第1章 建筑材料测试基本知识

1、材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识第第1 1章章 建筑材料测试基建筑材料测试基本知识本知识张高展张高展二二0 0一四年二月一四年二月材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识质量管理体系质量管理体系建筑材料常用技术标准建筑材料常用技术标准建筑材料检测的取样及试样处理建筑材料检测的取样及试样处理仪器及量测方法仪器及量测方法检验数据处理检验数据处理检验报告检验报告材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知

2、识建筑材料测试基础知识1.1 质量管理体系质量管理体系一、定义一、定义ISO8402：1994规定质量管理体系定义：为实施质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，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。这一整体构成质量管理体系。包含包含硬件和软件硬件和软件两部分。两部分。通过质量管理体系的合格实验室要具备的条件包通过质量管理体系的合格实验室要具备的条件包括：括： 必要的符合要求的仪器设备必要的符合要求的仪器设备 实验场地及办公设施实验场地及办公设施 合格的检测人员合格的检测人员材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机

3、非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识二、质量管理体系的特性二、质量管理体系的特性 系统性：系统性：实验室建立的质量管理体系是为实施质量实验室建立的质量管理体系是为实施质量管理，质量检测过程中的管理，质量检测过程中的各个方面综合起来的完整各个方面综合起来的完整体系体系。 全面性：全面性：质量管理体系的建立，应对质量检测等各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的完成进行全过程、全要素、全方位全过程、全要素、全方位的控制。的控制。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无

4、机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识 有效性：有效性：质量管理体系的建立，应能减少、消除和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，预防质量缺陷的产生，使各项检测工作都处于受控使各项检测工作都处于受控状态状态。 适应性：适应性：质量管理体系能质量管理体系能随环境变化和体系的发展随环境变化和体系的发展进行修订补充进行修订补充，以适应变化的需求。，以适应变化的需求。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识 按标准化的对象分为三类按标准化的对象分为三类1.2 建筑材料常用标准建筑材料常用标准技

5、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。按执行程度分为二类：强制性标准和推荐性标准。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识 实施标准化的目的和作用实施标准化的目的和作用产品系列化产品系列化，使产品品种得到合理发展，保证产品的可靠性，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。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，和

6、要求，保证每项工作的质量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，通过安全、卫生、环境保护等标准，减少疾病和事故的发生，有效有效保障人身健康和安全保障人身健康和安全。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识通过标准传播技术信息，通过标准传播技术信息，加速新技术和成果的应用和推广加速新技术和成果的应用和推广。促使企业实施标准，促使企业实施标准，提高和发展企业的科学管理水平提高和发展企业的科学管理水平。对于建材对于建材生产企业生产企业必须按照标准生产，并控制产品质量。必须按照标准生产，并控制产品

7、质量。建筑材料建筑材料使用部门使用部门必须按照标准选用、设计和施工，并按标准验必须按照标准选用、设计和施工，并按标准验收。收。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识建筑材料技术标准分类建筑材料技术标准分类国际标准化组织国际标准化组织地方标准地方标准DB地方标准企业标准企业标准QB企业标准建筑工程国家标准建筑工程国家标准建设部行业标准建设部行业标准 国家建材行业标准国家建材行业标准冶金部标准冶金部标准工程建设标准化委工程建设标准化委员会协会标准员会协会标准GBJJGJ/JGJCYBCECS行业标准国家强制性标准国家强制性标

8、准国家推荐性标准国家推荐性标准GBGB/T 国家标准制定标准的企业制定标准的企业International Organization for StandardizationISO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家标准化管理委员会国务院有关行政主管部门国务院有关行政主管部门行业协会等行业协会等各省、市、县政府部门各省、市、县政府部门材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识 ISO标准表示方法：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ISO 90001：1994 *

9、 * * * * *标准名称：标准名称：* * * * * * * *标准代号：标准代号：ISOISO族标准编号：族标准编号：90009000标准编号：标准编号：1 1修订年份：修订年份：19941994年年材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识 国家标准表示方法：国家标准表示方法：各级标准均有相应的代号，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。年份和标准名称组成。GBGB/ /T T 510151011998 1998 烧结

10、普通砖烧结普通砖标准名称：烧结普通砖标准名称：烧结普通砖标准代号：标准代号：GBGB推荐标准：推荐标准：T T编号：编号：51015101修订年份：修订年份：19981998年年材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识 工程中可能涉及到的其他国外技术标准：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，代号为美国材料试验学会标准，代号为ASTM； 日本工业标准，代号为日本工业标准，代号为JIS； 德国工业标准，代号为德国工业标准，代号为DIN； 英国标准，代号为英国标准，代号为BS； 法国标准，代号为法国标准，

11、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。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识 取样的一般规定：所抽取的样本的特性应当对材料总体所抽取的样本的特性应当对材料总体特征具有特征具有代表性代表性，以保证所得到的试验结果有代表性。，以保证所得到的试验结果有代表性。 取样方法u简单随机抽取简单随机抽取-使总体中的每个个体被抽取的机会均等。使总体中的每个个体被抽取的机会均等。u周期系统抽取周期系统抽取-按生产顺序或运输顺序每隔若干个个

12、体进按生产顺序或运输顺序每隔若干个个体进行抽取。行抽取。u分层抽取分层抽取-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。抽取个体作为样本。1.3 建筑材料检验的取样及试样处理建筑材料检验的取样及试样处理材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识u整群抽取整群抽取-将总体分为许多群，随机抽取若干群作为样本。将总体分为许多群，随机抽取若干群作为样本。u多级抽取多级抽取-事先规定若干级单位，上一级抽样单位大，下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

