建筑工程施工中材料檢測質量控制技術研究

高 明

（山東省新泰市新汶街道辦事處西嶺路，山東 新泰 271200）

0 引言

隨著建筑行業的迅猛發展，建筑材料的質量問題日益受到關注。建筑材料作為土木工程和建筑工程中不可或缺的部分，其種類繁多，承擔著建筑荷載的重要角色，對工程施工質量具有至關重要的作用[1]。常見的建筑材料包括鋼筋、混凝土、木材等結構材料，以及磚、砌塊、墻板等墻體材料，還有防水卷材、瓦片等屋面材料，地板、地磚等地面材料，木材、鋁合金、塑鋼等門窗材料，涂料、壁紙等裝飾材料，保溫砂漿、保溫板等保溫隔熱材料，以及電線、水管、開關等水電材料[2]。在選擇建筑材料時，必須綜合考慮材料的強度、耐久性、環保性和成本等因素，以確保工程的施工質量。

近年來，建筑材料檢測作為選擇建筑材料的關鍵環節，得到了廣泛的研究和應用。劉彩紅等[3]研究了基于區塊鏈技術的建筑材料供應鏈質量數據安全共享方法，利用區塊鏈技術的去中心化、不可篡改和透明性等特點，實現供應鏈上各環節的數據共享和協同，確保建筑材料的質量數據得到安全、可靠的記錄和驗證。但目前區塊鏈技術網絡在處理大規模數據時可能存在擴展性問題，無法滿足大規模應用的需求。李慧等[4]對建筑門窗及材料實驗室檢測質量影響因素及質量控制措施進行了探討，主要關注實驗室檢測環節，對影響檢測質量的各種因素進行分析，并提出針對性的質量控制措施，旨在提高建筑門窗及材料的檢測質量，確保建筑工程的安全性。但是對于某些特定類型的建筑門窗及材料，可能需要更加專業的檢測方法和設備，而這些內容可能在該探討中并未涉及。張璐等[5]研究了混凝土建筑材料試驗檢測及質量控制措施，通過對混凝土澆筑等關鍵環節的嚴格把控，全面了解混凝土的性能和質量狀況，為后續的質量控制提供科學依據，同時關注混凝土的原材料選擇、配合比調整、攪拌與澆筑過程的控制以及后期養護等方面，從而提升混凝土的質量，確保其滿足工程要求。但是試驗檢測過程可能較為復雜和繁瑣，需要投入大量的人力、物力和時間。本文在此基礎上，以建筑結構材料的鋼筋為例，深入研究了建筑材料檢測過程中的質量控制分析。

1 工程概況

本次試驗以X 單位辦公樓為例，建筑形式為框架結構，占地面積約為6 456.28m2，總建筑面積約為18 976.26m2。建筑以2+4 的形式構建，“2”為2 層地下結構，地下1 層為停車場，地下2 層為機電室；“4”為4 層地上結構，各層層高分別為4.5、4.0、4.0、4.8m，建筑整體高度為17.3m。建筑使用C40 混凝土，抗震性能、抗裂性能較佳，能夠滿足本次試驗需求。本次試驗以X 單位辦公樓的鋼筋材料為例，分析該材料的檢測質量控制情況。水平鋼筋能夠承擔大部分剪力，向混凝土提供反作用力，約束建筑形變問題。豎向鋼筋能夠抵抗縱筋與混凝土體之間的豎向分力，提高核心區的抗剪能力。柱縱向鋼筋與水平箍筋配合，加強建筑核心區的約束，提高節點的抗剪能力。X 單位辦公樓的鋼筋需求量如表1 所示。

表1 鋼筋需求量計劃表

如表1 所示，HPB300 型鋼筋的截面尺寸為600mm×600mm；HRB400E 型鋼筋的截面尺寸為300mm×600mm。在建筑材料檢測的過程中，將鋼筋布置間距、節點承載、負彎矩等指標考慮在內，將材料質量控制在更高水平，為建筑施工的質量提供保障[6]。本文選擇HPB300 型、HRB400E 型兩種鋼筋材料，并根據X 單位辦公樓的實際情況，建立實體鋼筋故障模型，具體如圖1 所示。

圖1 鋼筋骨架模型圖

如圖1 所示，A 為實際工程中的鋼筋位置。本文建立了三維的梁、柱混凝土模型和鋼筋模型，調整各個鋼筋的位置關系，并通過布爾運算，將各個部件組裝成鋼筋節點模型，能夠確保鋼筋質量控制分析的準確性。

2 試驗方法

本次試驗采用有限單元法，將X 單位辦公樓分割成有限的單元，并在其上設置了多個節點。本次利用有限單元節點組合，替代原來的連續體，將連續體的問題轉化為離散體的問題[7]。考慮到鋼筋的屈服與強化過程，利用三折線描述鋼筋本構關系模型，如圖2 所示。

