第1章 建筑材料測試基本知識

1、材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識第第1 1章章 建筑材料測試基建筑材料測試基本知識本知識張高展張高展二二0 0一四年二月一四年二月材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識質量管理體系質量管理體系建筑材料常用技術標準建筑材料常用技術標準建筑材料檢測的取樣及試樣處理建筑材料檢測的取樣及試樣處理儀器及量測方法儀器及量測方法檢驗數(shù)據(jù)處理檢驗數(shù)據(jù)處理檢驗報告檢驗報告材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知

2、識建筑材料測試基礎知識1.1 質量管理體系質量管理體系一、定義一、定義ISO8402：1994規(guī)定質量管理體系定義：為實施質規(guī)定質量管理體系定義：為實施質量管理的組織結構、程序、職責、過程和資源，量管理的組織結構、程序、職責、過程和資源，這一整體構成質量管理體系。這一整體構成質量管理體系。包含包含硬件和軟件硬件和軟件兩部分。兩部分。通過質量管理體系的合格實驗室要具備的條件包通過質量管理體系的合格實驗室要具備的條件包括：括： 必要的符合要求的儀器設備必要的符合要求的儀器設備 實驗場地及辦公設施實驗場地及辦公設施 合格的檢測人員合格的檢測人員材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機

3、非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識二、質量管理體系的特性二、質量管理體系的特性 系統(tǒng)性：系統(tǒng)性：實驗室建立的質量管理體系是為實施質量實驗室建立的質量管理體系是為實施質量管理，質量檢測過程中的管理，質量檢測過程中的各個方面綜合起來的完整各個方面綜合起來的完整體系體系。 全面性：全面性：質量管理體系的建立，應對質量檢測等各質量管理體系的建立，應對質量檢測等各個方面進行有效的控制。對檢驗過程直至檢驗報告?zhèn)€方面進行有效的控制。對檢驗過程直至檢驗報告的完成進行的完成進行全過程、全要素、全方位全過程、全要素、全方位的控制。的控制。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無

4、機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識 有效性：有效性：質量管理體系的建立，應能減少、消除和質量管理體系的建立，應能減少、消除和預防質量缺陷的產(chǎn)生，預防質量缺陷的產(chǎn)生，使各項檢測工作都處于受控使各項檢測工作都處于受控狀態(tài)狀態(tài)。 適應性：適應性：質量管理體系能質量管理體系能隨環(huán)境變化和體系的發(fā)展隨環(huán)境變化和體系的發(fā)展進行修訂補充進行修訂補充，以適應變化的需求。，以適應變化的需求。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識 按標準化的對象分為三類按標準化的對象分為三類1.2 建筑材料常用標準建筑材料常用標準技

5、術標準管理標準工作標準 按執(zhí)行程度分為二類：強制性標準和推薦性標準。按執(zhí)行程度分為二類：強制性標準和推薦性標準。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識 實施標準化的目的和作用實施標準化的目的和作用產(chǎn)品系列化產(chǎn)品系列化，使產(chǎn)品品種得到合理發(fā)展，保證產(chǎn)品的可靠性，使產(chǎn)品品種得到合理發(fā)展，保證產(chǎn)品的可靠性和互換性，如不同廠家生產(chǎn)螺絲和螺母，生產(chǎn)同標號的水泥和互換性，如不同廠家生產(chǎn)螺絲和螺母，生產(chǎn)同標號的水泥等。等。通過生產(chǎn)技術、試驗方法等各類標準統(tǒng)一生產(chǎn)和工作的程序通過生產(chǎn)技術、試驗方法等各類標準統(tǒng)一生產(chǎn)和工作的程序和要求，和

6、要求，保證每項工作的質量保證每項工作的質量。通過安全、衛(wèi)生、環(huán)境保護等標準，減少疾病和事故的發(fā)生，通過安全、衛(wèi)生、環(huán)境保護等標準，減少疾病和事故的發(fā)生，有效有效保障人身健康和安全保障人身健康和安全。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識通過標準傳播技術信息，通過標準傳播技術信息，加速新技術和成果的應用和推廣加速新技術和成果的應用和推廣。促使企業(yè)實施標準，促使企業(yè)實施標準，提高和發(fā)展企業(yè)的科學管理水平提高和發(fā)展企業(yè)的科學管理水平。對于建材對于建材生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)企業(yè)必須按照標準生產(chǎn)，并控制產(chǎn)品質量。必須按照標準生產(chǎn)，并控制產(chǎn)品

