关键词：试验检测；公路工程；施工质量
Abstract:Thetestdetectedthroughoutthewholeprocessofroadconstructionisakeylinkinensuringtheconstructionquality.ThispaperfirstdescribesthemaincontentoftheHighwayTest,andthenanalyzeitsimportance,thelasttestfordetectionwork,andputsforwardseveralsuggestionstostrengthentheworkofHighwayTest.
Keywords:Assay;roadworks;constructionquality
中图分类号：F540.3文献标识码：A文章编号：
0引言
随着我国公路交通事业的快速发展，新建公路工程层出不穷。公路工程施工质量作为影响公路使用寿命和使用效果的关键点，其重要性已被人们充分认识。为提高公路工程施工质量，必须对工程的各相关环节（比如：人员、施工材料、机械设备、施工技术和施工环境等）进行科学管理。在这里，笔者主要对施工技术管理工作中的重要组成部分―试验检测，就其对公路工程施工质量的影响进行分析。
1公路工程试验检测工作主要内容
公路工程试验检测主要包括试验检测数据分析与处理、道路材料试验检测、路基土方工程试验检测、路面基层与底基层试验检测、水泥混凝土路面与沥青路面试验检测、路基路面工程现场检测技术、排水工程及砌石工程现场检测、桥涵工程试验检测、隧道工程试验检测、交通工程设施施工质量检测等内容。根据试验内容的不同，各环节又可细分为很多子环节，比如在道路材料试验检测中，根据检测对象不同，可分为土石试验、集料压碎试验、矿料级配、水泥混凝土配合比设计等；在路基路面工程现场检测中，又分为对路基路面的厚度、压实度、平整度、弯沉、构造深度、摩擦系数、渗水系数、几何尺寸、土基回弹模量等的检测。试验检测员的主要工作内容就是依照规范、规程中要求的方法、环境等条件准确地完成试验内容，并将试验过程中发现影响试验结果的因素，如：环境、仪器、材料等，无法解决时，及时反应给上级领导。
2试验检测对提高公路工程施工质量的意义
在公路工程的施工过程中，通过对某一样品或者工程项目进行检测，然后根据所得到的检测结果，全面控制并掌握施工过程中的每一道工序、每种原材料的性质、每种混合物的配合比、路基路面的路用性能，以此判断工程的施工质量达到或样品质量是否达到相关技术标准的要求，是保证公路施工质量的核心内容，直接影响着工程质量的优劣，而且如果一项工程没有科学的试验检测资料为依据，就无法对其质量做出真实有效的评价，其验收工作亦无所依据。
通过试验检测，能够充分利用施工现场附近出产的原材料（如：砂石、土、集料等），体现了就近原则，不仅节约了原材料的费用支出，而且通过对这些材料的试验检测，可确定其是否能够达到相关施工技术需要满足的要求，有利于新工艺、新材料、新技术的研发和推广，对推动施工技术的发展和进步，提高工程施工质量有着重要的意义。通过必要的试验检测，可对各原材料及其混合物的质量进行科学评定，如：通过车辙试验，可对沥青混合料的高温稳定性进行科学评价；通过土工织物厚度测定、单位面积质量测定、垂直渗透试验、孔径测定、拉伸试验、直剪摩擦试验等，可对土工织物及相关产品的质量进行科学评价。有了这一系列科学有效的测试手段，对于任何一种材料均可通过对其规定性能的相关检验，从而评定其产品是否合格。这对于合理地应用材料，提高工程质量是非常重要的。通过试验检测，为公路工程质量检验评定标准提供依据。如：通过贝克曼梁法对路基路面进行弯沉测试，可有效评定该路段是否满足规定的路用性能。要评价一项工程质量的好坏，包括施工过程中的质量控制、竣工后的评定验收，试验检测无疑是一种科学有效的方法和手段。
3试验检测工作中存在的问题
尽管试验检测对保证公路工程施工质量有着重要的作用，但是在实际施工中，总是存在这样那样的问题，数据的真实性受到项目进度和效益等因素的影响，导致试验检测无法真正发挥控制工程质量的作用。如：施工单位抽取的样品不具有代表性，监理对抽取的样品监督不严，导致试验检测的样品与实际施工所用材料不一致，试验检测失去了原有的作用；样品送检不及时，有些施工单位不等检测报告出来，单凭施工经验就已经开始下一道工序的施工，失去了检测的意义；尽管相关规范明确规定必须做工艺试验，但有些施工单位为了省事，常常持敷衍态度，胡乱瞎编几个数据，不经试验，就混乱做了一份工艺试验报告，对于工程施工不具备指导意义。
4加强公路工程试验检测工作的措施
为提高公路工程的施工质量，就必须加强公路工程试验检测工作。主要可通过以下几个措施：1）严格控制路用材料的质量，防止施工单位以次充好，将劣质材料拿来施工，在取样时，应有监理单位的人员在场并签字认可，取样的过程及数量应依据相关规范执行；2）施工单位要建立起一套较为完善的试验检测制度，建立工地实验室，并配备相关试验检测人员，由专人负责检测；3）监理单位要真正落实“事前―事中―事后”三层监理，尤其是“事前”监理，一发现问题就要马上解决，以防范于未然；对于关键工序和重要部位的监控，可通过照片或者录像，将之作为实况记录保存资料的一部分；4）当公路工程竣工以后，要严格按照相关规则规定，进行实体工程检测，不得擅自更改检测频率及项目，及时将检测结果上报主管部门，不得隐瞒质量隐患和安全隐患；5）试验检测员的技术水平和道德素质对整个检测工作有着举足轻重的影响，很多工程质量问题都是由于检测人员工作失误或者监管不力造成的；因此，应当实行岗位责任制，明确各部门的责任与权利，保证试验结果及报告的公正性、准确性、可靠性、溯源性。
5结束语
试验检测贯穿于公路工程的各个方面和环节，是控制和评定工程施工质量的基础。“质量就是生命”，所有参与该项工作的相关人员和单位应当充分认识到这一点，加强试验检测工作，以保证工程施工质量为己任，推动施工技术进步，切实提高公路工程施工质量。
参考文献：
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[2]:乔志琴主编.公路工程试验检测.人民交通出版社,2007.01.
[3]:赵亚兰主编.公路工程.北京交通大学出版社,2010.08.
文章主要阐述了各种金属材料化学成分分析方法的原理和优缺点，并在此基础上，阐述了今后金属材料分析方法的发展方向。
关键词：
金属材料；化学成分；分析方法；现状；发展趋势
引言
金属材料在现代建筑和工业设施建设中起着无可替代的作用，随着新型建筑和工业装备的出现，高性能材料的需求不断增加。例如，北京奥运主场馆“鸟巢”在国内建筑史上首次使用110mm的Q460，由舞阳钢厂的科研人员首次研制成功。此外，随着第三代核电AP1000在国内的建设，SA738与S32101这两种高性能钢材才开始在国内研制与生产。众所周知，金属材料性能的优劣主要是由组织结构决定，同时组织结构会随其元素种类和相对含量的不同而改变[1-3]。因此，准确分析材料元素种类和含量，对于新性能材料的研发和合理利用至关重要。金属材料中比较重要的元素为碳、硅、锰、硫和磷，对材料的性能影响最显著。对材料的物理性能影响最大的元素是碳，碳含量的高低直接影响钢铁组织变化，例如奥氏体钢和马氏体钢，从而影响钢材的物理性能。硅作为脱氧剂，炼钢过程必不可少。沸腾钢的含硅量很低，而在镇静钢中硅的含量一般为0.12%～0.37％。钢中硅含量的增加，会相应提高屈服强度和抗拉强度，例如调质结构钢中硅含量增加1.0%～1.2%，强度可提升15%～20%。但是，硅含量的提高会降低钢材的伸长率和收缩率，冲击韧性明显降低。硫作为钢中的有害元素，在炼钢过程引入，会降低韧性和延展性，造成钢材在热加工过程开裂，因此钢材含硫量都严格控制，例如Q235B要求硫≤0.045%[4]。磷作为钢中有害元素，会降低钢的塑性，同时影响其焊接性能和冷弯性能，所以一般钢种要求磷≤0.045%，优质钢含磷量更低。要掌握金属材料的性能，必须准确分析元素含量，并在此基础上研发性能更加优异的材料。尤其微量元素硼、铝、氮、钒、钛和铌等，例如SA738Gr.D要求硼≤0.0007%，Q345B要求铝≤0.015%[5]。这就要求我们合理的利用化学分析方法，足够精确地分析相关元素含量。
1化学分析方法
随着分析技术的发展，分析金属材料的化学成分先后出现的方法有重量法、滴定法、分光光度法、原子光谱法（原子发射光谱法和吸收光谱法）和电感耦合等离子质谱法等[6-8]。其中，重量法、滴定法和分光光度法主要基于离子之间的化学反应，分析化学学科出现时实验人员已经熟练掌握，需要简单的仪器设备即可展开测试，并且易于应用。后面的方法为近几十年新研发出的，物理学研究深入到原子核阶段以后才相继出现，并且随着技术的进步，仪器的研发会朝着效率更高、操作更简单的方向发展，不足之处就是设备比较昂贵，无法在中小企业普及。
1.1重量分析法重量分析法是经典的定量分析方法。出现时间较早，使用最成熟。重量法原理是将材料中待测元素通过化学反应转化为转化为可称量的化合物，经过过滤-烘干即可准确计算材料中待测元素的含量。当前，重量法主要适用于高含量的Si、S、P、Ag、Cu、Ni和Pb等元素含量的测定。重量法便于操作，但需要合理的沉淀和称量，才能获得准确的测定结果。
1.2滴定分析法滴定分析法，通过两种溶液的相互滴加，并通过显色剂判断反应的终止，按照化学反应计量关系计算待测金属成分含量。根据化学反应机理的不同，可分为酸碱滴定法（主要分析钢铁中的C、Si、P、N、B等元素）、氧化还原滴定法（主要测定Fe、Mn、Cr、V、Cu、Pn、Co和S等）、沉淀滴定法（不常用）和络合滴定法（常用来分析Ni、Mg、Zn、Pb、Al等）四类。此分析方法只需要配置相应的玻璃仪器（比如：滴定管和容量瓶等），成本低廉，易于操作，现在一些中小企业仍在使用。缺点是只能进行单元素分析，分析周期长，不适用于微量元素分析，且分析数据会随操作人员的熟练程度进行波动。
1.3分光光度法分光光度法的理论基础是Beer-Lambert定律，用公式表达为A=KcL，在入射光强度一定的情况下，溶液的吸光度正比于溶液的浓度，通过吸光度的变化即可计算待测元素的浓度。分析待测试样前首先要建立标准溶液的吸收光谱曲线，通过这一曲线进行待测试样元素浓度的定量分析。常用于分光光度法分析的仪器有红外、紫外-可见和原子吸收分光光度计。此方法优点仅需一台分光光度计即可完成，同时兼具灵敏度高，操作简单迅速，应用范围广（周期表中的所有金属元素都可测定，也可测定Si、S、N、B、As、Se、和卤素等非金属元素）。缺点为只可单元素分析，其分析结果的准确性需要依赖灵敏的显色剂，且不同元素之间存在一定的干扰，造成最终的分析结果存在未知偏差。
1.4X射线荧光光谱法X射线荧光光谱法的理论基础：物质的基态原子吸收特定波长的X射线后，外层的电子被激发至高能态，处于高能态的电子极不稳定，又跃回至基态或低能态，同时发射出荧光；荧光强度正比于试样中待测元素浓度，通过测定荧光强度即可确定试样中元素含量。当原子辐射的荧光波长与照射X射线波长不同时，称为非共振荧光，反之，则为共振荧光，分析中应用较多的是共振荧光。此法的优点是检出线低，谱线易于分析，分析迅速，若用激光做激发光源时分析效果更佳。缺点该方法要求样品较高的均一性，同时受基体效应的影响，分析结果存在偏差，通常需要进行一定程度地校正。
1.5原子光谱法
