建筑材料檢測中影響檢測結果的關鍵因素研究

王明芳

（銅陵學院 土木建筑系，安徽 銅陵 244000）

建筑材料的檢測對于監督與保證建筑工程質量起著至關重要的作用，其關鍵問題是要保證檢測結果準確［1］。但是，目前在我國絕大部分建筑材料檢測實驗室普遍存在儀器設備自動化程度低、檢測人員素質不高、檢測技術水平低、測試數據處理差別大等問題［2－3］。影響建筑材料檢測結果的關鍵因素有檢測方法、檢測儀器設備、檢測操作過程、取樣、檢測環境的溫度濕度和檢測結果的處理等方面［4］。

1 檢測方法

進行建筑材料檢測時，必須根據相關規范和工作流程選擇正確的檢測方法，而且必須采用當前國際上或國內通用的檢測規范和標準，并經反復試驗對比后方可應用到工作實踐。例如，在水泥標準稠度用水量、安定性檢測方法中，雖然國標［5］分別列舉了標準法和代用法兩種方法，并指出有矛盾時以標準法為準，但是實際檢測時，基本上都采用代用法。在實際檢測中，通過對比試驗發現，使用代用法的測試結果符合標準稠度要求，即（30±2）mm時，用標準法檢測所得到的結果不一定能達到（6±1）mm，而且用標準法檢測結果符合（6±1）mm要求的水泥凈漿，用代用法檢測，所得結果均在（30±2）mm范圍內。使用不同方法檢測，標準稠度用水量存在一定程度的偏差，這會影響測試凝結時間結果的準確性，因此在工程實踐中，如果長期采用代用法檢測，必須通過反復比對試驗找到兩種試驗方法中的合理對應關系，然后再采用代用法檢測，所得結果作為最終判定結果［6］。

2 儀器設備

2.1 儀器設備的選擇

進行建筑材料檢測時，儀器設備（包括標準物質）應齊全，且為了保證數據的真實可靠，所有儀器設備必須事先進行檢定和校準［7］后方可使用。例如，一個二級建筑材料檢測中心僅建筑鋼材檢測就需要配套以下儀器設備：1 000、600、300kN 和100kN 的萬能試驗機、冷彎沖頭、反復彎曲機、連續標點機、引伸計、抗剪夾具、砂輪機、卡尺、溫度計等。首先，這些儀器設備必須在計量人員檢定合格并給出檢定證書后方可使用；其次，檢測人員應根據檢測項目及檢測方法選擇相應量程的檢測設備。

實際檢測時，如果采用的拉力機、壓力機和萬能機的準確度為1級或優于1級，為保證機器安全和檢測結果準確，所有測量值應在試驗機被選量程的20%～80%范圍內。比如，采用液壓式萬能機拉伸φ18鋼筋時，其抗拉極限荷載預估為130～170kN，屈服點荷載預估為90～120kN，可選擇量程為0～300kN的試驗機，采集的數據才比較準確，而如果采用0～1 000kN的試驗機，則屈服點明顯高出實際屈服點約10%，而抗拉極限荷載有時則高出實際極限荷載的7%，這就有可能導致檢測結果出現完全相反的評定。

2.2 儀器設備的使用

要想得到準確的檢測結果，檢測人員必須正確而熟練地使用儀器設備。比如：在進行鋼筋力學性能檢測時，檢測人員通常不升起工作活塞就將測力裝置調零，然后直接進行檢測。這樣勢必將工作活塞及活塞相對油缸的摩擦力計入檢測結果中，直接影響了檢測結果的準確性；在做水泥抗折、抗壓檢測時，抗折試驗機調零應帶試塊調整，以消除試塊本身重量引起的誤差，抗壓試驗機調零應在油泵開動且活塞升起一段距離后再進行，以消除活塞和夾具的重量引起的誤差。

另外，器具的適時調整對檢測結果也會造成一定影響。例如：在水泥抗折試驗過程中，如果夾具上下不對正，試塊不僅受到拉力和壓力作用，還受到扭力作用，這會引起抗折強度數值偏低；在水泥抗壓試驗過程中，如果試驗機的球座不能自由調節，則會由于壓板與試塊表面不能緊密接觸，而使試塊受力不均產生局部受壓、強度降低，影響檢測結果［8］。

3 操作過程

檢測的操作過程會直接影響檢測結果，這在水泥膠砂強度試樣制作過程中表現得尤為突出。

3.1 播料操作

用振實臺成型時，播料操作對檢測結果的影響最為明顯。GB／T 17671—1999《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》［9］規定用勺子將膠砂分兩層裝入試模，裝第1層時，每個槽內約放300g膠砂，用大播料器垂直架在模套頂部，沿每個槽來回1次將料層播平，接著振實60次；再裝入第2層膠砂，用小播料器播平，再振實60次。以上操作過程要求檢測人員憑經驗將膠砂拌合物分兩層均勻裝入試模時要確保每個模槽先后加入的物料相等，從而保證3個模槽的振實狀態完全相同。如果第1層加料多了，則模槽內多加的膠砂拌合物就會因為多振實了60次，從而使強度檢驗結果偏高，反之結果偏低；如果每一層加料時，不同模槽內加料量不同則會使檢測數據離散太大，很容易超過規范規定的離散程度而導致檢測結果無效。

