材料测试的重要性
作者:Julia Ribeiro(科菲通信)和Dru Burr(科菲工程师)
材料测试是国内大多数大型项目的监管要求,被认为是一项有价值的投资。使用不合适的材料可能导致财务挫折、项目并发症,在某些情况下,还可能导致更严重的后果,如基础设施故障或倒塌。
什么是材料测试?
用于建筑施工的钢结构建筑。
材料测试,也被称为建筑材料测试(CMT),是在将材料安装到结构之前执行的一项重要的安全程序。CMT是一种质量控制测试的形式,既发生在现场,也发生在实验室。该过程旨在测试材料的压实性、强度和稳定性,从而确定材料在特定项目中的可行性。
随着工业革命在美国国内的发展,材料测试的实践在内战后不久开始发展。这种做法通过在施工前充分测试材料和防止建筑爆炸和倒塌的必要性在土木工程界中发展起来。然而,直到挪威工程师Tinius Olsen在19世纪80年代发明了一种名为“小巨人”的设备,并申请了专利,材料测试才发展到今天的地步。
在“小巨人”发明之前,所有的材料测试都需要许多独立的设备,每个设备只有一个功能。奥尔森的机器是革命性的,因为它可以在一台机器中进行拉伸、横向和压缩测试。此外,这台机器操作简单,价格便宜,精度更高。
材料检测的应用
材料测试的应用包含了广泛的材料范围,因为几乎任何原材料都可以对其组成进行密度、强度和稳定性的测试。
假设一个健身品牌推出了加厚的跳绳。绳子由橡胶、钢和泡沫组成。测试材料是一个必要的质量控制程序,以确保覆盖泡沫的手柄不会摩擦和污染手,或橡胶绳不会在一定数量的跳跃后断裂。
材料测试是一种存在于所有消费品中的技术,是安全和信任的提供者。
材料测试类型
材料测试可以分为两类,现场测试和实验室测试。现场检测包括目测和无损检测。相比之下,实验室测试是根据需要进行的,通过破坏性测试来评估材料的物理和机械成分。
现场测试通常检查:
土壤密度为所需的压实水平
预浇筑混凝土和砖石的后张力
混凝土坍落度,空气含量,单位重量和温度
焊接和螺栓连接的目视评估
精确的沥青路面安装
实验室测试通常检查:
支撑结构和路面的土壤的强度和压缩性
材料强度测试
材料抗压强度
钢筋和混凝土钢筋试验
用Coffey进行材料测试的好处
科菲工程师德鲁·伯尔正在科菲材料测试实验室进行测试。
科菲工程师德鲁·伯尔在科菲实验室测试混凝土圆筒的抗压强度。
任何在司法管辖区内建造公共设施或道路的客户都必须对某些项目元素进行材料测试。一般来说,所有项目都要进行土壤和混凝土测试。科菲材料检测部门包括土壤鉴定、土壤压实、混凝土质量、混凝土加固、高强钢锚固和焊接。
科菲在材料测试中脱颖而出,因为我们不仅依靠压实数字来确定土壤是否压实;我们先核实承包商的手段和方法是否正确,然后再考虑数字的含义。如果程序是正确的,数字应该遵循。如果它们没有对齐,可能是一个错误,不是施工队的错。
科菲的先进技术
科菲还有一个独特的仪器,叫做核密度计。核密度计测量穿过土壤的放射性源光子。然后,通过一个复杂的方程,测量仪将测量到的放射性转换为以磅每立方英尺(PCF)为单位的密度。因此,核密度计测量土壤、骨料、水泥和沥青混凝土的湿度和密度。
土壤密度的测量方法多种多样,但业内主要依赖于两种方法:1)使用砂锥(见图1)和2)使用前面提到的核密度计(见图2)。
虽然两种方法都能得到准确的结果,但核密度计在5分钟内就能测量出结果,而砂锥法至少需要1小时才能得到结果。
尽管已经超过70岁,科菲工程与测量是一个不断寻求新方法改进的团队。使用核密度计比更广泛使用的砂锥密度计快20倍,这是向前迈出的一步。
(1)用砂锥法测定土壤密度。
(2)现场工程师使用核密度计检查土壤密度。