（1）原子吸收光谱法。工作原理为用被测元素纯金属制成空心阴极灯的阴极，该光源辐射出特征波长光，通过分光系统寻找该谱线并至于峰线极大位置，此时吸收池溶液在原子化器的作用下生成该元素的基态原子，基态原子吸收特征波长的光而上升到激发态，根据特征波长光强度的改变进行分析得出金属成分含量。原子吸收光谱仪的核心部分为原子化器，目前的原子化器主要有火焰原子、石墨炉原子和汞/氢化物发生原子器（专测Hg、As、Bi、Pn和Sn等）这三种，比较常用的是火焰原子和石墨炉原子吸收光谱仪。火焰原子吸收光谱法，其工作原理为利用火焰的高温燃烧使试样原子化进行元素含量分析的一种方法。优点：火焰稳定、读测精度好、基体效应小和噪声小。缺点：点火麻烦、原子化效率低造成精度和灵敏度差，只可分析液体样品。石墨炉原子吸收法是利用电流加热石墨炉产生阻热高温使式样原子化，并进行辐射光谱吸收分析的方法。相比于火焰原子吸收法，分析试样几乎全部参加原子化，且有效避免了火焰气体对原子浓度的稀释，此外激发态原子在吸收区停留时间长达1-10-1数量级，因此分析灵敏度和检出限得到了显著的改善。优点：样品利用率高、灵敏度高（检测限低）、低的化学干扰、液体样品和固体样品均可分析。缺点：设备操作复杂，不如火焰法快速简捷，对试样的均匀性要求高和有较强的背景吸收，测定精度不如火焰原子吸收法。
（2）原子发射光谱法。原子发射光谱法是依据物质中的基态原子获得外界传递的能量后，外层电子会经历“低能级—高能级—低能级”，多余的能量以相应的谱线释放，即发射光谱。根据发射光谱就可判断相应元素种类和含量。目前利用原子发射光谱法研制的分析仪器有光电直读光谱仪和电感耦合等离子发射光谱仪。此类方法仪器的共同优点为多元素同时分析，分析周期短。光电直读光谱仪，其工作原理是用电火花激发材料表面，材料表面的原子经激发而发生电子跃迁，从而发射出材料内部元素的特征谱线。优点：测试时间短（几分钟内可以准确分析20多种元素）；适用于较宽的波长范围；使用的浓度范围广（可同时进行高低含量元素的分析）。缺点为：由于出射狭缝固定，对分析钢种经常变化的用户不太适用；谱线易漂移，需要定期校准；不能分析小尺寸和不规则样品。电感耦合等离子原子发射光谱仪（ICP）也是一种新型的原子发射光谱法，工作原理为待测物质被环状高温等离子体光源加热至可达6000-8000K，待测物质原子由产生电子跃迁，从而辐射出特征谱线进行元素含量测定。ICP根据进样系统的不同又分为固体进样、液体进样和气体进样三类。ICP要比直读光谱仪器的检出限更低，灵敏度高[9]。缺点对进样系统要求非常严格，无法分析部分难溶和非金属元素。溶液进样系统需要将式样要做成溶液样品，此过程要用酸碱溶样，会对操作人健康造成一定伤害，用时较长。
1.6电感耦合等离子体质谱法电感耦合等离子体质谱法是在电感耦合等离子发射光谱仪的基础上发展起来的一种较灵敏的元素分析方法。相比于电感耦合等离子发射光谱仪，增加了一个四极质谱仪，质谱仪分离不同质荷比的激发离子，最后测量各种离子谱峰强度的一种分析方法。电感耦合等离子质谱仪主要用于测定超痕量和同位素比值，比如对金属材料中的微量元素、镧系元素、难熔金属元素和贵金属元素的含量进行测定[10]。优点为操作简单、测试周期短、灵敏度高（达ng/ml或更低）。缺点实际检测成本高制约其广泛使用，目前主要用于地质学中金属矿石微量、痕量和超痕量的金属元素测定。
1.7激光诱导等离子体光谱法该方法是一种新兴的分析技术，是原子发射光谱法的一种。利用高功率激光作用于物质表面，产生瞬态等离子体，光谱仪对等离子体辐射光谱进行分析，就可以确定材料中待分析元素的含量。可用于固体、液体和气体中元素定性和定量分析。所需设备比教简单，操作方便，可以同时进行多种元素含量测定，分析效率有效提高，此外还可满足远程分析的需要。缺点适用范围较窄，目前主要用来测量不锈钢中的微量元素[9]。
2展望
随着工业的发展和建筑要求的提高，研发新型和高性能金属材料的需求日益增加，各种痕量元素的快速与简便测定变得愈加重要。文中介绍的主流分析方法或多或少都有一些缺点。比如：直读直读光谱仪只能分析特定尺寸块状样品；部分电感耦合等离子光谱仪需要酸或碱溶样，溶样过程处理不当会危害环境和人体健康，相应延长了测试周期等。基于此，现有的一些操作方法已经不能满足实际应用需要，这就迫切需要我们研发使用方便，分析周期短，灵敏度高，检出限低和绿色环保的新方法和新仪器。因此，我们广大测试人员和仪器制造商应共同努力，推动金属材料化学分析实验方法及仪器不断进步。
参考文献
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摘要：材料分析测试技术是材料相关专业的重要基础课程，它具有很强的应用性及实践性，实验教学是其必不可少的教学环节，本文结合该课程的特点，尤其针对实验中心即将开设的X射线衍射实验课程，提出了一些教学侧重点，以使学生能更好地掌握材料分析测试的方法，提高其对材料研究的综合分析能力。
关键词：材料分析；实验教学；X射线衍射
中图分类号：G642.3文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）49-0260-02
材料的检测和分析技术对于材料的发展起着关键的作用，因此在高校与材料有关联的专业，如金属材料、冶金工程、应用物理、材料成型等，基本都开设了材料分析测试技术这门课程[1]。该课程的主要教学内容通常包括X射线分析、扫描电子显微分析和透射电子显微分析等，另外还会简单介绍一些其他分析方法，如离子探针、俄歇电子能谱仪等。其中，作为材料晶体结构分析的主要手段，XRD的应用越来越广泛。
一、课程特点
材料分析测试技术是一门实践性很强的课程，诸如XRD、SEM等大型设备有很强的应用性，因此实验教学是必不可少的重要教学环节和有效教学形式，是将所学的理论知识和实际科研问题相联系的重要纽带。由于涉及的都是大型贵重设备仪器，在传统的实验教学环节中多是以参观或演示性实验为主，但即使有实验老师的讲解和演示，学生最多也只是对设备的结构、原理及操作方法加深一下表观认识，其综合实验能力及思维方法并不能得到很好的锻炼[2]。
然而，材料分析测试技术这门课程的主要教学目标是使学生了解现代材料分析的常用方法，熟悉各种分析设备的基本原理、设备结构和测试方法，以及学习如何对所得测试结果进行分析。我院根据自身专业特点及现有设备条件，将XRD和SEM作楦每纬痰闹饕教学实践内容，以材料物理特性分析为主线，通过相关原理介绍、设备讲解、以实例为辅助介绍测试方法及进行综合实验练习，使学生在掌握材料物相结构、形貌分析表征技术的基础上，了解材料分析的一般性思维与方法，培养综合应用基础知识和设计分析方案并解决实际科研问题的能力。
二、实验教学方法的思考
为提高材料分析测试技术课程教学实践效果，根据我院客观条件并结合专业特点及师生需求，拟提出以下六点对XRD的实验教学环节进行设计构建。
1.侧重结果分析。由于X射线衍射仪设备昂贵，有专职实验人员进行管理，学院实验中心也制定了专人操作制度，所以并不是每个学生都能亲自进行实验操作，但鉴于毕业设计及很多学生在本科、研究生阶段或将来工作中都会参与到科研项目中，且根据XRD实验结果可以分析得到大量有用信息，如物相成分及含量、晶粒大小、晶格常数、结晶度等，因此实验结果分析对于XRD实验教学非常重要。
在XRD的课堂教学中会介绍X射线的本质，X射线衍射的特点，以及如何利用XRD图谱进行物相分析，但由于课时限制，主要介绍相关原理知识，对于实际软件分析仅有个别图示示例。因此，实验教学中对于仪器原理及结构可以简单介绍，以加深理解课堂学习的表观认识，实验课程侧重点更应该放在通过XRD测试结果可以获取哪些信息以及如何获取所需要的相关信息，让学生通过具体分析测试结果来获得结论，使其能在与实际科学研究类似的情境下得到真正锻炼，提高其材料分析能力。
2.分组教学。虽然XRD实验教学侧重点在结果分析上，但是在条件允许下，为使学生更能提高实践效果，学院尽可能提供实验操作机会。根据我院学生人数及课程安排，可以将学生分成8-12人左右的几个小组进行小班授课，每堂课给每一小组布置2-3个案例并提供相关样品，先让学生对未知样品进行检测，得到XRD图谱结果后再让其进行分析并得出结论。在这过程中，学生会遇到许多问题，比如样品的制备要求、测试条件，如何行进结果分析等，然而通过这样的分组实验，不仅每个学生都能真正参与到样品测试和结果分析中，而且他们的主动性和兴趣性会得到提高，对知识的理解也会得到加强，另外也锻炼了动手能力。
三、案例教学
案例教学是一种能将理论和实际有效结合的教学方式，很适合材料分析测试技术这门课程，它不是单纯的验证性实验教学，比传统的讲授法或举例教学更有利于学生真正地理解教学内容[3]。
在XRD的实验教学中，可以让本院教师根据当前的科研需求提供课堂所需的样品和测试要求，让学生通过小组讨论及在教师指导下制定实验方案，采用正确的试样制备方法，选择恰当的仪器附件及测试条件，并对测试结果有针对性的分析，最后完成实验报告。由于我院各个教师的科研方向各有不同，因此能够提供不同的测试样品和测试目的，从而可以更加开拓学生的思维。
四、教学内容与时俱进
现在科技日新月异，各种分析检测方法也不断发展更新，这就要求教师的授课内容也要紧跟专业发展的最新动态，将材料分析测试技术与当前的科技前沿相结合，做到对学生及课程负责。例如，XRD近年来发展的高温动态实时检测技术、真空或保护性气氛检测技术、电池充放电实时检测技术等，虽然暂时没有条件让学生亲自操作，但是教学时还是需要查找相关资料让学生了解。对于XRD的图谱分析，除了Jade外，还有其他的一些软件，如HighScore等，还有针对精修的软件，如Maud、FullProf等，这些软件及相关功能在实验教学时也应进行介绍，使学生能够了解这些软件的基本功能，为他们以后的学习和工作打下良好的基础。
五、完善课程考核，注重教学反馈
实验教学想要取得良好的教学效果，不仅要教师的教授与引导，更要学生的积极参与，因此课程考核与教学反馈是很重要的教学环节，这对教学质量的保证和教学目标的实现起着非常关键的作用。
我院目前采用过程评价与结果评价相结合的课程考核模式。教师会观察考核每个学生在实验教学过程中各环节的表现并给予评价，如将学生参与的积极性、发表的意见、完成实验情况等作为过程评价因子，对于每人最后提交的实验报告作为结果评价依据。但要建立完善的课程考核体系对实验教学的效果进行评定，还需要继续探索及实践。对于实验课程的教学质量也应给予相当重视，只有及时的反馈及改进才能保证良好的教学质量。在每一位教师新开设课程时，我院都会采取专家组试听课程的形式，让专家和同行给予建议，保证每位教师的教学有一个良好开端。在课程中，也会有专家不定期进行课堂听课，同时对学生会进行问卷调查、课后回访等，听取学生对于课堂教学的意见及建议，并及时反馈给教师，使其做出相应改进，以便获得更好的教学效果。
六、提高学生学习主动性
为了取得良好的教学成果，教师必须想办法提高学生的兴趣性和主动性，如在XRD实验教学中，可以先举一些有趣或有意义的科研实例来说明XRD在材料科学研究中的重要性，让学生对其有一个宏观了解。同时，可以用多媒体手段将一些枯燥的理论知识变得直观生动，如可以将特征X射线产生的原理等制作成动画演示出来，可以将教师们平时遇到的样品及制备方法等以图片形式展示，还可以将数据分析的步骤制作成PPT或录制视频，这样能让学生在有限的课堂时间内了解到更多知识，在课后也有相关资料以供自我拓展学习，诸如此类，通过各种方法来增强教学方式及内容的形象性及新颖性。
另外，现在高校中有很多大学生创新项目、挑战杯赛等各种科研活动，鼓励学生多参与，并且提供给学生足够的科研条件，将实践教学与这些项目相结合，让学生在完成项目的过程中发挥主观能动性，同时也进一步熟悉材料分析方法。
结束语
实验教学是材料分析测试技术课程的重要环节，为了让学生在掌握基础理论知识的同时，进一步学会如何根据材料研究的实际问题进行分析，教师有责任、有义务探索更佳的教学方法来提高学生的综合实践能力，使他们能够真正实现知识、能力、素质的协调发展。
参考文献：
[1]赵鸣，李涛，王海燕.材料分析与测试技术课程的实践能力培养[J].中国冶金教育，2011，（6）：39.
