杨 昊 (安徽省建筑科学研究设计院,安徽 合肥 230031)
热轧带肋钢筋是我国工业与民用建筑中最基本的建筑材料,广泛的应用在公路、桥梁、工业和民用建筑等领域,其质量的好坏直接影响工程项目的质量。近年来我省基础设施规模较大,城镇化水平不断提高,建筑用钢筋已经成为建筑行业检测机构和其他相关检验检测机构检验最多的产品之一。影响钢筋力学性能试验结果准确度的因素很多,主要来源于试样的制备、试样的尺寸、试验机的精度、拉升速率、试验操作技术等。能力验证的重点是对参加检验检测机构的热轧带肋钢筋的检测能力进行考核。
近年来,我们多次组织开展热轧带肋钢筋拉伸性能能力验证活动,基本覆盖安徽省内建设、公路、质检等行业,尤其是建设行业,基本上省、市、县三级完全覆盖。历次的能力验证结果都暴露出一些问题,本文就其中的一些突出性的问题进行探讨和分析。
通过能力验证试验记录单和对不合格检验检测机构的回访,历次能力验证暴露问题最多和最大的都是试验人员的问题,具体分为以下几类。
2.1.1 操作问题
由于试验检测人员的操作能力问题导致的离群结果,主要表现为操作不熟练、试验速率控制不稳定等问题。试验速率对金属材料的应力-应变关系有不可忽视的影响,为了试验结果具有可比对性,作业指导书规定:对于液压试验机,在弹性阶段应力控制速率为20MPa/s左右,屈服强度之后,速率按照GB/T228.1-2010执行。而对于建筑类和交通类试验室,基本上用于试验的机型都为液压万能试验机。因为给定的弹性阶段速率单位是MPa/s,为了操作方便首先应该进行换算,对于公称直径14的热轧带肋钢筋,用液压万能试验机控制弹性阶段应力速率应该为3kN/s左右。而实际上有的机构从试验开始到结束就一个速率,有的则是根本不清楚实际检测中速率是多少,直接造成的后果就是屈服阶段的速率过大或者不稳定,从而导致检测结果离群。
2.1.2 责任心问题
机构的试验人员未能仔细阅读和理解作业指导书和标准规范,对于能力验证活动来说,为了强化数据的可比对性和统计性,一般而言,会对试验的方法、环境条件、使用的设备等作出具体的规定。例如2016年能力验证的作业指导书就规定:①本次能力验证试验温度请控制在23℃±5℃;②请参照GB/T228.
1-2010 《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》(10.4条款)方法B进行试验;③试验推荐使用300kN万能试验机,准确度等级为1级或优于1级;④在23℃±5℃温度下状态调节时间不少于24h。
以上这些具体的试验条件都是对于本次的试验检测过程作出具体的量化,而试验检测人员如果未能仔细阅读和理解,就会导致在试验操作过程中出现偏差,进行导致结果的偏离。
2.1.3 数据处理问题
数据处理问题主要体现在两个方面,由于能力验证是方法的验证,实际上并不涉及到产品标准,而在方法中对于钢筋的力学性能的数据修约规则和产品标准中是不同的,在作业指导书中也提到了数据修约的问题,而在实际的操作过程中,有的机构习惯性的将抗拉和屈服强度修约到了5MPa,这实际上是人为的造成了误差,很多机构也是因为这一点造成了数据的偏离。
2.2.1 设备的量程选择
机构在选择量程时候应该是根据测量的力值来进行确定,通常应该使力值介于试验机量程的20%~80%之间,对于AHZJ-08能力验证计划最大的力值应该在95kN左右,推荐使用的应该是300kN的万能试验机,而实际上很多机构由于自身试验室建设等方面的问题,根本就没有该级别的力学试验机,被迫选用600kN甚至是1000kN的试验机,对于600kN的力学试验机,样品的最大力值仅为试验机标称量程16%左右,低于所选量程的20%,这客观上造成了误差,进而造成数据的偏离。
2.2.2 测试设备的确认
建筑类检验检测机构对于钢筋的检测是其最基本和工作量最大的检测项目,而很多机构对于其经常使用的万能试验机未能按照要求做好期间核查工作,试验机虽然按照年度进行了检定/校准,但是实际上由于频繁的使用和不注意维修保养,测试用试验机已经出现了较大的误差,试验机实际显示力值的漂移严重。还有的计量检定机构缺乏责任心,而机构自身由于缺乏对检定/校准工作的了解,每次的校准都是走过场,为了拿一纸证书,实际上试验机的量值溯源出于失控状态。
2016 年的能力验证活动就出现了一家质检机构,最终的结果是不满意,经过机构自查,造成测试结果失真的根本原因是由于和计量检定技术机构同属一个部门,每年的量值溯源工作实际上就是开具一张证书,客观上该机构的量值溯源工作只显示在纸面上。而后该机构重新对万能试验机进行检定后发现,所使用的测试设备超出允许误差的30%左右。
2.2.3 自动化测试系统
随着计算机和软件技术的发展和进步,越来越多的机构在进行试验室的技术改造,加装自动化测试系统,以提高生产效率和尽量的消除认为误差,在建筑类检测机构,安装力学性能试验的数据自动采集系统是强制性规定。但是实际上在能力验证过程中我们发现,这些自动化程度很高的测试系统也存在一些问题,例如:软件显示的测试力值和实际人工的读数有着一定的偏差,有的系统采集的数据和最终的结果数据不一致等等。
因此,对于此类自动化测试系统应该在使用前进行整体的评估,以确保检测数据的准确性。
数据的串通在历次举行的能力验证活动中都存在,因此在每次举行能力验证方案设计时候,如何保障数据的客观都是重中之重。从开始设计一组样品到后来的同时发放几组不同的平行样品,后期甚至采用视频录制和规定时间的措施,这些措施实际上都是为了保证数据的真实和客观。
即使这样,在过程中我们依旧发现,有些机构对于自身检测能力的不自信,总是想着和别的单位核对数据,不同样品的检测结果进行调整,反而导致了自己检测结果的偏离。还有的参加单位甚至将能力验证样品撕毁标签,然后将样品送至一些大型检测机构进行委托检验,这违反了参加能力验证活动的基本原则,必然导致相关的处理。
举办能力验证活动是主管部门的一种证后监管的手段,取得满意结果是检验检测机构证明自身检测能力的一种有力证据。但是我们同时也要认识到,检验检测机构通过参加能力验证识别自身的不足,发现存在的问题,进而弥补检测能力的缺陷也是参加能力验证活动的意义之一。只有这样,才能使检验检测机构不断的提高检测水平和竞争力,促进整个检验检测行业的发展。