施工材料試驗(yàn)檢測管理與技術(shù)研究

王志媛

（青州弘正建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司，山東 濰坊 262500）

現(xiàn)代工程建設(shè)中需要使用水泥、鋼筋和土方等多種類型的大量材料，有的工程施工中還需要使用半成品材料，這些材料質(zhì)量直接和工程建設(shè)質(zhì)量相關(guān)，通過試驗(yàn)檢測可以明確材料的質(zhì)量水平，確認(rèn)其是否達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。具體來講，工程項(xiàng)目建設(shè)中施工材料試驗(yàn)檢測的意義主要包括如下幾點(diǎn)。

第一，為質(zhì)量判定提供數(shù)據(jù)支撐。施工材料試驗(yàn)檢測結(jié)果顯示了材料的品質(zhì)，檢驗(yàn)人員和施工方可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)材料質(zhì)量是否達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行對(duì)比判斷，進(jìn)而確認(rèn)是否可以使用該材料。

第二，確保工程質(zhì)量安全。工程項(xiàng)目建設(shè)所用材料種類、數(shù)量較多，如果盲目地使用材料，一些不合格品的應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致工程強(qiáng)度、剛度無法達(dá)到規(guī)定要求，導(dǎo)致工程存在嚴(yán)重的質(zhì)量安全隱患，甚至出現(xiàn)變形、損毀的情況，威脅人員安全及企業(yè)的未來發(fā)展。

第三，保證有序推進(jìn)工程管理。工程項(xiàng)目所用材料往往需要分批次抵達(dá)現(xiàn)場，所以材料試驗(yàn)檢測工作也要貫穿于整個(gè)過程，工作人員需要對(duì)每批材料進(jìn)行抽樣測試，確認(rèn)其是否合格。同時(shí)，試驗(yàn)檢測工作貫穿于整個(gè)過程，可以為管理者提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，保證管理者及時(shí)采取優(yōu)化管理方案[1]。

1 影響施工材料試驗(yàn)檢測的因素

1.1 檢測儀器

施工材料檢測中需要應(yīng)用到各種設(shè)備設(shè)施，這些檢測儀器設(shè)備的精確度、功能和實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確度有著直接聯(lián)系，決定了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度、科學(xué)性。檢測儀器對(duì)結(jié)果的影響主要體現(xiàn)在2方面。

第一，沒有嚴(yán)格按照規(guī)定的說明過程進(jìn)行檢測儀器的操作，沒有定期維修保養(yǎng)檢測儀器，最終導(dǎo)致影響了檢測儀器設(shè)備的精確度。

第二，實(shí)際檢測中施工材料性能參數(shù)超出了設(shè)備的承受范圍，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確地檢測出施工材料的結(jié)果。

1.2 檢測環(huán)境

施工檢測所在環(huán)境溫度、濕度都會(huì)對(duì)檢測結(jié)果準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響，為此，施工材料檢測之前還要檢查試驗(yàn)環(huán)境是否和規(guī)范要求一致，從而保證準(zhǔn)確地得到檢測結(jié)果，將施工材料的性能質(zhì)量真實(shí)地展現(xiàn)出來。比如水泥破壞性試驗(yàn)檢測中，如果室內(nèi)溫度在超出標(biāo)準(zhǔn)溫度10℃，會(huì)導(dǎo)致檢測結(jié)果比標(biāo)準(zhǔn)值低大約5%，這主要是由于水泥凝固時(shí)間會(huì)受到溫度的影響，導(dǎo)致改變了水泥的性能?？梢?，在施工材料試驗(yàn)檢測中應(yīng)加大檢測環(huán)境的關(guān)注[2]。

1.3 人員因素

檢測人員專業(yè)技術(shù)能力對(duì)檢測結(jié)果也有深遠(yuǎn)的影響。如果在試驗(yàn)檢測中同一組試件檢測結(jié)果誤差超過了最大范圍那么需要重新進(jìn)行測試。同一組件采用不同的設(shè)備檢測會(huì)存在一定的差別，還可能出現(xiàn)結(jié)果超出規(guī)定范圍的情況。