【关键词】实验教学；现代材料测试技术；创新能力；动手性实验；综合实验
现代材料测试技术实验是现代材料测试技术课程的重要组成部分。现代材料测试技术课程是我校材料学院面向材料类的各专业，即材料科学与工程专业、复合材料科学与工程、材料物理等本科生开设的专业基础课程。该课程主要讲授X射线衍射分析、扫描电子显微分析、透射电子显微分析、偏光显微分析、综合热分析等各种物相分析的基本原理和方法，所涉及的知识面较广，并具有较强的综合性和技术性。该课程区别于其它课程的一个重要特点就是具有很强的实践性，要达到本课程的教学目的，需开设1/3以上课时的实验课，以使学生能真正的掌握物相分析的实验方法、数据处理、图谱解析的方法和步骤。因此，实验教学在本课程中占有举足轻重的地位，是培养学生实践能力和创新能力的重要渠道。本世纪教育的使命之一就是培养具有创新精神和创新能力的、能推动社会发展和进步的创新型人才[1]。随着科学技术的进步，社会知识经济的快速发展，21世纪的人才需要具有扎实的基础、宽广的知识、深入分析和解决问题的能力并能适应开拓性创新性的研究工作[2]。基于此，针对我院三年级三个本科专业已授课的学生进行了问卷调查，期望从这次调查中了解我院现代材料测试技术实验教学的现状，存在的问题及其解决办法，并结合我院的实际情况，就如何提高该课程实验教学的效果进行探讨。
1实验教学中存在的问题及分析
对这次现代材料测试技术教学改革与探索的问卷调查，我们采用不署名的方式，向我院三年级（2011级）各专业本科生发出问卷调查表205份，收回205份，回收率为100%，有效问卷197份。问卷调查了解了学生对该课程实验教学的态度以及开展实验教学的最佳方式等，调查结果见表1。
表1问卷调查结果
从调查问卷中可以看出，绝大部分学生认识到了实验教学的重要性，对实验教学的关注程度比较高，实验课时的时间设置比较合适，演示实验与动手实验相比较而言，大部分学生更喜欢动手性实验。下面就实验教学中存在的问题进行一下分析。
（1）实验过程中，发现有一部分学生对仪器的基本原理和结构了解地较少，所以在操作过程中不能对仪器的操作方法深入理解，更谈不上实验技能的提高，因此实验课程起不到应有的效果。这种现象在其它院校中也有类似情况出现[3]。
（2）所开设的实验中，除了偏光显微分析实验外，其余的实验所涉及的均为大型精密仪器。仪器台套数少，加之学生人数多，所以这些实验课程均为演示性实验，导致学生缺乏动手上机实践的机会。所以在这些实验课程中，学生只能身临其境地对仪器有个外观的认识，而对理论课程中老师讲过的仪器的原理、结构、操作方法都难有深入的理解。
（3）由于学生人数较多，仪器设备台套数有限，一些实验虽然精心做了安排，但在理论课程与实验课程的衔接上，很难避免部分实验课程开设的时间距离相应理论课程讲授时间较长的问题，导致学生在做实验时，对实验的原理等遗忘殆尽。
（4）本门课程目前所开设的实验都是针对单一的测试技术，相互独立，缺乏联系。而在实际应用中，为了得到更准确、全面、可靠的有关材料的成分、结构及性能的信息，需要综合应用各种测试手段。如果学生对这些测试方法之间的联系不了解的话，在今后的实际应用中可能会得到片面的结果。
2提高实验教学效果的思路与方法
随着科学技术的发展，材料测试方法和手段也越来越多样化和现代化，仪器设备的更新换代十分迅速，因而对实验教学有了更高的要求[3]。实验教学是硬件课程教学中培养学生创新能力的重要一环[4]，为了更好地培养学生的创新能力，需要不断地探索研究实验教学的思路与方法。针对目前实验教学中存在的问题，可以从以下几方面进行探索和研究。
（1）加强理论课程内容的讲解。在学生动手性实验中，例如偏光显微分析实验中，许多实验现象的理解需要有原理知识的支持，否则达不到真正的实验效果，学生也不能真正理解实验现象。调查问卷中55.8%学生认为实验教学更重要，在思想上容易忽视理论课程的学习，而理论课程的学习是根本，所以教师在进行理论课程的讲授时应该向学生讲明利害关系，并加强理论课程的讲解。
（2）尽量增加动手性实验。调查问卷表明，66.0%的学生更喜欢动手性实验，对于本实验课程中涉及到的大型精密仪器实验，操作不当容易损坏仪器并造成巨大损失，在短短的实验课内让学生学会操作也不现实，而且对于绝大多数学生而言，在今后的工作中，制样、分析图谱等应用更为广泛，所以，可以将实验的一些环节改变为动手性实验。在X衍射分析、热分析实验、扫描电镜实验、透射电镜等实验课程中可以增加制样、分析图谱等调动学生积极性、培养学生创新能力的实验环节。合理的实验教学内容设置有利于激发学生的学习兴趣，有利于培养学生的创新能力[5]。通过有目的地系列实践教学来学习现代分析方法，掌握大型仪器设备的使用与操作，提高学生的动手能力和科研实验技能[1]。
（3）尽量缩短或避免理论课程与实验课程相距时间较长的问题。理论教学与实验教学的有机配合，会提高学生实验课程的教学质量。由于本课程中大部分章节间的联系不是很密切，可以实行各教学班的错时教学，错时实验。我们的实验探索表明，错时教学和错时实验可以很大程度地缓解理论课程与实验课程相距时间较长的问题，有利于理论课程与实验课程的有机衔接，但仍需进一步探索。（4）增加综合性实验的设计与安排。《现代材料测试技术》是一门应用性很强的课程，实际应用中，往往要经历材料制备、样品选择、样品测试及分析，样品测试结果的综合分析等过程，学生在实验时若能亲身经历一下该过程，可使孤立、分散、互不联系的实验内容有机结合起来，使所学的知识综合应用，为今后的科研或工程应用奠定基础。
3结语
现代材料测试技术实验是一门应用性很强的实验课程，在教学过程中要基于调动学生的积极性，培养学生的创新能力来设计安排实验，这样对提高该课程实验教学的效果能起到一定的促进作用。
【参考文献】
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[3]姜燕.提高“现代材料测试方法”实验教学质量的思考[J].科学咨询（科技・管理），2012，4：92-93.
发动机强度设计技术包括：1）定量描述发动机整机及其零组件在使用环境及载荷作用下结构变形、动力响应以及疲劳、蠕变、氧化腐蚀、塑性变形、断裂及冲击等损伤行为的理论和方法；2）考虑发动机使用环境、载荷、结构及材料工艺特性及其分散性，在发动机研制和使用的全寿命周期内，赋予发动机结构预期安全性、耐久性和可靠性的设计理论、方法和技术；3）为提高工程设计分析效率所需的发动机强度设计理论、方法和技术。
发动机强度设计技术涉及面广，从整机载荷、整机刚性以及整机振动，到零件的静强度、变形与刚性、稳定性、振动以及寿命，都是发动机强度设计技术必需参与的领域。
因而，作为机械强度设计的一个分支，发动机强度设计是一个费时、耗钱的系统工程，其设计准确性需要大量的、不断提高的设计实践和产品应用作为基础。因此，发动机强度设计技术的成熟与发展与气动、热力学科的发展相比，就更为艰辛漫长。
此外，如陶瓷复合材料、纤维增强复合材料等新材料，以及增材制造技术、激光表面强化以及激光修复技术等新工艺在航空燃气涡轮发动机上的应用，又给强度工程师带来了新的技术挑战。
材料、工艺对强度设计的影响与制约
强度设计技术的核心是对结构在使用环境及载荷作用下的反应客观的认识和准确的预测。用于制造特定结构的材料以及工艺过程直接决定了在特定环境下、在给定载荷作用下特定结构的机械性能，也就决定了特定结构从变形、振动、损伤到机械性能衰退等各种对环境及载荷的反应。当一个零组件完成制造并装配到发动机上后，随使用时间增长其机械性能不断下降，因此，强度设计离不开对材料各种特性的掌握。
设计用材料性能数据对强度设计的影响与制约
设计用材料性能数据是发动机结构分析与强度设计的基础，没有设计用材料性能数据，结构分析与强度设计便成为空中楼阁。因此，设计用材料性能数据的系统性、完整性、可靠性在一定程度上反映了发动机结构分析与强度设计的基础有多扎实、实践的深度有多深、实践的广度有多宽，并在一定程度上反映了结构分析与强度设计的工程实践水平。
发动机结构分析与强度设计需要代表真实构件特定部位机械性能的、具有一定置信度、可靠度的设计用材料性能数据。它需要包括基本物理性能，也要包括短时力学性能数据，不仅要包括不同材料工艺状态、不同部位（典型如轮缘、辐板、轮心）、不同方向（典型如单晶、定向结晶）、典型温度范围、典型应力/应变/应变比的低循环疲劳性能，还要包括不同温度、不同工艺状态（包括表面状态）、不同部位、不同应力集中部位高周疲劳性能，对于高温合金，还需要不同温度、不同应力、不同持续时间下的持久性能、蠕变性能、热-机疲劳性能等性能数据。
作为机械产品的航空燃气涡轮发动机，其结构强度设计是一个逐步积累、提升的过程，这也反映在设计用性能数据的逐步积累、提升上。这些设计用性能数据的测量代价大，周期长，在应用新材料、新工艺时，设计用性能数据的测试可能和材料、工艺的研制过程及应用研究与验证同步开展，则设计用材料性能数据的缺乏问题更为突出。设计用材料性能数据不仅要全面、完整、可靠，而且还要有效地管理起来并方便用户使用，以及新的数据的积累和有机融入已有测量数据（库）中。
要开展民用航空动力装置设计，设计用材料性能数据是否符合要求是一个能否取得适航证必需迈过的第一道坎。
工艺过程控制及制造符合性对强度设计的影响
如何从设计角度控制原材料、冶炼、锻铸过程、热处理、焊接、机械加工、表面处理以及装配过程，直接决定了构件及装配成形后的发动机的内在性能以及性能质量的一致性、分散性。它直接影响着结构分析和强度设计的基本假设、对构件/发动机的强度设计裕度的设置、对构件/发动机的结构验证状态的确定等等。因此，从设计角度需要认识：1）哪些环节、哪些参数是需要设计控制的？2）这些辨识出来的需要控制的环节、参数对结构特性的影响程度？3）如何控制并确认制造的符合性？4）设计用数据、方法是否准确地反映了影响构件/发动机的制造主要环节、参数？5）过程控制的代价是否可以接受？
如果制造过程不能得到有效的控制，强度设计时的假设就与构件/发动机硬件状态不符，设计结果也就不能代表真实状态，意想不到的构件失效就可能发生。
使用载荷及环境
如果说材料以及形成构件/发动机的整个过程赋予了构件/发动机硬件基本性能，它是否能够在你期望的情况下可靠地工作，还决定另一个重要因素：使用载荷及环境。
使用载荷及环境是发动机硬件的实际服役环境及服役中承受的工作载荷。就使用环境而言，在海洋环境中使用的发动机，其零件易受到海洋腐蚀环境的影响，在沙漠环境使用的直升机用发动机，易于受到沙砾的冲蚀影响；就飞机用途而言，制空战斗机用发动机、对地攻击战斗轰炸机用发动机、高空侦察机用发动机和运输机用发动机，由于其使用特点不同，发动机的大状态工作时间所占比例、转速循环历程差异也大。
设计用法
为了使设计的发动机满足预期要求，在发动机设计初期，就必需首先确定设计的发动机预计的用法和使用环境，习惯称为设计用法。设计用法包括飞机的任务及任务混频、用法参数、工作包线、外部作用力（机动载荷）、大气环境条件、飞机引气/功率提取、发动机性能衰退后的用法等等。
设计用法确定得越详细、与最终使用越接近，发动机的强度设计假设中关于使用环境与载荷越接近真实情况，付出的结构重量、制造成本、开发成本以及使用成本才可能与预期最接近。因此，发动机设计中必需首先面对的强度设计问题就是确定什么样的设计用法。
设计用法仅提供发动机整机的用法要求，从安全性角度考虑，对于发动机的安全性关键零组件，还需确定其设计限制载荷和极限载荷，以便在付出的代价可接受的情况下保证足够的安全性。对于安全性关键件，考虑什么样的限制载荷和极限载荷，不同应用环境要求不同，随着对问题的认识深入和技术的发展，其要求也会有变化。
因此，这些设计用法和能力要求是随着设计实践的积累不断变化的，不能也不会一成不变。
构件工作载荷的确定制约强度设计的精度及可靠性
除了从提供推力/功率和其他能量需求的航空动力装置角度需要明确其设计用法以外，为了设计出可靠、安全的发动机，还必须准确掌握发动机特定构件在发动机环境下的工作载荷。
特定构件在发动机环境下的工作载荷主要包括转动引起的离心载荷、气动载荷、温度载荷、流体/旋转机械激振载荷、外部冲击载荷、相邻构件传递的机械载荷等。由于转速测量成熟、精度高，转速控制精度也高，因此转速引起的离心载荷在设计中把握较好。作为流体机械，叶片表面的气动载荷受到测试手段的约束其准确分布往往不得而知，目前设计中更多采用CFD预测结果，这对叶片的强度设计带来不可忽视的影响。叶片以及发动机中与气流直接接触的薄壁构件，工作中还有一类重要的载荷是由于旋转和流场的非定常特性产生的流体交变载荷和机械旋转引起的机械交变载荷，这种交变载荷如果频率与结构固有频率吻合，便可能产生共振响应，或者导致结构出现气弹不稳定，引发结构失效。因此，如何准确地预测作用在叶片及其他薄壁构件上的交变激振力的分布及大小，是进行构件抗高周疲劳设计的核心问题。在对转涡轮设计中，叶片流体激振力的准确预计是其设计成功与否的关键。轴承设计、传动齿轮设计中，机械交变载荷大小及其分布特性仍然是设计关注的焦点之一。
作为高温旋转机械的典型零件――复杂冷却叶片不仅承受了高温，同时还承受了大的温度梯度和快速的温度变化，由此产生了不可忽视的热应力。热应力的准确预计需要准确的构件空间温度分布和随时间的变化，准确的温度预计又与特别是过渡态的空气系统预计密切相关，过渡态的空气系统预计不仅与主流通道的气动热力参数准确与否密切相关，还与结构在气动、机械及热载荷作用下以及构件不可忽视的制造偏差等造成的空气系统间隙及间隙变化密切相关。由此可见高温构件的温度载荷确定的复杂性。构件的高温载荷确定的准确与否，直接制约了高温构件的强度设计水平。
