第二章建筑材料测试基本知识2

第二章建筑材料测试基本知识•质量管理体系•建筑材料常用技术标准•建筑材料检测的取样及试样处理•仪器及量测方法•检验数据处理•检验报告2.1质量管理体系一、定义ISO8402：1994规定质量管理体系定义：为实施质量管理的组织结构、程序、职责、过程和资源，这一整体构成质量管理体系。包含硬件和软件两部分。通过质量管理体系的合格实验室要具备的条件包括：必要的符合要求的仪器设备实验场地及办公设施合格的检测人员二、质量管理体系的特性•系统性：实验室建立的质量管理体系是为实施质量管理，质量检测过程中的各个方面综合起来的完整体系。•全面性：质量管理体系的建立，应对质量检测等各个方面进行有效的控制。对检验过程直至检验报告的完成进行全过程、全要素、全方位的控制。•有效性：质量管理体系的建立，应能减少、消除和预防质量缺陷的产生，使各项检测工作都处于受控状态。•适应性：质量管理体系能随环境变化和体系的发展进行修订补充，以适应变化的需求。•按标准化的对象分为三类2.2建筑材料常用标准技术标准管理标准工作标准•按执行程度分为二类：强制性标准和推荐性标准。•实施标准化的目的和作用产品系列化，使产品品种得到合理发展，保证产品的可靠性和互换性，如不同厂家生产螺丝和螺母，生产同标号的水泥等。通过生产技术、试验方法等各类标准统一生产和工作的程序和要求，保证每项工作的质量。通过安全、卫生、环境保护等标准，减少疾病和事故的发生，有效保障人身健康和安全。通过标准传播技术信息，加速新技术和成果的应用和推广。促使企业实施标准，提高和发展企业的科学管理水平。•对于建材生产企业必须按照标准生产，并控制产品质量。•建筑材料使用部门必须按照标准选用、设计和施工，并按标准验收。建筑材料技术标准分类国际标准化组织地方标准DB地方标准企业标准QB企业标准建筑工程国家标准建设部行业标准国家建材行业标准冶金部标准工程建设标准化委员会协会标准GBJJGJ/JGJCYBCECS行业标准国家强制性标准国家推荐性标准GBGB/T国家标准制定标准的企业InternationalOrganizationforStandardizationISO国际标准管理机构表示内容代号标准种类国家标准化管理委员会国务院有关行政主管部门行业协会等各省、市、县政府部门•ISO标准表示方法：•ISO+标准号+[—+标准号](可有可无)+冒号+发布年号+标准名称ISO9000－1：1994《*****》标准名称：*******标准代号：ISO族标准编号：9000标准编号：1修订年份：1994年•国家标准表示方法：各级标准均有相应的代号，其表示方法由标准代号、编号（发布顺序号）、修订年份和标准名称组成。GB/T5101－1998《烧结普通砖》标准名称：烧结普通砖标准代号：GB推荐标准：T编号：5101修订年份：1998年•工程中可能涉及到的其他国外技术标准：•美国材料试验学会标准，代号为ASTM；•日本工业标准，代号为JIS；•德国工业标准，代号为DIN；•英国标准，代号为BS；•法国标准，代号为NF。※注意：工程中使用的建筑材料除必须满足产品标准（生产标准，验收标准）外，还需满足有关的设计规范、施工规范及验收规范（或规程）等。•取样的一般规定：所抽取的样本的特性应当对材料总体特征具有代表性，以保证所得到的试验结果有代表性。•取样方法简单随机抽取-使总体中的每个个体被抽取的机会均等。周期系统抽取-按生产顺序或运输顺序每隔若干个个体进行抽取。分层抽取-从一个可以分成若干层的总体中，在不同层中抽取个体作为样本。2.3建筑材料检验的取样及试样处理整群抽取-将总体分为许多群，随机抽取若干群作为样本。多级抽取-事先规定若干级单位，上一级抽样单位大，下一级抽样单位小，下一级样本是从上一级样本中抽取的。•试样处理：如不同规格试样处理，烘干，加工，砌筑等。