文/汤敏 自贡检验检测院 四川自贡 643000
现代建筑工程建设阶段,为保证施工材料的质量与安全,筑牢工程开发的材料基石,需要有序开展材料试验检测工作,充分发挥出材料试验检测工作开展的优势与作用。在具体工作开展阶段,应当契合建筑工程材料试验检测的标准要求,选择合适的检测方法,并严格遵守试验检测质量管理制度,保证材料试验检测报告的真实性与专业性。
对于建筑材料质量而言,和施工质量息息相关,还会对施工人员的安全性产生重要影响。对于建筑材料检验而言,能够在确保建筑施工质量的同时有效延长材料的使用寿命,提升建筑材料的实际功能。对于建筑单位而言,需要做好建筑材料的检测工作,确保建筑施工材料和国家的质量标准相匹配。一旦建筑工程材料的质量没有达到国家要求,就会导致建筑项目质量受到影响,影响施工人员的生命财产安全,导致建筑施工存在一定阻碍。
建筑工程项目的施工进度与材料供应的速度以及材料的质量存在关联,如果原材料的质量存在缺陷,并且在前期材料检测验收阶段缺乏完善的管理体系,最终会导致这些劣质材料流入施工现场。但项目从建造到竣工验收,要经过多主体、多批次的质量检查,大部分缺陷在后期的检查中会逐渐暴露出来,进而引起质量缺陷整改,严重影响阶段性的进度目标和整体的竣工时间。因此,建筑施工材料检验是一种前置的预防性措施,可通过材料检验掌握各类材料的质量、型号、规格及数量等方面的基本数据,为施工单位科学设定进度目标、组织人员和机械创造良好的条件。
建筑材料的使用可以降低建筑的运营成本。例如,建筑材料的寿命更长、更耐用,能够减少维护和更换的次数及成本。同时,建筑材料的能源消耗更低,如采用节能窗户、隔热材料等,可以减少建筑的供暖和制冷需求,从而降低能源消耗。此外,建筑材料的使用,还可以改善室内空气质量,减少疾病和健康问题,减少医疗保健成本。如果没有选择材料,可能会带来不必要的维护、更换和能源成本,甚至会降低建筑物的使用价值及其形象。因此,通过建筑材料的检测和评估,可以选择更加适合的材料,减少建筑的运营成本,提高建筑的经济效益。
建材的检验与建筑产品质量之间密不可分,要确保建筑产品质量的合格,一定要对建材做好检查。建筑公司的经营目标是谋求收益最大化,因此在建筑项目的施工中,施工单位往往会为获得最大化的经营收益,而选择一些质量低下的建材,通过降低施工成本来获得更多的经营收益。然而,在施工中采用了不合格的建材,会给建筑产品质量事故的产生造成隐患,埋下导火索。建材质量的不合格,不但会降低建筑的使用寿命,更主要的是还会给施工的工人造成安全隐患。
建筑施工中钢筋的主要作用是提高剪力墙、框架柱、框架梁、框架楼板的抗压强度、抗剪性能以及抗震性能等,钢筋分为主筋、箍筋等,直径存在明显的差异。钢筋的检测内容较为繁杂,具体包括以下几个方面。
(1)钢筋规格及材质方面的标志建筑用钢筋会在其表面轧上牌号标志,而这些标志用于说明钢筋的强度等级、制造工艺、生产商以及公称直径等[1],例如,当钢筋标志为4ESE25 时,其中的4 表示其设计强度为HRB400,最后一组数字25 表示其直径为25mm,第一个字母为抗震钢筋的意思。工程图纸上对每一处混凝土结构使用的钢筋规格都给出了具体的说明,只需按照图纸检测即可。
(2)重量偏差。标准设计规格的钢筋单位长度上的重量需处在合理的范围之内,如果重量偏差过大,说明钢筋的生产制造工艺存在缺陷。检测方式是从同一批次的不同钢筋条上截取一定长度,然后以高精度的电子称量设备检测其重量,与规范对比。
(3)物理、化学性能检测。钢筋化学性能检测的核心是含碳量;物理性能检测的重点是机械性能、力学性能以及工艺性能,具体可参见表1。
表1 建筑用钢筋性能检测的内容
为了防止设计配比未能达到性能要求,需提前做混凝土试块,以凝固的试块检测性能,从而验证设计配比的科学性。混凝土检测的内容主要包括抗压强度、抗渗性、抗冻性以及水化放热等[2]。以抗压强度为例,建筑物上的不同结构往往设计有不同的混凝土抗压强度,建筑物地坪、混凝土盖板等对承重能力要求较低,通常可使用C15 或者C20 的强度,如果是超高层建筑的剪力墙或者承重梁,其强度等级通常可达到C50 以上。高强度的混凝土性能更加优越,但出于成本的考量,并非所有的混凝土结构都要采用高强度混凝土来建造,设计时应该综合考虑功能需求和经济性。