上述这些载荷的准确确定，都离不开试验，试验中的气动、热、机械参数测量，大部分就是为了准确获取构件的工作环境及载荷条件。
对于长寿命发动机或者在腐蚀环境中工作的构件，大气腐蚀或燃气腐蚀条件也需要准确掌握。
在发动机强度设计中，一个容易被忽视的环境因素是阻尼环境。由于发动机叶片及薄壁结构容易出现高周疲劳，要准确地预计构件的振动响应，除了需要准确预计激振力外，还需要对构件的阻尼有准确的预测。典型如整机振动响应分析中，由于静子结构件有较多的连接结构，其结构阻尼较大，支点如果采用了有效的阻尼器，其阻尼也较大，但是转子在做宏观涡动运动时，其结构阻尼就较小，这些都对整机振动响应影响较大。另外，整体叶盘的结构阻尼低，振动响应往往较大。比如某整体铸造涡轮叶盘，由于其结构阻尼低，其振动响应峰值尖，峰值响应大，这是其固有特性，如果设计初期对此认识不足，就容易引起强度设计问题。
强度设计分析技术
考虑发动机使用环境、载荷、结构及材料工艺特性及其分散性，在发动机研制和使用的全寿命周期内，赋予发动机结构预期安全性、耐久性和可靠性的设计理论、方法和技术，是发动机强度设计分析的核心。它建立在准确、系统、全面反映实际构件状态的设计用性能数据基础上，也建立在准确的发动机及其构件使用环境及载荷基础上，通过强度设计分析方法技术把部件性能、发动机使用环境及载荷、发动机及构件试验验证等有机结合成为完整的强度设计系统工作。
随着新材料、新工艺及新结构的应用，构件在环境和使用载荷作用下的损伤行为的深入认识，强度设计分析技术也会不断深化、发展。
新材料新工艺新结构的强度设计技术
发动机为了追求高的热效率、部件效率和结构效率，耐高温、高比刚度、高比强度的材料不断用于发动机设计实践。现在开始使用、未来将成为发动机中主体的新材料包括：耐高温树脂基复合材料、金属基复合材料、碳纤维增强陶瓷基复合材料、碳碳复合材料、钛铝金属间化合物、新一代单晶、新一代粉末冶金材料、TBC涂层、智能材料等等。这些新材料用于发动机构件必然涉及如何可靠、高效地使用这些新材料的问题。这些材料的变形行为、损伤失效行为、构件性能表征与评价、构件的结构分析方法及强度评估方法与准则、构件制作过程对构件的性能影响等，都必须在用于发动机之前予以解决，并通过试样、模拟构件、全尺寸构件的试验予以验证。解决这些问题的过程也促进了强度设计技术的进步。
整体叶盘、整体叶环、异种金属焊接结构、骨架结构、复杂冷却结构、增材制造等新结构、新工艺的应用，也给强度设计分析技术带来了挑战。整体叶盘、整体叶环的应用，就需要我们考虑是否需要采用新的阻尼减振技术，也需要我们考虑为了使叶盘高周疲劳概率降低到可以接受的程度，应该如何控制叶片的稳态应力水平，为了给修复提供可操作余地，轮缘结构应该如何控制，与盘、片分离结构相比，叶身前后缘是否有必要加强等。异种金属材料焊接结构的正确应用，也需要通过各种分析和试验手段明确焊接结构在发动机各种使用环境和载荷下的损伤失效行为，并建立相应的结构强度设计准则。
发动机结构强度设计技术的发展不仅受到新材料、新结构、新工艺的推动。受到设计分析效率、设计分析对精度的需求驱使，强度设计分析方法自身也在不断创新、完善与提高。
概率设计方法应用
作为机械产品，航空发动机整机及其构件也存在机械性能分散，几何尺寸分散，内在缺陷分散，构件之间相互作用具有分散特性，特定发动机/构件在使用载荷、维护上也具有分散性，这些分散特性，决定了发动机及其构件的强度、动力特性、变形、寿命等具有明显的分散特性。一个典型的例子是在相同试验载荷条件下，采用同一套图纸制造的的低循环疲劳试验最长寿命与最短寿命之比可达4倍，对于粉末盘更大。除了构件自身的不确定性外，强度设计分析方法本身具有的不确定性也需在强度设计中考虑，试验验证以及用以证明试验验证有效性的物理参数测试也具有不确定性。这些不确定性驱使发动机结构强度设计人员考虑如何把概率设计方法用于发动机构件的低周疲劳、高周疲劳、静强度、稳定性、损伤容限等设计中。
在进行概率结构强度设计分析时，首先必须通过分析、测量、试验及统计等方法和手段获取、掌握影响构件最终可靠性的主要影响因素及其分布特性。其次，必须理解、掌握这些主要影响因素是否相互独立地对构件的最终可靠性产生影响。第三，还必须确定合适的设计分析模型进行结构强度概率设计分析。这里就牵涉到计算量问题，要解决计算量问题，就必须采用合适的计算策略（计算方法）。第四，还需注意建立与概率设计分析方法相匹配的设计分析准则。
多学科综合优化设计
为了确定发动机构件的尺寸及有关设计技术要求，往往要气动、传热、结构强度、工艺、空气系统甚至声学等多专业人员反复迭代，专业之间常常表现为强耦合。在发动机中，冷端件典型如风扇叶片，它需要气动、结构强度、声学、工艺等多专业人员共同设计、分析，满足各方面对叶片的需求和约束，如果采用各专业串联迭代设计，其设计周期注定很长。为了解决叶片的振动或者增大某两阶模态的频率分离度，可能就得花几个月时间。在发动机中，热端件如气冷涡轮叶片，其气动、冷却、结构强度以及工艺更是紧密耦合的，需要气动、结构强度、冷却设计以及工艺人员通力合作，反复迭代，一排气冷涡轮转子叶片设计，为了解决寿命问题，可能其设计周期长达一年甚至更长。为了确定发动机涡轮转子结构，也需要结构强度、空气系统、热分析、工艺之间迭代设计才能满足个专业的需求与约束。要设计好涡轮承力框架，必须解决好由于温差大、变形大导致的结构可靠定心与控制热应力在可接受范围内的矛盾问题，要解决这个矛盾，必需空气系统、热分析、结构强度以及工艺多专业共同参与。发动机中的构件这种需要多专业共同参与设计，专业之间又常常表现为强耦合，以及设计迭代周期长等特点，决定了多学科综合优化设计在发动机设计领域有广阔的应用前景。
多学科综合优化设计必需首先建立在各学科有可靠的定量设计分析工具基础上，其次，要对各专业之间的相互影响、相互制约关系有比较准确的认识，并尽可能建立定量约束关系，第三，对各学科的约束条件、有关参数取值范围研究清楚并能定量描述，第四，针对特定构件的特定问题建立恰当的优化模型，第五，合适的优化算法降低计算的复杂性和计算规模，最后，多学科综合优化结果的评定与检验。
目前多学科综合优化方法已开始在发动机零件设计中应用，未来它将是解决设计分析效率、提高设计质量的重要手段。
结构损伤及新的结构仿真分析方法
结构强度分析的核心是如何定量描述发动机整机及其零组件在使用环境及载荷作用下结构变形、动力响应以及疲劳、蠕变、氧化腐蚀、塑性变形、断裂及冲击等损伤行为。
其中，在使用环境及载荷作用下的损伤及其演变过称是进行寿命预测的基础，损伤过程是高度非线性的过程。如何对不同材料、不同构件在不同使用环境及载荷作用下的损伤演变过程进行更加准确的仿真分析，过去、现在、将来都是强度设计技术的发展焦点之一。这也包括多种损伤因素的复合作用过程，如高、低周复合疲劳损伤、蠕变与低循环疲劳复合损伤、复合材料的多模式复合损伤、腐蚀与蠕变复合损伤等等。
对于复合材料、功能材料的应用，如何更加清晰地认识构件在外载荷作用下的应力、变形响应，结构宏-细观分析方法也将在发动机构件设计分析中占有一席之地。
发动机构件相互作用而成为一个整体，为了对整机及构件之间的相互作用理解更深刻、准确，也需要整机结构多尺度缩放分析技术。
这些强度设计分析技术的进步，也将推动发动机结构强度设计水平的发展，提高强度设计分析质量。
强度试验及测试技术
强度设计技术的发展、能力的提升，离不开强度试验技术和手段的发展，也离不开有关测试技术和手段的发展。同样地，强度试验技术和测试技术如果落后，也必定制约强度设计技术的发展。
强度试验技术的核心是如何构建与期望的工作环境一致的模拟环境来获取或验证试样、模拟件、真实构件的机械性能特性。强度试验技术也包括试验数据分析处理技术和试验数据与结构分析数据融合技术。为了降低成本、缩短验证周期，获取足够具有代表性的试验验证结果，如何建立高温构件的模拟工作环境来进行高温构件的验证就成为一个关键问题。复合材料构件的大量使用，其验证方法和手段也给强度试验人员提出了挑战。
构件强度试验技术需要发展，整机结构可靠性、安全性及耐久性试验方法及技术也是需要不断改进、发展的重要领域。通过什么样的模拟环境、经过什么样的载荷模拟，发动机整机试验结果可以验证什么结构特性，是整机试验技术研究的重要内容。
强度试验离不开测试，发动机及其构件的工作环境及载荷的确定也离不开测试。发动机中大部分的参数测量与构件工作环境及载荷直接相关。即使是为了评估气动效率的气动热力参数，也是用于分析、确定构件工作环境及载荷的直接参数。
从强度设计角度，叶片高转速（高过载）、耐温能力超过1000℃的动应变测试技术是开发先进涡轮的必备条件。某发动机涡轮叶片如果不是高过载、高温动应变测试技术支持，其故障原因也就难以确定并解决。另外，复杂气冷涡轮叶片的温度场测量，以及温度随时间的变化特性是确定、验证气冷涡轮叶片热载荷的最直接的手段，如果不能进行温度场及其随时间的变化规律测量，则涡轮叶片的热载荷只能借助于模拟冷效试验确定，其精度也会受到严重制约，或者最终只能依赖发动机环境下的考核验证试验来检验强度设计结果。
为了掌握作用在构件上的气动载荷，流场的稳态及脉动参数测量也是提高分析精度必需的基础技术。为了提高构件寿命预测精度，局部应力集中部位的应变场测量技术可以为预测分析提供详细的测试数据。
非接触式振动测量已开始广泛用于试验中，未来随着非接触振动测量技术的发展和信号分析辨识能力的提高，非接触式振动测量将成为发动机健康监视系统的重要组成部分。另外，如果能够开发出构件损伤在线检测方法，强度技术人员不仅可以把它用于检验其理论损伤演化预测分析，还可以把它作为发动机健康监视系统的核心来确保发动机的可靠性、安全性，使结构问题导致的发动机故障降至可以忽略的程度。
结束语
本文作者：崔莹工作单位：黑龙江省龙督公路工程检测有限公司
工程检测中的标准试验。公路工程检测中的标准性试验主要针对的是施工中采用的材料、工艺等是否能够达到国家规范或者行业标准而作的试验检测。这一类检测一般都是在施工开始前进行。其主要的检测目标就是施工用的材料、配合比等，对拟用的材料和配合比进行试验性检测，评定材料和工艺是否符合国家规范。利用标准和恰当的检测方法达到对工程技术性要素的检验是试验检测在公路工程中应用的重要层面。例如：粒径小于38mm的路基土的检测，按照规范的要求利用重型击实的方法检测其最大干密度和最佳的含水量。在对半刚性的基层材料、石灰、石灰粉煤灰稳定粒料和水泥稳定粒料等材料的检测也可以使用这种方法。在这里应注意的是配合比的准确和含水量测定方法的正确使用。又如：沥青的试验检测。沥青路面在较高温度下，处在塑性变形的状态，容易变软，强度的值也就最低，在低气温的状况下脆性增大，因此路面在冬季容易产生裂缝。因此在检测的过程中对沥青的检测应当对其规范和标准进行全面了解，明确沥青的技术性指标主要取决的是沥青混合料的配合比，在混合料中既有一定的粗骨料作为框架，也有一定量的细骨料以提高沥青混合料的密度，即骨架密实度结构是沥青的理想结构。公路工程路基压实度检测。对于路基土及路面基层，压实度是指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大于密度的比值；对沥青路面，压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。可分为路基土的最大子密度和最佳含水量确定方法、路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法、沥青混合料标准密度确定方法等多种情况，下面以沥青混合料标准密度确定方法为例简要介绍该种工程检测方法。沥青混合料标准密度检测法,以沥青拌和厂取样试验的马歇尔密度或者试验段密度为准，当采用前者方法时，压实度标准比后者高，无论是用哪种方法,均存在对试件（马氏试件或芯样试件）测密度的问题，在进行密度试验时应根据混合料本身的特点，选择该方法中的水中重法、表干法、蜡封法、体积法之一种方法进行工程检测，在此不作赘述。
探地雷达检测方法的应用。探地雷达检测技术是当前公路工程检测上的一项新技术。其实质上是一种特高频电磁波发射与接受技术，探地雷达是利用高频电磁脉冲波以宽频带短脉冲形式由发射天线送入地下，该雷达脉冲在地下传播过程中，遇到不同电性介质交界面时，部分雷达波的能量被反射回地面，被接收天线接收。通过波的反射与接收获得路基路面的采样信号，再经过硬件与软件及图文显示系统，得到检测结果。探地雷达探测的是来自地下介质交界面的反射波，记录的每一雷达数据n（t）可看成是雷达脉冲子波b（t）与反射波系数序列R（t）的褶积。子波b（t）取决于所使用的雷达系统，而R（t）则包含了地下介质的信息。探地雷达通过记录反射波到达地面的时间t和反射波的波幅来研究地下介质的分布。在用探地雷达对道路结构进行检测时，如果道路的局部地段受到破坏，则介质的电性将发生变化，从而导致雷达波反射信号的双程旅行时、振幅及频谱特征发生明显变化，根据这些变化特征，就可以推测路面下基层、路基等的状况，达到检测目的。超声波检测技术在公路桥梁检测中的应用。超声波检测技术可检测公路桥梁中的空隙位置。该项技术是基于瞬间应力波的原理。用一种短促的机械撞击（用小钢球撞击混凝土表面）产生低频应力波，传导至结构内部，再由断裂面或界面反射回来，以反射波的形态来进行判断。其特点是利用来自冲击面、断裂面以及其他面间的多余波会产生瞬间共振，可以用来测定结构的完整性或裂隙的位置，记录下来的信号（时间～频率曲线）可以进一步提供有关空隙位置的信息。超声波检测可应用于公路桥梁的综合检测和维修，可以对桥的梁、板以及桩等结构进行检测，来确定管道中是否有空隙，以便进行及时修补和灌浆。目前该项检测技术还有待改进和完善，比如对管道相交或相邻时，管道中有蜂窝体、水或部分空气时以及采用别的材料的管道等对检测结果的影响，以及该项检测技术在检测道路路基密实性等问题都有待进一步研究。