2 施工材料試驗(yàn)檢測主要內(nèi)容

2.1 水泥材料檢測

水泥材料是工程項(xiàng)目建設(shè)最為常用的材料之一，通常需要重點(diǎn)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行測試，從而確定其性能，科學(xué)地進(jìn)行水泥強(qiáng)度劃分。所謂水泥強(qiáng)度指的是硬化后的水泥承受外力破壞的能力，水泥強(qiáng)度是判斷其質(zhì)量的主要參數(shù)之一，并且是配置混凝土的重要參數(shù)。

為保證科學(xué)合理地檢測水泥強(qiáng)度，檢測人員正式測試之前需要充分準(zhǔn)備好水、標(biāo)準(zhǔn)砂和水泥等材料，做好材料溫度的統(tǒng)計(jì)，關(guān)注材料同條件下溫度變化情況，并且記錄各項(xiàng)參數(shù)變化過程。某水泥灌漿材料技術(shù)中對(duì)水泥性能參數(shù)的要求見表1。溫度是影響水泥硬化速度的主要因素，所以應(yīng)合理控制試驗(yàn)室溫度，通常在25℃常溫條件下進(jìn)行觀測。在正式測試時(shí)，檢測人員準(zhǔn)備好相關(guān)儀器設(shè)備，檢查其完好無損后進(jìn)行組裝調(diào)試。第一，在穩(wěn)定、水平的操作臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)。第二，合理控制砂鍋和砂攪拌機(jī)葉片的間距，避免設(shè)備影響水泥攪拌工作。第三，分體式抗拆機(jī)設(shè)備安裝中避免沾到雜物，保證抗折夾具制作位置滾動(dòng)自由[3]。

表1 水泥性能參數(shù)的要求

2.2 混凝土檢測

作為現(xiàn)代工程項(xiàng)目最為常見的材料，混凝土材料的檢測結(jié)果精確度直接關(guān)系著工程主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全，為此，檢測人員應(yīng)使用專業(yè)的檢測儀器按照國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，并且提前處理樣本。在樣本處理階段，檢測人員按照批次制備混凝土樣本，保證樣本表面干凈整潔，不存在麻面、蜂窩、浮漿和油污等問題，避免混凝土質(zhì)量檢測結(jié)果收到樣本不規(guī)整的影響而失真。比如在檢測混凝土材料強(qiáng)度時(shí)，可以采取回彈法進(jìn)行測試。檢測人員在樣本相應(yīng)區(qū)域防治探測傳感器，均勻地分布測點(diǎn)，按照大約20 mm的間距控制會(huì)談測點(diǎn)，避免密度過高或者過低對(duì)檢測結(jié)果的精確性產(chǎn)生影響。在確立回彈測點(diǎn)之后，使用回彈儀加壓處理探測點(diǎn)，得到測試結(jié)果后，經(jīng)過修正處理，得到準(zhǔn)確的強(qiáng)度結(jié)果?；炷翉?qiáng)度會(huì)從一定程度上受到養(yǎng)護(hù)溫度的影響，檢測人員還要注意做好試件養(yǎng)護(hù)工作，確保和工程所在環(huán)境及養(yǎng)護(hù)方法一致。普通水泥為原材料的混凝土強(qiáng)度發(fā)展參照表見表2[4]。

表2 混凝土強(qiáng)度發(fā)展速度

2.3 鋼筋檢測

鋼筋材料的延展性可以提高結(jié)構(gòu)的抗震能力、荷載能力，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為現(xiàn)代建設(shè)項(xiàng)目最為常用的結(jié)構(gòu)形式。鋼筋材料質(zhì)量決定著工程的延展性，其也是施工材料試驗(yàn)檢測的重點(diǎn)對(duì)象。鋼筋材料檢測指標(biāo)主要為伸長率、強(qiáng)度、應(yīng)力。

第一，伸長率檢測。使用分辨率超過0.1 mm的檢測儀器測算鋼筋塑性，按照0.5～1 mm的范圍控制測量精度。檢測人員在測定過程中記錄好原始數(shù)據(jù)，逐漸施加外力，拉伸鋼筋，測定鋼筋長度，然后利用數(shù)學(xué)模型將鋼筋伸長率計(jì)算得出。

