建筑工程材料检测技术的应用探析

2018-02-14武斌崔冬

建材与装饰 2018年39期

武斌崔冬

（中建七局第四建筑有限公司陕西西安 710000）

引言

近年来建筑施工中新材料不断涌现，促使我国建筑工程质量不断迈入新阶段，但因建筑材料强度低，阻燃性、耐候性、耐热性差等问题而导致的安全、污染事故也时常发生。总之建筑材料的质量问题已经逐渐成为建筑质量安全事故频发的主要原因之一，需要工程监管人员重视检测技术对材料质量的控制，且重视对建筑施工的验收，保证建筑工程质量和安全，降低建筑施工对周边环境的污染。

1 建筑材料

建筑材料是建筑工程和土木工程施工过程中所用材料，主要可分为结构材料、装饰材料和特殊材料。结构材料主要指土木结构建筑过程中运用的木材、石材、水泥、金属材料、砖瓦、陶瓷、玻璃、复合材料、塑料等材料；装饰材料主要指对建筑物进行装饰时所使用的涂料、油漆、镀层材料、板材、瓷砖、玻璃幕墙系列等材料；特殊材料主要指建筑施工过程中使用的防潮、防火、防腐、密封类材料。目前建筑材料的化学成分组成包括有机、无机、复合型三种：有机可分为高分子、植物类、沥青制品三种；无机可分为金属类和非金属类；复合型材料主要有金属-有机、非金属-有机、金属-非金属三类。建筑材料覆盖了建筑工程施工的全部，是建筑工程中最重要的部分，材料质量直接关系到建筑工程整体的质量和安全，因此材料检测技术的应用和把控至关重要。

2 建筑材料检测技术及应用

目前建筑材料检测技术的基础检测主要包含材料物理化学性质、加工工艺、力学性能，其中加工工艺是指材料、构件在加工过程中的准确性；物理化学性能主要是指材料的质量、密度、孔隙率、燃点、导热性等；力学性能主要是材料面对拉力、压力、剪力等力的作用时表现出的负荷能力，确保建筑材料在投入施工作业后不会因质量问题导致质量安全事故。

2.1 钢筋检测

钢筋材料进场前，质检员要先检查钢筋的出厂报告、检测报告和生产合格证书，确定即将进场的钢筋规格、出厂日期、交货时状态等都是一致的，然后再对钢筋进行进场前的复验工作，复验主要针对钢筋主要检测尺寸、密度、抗拉力等方面，目的是确保钢筋进场后能够满足工程建筑所需的各项要求。除此之外，钢筋材料还需要进行抽样检测，主要是针对钢筋的抗拉力和冷弯性能试验，在每一个检测批次中取两根钢筋分别进行检测，确保同一批钢筋在面对拉应力和弯曲应力时的疲劳程度是否可以满足工程建筑所需，例如，使用体外预应力法，研究其在疲劳载荷下的性能，主要记录疲劳寿命、挠度、应变能力、裂纹及发展，可以有效确定钢筋在进入钢筋混凝土后的工作情况；但这种方法有一定的问题，首先对钢筋进行体外预应力检测会折损实验钢筋的寿命，其次体外预应力检测并不能完全模拟钢筋进入钢筋混凝土结构后会遇到的力和情况，检测结果的准确度与实际情况有所出入。

2.2 水泥检测

水泥检测进场前检测与钢筋大体一致，质检员首先检测水泥的品种、包装、出厂日期、合格证书等，检测时要确保同一品种、同一厂家或同一生产批号的水泥为一个批次，重量在200t以内，散装水泥的批次为500t，对于出厂已经超过三个月的水泥必须进行复验，复验通过后方可进场使用；然后对水泥进行抽样复验，抽样过程中取样必须在同一批次的不同部位获取，且抽样点数量不低于20个，才能使抽样复检能够相对准确的确定水泥的强度、安定性等性能是否达到技术和工程标准，其中水泥净浆标准稠度要通过标准稠度仪，净浆凝结时间要通过时期养护箱和凝结时间测定仪，水泥安定性则采用雷氏法和试饼法，若两种方法检测出的结果有争议则以雷氏法结果为准；最后，成功通过进场前检验的水泥材料才可以进入施工现场投入使用。而水泥在正式使用时，还要进行混合后的检测，因为不同建筑施工部位和环节中所使用的混凝土质量、性能都不同，必须在混合完毕后再次取样送质检员处检验，检测强度、凝固时间等方面确定合格后方可投入正式使用，且此次抽样结果与进场前复验结果都要送去监理工程师及资料员处保留存档待查。