为做到以工程检测数据说话，严把工程检测关，努力提高公路工程质量，依据《公路工程竣工验收办法》（交公路发〔2010〕65号）和《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)，作为公路工程检测评定工作的基本准则，对工程检测质量进行评定，严把工程检测评定关,对评定不合格的工程不得进行下道工序施工。通过工程检测，建立科学、严密的质量保证体系，才能使每一局部的工程质量达到优良，从而达到整体工程优良这一质变的飞跃。
4年前，北京林业大学立项启动了“应对全球变化的森林生态系统恢复重建与可持续经营优势学科创新平台”建设，拉开了“脆弱生态系统退化机制与恢复重建研究”、“林木良种与生物学基础优势学科创新”、“优质高效森林培育与经营利用研究”、“森林与湿地生态系统保护研究”的序幕。4个春秋过去，平台建设取得了显著成效，发展了平台特色的野外试验创新体系，建立了优势学科围绕现代林业重大需求的交叉发展机制，承担了大批国家重要研究课题，取得了一批科技创新和人才培养成果，在支撑林业等相关行业的发展、积极应对全球气候变化中提供了重要的科技支撑。
承担重大科研400多项
2008年10月，该校的“林木育种国家工程实验室”获国家发改委批复建设，增强了基因组学、蛋白质组学等现代遗传分析研究能力；与地方共建了“北方平原林木良种创新与示范实践基地”和“枣树教学和科研实践基地”等研究基地；承担了国家“973”、“863”、自然科学基金重点项目和科技支撑课题等国家计划研究项目130多项。
据了解，在多年野外定位台站和试验示范区建设基础上，该校建设成了集科学试验、野外观测、教学、科普宣传于一体的水土保持产学研基地。该基地包括了相关教育部重点实验室和工程技术研究中心，国家林业局重点实验室，5个部级野外科学观测研究站和生态系统定位研究站，4个典型生态退化区域的植被恢复重建试验站，覆盖了西北黄土区、风沙区、高寒区、华北土石山区、滨海盐渍土地区、西南长江三峡库区等我国水土保持和生态环境建设的各典型区域，为开展大流域、大区域、跨流域、跨区域的重大水土保持与生态环境建设专项研究和高水平创新成果的产出，提供了坚实的条件支撑。依托该体系承担了国家“973”、“863”、国家科技支撑计划、林业公益性专项和国家自然科学基金等研究课题90项。
在优质高效森林培育与经营利用研究中，建成了代表我国东北天然针阔混交林、华北低山生态公益林、平原速生丰产林和南方集体林各主要林区典型森林经营类型的野外试验基地5处，试验区面积近60万亩；建设了林木生物质新材料研究开发基地和林木生物质成分分离与高效利用实验室；配套建设了试验工作基础设施；建成了国家能源非粮生物质原料研发中心。为森林培育与林木生物质材料系统和深入的研究，更好支撑现代林业的科技创新提供了新的平台。主持了国家“973计划”项目、国家自然科学基金重点项目等各类课题94项。
在森林与湿地生态系统保护方向凝练了优势学科团队，新建多个功能研究室和23处产学研基地，主持了包括国家“973”、国家科技支撑课题、国家自然基金和省部级重点研究课题70余项，与瑞士、英国、美国等发达国家及国际组织合作研究课题10余项。
获得一批重大科技成果
该校在“生物质转化为高值化材料的基础科学问题”（973计划）研究取得突破。针对秸秆生物质组分高效分离和组分定向转化的根本，解决生物质组分超微结构的分子解译、生物质组分清洁温和分离机制和生物质组分构效关系与高值化材料构建等深层次的科学问题，为生物质利用和转化为高值化材料提供理论依据。阐明了生物质细胞壁组分结构解译与组分键合机制，研究了生物质解离与低分子片段绿色单体化及转化技术，进行了绿色新溶剂与纤维素高值化材料的构建，实现了半纤维素分子纯化均化技术及高值化材料的合成，通过木质素聚集态结构活化合成了功能芳基材料。相关理论与技术有助于我国现有生物质材料工业如制浆造纸、纤维素以及化石基合成材料等工业技术体系的结构调整与升级，推动化石基合成材料的替代，促进我国农业和农村经济发展，保障我国社会与经济安全。
“森林计测信息化关键技术与应用”研究，以森林资源的数量、质量和空间分布为研究对象，以森林资源的数字化、信息化、精准化计测为研究目标，以森林资源与生态环境的调查、监测、建模、预测、决策和制图分析为研究内容，通过自主创新和有效集成，形成精密光电角距样地测树技术、遥感森林反演计测技术和森林防火灭火技术体系。实现了全面自动测定与建库记录立木干型、林分断面积、林冠体积及表面积等多个测树因子，实现了大尺度、区域化森林资源遥感反演和信息化管理，大幅度提高了技术经度和工作效率，实现了林火蔓延速度、火焰高实时自动测定。成果已应用到林业、国土资源、土木工程等行业。
我从一开始就感觉比较难着手，在各位师傅们的支持与帮助下，我不断地学习和探索，不断地学习新技术、新工艺和新规范，在短短几个月的时间里我学到不少东西也积累了不少经验，也可以很熟练的做资料、整理资料了。下面我就对这一个月的见习做一个小结。
我个人认为作为一名资料员，心态和心里素质一定要好，首先必须和监理处好关系（本着监理就是上帝的宗旨），凡有搞不明白的地方就去请教他们，尽量按监理的要求去做，确保资料签认的通过率。除此以外必须做好自己的本分工作，在每道工序报验前必须先将涉及到本工序的材料报上，及时做好隐蔽工序报验工作，进场材料应及时做台帐，并让监理签字认可（施工单位材料台帐应与监理台帐必须相吻合），所有收（发）文应做记录并让对方签字，所有资料经报验通过后及时将原件按资料组卷目录摆放，并做好汇总，混凝土、砂浆试块制作应及时登记，及时做好桩位轴线偏差记录，每一分项都应有专项施工方案（如土方、钢筋、模板、砌筑、门窗、装饰、保温、屋面、地坪等，钢结构组装、焊接、涂装、安装、高强度螺栓、普通螺栓施工等），并对应做好书面技术交底，并让被交底人签字，所有非本人办理的资料应及时向项目部汇报（如口头汇报无效，应出具书面申请，并要求责任到人）。主体结构施工应及时做好沉降观测记录（每层一次），钢结构工程根据设计要求也应做沉降观测记录。检验批报验应做分项工程质量验收记录——分部（子分部）工程质量验收记录——单位（子单位）工程质量验收记录。混凝土试块如发现有不合格的应及时进行回弹试验（出具混凝土非破损检测报告），商品混凝土应有混凝土质量证明书（搅拌站提供），同一分部、强度等级的试块应按实际组数进行数理或非数理统计评定。所有设计变更应进行汇总，并做好图纸变更台帐（所有设计变更应在竣工图上反应）。防水材料（生产许可证，质量证明书、出厂检测报告），焊材（质量证明书），玻璃（玻璃质量证明书），饰面材料（质量证明书），材料进场后设计、规范要求须进行复试的材料应及时进行复试检测，其资料要与进场的材料相符并应与设计要求相符。
我所在实习单位现只进行土建与钢结构的施工，以下是土建与钢结构部分各施工阶段需做的资料：
一、土建部分1、开工前（具备开工条件的资料）：施工许可证（建设单位提供），施工组织设计（包括报审表、审批表），开工报告（开工报审），工程地质勘查报告，施工现场质量管理检查记录（报审），质量人员从业资格证书（收集报审），特殊工种上岗证（收集报审），测量放线（报审）。
2、基础施工阶段：钢筋进场取样、送样（图纸上规定的各种规格钢筋），土方开挖（土方开挖方案、技术交底，地基验槽记录、隐蔽、检验批报验），垫层（隐蔽、混凝土施工检验批、放线记录、放线技术复核），基础（钢筋原材料、检测报告报审，钢筋、模板、混凝土施工方案、技术交底，钢筋隐蔽、钢筋、模板检验批、放线记录、技术复核，混凝土隐蔽、混凝土施工检验批，标养、同条件和拆模试块），基础砖墙（方案、技术交底，提前做砂浆配合比，隐蔽、检验批，砂浆试块），模板拆除（拆模试块报告报审，隐蔽、检验批），土方回填（方案、技术交底，隐蔽、检验批，土方密实度试验）。
3、主体施工阶段：一层结构（方案、技术交底基础中已包含，钢筋原材料、检测报告报审，闪光对焊、电渣压力焊取样、送样，钢筋隐蔽、钢筋、模板检验批、模板技术复核）。
4、装饰装修阶段：地砖、吊顶材料、门窗、涂料等装饰应提前进行复试，待检测报告出来报监理审查通过后方可施工（方案、技术交底，隐蔽、检验批）。
5、屋面施工阶段：防水卷材等主要材料应提前复试，待复试报告出来报监理审查通过后方可进入屋面施工阶段（方案、技术交底，隐蔽、检验批）。
6、质保资料的收集：材料进场应要求供应商提供齐全的质保资料，钢筋进场资料（全国工业生产许可证、产品质量证明书），水泥（生产许可证，水泥合格证，3天、28天出厂检验报告，备案证，交易凭现场材料使用验收证明单），砖（生产许可证、砖合格证，备案证明、出厂检验报告，交易凭证，现场材料使用验收证明单），黄沙（生产许可证，质量证明书，交易凭证现场材料使用验收证明单），石子（生产许可证，质量证明书，交易凭证现场材料使用验收证明单），门窗（生产许可证、质量证明书、四性试验报告，交易凭证现场材料使用验收证明单），黄沙（复试，600t/批），石子（复试，代表数量：600t/批），门窗（复试），防水材料（复试），饰面材料（复试）
7、应做复试的材料：钢筋（拉伸、弯曲试验，代表数量：60t/批），水泥（3天、28天复试，代表数量：200t/批），砖（复试，代表数量：15万/批），
8、回填土应做密实度试验，室内环境应做检测并出具报告。
9、混凝土试块：混凝土试块应每浇筑100m3留置一组（不足100m3为一组），连续浇筑超过300m3的可适当减少，每一浇筑部位应相应留置标养、同条件和拆模试块，标养是指将试块放置在标准温度和湿度的条件下养护（室内温度恒定在120℃±3℃）28天送试，同条件是指将试块放置在现场自然养护或当累计室外温度达到600℃天，拆模试块是指在自然养护的条件下养护7天。
10、砂浆试块：每天、每一楼层、每个部位应分别留置一组，标养条件下28天送试。
11、检验批：建筑工程质量验收一般划分为单位（子单位）工程，分部（子分部）工程，分项工程和检验批。在首道工序报验前应进行检验批的划分（可按轴线等进行划分）。
二、钢结构部分1、钢结构工程开工应具备的资料：施工组织设计（包括报审表、审批表），开工报告（开工报审），质量人员从业资格证书（收集报审），特殊工种上岗证（收集报审）。
2、钢结构制作阶段：对照图纸，重要构件的主材应进行复试，一、二级焊缝应进行外观检查（全数），还应做超声波无损探伤检测（抽查10%），待无损探伤速报出来报监理后方可进行构件的制作工作的报验（组装、焊接、涂装），所有材料必须在工序报验前报监理审查通过，否则监理可能会拒签涉及到的所有工序报验。
3、钢结构安装：出具一、二级焊缝无损探伤检测报告（正式报告），做好基础轴线的校核和标高的测量工作，并报监理（请监理验收），所有加工好进场的构件必须应有构件出厂合格证并经加工现场监理验收签字。不同规格的大六角高强度螺栓应按批量做摩擦面的抗滑移系数试验（3000t/批），当设计结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材（如角钢、H型钢等），设计有要求复试的钢材都应进行原材料检测，复试合格后方可使用。防火涂料应进行复试。
关键词：建筑节能材料；检测；方法
Abstract:theenergysavingeffectdependsontheenergysavingofbuildingmaterialsproductquality,strengthenenergysavingmaterialinspectionworkisparticularlyimportant.Toachieveenergysaving,butalsomustbeginwiththeanalysisofbuildingenergyefficiencytestingstrictdetectiontechnologyistoensurethatthequalityofbuildingenergy-savingmaterials,realizethegoalofenergysavingofacrucialstep.Thisarticlesimplyexpoundsthebuildingenergyefficiencyofseveralcommonmaterials,analysisandtestingmethodofbuildingenergy-savingmaterials,bymeansofmaterialstestingtechnology,toconstantlyimprovethelevelofenergysavingdetectiontechnology,ensurethequalityofbuildingenergyefficiency,andrealizethegoalofenergysaving.