建筑混凝土结构施工中常见的麻面、烂根等情况在很大程度上与模板的质量存在关系,有些模板在使用过程中沾染上了混凝土渣,并且凝固在其表面,浇筑后的混凝土材料在凝固时会受到这些混凝土渣的影响,形成麻面。有些模板的边沿位置磨损、破损较为严重,拼装之后在边缘位置存在缝隙,产生了漏浆的风险,漏浆时流失的主要为水分和水泥浆液。最容易受影响的部位是混凝土结构的根部,水分的大量流失导致后期的凝固过程产生了严重的干缩现象,混凝土表面就会形成大量的蜂窝、麻面、孔洞,甚至会造成钢筋外露,形成所谓的“烂根”,这种质量缺陷通常在拆模之后才会发现,并且难以修复。因此,在施工之前需检查模板是否存在变形、边缘磨损、表面受污染等情况,不符合使用要求的模板要及时清除出场。
(1)按照水泥标准稠度用水量拌和水泥净浆。(2)将校准后的雷氏夹放在玻璃板上(玻璃板上同时涂抹一层黄油),将配制好的水泥浆液填满雷氏夹试模并多次插捣,使样本密实[3]。按照相关规定,在本次试验中,每个样品至少制备2 个样本,样本制备结束后即可在样本上盖玻璃板,并将处理后的样本放置在养护箱中连续养护24h以上。(3)沸煮试验前应先调整箱内水位,试验测试中应确保箱中的水持续。
在建筑材料检测中,试件取样是对检测结果具有重要影响的关键,取样的代表性、规范性和建筑材料检验息息相关。目前,很多的工作人员在进行取样时,在责任意识以及核心素养方面有所缺乏,取样工作的开展仅仅凭借经验进行,不能遵循相应的标准进行取样工作的开展,这就会导致进行试件取样的过程中代表性不强,对检测结果会产生一定的影响,导致工作人员在样本真实性的分析以及判断中存在偏差,影响材料检验效果。
建筑工程质量检验规范的严格程度也是影响检验有效性的主要原因。现如今,我国已经形成了相对完备的国际化检验体系,但在实际实施中,不同第三方检验单位也分别有着自己的技术要求以及操作模式。其中针对一般建筑材料的检测技术标准体系较为稳定,但针对某些特种建筑材料的检测技术标准体系则尚未健全,也削弱了对工程产品质量管理的作用。另外值得关注的是,由于检验技术标准的管理体系目前还没有相关的系统规定,其必须针对工程现场的具体情况做出相应改变,从而提高工程建设的规范化程度和稳定性。
检测设备也是影响检测结果的因素之一。不同的材料要使用不同类型的设备进行检测,例如表面温度仪、红外线成像仪、气体检测仪、液相色谱仪(图1)、质谱仪、紫外-可见分光光度计等。选择适合的设备,对准确检测材料的性能、成分和污染物含量等方面非常重要。此外,设备的精度、准确性、灵敏度等也会影响检测结果的准确性。因此,在进行建筑材料检测时,应根据具体材料的检测需求选择适合的设备,并确保设备的质量和性能符合标准。
图2 液相色谱仪
部分施工单位内部负责材料检测的相关人员缺乏较高的技术水平,未能全面深入学习材料检测相关知识和技术,不熟悉各项检测仪器和设备的操作规范,未能严格遵循相关标准规范实施检测操作,难以获取准确的检测结果。例如,保温砂浆的保温效果较强,但缺乏较高的强度,此类砂浆在实现稳固定型时,极易损坏边角。检测人员未能遵循规范要求对保温砂浆实施混合脱模,对保温砂浆进行大力搅拌,极易损坏其骨料。随着新型施工材料的不断研发,各类施工材料相应的检测技术也在逐渐更新。检测人员对最新的检测知识和技术缺乏深入学习,沿袭滞后的检测技术,检测人员若不能够与时俱进提升检测技术,极易导致检测结果出现误差。所以,建筑施工单位的检测人员应不断提升检测知识储备量,提高自身的检测技术水平,才能确保检测结果的精确度。
施工单位要根据施工现场实际情况,对施工材料检测管理相关制度加以完善,有效规范施工材料检测操作的具体过程。施工单位要深刻认识材料检测对于施工质量的重要性,对施工材料检测管理加强重视。在施工准备阶段,施工人员要对施工现场展开全面检查,确保施工所需的各类材料准备妥当。在具体施工中,施工单位要实时关注和准确把握当地天气,对施工材料实施科学有效的分类保护。在对施工材料实施检测管理的具体过程中,相关人员要充分发挥自身的主观能动作用,结合施工实际情况,选用适宜的检测技术和手段,对各类施工材料实施高效合理的检测管理。另外,施工单位要注重加强对施工材料检测的宣传教育,对相关人员加强检测技术培训,增强其检验意识,有效保障材料检测质量。
