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(lái)決定。近年來(lái)，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(dòng)性，因此必須對(duì)建筑材料進(jìn)行有效的檢測(cè)，確保建筑工程施工過(guò)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(cè)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(guò)檢測(cè)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(cè)主要對(duì)建筑材料質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行檢驗(yàn)，只有經(jīng)過(guò)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(zhǎng)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(huì)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(cè)可以有效防止不合格的建筑材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，避免材料質(zhì)量問(wèn)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(chéng)信經(jīng)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益雙贏

建筑材料檢測(cè)是建筑施工企業(yè)誠(chéng)信的一種體現(xiàn)，通過(guò)建筑材料檢測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑材料中存在的問(wèn)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(chǎng)份額，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地，實(shí)現(xiàn)社會(huì)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(lái)，國(guó)家對(duì)綠色環(huán)保材料的推廣力度加大，建筑工程中開(kāi)始越來(lái)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(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)全面的檢測(cè)，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(guò)程中，需要多次對(duì)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(guò)材料性能的檢測(cè)，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(cè)可以有效防止建筑材料質(zhì)量問(wèn)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(jiàn)建筑材料的檢測(cè)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(duì)水泥性能的檢測(cè)，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(cè)中需要檢測(cè)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(guò)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(cè)定結(jié)果不同時(shí)，則以負(fù)壓篩法測(cè)得的結(jié)果為準(zhǔn)[4]。

2）凝結(jié)時(shí)間測(cè)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(guò)短，終凝時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)。水泥凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定采用標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀測(cè)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(jí)使用。

3）體積安定測(cè)定。水泥體積安定性是指水泥漿體在硬化過(guò)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(kāi)裂，致使建筑物存在安全隱患，嚴(yán)重的會(huì)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(cè)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)?！端嗄z砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO 法）》（GB/T 17671-2021）規(guī)定，水泥強(qiáng)度測(cè)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(cè)定其規(guī)定齡期（3 和28 d）的強(qiáng)度，根據(jù)所測(cè)得的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度值劃分水泥的強(qiáng)度等級(jí)。

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(guò)100 億t?；炷恋臋z測(cè)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(jí)配是影響混凝土質(zhì)量的重要指標(biāo)。砂的顆粒級(jí)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(jí)配和粗細(xì)程度。通常應(yīng)用篩分法測(cè)定砂的顆粒級(jí)配和粗細(xì)程度，根據(jù)測(cè)定結(jié)果劃分級(jí)配區(qū)，并計(jì)算細(xì)度模數(shù)，分別用以表示砂的顆粒級(jí)配情況和粗細(xì)程度。

2）混凝土的稠度測(cè)定。在建筑工程中通常采用坍落度法和維勃稠度法來(lái)測(cè)定新拌混凝土的流動(dòng)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(cè)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Γ虼嘶炷恋目箟簭?qiáng)度是檢測(cè)的重點(diǎn)?；炷翉?qiáng)度測(cè)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(duì)濕度95%，養(yǎng)護(hù)28 d 后進(jìn)行檢測(cè)。

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(dòng)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(lái)，隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的發(fā)展，越來(lái)越多的廠房、大型商場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)、體育場(chǎng)館、飛機(jī)場(chǎng)，甚至別墅、高層住宅等均采用鋼結(jié)構(gòu)體系，在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，建筑鋼材的用量會(huì)越來(lái)越大，因此對(duì)建筑鋼材的檢測(cè)至關(guān)重要。

建筑鋼材檢測(cè)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(cè)試。拉伸性能是建筑鋼材重要的力學(xué)性能，一般應(yīng)用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，通過(guò)拉伸過(guò)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(cè)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(zhǎng)率等），試驗(yàn)溫度一般為18～28 ℃。

2）冷彎性能測(cè)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(duì)材料厚度的比值表示。彎曲角度越大，彎心直徑對(duì)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(cè)現(xiàn)狀