第二，鋼筋強(qiáng)度。在實(shí)驗(yàn)室對(duì)鋼筋試樣的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度進(jìn)行測試，檢測位置選在鋼筋需要強(qiáng)化或者非承重區(qū)域。常用熱軋鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值見表3[5]。

表3 常用熱軋鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)

第三，鋼筋應(yīng)力。檢測人員先將鋼筋保護(hù)層清除干凈，用游標(biāo)卡尺精確地測量鋼筋直徑，將應(yīng)力測量點(diǎn)確定后用檢測設(shè)備測試鋼筋應(yīng)力情況。

2.4 集料

粗集料和細(xì)集料是工程需要大量使用的施工材料，為了提高工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)節(jié)約集料，可以通過科學(xué)地測試確定集料的質(zhì)量及最佳用量。試驗(yàn)檢測人員抽取部分樣品后按照建筑用卵石、碎石標(biāo)準(zhǔn)中的流程進(jìn)行測試，并及時(shí)向管理人員提交試驗(yàn)結(jié)果。

3 施工材料試驗(yàn)檢測管理優(yōu)化辦法

3.1 完善試驗(yàn)檢測體系

現(xiàn)代工程由于建設(shè)規(guī)模較大，使用施工材料較多，涉及到的專業(yè)內(nèi)容多，所以管理難度較大。施工材料作為工程建設(shè)的基礎(chǔ)，其質(zhì)量備受關(guān)注，通過試驗(yàn)檢測可以明確施工材料質(zhì)量，繼而更加科學(xué)地使用材料。為充分發(fā)揮試驗(yàn)檢測的價(jià)值，提高工程建設(shè)質(zhì)量水平，施工企業(yè)可以加強(qiáng)試驗(yàn)檢測體系的完善優(yōu)化，細(xì)化檢測管理標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)試驗(yàn)檢測工作提供有力指導(dǎo)和支持。同時(shí)，可以指定試驗(yàn)檢測管理體系，加大施工材料監(jiān)督管理力度，通過科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼?yàn)明確各項(xiàng)材料的質(zhì)量等級(jí)[6]。

3.2 規(guī)范取樣

施工材料往往需要分批次運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，不同批次的生產(chǎn)時(shí)間存在一定的差別，為保證施工材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)，需要對(duì)每個(gè)批次的材料進(jìn)行取樣檢測。取樣是施工材料試驗(yàn)檢測的第一步，為保證施工材料的質(zhì)量，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制取樣過程，確保樣品的代表性。通常在施工材料取樣中需要取樣人員、監(jiān)理人員和現(xiàn)場管理人員共同參與。具體實(shí)踐中，建筑企業(yè)應(yīng)設(shè)置針對(duì)材料的檢測項(xiàng)目，比如水泥材料檢測中做好細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量和強(qiáng)度等參數(shù)的檢測，保證按照國家標(biāo)準(zhǔn)中的流程完成各項(xiàng)性能的測試。在取樣過程，取樣人員還要加強(qiáng)各種取樣儀器的了解，熟練操作取樣設(shè)施，根據(jù)材料類型不同選擇不同的取樣方式，比如水泥材料取樣儀器為水泥取樣器（圖1），鋼筋材料取樣時(shí)截取中部鋼筋材料。有的材料對(duì)質(zhì)量要求較高，尤其是新材料的引入，可以將取樣的比例適當(dāng)加大，提高檢測結(jié)果的精確度，為后續(xù)分析檢測數(shù)據(jù)結(jié)果提供足夠的數(shù)據(jù)支撐，降低誤差概率。完成取樣后，檢測人員還要及時(shí)封樣，避免樣品受到溫濕度影響而發(fā)生性質(zhì)變化，降低其代表性。

