建筑工程材料性能检测论文

建筑工程材料性能检测论文（共11篇）

建筑工程材料性能检测论文 篇1

摘要：我国拥有世界上最庞大的建筑业企业。进入21世纪以来, 我国建筑业发展更加迅猛, 企业之间的竞争日趋激烈, 竞争主要围绕工程质量展开, 而材料性能是影响工程质量的核心因素之一。本文从建筑材料检测的现状与技术手段出发, 阐述了材料性能检测对工程质量的重要影响。

关键词：材料性能,检测,工程质量,影响

建筑材料性能决定着建筑工程的质量, 因此, 材料性能好坏作为质量控制最重要的一个环节, 直接影响工程的整体质量。而工程材料检测工作, 可以保证材料性能, 提高工程质量, 推动施工技术进步。

1 我国建材质量检测现状

进入21世纪, 中国建筑材料检测根据建设部相关文件要求结束了建筑企业内部自检的历史, 自2005年开始所有检测机构都脱离了“母体”, 成为了独立的第三方检测机构, 工程试验技术也相应地得到广泛重视和发展, 质量检测管理程序的开发和应用推广, 检测设备、手段等自动化程度逐步提高, 检测准确程度也越来越高。现代信息科技程序的应用从业务和管理两方面提高了检测机构自身的检测和管理水平, 适应当前工程质量管理工作形势的需要。

2 材料性能对建筑工程质量的影响

2.1 建筑材料的性能要求

对建筑材料性能的要求, 根据使用材料的种类、目的及场所等方面而有所不同。表1是按材料用途划分对各方面性能的主要要求。

2.2 材料性能对工程质量的影响

材料性能对建筑工程质量的影响是至关重要的[1], 主要有水泥的强度、数量、储运方式等造成的水泥强度不够, 钢材的有害杂质含量、冶炼工艺技术造成强度、韧性、焊接质量差造成建筑物的抗压、抗震、耐久性能的不足, 砂石的粒度、形状、级配、含泥量、有害杂质含量导致混凝土和砂浆强度等性能下降而影响工程的抗冻、抗渗和耐久性等。

3 材料性能检测主要指标及方法

3.1 材料性能检测主要指标

由于材料性能与建筑工程质量的密切关系, 各种建筑材料进入施工现场后必须根据相关的国家、行业、地方的相关规范要求进行试验检测, 检验结果合格方可使用[2]。常用建筑材料有水泥、钢材、砂石、混凝土及砌体材料, 表2将常用建筑材料的性能检测类别进行了归纳。

3.2 检测方法

3.2.1 采取试样

采取试样原则有“代表性与规范性”。代表性要求所采取的试样应能代表一批材料的总体性能[2,3], 规范性则要求试样采取应符合相应该种材料的检测规范。不同材料有不同的取样要求, 通常是在一批材料里抽取不同部位的一定数量的材料作为试样[3]。取样的位置及方法应符合相关材料取样要求, 严禁特意制作试样。试样的数量直接影响试验结果的准确性, 数量太少、取样的方法及部位存在偏差, 试验误差就会大大增加, 甚至会得到相反的结果。因此, 试样采取的方法、数量、部位等都必须符合标准要求。

3.2.2 试验检测方法

由于建筑材料的类别多, 各种材料的性能指标要求均应符合相应的规范, 因而也使得建筑材料的试验检测方法存在多样性, 也导致试验误差的原因存在多个方面:一是仪器方法选择不当, 比如测量砂子的含泥量与泥块含量:都会用到方孔筛, 但是测含泥量与泥块含量的筛子孔径不同, 若试验时选择错误, 将会造成较大误差甚至是错误结果。二是试验环境温度及湿度的确定[4]:比如水泥的膨胀收缩与自应力测试要求养护箱相对湿度50%, 就必须严格执行, 否则会造成试验结果超差;三是人的因素:人的因素在试验检测过程中显得尤为重要, 前述的两个因素如果排除设施本身问题其实都是人的问题, 所以各级检测机构要严格执行建设部2005年9月颁发的《建设工程质量检测管理办法》相关要求, 所有试验检测、取样人员必须严格培训并持证上岗。

3.2.3 数据处理

为了保证试验结果的准确性[4], 检测人员应对一些材料的试验结果数据进行适当的处理。《建设工程质量检测管理办法》明确要求试验检测人员“应了解误差理论、数理统计方面的知识, 能独立进行数据处理工作”等, 能对相应的试验结果进行分析计算并给出准确结果。这就要求试验员要针对不同的材料不同性能试验选择正确的数据处理方法与计算公式, 并按照相应检测技术规范进行数据结果分析, 从而给出准确无误的检测结论

4 结语

目前的第三方材料检测制度改变了传统的施工单位和检测机构之间不但是委托与被委托的关系, 同时又是检测与被检测的关系, 规范了材料检测质量保证体系和人员仪器仪表与检测方法, 使材料质量评价不受施工企业干扰和地方行政干预, 从而使材料检测结果更具公正性, 对保证建筑工程质量起到了保驾护航的作用。

参考文献

[1]张晶.建筑材料质量问题对工程质量的影响分析[J].黑龙江科技信息, 2009, (22) :311.

[2]时晓艳.建材质量检测技术与质量控制[J].中国新技术新产品, 2010, (08) :38.

[3]施川燕.建筑材料的检测与试验应注意的几个环节[J].中国建设信息, 2009 (2) :52-53.

[4]高璋生.建筑材料检测科学性准确性影响因素分析[J].福建建材, 2014 (11) :43-45.

建筑工程材料性能检测论文 篇2

（根据沪建研[2004]261号修正）

近年来，随着建筑业中新技术、新材料、新工艺的发展和应用，采用建筑幕墙做外围护的建筑（构筑）物日益增多。为适应建筑幕墙工程在设计、制作、施工等系统的质量控制，质量检测及性能等级评定的需要，确保幕墙工程的结构质量安全和使用功能，贯彻国家和各级建设行政主管部门对幕墙产品加强物理性能检测的要求，特制定本规定：

一、本规定所指建筑幕墙，包括采用隐框、半隐框、明框形式的玻璃幕墙、金属板幕墙、组合幕墙。也适用于其它类型幕墙。

建筑幕墙物理性能定义为：幕墙风压变形性能、幕墙雨水渗漏性能、幕墙空气渗透性能、幕墙层面变位性能等多项物理性能指标。

二、本规定适用于一切新建、改建和扩建的建筑（构筑）物中所用的幕墙工程。

三、建筑工程所用幕墙及幕墙材料必须按国家有关规定进行使用前检测，检测合格以后方可使用，特殊情况难以检测，应得到设计单位、质量监督部门认可。

四、建筑幕墙物理性能检测单位在检测工作中不受外界的、行政的和经济利益的干扰，检测数据应保证公正性、科学性、权威性。

五、委托幕墙物理性能检测的单位为工程承包商或幕墙安装制作单位，其检测费用由委托单位支付。委托检测时委托方需提供设计图纸、计算书等技术资料。

六、单元式幕墙、多跨连续梁幕墙应取２层以上试件进行检测。幕墙所用结构胶、耐候胶等其他材料按国家有关规定同步进行使用前检测。

七、试件的制作安装由工程实际承包的制作施工单位负责。试件可由制作单位在工厂生产后，在幕墙检测中心现场安装，制作单位必须具备有关部门核发的生产许可证及相应的资质。

八、试件所用的各种金属材料、胶粘材料、玻璃及配件应符合我国现行的质量技术标准，并有相应的质量保证书或产品合格证。

试件的规格、制作工艺、装配组合工艺、节点处理应符合设计要求，并符合我国现行的建筑幕墙技术标准、规范、规程，试件应能代表幕墙工程实际状况。

九、本规定由上海市建设和管理委员会负责解释。

建筑工程材料性能检测论文 篇3

关键词：建筑外窗；抗风压性；水密性；气密性；检测技术；探讨

建筑外窗对于建筑工程内部的采光通风有着重要的影响作用，是建筑工程的重要组成部分。建筑外窗作为建筑工程采光通风的重要通道，在进行采光与通风的过程中，就需要承受建筑外窗开启与关闭时以及建筑外窗自身所具有的压力作用，并且在特殊的自然环境中，建筑外窗还需要承受来自于自然环境条件下的风压以及水压等作用，这些作用力对于建筑外窗的质量以及使用情况都会有一定的影响，甚至在各种外界以及自身作用力的情况下，建筑外窗会受到一定的变形以及磨损损害，对于建筑外窗的使用质量会产生一定的影响。一般情况下，建筑外窗的物理性能主要有建筑外窗抗风压性、建筑外窗气密性、建筑外窗水密性以及建筑外窗的采光性、隔声性和保温性六项物理性能。其中建筑外窗的抗风压性以及建筑外窗的气密性和水密性是建筑工程质量检测的重点，对于建筑外窗质量有很大的影响作用。建筑外窗的三项物理性能是建筑外窗对于外界各种作用力的承受情况的重要标准。在建筑外窗的所有物理性能中，建筑外窗的气密性以及保温性能对于建筑工程中建筑的热环境以及建筑节能效果的影响作用最大，其中建筑外窗的气密性能对于建筑工程中的采暖以及制冷能源的使用影响最大。

1、建筑外窗抗风压性能检测研究

1.1　建筑外窗的抗风压性能

建筑外窗的抗风压性能主要是指，在建筑工程的建筑外窗密闭的情况下，建筑外窗受到外界风压作用力的情况，以及在外界风压作用力情况下，建筑外窗的抗损坏能力。对于建筑外窗的抗风压性能的评价主要是通过对于建筑外窗的窗体受力杆件的挠度情况进行评价确定的。在建筑工程中，建筑外窗的边框是为了满足建筑工程窗体结构功能的重要连接构件，对于建筑外窗结构的受力情况以及物力性能情况有着重要的影响作用。建筑外窗的外窗边框对于建筑外窗型材惯性矩的要求相对较低。建筑外窗物力性能中的抗风压性能对于建筑外窗的结构质量以及建筑工程的整体质量情况有着很大的影响，同时，建筑外窗的抗风压物理性能对于建筑使用人群的生命财产安全也有着很大的影响作用。

