建筑工程施工中材料检测质量控制技术研究

高 明

（山东省新泰市新汶街道办事处西岭路，山东 新泰 271200）

0 引言

随着建筑行业的迅猛发展，建筑材料的质量问题日益受到关注。建筑材料作为土木工程和建筑工程中不可或缺的部分，其种类繁多，承担着建筑荷载的重要角色，对工程施工质量具有至关重要的作用[1]。常见的建筑材料包括钢筋、混凝土、木材等结构材料，以及砖、砌块、墙板等墙体材料，还有防水卷材、瓦片等屋面材料，地板、地砖等地面材料，木材、铝合金、塑钢等门窗材料，涂料、壁纸等装饰材料，保温砂浆、保温板等保温隔热材料，以及电线、水管、开关等水电材料[2]。在选择建筑材料时，必须综合考虑材料的强度、耐久性、环保性和成本等因素，以确保工程的施工质量。

近年来，建筑材料检测作为选择建筑材料的关键环节，得到了广泛的研究和应用。刘彩红等[3]研究了基于区块链技术的建筑材料供应链质量数据安全共享方法，利用区块链技术的去中心化、不可篡改和透明性等特点，实现供应链上各环节的数据共享和协同，确保建筑材料的质量数据得到安全、可靠的记录和验证。但目前区块链技术网络在处理大规模数据时可能存在扩展性问题，无法满足大规模应用的需求。李慧等[4]对建筑门窗及材料实验室检测质量影响因素及质量控制措施进行了探讨，主要关注实验室检测环节，对影响检测质量的各种因素进行分析，并提出针对性的质量控制措施，旨在提高建筑门窗及材料的检测质量，确保建筑工程的安全性。但是对于某些特定类型的建筑门窗及材料，可能需要更加专业的检测方法和设备，而这些内容可能在该探讨中并未涉及。张璐等[5]研究了混凝土建筑材料试验检测及质量控制措施，通过对混凝土浇筑等关键环节的严格把控，全面了解混凝土的性能和质量状况，为后续的质量控制提供科学依据，同时关注混凝土的原材料选择、配合比调整、搅拌与浇筑过程的控制以及后期养护等方面，从而提升混凝土的质量，确保其满足工程要求。但是试验检测过程可能较为复杂和繁琐，需要投入大量的人力、物力和时间。本文在此基础上，以建筑结构材料的钢筋为例，深入研究了建筑材料检测过程中的质量控制分析。

1 工程概况

本次试验以X 单位办公楼为例，建筑形式为框架结构，占地面积约为6 456.28m2，总建筑面积约为18 976.26m2。建筑以2+4 的形式构建，“2”为2 层地下结构，地下1 层为停车场，地下2 层为机电室；“4”为4 层地上结构，各层层高分别为4.5、4.0、4.0、4.8m，建筑整体高度为17.3m。建筑使用C40 混凝土，抗震性能、抗裂性能较佳，能够满足本次试验需求。本次试验以X 单位办公楼的钢筋材料为例，分析该材料的检测质量控制情况。水平钢筋能够承担大部分剪力，向混凝土提供反作用力，约束建筑形变问题。竖向钢筋能够抵抗纵筋与混凝土体之间的竖向分力，提高核心区的抗剪能力。柱纵向钢筋与水平箍筋配合，加强建筑核心区的约束，提高节点的抗剪能力。X 单位办公楼的钢筋需求量如表1 所示。

表1 钢筋需求量计划表

如表1 所示，HPB300 型钢筋的截面尺寸为600mm×600mm；HRB400E 型钢筋的截面尺寸为300mm×600mm。在建筑材料检测的过程中，将钢筋布置间距、节点承载、负弯矩等指标考虑在内，将材料质量控制在更高水平，为建筑施工的质量提供保障[6]。本文选择HPB300 型、HRB400E 型两种钢筋材料，并根据X 单位办公楼的实际情况，建立实体钢筋故障模型，具体如图1 所示。

图1 钢筋骨架模型图

如图1 所示，A 为实际工程中的钢筋位置。本文建立了三维的梁、柱混凝土模型和钢筋模型，调整各个钢筋的位置关系，并通过布尔运算，将各个部件组装成钢筋节点模型，能够确保钢筋质量控制分析的准确性。

2 试验方法

本次试验采用有限单元法，将X 单位办公楼分割成有限的单元，并在其上设置了多个节点。本次利用有限单元节点组合，替代原来的连续体，将连续体的问题转化为离散体的问题[7]。考虑到钢筋的屈服与强化过程，利用三折线描述钢筋本构关系模型，如图2 所示。

