建筑材料檢測(cè)在建筑工程中的重要作用

歐 春

(中國(guó)水利水電第五工程局有限公司 610066)

引言

在人們的日常生活中，建筑材料無(wú)處不在，比如鋼筋、水泥、礫石、玻璃、油漆、陶瓷、磚瓦等等，這些常見(jiàn)的建筑材料經(jīng)過(guò)有規(guī)律的排列組合后形成了各式各項(xiàng)的建筑造型。建筑材料作為建筑工程領(lǐng)域的必需品，在人類(lèi)建筑史上占據(jù)至關(guān)重要的位置。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)建筑的質(zhì)量安全性能要求越來(lái)越高，而建筑材料的質(zhì)量安全性能立即受到廣大人們的關(guān)注。因此加大對(duì)建筑材料的檢測(cè)工作既是保障建筑工程施工安全，又是對(duì)廣大人民群眾的生產(chǎn)生活安全負(fù)責(zé)。

1、建筑材料檢測(cè)的類(lèi)型

1.1 建筑鋼材料性能檢測(cè)

鋼材料作為建筑工程中最基礎(chǔ)的材料之一，被譽(yù)為建筑物的“脊梁”和“骨架”，因此鋼結(jié)構(gòu)材料的性能高低決定整個(gè)建筑物的穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)材料本身有強(qiáng)度大、可塑性強(qiáng)、易焊接、低溫下脆性強(qiáng)的特點(diǎn)[1]。因此在檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)材料的性能時(shí)，必須從它的強(qiáng)度、脆性、熔點(diǎn)等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格評(píng)估和鑒定。在檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)性能時(shí)，檢測(cè)人員要對(duì)其生產(chǎn)日期、產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)明書(shū)、鋼結(jié)構(gòu)型號(hào)、技術(shù)指標(biāo)、極限強(qiáng)度、韌性、化學(xué)成分、拉伸程度等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)采集，為鋼結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)提供科學(xué)參考數(shù)據(jù)。比如針對(duì)在測(cè)量鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度性能時(shí)，采用專(zhuān)門(mén)的機(jī)測(cè)力度盤(pán)，將力度盤(pán)指針歸零后，撥動(dòng)副指針，確保正副指針重合。然后選擇若干件待測(cè)試的鋼結(jié)構(gòu)樣品，將其固定在試驗(yàn)機(jī)的夾頭內(nèi)，啟動(dòng)強(qiáng)度測(cè)試試驗(yàn)機(jī)，對(duì)樣品進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)。記錄測(cè)量盤(pán)的指針擺動(dòng)時(shí)的恒定荷載、最小荷載以及抗極限拉伸的荷載數(shù)值。強(qiáng)度越大的鋼筋結(jié)構(gòu)的對(duì)外界重力的承載能力越大。此外鋼結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)也是檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)性能的關(guān)鍵，比如在檢測(cè)鋼管柱與鋼梁連接牢固性時(shí)（如圖1所示），必須將副班高強(qiáng)螺栓連接處和翼緣現(xiàn)場(chǎng)焊接兩處進(jìn)行檢測(cè)。

圖1 鋼管柱與鋼梁連接點(diǎn)檢測(cè)

1.2 水泥材料性能檢測(cè)

水泥材料是建筑工程領(lǐng)域中又一基礎(chǔ)性材料，被譽(yù)為建筑物的“血肉”。水泥材料性能的高低直接影響了建筑物整體工程質(zhì)量，同時(shí)也間接地影響到建筑物使用者的生命健康和財(cái)產(chǎn)安全[2]。在工程施工過(guò)程中水泥的調(diào)和比例是需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢測(cè)和測(cè)量才能確立下來(lái)的，通常情況下，調(diào)和水會(huì)比水泥水化所需水量要高出一倍以上，而這些多出的的水分會(huì)隨著水泥硬化隱藏在鋼筋、集料的表層，也可能滲透到混凝土表層，從而形成水泥的泌水性。水泥的泌水性越高，鋼筋結(jié)構(gòu)和混凝土中的水分含量就越高，使得鋼結(jié)構(gòu)和混凝土的抗凍性能、抗?jié)B水性能以及耐腐蝕性能就會(huì)變差，最終影響建筑物質(zhì)量。相反水泥的泌水性越低，其保水性能就越強(qiáng)，鋼筋結(jié)構(gòu)和混凝土中的水分含量就越低，使得鋼結(jié)構(gòu)和混凝土的抗凍性能、抗?jié)B水性能以及耐腐蝕性能得到保障。檢測(cè)水泥的泌水性通常采用負(fù)壓物理檢測(cè)法，首先將負(fù)壓篩放置于圓柱體底座上，接通電源，將負(fù)壓電調(diào)節(jié)至4000pa～6000pa，將水泥樣品放置于負(fù)壓篩上，氣功篩析儀，運(yùn)轉(zhuǎn)2分鐘后，將剩下的樣品放在天平上稱重。