1.2　建筑外窗抗风压性能检测内容与检测研究

随着社会经济以及现代工业技术的进步，建筑外窗材料也越来越多的应用铝合金或者塑钢门窗材料。建筑工程中，铝合金或者塑钢材料不仅建筑外窗的强度具有很大的可靠性，建筑外窗的刚度也具有很大的可靠性。在建筑工程中，对于铝合金材料的建筑外窗的抗风压性能情况的控制主要是通过对于铝合金材料的建筑外窗的铝型材的挺料以及拼樘料的尺寸进行扩大或者将建筑外窗的铝合金的型材壁厚进行加厚处理就可以提高铝合金材料建筑外窗的抗风压性能。一般在建筑工程中，为了满足铝合金材料建筑外窗的抗风压性能，对于铝合金材料的建筑外窗的型材的壁厚范围进行了一定的调整。建筑工程中，对于塑钢材料的建筑外窗抗风压性能的改善与提高是通过在塑钢材料的建筑外窗中使用增强型钢的途径进行改善提高的。在进行建筑工程的建筑外窗抗风压性能检测过程中，对于塑钢材料的建筑外窗工程抗风压性能检测中，对于增强型钢的计算以及选用、安装等都存在有一定的问题，比如塑钢材料建筑外窗型材中扇梃型结构不合理或者型材内腔配合不紧密或者不够牢固等。塑钢材料建筑外窗尺寸大、抗风压性能要求高，可以通过使用增强型钢或者通过对于建筑外窗结构的改进来提高建筑外窗的抗风压性能。同样，对于建筑工程中，有特殊要求并且尺寸较大的塑钢材料的建筑外窗就可以通过在建筑外窗的扇立梃中使用增强型钢进行辅助提高建筑外窗的抗风压性能。需要注意的是使用塑钢材料的建筑外窗中，增强塑钢材料的增强型钢中内腔和内壁的紧密情况对于塑钢建筑外窗的型材构件的抗弯性能有着一定的影响关系。对于塑钢材料的建筑外窗抗风压性能的改善中，为了保证塑钢材料中使用的增强型钢的增强作用，提高塑钢材料建筑外窗的抗风压性能，还可以通过对于增强型钢的内腔和内壁结合加固改善塑钢材料的建筑外窗抗风压性能。

2、建筑外窗的水密性检测研究

在建筑工程中，建筑外窗除了是建筑工程的采光与通风的主要通道外，也具有对于建筑工程的防护作用和功能，尤其是在特殊的外界自然环境条件中，如雨、雪天气，建筑外窗的防渗漏功能对于建筑工程的作用就尤其重要。建筑外窗的水密性能就是指建筑外窗在封闭状态下对于外界雨水的渗漏防止情况以及能力。在建筑工程中，对于建筑外窗的水密性能情况的重要检测指标是建筑外窗雨水防渗漏能力中的最高风压情况。在建筑工程中，对于建筑外窗的防渗漏性能的改善与提高主要是通过减少建筑外窗的孔隙、进行雨水遮挡防护以及减小建筑外窗被浸湿缝隙处的风压差等措施进行建筑外窗的防渗漏性能的改善。其中，对于建筑外窗的防渗漏性能改善措施中，减少建筑外窗孔隙的是改善建筑外窗防渗漏性能中最常用的措施，也就是在进行建筑外窗的型材设计时使用专用设计材料，减少型材拼缝，并注意选择合适的密封胶进行型材拼缝的密封，以提高建筑外窗的防渗漏性能。建筑工程中，建筑外窗的窗扇部分是可以进行活动的，因此，建筑外窗部分的密封良好性是建筑外窗的防渗漏性能的重要影响条件。在建筑工程中，建筑外窗的窗扇与窗框的尺寸配合情况对于建筑外窗窗扇的密封良好的重要前提。在进行建筑工程的建筑外窗部分的安装施工中，对于建筑外窗防渗漏性能的完善还需要从对于建筑外窗额度雨水渗漏防护中进行避免与完善。最后，对于建筑外窗的防渗漏性能的改善还需要从对于建筑外窗使用材料以及防渗漏情况检测等方面进行重视与防护。

3、建筑外窗的气密性能检测情况研究

建筑外窗的气密性主要是指建筑外窗结构部分对于建筑空气渗透能力的阻止作用或者功能。在建筑工程中，建筑外窗是建筑工程的主要防护结构，因此，建筑外窗的空气渗透防护能力对于建筑工程有着重要的作用。在建筑工程中，对于建筑外窗结构部分的空气渗漏情况的防止情况的重要指标主要是指在标准空气状态下，建筑外窗的单位缝长内的空气渗透量以及单位面积内的空气渗透量。在建筑工程中，建筑外窗的气密性能情况主要与建筑外窗的边框与窗扇的密封情况有一定的联系。在对于建筑外窗的气密性能改善与提高中应注意从对于建筑外窗的密封胶条的性能质量的控制以及对于建筑外窗的窗框与窗扇之间的接缝的控制上改善与保证建筑外窗的气密性能。如下图1是对于建筑外窗的气密性能压差的标准检测。

4、结束语

总之，对建筑外窗三项物理性能检测技术的研究，不仅对于提高建筑外窗的三项物理性能有重要的作用，而且对于保证建筑工程质量有着重要的作用。

参考文献

[1]杨晓溪.对建筑外窗三项物理性能检测技术的研究[J].中小企业管理与科技.2010（22）.

[2]王维春.建筑外窗三项物理性能检测技术探讨[J].中国新技术新产品.2010（8）.

浅谈建筑材料的防火性能检测 篇4

关键词：建筑材料,钢结构防火涂料,防火性能,检测

一、钢结构防火涂料自身存在的问题

(一) 钢结构防火涂料在燃烧过程当中产生的气体含有大量有毒、有害成分

近几年来的很多涂料中含有过多的有害成分, 例如三聚氰胺等成分在高温环境下会产生很多对人体有害的气体, 例如CO、HCL、NH3等气体都可使人窒息。

(二) 钢结构防火涂料的有效期不够长

钢结构防火涂料的使用情况与大部分涂料情况相同, 它们在日常使用的时候均会受到紫外线和日光的照射, 受到碰撞和振动, 经历风霜雨雪等各种因素的影响, 导致钢结构防火涂料中的有些成分老化或失效, 其粘结性能也会有一定程度的降低。进而导致钢结构防火涂料在长期使用的过程中不能真正发挥出其防火的作用。

(三) 涂料防火性能检测方式落后

目前, 检测钢结构防火涂料的相关性能就是采用国家相关标准技术规定中的一些标准的方式, 但是实际在进行这样的检测和试验的时候我们会发现, 这样做的成本是非常高的, 而且会浪费掉很多的检测经费, 燃气和钢材的浪费也会很多。目前, 在我们国家有实力采用这种方法进行检测试验的机构不多, 而且在真正使用这些方法的时候也不容易检测出钢结构防火涂料的相关性能, 因为使用的局限性相对较大。在工程完工后进行检测验收的时候一般也是只对钢结构防火涂料的厚度等一些简单的指标进行检测, 而一些比较复杂的性能检测和试验一般都是用当年的型式报告, 这样做虽然降低了工作的成本, 但是如果材料不达标的话就会留下严重的火灾隐患, 而且这样做也会给厂家钻空子的机会, 以次充好, 这并不利于市场的健康发展。

二、防火涂料自身问题的解决对策

(一) 选择较少释放或者不释放有害气体的高性能材料, 这样不仅可以降低火灾发生的几率, 还可以减少材料自身所释放的气体对人体的危害。

(二) 一方面可以通过原材料的有效替换来增加涂料防火性能的有效期限, 例如在确保防火性能没有较大变化的情况之下, 降低相关材料的用量, 比如一些填料和阻燃剂等, 以便增加涂料防火性能的有效期限。另一方面可以通过对现在检测方法和材料成分的研究, 找出一种可以在短时间内检测出材料有效期限的方法, 这样就可以依据不同的环境要求和主题结构的使用期限来判断是否需要进行维修或者更换。

(三) 研制出多种新的检测方法, 例如锥形量热仪法、热分析法等多种手段, 检测出防火涂料的实际性能。

1.锥形量热仪检测法

(1) 阻燃性能的检测

在利用锥形量热仪进行材料阻燃性能的检测试验中, 首先将热辐射环境控制在20千瓦每平方米, 然后在这样的环境中对膨胀型石墨材料与一般膨胀型材料的防火性能进行对比研究, 在研究中我们能够准确获得热释放速率峰值等相关的详细数据, 进而预测涂料的防火性能。

(2) 有毒有害气体的检测

在利用锥形量热仪进行有毒有害气体的检测试验中, 主要是通过使用氦-氖激光束以检测相关数据, 掌握有毒有害气体产生的详细过程, 从有毒有害气体产生的这一方面对材料的防火能力进行研究。

(3) 降解过程

在利用锥形量热仪对材料降解过程的研究中, 可以通过检测时间和材料失重率之间的关联, 获得材料在受热之后的降解过程。对EG以及APE等材料进行研究之后, 我们发现, 材料在降解过程中第一种进行分解的成分是脱水剂, 然后材料之中的胺和铵盐相互发生反应后生成酸, 生成的酸会进一步与其他具有羟基的成分相互反应生成酯, 这时生成的酯成分十分不稳定, 如果环境持续升温其会分解形成二氧化碳、水、炭和酸, 酸再和羟基发生反映, 在酯的分解过程之中产生大量不燃的气体, 促使一些含有碳的成分产生气泡, 最终形成具有一定厚度的隔热层。

2.热分析检测法

一般的防火材料大部分是利用材料遇高温膨胀阻燃的原理来进行防火, 膨胀阻燃的过程一般是材料遇到高温时其中的脱水剂会产生酸等成分, 发泡剂会产生气体, 炭化剂会产生炭, 这些反应需要按照一定的步骤相互反应和影响, 最后促进其进行有效的防火。相关资料中可以看到有学者用DSC、TGA与DTA方法对季戊四醇为成炭剂、三聚氰胺为发泡剂、聚磷酸铵为脱水催化剂的膨胀阻燃体系进行了研究, 分析了各部分受热分解的过程, 阐述了隔热层的产生过程, 为以后这方面的研究提供了宝贵的文献资料。

3.光电子能谱法

通过利用光电子能谱法我们可以找出炭层中不同成分所占比例和其防火性能之间的关系。相关资料中可以看到有学者将XPS用于分析APP/PER/LRAM3.5, 研究在不同温度或者不同配比的情况下残余物中N、O、C、P等一些元素之间的比例关系, 并且根据这些元素各自的情况判断出他们是以何种形式留在残余物之中。从检测结果我们可以发现, 当C/P比较高的时候, 防火隔热性能才更好。残炭之中C/P比例高、P/N比例低的时候稠环结构相对容易形成, 炭层的稳定性更强, 防火能力更好。

4.扫描电镜检测法

通过使用SEM方法研究之后发现, 防火涂料在添加聚乙二醇改性可膨胀石墨之后, 炭化发泡层中的泡孔尺寸较大, 分布较窄, 而且钻出表面蠕虫状的可膨胀石墨量有很大的减小, 这表明可膨胀石墨经过聚乙二醇改性之后, 与聚合物界面间的粘结性有增强, 有利于其防火性能的提高。

5.其他检测方法

除上述几种检测方法外, 其他检测方法如涂层膨胀倍数检测法、X射线衍射分析法等也经常被用在防火涂料的检测上。这些检测方法各自有其检测的重点, 在对一些材料进行检测的时候可以根据需要采用某一种或者多种检测方法进行检测, 以便得出最准确的检测数据。

三、结语

综上所述, 只对钢结构防火涂料进行单一检测, 并不能够对其防火性能进行十分全面的检验, 以后的检测可能会是多种技术联用, 这还需要我们继续学习和研究, 并在实际工作中进行验证。

参考文献

[1]马洪涛.钢结构防火涂料现状及其发展趋势[J].山东建材, 2007, (03) .