圖1 水泥取樣器

3.3 優(yōu)化檢測儀器

為保證使用的施工材料都符合工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，相關(guān)企業(yè)應(yīng)適當(dāng)將投資力度增加，積極引入先進(jìn)的檢測儀器設(shè)備，將施工材料試驗(yàn)檢測結(jié)果的精確度提高。在傳統(tǒng)施工材料檢測過程中很多企業(yè)采用的是老舊的檢測儀器，由于有著較長的使用年限、維護(hù)不到位，很多檢測儀器精確度不足，導(dǎo)致在實(shí)際試驗(yàn)檢測中檢測結(jié)果不佳，為此，相應(yīng)企業(yè)可以從源頭做好試驗(yàn)檢測的管控，加大力度引入試驗(yàn)檢測儀器設(shè)備，積極引入先進(jìn)的自動(dòng)化、智能化檢測設(shè)備，并且定期進(jìn)行檢修維護(hù)，并且定期由相關(guān)部門校準(zhǔn)儀器設(shè)備，提高檢測儀器的精確性。此外，檢測人員還要細(xì)致地分析試驗(yàn)室溫濕度等影響檢測結(jié)果的因素，加大現(xiàn)場環(huán)境溫度、濕度的控制，在適宜的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，避免濕度或者溫度過高影響檢測結(jié)果。

3.4 提高檢測人員綜合能力

施工材料從很大程度上影響著整個(gè)工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量安全，通過嚴(yán)格控制材料質(zhì)量可以有效保證工程項(xiàng)目建設(shè)的整體質(zhì)量安全，這對(duì)于企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展乃至建設(shè)行業(yè)的持續(xù)進(jìn)步都有積極意義，為此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)提高對(duì)施工材料試驗(yàn)檢測的重視度，加大各個(gè)環(huán)節(jié)施工材料檢測，提高檢測人員的綜合能力，切實(shí)發(fā)揮試驗(yàn)室的價(jià)值。為此，企業(yè)首先要全方位地了解試驗(yàn)檢測人員的綜合素質(zhì)情況，通過考核等方式明確其專業(yè)技術(shù)水平。其次，根據(jù)考核結(jié)果制定針對(duì)性的培訓(xùn)計(jì)劃，定期組織培訓(xùn)教育活動(dòng)，由專家等培訓(xùn)人員積極引入先進(jìn)的試驗(yàn)檢測理念和技術(shù)方法，提高試驗(yàn)檢測水平。有的檢測人員缺乏足夠的責(zé)任心，此時(shí)可以通過培訓(xùn)以及宣傳教育將檢測人員的責(zé)任意識(shí)提高。此外，專家講座也是提高檢測人員綜合能力的重要途徑，企業(yè)可以積極為試驗(yàn)檢測人員提供學(xué)習(xí)教育的機(jī)會(huì)，在提高檢測人員專業(yè)能力的同時(shí)提高施工材料檢測水平。最后，加大考核力度，定期考察試驗(yàn)檢測人員的專業(yè)能力和工作責(zé)任心，同時(shí)可以設(shè)置獎(jiǎng)懲制度和晉升機(jī)制，激勵(lì)檢測人員不斷提高自身綜合素質(zhì)水平，實(shí)現(xiàn)自我提升，推動(dòng)員工和企業(yè)共同發(fā)展進(jìn)步。

3.5 試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)管理

施工材料試驗(yàn)檢測之前需要索要材料的出廠檢驗(yàn)報(bào)告，檢測人員對(duì)材料的生產(chǎn)日期、批次質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告等資料進(jìn)行收集整理，檢查是否存在問題。在完成試驗(yàn)檢測后，根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)修整數(shù)據(jù)，并且出具試驗(yàn)檢測報(bào)告，在報(bào)告中詳細(xì)記錄試驗(yàn)檢測樣品信息、檢測過程、計(jì)算方式和計(jì)算結(jié)果，并且由專業(yè)的人員審核確認(rèn)，分類歸檔保存。施工材料試驗(yàn)檢測相關(guān)資料最終是為了服務(wù)于工程管理，但是當(dāng)前有的企業(yè)部門之間缺乏足夠的溝通，信息較為閉塞，導(dǎo)致有的部門難以及時(shí)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，工程管理效果不佳。信息技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決這一問題，提高部門之間溝通的時(shí)效性和信息傳遞準(zhǔn)確性。為此，企業(yè)可以建立信息化平臺(tái)，由試驗(yàn)檢測部門及時(shí)上傳施工材料檢測結(jié)果，其他管理部門可以動(dòng)態(tài)查看檢測結(jié)果，明確材料質(zhì)量，進(jìn)而合理地安排下一步工作內(nèi)容。比如庫管部門可以根據(jù)信息平臺(tái)上顯示的檢測結(jié)果確認(rèn)施工材料是否可以入庫，采購部門確認(rèn)供貨商的產(chǎn)品質(zhì)量、供貨能力等內(nèi)容，客觀地評(píng)價(jià)供貨商。在實(shí)際工作中，試驗(yàn)檢測人員要盡可能提高相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證檢測報(bào)告可信、真實(shí)及可靠。在后續(xù)施工管理中，質(zhì)量管理人員可以根據(jù)材料檢測報(bào)告開展復(fù)檢、竣工驗(yàn)收等工作。