Keywords:buildingenergy-savingmaterials;Detection;methods
中图分类号：TU5文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
前言
在能源消费中，建筑耗能在我国占有较大比重，约为30%以上，又尤以采暖和降温为甚，因此，加强建筑节能迫在眉睫。建筑节能，取决于建筑节能材料的产品质量，所以，加强建筑节能，不仅仅要从建筑物保温隔热的维护上着手，更要选择合适的建筑材料，从源头上达到保温隔热和控制气密性的效果。同时，对建筑节能进行检测分析，严控检测技术手段，也是避免建筑耗能不科学、不规范的有效途径。要想实现节能，还必须从建筑节能检测分析入手，切实把握节能源头和节能效果的持续进行、流转。当然，选用低物耗、低能耗、少污染、多功能的节能环保型建材，仍然是未来建筑材料发展的主流趋势。
1.建筑节能的内容及建筑节能材料分析
1.1建筑节能的内容
在能源和资源得到充分有效利用的同时，建筑物的使用功能更加符合人类的需要，创造健康、舒适、方便的生活环境是人类的共同愿望，也是建筑节能的基础和目标，建筑节能应该是：一是：冬暖夏凉。由于围护结构的保温隔热和采暖空调设备性能愈益优越，建筑环境将更加舒适。二是：通风良好。空气经过过滤后，新风“扫过”每个房间，换气次数足够，空气清新。三是：在围护方面，包括建筑物外墙外保温、屋面保温、改善门窗的热性能和密闭性。必要时，还有楼地面保温。
1.2常用的建筑节能材料分析
1.2.1粉煤灰及矿渣砖：矿渣及粉煤灰是钢铁生产中排渣量较大的两种工业废渣，利用工业废渣生产砖，既有利于节约土地，做到不用粘土，又可使工业废渣得到大量应用，使其具有很好的社会效益。粉煤灰及矿渣砖强度高、可承重、隔热保温性能好、资源丰富，价格经济。
1.2.2混凝土空心砌块：混凝土空心砌块是建筑砌块的主要品种，由于制取方便，生产工艺成熟，砌筑简单，因此成为国内外主要的墙体材料。
1.2.3加气混凝土砌块：单一材料墙体即可达到节能50%的目标。广泛用于框架结构住宅的填充墙或与砖墙组成复合墙体。
1.2.4保温砂浆：采用水泥、原状粉煤灰、普通砂配制出的保温砌筑砂浆，由于级配的合理性，提高了砂浆的密度，保温性能优良，价格也低于相应等级的水泥砂浆。
1.2.5聚苯乙烯泡沫板：又名泡沫板、EPS板。是由含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒，经加热预发后在模具中加热成型的白色物体，其有微细闭孔的结构特点，主要用于建筑墙体，屋面保温，复合板保温，冷库、空调、车辆、船舶的保温隔热，地板采暖，装潢雕刻等用途非常广泛。
1.2.6硬质聚氨酯防水保温材料：聚氨酯保温复合板是由两层防水彩色涂层钢板或其它金属作面板，中间注入阻燃型聚氨酯硬质泡沫复合而成，是当今世界公认的最佳隔热保温材料。可用大型工业厂房、仓库、展览馆、体育馆、冷库、净化车间等各种建筑的屋面和墙体，集保温、隔热、承重、防水于一体、色彩丰富，造型美观。具有自重轻、承载能力高、保温隔热性好、防火性能好、使用灵活等优点。
1.2.7节能性保温隔热复合墙体。我国目前正在广泛推广使用新型墙体材料。采用节能性保温隔热复合墙体，节能效果显著。
建筑物围护结构的能量损失主要来自3部分：外墙、门窗、屋顶。这3部分的节能技术是各国建筑界都非常关注。主要发展方向是，开发高效、经济的保温、隔热材料和切实可行的构造技术，以提高围护结构的保温、隔热性能和密闭性能。近年来超高层建筑迅猛发展，使建筑幕墙在世界范围内得到了广泛的应用，其节能性能倍受关注。我国的建筑幕墙技术一直处于世界领先领域，幕墙内腔空气导流技术早些年已经被几家大的幕墙公司率先应用；光电幕墙、太阳能幕墙已随处可见；流体幕墙技术也被攻克，应用于奥运场馆——水立方。新型幕墙除了肩负着美观外表、节能环保的功能外，其耐久性同样值得考究。而随着各类新型幕墙、超大型幕墙的不断涌现，旧有的“四性试验”已经很难满足当今的检测需求，今后这方面的检测探究将会是后节能时代的一大主题。
2.建筑节能材料检测分析方法
2.1直接测量计算法
运用标准测量计在温度源处直接测取耗能指标，对比正常指标得出差距，及时调整温度源；或者，对照建筑墙体的传热系数，在建筑物处测取耗惹能指标，进而得出耗煤量指标。
2.2胶粉聚苯颗粒保温浆料检测
胶粉聚苯颗粒保温浆料由胶粉料和聚苯颗粒组成，施工时加水搅拌均匀后喷在基层墙面上，很快会形成保温层，其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。胶粉聚苯颗粒保温浆料干密度试件尺寸为300mm×300mm×30mm，抗压强度试件的尺寸为100mm×100mm×100mm。制备胶粉聚苯颗粒保温浆料标准试件，应按产品说明书中规定的比例和方法，将水、胶粉料和聚苯颗粒搅拌至均匀，用油灰刀将标准浆料逐层加满并略高出试模，用油灰刀沿模壁插数次，然后用抹子抹平。试件成型后用聚乙烯薄膜覆盖，并按要求进行养护。
2.3胶粘剂、抹面胶浆检测
在国家建筑工程行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149-2003中，对胶粘剂、抹面胶浆的浸水拉伸粘结强度试验是引用标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JG/T547-2005的养护条件和《建筑室内用腻子》JG/T3049-2010的试验方法。做法如下：将填涂胶粘剂、抹面胶浆的水泥砂浆块试样的胶粘剂、抹面胶浆层向上，水平置于标准砂浆上面，然后注水到水面距离砂浆块表面约5mm处，静置7d后将试件取出并侧面放置24h，在50℃±3℃恒温干燥箱内干燥，然后于试验条件下放置24h后进行试验。
2.4导热系数检测的影响因素
导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据，物理意义如下：在稳态传热条件下，当其两侧温差为1℃时，在单位时间内通过单位面积的热量。测量材料导热系数的方法主要分为稳态法和非稳态法，依据国家标准《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB10294-2008(以下简称《标准》)，通常采用基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。
《标准》指出，平板导热仪应配备可施加恒定压紧力的装置，以改善试件与板的热接触或在板间保持一个准确的间距。测定绝热材料时，施加的压力一般不大于2.5kPa。但实际情况是，目前多数仪器均不配备可显示恒定压紧力的装置，试验者无从判断夹紧力大小。夹紧力不同，则导致试件尤其是可压缩试件测定状态的厚度不同，给试验结果带来误差。依据《标准》，由于热膨胀和冷、热板的夹紧力，试件的厚度可能在变化，因此，建议在实际的试验温度和压力下测量试件厚度，或在装置之外，重现试验条件下试件所受压力，测量其厚度。对于可压缩试件(如半硬质玻璃棉板或矿棉板)，为了减少误差，我们采用厚度反控制夹紧力的方法，即先将样品置于压力机上，施加规范规定的夹紧力，记录该夹紧力时试件的厚度，然后将试件置于平板导热仪中。
3.建筑节能检测技术比较分析
3.1当前的节能测试技术
国内建筑节能检测方法随着建筑节能逐步深入与发展，目前，国内外评价建筑节能是否达标，一般采用两种方法：①在热源(冷源)处直接测取采暖耗煤量指标(耗电量指标)，然后求出建筑物的耗热量指标(耗冷量指标)，此法称为热冷)源法。②在建筑物处直接测取建筑物的耗热量指标(耗冷量指标)，然后求出采暖耗煤量指标(耗电量指标)，此法称为建筑热工法。目前大多采用建筑热丁法现场测量，其中最关键的一项指标是建筑保温隔热建筑墙体的传热系数。
3.2部分国外建筑节能检测方法
国外在建筑节能领域注重建筑节能设计规范、标准的制定适应社会的发展需要，注重建筑节能设计的严格审查和建筑施工过程中建筑质量的保证，而对建成后的建筑除个别研究需要外，做节能检测的工作较少。
3.3现场测试
现场测试围护结构传热系数的方法有热流计法和热箱法，两种方法比较如下：①在相同温度条件下，对同一构件进行热箱法与热流计法测试数据进行对比，当室内外空气温差达到l0℃以上，热箱法测试传热系数的标准差为0.006，而热流计法测试的标准差为0.02。热箱法测试误差小于热流计法测试误差。②热流计法必须在冬季，室内外空气温差大于20℃的条件下才能测试，而热箱法在室外平均气温25℃以下，室内外最小温差为10℃条件下即可测试。
关键词：试验检测；公路工程；应用实践
试验检测是公路施工中非常重要工作，它直接关系着整个工程质量的好坏,只有通过科学检测对工程进行严密的实验监理，才能确保公路工程的质量。对公路施工中进行试验检测,所得数据可以对工程施工中的每道工序以及原材料性能、生产成品强度等方面进行全面控制,来确保工程的质量。笔者根据多年工作经验与实践，对试验检测技术在公路工程中的应用实践提出了一些看法与见解，以期能为广大读者提供参考。
一、公路试验检测的内容
（一）材料检测
如何合理选材，选配运用材料，对降低工程造价，保证工程质量，满足工期进度非常重要。各种筑路材料必须经过仔细地检验认可方可进场，在进场后还需对材料进行重新抽检，只有符合要求才能采用。主要筑路材料有：土、砂、碎石、水泥、石灰、钢材、沥青等。土场不可采用高液性的粘土及有机质土。碎石则要求：实密度，压碎值，含水率，级配，针片状，磨耗损失，坚固性等指标。
（二）标准试验
标准试验结果是对工程质量进行跟踪检测的根据，在工程开工前，及材料与配合比变更前，必须对拟采用材料按照规定进行基本性能的试验，以评定材料是否符合设计标准和部分规范要求。
（三）对施工质量进行跟踪检测
按照公路工程质量检验的评定标准及工程项目规定，对每一项目的实测项目、检测频率、方法是对施工质量进行跟踪检测的依据。道路中心线，及桥涵等构造物轴线实际位置和设计位置偏移量，在检测时需放首位。横断面检测时，横断面方向是要点。压实度检测，通常用环刀法、核子密度湿度仪法、灌砂法，但使用核子密度湿度仪时要与常规方法进行比较，以验证其可靠性；现场密度检测要注意检测方法的使用范围等。
二、公路工程试验检测工作的重要性
对公路工程进行试验检测是确保公路工程质量的一种有效方法。这项工作的目的在于通过对公路工程项目进行检测，根据其检测结果来判断整个工程质量是否符合有关技术标准的要求。试验检测工作作为工程质量管理的一个重要组成部分，其同时也是工程质量控制评定的一个关键环节。试验检测对提高公路质量，加快工程的进度，减少造价，推动公路施工技术的进步，起到非常关键的作用。其重要性主要有以下几点
（一）通过公路试验检测，可以就地取材，来降低工程的造价。比如建设地点砂石料等，可借助于试验检测技术，来确定施工地材料是否满足技术规定要求，这样就可以就地取材，从而降低工程的造价。
（二）公路工程试验检测，对推广新技术、新材料和新工艺的应用十分有利。及时有效地对新技术、新材料、新工艺进行试验技术检测，可以鉴别其可行性、有效性、适用性、先进性等，从而为工程施工积累宝贵的经验教训。这对于推动公路工程施工技术的进步、提高整个工程进度及质量将起到积极作用。
（三）通过公路工程试验的检测，可以科学地评定道路所用的各种原材料以及其成品等的质量，有了科学的检测手段，均可通过对任何材料的规定性能进行相关检验，来评定该产品的合格与否，这样一来，就便于合理的选用工地应用材料，以提高工程的质量。
（四）通过公路工程进行试验检测，可以有效地控制工程进度并科学评价施工的质量。评价一项工程质量好坏，需对过程中的质量进行控制、对竣工后的评定进行验收。这其中试验检测可以说是一种科学有效的检测方法和手段。
三、试验检测技术在公路工程应用中存在的问题