13、从上一级样本中抽取的。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。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识砂、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。上述过程，直

14、至把样品缩分到检验所需量。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识 力学性能测试仪器：力学性能测试仪器：压力试验机使用和操作注意事项压力试验机使用和操作注意事项1.4 检验仪器、机械及量测方法检验仪器、机械及量测方法（1）保证试件在最大载荷的）保证试件在最大载荷的25%75%之间破坏之间破坏 。（2）试验调零前先打开送油阀，将活塞升起一段距离，目的）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。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。）升活塞后挂砣、

15、调节平衡锤，使摆锤左侧面与刻线重合。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识（4 4）升活塞的速度可以快一些，但试验要按照规定速度加载，）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。避免过快。（5 5）试件破坏后，先关送油阀，再打开回油阀。送油时回油）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。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。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料

16、测试基础知识 质量的量测仪器：磅秤，台秤，天平等。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。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。量筒，容量筒，烧杯等。 时间的量测仪器：秒表等。秒表等。 温度湿度的量测仪器：温度计，湿度计，电子温湿度计温度计，湿度计，电子温湿度计等。等。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识一、检验数据的平均值一、检验数据的平均值1、算数平均值、算数平均值11niiRRnR 该值该值只能反映该批试验的总体结果的平均只能反映该批试验的总体结果的平均

17、值，而不能反映数据的波动情况。值，而不能反映数据的波动情况。 n试件组数；试件组数；Ri第第i组试验值。组试验值。1.5 检验数据处理检验数据处理材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识2、均方根平均值、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该值可以反映测得数据大小及数据波动范围的变化程度。围的变化程度。 n试件组数；试件组数；Ri第第i组试验值。组试验值。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知

18、识二、检验数据的误差计算二、检验数据的误差计算1、极差、极差 试验所测得的数据中试验所测得的数据中最大值和最小值之差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。小的主要因素。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识2、算数平均误差、算数平均误差121niniRRRRRRRRnn n试件组数；试件组数；Ri第第i组试验值。组试验值。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料

19、工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识3、标准差、标准差 标准差标准差反映测试结果波动的大小或离散程度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，离散程标准差越大，说明测试结果的波动越大，离散程度越大。度越大。211niiRRn n试件组数；试件组数；Ri第第i组试验值。组试验值。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识4、变异（离差）系数、变异（离差）系数Cv 变异系数越小，说明测试结果越均匀。变异系数越小，说明测试结果越均匀。100%vCR材料工程检测技术材料工程检

20、测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识三、正态分布曲线三、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。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。曲线，一般均接近正态分布曲线。强度强度概概率率 图为混凝土的强度图为混凝土的强度概率分布曲线。概率分布曲线。 材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试

21、基础知识建筑材料测试基础知识 正态分布曲线的特点是：正态分布曲线的特点是： 曲线高峰曲线高峰为平均值出现的概率，以平均为平均值出现的概率，以平均值为对称轴，左右两边曲线是值为对称轴，左右两边曲线是对称对称的，表明对的，表明对称轴两边出现的概率大致相等。称轴两边出现的概率大致相等。 测试结果越接近平均值，其出现的概率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，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，并逐渐趋近于其出现的概率越小，并逐渐趋近于0。 在对称轴两侧的曲线上各有一在对称轴两侧的曲线上各有一拐点拐点，两，两拐点之间的曲线向下弯曲，拐点以外的曲

22、线向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。上弯曲，以横坐标为渐近线。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识 对混凝土强度对混凝土强度-概率分布曲线图的分析，可以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。离叫做强度的标准差，也称均方差。22,11ncu icuifn fn 越大，强度分布曲越大，强度分布曲线就宽而矮，平均强度线就宽而矮，平均强度出现的概率低，离散程出现的概率低，离散程度就越大。表明

23、混凝土度就越大。表明混凝土质量不稳定，施工控制质量不稳定，施工控制不良。不良。1强度强度概概率率施 工 控 制 良施 工 控 制 良好好施工控制不良施工控制不良2材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识四、检测结果中数字的取舍处理四、检测结果中数字的取舍处理数字修约规则数字修约规则（1）在拟舍弃的数字中，保留数后边第一个数字）在拟舍弃的数字中，保留数后边第一个数字小于小于5时，则舍去时，则舍去。保留数的末位数字不变。保留数的末位数字不变。（2）保留数后边第一个数字）保留数后边第一个数字大于大于5时，则进一时，则进一。保。保

24、留数的末位数字加一。留数的末位数字加一。材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知识建筑材料测试基础知识（3）在拟舍弃的数字中，保留数后边第一个数字是）在拟舍弃的数字中，保留数后边第一个数字是5时：时：若若5后边的无数字或数字全部为零时（奇进偶不进）后边的无数字或数字全部为零时（奇进偶不进）u保留数的末位数字为奇数时则进一。保留数的末位数字为奇数时则进一。u若保留数的末位数字为偶数（包括若保留数的末位数字为偶数（包括0）则不进。）则不进。若若5后跟有并非全部为后跟有并非全部为0的数字时则进一。的数字时则进一。例：修约前例：修约前0.6512 修约后修约后0.7 修约前修约前0.65001 修约后修约后0.7材料工程检测技术材料工程检测技术无机非金属材料工程系无机非金属材料工程系建筑材料测试基础知