7、質量。建筑材料建筑材料使用部門使用部門必須按照標準選用、設計和施工，并按標準驗必須按照標準選用、設計和施工，并按標準驗收。收。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識建筑材料技術標準分類建筑材料技術標準分類國際標準化組織國際標準化組織地方標準地方標準DB地方標準企業(yè)標準企業(yè)標準QB企業(yè)標準建筑工程國家標準建筑工程國家標準建設部行業(yè)標準建設部行業(yè)標準 國家建材行業(yè)標準國家建材行業(yè)標準冶金部標準冶金部標準工程建設標準化委工程建設標準化委員會協(xié)會標準員會協(xié)會標準GBJJGJ/JGJCYBCECS行業(yè)標準國家強制性標準國家強制性標

8、準國家推薦性標準國家推薦性標準GBGB/T 國家標準制定標準的企業(yè)制定標準的企業(yè)International Organization for StandardizationISO國際標準 管理機構表示內容代號標準種類國家標準化管理委員會國家標準化管理委員會國務院有關行政主管部門國務院有關行政主管部門行業(yè)協(xié)會等行業(yè)協(xié)會等各省、市、縣政府部門各省、市、縣政府部門材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識 ISO標準表示方法：標準表示方法：ISO+標準號+標準號(可有可無)+冒號+發(fā)布年號+標準名稱ISO 90001：1994 *

9、 * * * * *標準名稱：標準名稱：* * * * * * * *標準代號：標準代號：ISOISO族標準編號：族標準編號：90009000標準編號：標準編號：1 1修訂年份：修訂年份：19941994年年材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識 國家標準表示方法：國家標準表示方法：各級標準均有相應的代號，各級標準均有相應的代號，其表示方法由標準代號、編號（發(fā)布順序號）、修訂其表示方法由標準代號、編號（發(fā)布順序號）、修訂年份和標準名稱組成。年份和標準名稱組成。GBGB/ /T T 510151011998 1998 燒結

10、普通磚燒結普通磚標準名稱：燒結普通磚標準名稱：燒結普通磚標準代號：標準代號：GBGB推薦標準：推薦標準：T T編號：編號：51015101修訂年份：修訂年份：19981998年年材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識 工程中可能涉及到的其他國外技術標準：工程中可能涉及到的其他國外技術標準： 美國材料試驗學會標準，代號為美國材料試驗學會標準，代號為ASTM； 日本工業(yè)標準，代號為日本工業(yè)標準，代號為JIS； 德國工業(yè)標準，代號為德國工業(yè)標準，代號為DIN； 英國標準，代號為英國標準，代號為BS； 法國標準，代號為法國標準，

11、代號為NF。 注意：工程中使用的建筑材料除必須滿足產(chǎn)品標準（生產(chǎn)標準，驗收標準）外，還需滿足有關的設計規(guī)范、施工規(guī)范及驗收規(guī)范（或規(guī)程）等。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識 取樣的一般規(guī)定：所抽取的樣本的特性應當對材料總體所抽取的樣本的特性應當對材料總體特征具有特征具有代表性代表性，以保證所得到的試驗結果有代表性。，以保證所得到的試驗結果有代表性。 取樣方法u簡單隨機抽取簡單隨機抽取-使總體中的每個個體被抽取的機會均等。使總體中的每個個體被抽取的機會均等。u周期系統(tǒng)抽取周期系統(tǒng)抽取-按生產(chǎn)順序或運輸順序每隔若干個個

12、體進按生產(chǎn)順序或運輸順序每隔若干個個體進行抽取。行抽取。u分層抽取分層抽取-從一個可以分成若干層的總體中，在不同層中從一個可以分成若干層的總體中，在不同層中抽取個體作為樣本。抽取個體作為樣本。1.3 建筑材料檢驗的取樣及試樣處理建筑材料檢驗的取樣及試樣處理材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識u整群抽取整群抽取-將總體分為許多群，隨機抽取若干群作為樣本。將總體分為許多群，隨機抽取若干群作為樣本。u多級抽取多級抽取-事先規(guī)定若干級單位，上一級抽樣單位大，下事先規(guī)定若干級單位，上一級抽樣單位大，下一級抽樣單位小，下一級樣本是

13、從上一級樣本中抽取的。一級抽樣單位小，下一級樣本是從上一級樣本中抽取的。 試樣處理：如不同規(guī)格試樣處理，烘干，加工，砌筑等。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識砂、石的四分法取樣： 將所取樣品置于平板上在潮濕狀態(tài)下拌和均勻，并堆將所取樣品置于平板上在潮濕狀態(tài)下拌和均勻，并堆成圓餅，然后沿互相垂直的兩條直徑吧圓餅分成大致相等成圓餅，然后沿互相垂直的兩條直徑吧圓餅分成大致相等的四份，取齊對角線的兩份重新拌勻，再堆成圓餅，重復的四份，取齊對角線的兩份重新拌勻，再堆成圓餅，重復上述過程，直至把樣品縮分到檢驗所需量。上述過程，直