2.3 墙体材料检测

墙体材料的检测相对复杂，主要因墙体材料种类、性能、功能较为复杂，在不同建筑工程中所采用的墙体材料不同，甚至在同一工程中建筑物不同高度、部位上使用的墙体材料也有所区别。例如针对砌块的检测，质检员在进行普遍砖块、多孔砖、空心砖的检测时要在检测批次中保持5万块的体量，若数量较少时要保证同一生产批次的进行抽样检测，检测时对砌块的尺寸、形态、质量、密度及强度进行检测，通常在同一批次中选取20块进行检测，且不必进行抗折强度的检测，减小对砌块的损伤。在针对墙体保温材料进行检测是主要针对其密度、压缩强度、导热性能等功能进行检测，但目前针对墙体保温材料尤其是新型材料的检测上尚存在一定的问题，首先对于新型墙体保温材料的检测业内并未颁布统一的检测标准和验收标准，对于材料的防火性能等方面没有验收标准则预示着墙体保温材料所带来的质量、安全隐患；其次，业内目前对于墙体保温材料单的检测没有固定、统一的检测方法和设备，这使得此部分检测结果有一定的不确定性和误差率，检测结果没有可比性的结果就是扩大了墙体保温材料的安全隐患；最后，负责墙体保温材料检测的人员对于材料导热、防火等方面的检测技术不丰富、不扎实，出具的检测报告可比性、准确性大幅度下降，例如在做材料的抗压缩强度检测时没有做相同厚度材料的对比，或没有做密度相同材料的对比，甚至报告上没有标识进行抗压缩试验的材料厚度和密度；在做材料孔隙率检测时，可采用的方法有直接测试、统计测试、压汞测试、密度测试和吸渗测试，其中直接、密度两方法需要捣碎样本，压汞会污染样本，统计测试难度较大，吸渗法成为首选，但吸渗法需要将样本完全浸没在水中10d的时间，作为建筑材料检测方法，用时过长，目前尚未有相关设备可以加速这一过程。

3 建筑材料检测技术在建筑工程中的应用未来

3.1 提高检测精度

建筑材料的检测工作必须提高精确度，降低误差率，尽量减少检测步骤，加快检测速率，因建筑材料在混合、运输过程中容易受到环境因素、人为因素、振动的影响出现性能的变化，在检测过程中受到检测人员和设备条件的限制出现不同的检测结果，导致建筑材料的检测过程及最终报告存在较大的误差率，这对建筑材料的使用和未来发展具有较大影响。相关部门和研究机构需要进一步优化检测设备、操作，尽量减少操作中出现误差的可能，提高建筑材料检测结果的精确度；通过培训等方式提高参与建筑材料人员的熟练度，尽量降低因人为原因导致检测结果出现误差的可能；增设平行对照检测，提高检测人员控制变量进行对比试验的意识，采用对比检测的方式降低人为误差和系统误差的影响程度；加快研究建材检测相关设备，例如目前已经投入使用的50～300kN的抗折试验机、压力试验机、标准振动台等，可以有效降低人工进行实验操作的误差。

3.2 强制检测

建筑材料在施工过程中出现质量问题导致工程质量安全事故，有很大几率是在不强制检测质量的环节节省了检测工作，这是因为材料在进场后运输、码放过程中遭到破坏，使得材料出现质量问题，影响工程施工的质量。因此想要提高工程质量，必须在必要环节加入强制检测规定，例如混凝土混合后的强制检测，对建筑材料有机部分的污染物含量检测，对建筑现场加工半成品或成品的检测，有效地降低材料质量问题对工程整体质量的影响。首先在材料进场前进行常规建材检测，一旦出现质量问题，如钢筋发生脆断、焊接不良等情况，必须进行钢筋的化学成分检验；其次，有其他材料加入的检测过程，如钢筋焊接，发生焊接不良的情况时还必须提供焊条的出厂合格证、烘焙记录，且焊工必须具有资格证书。

3.3 加强监督工作

目前在材料检测过程中存在诸多不良现象，部分施工单位与检测中心联合，为不合格的建筑材料出具检测合格报告，或直接忽略检测环节，这些需要工程的监理加强监督工作，规范建材检测流程，不可因抢进度或节省成本就忽视材料检测；有关部门要加强对检测中心的人员管理，提高检测人员的专业水平和综合素养，最大限度剔除不良行为，净化建筑材料市场。