1.3 砂和碎石的性能檢測(cè)

建筑施工過(guò)程中砂是一種經(jīng)常用到的材料，要想配置合理的混凝土，就必須選擇啥的細(xì)度模數(shù)。砂的細(xì)密度是反應(yīng)砂的顆粒精細(xì)程度的指標(biāo)，而混凝土的強(qiáng)度性能取決于砂的細(xì)度模數(shù)。高強(qiáng)度的混泥土配比應(yīng)該選用中等程度的砂，中等程度的砂的細(xì)度模數(shù)約為2.9～2.6[3]。砂的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性是決定混凝土穩(wěn)固性的關(guān)鍵，要想配比出抗沖擊力強(qiáng)、耐磨、抗疲勞的混凝土，選砂時(shí)應(yīng)該考慮砂存在的水位變化和砂中腐蝕物質(zhì)的含量。一般情況下抗?jié)B、抗凍、抗疲勞的混凝土用砂，砂中的介質(zhì)含量不能大于3%，泥塊含量不能大于1%，云母含量不能大于1%。碎石在土木工程中是一中運(yùn)用非常廣泛的材料，由于碎石具有空隙大、強(qiáng)度高、滲透性好的優(yōu)勢(shì)，能夠有效提高地基的抗壓作用，其最大承載荷重較大，被廣泛用于支撐上部結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。在對(duì)砂的細(xì)度模數(shù)測(cè)量時(shí)，一般選擇篩選法。將烘干的砂放在篩孔大小排列齊整的篩子上，將篩子固定在搖篩機(jī)上，搖篩十分鐘后，稱取剩余砂的重量。碎石建筑材料用于地基建設(shè)中有助于地下水的滲透和排放，減少地下水對(duì)地下建筑構(gòu)造的腐蝕。針對(duì)碎石材料的性能檢測(cè)，不能光測(cè)量碎石的密實(shí)度，還應(yīng)考慮到不同碎石顆粒形狀和大小影響下的相對(duì)孔隙度，盡管孔隙比相差不明顯，但是密實(shí)度卻存在巨大差異。碎石試樣質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)如表 1所示，因此檢測(cè)碎石的性能質(zhì)量時(shí)，應(yīng)該首先測(cè)量碎石的相對(duì)密度，從而為測(cè)量碎石的滲透性提供精確的數(shù)據(jù)參考。碎石相對(duì)密度的檢測(cè)方式與砂的相似，將制備好的碎石樣品按在孔徑從大到小的套篩中，用搖篩機(jī)振搖十分鐘后，稱量剩余碎石的質(zhì)量。