建筑节能材料检测方法探讨 篇5

【关键词】建筑节能；材料检测

0 前言

近年来，住宅建设进入高速发展的增长期，城市居民的居住水平有了显著提高，而与之相伴的是，住宅的使用能耗也在逐年增长，造成的一系列环境问题将最终影响住宅建设的可持续发展。因此加快住宅产业现代化、推进住宅建筑节能，对促进住宅建设可持续发展具有相当重要的意义。

1 建筑节能的途径

建筑节能主要通过减少建筑物冬季失热量和夏季得热量来实现，主要途径是减小建筑物外表面积和加强围护结构保温，以减少传热耗热量，提高门窗得气密性，以减少空气渗透耗热量。常用建筑节能材料包括：

（1）粉煤灰及矿渣砖：在传统建筑中，围护结构普遍采用粘土实心砖，国家已明令禁止使用，替代粘土实心砖的有粉煤灰及矿渣砖，它们强度高、可承重、隔热保温性能好、资源丰富，因其属于工业废物利用，所以价格经济。

（2）混凝土空心砌块：混凝土空心砌块是建筑砌块的主要品种，由于制取方便，生产工艺成熟，砌筑简单，因此成为国内外主要的墙体材料。

（3）加气混凝土砌块：单一材料墙体即可达到节能50%的目标。广泛用于框架结构住宅的填充墙或与砖墙组成复合墙体。

（4）保温砂浆：采用水泥、原状粉煤灰、普通砂配制出的保温砌筑砂浆，由于级配的合理性，提高了砂浆的密度，保温性能优良，价格也低于相应等级的水泥砂浆。

（5）聚苯乙烯泡沫板：该材料的节能效率高，在施工中应用较广。

（6）硬质聚氨酯防水保温材料：作屋面防水保温效果良好。该产品性能优良、工艺成熟，综合性价比方面比传统的保温材料具有优势，达到了良好的防水保温效果。

（7）节能性保温隔热复合墙体。我国目前正在广泛推广使用新型墙体材料。采用节能性保温隔热复合墙体，节能效果显著。

2 建筑节能检测技术

2.1节能测试技术的现状

国内建筑节能检测方法随着建筑节能的逐步深入与发展已获长足发展。近几年来，全国各省（市、自治区）节能办公室纷纷筹建建筑节能检测中心。目前，国内外评价建筑节能是否达标，一般采用两种方法：

（1）在热源（冷源）处直接測取采暖耗煤量指标（耗电量指标），然后求出建筑物的耗热量指标（耗冷量指标），此法称为热（冷）源法。

（2）在建筑物处直接测取建筑物的耗热量指标（耗冷量指标），然后求出采暖耗煤量指标（耗电量指标），此法称为建筑热工法。目前大多采用建筑热工法现场测量。其中最关键的一项指标是建筑保温隔热建筑墙体的传热系数。

2.2国外建筑节能检测方法

国外在建筑节能领域注重建筑节能设计规范、标准的制定适应社会的发展需要；注重建筑节能设计的严格审查和建筑施工过程中建筑质量的保证；而对建成后的建筑除个别研究需要外，做节能检测的工作较少。因此，对于适合我国建筑节能需要的建筑墙体热工缺陷的检测技术方法的研究尚属空白。

2.3现场测试的主要方法|

现场测试围护结构传热系数的方法有热流计法和热箱法，两种方法比较见下：

（1）在相同温度条件下，对同一构件进行热箱法与热流计法测试数据进行对比，当室内外空气温差达到10℃以上，热箱法测试传热系数的标准差为0.006，而热流计法测试的标准差为0.02。热箱法测试误差小于热流计法测试误差。

（2）热流计法必须在冬季，室内外空气温差大于20℃的条件下才能测试，而热箱法在室外平均气温在25℃以下，室内外最小温差为10℃条件下即可测试。

3 几种典型的建筑节能材料的检测技术

3.1胶粉聚苯颗粒保温浆料检测

胶粉聚苯颗粒保温浆料由胶粉料和聚苯颗粒等组成，施工时加水搅拌均匀，抹或喷在基层墙面上形成保温层，其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。胶粉聚苯颗粒保温浆料干密度试件尺寸为300mm×300mm×30mm、抗压强度试件的尺寸为100mm×100mm×100mm。制备胶粉聚苯颗粒保温浆料标准试件，应按产品说明书中规定的比例和方法，将水、胶粉料和聚苯颗粒搅拌至均匀，用油灰刀将标准浆料逐层加满并略高出试模，用油灰刀沿模壁插数次，然后用抹子抹平；试成型后用聚乙烯薄膜覆盖，并按要求进行养护。

3.2胶粘剂、抹面胶浆检测

在国家建筑工程行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》（JG149-2003）中，对胶粘剂、抹面胶浆的浸水拉伸粘结强度试验是引用标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JG/T547-1994的养护条件和《建筑室内用腻子》JG/T3049-1998的试验方法。其做法是：将填涂胶粘剂、抹面胶浆的水泥砂浆块试样的胶粘剂、抹面胶浆层向上，水平置于标准砂浆上面，然后注水到水面距离砂浆块表面约5mm处，静置7d后将试件取出并侧面放置，在50℃±3℃恒温干燥箱内干燥24h，然后于试验条件下放置24h后进行试验。笔者认为这种方法是正确的。

3.3导热系数检测的影响因素

导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据，其物理意义为：在稳态传热条件下，当其两侧温差为1℃时，在单位时间内通过单位面积的热量。测量材料导热系数的方法主要分为稳态法和非稳态法，依据国家标准《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB10294-88（以下简称《标准》）。我们采用基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。试验过程中我们发现如下几个影响试验结果的因素。

（1）冷热板夹紧力和试件厚度

《标准》指出，平板导热仪应配备可施加恒定压紧力的装置，以改善试件与板的热接触或在板间保持一个准确的间距。测定绝热材料时，施加的压力一般不大于2.5kPa。但实际情况是，目前多数仪器均不配备可显示恒定压紧力的装置，试验者无从判断夹紧力大小。夹紧力不同，则导致试件尤其是可压缩试件测定状态的厚度不同，给试验结果带来误差。依据《标准》，由于热膨胀和冷、热板的夹紧力，试件的厚度可能在变化，因此，建议在实际的试验温度和压力下测量试件厚度；或在装置之外，重现试验条件下试件所受压力，测量其厚度。对于可压缩试件（如半硬质玻璃棉板或矿棉板），为了减少误差，我们采用厚度反控制夹紧力的方法，即先将样品置于压力机上，施加规范规定的夹紧力，记录该夹紧力时试件的厚度；然后将试件置于平板导热仪中，通过夹紧后厚度调节，反推知夹紧力基本达到要求，然后进行试验。

4 结束语

材料局部性能检测系统 篇6

在现代化工业生产中,很多新型材料应用到各个领域中。在使用新材料之前,需要对新的材料的性能进行检测,以了解新材料的特点和性质[1]。常规的方法有拉伸法和压力法,这两种方法的特点就是从待测材料上取一块待测样本,然后通过拉伸样本和给样本材料施压,获得材料的关键数据,比如拉伸屈服应力和最大应力等数据,以确定材料的性质。目前,已有一些基于上述两种方法用来研究材料局部强度的方法。A Nayebi等使用球状压痕技术,根据实验确定载荷与压痕位移曲线,来确定钢材的屈服应力和加工硬化指数[2,3]。类似的材料局部强度测定方法还有平面压头的硬度实验。D.A.LaVan从材料上切取袖珍试样,用拉伸实验测定材料的局部拉伸性能[4]。但是这两种方法的缺点就是需要在待测材料上预先取下一小块样本,这样本身就是对材料的破坏,而如果是用新的材料制作的部件或者工件的话,那么取下的部分会对工件本身的性能造成很大的损害[5,6]。所以,需要一种既可以测试材料的性能,又对材料的本身的破坏降到最小的办法。基于传统检测方法的上述不足,设计了本套检测系统。

1实验方法

检测系统是在双孔微剪切法的基础上[7],结合传感器和数据采集系统组成的。系统的结构图如图1所示。包括施力杆、载荷传感器、位移传感器、凸轮轴、电动机等主要部分构成。通过电动机带动凸轮轴,对施力杆施加载荷。载荷利用杠杆原理,把载荷施加在载荷传感器上,通过载荷传感器送入处理器处理和保存。同时带动刀头,对小孔桥施加载荷。刀头部分连接着位移传感器,通过位移传感器,采集到位移的变化量,送入处理器中处理和保存。

整套系统是以MSP430 F149单片机作为数据采集和处理的核心。系统的原理结构图如图2所示。

实验开始,通过F149的D/A端,向电动机输出一个线性增加的驱动电压信号,使电动机以恒定的速度变化率增加载荷,直到增加到电机的工作电压2 V,保持恒定电压输出。同时,分别与载荷传感器和位移传感器的信号输出端相连接的F149输入端A/D1和A/D2,获得来自于载荷传感器和位移传感器的电压信号,电压信号为0-5 V的直流电压。把所采集到的电压信号分别送入F149处理单元进行采集和保存,得到被测材料的检测数据和位移—时间曲线。本套采集系统的优势在于,在实验的过程中,可以实时地通过LCD液晶看到采集到的载荷(kg)和位移(mm)的实验数据,实现在现场对材料性能数据的获得与分析。所得到的数据和曲线,还可以通过串行口上传到PC机。使用专门的上位机软件,实现数据的上传,通过上位机软件对所获得的材料数据的深入分析,从而达到现场数据与软件图像分析相结合的优势,使操作人员可以方便地在工作现场进行材料性能的检测。

系统的流程图如图3所示。

把采集到的电压数据,通过换算公式,换算成相应载荷和位移值

Vx/Vmax=Px/Pmax, (1)

Vy /V′max = Lx /Lmax, (2)

式中Vx是载荷传感器电压测量值;Vmax是载荷传感器输出电压额定值,这里Vmax=5V;

Px是换算得到的应力;Pmax是载荷传感器的最大量程,这里Pmax=100 kg;. Vy是位移传感器电压测量值;V′max 是位移传感器输出电压额定值,这里V′max =5 V; Lx是换算得到的位移;Lmax是位移传感器的最大量程,这里Lmax=1 mm。

将所得数据代入式(1)和式(2) 进行计算,确定材料的性能。

2 实验结果

分别以所得到的载荷值为横坐标,位移值为纵坐标绘制出载荷—位移曲线,如图4所示。

分别对紫铜和6063铝合金,在室温下进行了3次的重复试验,测定了它们的屈服剪应力和最大剪应力。表1中分别给出了其测量结果及其均方根误差。可以看出,两种材料重复试验的均方根误差均小于4.7%。

