质检・研究 建材发展导向２０１０年０７月 探讨建筑材料的检测与试验 黄佳肯 摘要：随着我国在建设工程的投资力度逐年加大，基础设施建设得到了快速发展，工程试验检测技术也相应地得到了广泛重视和 发展。在实际的检测试验过程中，检测人员总会或多或少地遇到一些问题，既可能影响到检测结果的准确性，又影响了工作效率。本人根据 多年来从事建筑材料检测工作的经验。就如何做好建筑材料的试验与检测提出如下一些看法。以供参考。 关键词：建设工程；材料检测；环境温度 刖吾 我国在建设工程的投资力度逐年加大，基础设施建设得到 了快速发展，工程试验检测技术也相应地得到了广泛重视和发 展。特别是近十年来，检测技术更加趋于成熟和先进，有关检测 的标准、规范相继颁布、实施，促进了检测工作的规范化，对保证 工程质量起到了重要的作用。但是，在实际的检测试验过程中， 检测人员总会或多或少地遇到一些问题，既可能影响到检测结 果的准确性，又影响了工作效率。本人根据多年来从事建筑材料 检测工作的经验，对我国建材检测提出一些粗浅的认识。 １检测试验项目的确定 施工现场所用的建筑材料品种繁多，进场检测、试验材料项 目要服从国家、行业及当地建设主管部门（或所属有关部门）的 规定。例如配制混凝土用的水泥，需按批检验其安定性、强度、凝 结时问和细度，混凝土用粗骨料按常规进行颗粒级配、密度、含 泥量及泥块含量、针片状颗粒含量等检验项目，如若用于大于等 于Ｃ３５的混凝土须做压碎指标，新采用的质地疏松的骨料还应 做坚固性试验，活性骨料做活性试验等。 ２环境温度与湿度 温度和湿度对一些建筑材料的性能有很大的影响，故在标 准中对材料养护、测试时环境条件有明确规定。如弹性体改性沥 青防水卷材（ＳＢＳ）等防水材料，其性能对环境温度较为敏感。要 求拉伸试验时室温须控制在２３℃±２℃。笔者曾用取自同一母体 的弹性体改性沥青防水卷材（ＳＢＳ）样品制作成９组试件用作抗 拉力（纵向）试验。先将９组试件平均分作３个大组，之后再按 ５０￣Ｃ为一个温差等级分别作拉力试验。其中１个大组试件在 ２３℃标准要求的环境下试验，另２个大组试件分别在２８℃和 １８℃的环境下作拉力试验。试验过后分别计算出每一大组中的３ 组试件抗拉强度平均值。结果发现在２８￣Ｃ环境下试验的３组试 件抗拉强度平均值比２３℃标准温度环境下试验的３组试件抗拉 强度平均值低２．８５％，而在ｌ８℃环境下试验的３组试件抗拉强 度平均值则比２３℃标准温度环境下试验的３组试件抗拉强度平 均值高出３．５５％。该试验在一定程度上能反映出环境温度与湿 度对材料试验的影响。因而要求试验时必须将温度和湿度控制 在规定范围内。 ３取样试样 取样要有代表性，一般是以一批材料（不同材料每批数量不 ・ｌ２・ 同）不同部位随机抽取规定数量的样品（钢材是从规定部位截 取），即不仅取样数量要正确，取样部位及方法也要按规定进行。 试样的数量关系到试验结果的准确性，数量过少、取样部位及方 法的偏差都会使试验误差增大，甚至会得出相反的结果。但是， 在实际检测中常常出现取样不具有代表性、取样数量不够、取样 方法不正确等。比如：袋装水泥须从该批不少于２０袋水泥中任 取等量样品，总量不少于１２０ｋｇ。但在实际工作中多次遇到送检 人员一次性提取半袋或整袋水泥作为样品，经检测水泥的某些 指标不符合标准要求，经现场按标准要求取样后复试，试验结果 却完全符合相关的国家标准。 ４关于数据处理 由于各种原因，在同一组试件的测定中，有时试验结果的离 散性较大。