14、至把樣品縮分到檢驗所需量。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識 力學性能測試儀器：力學性能測試儀器：壓力試驗機使用和操作注意事項壓力試驗機使用和操作注意事項1.4 檢驗儀器、機械及量測方法檢驗儀器、機械及量測方法（1）保證試件在最大載荷的）保證試件在最大載荷的25%75%之間破壞之間破壞 。（2）試驗調零前先打開送油閥，將活塞升起一段距離，目的）試驗調零前先打開送油閥，將活塞升起一段距離，目的是消除下壓板、試件等的重力。是消除下壓板、試件等的重力。（3）升活塞后掛砣、調節(jié)平衡錘，使擺錘左側面與刻線重合。）升活塞后掛砣、

15、調節(jié)平衡錘，使擺錘左側面與刻線重合。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識（4 4）升活塞的速度可以快一些，但試驗要按照規(guī)定速度加載，）升活塞的速度可以快一些，但試驗要按照規(guī)定速度加載，避免過快。避免過快。（5 5）試件破壞后，先關送油閥，再打開回油閥。送油時回油）試件破壞后，先關送油閥，再打開回油閥。送油時回油閥必須關死，送油閥關閉時不要關的太死，避免損傷油針尖梢。閥必須關死，送油閥關閉時不要關的太死，避免損傷油針尖梢。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料

16、測試基礎知識 質量的量測儀器：磅秤，臺秤，天平等。磅秤，臺秤，天平等。 長度的量測儀器：米尺，卷尺，直尺，游標卡尺等。米尺，卷尺，直尺，游標卡尺等。 容量的量測儀器：量筒，容量筒，燒杯等。量筒，容量筒，燒杯等。 時間的量測儀器：秒表等。秒表等。 溫度濕度的量測儀器：溫度計，濕度計，電子溫濕度計溫度計，濕度計，電子溫濕度計等。等。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識一、檢驗數(shù)據(jù)的平均值一、檢驗數(shù)據(jù)的平均值1、算數(shù)平均值、算數(shù)平均值11niiRRnR 該值該值只能反映該批試驗的總體結果的平均只能反映該批試驗的總體結果的平均

17、值，而不能反映數(shù)據(jù)的波動情況。值，而不能反映數(shù)據(jù)的波動情況。 n試件組數(shù)；試件組數(shù)；Ri第第i組試驗值。組試驗值。1.5 檢驗數(shù)據(jù)處理檢驗數(shù)據(jù)處理材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識2、均方根平均值、均方根平均值S2222212311nniiRRRRSRnn 該值可以反映測得數(shù)據(jù)大小及數(shù)據(jù)波動范該值可以反映測得數(shù)據(jù)大小及數(shù)據(jù)波動范圍的變化程度。圍的變化程度。 n試件組數(shù)；試件組數(shù)；Ri第第i組試驗值。組試驗值。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知

18、識二、檢驗數(shù)據(jù)的誤差計算二、檢驗數(shù)據(jù)的誤差計算1、極差、極差 試驗所測得的數(shù)據(jù)中試驗所測得的數(shù)據(jù)中最大值和最小值之差最大值和最小值之差，也稱范圍誤差或最大誤差。試驗條件、設備的也稱范圍誤差或最大誤差。試驗條件、設備的精確程度和操作人員的熟練程度是影響極差大精確程度和操作人員的熟練程度是影響極差大小的主要因素。小的主要因素。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識2、算數(shù)平均誤差、算數(shù)平均誤差121niniRRRRRRRRnn n試件組數(shù)；試件組數(shù)；Ri第第i組試驗值。組試驗值。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料

19、工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識3、標準差、標準差 標準差標準差反映測試結果波動的大小或離散程度反映測試結果波動的大小或離散程度，標準差越大，說明測試結果的波動越大，離散程標準差越大，說明測試結果的波動越大，離散程度越大。度越大。211niiRRn n試件組數(shù)；試件組數(shù)；Ri第第i組試驗值。組試驗值。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識4、變異（離差）系數(shù)、變異（離差）系數(shù)Cv 變異系數(shù)越小，說明測試結果越均勻。變異系數(shù)越小，說明測試結果越均勻。100%vCR材料工程檢測技術材料工程檢