3.1 檢測(cè)設(shè)備與檢測(cè)技術(shù)落后

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

3.2 檢測(cè)人員水平參差不齊

我國(guó)建筑材料檢測(cè)機(jī)構(gòu)眾多，檢測(cè)人員數(shù)量也較多，因此檢測(cè)人員的素質(zhì)水平是保證建筑材料檢測(cè)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵所在，但是部分檢測(cè)機(jī)構(gòu)未對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)考核就直接上崗，導(dǎo)致檢測(cè)人員專業(yè)技能不足，檢測(cè)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(cè)流程不完善

建筑材料的運(yùn)輸、儲(chǔ)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(duì)不同品種、不同出廠日期的建筑材料分別儲(chǔ)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(cè)結(jié)果。而有些建筑施工單位在施工過(guò)程中不按規(guī)定存放建筑材料，如將采購(gòu)的鋼筋隨意放置在工地的空地上，導(dǎo)致鋼筋在存放過(guò)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(cè)時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果會(huì)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(cè)流程，檢測(cè)人員在檢測(cè)過(guò)程中操作步驟不固定，使得每次的檢測(cè)結(jié)果有所差異。

4 優(yōu)化建筑材料檢測(cè)的措施

4.1 優(yōu)化建筑材料檢測(cè)的流程

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

實(shí)驗(yàn)測(cè)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(cè)責(zé)任到人制度，增強(qiáng)檢測(cè)人員的責(zé)任感；第2，在進(jìn)行檢測(cè)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(cè)結(jié)果具有代表性，還要加強(qiáng)對(duì)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(cè)結(jié)果無(wú)效；第3，為減小檢測(cè)誤差，在檢測(cè)過(guò)程中可采用多人協(xié)同的方式檢測(cè)，對(duì)于一些重要的建筑材料還可以在不同的檢測(cè)機(jī)構(gòu)或?qū)嶒?yàn)室對(duì)同一樣品進(jìn)行多次檢測(cè)，經(jīng)過(guò)比較后確定最終的檢測(cè)結(jié)果。

4.2 加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)人員的系統(tǒng)培訓(xùn)

一方面，要對(duì)檢測(cè)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(duì)大型儀器的具體操作、實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置等對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行指導(dǎo)，最好每臺(tái)大型儀器都安排專人操作，盡量減少人為操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。另一方面，對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行職業(yè)道德素質(zhì)培訓(xùn)，使檢測(cè)人員樹(shù)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(duì)建筑材料檢測(cè)的監(jiān)督檢查

建筑材料檢測(cè)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(mén)的監(jiān)督檢查部門(mén)，并安排專門(mén)的人員對(duì)建筑材料的檢測(cè)工作進(jìn)行監(jiān)督，遇到檢測(cè)操作和檢測(cè)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(jiǎng)懲制度，對(duì)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(mén)要定期對(duì)建筑材料檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查，并對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行培訓(xùn)考核，考核合格的頒發(fā)工作許可證書(shū)。通過(guò)兩級(jí)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(cè)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(cè)機(jī)構(gòu)在使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備的過(guò)程中要注意對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的保養(yǎng)和保修，定期對(duì)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(wú)參考價(jià)值[8]。如果實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用年限過(guò)長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)精度達(dá)不到實(shí)驗(yàn)要求，實(shí)驗(yàn)檢測(cè)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(yǔ)

現(xiàn)階段，我國(guó)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，綜合國(guó)力不斷提升，對(duì)建筑工程施工質(zhì)量的要求越來(lái)越高，對(duì)建筑材料的檢測(cè)提出了更嚴(yán)格的要求。建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)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(cè)工作面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，因此，建筑檢測(cè)機(jī)構(gòu)優(yōu)化建筑材料檢測(cè)制度、提高檢測(cè)人員的檢測(cè)水平、引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)、加大檢測(cè)成本投入力度勢(shì)在必行，以確保各項(xiàng)檢測(cè)工作的有效落實(shí)，進(jìn)一步保證建筑工程的質(zhì)量。