取双孔微剪切试验的2种材料,每种材料分别在室温下做拉伸试验3次,以确定材料的屈服强度和抗拉强度。如表2所示。

图4是双孔微剪切试验的位移—时间曲线,图5是拉伸试验的名义应力—应变曲线。

两者都有明显的屈服点和最大载荷点。在屈服点处,双孔微剪切试验的屈服剪应力和拉伸试验的屈服强度存在着一定的关系。我们利用表2和表3的数据,在图6中,将每种材料各自的屈服剪应力和屈服强度的平均值图示在一起,横坐标为屈服剪应力,纵坐标为屈服强度。发现二种材料的试验数据处在同一条直线上,其直线斜率为2。也就是说,拉伸屈服应力是屈服剪应力的2倍。对于单轴拉伸试样,最大正应力发生在与载荷方向垂直的横截面上,而最大剪应力发生在与载荷方向成45°的斜截面上,且最大正应力在数值上约为最大剪应力的两倍。在双孔剪切试验中,最大剪应力正好处于与载荷方向平行的剪切面上.可见,在这两种试验方法中,材料发生屈服时的最大剪应力是相同。这说明在试验方法和数据的采集上,本套方案是完全可以反映材料自身的真实性质的。

3 结论

通过横向对比试验数据,可以看出,本采集系统和传统的拉伸机相比,在材料性能数据的采集上,是完全相同的。然而相比于体积庞大、能耗巨大的拉伸机,采用低功耗的MSP430单片机具有体积小,重量轻的优势。而且,可以随时更换工作场所,通过上传到PC机的数据,进行数据和曲线的分析。对于工作现场的适应性是目前任何传统方法无法达到的。

摘要：采用双孔微剪切法、传感器和MSP430F149单片机,快速方便地获得材料的屈服剪应力、最大剪应力的数据;并分析了材料局部强度的数据,其屈服应力平均值的分布趋势与硬度值基本相似。相比传统的材料检测方法,这种微创、简便、适用范围广的检测系统是材料性能检测研究的一种创新。在数据的处理方面,提出一种新的位移—时间曲线分析方法,较以往传统的分析方法更为准确、便捷。

关键词：双孔微剪切法,数据采集,微创,屈服剪应力,最大剪应力,位移-时间方法

参考文献

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[8]朱自勤.传感器与检测技术:北京:机械工业出版社,2005

[9]朱亮,陈剑虹.细晶粒钢热影响区软化焊接接头的力学性能.甘肃工业大学学报,2003;29(4):19—22

建筑工程材料性能检测论文 篇7

1 对桥面柔性防水材料性能进行研究

1.1 对防水材料抗剪性能的分析

根据我国桥面建设的发展现状, 由于利用沥青对桥面铺装, 桥面会经常出现一些松散是现象, 主要是因为在对桥面进行铺装的视乎, 桥面自身具有的抗剪强度是不够的。因此, 要采用在室内开展试验的方法, 这样才能够检测出桥面柔性防水材料具有的抗剪强度, 同时, 桥面柔性材料的抗剪强度会随着外界环境的变化而受到影响。

1.2 对防水材料粘性性能的分析

桥面柔性防水材料还具有粘性性能, 我们在桥面进行施工的过程中, 在使用沥青对桥面进行铺装的时候, 要控制施工材料的主要方法, 如果沥青材料不能够满足铺装时候的指标, 那么就要充分考虑桥面柔性防水材料的粘结性能, 同时桥面柔性防水材料的成分是不相同的, 其中的粘性的机理也是不相同的, 所以, 在进行铺装的时候, 铺装的温度也是不相同的。因此, 在桥面柔性防水材料性能方面, 应该对其粘结性能进行研究, 还要知道温度对防水材料的粘结性能的影响。

1.3 对防水材料不透水性能的分析

在桥面防水层上铺沥青的时候, 在使用压路机碾沥青混合料的时候, 可能会导致防水层在高温骨料的作用下产生较大的刺激, 在这种刺激下很容易使桥面产生破坏, 这样就会失去防水的效果, 于是在实验中检查出其具有不透水性能。对桥面柔性防水材料不透水性能进行分析, 同时也可以作为材料施工损伤性能的评价方法。

1.4 对防水材料的抗疲劳性能进行分析

通过对桥面柔性防水材料性能进行调查, 我们会发现桥面柔性防水材料有抗疲劳的性能, 这种性能能够保障桥面的稳定性, 在采用的过程中, 防水材料承受着桥面行驶车辆带来的压力, 经过车辆的不断碾压, 材料与上下层之间的粘度会出现很大的变化, 如果其中的粘度不能够达到相应的规定值, 这时防水层出现了滑动现象, 导致防水材料的主要功能受到严重影响, 同时降低沥青桥面的整体安全性和稳定性, 使桥面遭到严重的破坏。因此, 我们要注意桥面柔性防水材料是具有抗疲劳的性能, 在必要的时候, 要改善材料中的抗压的强度。同时要对桥面柔性防水材料的抗疲劳性能能够做到系统的分析。

2 桥面柔性防水材料性能指标的确定

在用沥青进行桥面铺装的时候, 由于沥青是一种粘度很大的材料, 其主要的性质和温有关系, 在实验中, 使用的材料都是沥青材料的一种。因此, 桥面柔性防水材料的具有剪切性能, 这与环境都有很大的关系。桥面柔性防水材料的剪切性能主要是由材料的厚度和剪切的速度决定的, 这些因素和材料的粘度形成了正比的关系。在进行施工的过程中, 我们会发现沥青是一种具有感温性的材料, 然而沥青对温度的敏感性是不相同的, 经过改变沥青的性能, 改变后的与之前的就会有很大的不同, 但是沥青材料会随着温度的不断升高而呈现的却是下降的趋势, 这样就会导致桥面柔性防水材料的抗剪性能会随着温度的增高而发生不断的下降现象。由于对桥面柔性防水材料的抗剪性能进行试验检测的时候, 要在材料处于最不利的情况下进行。因此, 要认真的对到检测的过程, 检测的过程当中要保证采用六十摄氏度的抗剪的强度。

桥面柔性防水层如果出现了病害, 那么主要原因就是防水材料和其中的主要结构之间的抗剪的强度是不足的, 因此, 评价桥面柔性防水材料的稳定性主要是要对桥面柔性防水材料的抗剪强度进行具体的分析, 防水材料具有的粘结性能要在各个结构中才能体现出来, 同时, 检测的结果是一个很好的参考值。

3 对桥面柔性防水材料检测技术进行分析

防水材料的功能, 能否得到有效的发挥, 一方面主要是取决于材料的技术性能, 另一方面主要取决于防水层的施工质量。对于施工非常差的防水层不能够保护混凝土梁体, 反而还会破坏桥面, 因此, 要采用先进的检测方法, 主要是对防水层施工进行有效的监控。

在我国现在还没有非常专业的检测桥面防水层的主要仪器, 在桥面施工过程中, 一些施工单位多数是按照防水材料的产品说明来进行施工的, 施工的工序主要是通过以往的经验进行判断的, 还不能够用指定的指标来衡量整个施工的质量, 为了解决桥面柔性防水材料性能指标的测试技术问题, 就要利用电动剪切仪测试技术, 这种技术能够检测出桥面柔性防水材料的主要性能, 同时, 根据其主要的性能, 然后进行施工。

4 结论

综上所述, 通过对我国桥面柔性防水材料性能指标与检测技术进行系统的分析, 我们才能够更好的对防水层施工现场的技术指标进行评价, 同时通过对施工过程进行监控, 可以避免很多的人力和物力上的浪费。通过研发适用于桥面防水层现场检测的试验仪器, 可以更好的进行检测。同时, 还要完善防水层的主要性能, 完善施工设备, 采用科学合理的方法, 实现防水材料的主要性能。

摘要：伴随着我国桥梁基础设施的建设与发展, 我国公路桥面建设的数量开始增多, 我国的交通路网逐渐形成, 交通量的增加, 使得我国的公路与桥面承受着巨大的压力, 同时受到了不同程度的损坏。在我国, 有些桥梁建设没有符合其主要的设计理念的要求, 桥面开始出现了裂缝、塌陷、等现象。这样就影响到桥面建设的安全性和稳定性, 同时桥面的来往车辆给桥面施加了很大的压力, 桥面的损坏, 不利于人们的日常出行, 给人们的生活造成了影响。因此, 本文对桥面柔性防水材料性能指标与检测技术进行系统的分析。

关键词：桥面,柔性防水材料,性能指标,检测技术

参考文献

[1]裴建中.桥面柔性防水材料技术性能研究[D].长安大学, 2001.

[2]张占军.水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装结构研究[D].长安大学, 2001.

建筑工程材料性能检测论文 篇8

1 材料和方法

1.1 异种猪松质骨材料的制备

取成年猪股骨下端的松质骨块 (10 m m×10m m×6 m m) , 不含软骨及皮质骨成分, 随机分为3组, 分组处理。

Ⅰ (对照组) :仅用蒸馏水反复冲洗去除松质骨内血液, 未作其他特殊处理, 冷冻干燥, 4℃下保存备用。

Ⅱ (常规材料组) :按常规方法制备脱细胞松质骨材料。

将60个骨块放入100 m L广口瓶中, 加入1∶1氯仿/甲醇液60 m L, 室温下震荡脱脂72 h, 每24 h更换一次提取液, 去除骨髓中的脂肪组织和基质中的脂蛋白成分。蒸馏水连续冲洗1 h后, 用含0.5%D ispase酶和1%Triton-X 100的0.05m ol/L Tris-H CL缓冲液联合作用 (p H 7.8) , 室温下震荡消化12 h, 蒸馏水反复冲洗, 将制备的脱细胞松质骨颗块冷冻干燥, 4℃下保存备用。

Ⅲ (超声材料组) :应用超声生物技术制备脱细胞松质骨材料。其制备过程与Ⅱ组相同, 但引入了超声生物技术, 缩短了制备时间。具体方法如下:

将60个骨块放入100 m L广口瓶中, 加入1∶1氯仿/甲醇液60 m L, 室温下震荡脱脂3h, 每小时更换一次提取液, 换液前进行超声处理, 超声波参数设定为:频率20 K H z、功率200 w、工作5 s、间隔5 s、工作60次, 去除骨髓中的脂肪组织和基质中的脂蛋白成分。用含0.5%D ispase酶和1%Triton-X 100的0.05 m ol/L Tris-H CL缓冲液联合作用 (p H 7.8) , 室温下震荡消化3 h, 每小时间断应用超声处理, 超声参数设定为:频率40 K H z、功率100 w、时间10m in, 超声处理3次后, 蒸馏水连续冲洗。将制备的脱细胞松质骨块冷冻干燥, 4℃下保存备用。

