高 云

建筑材料與建筑設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑施工等分支一樣，是建筑工程中極為重要的一部分，是建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ)，建筑材料的質(zhì)量直接決定了建筑工程的質(zhì)量[1]。建筑材料的選擇和使用，應(yīng)該根據(jù)工程的特點(diǎn)和使用環(huán)境來決定。近年來，建筑業(yè)飛速發(fā)展，新型建筑材料不斷涌現(xiàn)，而材料的生產(chǎn)商不固定，規(guī)模大小不一，生產(chǎn)管理水平差異大，建筑材料質(zhì)量存在較大的波動性，因此必須對建筑材料進(jìn)行有效的檢測，確保建筑工程施工過程中建筑材料的質(zhì)量，提高了建筑工程的總體質(zhì)量。

1 建筑材料檢測的重要性

1.1 確保建筑工程的質(zhì)量，提高施工效益

建筑材料的質(zhì)量影響建筑工程使用的安全性、耐久性和美觀性，通過檢測可確保施工中使用的建筑材料符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，保障工程質(zhì)量。

一般情況下，建筑材料的檢測主要對建筑材料質(zhì)量問題進(jìn)行檢驗(yàn)，只有經(jīng)過質(zhì)量檢驗(yàn)的建筑材料才可以在建筑工程施工中使用，此項(xiàng)工作是保證建筑工程整體質(zhì)量的前提。分析建筑工程中的建筑坍塌事故不難發(fā)現(xiàn)，部分事故是建筑工程施工單位偷工減料、使用質(zhì)量不符合建筑標(biāo)準(zhǔn)的建筑材料等引起的。因此，為了保證建筑工程符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，需要確保使用的建筑材料符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。選擇合格的建筑材料，有利于延長建筑物的使用壽命，提高建筑結(jié)構(gòu)的使用性能，進(jìn)而滿足社會發(fā)展的需要，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。更重要的是加強(qiáng)建筑材料檢測可以有效防止不合格的建筑材料進(jìn)入施工現(xiàn)場，避免材料質(zhì)量問題導(dǎo)致的工程質(zhì)量事故，從而提高施工效益。

1.2 促進(jìn)企業(yè)誠信經(jīng)營，實(shí)現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟(jì)效益雙贏

建筑材料檢測是建筑施工企業(yè)誠信的一種體現(xiàn)，通過建筑材料檢測及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑材料中存在的問題，并及時(shí)解決，有利于保障施工的總體質(zhì)量，為企業(yè)贏得良好的信譽(yù)，進(jìn)而贏得更多的市場份額，在激烈的市場競爭中占有一席之地，實(shí)現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟(jì)效益雙贏[2]。

1.3 推廣新型建筑材料在建筑工程中的應(yīng)用

近年來，國家對綠色環(huán)保材料的推廣力度加大，建筑工程中開始越來越多地應(yīng)用新型的綠色建筑材料。每一種新型建材應(yīng)用于建筑工程之前，必須根據(jù)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求對其進(jìn)行系統(tǒng)全面的檢測，確保各種新型建材滿足建筑工程施工的要求。例如，高性能混凝土作為一種新型建材，需要根據(jù)工程圖紙要求的混凝土和易性、強(qiáng)度、耐久性等進(jìn)行混凝土的配合比設(shè)計(jì)。在配合比設(shè)計(jì)過程中，需要多次對混凝土的外加劑和摻合料進(jìn)行試配，確保各添加劑的用量合理，最終調(diào)配出符合要求的高性能混凝土。此外，在建筑工程中，通過材料性能的檢測，可以在多種新型建筑材料中選擇出性能最優(yōu)的材料，有利于建筑工程質(zhì)量的提高[3]。

1.4 保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全

建筑工程是關(guān)系人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的重要工程，建筑工程的功能和使用壽命在很大程度上取決于建筑材料的性能。加強(qiáng)建筑材料檢測可以有效防止建筑材料質(zhì)量問題導(dǎo)致的工程安全事故，保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)不受威脅。

2 常見建筑材料的檢測內(nèi)容

2.1 水泥

水泥素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱，被廣泛應(yīng)用于建筑工程中，是混凝土最基本的組成材料。對水泥性能的檢測，主要包括水泥的細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性和強(qiáng)度等，具體為：