圖2 鋼筋本構關系模型圖

如圖2 所示，fs為屈服強度；fs,u為建筑材料的極限強度；fy為建筑材料發生形變的應力值；εy為fy 對應的應變；εs,h為建筑材料加載條件下的應變值；εs,u為極限拉應變；ε為應變值；θ為斜率；B、C、D為應力發生變化的節點[8]。根據該模型，計算鋼筋材料的彈性模量，公式如下：

式（1）中，Es為鋼筋材料的彈性模量。當εy≤εs，h ≤εs,u時，建筑材料的屈服臨界應力值表示為：

式（2）中，σs為建筑材料的屈服臨界應力值。鋼筋本構關系模型描述了鋼筋檢測過程中屈服形變的性能。本次工程材料以鋼筋為主，除了分析鋼筋材料的質量，還分析了鋼筋套筒的材料質量[9]。鋼筋套筒的灌漿腔需要達到完全飽滿的狀態，不同型號的鋼筋套筒對應不同的飽滿度與灌漿高度。鋼筋套筒的灌漿質量控制情況如表2 所示。

表2 鋼筋套筒的灌漿質量控制表

如表2 所示，本文按照灌漿要求將鋼筋插在試驗用木架的鋼筋孔中，鋼筋套筒放在木架上，鋼筋深入套筒內的長度是8倍的鋼筋直徑。JM-GT 系列鋼筋套筒應用在X 單位辦公樓中，鋼筋套筒能夠連接鋼筋，提高X 單位辦公樓的整體強度與穩定性[10]。在鋼筋套筒檢測的過程中，將其尺寸偏差、灌漿長度、灌漿飽滿度等情況作為檢測目標。并對鋼筋套筒質量要求進行分析，得出鋼筋套筒的基礎質量，具體如表3 所示。

表3 鋼筋套筒基礎質量表

如表3 所示，將套筒外徑、內徑、長度、壁厚、抗拉強度、屈服強度、延伸率、硬度等指標進行分析，表中數據作為基礎數據，本次將與表中數據存在±5mm 以內的誤差作為質量控制誤差，超出質量控制誤差的部分，判斷為不合格材料。

3 試驗結果

在上述試驗條件下，本文隨機選取多種鋼筋規格，對其質量進行分析，如表4 所示。

表4 建筑材料質量檢測表

如表4 所示，抗拉強度越高，鋼筋材料受到拉伸載荷的抵抗能力越強。密度越高，鋼筋材料的均勻性與一致性越佳。屈服強度越高，鋼筋的外力穩定性越高。極限強度越高，鋼筋抵御載荷的能力越強。極限拉應變越大，鋼筋的延展性越強。由表中可知，抗拉強度均超過了550MPa，密度超過了7 800kg/m3，屈服強度在450MPa 以上，極限強度在600MPa 以上，極限拉應變在10%以上。由此可見，通過鋼筋質量控制之后，鋼筋質量更佳。鋼筋套筒單向拉伸檢測試驗結果如表5 所示。

表5 鋼筋套筒單向拉伸檢測試驗結果

如表5 所示，JM-GT16 鋼筋套筒的整體拉伸性能較弱；JM-GT20 鋼筋套筒的整體拉伸性能較強；JM-GT25 鋼筋套筒的整體拉伸性能適中。在鋼筋拔出、鋼筋拉斷等不同破壞類型下，破壞位置分別錨固端、螺紋端，屈服強度、極限抗拉強度均能夠滿足鋼筋套筒基礎質量要求。由此可見，X 單位辦公樓的鋼筋、鋼筋套筒兩種材料，在質量控制之后，材料質量更佳，符合本文研究目的。由此可得出結論，在鋼筋材料檢測過程中，抗拉強度、密度、屈服強度、極限強度以及極限拉應變等指標，與鋼筋材料質量控制效果有關。鋼筋套筒檢測過程中，屈服力、屈服強度、最大力以及極限抗拉強度等性能指標的表現，直接反映了鋼筋套筒的質量狀況。

4 結論

本文深入探討了建筑材料檢測過程中的質量控制分析，針對建筑行業快速發展背景下建筑材料質量問題日益凸顯的現象，提出了相應的研究思路。通過綜合分析新型建筑材料的涌現和檢測技術的更新，本文強調不斷創新檢測過程、提高質量控制分析有效性的重要性，以適應行業發展的需求。

（1）通過以鋼筋類建筑材料為例，詳細分析了其加工、運輸、使用等環節，為建筑材料的質量控制提供了有力的理論支撐和實踐指導；

（2）充分考慮了這些因素，提高了建筑材料質量控制分析的準確性，為建筑行業的可持續發展提供了有力保障；

（3）提出應不斷創新檢測過程，提高質量控制分析的有效性，以適應建筑行業的發展需求，對推動建筑行業技術進步和質量管理水平提升具有重要意義。