20、測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識三、正態(tài)分布曲線三、正態(tài)分布曲線 在正常測試的情況下，許多影響質量的因素都在正常測試的情況下，許多影響質量的因素都是隨機的。因此測試結果的大小也是隨機變化的。是隨機的。因此測試結果的大小也是隨機變化的。對同一批試樣經(jīng)隨機取樣測定，其數(shù)據(jù)經(jīng)整理繪成對同一批試樣經(jīng)隨機取樣測定，其數(shù)據(jù)經(jīng)整理繪成曲線，一般均接近正態(tài)分布曲線。曲線，一般均接近正態(tài)分布曲線。強度強度概概率率 圖為混凝土的強度圖為混凝土的強度概率分布曲線。概率分布曲線。 材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試

21、基礎知識建筑材料測試基礎知識 正態(tài)分布曲線的特點是：正態(tài)分布曲線的特點是： 曲線高峰曲線高峰為平均值出現(xiàn)的概率，以平均為平均值出現(xiàn)的概率，以平均值為對稱軸，左右兩邊曲線是值為對稱軸，左右兩邊曲線是對稱對稱的，表明對的，表明對稱軸兩邊出現(xiàn)的概率大致相等。稱軸兩邊出現(xiàn)的概率大致相等。 測試結果越接近平均值，其出現(xiàn)的概率測試結果越接近平均值，其出現(xiàn)的概率越大；離對稱軸越遠，即測定值越高或越低，越大；離對稱軸越遠，即測定值越高或越低，其出現(xiàn)的概率越小，并逐漸趨近于其出現(xiàn)的概率越小，并逐漸趨近于0。 在對稱軸兩側的曲線上各有一在對稱軸兩側的曲線上各有一拐點拐點，兩，兩拐點之間的曲線向下彎曲，拐點以外的曲

22、線向拐點之間的曲線向下彎曲，拐點以外的曲線向上彎曲，以橫坐標為漸近線。上彎曲，以橫坐標為漸近線。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識 對混凝土強度對混凝土強度-概率分布曲線圖的分析，可以概率分布曲線圖的分析，可以判斷混凝土的質量狀況。拐點與平均值之間的距判斷混凝土的質量狀況。拐點與平均值之間的距離叫做強度的標準差，也稱均方差。離叫做強度的標準差，也稱均方差。22,11ncu icuifn fn 越大，強度分布曲越大，強度分布曲線就寬而矮，平均強度線就寬而矮，平均強度出現(xiàn)的概率低，離散程出現(xiàn)的概率低，離散程度就越大。表明

23、混凝土度就越大。表明混凝土質量不穩(wěn)定，施工控制質量不穩(wěn)定，施工控制不良。不良。1強度強度概概率率施 工 控 制 良施 工 控 制 良好好施工控制不良施工控制不良2材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識四、檢測結果中數(shù)字的取舍處理四、檢測結果中數(shù)字的取舍處理數(shù)字修約規(guī)則數(shù)字修約規(guī)則（1）在擬舍棄的數(shù)字中，保留數(shù)后邊第一個數(shù)字）在擬舍棄的數(shù)字中，保留數(shù)后邊第一個數(shù)字小于小于5時，則舍去時，則舍去。保留數(shù)的末位數(shù)字不變。保留數(shù)的末位數(shù)字不變。（2）保留數(shù)后邊第一個數(shù)字）保留數(shù)后邊第一個數(shù)字大于大于5時，則進一時，則進一。保。保

24、留數(shù)的末位數(shù)字加一。留數(shù)的末位數(shù)字加一。材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知識建筑材料測試基礎知識（3）在擬舍棄的數(shù)字中，保留數(shù)后邊第一個數(shù)字是）在擬舍棄的數(shù)字中，保留數(shù)后邊第一個數(shù)字是5時：時：若若5后邊的無數(shù)字或數(shù)字全部為零時（奇進偶不進）后邊的無數(shù)字或數(shù)字全部為零時（奇進偶不進）u保留數(shù)的末位數(shù)字為奇數(shù)時則進一。保留數(shù)的末位數(shù)字為奇數(shù)時則進一。u若保留數(shù)的末位數(shù)字為偶數(shù)（包括若保留數(shù)的末位數(shù)字為偶數(shù)（包括0）則不進。）則不進。若若5后跟有并非全部為后跟有并非全部為0的數(shù)字時則進一。的數(shù)字時則進一。例：修約前例：修約前0.6512 修約后修約后0.7 修約前修約前0.65001 修約后修約后0.7材料工程檢測技術材料工程檢測技術無機非金屬材料工程系無機非金屬材料工程系建筑材料測試基礎知