砂、石的四分法取样：将所取样品置于平板上在潮湿状态下拌和均匀，并堆成圆饼，然后沿互相垂直的两条直径吧圆饼分成大致相等的四份，取齐对角线的两份重新拌匀，再堆成圆饼，重复上述过程，直至把样品缩分到检验所需量。抽样检验就是通过一个样本来判断总体是否合格。选取试样是材料测试的第一个环节，抽样方法的正确与否直接关系到所检验材料的整体结果。因此必须制定一个抽样的方案。1.批量的划分批量—需要检验的一批产品中所包含的单位产品的总量。注意事项（或划分原则）：（1）批量划分前提是生产的基本条件必须一致。不然样本的分布就没有比较明确的规律性，不能正确估计整批材料的质量。（2）要考虑批量的数量。批量过大，则一旦不合格，处理麻烦。批量过小，样本容量相对减小，对总体质量的判断容易产生失误。2.抽样的规则样本原则上应以同一批量中随机抽取。检验目的不同，不同材料取样规则不同。（1）取样地点取样地点是保证材料具有真实质量的关键。常用进场取样。（2）样品的保存条件要求不同，反映情况不同，导致样品的保存条件也存在着差异。（3）测试时间的确定很多材料性能随时间变化而变化，因此不同时间测试，结果差别很大。（4）取样的方法一般取样方法视材料而定。注意：取样应具有代表性。客观公正反映材料的真实质量。既要有随机性，还要有均匀性、科学性。例：颗粒装材料取样方法。自料堆的顶、中、底三个不同的高度处，在均匀分布的五个不同部位处，取大致相等的试样各一份，共取15份，取样时应先将取样部位的表面铲除，于较深处铲取。铲取后按四分法缩分。（5）取样频率及样本容量取样频率：指材料中所取样本的次数。样本容量：取样组数（一个样本有几个产品）取样频率：过大，则试验量加大；过小，不能反映批量材料的均匀性。（6）取样数量的多少决定了试样的科学性和代表性。取样数量多，代表性好，但浪费；少则代表性不足。•力学性能测试仪器：压力试验机使用和操作注意事项2.4检验仪器、机械及量测方法（1）保证试件在最大载荷的25%~75%之间破坏。（2）试验调零前先打开送油阀，将活塞升起一段距离，目的是消除下压板、试件等的重力。（3）升活塞后挂砣、调节平衡锤，使摆锤左侧面与刻线重合。（4）升活塞的速度可以快一些，但试验要按照规定速度加载，避免过快。（5）试件破坏后，先关送油阀，再打开回油阀。送油时回油阀必须关死，送油阀关闭时不要关的太死，避免损伤油针尖梢。•质量的量测仪器：磅秤，台秤，天平等。•长度的量测仪器：米尺，卷尺，直尺，游标卡尺等。•容量的量测仪器：量筒，容量筒，烧杯等。•时间的量测仪器：秒表等。•温度湿度的量测仪器：温度计，湿度计，电子温湿度计等。一、检验数据的平均值1、算数平均值11niiRRnR该值只能反映该批试验的总体结果的平均值，而不能反映数据的波动情况。n─试件组数；Ri─第i组试验值。2.5检验数据处理2、均方根平均值S2222212311nniiRRRRSRnn该值可以反映测得数据大小及数据波动范围的变化程度。n─试件组数；Ri─第i组试验值。二、检验数据的误差计算1、极差试验所测得的数据中最大值和最小值之差，也称范围误差或最大误差。试验条件、设备的精确程度和操作人员的熟练程度是影响极差大小的主要因素。2、算数平均误差121niniRRRRRRRRnnn─试件组数；Ri─第i组试验值。3、标准差σ标准差反映测试结果波动的大小或离散程度，标准差越大，说明测试结果的波动越大，离散程度越大。211niiRRnn─试件组数；Ri─第i组试验值。4、变异（离差）系数Cv变异系数越小，说明测试结果越均匀。100%vCR三、正态分布曲线在正常测试的情况下，许多影响质量的因素都是随机的。因此测试结果的大小也是随机变化的。对同一批试样经随机取样测定，其数据经整理绘成曲线，一般均接近正态分布曲线。σ强度概率图为混凝土的强度概率分布曲线。正态分布曲线的特点是：①曲线高峰为平均值出现的概率，以平均值为对称轴，左右两边曲线是对称的，表明对称轴两边出现的概率大致相等。