表1 碎石試樣質(zhì)量表

2、建筑材料檢測(cè)在建筑工程中的作用

2.1 有助于保障工程施工質(zhì)量

由于建筑材料會(huì)被直接運(yùn)用于建筑施工過(guò)程中，其質(zhì)量的好壞關(guān)系到建筑工程施工質(zhì)量的高低和施工人員的生命健康安全，因此建筑材料本身的質(zhì)量是開(kāi)展建筑工程施工的前提條件[4]。而建筑材料檢測(cè)工作將好比為建筑材料的安全性做一次全身性的體檢，為整個(gè)建筑工程質(zhì)量和施工人員安全多上一層保險(xiǎn)。好的建筑材料能夠提高建筑物的質(zhì)量，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命，豐富建筑的功能，確保施工人員的生命安全。反之低劣的建筑材料會(huì)嚴(yán)重?fù)p害建筑物的質(zhì)量，縮短建筑物使用壽命，而施工人員的生命安全也會(huì)受到威脅。隨著建筑熱潮的不斷升溫，我國(guó)許多城鄉(xiāng)地區(qū)多次發(fā)生民房坍塌事故。2008年10月銅山縣發(fā)生了一起因使用劣質(zhì)建筑材料而導(dǎo)致民房坍塌的安全施工事故，事故中有兩名施工人員從 7米多的房頂摔在地上，傷情嚴(yán)重。調(diào)查發(fā)現(xiàn)每根水泥棒里面的鋼絲直徑僅為 3毫米，而國(guó)家規(guī)定水泥棒鋼絲直徑不得小于4.2毫米，并且要求使用冷軋、毛圈鋼絲。因此，加強(qiáng)建筑材料檢測(cè)有利于建筑工程中采購(gòu)和使用的建筑材料性能達(dá)標(biāo)，為確保施工質(zhì)量提供技術(shù)參考。

2.2 有助于挑選質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的原材料

建筑材料檢測(cè)能夠嚴(yán)把材料采購(gòu)質(zhì)量關(guān)，選用信譽(yù)好、質(zhì)量高、性能達(dá)標(biāo)的建筑材料供應(yīng)商。此外建筑材料檢測(cè)機(jī)構(gòu)通過(guò)科學(xué)檢測(cè)后，將材料本身的性能與價(jià)格做科學(xué)分析和對(duì)比，能夠幫助建筑企業(yè)在眾多類(lèi)似的產(chǎn)品中選擇質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的原材料，優(yōu)化建筑材料的采購(gòu)方式。通過(guò)現(xiàn)代化檢測(cè)技術(shù)對(duì)建筑材料的性能和質(zhì)量做科學(xué)檢測(cè)后，確保采購(gòu)的材料技能符合國(guó)家關(guān)于建筑行業(yè)材料質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)好的建筑材料對(duì)于改善施工質(zhì)量、提高施工效率具有重要的促進(jìn)作用。比如在日常的建筑施工過(guò)程中，為了確保施工地點(diǎn)填料的精準(zhǔn)性，可以采用現(xiàn)代化的材料檢測(cè)技術(shù)。為了節(jié)省運(yùn)輸成本和材料采購(gòu)?fù)度耄┕さ攸c(diǎn)的砂石填料盡量采用就地取材法，但是由于考慮到就近材料的質(zhì)量性能是否符合施工技術(shù)規(guī)范，而采用檢測(cè)技術(shù)能夠測(cè)量其是否符合施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。又比如在施工過(guò)程中必須要考慮到周邊的地質(zhì)水文特點(diǎn)，方便選擇正確的施工土場(chǎng)和合適的施工機(jī)械。通過(guò)現(xiàn)代化的檢測(cè)技術(shù)對(duì)土樣進(jìn)行組合分析，測(cè)量施工地點(diǎn)的土場(chǎng)是否符合施工技術(shù)規(guī)范，便于規(guī)劃科學(xué)合理的施工計(jì)劃。