3.2 刮模操作

刮模操作應采用一金屬直尺沿試模長度方向以近似90°的角度架在試模模頂的一端，用橫向鋸割動作慢慢向另一端移動，一次將超過試模部分的膠砂刮去，并用同一直尺在近乎水平的情況下將試體表面抹平。檢測人員要掌握恰當的手法，在向前刮平過程中避免后部膠砂拌合物被粘連帶走，形成缺陷而影響試樣硬化后的實際尺寸，在抹平的過程中要注意膠砂拌合物泌水，以免檢測結果數據失準。

4 取樣及試驗環境的溫度和濕度

4.1 取樣應具有代表性

取樣時，一般是以一批材料不同部位隨機抽取規定數量的樣品（鋼材是從規定部位截取）。取樣不僅數量要正確，取樣部位及方法也要按規定進行。有的施工單位的取樣人員責任心不強，對取樣、送樣、尺寸、規格等都不太了解，而檢測單位為了招攬生意，對不符合要求的試樣也照單全收，這就無法保證檢測結果具有代表性。對此，各方必須嚴格遵守見證取樣制度才能使檢測結果真正反映檢驗批的質量。

4.2 環境溫度和濕度要具有穩定性

環境溫度和濕度的穩定能提高檢測的準確度，減少系統誤差，使檢則結果具有可比性。有些建筑材料的性能受環境溫度和濕度的影響很大，例如水泥、混凝土、瀝青、防水卷材等。

國標［10－11］規定，在混凝土強度檢測中，采用標準養護的試件，應在溫度為20℃±5℃的環境中靜置1晝夜至2晝夜，然后編號、拆模。拆模后應立即放入溫度為20℃±2℃、相對濕度為95%以上的標準養護室中養護，或在溫度為20℃±2℃、不流動的Ca（OH）2飽和溶液中養護。

為了研究溫度濕度對混凝土強度的影響，取自同一盤混凝土樣品制作3組相同試件，一組在標準養護室里養護作為參照值，一組在溫度為5℃±2℃不流動的Ca（OH）2飽和溶液中養護，一組在溫度為50℃±2℃、不流動的Ca（OH）2飽和溶液中養護，3天后做抗壓強度試驗。結果表明，在5℃±2℃環境下，抗壓強度值比在標準溫度環境下低12.6%，而在50℃±2℃環境下，抗壓強度值比在標準溫度環境下高18.3%。

5 結果處理

對建筑材料檢測結果的處理原則上雖然必須根據國家頒布的標準、規范而定，但是在理解與執行規范、標準時，應當以使數值更接近于“真值”為原則進行數據處理與修約。例如，GB／T 17671—1999《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》規定，水泥抗壓強度結果的確定是取1組6個抗壓強度測定值的算術平均值作為測定結果，若6個測定值中有一個超出6個平均值的±10%，就應剔除此值，然后以剩下5個的平均值作為結果；若5個測定值中再有超過它們平均數±10%的，則此組結果作廢。表1為一組檢測數據及抗折抗壓試驗機自動處理結果。

表1 某P·C 32.5水泥28天抗壓強度

結論：數據偏離太大，同時有兩個數值均超過平均值的±10%，依據GB／T17671—1999規定，本次試驗結果無效。

顯然，這樣機械地處理數據不能反映材料的真實情況。從數據上分析，前5個數據都非常集中，只有21.4MPa這個數值偏差較大，這很可能是由于試件制作過程中出現失誤造成的，應當剔除。35MPa這個數據與其他4個數據非常接近，機械地剔除它就不符合實際情況。較合理的處理方法［12－13］是當求出平均值為31.8MPa時，應先剔除超過平均值（31.8 MPa）±10%最遠的數值21.4MPa，然后算出余下5個數的平均值（33.9MPa），判斷各數與平均值之差有沒有超出±33.9×10%MPa的數據，有則判定本組檢測數據無效，沒有則判定最終檢測結果為33.9MPa，結論為合格。由此可以看出，對檢測數據處理方法的不同，有可能會導致最終得出完全相反的結論。

6 結論

影響建筑材料檢測結果的關鍵因素有試驗方法、試驗儀器設備、試驗操作過程、取樣、試驗環境的溫度濕度和試驗結果的處理等6個方面。在進行建筑材料檢測時，必須根據相關檢測規范和工作流程選擇正確的檢測方法，并經反復試驗對比后方可運用；采用的儀器設備事先必須進行檢定和校準；操作過程應嚴格按照規范當中的操作規程進行；檢測中所用的試樣應具有代表性；試驗環境的溫度和濕度應嚴格符合規范的要求；處理檢測結果時，原則上按照規范來處理，但是在理解與執行規范時，應以使數值更接近于“真值”為原則進行數據處理與修約。

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