略了，在实验和检测的过程中随意的选择加荷速度检测，或者是不严格的按照标准操作，这样就直接导致了检测的结果失真，最终对材料的性能做出错误的判断[2]。本文就是以简单的实验，研究了建筑过程中加荷速率的大小对建筑材料的力学性能检测结果的影响，明确了控制加荷速率在建筑中的重要作用。针对以上出现的情况，为了加深人们对加荷速度重要性的认识，下面选择了几种常见的建筑材料，作了材料性能检测中的抗压和抗拉抗弯曲检测。

2抗压试验

抗压实验选用 P·S·A 32.5 级水泥，根据水泥胶强度检验标准的方法 （ISO 法）GB/T17671- 1999 成型一联试体，经过标准规定的养护 28天之后，按照国家规定的标准方法进行了材料的抗折试验，得到6 个抗压试体。然后，使用BC-300D型电脑恒应力压力试验机，实验设定了从 1500-4000N/s 共 6 个不同的加荷速度，然后再进行材料的抗压试验。测量的结果见表1。根据测量的数据可以看出，抗压荷载与速度成正比关系，极值差为4.9kN，最后确定水泥抗压强度为38.8MPa。

表1 不同加荷速度下的抗压试验结果

试件编号

1

2

3

4

5

6

加荷速度（N/S）

1500

2000

2500

3000

3500

4000

抗压荷载kN

59.9

61.0

61.5

62.1

63.5

64.8

抗压强度（MPa）

37.4

38.1

38.4

38.8

39.7

40.5

3抗拉试验

（1）取一根直径是 16毫米的热轧带肋钢筋（HRB335），在钢筋上截取40毫米长的测试试件6 根，用不同的拉伸速度做拉伸试验（GB/T228.1- 2010 规定加荷速率见表2）。实验采用固定时间法，用时间3-50秒之间的不同时间，每次恒定速度到试件拉断为止。通过多次试验发现，材料的屈服强度与材料的极限强度和材料测试使用的加荷速度不是线性的关系，分析结果可以得出，测试中随着加荷速度变快，材料的强度不一定会增加[3]。不过当速度急剧增加时，材料的强度就会明显增大。实验的6组数据中，极差为3.0kN（14.9MPa），极限相差3.8kN（18.9MPa）。

表2 钢材拉伸应力速率

材料弹性模量E/MPa

应力速率R/（MPa·s-1）

最小

最大

<150000

2

20

≥150000

6

60

（2）在直径为 6.5毫米的低碳钢热轧圆盘条（Q235）上截取40毫米长的实验试样共6根，分别用不同的测试拉伸速度进行材料的拉伸试验。实验的方法同第一个拉伸实验一样。分析实验的结果发现，实验变量和结果的关系不是线性关系，可以明显的发现加荷速度对实验检测结果的影响很大。实验数据中的极差为3.5kN（105.5MPa）。试验中电脑的自动采集系统几乎没有办法采集到加荷速度最快的试件的屈服荷载数据。综合分析这两组试验发现，在对钢筋检测时检测设备的加荷速度和材料的屈服与极限荷载之间的关系并不是线性的关系。在检测设备加荷速度急剧上调时，材料的屈服强度与材料的极限强度会出现明显增加，还有就是当钢筋的直径较小时，加荷速度对材料性能的测试结果影响最大[4]。

4弯曲试验

在对材料的断裂模数和破坏强度试验的时候，采用的实验材料是整砖共4块。按照GB/T3810.4-2006的 要求，实验时的标准加荷速度是1N/ （mm2 ·s）士0. 2N/（mm2·s）。在本试验中，使用的跨距 L为180毫米，由公式 R=3FL/（2bh2）计算发现，荷载的实际增加率应该是16-20N/s。在试验中，从设备加荷到材料断裂，这4块瓷砖的实验实际加荷速度分别是5N/s，19N/s，89N/s，205N/s，实验结束得到的破坏值分别是685.13N，520.04N，496.03N，440.01N。根据实验的数据可知，试验中随着设备加荷速度的升高，材料的破坏荷载逐渐减小。

结语

针对本文的研究，设计出的这几个试验，主要就是为了研究检测设备加荷载速度对检测结果的影响。不过因为条件的限制，实验使用的试件较少，测试使用的速度范围还不够广泛，试验设备的精度也有限，因此，很难最真实的得出检测设备加荷速度同检测结果的准确关系，上述实验结果仅供参考。不过，我们可以发现，每一个试验中，实验检测设备的加荷速度对材料的检测结果影响是很大的，实验设备的加荷速度和破坏荷载之间也不是简单的成正比或成反比的线性关系。在实际的建筑材料检测过程中，检测人员掌握加荷速度是通过每秒设备增加的负载来控制实现的，不过也有的标准是根据每秒应力的增加来控制的，基于这种现况，在做建筑材料的性能检测时要充分考虑材料自身的特性，根据以往的经验创新性的合理检测以得出最可靠的检测结果。

参考文献

[1]任万秀.浅析如何做好建筑材料的检测与试验[J].黑龙江科技信息，2011（15）.

[2]石建华. 对把好建筑材料检验环节的分析研究 [J].中国城市经济，2011（17）.

[3]郭和平.谈建筑施工前材料检测与试验[J].建材与装饰（下旬刊），2008（05）.

[4]刘克芳，王宁.小议加荷速度对建筑材料检测的影响[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009，11：138.