经过近些年来的实际应用，试验检测技术在公路工程中的作用更加显著，在检测技术上也有了很大提高。但对试验检测技术在公路工程中的应用进行实际调查可发现，在应用中尚存一些问题，归纳起来主要有以下几方面：
1、对试验检测工作重要性认识不足，具体来说有些公路工程试验检测从业工作人员在工作中不认真，对工作不负责、在工作时不讲究精确度，工作起来粗心大意、敷衍了事，严重影响了试验检测在公路工程中的作用。
2、公路工程试验检测从业人员素质相对低，有待提高。目前，我国公路工程试验检测工作人员的素质较低，缺乏专业的学习与培训，他们的整体检测水平还有待提高。
3、检测设备的老化。我国目前使用的公路试验检测技术设备比较老，对先进的检测仪器设备又缺乏积极引进，而积极引进先进设备是进一步提高公路检测质量的重要保障。
四、加强公路工程试验检测的措施
（一）进一步完善公路工程质量的保证体系，增强公路工程质量意识
目前我国实行的是“政府监督，社会监理，企业自检”的三级质量保证体系。因此，各级质量管理部门也要各尽其责，以“质量第一”的方针，按照全面质量管理的要求，来采取切实有效的措施，以不断提高质量和管理水平。在实际工作实践中，相关工作部门与人员要严格地实行质量自检，并加强质量管理于质量监督，以逐步建立起完善的三级质量保证体系。此外，还要增强各方面工作人员的质量意识，进行分工负责，实行责任到人，来真正落实质量岗位责任制度。（二）提高公路工程试验检测人员的素质与技术水平
目前，我国各施工单位的技术水平不一，相差较大，参差不齐，尤其是试验检测人员的匮乏，缺乏一支业务素质和综合素质能力较高的质检人员队伍。针对我国公路工程试验检测中存在的这种情况，非常又必要充实试验检测队伍，通过培训来提高整体队伍素质和业务水平。
（三）引进先进测试仪器，使用先进测试方法
伴随我国公路建设的大力发展和高等级公路范围的不断扩大，新的测试仪器与先进的测试方法也在逐渐凸现。相关单位和部门要积极利用新设备，不断更用新方法，坚决不能老守着旧的不放，用旧方法。新设备、新方法的使用一定会提高试验检测的准确性，并将对提高整个公路工程的质量提供很大的帮助。（四）做好现场施工的质量控制。
对现场施工质量的控制包括：施工单位的自检、监理抽检、政府监督等环节。首先，对施工方，要建立起一套较为完善的试验检测制度，建立好工地实验室，并配备相关的试验检测人员，进行专人负责，专职的质检，坚持“自检”制度。对于监理方来说，要真正落实好“事前”、“事中”、“事后”的三层监督，特别是“事前”监督，要防患于未然，发现问题，及时解决。在监督过程中，要充分地利用监理中心实验室的相关试验设备，以试验检测技术作为一种有效地手段，严把质量关，从而起到控制施工质量的目的。对于监督方，要真正发挥作为政府监督职能的作用，及时抽检，及时验收评定。
结语：
试验检测技术在公路工程中的作用是非常大的，它是节省工程造价成本、提高工程质量的重要管理手段。做好公路工程的试验检测工作，不仅可以确保工程质量，还为工程的评价及验收提供依据，为今后的工程维护提供参考。在公路技术等级不断提高的今天，各相关部门必须做好公路工程的试验检测工作。
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在制备涂层的材料熔融、沉积过程中，由于粉末颗粒本身的淬火应力、其对已沉积涂层的冲击应力以及涂层与基体材料在热-机械性能方面差异造成的失配应变和热梯度效应，某些情况下还有后续加工和服役环境的作用，都会使涂层内不可避免地出现或大或小的残余应力。已有研究表明，残余应力的大小和分布严重影响着涂层零件整个体系的主要性能，如基体疲劳寿命、涂层结合强度、耐剥落以及硬度、耐磨、抗热冲击、热循环疲劳等性能，导致涂层开裂、翘起、剥落和分层，因此残余应力对涂层质量、使用性能、涂层构件精度和尺寸稳定性等都有重要影响，甚至导致涂层零件过早失效。
理论认为当残余应力超过涂层弹性极限时，拉伸应力会在垂直方向导致涂层开裂；一定的压应力是有利的，因其能使涂层裂纹闭合，改善疲劳性能，但压应力过大会导致涂层粘附性失效。在实际涂层生产中，残余应力的产生及其影响非常复杂。对于热喷涂涂层，其残余应力与喷涂气体流速、基体温度、涂层/基体体系的温度梯度、涂层材料性能、送粉速率、零件尺寸和几何形状、夹具、冷却、喷枪相对于零件的表面速率、走枪路径、涂层与基体厚度、弹性模量、热膨胀系数、热导率等诸多因素密切相关。
基体预处理、涂层后续加工及其服役工况对残余应力也有很大影响。例如表面粗糙化预处理可以提高界面结合强度，然而粗糙界面复杂形貌容易出现垂直于界面的残余拉应力，导致涂层破裂和剥离。精密磨削时，砂轮磨粒钝化导致小平面磨钝，使磨粒产生垂直于涂层表面的作用力，该力和摩擦力同时对涂层表面产生挤光作用，使涂层表面形成压应力。砂轮黏结剂对残余应力也有影响。
残余应力还与涂层零件的结构和喷涂区域有关。圆周喷涂的轴类零件或环形件，涂层结合强度足够大时，涂层破坏以开裂形式为主，其裂纹走向为圆周方向，也有轴向裂纹扩展的现象。小型零件内孔表面喷涂涂层，在喷涂、加工或试车考核等阶段都会出现整体涂层剥落的严重质量问题。对于薄壁件，涂层应力导致零件变形，对涂层零件尺寸精度造成影响，严重时会使零件超差报废。
机械式应力检测技术
（1）曲率检测技术
曲率检测技术的优点是试验设备简单，可以直接测定涂层残余应力，其原理是在基体上生成涂层时产生的残余应力导致曲率变化，通过曲率变化可以计算残余应力大小，一般采用Stoney方程计算残余应力。Stoney方程的优点在于只使用基体弹性模量，不使用涂层弹性模量，从而解决了涂层弹性模量受各种喷涂参数的影响而比较难以准确测量的问题。Gill和Clyne对曲率法做了较大改进，其一是将摄像进行曲率远程监测的方法用于真空等离子喷涂涂层的过程控制；其二是开发出数值计算程序，可以对不同曲率形状产生的残余应力进行计算，并区分喷涂粉末颗粒淬火应力和热膨胀系数差异导致的失配应力。
曲率检测技术可以分作接触和非接触两种方法。接触方法主要有应变仪和轮廓测定法，非接触方法主要有光学、激光扫描、栅格和双晶衍射拓扑法。应变仪法就是用电阻应变片测量喷涂前后试样的曲率变化，通过曲率变化计算涂层残余应力分布及大小。将试样制备成窄条状，以避免产生多轴向曲率和力学不稳定性。但是如果涂层相对基体过薄就不能反映出正应力的变化梯度，因此该方法主要适用于比较薄基体表面涂层的情况。
曲率法测试的结果是平均应力，精度比较低（±30MPa），只能粗略测量厚度方向的平均残余应力，并且对试样形状和尺寸限制很严。如果可以对基体表面涂层进行逐层剥离测量，则可以测定整个涂层厚度范围内的残余应力详细数据，但是对于多层或者较厚的涂层则非常困难。另外单纯使用传统曲率检测技术时，难于测量小曲率试样，需要对测量技术和计算方法进行改进。
（2）钻孔检测技术
又称盲孔法和套孔法，是目前应用广泛的涂层面内残余应力测量方法。钻孔检测的原理是将特制箔式应变花粘贴在涂层表面上，在应变花中心钻一直径和深度接近的小孔，产生局部应力释放，释放的应变可由连接各个应变片的应变仪测读出来。通过修正的Kirsch弹性力学公式则可得到在孔深范围内的平均主应力和主应力方向角，反映厚度大于0.3mm涂层的各向异性。该技术测量手段简单，成本低，测量精度高，已成为一种标准测试方法并在工程实际中广泛采用。美国ASTME837《钻孔应变仪测量残余应力》标准规定了残余应力测试方法、要求及其相应的钻孔程序。
钻孔检测技术的缺点是被测涂层表面遭到钻孔破坏，且钻孔常引起材料损伤和屈服，改变局部应力状态，另外涂层去除均匀困难，以至于影响残余应力的测量效果。
（3）逐层剥离检测技术
该方法是先在方形试片上喷涂涂层，然后对在涂层抛光剥离前、数次剥离过程和剥离后的试样进行应变测量得到涂层的残余应力。美国金属学会（ASM）所属的热喷涂学会负责编制了《逐层剥离修正法评价热喷涂涂层残余应力》作为喷涂行业使用的涂层机械性能测试标准。该文件给出了试样制备、需要的设备、使用应变规的程序、逐层磨除涂层的程序以及为了计算残余应力而进行数据处理的方法。
光学式应力检测技术
（1）X射线衍射检测技术
X射线衍射法“sin2ψ”是测定涂层残余应力最可靠和最实用的一种检测方法。自1971年美国汽车工程师学会颁布X射线衍射残余应力测定的行业标准SAEJ784a-1971“ResidentialStressMeasurementbyX-RayDiffraction”和1973年日本材料学会颁布国家标准JSMS-SD-10-1973“StandardMethodforX-rayStressMeasurement”以来，作为一种无损检测技术，测定残余应力的X射线衍射检测技术得到了越来越广泛的应用，技术手段也日渐成熟。为反映最新的技术进步和成熟的测定方法，欧盟标准委员会（CEN）于2008年7月批准使用新的X射线衍射残余应力测定标准EN15305-2008“Non-destructiveTesting：TestMethodforResidualStressAnalysisbyX-rayDiffraction”，该标准于2009年2月底在所有欧盟成员国正式实施。与之相呼应，美国试验材料学会（ASTM）也2010年7月了最新X射线衍射残余应力测定标准ASTME915-2010“StandardTestMethodforVerifyingtheAlignmentofX-RayDiffractionInstrumentationforResidualStressMeasurement”。EN15305-2008欧盟标准对涂层材料和薄层等被测材料的特性进行了详细说明。
我国在1987年和实施《X射线应力测定方法》（GB/T7704-1987）标准，2009年则实施《无损检测X射线应力测定方法》（GB/T7704-2008）新标准，但该标准没有针对涂层特殊结构材料测定残余应力的相关规定，而在国外，X射线衍射技术在上世纪80年代初就被用于喷涂涂层残余应力的检测。
X射线衍射测量应力的基本原理是由于残余应力的存在引起晶格畸变，使得晶格常数发生变化，根据Bragg衍射公式确定涂层材料的晶面间距后，再通过材料的弹性特征参数按下列方程式求得残余应力：
式中，E为涂层材料的杨氏模量，ε是涂层应变，ν为泊松比，d0和d分别为理想态和应力状态的晶面间距。
X射线衍射检测技术对涂层表面应力敏感，是一种无损的测试方法，对试样尺寸和形状要求不严格，且可以直接对零件测量，加上测量手段简单，准确度较高，因此在热喷涂涂层研制和生产中得到了广泛的应用。其独到之处是能够同时测量涂层中不同相的残余应力，如WC-Co涂层表面应力表现为压应力，且涂层中各相的残余应力水平及状态不同，WC和W2C相为压应力，且W2C相残余压应力水平大于WC相；而CO6W6C相则表现为拉应力。使用掠入射XRD方法还可以测量薄涂层或者厚涂层表面浅层的应力，即其检测深度可以为1μm的薄层。
XRD方法一般适用于具有良好晶体结构的材料，当晶粒尺寸很小时会导致衍射峰值变宽，影响测试结果精度。EN15305-2008欧盟标准对涂层材料和薄层特性的说明认为，在测试薄层时可能会遇到衍射强度低和/或晶粒数量不足、由多层材料导致的额外衍射、与基体材料的衍射峰重叠、陡的应力梯度以及强烈的结构等问题，同时涂层材料的X射线弹性常数值可能会与大块材料不同。另外由于X射线的穿透能力较低，测量深度一般约为10～50微米，因此仅能测试样品表面较薄一层的残余应力，涂层增厚会造成测试结果误差。
（2）中子衍射检测技术
该技术是以中子流为入射束，照射涂层表面产生衍射峰。其原理与X射线衍射基本相同，即根据衍射峰位置的变化，利用布拉格方程式计算晶格应变量并算出残余应力值。与X衍射相比，中子衍射检测技术由于中子穿透的深度较大，可测量涂层深处的残余应力，在一定程度上弥补了X射线衍射穿透能力的不足。然而由于中子射线散射强度较低，收集信息速率慢，另外可利用的中子源较少，这些不利因素成为中子衍射检测技术在涂层残余应力研究中应用的障碍。