为了确保试样完整有效,需要采用专业的取样方法和工具,确保样品不受外界干扰和污染。在取样过程中,需要注意取样的位置、数量和尺寸等参数,保证检测结果。在取样过程中,应使用干净的工具和手套,避免污染和损坏样品。在样品存放、运输和处理过程中也需要采取严格的措施,避免污染和损坏样品。样品应在干燥、通风、无污染的环境下存放,并标记清晰,以避免混淆[4]。在运输过程中,样品应放置在密封、防震、防护的容器中,以避免在运输过程中受到外界干扰。在处理过程中,应使用专业的工具和设备,确保处理过程不会对样品造成损伤。同时,在建筑材料检测中,选择合适的检测方法和设备也是非常重要的。要根据不同的材料特性和检测要求,选择适当的检测方法和设备,以获得准确、可靠的检测结果。
施工现场质量控制优化时,应当规范原材料的管理流程与制度,以保证各项工作的规范有序开展。如材料员接收相关材料时,需要对材料进行检查与登记,并将原材料的样本送检,对样本试验检测的报告进行分类管理,为后续的材料使用提供依据。鉴于施工现场的材料类型较多,材料管理员应当对材料出入信息进行仔细核对,并加强材料管理区域的动态监控与台账管理,避免出现原材料漏检问题的出现。施工单位必须坚决清理不合格的材料,并对其进行退场处理,杜绝不合格材料混入施工现场,影响到公路工程的整体建设质量与安全。施工现场进行质量管理控制时,应当落实原材料的存放管理要求,避免原材料在搬运储存过程中出现磕碰问题,进而对原材料造成物理性的损坏。与此同时,在不合格材料进行清退时,相关管理人员需要进行现场监督,保证所有不合格的材料全部完成退场清理,杜绝给公路工程建设埋下安全隐患。
环境因素是影响建筑材料检测结果的关键,这就需要做好环境温度以及湿度的有效控制,保障材料检测结果的真实性。如果取样检测的材料是在室外存放的,就需要对材料所处的温度以及湿度进行分析,做好调整,确保能够满足采样标准,防止由于环境问题影响建筑材料检测结果的准确性。例如在进行水泥胶砂材料强度检测的过程中,要对相关的规范要求进行分析,确保温度在18-22℃之间,湿度不能少于50%。进行SBS 改性沥青防水卷材检测时,要确保环境温度在25℃以下,以免由于温度问题对防水效果产生影响。混凝土材料在检测时需要遵循相关的标准,将温度控制在15-25℃,要确保混凝土材料存放[5]。
要想提升检测结果的准确性,需要进行数据处理,在进行数据处理时,要分析施工的具体情况,做好离散数据的甄选,提升数据运用效果。比如说对于某项施工而言,在进行水泥胶砂抗折强度检测的过程中,其中的一项试验结果超出了平均值,检测人员就要将这组数据认定为无效,这种做法是不合理的,需要根据具体情况进行不合格数据的剔除,其余的数据要做好重新计算,根据计算的平均值进行评估。要根据实际情况进行现场环境的认定,需要判定现场环境,进行检测人员的客观判断,确保取样材料随机抽取的科学性、合理性。对于一些具有经验的检测人员而言,十分重视检测结果,如果发现在同一批次内样品在进行检测时发生了同样的误差,就需要进行原因分析,并制定相应的应对措施。比如说在进行建筑施工时,检测人员可以在本单位以及当地的质检部门进行样品设定,如果检测结果数据差距比较大,就需要停止该批次产品的检测,申请进行重新测试,并找到具体的原因,在此基础上防止该类问题再次产生。
操作人员需要同时具备检验的经验与能力,同时还必须在整个检验流程中严格遵循国家规范的流程实施检查,在检测中还必须做到对所有变量进行严格监控和管理,并且尽量避免让相对缺乏相关工作经验的科研人员实施独立检测,需在其掌握相关流程后,才能独立进行检测。需要注意的是,随着工业社会的进一步发展,新建筑材料与新工艺广泛应用于当前工程中,而由于生产技术与材料标准的改变,这一趋势必然引起工程检验的重点与环节变化,但这种变化使得一些工程作业人员猝不及防,仍然采取原有过时的标准与技术来检验,这削弱了对建筑材料的标准适应性的同时且无法充分利用低成本、高性价的新型材料,从而干扰了产业的整体健康发展。由此可见,强化人员培训,提高工程作业人员的技术素养和作业能力也同样是目前的课题所在。
建筑工程的基础是建筑材料,建筑材料质量的高低对一个建筑的施工和完成质量起着至关重要的作用。因此,对于建筑材料质量的提高与强化十分有必要,高质量材料能在极大程度上保证施工过程的安全和正常施工。在检测过程中,明确建造结果、材料样品技术指标、图纸设计规定参数等步骤的实施完成度非常关键,与此同时,应用高效的方法来监督以上环节,有助于高质量建筑材料的安全运用。