图2 钢筋本构关系模型图

如图2 所示，fs为屈服强度；fs,u为建筑材料的极限强度；fy为建筑材料发生形变的应力值；εy为fy 对应的应变；εs,h为建筑材料加载条件下的应变值；εs,u为极限拉应变；ε为应变值；θ为斜率；B、C、D为应力发生变化的节点[8]。根据该模型，计算钢筋材料的弹性模量，公式如下：

式（1）中，Es为钢筋材料的弹性模量。当εy≤εs，h ≤εs,u时，建筑材料的屈服临界应力值表示为：

式（2）中，σs为建筑材料的屈服临界应力值。钢筋本构关系模型描述了钢筋检测过程中屈服形变的性能。本次工程材料以钢筋为主，除了分析钢筋材料的质量，还分析了钢筋套筒的材料质量[9]。钢筋套筒的灌浆腔需要达到完全饱满的状态，不同型号的钢筋套筒对应不同的饱满度与灌浆高度。钢筋套筒的灌浆质量控制情况如表2 所示。

表2 钢筋套筒的灌浆质量控制表

如表2 所示，本文按照灌浆要求将钢筋插在试验用木架的钢筋孔中，钢筋套筒放在木架上，钢筋深入套筒内的长度是8倍的钢筋直径。JM-GT 系列钢筋套筒应用在X 单位办公楼中，钢筋套筒能够连接钢筋，提高X 单位办公楼的整体强度与稳定性[10]。在钢筋套筒检测的过程中，将其尺寸偏差、灌浆长度、灌浆饱满度等情况作为检测目标。并对钢筋套筒质量要求进行分析，得出钢筋套筒的基础质量，具体如表3 所示。

表3 钢筋套筒基础质量表

如表3 所示，将套筒外径、内径、长度、壁厚、抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度等指标进行分析，表中数据作为基础数据，本次将与表中数据存在±5mm 以内的误差作为质量控制误差，超出质量控制误差的部分，判断为不合格材料。

3 试验结果

在上述试验条件下，本文随机选取多种钢筋规格，对其质量进行分析，如表4 所示。

表4 建筑材料质量检测表

如表4 所示，抗拉强度越高，钢筋材料受到拉伸载荷的抵抗能力越强。密度越高，钢筋材料的均匀性与一致性越佳。屈服强度越高，钢筋的外力稳定性越高。极限强度越高，钢筋抵御载荷的能力越强。极限拉应变越大，钢筋的延展性越强。由表中可知，抗拉强度均超过了550MPa，密度超过了7 800kg/m3，屈服强度在450MPa 以上，极限强度在600MPa 以上，极限拉应变在10%以上。由此可见，通过钢筋质量控制之后，钢筋质量更佳。钢筋套筒单向拉伸检测试验结果如表5 所示。

表5 钢筋套筒单向拉伸检测试验结果

如表5 所示，JM-GT16 钢筋套筒的整体拉伸性能较弱；JM-GT20 钢筋套筒的整体拉伸性能较强；JM-GT25 钢筋套筒的整体拉伸性能适中。在钢筋拔出、钢筋拉断等不同破坏类型下，破坏位置分别锚固端、螺纹端，屈服强度、极限抗拉强度均能够满足钢筋套筒基础质量要求。由此可见，X 单位办公楼的钢筋、钢筋套筒两种材料，在质量控制之后，材料质量更佳，符合本文研究目的。由此可得出结论，在钢筋材料检测过程中，抗拉强度、密度、屈服强度、极限强度以及极限拉应变等指标，与钢筋材料质量控制效果有关。钢筋套筒检测过程中，屈服力、屈服强度、最大力以及极限抗拉强度等性能指标的表现，直接反映了钢筋套筒的质量状况。

4 结论

本文深入探讨了建筑材料检测过程中的质量控制分析，针对建筑行业快速发展背景下建筑材料质量问题日益凸显的现象，提出了相应的研究思路。通过综合分析新型建筑材料的涌现和检测技术的更新，本文强调不断创新检测过程、提高质量控制分析有效性的重要性，以适应行业发展的需求。

（1）通过以钢筋类建筑材料为例，详细分析了其加工、运输、使用等环节，为建筑材料的质量控制提供了有力的理论支撑和实践指导；

（2）充分考虑了这些因素，提高了建筑材料质量控制分析的准确性，为建筑行业的可持续发展提供了有力保障；

（3）提出应不断创新检测过程，提高质量控制分析的有效性，以适应建筑行业的发展需求，对推动建筑行业技术进步和质量管理水平提升具有重要意义。