1.2 组织学观察

取上述制备的松质骨材料每组3颗, 共9颗, 10%福尔马林固定24 h, 15%ED TA脱钙48 h, 逐级脱水, 石蜡包埋, 切片 (片厚5μm) , 苏木素-伊红染色, 常规脱水、透明、封片, 光镜观察。

1.3 扫描电镜观察

取常规材料和超声材料各2例, 制作扫描电镜标本, 步骤如下: (1) PBS, p H 7.4, 冲洗标本; (2) 2.5%戊二醛+1%O s O 4固定30m in; (3) 经30%、50%、70%、90%、95%和100%乙醇, 每次15 m in, 逐级脱水; (4) 用导电胶将标本固定后喷金; (5) 置Q uanta 400FEG型扫描电镜下观察并摄片。

1.4 松质骨材料的抗压强度测定

取上述所制备材料, 每组挑选5块进行力学测定, 精确测量每个骨块长、宽、高度。将标本立于岛津电子万能试验机的加载平台上, 保持标本长轴 (即骨小梁排列方向) 与加载平台垂直, 骨块上下平面与加载平台平面平行, 对骨块施加垂直压缩力, 横梁移动速度为5 m m/m in, 载荷测量精度为1 N, 引伸计感应骨块纵向变形, 变形测量精度为0.005 m m, X Y函数记录仪记录载荷-变形曲线, 记录最大破坏载荷Fm ax, 计算骨块的强度极限。检测时保持试样湿润。

按公式σ0=Fm ax/A, 计算材料的强度极限。

式中Fm ax为最大破坏载荷 (N) ;A为骨块试样初始横截面积 (m m 2) ;σ0为材料强度极限 (M Pa) 。

2 结果

2.1 组织学检查

新鲜成年猪股骨下端松质骨呈深红色, 质地较软, 易于切割成所需要的规格、形态 (图1) 。新鲜松质小梁骨镜下呈网状结构 (图2) , 由数层平行排列的骨板和骨细胞构成薄板状结构, 骨细胞所占据的骨陷窝分布在骨板内和骨板间, 骨陷窝中骨细胞核清晰可见。骨小梁之间的骨髓腔充满血细胞、骨髓基质细胞及脂肪细胞等成分 (图3) 。

(10 mm×10 mm×6 mm)

常规处理可以有效去除髓腔中的血细胞和脂肪细胞等细胞成份, 但镜下仍可见部分脂肪网隔残留于髓腔, 有少量基质细胞附着于骨小梁表面, 骨陷窝中骨细胞核散在可见 (图4) 。

应用超声生物技术制备脱细胞松质骨材料外观呈白色蜂窝状多孔结构, 镜下观察到网状骨小梁结构完整、无破坏, 骨板间胶原纤维排列整齐, 与骨小梁的纵轴平行排列, 骨髓腔中血细胞、脂肪细胞去除彻底, 亦未见基质细胞残留, 椭圆形骨陷窝空虚, 未见骨细胞核及其它结构 (图5) 。

2.2 扫描电镜观测结果

与常规材料 (图6) 相似, 超声材料 (图7) 外观呈白色蜂窝状多孔结构, 扫描电子显微镜观察材料均保留有原骨组织网状孔隙系统, 表现为三维多孔结构, 孔径为 (327.6±31.1) μm, 空隙相互连通, 孔隙率为 (63.5±4.9) %, 具有骨组织工程支架材料结构特征。

2.3 松质骨材料的抗压强度

超声材料与常规材料的抗压强度分别为:9.74M pa、10.33 M pa, 接近于新鲜松质骨的抗压强度 (12.13 M pa) (附表, 图8) 。

3 讨论

骨肿廇、感染、创伤等常导致骨缺损, 解决这一问题的主要方法是骨移植, 其中自体骨移植是治疗骨缺损的有效手段, 是骨修复与替代治疗的金标准, 但自体骨移植以牺牲健康组织为代价, 必然会导致供骨区的附加损伤与某些并发症, 所获取的骨量有限, 难以满足儿童及大段骨缺损修复的需要;异体骨移植已多年应用于临床, 然而异体骨来源有限, 且存在免疫排异反应和携带病原体的危险, 增加了潜在的感染机会。而取自猪、牛等动物异种骨, 来源丰富, 价格低廉, 易于大量获取和加工贮存, 其形态、结构与组成类似于人体骨组织, 因此, 制备理想的异种骨材料有望最终解决骨移植来源不足这一临床难题。

自1668年V A N M EEK R EN[3,4]首次应用异种骨修复颅骨缺损以来, 异种骨一直是骨修复研究领域热衷于制备、改良、开发的植骨材料, 科研工作者尝试各种方法制备异种植骨材料, 例如高温煅烧、脱脂、脱钙、脱蛋白、深低温冷冻、γ射线辐照等。研究表明:煅烧松质骨具有良好的生物相容性[5], 并且其天然孔隙结构有利于细胞与血管长入, 但煅烧骨的主要矿物成分为羟基磷灰石 (H A P) , 在体内的降解性较差;脱钙骨基质具有成骨活性[6], 但由于只保留了细胞外基质中的有机成分, 在力学性能上难以达到修复负重部位缺损的要求。寻找一种既能确切有效去除异种骨移植抗原成分、又能保留其成骨活性和一定力学强度的制备方法, 是异种骨移植研究领域亟待解决的医学难题。

在众多的制备方法中, 通过生物化学方法制备的脱细胞骨基质材料, 保留了骨的无机成分和有机成分, 较好兼顾了材料的组织相容性、骨诱导性和生物力学性能, 展示了良好的应用前景[7,8], 但该方法存在材料制备周期较长、细胞成份难以彻底去除及有毒化学物质残留的缺陷, 成为了限制其临床应用的障碍。目前, 超声破碎细胞、超声洗涤等技术在生物研究领域得到了广泛应用[9], 显示了广阔的应用前景, 超声生物技术的发展为改良制备脱细胞骨基质材料提供了又一途径。

超声生物学是自然科学研究范畴内的一个热门学科, 超声生物技术是利用超声波引发的强烈振动、高速度、空化效应和搅拌作用来处理生物材料, 其中空化效应往往占有主导地位。当适宜频率和强度的超声波在液体中传播时, 液体中产生许多微小气泡, 暴露在超声场中的气泡在声波负压相迅速扩大, 随着正压相到来, 气泡先以惯性继续膨胀到最大半径, 然后被迅速压缩, 并瞬间突然崩溃闭合, 形成瞬态空化, 产生瞬时高温 (7 000~16 000 K, 与黑子辐射光谱接近) 、高压 (可达4 000 atm) 、强烈的冲击波和速度极快的激射流[10]。超声波细胞粉碎仪的工作原理正是基于超声波在液体中的空化作用, 以及强烈的振动与搅拌作用, 将细胞击碎。

近年来, 在提取中药有效成份的研究中发现, 应用超声生物技术可以提高细胞的破碎速度, 缩短破碎时间, 加速植物细胞内天然药用成分进入溶剂, 可极大地提高提取效率, 从而达到传统的机械或化学方法难于取得理想的效果[11], 将超声生物技术应用于异种松质骨材料的脱细胞处理, 同样可以缩短脱细胞时间, 提高脱细胞的效率, 有利于异种骨抗原物质的去除和有效成份的保留。

研究证明, 液体中气泡的共振半径R or与声波频率的平方成反比, 即声频越高, 气泡的共振半径越小。若气泡的初始半径R o>R or时, 气泡只作复杂的形变运动, 不会闭合;当气泡的初始半径R o

本实验程序应用超声细胞破碎仪和超声清洗机来破碎细胞、清除细胞碎片, 首先应用20 K H z的较低频率的超声, 对松质骨中的脂肪细胞、骨髓基质等细胞成分进行破碎, 随后进行40 K H z的超声处理, 以达到清除细胞碎片的目的。超声作用效果不仅取决于超声波的频率和强度, 而且与作用对象的物质结构及功能有关, 松质骨为疏松的多孔结构, 有利于超声波的传播。松质骨除了骨髓成分外, 其抗原主要分布于骨细胞和哈佛氏内皮细胞, 应用超声生物技术来处理异种松质骨材料, 其引发的超声空化效应所产生的强烈冲击波和速度极快的微射流, 能充分彻底破碎细胞, 并经超声的机械震动、乳化扩散、流体力学作用, 使细胞碎片及细胞内容物从松质骨孔道中进入溶质中, 从而快速、充分、彻底、有效去除抗原成份。

组织学及超微结构观察发现, 经上述处理的松质骨材料, 髓腔中血细胞、脂肪细胞、基质细胞已彻底清除, 骨小梁中骨陷窝空虚, 无骨细胞核及其它结构残留;超声等一系列的脱脂、脱细胞作用并没有引起骨小梁结构破坏, 骨基质的主要成分-胶原纤维羟基磷灰石复合体保留完整, 胶原纤维与骨小梁的纵轴平行排列, 无中断扭曲;其孔径大小及网孔率均适合细胞的粘附、生长及血管的再生。所制备的材料为三维多孔结构, 其力学强度接近正常松质骨, 符合骨组织工程支架材料结构特征。

建筑工程材料性能检测论文 篇9

目前我国危险化学品行业从业人员和应急救援人员防护服装的产品标准和配备标准尚不完善, 国内救援人员配备的大都是进口产品, 相关检测也多由国外的机构完成。进口产品的价格较为昂贵, 检测检验费用也非常高昂。这种状况, 制约了我国应急救援装备的配备水平, 也阻碍了相关产品的研究开发, 与国内安全生产发展现状很不适应。因此, 开发防护服装防化学品性能检测方法, 对于推动我国应急救援防护装备水平的发展, 乃至推动相关产业的发展, 都有着重要的意义。

目前, 美国、欧洲和ISO均有关于化学品防护服的标准体系。其内容涵盖了化学防护服对化学物质防护性能的系统实验方法、化学防护服标准和分类体系、化学防护服的选择使用和维护的标准及规定。

化学防护服对面料和服装整体结构的性能要求非常严格。其中的核心指标包括对有害化学物质的阻隔能力、物理机械性能和舒适性等。其中对有害化学物质的阻隔能力是化学防护服最重要的性能指标之一, 主要包括对各种化学物质的抗穿透性和抗渗透性。

渗透是指化学物质以分子的方式透过防护材料的现象。渗透包括化学品分子被材料吸附、在材料内的扩散以及从材料另一面的解吸过程。由于化学物质对防护服隔离层的渗透通常是肉眼不可见的, 所以渗透性的测试是最敏感的化学防护测试, 实现测试方法有一定的难度。本文采用PTC200型渗透测试池、蠕动泵、超滤装置和离子色谱分析仪, 构建了测试化学防护服渗透性能的装置, 并对多种防护服材料进行了渗透性测试。