1）細(xì)度檢驗(yàn)。在水泥的檢測中需要檢測水泥的細(xì)度，水泥顆粒不能太粗，也不宜太細(xì)。水泥顆粒太粗，水化活性低，不利于凝結(jié)硬化；水泥顆粒過細(xì)，拌合需水量多，凝結(jié)硬化時(shí)體積收縮大，并且生產(chǎn)能耗大，成本高。水泥細(xì)度檢驗(yàn)分為負(fù)壓篩法、水篩法和手工干篩法，當(dāng)這3 種測定結(jié)果不同時(shí)，則以負(fù)壓篩法測得的結(jié)果為準(zhǔn)[4]。

2）凝結(jié)時(shí)間測定。水泥的凝結(jié)時(shí)間分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間，水泥初凝時(shí)間不能過短，終凝時(shí)間不能過長。水泥凝結(jié)時(shí)間的測定采用標(biāo)準(zhǔn)稠度測定儀測定標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿凝結(jié)所需的時(shí)間，用試針沉入標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿至規(guī)定的深度所需的時(shí)間表示。水泥初凝時(shí)間不符合要求為廢品，不可使用；終凝時(shí)間不符合要求為不合格品，可以降級使用。

3）體積安定測定。水泥體積安定性是指水泥漿體在硬化過程中體積變化是否均勻的性質(zhì)。如果建筑工程所用的水泥體積安定性不良，構(gòu)件容易膨脹開裂，致使建筑物存在安全隱患，嚴(yán)重的會引起安全事故。體積安定性不良的水泥不可以在工程中使用，應(yīng)該作為廢品進(jìn)行處理。熟料中游離氧化鈣的存在是引起水泥體積安定性不良的主要原因，一般用沸煮法檢驗(yàn)游離氧化鈣的存在。沸煮法分為試餅法和雷氏夾法，其中試餅法主要是觀察標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿試餅沸煮后的外形變化，而雷氏夾法則是測定標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿在雷氏夾中沸煮之后的膨脹值。

4）強(qiáng)度檢驗(yàn)。水泥強(qiáng)度是衡量水泥質(zhì)量的重要指標(biāo)。《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO 法）》（GB/T 17671-2021）規(guī)定，水泥強(qiáng)度測定試驗(yàn)中，水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂按1 : 3 的比例混合，加入規(guī)定數(shù)量的水（水灰比0.5），即水泥:標(biāo)準(zhǔn)砂:水=1 : 3 : 0.5，按規(guī)定的方法制成試件，在標(biāo)準(zhǔn)溫度（19 ～21 ℃）的水中養(yǎng)護(hù)，測定其規(guī)定齡期（3 和28 d）的強(qiáng)度，根據(jù)所測得的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度值劃分水泥的強(qiáng)度等級。

2.2 混凝土

混凝土具有抗壓強(qiáng)度高、耐久性好、與鋼筋黏結(jié)牢固等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代工程中必不可少的建筑材料。目前，全球每年混凝土生產(chǎn)量超過100 億t?；炷恋臋z測項(xiàng)目主要有砂的篩分、混凝土的稠度、混凝土的強(qiáng)度等。

1）砂的篩分。砂的粗細(xì)情況和顆粒級配是影響混凝土質(zhì)量的重要指標(biāo)。砂的顆粒級配是不同粒徑的砂混合后的搭配情況，反映了砂粒之間空隙的大小。砂的粗細(xì)程度是大小粒徑的砂?；旌虾蟮目傮w粗細(xì)情況。拌制混凝土?xí)r，要同時(shí)考慮砂的顆粒級配和粗細(xì)程度。通常應(yīng)用篩分法測定砂的顆粒級配和粗細(xì)程度，根據(jù)測定結(jié)果劃分級配區(qū)，并計(jì)算細(xì)度模數(shù)，分別用以表示砂的顆粒級配情況和粗細(xì)程度。

2）混凝土的稠度測定。在建筑工程中通常采用坍落度法和維勃稠度法來測定新拌混凝土的流動性，其中坍落度法的適用范圍應(yīng)為骨料最大粒徑≤40 mm，坍落度值≥10 mm 的混凝土；維勃稠度法適用于骨料最大粒徑≤40 mm，坍落度值≤10 mm 的干硬性混凝土[4]。