为保证试验结果的准确可靠，对一些材料的试验结果 有取舍的要求。例如在水泥胶砂强度抗折试验中，当３个强度值 中出现超出平均值±ｌＯ％的数据应予以剔除，计算其余数据的平 均值。此外，混凝土和砂浆的抗压试件强度平均值的计算等，也 都有各自的数据取舍方法。计算结果的修约按ＧＢ／Ｔ８１０７—８７《数 值修约规则》进行，其尾数按“四舍六入五单双法”进位，并按标 准规定保留有效位数。例如按ＧＢ／Ｔ２２８—２００２《金属材料室温拉 伸试验方法》的规定，钢材（包括钢筋）性能的测定结果应按相关 产品标准的要求进行修约。对没有具体要求的，强度值￣＜２０ＯＮ／ ｍｍ２时，修约间隔为１Ｎ／ａｒｍ￣，强度值为２００～ｌＯ００Ｎ／ｍｍ２时，修约 间隔为５Ｎ／ｍｍ２，强度值＞１０００Ｎ／ｍｍ￣时，修约间隔为１０Ｎ／ｍｍ：。另 外，还应遵循计算过程中不得修约的规定。例如砂的表观密度试 验，ＪＧＪ５２—９２《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》规定需做 两次试验，但每次计算的表观密度值不应进行修约，只需将两次 结果的平均值的尾数修约为０即可，否则会加大误差的传递，影 响试验结果的准确度。 ５关于误差问题 试验方法应严格按标准规定进行，但由于操作人员的熟练 程度的差异以及材料的匀质性、设备仪器、环境条件等因素的影 响，都会使试验结果产生误差，试验误差有３种，一种是同一组 试件之间的误差，若该误差在规定的范围之内是允许的，但若超 出了允许范围则应重新试验。例如在混凝土试件的抗压强度或 抗折强度测定值中，若有两个测定值与中间值的偏差均超过了 中间值的１５％，则该组试验应重做。另一种误差是将同一个样品 分成２个或３个试样，用相同方法在同一仪器上分别进行试验 所得结果之间的误差，称为平行试验误差。例如砂的筛分析，两 建材发展导向２０１０年０７月 质检・研究 沥青材料技术性能测试与分析 文勇 周贵荣２ 摘要：通过对加德士、泰普克和中海三种基质重交道路石油沥青与二种改性剂进行配伍性试验，得出随着ＳＢＳ剂量增加，改性效 果也随之加强；离析软化点差是改性沥青配伍性的重要指标。 关键词：道路石油沥青；改性剂；配伍性 石油沥青通过改性，可以使路用性能显著提高，但改性效果 表ｌ改性沥青配伍性试验方案 韩国ＬＧ一４９１３（ＳＢＳ） 岳阳石化ＹＨ一７９１（ＳＢＳ） 如何，不但与改性剂的掺量有关，而且与基质沥青及改性剂的品 种有很大关系，经试验研究表明，改性剂与沥青并没有发生明显 的化学反应，而是均匀地分散、吸附在沥青中，仅仅是物理上共 存共融（相容性）。所谓相容性是指改性剂以细微的颗粒均匀稳 定的分布在沥青介质中，不发生分层、凝聚或者相互分离的现象 的性质，它取决于改性剂和沥青两种不同的物质在界面上的相 互作用。相容性越好的改性沥青，改性剂分散越均匀，成均匀连 续的网状结构；反之就凝聚成絮状、块状，当改性沥青冷却时，改 沥青种类～＼ 加德士重交道路石油沥青 ４．Ｏ％ ☆ ５．Ｏ％ ☆ ４．０％ ☆ ５．０％ ☆ 泰普克重交道路石油沥青 中海重交道路石油沥青 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 室内试验时改性沥青的生产工艺如下：先将基质沥青加热 到一定的温度，然后加入ＳＢＳ（掺量为沥青用量的４％、５％），融 胀约３０ｒａｉｎ后，用高速剪切机（转速为６０００ ８０００ｒ／ｍｉｎ）在１７０ 性剂便析出、分层。