1 实验

1.1 实验材料

化学防护服装面料, 其编号、材料及规格如表1所示。

1.2 实验设备

渗透测试池:PTC200, 美国Pesce Lab Sales, Inc生产;离子色谱分析仪:Professional IC 850+872, 瑞士Metrohm公司生产;蠕动泵BL100, 常州普瑞流体技术有限公司生产;织物厚度仪:LFY-205A/B, 精度0.02mm, 山东省纺织科学研究院仪器研究所生产。

PTC200渗透测试池如图1所示。1为测试室, 实验时在其中装满侵蚀性液体化学物质至刻度线处。2为TFE氟碳材料制作的具有高度耐腐蚀性和密封性能的密封圈, 可以确保整个装置用螺丝拧紧固定后各室中的液体不会泄漏。待测试样就夹持在两个密封圈之间, 密封圈中间有一个直径为50mm的圆形空间, 可以使被夹持的试样暴露在空间中, 接受侵蚀性化学液体的渗透。3为捕集室, 盛放用来捕集渗透通过服装材料的侵蚀性化学物质的介质。捕集室上方有三个孔道。测试过程中左右两个孔道用来插入蠕动泵泵管, 使得液体从一侧孔道流出后从另一个孔道流入, 实现捕集液体的循环流动。这样做的目的, 一方面可以保证取样和分析的均一, 另一方面也可以防止待测试样和捕集介质界面处出现渗透浓度边界层。本实验中捕集介质为超纯净水, 加入捕集室的超纯水为90ml。

捕集室位于中间的孔道, 插入超滤装置的吸液管和排液管, 在蠕动泵的作用下将捕集室中的液体吸入超滤装置。超滤装置中使用孔径为0.15μm的醋酸纤维超滤膜。在超滤装置中有75%的液体不能通过滤膜, 从超滤装置的另一个出口返回捕集室;另25%的液体穿透滤膜后进入色谱仪的六通阀, 从六通阀的另一出口流出后返回捕集室。在进样周期中, 六通阀中的液体会进入20μl定量环, 这部分液体与淋洗液混合后进入色谱柱分析。

本实验中使用的Professional IC 850离子色谱分析仪, 瑞士Metrohm (万通) 公司生产。该型仪器的特点是可以同时对阳离子和阴离子进行测试分析, 通过英蓝超滤 (在线超滤) 可以实现样品的在线前处理, 大大方便了检测分析的流程。

1.3 实验方案

(1) 渗透测试池

由于本装置主要用来测量96%浓硫酸和30%NaOH溶液对于防护服材料的渗透性, 所以捕集室中捕集介质采用超纯净水, 可以充分吸收渗透通过防护材料的化学物质。

(2) 淋洗液

Professional 850离子色谱分析仪, 测试阴离子 (SOundefined) 时选用Metrosep A Supp 5-100色谱柱, 故配制3.2mmol/l的Na2CO3和1mmol/l的NaHCO3溶液作为标准淋洗液;测试阳离子 (Na+) 则采用Metrosep C2-100色谱柱, 使用4mmol/l酒石酸和0.75mmol/l吡啶二羧酸溶液作为标准淋洗液。

(3) 抑制液

进行阴离子测试时, 化学抑制液采用5‰稀硫酸溶液和超纯净水。

(4) 测试路线

为了更好地模拟防护服装实际应用中的防护状况, 全面体现服装面料的防渗透性能, 对面料的渗透实验采取了开路测试和闭路测试两种方式。所谓开路测试, 是指捕集介质持续流过渗透测试池捕集室而不被重新使用和再循环的测试模式。闭路测试, 是指捕集介质质量固定的测试模式。基本测试原理如图2所示。

开路测试的装置配置如图3所示。在开路测试过程中, 插入捕集室一侧孔道的泵管输入新鲜的超纯净水, 另一侧泵管将捕集室中的液体抽出排放掉, 使其不再回到捕集室重新使用。进入捕集室和排出液体的速率均为20ml/min, 以保持捕集室中90ml液体体积不变。

闭路测试原理如下:测试过程中采用一根蠕动泵泵管, 从捕集室两侧孔道插入, 从一侧抽出的液体再从另一侧进入捕集室, 形成封闭环路, 保持捕集室液体总量基本不变, 只有每次进入色谱分析仪定量环的20μl液体损失。这样做的目的是为了保证捕集室中的液体流动, 使得其中的成份均匀分布。也可以通过对捕集室中的液体进行搅拌来达到这一目的。

按照新制订的国家标准《防护服装化学品渗透试验方法》, 闭路测试系统必须满足以下要求:

——样品在进一步取样前被收回、分析和更换;

——间歇取出的样品量相对于总量来讲微不足道;

——没有任何样品移除的情况下测量了捕集室内的测试化学品的浓度。

在本文的实验中, 进行闭路测试时测试池捕集室是封闭的, 依靠蠕动泵制造捕集液体的循环, 而且所使用的Professional IC 850离子色谱仪进样定量环只有20μl, 每次进样损失的样品量相比于捕集液体的总体积来说微不足道, 剩余的液体重新回到测试池参加进一步的吸收和分析, 除进入色谱柱分析的部分外无损失, 完全满足上述测试条件。

测试程序

(1) 实验用防护服面料剪裁成直径6cm的圆形试样。实验前首先将防护服试样在温度为20±2℃和相对湿度为65±2%条件下放置24h, 进行调湿。测量样品的厚度, 称量样品的每平方米质量。

(2) 试样1-6用于浓硫酸的开路渗透测试;试样7-12用于NaOH溶液的闭路测试。将试样夹入两片TFE夹片之间, 然后将夹片固定在捕集室和测试室之间, 将铝制法兰上的固定螺丝拧紧, 使整个测试池固定。将捕集介质超纯净水90ml加入捕集室中, 另一侧测试室则加入待测化学物质。将捕集室双侧孔道与蠕动泵泵管连接, 控制流速为20ml/min。闭路测试时利用蠕动泵使捕集室内的液体持续流动, 以保证取样和分析的均一, 并防止待测试样和捕集介质界面处出现渗透浓度边界层;开路测试时利用蠕动泵的运转使得捕集室中的水不断得到更新。

(3) 利用该型仪器 (Professional 850离子色谱仪) 的序列样品测试功能 (Determination Series) , 编制自动测试程序对捕集室中的液体重复取样测试。进行阴离子检测时, 考虑到使用上述标准浓度淋洗液时, 各种常见阴离子在色谱柱中保留时间最长一般不超过15分钟, 故设定每个样品每次测试时间为15分钟, 进样时间为2分钟, 故每个实验周期为17分钟;进行阳离子测试时, 使用上述标准浓度淋洗液, 各种常见阳离子在色谱柱中保留时间最长一般不超过14分钟, 故设定每个样品每次测试时间为14分钟, 进样时间为2分钟, 故每个实验周期为16分钟。

(4) 所使用的液态化学物质分别为30%的NaOH和96%的H2SO4溶液。在将液态化学物质加入测试室之前, 打开仪器和蠕动泵, 离子色谱分析仪即开始取样分析, 以确定基值, 便于随后分析数据的比较。然后迅速将液态化学品加入渗透测试池的测试室至装填刻度线, 在添加化学品的同时开始计时。测试进行期间环境温度为22℃。

实验开始后利用离子色谱仪自身配置的蠕动泵从捕集室中抽取液体, 首先进入超滤装置。经过滤后有25%左右的液体进入离子色谱仪的六通阀, 在采样周期中会进入样品定量环 (20μl) , 其他时间不会进入定量环, 而是经Professional IC872上另外一个蠕动泵驱动, 重新回到测试池的捕集室。在采样周期结束后, 由高压泵泵出的淋洗液经过滤和脉冲减荡后进入定量环, 与定量环中的样品会合并进入色谱柱进行分析。

开机后仪器自动重复测试, 每个样品的测试时间最长为8～9小时。

2 结果与讨论

2.1 检测结果及结论

化学防护服的防渗透性能常以透过 (breakthrough) 时间和渗透率 (或渗透量) 表示。透过时间是指化学物质分子从防护材料的一侧渗透到另一侧的时间。新制订的国家标准《防护服装化学品渗透试验方法》中, 定义“标准透过时间” (normalized breakthrough detection time) 为:化学品渗透率 (开路测试) 或渗透量 (闭路测试) 达到标准渗透率 (或渗透量) 的时间。而渗透率和渗透量的定义如下:

服装面料在持续或间歇接触化学品的状态下在单位时间内穿过单位面积防护服材料的量, 用渗透率 (permeation rate) 来表示。计算公式如下:

undefined

其中, φi是时间为ti时的渗透率, μg/ (cm2omin) ;ci是在时间ti时的浓度, μg/l;qV为新鲜捕集介质通过测试池的流速, l/min;A是材料试样的接触面积, cm2。新国家标准将开路渗透测试中标准透过时间的渗透率参考值确定为1.0μg/ (cm2·min) 。

闭路测试时, 可以测试化学品在给定时间内穿过防护服材料的量, 用渗透量 (permeation mass) 来表示, 其计算公式如下:

undefined

其中, ρAi为ti时刻渗透的累计量, μg/cm2;ci是在时间ti时的浓度, μg/l;Vtot是捕集介质的总体积, l。A是材料试样的接触面积, cm2。新国家标准中, 将闭路渗透测试中标准透过时间的渗透量参考值设定为2.5μg/cm2。

新制订的国家标准要求渗透测试至少应该进行8小时。如果没有特别说明持续时间, 那么测试持续时间应当与被测防护服的应用背景相适应。

本次实验的测试结果如图5和图6所示。

在图5和图6中, 纵坐标为1.0μg/ (cm2·min) 和2.5μg/cm2处分别划了一条虚线, 各测试曲线与虚线相交处对应的横坐标即为该试样的标准透过时间。

从图5中显示的结果中可以看出, 在针对浓硫酸的开路测试中, 所有试样的标准渗透时间均在300分钟以上。按照新制订的国家标准《防护服装化学防护服》, 其渗透性能分级均在5级以上。其中试样1呈现“稳定状态”渗透类型, 这是一种典型的渗透现象;试样2、3和5在渗透进行到一定程度后, 材料结构发生改变, 其中试样3因材料结构改变导致渗透率有所提高, 而试样2和试样5则因结构改变而渗透率降低。试样4和试样6为厚重的复合橡胶材料, 经长时间实验后, 仅有试样4的渗透率有所增加, 试样6基本无法渗透, 具备良好的防护性能。

图6显示的针对30%NaOH溶液的渗透实验结果中, 除试样10、12外各试样均显示接近“稳定状态”渗透类型, 即渗透量达到一定程度后不再明显增加, 材料渗透性能趋于稳定。试样12为厚重的复合橡胶, 难以被NaOH溶液渗透。试样10为多层复合膜, 具有较好的防渗透性能, 在规定时间内只能测到较小的渗透量 (最大1.21μg/cm2) , 不能达到标准渗透量。其余试样7、8和9标准渗透时间均在350分钟以上, 渗透性能分级均为5级以上;试样11为较轻薄的复合膜材料, 标准渗透时间在250分钟左右, 接近5级, 是该组试样中性能较差的一种。