3）混凝土的強(qiáng)度測定。在不同荷載作用下，混凝土?xí)l(fā)生不同的變形，表現(xiàn)出不同的強(qiáng)度特征，如抗壓、抗拉、抗彎、抗剪等，而混凝土的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度，在建筑工程中，因?yàn)槠渲饕芰Ψ绞绞菈毫?，因此混凝土的抗壓?qiáng)度是檢測的重點(diǎn)?；炷翉?qiáng)度測定的試塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸為150 mm×150 mm×150 mm，非標(biāo)準(zhǔn)尺寸要乘以換算系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件為溫度18 ～22 ℃，相對濕度95%，養(yǎng)護(hù)28 d 后進(jìn)行檢測。

2.3 建筑鋼材

建筑鋼材具有組織均勻密實(shí)、強(qiáng)度高、彈性模量大、塑性和韌性好、承受動力荷載能力強(qiáng)，且便于加工和裝配等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)的各種型材和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中。近年來，隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的發(fā)展，越來越多的廠房、大型商場、倉庫、體育場館、飛機(jī)場，甚至別墅、高層住宅等均采用鋼結(jié)構(gòu)體系，在今后很長一段時(shí)間內(nèi)，建筑鋼材的用量會越來越大，因此對建筑鋼材的檢測至關(guān)重要。

建筑鋼材檢測項(xiàng)目主要有鋼筋的拉伸性能和鋼筋的冷彎性能。

1）拉伸性能測試。拉伸性能是建筑鋼材重要的力學(xué)性能，一般應(yīng)用萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，通過拉伸過程繪制的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖（包括彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和頸縮階段）測定其力學(xué)性能指標(biāo)（包括彈性模量、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率等），試驗(yàn)溫度一般為18～28 ℃。

2）冷彎性能測試。冷彎性能是建筑鋼材重要的工藝性能，反映了鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，一般用彎曲角度或彎心直徑對材料厚度的比值表示。彎曲角度越大，彎心直徑對試件厚度的比值越小 表示其冷彎性能越好。冷彎試驗(yàn)是在更苛刻的條件下檢驗(yàn)鋼材的塑性，試驗(yàn)溫度一般為18 ～ 28℃。

3 建筑材料檢測現(xiàn)狀

3.1 檢測設(shè)備與檢測技術(shù)落后

目前，我國建筑材料和建筑技術(shù)發(fā)展迅速，但是建筑材料檢測工作起步相對較晚，存在檢測設(shè)備陳舊、檢測技術(shù)落后等問題，導(dǎo)致建筑材料檢測不夠精確，甚至存在不能對部分檢測要求高的建筑材料進(jìn)行全面檢測的現(xiàn)象[5]。除此之外，部分施工企業(yè)因資金不足，用于購置儀器設(shè)備的資金有限，所購置的設(shè)備精度不足，難以滿足一些材料性能檢測的精度要求，從而造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差過大，參考價(jià)值不高。

3.2 檢測人員水平參差不齊

我國建筑材料檢測機(jī)構(gòu)眾多，檢測人員數(shù)量也較多，因此檢測人員的素質(zhì)水平是保證建筑材料檢測準(zhǔn)確性的關(guān)鍵所在，但是部分檢測機(jī)構(gòu)未對檢測人員進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)考核就直接上崗，導(dǎo)致檢測人員專業(yè)技能不足，檢測分析結(jié)果不準(zhǔn)確，也難以保證建筑材料的質(zhì)量[6]。

3.3 檢測流程不完善

建筑材料的運(yùn)輸、儲存都有嚴(yán)格的要求，建筑施工單位應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求對不同品種、不同出廠日期的建筑材料分別儲運(yùn)，不得混雜，避免運(yùn)輸和保存不當(dāng)影響建筑材料最終的檢測結(jié)果。而有些建筑施工單位在施工過程中不按規(guī)定存放建筑材料，如將采購的鋼筋隨意放置在工地的空地上，導(dǎo)致鋼筋在存放過程中慢慢被腐蝕，在后續(xù)進(jìn)行鋼筋拉伸性能、冷彎性能等檢測時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果會受到一定的影響。另外，部分企業(yè)未設(shè)置完整的建筑材料檢測流程，檢測人員在檢測過程中操作步驟不固定，使得每次的檢測結(jié)果有所差異。