所以同一种改性剂对不同的基质沥青会有不 同的改性效果，这就是改性沥青的配伍性。 １９０￣Ｃ范围内高速剪切约３０ｍｉｎ，剪切好后，在１５０￣Ｃ保温发育 ３０ｍｉｎ，然后进行改性沥青的性能指标试验。本试验检测改性沥 青的主要技术指标有：针入度、软化点、延度、离析软化点差、回 弹、旋转薄膜加热老化、粘度等７项指标来评价改性沥青的性 能 １试验方案 利用加德士、泰普克和中海三种基质重交道路石油沥青 ＡＨ一７０，分别与韩国ＬＧ～４９１３、岳阳石化ＹＨ一７９１改性剂进行配 伍性试验，以此选定合适的基质沥青及改性沥青（主要是ＳＢＳ改 性剂的种类和用量）。 对于ＳＢＳ使用的合理剂量，经试验研究表明，ＳＢＳ剂量在 ３％以上效果开始显著，在３ ５％之间软化点大幅上升，但当ＳＢＳ 的剂量达到５％左右时，性能改善的增幅就明显变小，当ＳＢＳ剂 量达到６％以上时，改性效果就变化很小了。同时随改性剂剂量 １．１基质沥青性能试验 在对基质沥青进行改性之前，首先要分别对基质沥青进行 性能试验，在基质沥青性能满足规范和工程项目要求的前提下， 进行不同改性剂种类和用量情况下的改性沥青性能试验，通过 试验来评价基质沥青和改性沥青性能。基质沥青的试验数据见 表２。 从试验结果中可以看出，中海ＡＨ－７０沥青、泰普克ＡＨ一７０ 沥青和加德士ＡＨ一７０沥青三种基质沥青均满足规范技术要求， 的增加，改性沥青的离析就越大。这也说明ＳＢＳ掺量在５％左右 时的改性效果最为显著，且较经济。所以本试验方案仅取改性剂 三种基质沥青的针入度、软化点、延度三大指标几乎没有什么差 别；ＲＴＦＯＴ１６３ｃｃ后，针入度比加德士稍低，但延度（１５℃）很大， 超过１００ｃｍ，表明经过短期老化后粘弹性很好，抗低温能力好。 按照材料的相关标准和操作规程操作试验机，加荷要连续均匀， 掺量为４％和５％两种情况，具体的试验方案如表１所示。 次试验求得的细度模数之间应＞０．２Ｏ，表观密度两次试验结果之 差应＞２０ｋｇ／ｍ３等。还有一种误差是同一材料、同一样品在不同试 验设备所获得的试验结果的误差，称为再现性误差或对比试验 误差。其试验一般是将水泥、钢材等较匀质材料的样品等分为两 当试件开始迅速变形接近破坏时，停止调整试验机油门，直至测 出试件最大的荷载值。在进行钢筋拉伸试验时，当拉伸到出现颈 缩时可逐渐减小油门，使颈缩现象缓慢发展直至试件断裂，以减 轻试验机的振动和响声。一般情况下，标准中的加荷速度是以应 力（Ｎ／ａｒｍ￣、ｋＮ／ｍｍ２等）为单位的，为了更加直观方便，也可以折 算为试验机度盘上的格数。 份，一份交当地质检机构，另一份留本单位，分析比较两个测试 单位的试验结果，若相对误差较大，应找出原因并予以改进。这 种实验根据需要每年可进行１￣２次，以提高本单位的试验质量。 ６加荷速度 在常温试验情况下，如果在测试材料力学性能时加荷速度 较快，试件的变形将滞后于加在其上的荷载，测出的强度值就会 高于材料固有的强度。例如在测试钢筋的屈服点时如果加荷速 度较快，屈服点值会有所提高；测定水泥、混凝土、砖等试件的抗 折、抗压时，加荷速度的快慢对测定结果都有影响。因此，应严格 ７结语 作为检测试验的专业技术人员，我们必须加强自身建设，努 力提高工作的责任心，及时总结经验教训，不断丰富理论知识， 提高实际操作水平，保证检测结果的准确性。 （作者单位：汕尾市建筑工程质量检测站） ・１３・