2.2 本检测方法的意义

使用化学防护服是为了防止穿着者的皮肤直接接触各种不同形态的危险品。今天, 人们在生产、生活中使用或者可能接触到的化学危险品已经达到数百万种!而各种化学物质对于人体的危害机理和危害程度都不尽相同。目前, 科技界对大多数危险品与人类皮肤直接接触后的毒副作用了解得不是很充分。有些物质危害性很强很明显, 而有些物质侵入人体在短时间内可能没有明显的影响, 但时间长了就会有累积效果或协同效果, 从而使在污染的环境中工作的人中毒甚至死亡, 因此有必要提供充分的防护。但是, 目前还没有一种防护服能够阻挡所有类型的有毒化学物质。

危害性化学物质对防护服装面料的渗透包含以下过程[1]: (1) 化学物质分子在聚合物表面的吸附; (2) 化学物质分子溶入聚合物基体 (主要是非晶区内) ; (3) 由于分子运动形成的浓度梯度, 化学物质分子在防护服的阻隔层中沿着该浓度梯度由表及里扩散通过聚合物; (4) 化学物质分子通过聚合物后, 在另一表面解吸而扩散进入服装内部[2]。

由于化学防护服的隔离层通常是由高分子聚合物材料 (橡胶或膜材料) 构成的, 聚合物运动单元的多重性及高聚物的蠕变性, 使聚合物本质上是可渗透的。其渗透性取决于透过物的种类、聚合物的结构以及聚合物与透过物的相互作用[3]。

按照美国消防协会NFPA标准, 要求高等级防护服根据ASTMF 739在连续接触条件下进行测试[4]。欧盟标准中也有类似的检测方法[5], 但是, 按照ASTM F 739中的方法比EN 369的方法灵敏度高10倍, 美标要求在60分钟测试时间内, 被测试防护服的化学物质最大渗透率不能超过0.1μg/cm2·min;欧盟标准中只要求被测试的防护服在10分钟内化学物质最大渗透率不能超过1.0μg/cm2·min即可[6]。

关于渗透性能测试所采用的标准化学品, 美国材料与试验协会标准ASTM F 1001 (关于防护服装材料评估用化学试剂的选择) 确定了在防护服材料评价中所使用的化学物质种类列表。这个列表中包含了种类繁多的具有代表性的化学品种类和性能, 目的在于对防护服的防护性能测试实验提供指导, 向实验者和使用者提供具有代表性的化学品, 以便于使用尽可能少的测试物质就可以帮助他们筛选新的材料。在这个标准中, 所推荐使用的化学品包括15种液态化学品和6种气态化学品[7]。ISO6529在附录A中也列出了用于化学防护服防化学性能测试的化学品[8]。两者在种类上稍有出入, ASTM F1001比ISO6529附录A要多。两者的比较结果见表2。

表3中所列的化学物质, 可以为测试防护服装的防化学性能提供可靠的参考。尽管如此, 表2中所列化学品不能代表所有的化学物质, 其它化学物质, 特别是那些为制造商或者用户所关心的物质, 也应该根据实际需要进行选择, 用来检验化学防护服。

在新制订的国家标准《防护服装化学防护服》中列出了对防护服的渗透性能测试用化学品名单, 这个名单与ISO 6529中的名单内容基本一致。这个名单比ASTM标准中所列的品种要少, 主要是综合考虑我国的实际情况。

按照新制订的国家标准, 渗透性能分级标准如表3所示。

新制订的国家标准中, 将化学防护服根据其面料的化学防护性能以及化学防护服的整体防护性能, 按表4分类。

新标准规定, 气密型防护服-ET和非气密型防护服-ET的面料至少应选择标准列出的15种化学品进行测试, 渗透性能不低于3级。其它各型服装也有相应的检测要求。

目前渗透性能的测试方法包括ISO6529、EN369和ASTM F739中提到的测试方法。三大标准体系中对于防护材料的防渗透性能测试方法的基本原理相同, 即通过测定渗透透过时间来评价防护面料防护性能的优劣。具体方法是将待检测材料夹在两个室之间, 一个室中装满化学物质, 另一个室中装的是液态或气态收集介质, 这种介质可以充分吸收渗透通过待测防护材料的化学物质而不会影响渗透过程。该室接分析仪, 通过检测该室中所收集到的化学物质, 可以测出化学品的透过时间、标准透过时间及其渗透率 (渗透量) , 最后通过这些数据来评价防护服材料的渗透性能。本研究所开发的离子色谱分析系统, 正是基于这一原理。

对于丙酮、乙腈、二硫化碳、二氯甲烷、二乙胺、乙酸乙酯、正己烷、甲醇、四氢呋喃、甲苯等, 采用气相色谱分析法来检测服装面料的渗透情况 (利用同样的测试装置, 采用PTC200渗透测试池, 捕集室中采用空气作为载气, 吸收渗透通过防护服材料的气体, 送入气相色谱分析仪分析) 。而对于氢氧化钠、硫酸等无机物质, 由于理想的捕集介质为液体, 则必须采用离子色谱分析法。这正是本研究开发离子色谱分析装置用于防护服装材料防强酸强碱渗透性能的意义之所在。

实验结果表明, 本研究所开发的离子色谱分析系统可以很好地实现化学防护服装材料对于无机强酸和强碱渗透性能的测试, 具有方便、严谨的特点, 能够较为准确地反映服装材料对于这类物质的防御性能。在目前新修订的国家标准即将颁布实施的情况下, 本系统的研究开发, 为规范我们国家化学防护服装及相关产品防护性能检测方式, 提高检测结果的准确度和一致性, 以便在此基础上增强我国化学防护产品的装备水平, 强化相关防护产品的研发手段, 具有重要的意义。

摘要：渗透性能是化学防护服最重要的防护性能指标之一。本文采用PTC200型渗透测试池、蠕动泵、超滤装置和离子色谱分析仪, 构建了测试化学防护服渗透性能的装置, 并利用该装置对一系列化学防护服面料对浓硫酸和NaOH溶液的渗透性能进行了检测。结果表明, 利用该装置可以方便准确地实现服装面料渗透性能测试, 是一种具有重要应用价值的检测方法。该方法的开发为规范我们国家化学防护服装及相关产品防护性能检测方式, 提高检测结果的准确度和一致性, 具有重要的意义。

关键词：化学防护服,离子色谱分析仪,渗透性能,检测方法,渗透测试池

参考文献

[1]金郡潮.解析化学防护服防护性能的重要指标———穿透性和渗透性.中国个体防护装备, 2005 (6) :26Jin Jun-chao.Analysis on the performance of protective clothing against chemical material———penetration and permeation, China Personal Protective Equipment, 2005 (6) :26.

[2]陈绪煌, 李纯清.聚丙烯/丁基橡胶共混体系对溶剂阻隔性的研究.塑料科技, 2006, 34 (4) :42～44Chen Xu-huang, Li Chun-qing.Study on Barrier Proper-ties of IPP/IIR Blend System for Solvent, Plastics Science and Technology, 2006, 34 (4) :42～44.

[3]朱华, 李双会, 赵阳, 田军, 董慧君, 王瑜.工业用化学防护服概述.上海纺织科技, 2007, 35 (11) :2Zhu Hua, Li Shuang-hui, Zhao Yang, Tian Jun, Dong Hui-jun, Wang Yu.Summary of chemical industrial use protective clothing, Shanghai Textile Science&Technolo-gy, 2007, 35 (11) :2

[4]ASTM F739-99a, Standard test method for resistance of protective clothing materials to permeation by liquids or gases under conditions of continuous contact.

[5]EN369, Protective clothing-protection against liquid chem-icals-test method:resistance of materials to permeation by liquids

[6]赵洋.美国和欧洲消防防化服技术标准之比较.消防技术与产品信息, 2004 (5) :44～46

[7]ASTM F1001-99a, Standard guide for selection of chemi-cals to evaluate protective clothing materials.

浅谈建筑工程材料质量检测的措施 篇10

关键词：建筑工程材料 检测 措施

建筑材料是建筑工程的核心，其质量的优劣直接影响整个建筑工程质量的好坏。因此，把好材料关尤为重要，这就需要重视材料质量的检测工作。通过科学的检测，才能准确的鉴定建筑材料合格与否，能否适用于建筑工程中，从而保障建筑工程的质量。

1、建筑材料质量的检测

1.1取样检测。

①材料性能的检测报告是通过对所取材料样品进行检测得出的，检测报告得出的数据准确与否就在于样品的取用是否规范。因此，要科学、规范的取样，以保证相关检测人员能准确的检测出材料的性能，并做出正确科学的检测报告。

②代表性取样是进行检测的关键环节，取样量过少或取样部位、取样方法的偏差，都会造成检测的误差，从而影响整个材料的质量检测。因此，取样的过程中还要取用有代表性的样品，这就需要从数量、取样方法等方面严格按照相关规定进行取样。一般情况都是从同一批材料中的不同部位进行抽取一定数量的样品（钢材必须从规定部位抽取）。然而，在真正的实践检测过程中，都存在着抽取的样品没有代表性或取样数量没达到标准、取样方法不符合规范等的不良现象。故材料抽取样关一定要加强。

1.2环境温度与湿度。环境中的温度和湿度是影响材料检测的重要因素。因此，要严格按照养护标准和检测标准进行养护和测试，这样才能得出具有可比性的检测结果。例如，采用标准养护的试件，应在温度为20±5℃的环境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。拆模后应立即放人温度为20±2“c，相对湿度为95%以上的标准养护室中养护。

1.3加荷速度。由于快速的加荷速度和荷载，在常温条件下对水泥材料进行性能测试时，测试出的材料强度值就会高出材料本身的强度值。但在进行芯样混凝土等试件的抗压强度测试时，常温下的加荷速度的快慢对测定结果却不同。例如，在进行混凝土试件抗压实验时，就可以发现，加荷速度过快，材料裂纹扩展的速度就慢于荷载增加的速度，从而应使得测得的强度值偏高。故要严格按照材料标准和正确的操作程序进行加荷速度，并在标准范围内取最低值。

1.4试件尺寸及精度。试件必须要按照标准的尺寸和精度进行材料力学性能测试。例如，混凝土抗压强度试件的试件标准为边长150mm的正方体。若尺寸和形状都在要求范围之内，这就说明了该试件为标准的试件，混凝土抗压强度值会受到其试件的精度高低的影响检测结果。例如，因为不够平整引起偏心受压从而导致由强度会下降5%左右。

1.5检测误差。检测结果会受操作人员的熟练程度、材料的匀质性、设备仪器、环境条件等因素的影响，因其因素差异，都会造成检测出现误差。因此，要严格按规范、标准、规程规定进行检测。一般造成检测误差有3种情况：①平行检测误差，就是用同种方法同种仪器对同一样品进行分段式样检测时，得出的结果会有误差。它偏重于材料的匀质性，在相关的规定里一般不允许有这样的误差；②同组试件之间的误差，它主要是考虑操作人员的熟练程度的差异，并有一定的误差范围；③再现性误差或对比检测误差，此误差是在用不同设备对同一材料、同一样品进行检测时所得出的误差。该误差是对所有影响到检测结果的因素进行考虑，其也有允许误差，并规定误差范围在3种误差中是最大的。