（3）散斑干涉检测技术
散斑干涉记录随机分布的散斑场，定量分析散斑场的变化。要求被测量的物体表面是漫反射表面。相干光照射到漫反射表面后的反射光干涉形成散斑，记录散斑场就可得出位移的变化值。Habib利用错位散斑干涉检测技术测量了温度变化造成金属与涂层之间变形的差异。
（4）光激发荧光谱（PLPS）技术
光激发荧光谱技术是利用Al2O3内痕量Cr3+在光激发态的d3电子衰减发出荧光，这种谱线称为光激发荧光谱。不同的Al2O3相结构，其Cr3+离子占据的空间位置不同，相应的荧光谱线也不同，d3电子衰减发出的荧光产生双峰型特征荧光谱R1和R2，在无应力状态下其频率位置分别为14402和14432cm-1。热生长α-Al2O3膜中存在应力会造成谱线频率位置的偏移，根据这些偏移值可以计算膜内应力。该技术的优势在于其分辨率高，缺点是只能测量含有Cr3+涂层或区域的残余应力。
（5）显微喇曼光谱技术
采用几微米的激光束作为激发源，可以测量残余应力的微观分布。其物理原理是，单色光束照射固体时，光子与物质分子相互碰撞引起光的散射。喇曼散射线与入射线波长稍有不同，波长短于入射线者称为反斯托克斯线，反之为斯托克斯线，其中发生非弹性碰撞而散射的光束经分光后形成了喇曼光谱，这是含有物质特征信息的光谱。如果物体存在应力，喇曼光谱中某些对应力敏感的谱带会产生移动。当物质受压应力作用时，谱带会向高频方向移动，受拉应力作用时谱带向低频方向移动，且频率改变与所受的应力呈正比关系。
试验中通常以激光光束为激励光源，采用显微光学系统对喇曼光谱进行观察，因此又称为显微激光喇曼光谱检测技术。该检测方法的空间分辨率可达到几个微米，检测范围仅是被测对象表面及其以下约50纳米的范围，检测精度非常高，适用于较薄的涂层。但是激光会导致涂层表面温度升高，因此要求被测涂层具有一定的耐热性能。
模拟计算技术
随着计算机计算能力的不断增强，数字模型，包括有限元模型，成为一种日益强大、有效且成本较低的模拟喷涂过程中涂层温度和应变衍生过程的计算工具。有限单元法的基本思想是将连续的结构体离散为有限个单元，并在每一个单元中设定有限个节点，将连续体看作是在节点处相连接的单元集合体；将场函数的节点值作为基本未知量，并在每一单元中假设近似插值来表示单元中场函数的分布规律；利用力学变分原理来建立求解方程，以将一个连续域中的无限自由度问题化为离散域中的有限自由度问题来分析。ABACUS是HKS公司开发的一套功能强大的有限元工程模拟软件，被认为是功能最强的非线性CAE软件，它拥有丰富的单元库和与之相应的材料模型库，可以解决从相对简单的线性分析到极富挑战性的非线性模拟等多种问题，基本可以模拟计算任意实际形状、多种材料复杂结构的力学、热学和声学等方面的问题。在国外已广泛应用于航空航天、汽车、军事、土木工程、材料加工等各个行业。另一种使用广泛的有限元计算软件为ANSYS模拟软件。
有文献描述了喷涂态涂层内残余应力的几种模型。在有限元模拟多层涂层系统时，需要有正确的材料数据、多层及其界面的几何界面模型、足够的网格单元以及不同试验条件下的边界假设。对于热障涂层，将热生长氧化物、陶瓷面层及基体层视为弹性和黏性材料，黏结层则为弹性和黏性-塑性材料。其材料物理数据包括面层、热生长氧化物、粘结层和基体的热膨胀系数、杨氏模量和柏松比及其蠕变变形参数，另外还要具备不同温度下的黏结层应变-应力数据。在上述工作基础上，给出热载荷及边界条件，进行网格及其构成元素设计。
有限元法还可以对喷涂粉末颗粒沉积过程进行模拟计算，揭示表面粗糙度、温度等关键因素对涂层残余应力影响的热-机械变化过程。已有的有限元模型计算结果表明，在涂层厚度方向内存在应力梯度，即从涂层表面向内残余应力逐渐演变为面内压应力。基体温度对应力影响明显，喷涂过程中基体温度升高，面层内残余应力会从拉应力向压应力转变。另外，残余应力与涂层热历史密切相关，在涂层体系热循环过程中，由于陶瓷层显微裂纹萌生和合金黏结层蠕变作用，残余应力高温松弛，则在涂层体系冷却到室温过程中，因为基体与陶瓷层热膨胀系数差异而导致面内二维压应力增加。
作者简介
袁福河，研究员级高级工程师，中航工业一级专家，现在中航工业黎明从事航空发动机涂层喷涂和物理气相沉积涂层技术的工程应用工作；
王少刚，研究员级高级工程师，现为中航工业黎明副总经理，总工程师，主持和管理航空发动机制造技术工程应用方面的工作；
关键词：公路工程；检测；质量控制；材料；标准试验
中图分类号：F540.3文献标识码：A
一、加强公路工程试验检测的重要性
（一）便于就地取材
通过试验检测，可以根据工程进程，充分利用当地出产的材料，如建设地点的砂石以及填充料等，根据试验检测确定是否满足施工技术要求，就地取材，降低工程造价。
（二）便于新技术新产品的推广
通过对公路工程的试验检测，可以及时有效的对某一新技术、新产品、新工艺进行检测，然后确定其是否可行，确定新技术新产品的有效性和先进性，为工程施工积累经验教训。有助于施工技术的进步与发展，提高施工工艺，加快工程进度等。
（三）便于合理利用工程材料
通过对施工工程试验检测，可以对于任一材料以及成品或者半成品均能进行相应的试验检测，然后评定其质量的好坏，便于材料的合理应用，进一步提高工程质量。
（四）合理控制及科学评价工程质量
施工前的材料准备、施工过程中的质量检测以及竣工后的科学评定均能够影响一项工程整体质量的好坏。通过对工程整个过程随时随地的进行实验检测，能够及时有效的发现工程缺陷，从而及时采取改进措施，这样有效预防了工程质量事故的发生。因此，通过对公路工程试验检测，能够对工程的施工质量进行合理的控制。
二、公路工程施工中试验检测工作的主要内容
（一）路基土石方填筑开工前必须进行的试验
含水量、密度、颗粒分析、液塑限、土的有机质含量、易溶盐试验、土的强度试验(CBR)、标准击实试验。
（二）桥涵构造物等工程开工前必须进行的试验
1、砂石(砾、碎)料试验：表观密度、堆积密度、筛分、含泥试验、坚固性试验，石料针片状含量试验、含水量测定，压碎值，磨耗值、软弱颗粒含量试验。
2、水泥材料试验，力学试验：细度、标准稠度、安定性，凝结时间、胶砂强度试验。
3、水泥砂浆试验：水泥砂浆的密度，稠度、抗压强度试验、配合比设计标准试验。
4、水泥混凝土力学试验：水泥砼的密度、坍落度、抗渗、抗压、抗冻强度、劈裂抗拉强度试验、配合比设计标准试验。
5、钢材的检验与试验：标准代号、表面形状、钢筋级别、强度等级代号、公称直径、屈服点、抗拉强度、伸长率、冷弯试验，以及搭接筋长度和焊接质量的检测、试验。
6、水质分析：氯离子含量，硫酸根含量，总固体试验，PH值(酸碱度)试验。
（三）路面开工前必须进行的试验
1、无机结合料稳定材料试验：含水量、标准击实，无侧限抗压强度、抗拉强度、室内抗压回弹模量、稳定土配合比设计，稳定土中水泥或石灰剂量的测定、石灰的化学分析。
2、矿料试验：碎石的压碎值、磨耗值、视密度、磨光值、细长扁平颗粒含量及颗粒组成等各项指标的试验检测。用于沥青混合料时的粘附性试验。
砂的视密度、坚固性、砂当量及级配等指标的试验检测。矿粉的视密度、含水量、粒度范围等指标的试验检测。
3、沥青混合料试验
沥青原材料试验：相对密度、含水量、软化点、针入度、粘度、闪点、溶解度、含腊量及加热损失试验。
沥青混合料试验：密度、空隙率、马歇尔稳定度和流值、残留稳定度、沥青含量、饱和度、筛分试验、配合比设计标准试验。
三、具体应用分析
（一）对施工用材料的检测
所有的工程施工，对施工材料的要求都是毋庸置疑的，而公路工程施工材料中占有很大比例的就是砂石，由于对施工材料的检测是公路工程检测的重要一环，这也直接关乎到这些材料能不能进入施工环节，所以公路工程检测的技术人员对筑路材料一般进行现场检测。
例如：工程检测一般要保证地基符合施工要求，路基填料压实要求强度高，水稳定性好，压实强度按CBR值确定，通过取土实验测定材料的最小强度和最大粒径。然后，工程用砂应保证砂的颗粒级配、含泥量等符合要求且级配良好。再有，检测碎石需要对轧制过程严格掌控，而且对密实度、压碎值、级配，坚固性、损耗也要检测，特别是压碎值，要满足一定的规范要求。还有，石灰检测中要控制氧化钙和氧化镁的含量也达到一定的级数，并检测消解率、用量等，是否符合工程需要。
综上所述，公路工程检测中检测材料可以抽取材料进行随机检验，动态的检查并及时反映意见要求，这是材料检测应用的真正价值。[1]
（二）工程检测中的标准试验
公路工程检测中的标准性试验主要针对的是施工中采用的材料、工艺等是否能够达到国家规范或者行业标准而作的试验检测。这一类检测一般都是在施工开始前进行。其主要的检测目标就是施工用的材料、配合比等，对拟用的材料和配合比进行试验性检测，评定材料和工艺是否符合国家规范。利用标准和恰当的检测方法达到对工程技术性要素的检验是试验检测在公路工程中应用的重要层面。
例如：粒径小于38mm的路基土的检测，按照规范的要求利用重型击实的方法检测其最大干密度和最佳的含水量。在对半刚性的基层材料、石灰、石灰粉煤灰稳定粒料和水泥稳定粒料等材料的检测也可以使用这种方法。在这里应注意的是配合比的准确和含水量测定方法的正确使用。
又如：沥青的试验检测。沥青路面在较高温度下，处在塑性变形的状态，容易变软，强度的值也就最低，在低气温的状况下脆性增大，因此路面在冬季容易产生裂缝。因此在检测的过程中对沥青的检测应当对其规范和标准进行全面了解，明确沥青的技术性指标主要取决的是沥青混合料的配合比，在混合料中既有一定的粗骨料作为框架，也有一定量的细骨料以提高沥青混合料的密度，即骨架密实度结构是沥青的理想结构。[2]
（三）公路工程路基压实度检测
对于路基土及路面基层，压实度是指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大于密度的比值；对沥青路面，压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。可分为路基土的最大子密度和最佳含水量确定方法、路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法、沥青混合料标准密度确定方法等多种情况，下面以沥青混合料标准密度确定方法为例简要介绍该种工程检测方法。
沥青混合料标准密度检测法,以沥青拌和厂取样试验的马歇尔密度或者试验段密度为准，当采用前者方法时，压实度标准比后者高，无论是用哪种方法,均存在对试件（马氏试件或芯样试件）测密度的问题，在进行密度试验时应根据混合料本身的特点，选择该方法中的水中重法、表干法、蜡封法、体积法之一种方法进行工程检测，在此不作赘述。
（四）探地雷达检测方法的应用
探地雷达检测技术是当前公路工程检测上的一项新技术。其实质上是一种特高频电磁波发射与接受技术，探地雷达是利用高频电磁脉冲波以宽频带短脉冲形式由发射天线送入地下，该雷达脉冲在地下传播过程中，遇到不同电性介质交界面时，部分雷达波的能量被反射回地面，被接收天线接收。通过波的反射与接收获得路基路面的采样信号，再经过硬件与软件及图文显示系统，得到检测结果。
探地雷达探测的是来自地下介质交界面的反射波，记录的每一雷达数据n（t）可看成是雷达脉冲子波b（t）与反射波系数序列R（t）的褶积。子波b（t）取决于所使用的雷达系统，而R（t）则包含了地下介质的信息。探地雷达通过记录反射波到达地面的时间t和反射波的波幅来研究地下介质的分布。在用探地雷达对道路结构进行检测时，如果道路的局部地段受到破坏，则介质的电性将发生变化，从而导致雷达波反射信号的双程旅行时、振幅及频谱特征发生明显变化，根据这些变化特征，就可以推测路面下基层、路基等的状况，达到检测目的。[3]
参考文献
[1]鲍翔，罗炳华.公路试验检测若干需要注意的问题[J].广东公路交通，2009.4.