3.6 正確使用施工材料

根據(jù)試驗(yàn)檢測結(jié)果可以更好地配置施工材料，避免不合格品的使用，提高工程建設(shè)質(zhì)量水平，加強(qiáng)綠色環(huán)保材料的應(yīng)用。比如傳統(tǒng)混凝土材料在生產(chǎn)和應(yīng)用中會(huì)釋放一些有毒有害氣體，比如二氧化硫，這不符合現(xiàn)代社會(huì)生態(tài)環(huán)保理念，通過試驗(yàn)檢測可以明確混凝土材料的環(huán)保性是否達(dá)標(biāo)，推動(dòng)建設(shè)行業(yè)朝著綠色生態(tài)方向發(fā)展。又如新型水泥和砂石配比不同得到的混凝土材料性能也存在一定差異，新型混凝土中添加一些外加劑后性能得到改善，應(yīng)用于不同的場景中。在施工材料不斷改善創(chuàng)新的背景下，混凝土供給市場也朝著細(xì)致化方向發(fā)展。當(dāng)前常見混凝土如高品質(zhì)混凝土、輕型混凝土、自動(dòng)密實(shí)性混凝土等。

第一，高品質(zhì)混凝土。流動(dòng)性較好穩(wěn)定性較高的高品質(zhì)混凝土，此類混凝土在大跨度建筑中應(yīng)用較多，可以提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力和抗震水平。

第二，輕型混凝土材料。該材料是近些年較為環(huán)保的類型，其主要由水泥、砂石組成，同時(shí)用粉煤灰、輕質(zhì)骨料進(jìn)行改善優(yōu)化，達(dá)到降低混凝土重量、提高保溫防寒性能的效果，該混凝土材料綠色節(jié)能，在地面、空間劃分等工程中得到廣泛的應(yīng)用。

第三，自動(dòng)密實(shí)性混凝土。灌漿是混凝土施工中十分關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，通常需要經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員完成灌漿作業(yè)，并且由專業(yè)的振搗人員將混凝土中的空氣排出，提高混凝土密實(shí)，無論是灌漿還是振搗，對(duì)施工時(shí)間、力度、高度和頻率等都有著一定的要求，需要專業(yè)人員完成。而自動(dòng)密實(shí)性混凝土有著非常穩(wěn)定的性質(zhì)，在關(guān)注后無需振搗可以自動(dòng)流入到每個(gè)位置，省略了振搗環(huán)節(jié)，這可以節(jié)約大量時(shí)間和成本，還可以大幅度提高施工速度和效率，提升混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)性。

4 結(jié)束語

總而言之，建設(shè)工程項(xiàng)目需要大量的材料，為保證施工材料質(zhì)量，應(yīng)加大檢測力度，對(duì)水泥、鋼筋、混凝土和骨料等常用材料進(jìn)行準(zhǔn)確地檢測，確認(rèn)是否可以投入使用。為了保證試驗(yàn)檢測工作充分發(fā)揮其價(jià)值，相關(guān)企業(yè)應(yīng)建立完善的試驗(yàn)檢測管理體系，規(guī)范取樣，提高檢測儀器的精確性及檢測人員的綜合能力，加大檢測數(shù)據(jù)管理力度，正確使用施工材料，最終建設(shè)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，服務(wù)于社會(huì)。