1.6数据处理。因受各种因素的影响，在进行同组试件测试时得出的数据结果离散性较大。因此，只有对材料的测试结果规定标准的取舍要求才能保证测试结果的准确性。例如，在对水泥胶砂进行强度抗压、抗折测试时有3种情况：①如果在三个强度值中的其中一个超过了平均值±10%的需要去掉该超出值，将剩余两项强度值取平均数来作为最后的测试结果；②如果在三者中有两项两个强度值超过平均值的±l0%，这时就以剩下的一项作为测试结果；③如果三项测定值都超过平均值的±10%，这时就需要进行重新检验。在对混凝土和砂浆的抗压试件强度测试时其平均值的计算都有不同的取值方法。但需要注意的是，两者的计算方法不是简单的相加，其计算后的数据要按照CB/T8170　-　1987的修約的方法来进行，尾数按照四舍五入单双法进位，还须保留数据的位数。由于测试结果在进行测试过程中有时会出现比预期值要高或过低，即便是在对同组试件，其得出的数据也会相差很大，或是在对同试件进行各项性能指标测试时也会出现相互矛盾等现象。因此，在数据的处理上要认真对待，找出出现不良现象的原因，并及时进行再次测试。

2、提高措施

2.1严守建筑材料三证关，加强对材料的检验是保证材料质量的重要环节。制定和完善各项设计标准和检测标准是检验的重要保障。故用于建筑工程所需的材料、设备等必须要符合符合国家技术标准或设计要求，并有相应的中文质量合格证明文件、规格、型号及性能检测报告。这些材料、设备在进场验收时，一定要经过监理工程师的严格审查。实行生产许可证和安全认证的制度的产品，要有许可证编号和安全认证标志，在选购这样的产品前需对产品的生产许可证及安全认证标志原件进行检查，以为防止伪造产品。在进行招标或采购时，产品样品、投标书、合同等重要文件资料有要专人保管，同时甲方工地代表或监理工程师也要要全面掌握这些资料内容，当材料到达施工现场时要按照该资料进行检查，检查产品的型号、规格、性能指标、产地、数量，外观质量，严禁接收不达标的材料。在较为重要的设备、仪器验收时也需要甲方去现场检查监督生产过程。因为这项工作是甲方最容易忽视的环节，如果建设单位材料管理部门或相关部门在进行整个操作过程并没有及时向监理工程师上报，也没有给该监理工程师相关的复印资料，或是当货到现场后没有及时通知监理工程师来进行检测验收，而是由材料部门或工地未经标准验收方式直接接收该材料，这样的不良现象都会造成问题材料的出现。因此，一定要严守验收环节，才能首要保证工程质量。

建筑工程材料性能检测论文 篇11

关键词：建筑外窗,物理性能,检测

1建筑外窗的抗风压性能

1.1抗风压性能是指关闭着的外窗在风压作用下, 发生损坏和功能障碍的能力, 并以主要受力杆件的相对挠度进行评价。边框是指满足功能要求和连接要求的, 对型材的惯性矩要求不高。对于组合拼装的窗, 拼樘料一般是比较关键的受力杆件, 需要重点进行强度和刚度验算, 以满足其功能要求。

1.2在外窗物理三性中, 抗风压性能是最重要的, 它关系居民的生命财产安全。现在的门窗主要以铝合金和塑钢为主, 铝合金门窗的刚度和强度都较高, 因此只要将铝型材的挺料和拼樘料尺寸加大或将型材壁厚加厚, 就能满足抗风压的需要。在铝合金门《GB T8478-2008》中, 对型材的最小实测壁厚已作了修改, 由原来的1.4mm增至2.0mm;铝合金窗《GB/T8479-2008》标准中型材的最小实测壁厚也由1.2mm增至1.4mm。而塑钢窗的抗风压性能大大低于铝合金窗, 由于塑料型材的弹性模量低, 必须在型材的内腔合理配置增强型钢, 才能保证门窗框扇具有一定的刚度和强度, 满足门窗的抗风压要求。

1.3笔者在检测和工程中发现, 增强型钢在计算、选用和安装时存在许多问题, 有的型材特别是扇梃型腔结构不甚合理;有的增强型钢与型材内腔配合不紧密, 有的紧固不牢, 起不到增强作用。对于尺寸大、使用高度高、风压要求高的门窗, 可通过增加增型钢厚度和改进增强型钢结构的方法, 提高增强型钢惯性矩以满足抗风压要求。对于有特殊要求和特大尺寸的门窗, 可采用在扇立梃中增加辅助增强型钢的方法, 满足和提高抗风压性能要求。另外, 增强型钢在型材内腔中与内壁配合的紧密程度, 对型材构件的抗弯性能有着直接的影响。增强型钢的外形尺寸与型材内腔尺寸完全一致时, 型材才能与增强型钢一起发挥作用。

1.4为了保证可靠充分地发挥增强型钢的增强作用, 除了内腔与外形配合合理外, 还必须牢靠的结合在一起, 即增强型钢的坚固必须采用大头自攻螺钉或放垫圈的自攻螺钉。许多厂商采用沉头螺钉或普通的半圆头螺钉, 在反复受力时易松动, 使紧固作用大大降低。增强型钢不得断开, 对于十字和T字型部位的焊接, 增强型钢应在型材焊接熔化后对接压紧时插入。绝对不能在增强型钢上切割V型口, 或将增强型钢锯为几段, 分头插入, 这样几乎起不到增强效果。

1.5平开窗扇的抗风压性能主要取决于五金配件的质量及其连接, 因此选择合适的优质配件是提高窗扇抗风压性能的关键。其次, 五金配件安装应齐全、规范、牢靠, 位置准确, 安装后门窗外形美观、开窗灵活方面, 不得有变形阻碍和碰撞。对于强度数据缺乏的配件, 最好直接做强度试验确定其承载力, 然后再按试验结果采用。

1.6推拉窗窗扇的抗风压性能主要在于型材的设计, 最关键的是上下滑道设计, 上滑道应在保证窗扇便于安装和拆卸同时, 重点保证窗扇在受风压变型时不至于滑脱。这就要求型材和窗扇要有足够的搭接量。另外, 上滑道应有足够的抗扭和抗局部变形的能力。下滑道的导轨应高一些, 使得窗扇尽量卡在导轨上, 利用型材槽口承受水平荷载, 避免用滑轮承受。

1.7选择合乎要求的五金配件, 固定配件所用的螺丝应采用不锈钢材质, 固定螺丝部位的型材应有一定厚度等。这些对保证窗的结构安全, 延长窗的使用寿命都非常重要。

2建筑外窗气密性能

2.1外窗作为围护结构, 其抗空气渗透非常重要。气密性能是指外窗在关闭状态下, 阻止空气渗透的能力。衡量气密性能的指标是以标准状态下, 窗内外压力差为10Pa时单位缝长空气渗透量和单位面积空气渗透量来作为评价指标。气密性能的好坏主要与框扇之间的密封程度有关, 即框扇之间缝隙大小。外窗的固定部分和玻璃镶嵌, 密封主要有湿密封和干密封两种。一般来说, 室外采用密封胶进行湿密封比较合适, 这样可提高密封的可靠性。型材与型材之间的缝隙最好采用中性硅酮胶密封, 而不可采用普通的玻璃胶, 因为玻璃胶不能和铝型材很可靠的粘结。

2.2平开窗所用的胶条应该是有良好的弹性、拉伸性、热稳定性、耐腐蚀性、不易龟化, 不易产生永久变形, 并且要易压缩、耐久性好的产品。由于胶条密封需要有一定的压缩量, 因而需要五金配件在关窗时产生均匀的压缩力, 这就需要型材与五金件配合良好, 五金件安装的位置要正确。

2.3推拉窗由于需要很好的滑动, 因而大量采用密封毛条作为密封材料。建筑门窗用密封毛条应采用丙纶纤维异性长丝, 并经紫外线稳定性处理和硅化处理。非硅化毛条长期使用或遇水后, 倒伏严重, 漏风漏水, 硅化毛条遇水后仍完好如初, 几乎不影响密封效果。建议选用硅化毛条, 平板加片型毛条效果更佳。毛条的规格应适宜, 应根据型材的配合间隙来选择, 一般应有1-2mm的压缩量。对于要求空气渗透量小的建筑, 应该使用中间带胶片的密封毛条, 由于窗扇的毛条一般来说很难连续, 因而窗扇的上下端总会留下一些空隙, 而这些空隙是造成推拉窗密封性能差的主要原因。

3建筑外窗水密性能

3.1外窗作为围护结构, 其防雨渗漏能力至关重要。水密性能是指关闭着的外窗在风雨同时作用下阻止雨水渗透的能力。衡量水密性能的指标为外窗不失去阻止雨水严重渗漏能力的最高风压。

3.2为了提高外窗的雨水渗漏性能, 应从渗漏的原因着手。首先应尽量减少孔隙, 二是遮挡雨水使之不浸湿缝隙, 三是减小被浸湿缝隙处的风压差。

3.3减少孔隙是最常用的方法。首先在型材设计时应设计专用的拼樘料, 尽量减少型材的拼缝, 型材之间的平行拼缝应留有胶缝并且最好采用中性硅酮胶密封, 而不可采用普通的玻璃胶, 型材的垂直拼缝应采用专用的密封材料。对于玻璃镶嵌部位, 室外采用密封胶进行湿密封, 避免窗扇因经常开关而变形。

3.4窗扇是活动的, 密封良好是防雨水渗漏的首要条件, 窗扇与窗框的尺寸配合是密封良好的前提。窗扇的尺寸必须保证密封材料有足够的搭接量和形成一定的压缩比例, 使得密封材料充分发挥作用。

3.5窗扇和窗框之间没有空隙是很难做到的, 只要有一点空隙, 雨水照样可以渗入。所以, 平开窗、推拉窗应另外分别采取一些防雨水渗漏的措施, 可以在外侧密封层下部开设适当数量的排水透气孔, 内侧密封层作严格的密封处理。对于推拉窗, 提高室内挡水板的高度是比较有效的方法。在提高挡水板高度的同时, 做好排水也非常重要, 应该让下滑道上的积水能尽量迅速通畅地流到室外。

3.6建筑外窗是非常重要的围护结构, 其物理性能的好坏直接影响建筑的能耗和内部环境质量, 所以在材料选择、检测、施工等诸

参考文献

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[3].GB/T8478-2008, 铝合金门窗, 2008

[4].GB/T/20909-2007, 钢门窗, 2007

[5].GB/T7106-2008, 建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法, 2008