2.3 有助于新材料、新工藝的推廣與實(shí)踐

隨著我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)水平的逐步提高，建筑工程領(lǐng)域中各種建筑材料、工程設(shè)備、工程技術(shù)等層出不窮，提高了建筑物質(zhì)量，豐富了建筑物的功能，促進(jìn)我國(guó)的現(xiàn)代化建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展。建筑材料的性能檢測(cè)工作能夠?qū)⒏喱F(xiàn)代化的建筑材料、工藝技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)介紹給廣大建筑工程領(lǐng)域，將這些新型材料、新型設(shè)備、新型工藝的高效性、科學(xué)性、實(shí)用性、可行性讓更多的建筑企業(yè)和施工人員了解，從而促進(jìn)建筑工程施工企業(yè)向現(xiàn)代化、高速化方向發(fā)展。此外建筑材料檢測(cè)能夠設(shè)計(jì)科學(xué)的材料配置比例。通過(guò)對(duì)材料的性能進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)，從而制定出針對(duì)不同施工現(xiàn)場(chǎng)的材料配比方案，從而找出性價(jià)比最高、材料搭配最合理的材料采購(gòu)和應(yīng)用方案。比如在施工過(guò)程中要確保建筑物的強(qiáng)度，可以選擇小劑量的砼、基層配比。在公路建設(shè)工程中，為了確保瀝青路面的穩(wěn)固性和，可以選擇小油量的瀝青。這些既能確保質(zhì)量又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的材料配比方案，能夠科學(xué)減少工程造價(jià)，縮小工程投入成本，從而提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[5]。而建筑新材料、新設(shè)備以及新工藝的廣泛推廣使用，能夠縮短施工進(jìn)度，提高施工質(zhì)量和施工能夠效率。比如當(dāng)前建筑行業(yè)中常用到的保溫節(jié)能的材料，比如保溫節(jié)能材料（碳酸鹽保溫材料、陶瓷保溫材料、膠粉聚苯顆粒等等）、屋面節(jié)能材料（陶瓷保溫板、EPS泡沫板、蛭石磚等）、鋼結(jié)構(gòu)材料（聚苯乙烯、玻璃棉卷氈、擠塑板等等），這些新式的節(jié)能材料經(jīng)過(guò)性能檢測(cè)完全可以替代傳統(tǒng)的材料，且能夠起到良好的節(jié)能環(huán)保作用，給人們帶來(lái)更綠色環(huán)保的生活體驗(yàn)?，F(xiàn)階段新推出的用于建筑施工領(lǐng)域的新工藝技術(shù)較多，比如地下空間工程技術(shù)、鋼筋及預(yù)應(yīng)力技術(shù)、模板及腳手架技術(shù)、防水技術(shù)、抗震技術(shù)、電子信息技術(shù)等等，這些新技術(shù)不僅符合相關(guān)的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，還能夠大大提高施工效率，加快施工進(jìn)度。

3、結(jié)束語(yǔ)

建筑材料檢測(cè)涉及的材料種類(lèi)眾多，但最主要的幾個(gè)檢測(cè)技術(shù)主要為鋼材料結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)、水泥材料性能檢測(cè)、砂石性能檢測(cè)。由于建筑材料會(huì)被直接運(yùn)用于建筑施工過(guò)程中，其質(zhì)量的好壞關(guān)系到建筑工程施工質(zhì)量的高低和施工人員的生命健康安全，因此建筑材料本身的質(zhì)量是開(kāi)展建筑工程施工的前提條件。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)建筑的質(zhì)量安全性能要求越來(lái)越高，而建筑材料的質(zhì)量安全性能立即受到廣大人們的關(guān)注。建筑材料檢測(cè)工作作為一項(xiàng)技術(shù)性的工作種類(lèi)，有助于保障建筑工程質(zhì)量安全，幫助建筑施工隊(duì)挑選質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的原材料，同時(shí)有助于新材料和新工藝的推廣和落實(shí)。然而我國(guó)目前的建筑工程施工領(lǐng)域?qū)ㄖ牧闲阅艿臋z測(cè)工作并不重視，使得在施工過(guò)程中埋下了因材料質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致的安全隱患。為了提高建筑材料檢測(cè)質(zhì)量，企業(yè)必須組建一只專(zhuān)業(yè)的建筑材料性能檢測(cè)技術(shù)隊(duì)伍，嚴(yán)格審核建筑材料供應(yīng)商的生產(chǎn)許可證和安全認(rèn)證標(biāo)志，對(duì)特殊設(shè)備和材料進(jìn)行強(qiáng)制性檢驗(yàn)，同時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)化實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保建筑材料從采購(gòu)、運(yùn)輸、使用在檢測(cè)監(jiān)督范圍之內(nèi)，全程為安全施工提供保障。

[1]張建英.淺析建筑材料檢測(cè)在建筑工程中的重要性[J].中國(guó)新科技新產(chǎn)品,2014,(2):90.

[2]王寓.淺談建筑材料鋼筋的檢測(cè)[J].建筑科學(xué),2012(09):99-103.

[3]何容姣,林燕.淺析建筑鋼結(jié)構(gòu)材料檢測(cè)[J].科技論壇,2013(07):85-89.

[4]王志勇.淺談建筑材料檢測(cè)試驗(yàn)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(20):164-165.

[5]裴星.建筑材料檢測(cè)在建筑工程中的作用[J].山西建筑,2013,39(27):88-89.