4 優(yōu)化建筑材料檢測的措施

4.1 優(yōu)化建筑材料檢測的流程

在對建筑材料檢測之前，首先要根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化具體的實(shí)驗(yàn)測試規(guī)范和測試標(biāo)準(zhǔn)，然后以測試規(guī)范和測試標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，制訂具體的實(shí)驗(yàn)測試制度，包括規(guī)范實(shí)驗(yàn)室檢測制度和實(shí)驗(yàn)樣品檢測流程與要點(diǎn)，并將其在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行張貼，以為測試人員提供參照，使得每次的測試工作流程一致，盡量做到建筑材料的測試結(jié)果不受外界環(huán)境和人為因素的影響，保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

實(shí)驗(yàn)測試制度要落實(shí)以下幾個(gè)要點(diǎn)：第1，建立健全實(shí)驗(yàn)室檢測責(zé)任到人制度，增強(qiáng)檢測人員的責(zé)任感；第2，在進(jìn)行檢測工作時(shí)要保證取樣的有效性，合理確定取樣位置和取樣數(shù)量，保證檢測結(jié)果具有代表性，還要加強(qiáng)對所取樣品的管理，尤其注意樣品的標(biāo)準(zhǔn)存放條件和存放時(shí)間，防止因樣品失效，導(dǎo)致檢測結(jié)果無效；第3，為減小檢測誤差，在檢測過程中可采用多人協(xié)同的方式檢測，對于一些重要的建筑材料還可以在不同的檢測機(jī)構(gòu)或?qū)嶒?yàn)室對同一樣品進(jìn)行多次檢測，經(jīng)過比較后確定最終的檢測結(jié)果。

4.2 加強(qiáng)對檢測人員的系統(tǒng)培訓(xùn)

一方面，要對檢測人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)包括建筑材料的取樣、制樣、儀器操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等，保證每一個(gè)環(huán)節(jié)的規(guī)范性[7]。此外，還要針對大型儀器的具體操作、實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置等對檢測人員進(jìn)行指導(dǎo)，最好每臺大型儀器都安排專人操作，盡量減少人為操作對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。另一方面，對檢測人員進(jìn)行職業(yè)道德素質(zhì)培訓(xùn)，使檢測人員樹立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^念，養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，杜絕人為因素導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不正確的現(xiàn)象出現(xiàn)。

4.3 加強(qiáng)對建筑材料檢測的監(jiān)督檢查

建筑材料檢測機(jī)構(gòu)應(yīng)該隨時(shí)接受內(nèi)部和外部的監(jiān)督檢查。在內(nèi)部，建筑施工單位應(yīng)該設(shè)立專門的監(jiān)督檢查部門，并安排專門的人員對建筑材料的檢測工作進(jìn)行監(jiān)督，遇到檢測操作和檢測結(jié)果分析不正確的地方及時(shí)指出改正，并定期將容易出錯(cuò)的地方進(jìn)行總結(jié)，設(shè)置獎懲制度，對操作不符合要求的人員進(jìn)行處罰。在外部，政府相關(guān)部門要定期對建筑材料檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查，并對檢測人員進(jìn)行培訓(xùn)考核，考核合格的頒發(fā)工作許可證書。通過兩級監(jiān)督，以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性。

4.4 定時(shí)更新建筑材料檢測的設(shè)備

實(shí)驗(yàn)設(shè)備的精準(zhǔn)度是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要因素，建筑材料檢測機(jī)構(gòu)在使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備的過程中要注意對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的保養(yǎng)和保修，定期對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行校正，如果實(shí)驗(yàn)設(shè)備的參數(shù)出現(xiàn)了誤差，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果將無參考價(jià)值[8]。如果實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用年限過長，實(shí)驗(yàn)精度達(dá)不到實(shí)驗(yàn)要求，實(shí)驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)要及時(shí)進(jìn)行更換，避免實(shí)驗(yàn)設(shè)備老舊引起的實(shí)驗(yàn)誤差。

5 結(jié)語

現(xiàn)階段，我國科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，綜合國力不斷提升，對建筑工程施工質(zhì)量的要求越來越高，對建筑材料的檢測提出了更嚴(yán)格的要求。建筑材料的發(fā)展趨勢是由性能單一的材料向復(fù)合材料發(fā)展。

隨著新型材料不斷出現(xiàn)，建筑材料的檢測工作面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，因此，建筑檢測機(jī)構(gòu)優(yōu)化建筑材料檢測制度、提高檢測人員的檢測水平、引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)、加大檢測成本投入力度勢在必行，以確保各項(xiàng)檢測工作的有效落實(shí)，進(jìn)一步保證建筑工程的質(zhì)量。