②测试结果越接近平均值，其出现的概率越大；离对称轴越远，即测定值越高或越低，其出现的概率越小，并逐渐趋近于0。③在对称轴两侧的曲线上各有一拐点，两拐点之间的曲线向下弯曲，拐点以外的曲线向上弯曲，以横坐标为渐近线。对混凝土强度-概率分布曲线图的分析，可以判断混凝土的质量状况。拐点与平均值之间的距离叫做强度的标准差，也称均方差。22,11ncuicuifnfnσ越大，强度分布曲线就宽而矮，平均强度出现的概率低，离散程度就越大。表明混凝土质量不稳定，施工控制不良。σ1强度概率施工控制良好施工控制不良σ2四、检测结果中数字的取舍处理1、数字修约规则（1）在拟舍弃的数字中，保留数后边第一个数字小于5时，则舍去。保留数的末位数字不变。（2）保留数后边第一个数字大于5时，则进一。保留数的末位数字加一。（3）在拟舍弃的数字中，保留数后边第一个数字是5时：①若5后边的无数字或数字全部为零时（奇进偶不进）保留数的末位数字为奇数时则进一。若保留数的末位数字为偶数（包括0）则不进。②若5后跟有并非全部为0的数字时则进一。例：修约前0.6512修约后0.7修约前0.65001修约后0.7（4）在拟舍弃的数字，若为两位以上的数字，不得连续进行多次修约。例：将35.4546修约成整数正确的修约是：修约前35.4546修约后35而不是一次修约35.455二次修约35.46三次修约35.6四次修约36（5）负数修约时，先将它的绝对值按前面规则进行修约，然后再修约值前面加上负号。例：将-36.5修约成两位有效数字：-36（6）0.5个单位的修约。指修约间隔为制定位数的0.5个单位。修约规则是现将拟修约数值乘以2，按制定位数依照进舍规则修约，所得数值再除以2。例：将下列数字修约到个位数的0.5个单位：拟修约数值（A)乘以2（2A）2A修约值A修约值60.25120.5012060.060.38120.7612160.5-60.75-121.50-122-61.0（6）数值修约的有效位数。从非零数字最左一位向右数而得到的位数就是有效位数。例：6.2、0.62、0.062均为两位有效数字0.00620三位有效数字10.00四位有效数字2、试验数值的记录记录测量数值时，应读至测量仪器的最小分度值，最小分度值是按仪器所能达到的精度来确定的，其误差为±0.5最小分度值。有效数字的位数，第一位自左第一个不为0的数字算起，最末一位规定允许有±0.5单位误差。如：用最小分度值为1mm的仪器测试件的边长，按最接近的刻度值，记录为151mm，则真实边长可能在151±0.5mm之间，有效数字为三位。如果需要做进一步运算，则读数时，应在最小分度值读取后，再估读一位，上例中可记录为150.7或151.3mm。3、误差对同一物理量进行重复测量时，经常发现数值不一样，因为每项实验都有误差。误差可控制，但不能完全消除。（失误可消除）在测试中：（1）正确认识误差的性质，分析误差产生的原因，以消除或减少测量误差。（2）正确处理数据，合理计算结果，以更接近于真实值的数据。（3）正确组织试验，合理设计或选用仪器和操作方法，以便在经济的条件下取得理想的结果。测量误差：由于测试中，仪器的精确性、人的视觉差、试件尺寸偏差的大小，测试取点等因素的影响。注意：测试值不是真值。虽然真值的量试未知数，但可以估计测试值与真值相差的程度。—测试值的观测误差，简称误差。（1）测量及分类测量分为直接测量、间接测量、总体测量。直接测量：Y=X（Y为未知量值，X为测量直接获得的数值）间接测量：未知量是通过一定的公式与几个变量相联系，不能直接求得，需将直接测量量所得的各变量值代入公式中，经过计算而得的未知量的数值。Y=f（X1，X2，X3….Xn）X1，X2，X3….Xn—各直接测量之数值。总和测量：使各个未知量以不同的组合形式出现，根据直接测量或间接测量所得数值。如：混凝土强度与回弹值的关系可用下式表示：可得a，bR=aNb式中：R—混凝土强度N—混凝土回弹值a，b—系数，可用两个方程式或采