混凝土实验室建设及仪器地配置方案设计

1、 实用标准文案 混凝土实验室建设与仪器的选配本文主要论述了高性能混凝土实验室应具备的检测试验能力，以及仪器设备配置和实验室环境测文摘： 量控制等方面的问题。初步探讨了实验室管理的有关问题。 高性能混凝土关键词：混凝土实验室 管理 前言0 高性能混凝土实验室既是科研机构从事科学研究也是预拌商品混凝土生产企业进行产品研发与生产质量控制的必备基础性条件。高性能混凝土实验室建设与管理的目标是为获得满足科学研究与生产质量控制要求的必要种类的高质量的检测试验结果数据。因此，对高性能混凝土实验室的建设与管理探讨也应从 以上两个方面入手。 关于实验室检测试验数据质量 0.1无论是科学研究还是生产质量控制，都要

2、求检测试验数据具备以下四种特性或其质量满足以下四个方 面的要求： 真实性； 准确性； 代表性； 完整性。 0.2 关于高性能混凝土实验室检测试验能力 高性能混凝土实验室检测试验能力应满足科研机构从事科学研究或预拌商品混凝土生产企业进行产品研发与生产质量控制要求。 1 指导高性能混凝土实验室建设与管理的有关标准 主要管理标准： 检测和校准实验室能力的通用要求 GB/T270252008/ISO/IEC17025：2005 实验室资质认定评审准则 精彩文档 实用标准文案2003 ：测量管理体系 测量过程和测量设备的要求 GB/T19022-2003/ISO10012 D10 用于检测实验室的测量设

3、备的校准间隔确定的指南 主要技术标准： GB50300-2001 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50204-2002 混凝土结构施工质量验收规范 GB50010-2010 混凝土结构设计规范 GB/T50476-2008 混凝土结构耐久性设计规范 GB/T50082-2009 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准 JGJ/T193-2009 混凝土耐久性检验评定标准2007 混凝土结构耐久性评定标准： CECS2202006 ：高性能混凝土应用技术规程 CECS207 CCES 01-2004 混凝土结构耐久性设计与施工指南GB50325-2010 民用建筑工程室内环境污染控制规范 高

4、性能混凝土实验室应具备的检测试验能力2 高性能混凝土实验室的检测试验能力应满足以下要求： 有关验收规范标准、设计规范对混凝土及原材料质量进行检测试验的要求； 混凝土原材料优选与质量控制对检测试验的要求； 混凝土配合比设计对检测试验的要求； 混凝土性能检验对检测试验的要求。 因此，高性能混凝土实验室应具备以下几方面检测试验能力： 混凝土原材料（水泥、砂石、掺合料、外加剂）检测试验能力； 混凝土拌合物性能检测试验能力； 混凝土力学性能检测试验能力； 精彩文档 实用标准文案混凝土长期性能和耐久性能检测试验能力。 详细见表1高性能混凝土实验室检测试验能力表 高性能混凝土实验室检测试验能力表 表 1 类

5、 型 检测项目 参 数 泥 水 化学性能烧失量 三氧化硫 氧化镁 氯离子 碱含量 物理性能凝结时间 安定性 强度 细度 水泥标准稠度用水量 水泥胶砂流动 比表面积度 射 性放 矿物组成 AF S CA CS CC4233粒度与形貌 圆形度粒度分布 长径比 砂 石 化学性能 氯离子含量硫酸盐及硫化物含量物理性能 含筛分析 表观密度 堆积密度和空隙率吸水率 含水率 紧密密度筒压岩石的抗压强度 针、泥块含量 压碎指标 片状颗粒含量 泥量 煮沸质量损失粒型系数 强度标号 碱活性试验强度 软化系数 射 性放 物矿 掺合料 化学性能氧化镁 三氧化硫 烧失量 硅灰中二氧化硅 吸胺值 氯离子含量 碱 含量物理

6、性能 细度 需水量比 含水量 活性指数 比表面积 射放 性 粒度与形貌 粒度分布 长径比 圆形度 外加剂 匀 性质 氯离子含量 总碱量 含固量 含水率 密度 细度 PH值 硫酸钠含量 检受 砼 性能减水率 泌水率 凝结时间差 坍落度1小时经时变化量 相对耐久性 抗压强度比 1含气量 小时经时变化量 限制膨胀率 混凝土拌合物 坍落度 坍落扩展度 含气量 表观密度 泌水和压力泌水 气孔结构 硬 化 力学性能 抗折强度 劈裂抗拉强度 弹性模量 抗压强度 精彩文档 实用标准文案混凝土 长期性能耐久性能 气泡间距系数 抗裂性能 抗渗性能抗冻耐久性指数 气孔结构收缩率 氯离子扩散系数 高性能混凝土实验室仪

7、器设备的配置与管理3 仪器设备的正确配备3.1 仪器设备的种类数量根据检测试验方法标准的要求确定。配置的仪器设备的计量性能和其他对仪器设备的计量要求和其他性能要求由检测试验方法标准导出， 性能应满足有关要求。 高性能混凝土实验室检测试验仪器设备要求 水泥检测试验仪器设备：A. 恒定加荷速度）全自动水泥强度试验机（折压一体 ISO水泥胶砂搅拌机 ISO水泥胶砂振实台 水泥标准恒温恒湿养护箱 水泥试件恒温水养护箱 水泥净浆搅拌机 水泥稠度凝结时间测定仪 雷氏夹测定仪 水泥安定性沸煮箱 水泥细度负压筛析仪 高温炉1000g/0.01g 电子天平200g/0.1mg 电子分析天平 水泥氯离子含量测定仪

8、 精彩文档实用标准文案 火焰光度计 能谱仪 干湿两用激光粒度分布测定仪 动态图像颗粒分析系统（形貌分析：粒度分布 长径比 圆形度） 便携式X射线衍射分析仪（水泥矿物组成定量检测） B.砂石检测试验仪器设备： 顶击式震筛机 砂石筛 电子天平20kg/1g 电子天平1000g/0.01g 电热鼓风干燥箱 针片状规 容量筒 碱骨料测长仪 碱骨料试件养护箱 电子分析天平200g/0.1mg 火焰光度计 自动电位滴定仪 能谱仪 材料热膨胀系数测定仪 C.掺合料检测试验仪器设备： 精彩文档实用标准文案 勃氏法比表面积测定仪 水泥细度负压筛析仪 水泥胶砂流动度测定仪 高温炉 电子分析天平200g/0.1mg

9、 火焰光度计 自动电位滴定仪 能谱仪 干湿两用型激光粒度分布测定仪 动态图像颗粒分析系统（形貌分析：粒度分布 长径比 圆形度） D.外加剂检测试验仪器设备： 混凝土含气量测定仪 比长仪 膨胀剂试件恒温恒湿养护箱 电子分析天平200g/0.1mg 火焰光度计 自动电位滴定仪 全自动表面张力仪 接触式混凝土收缩测定仪 非接触式混凝土收缩测定仪 E.混凝土检测试验仪器设备： 精彩文档实用标准文案 双卧轴强制混凝土搅拌机 电磁混凝土振动台 100kg电子地磅 电子天平1000g/0.01g 自动加压混凝土抗渗试验机 混凝土含气量测定仪 混凝土快速冻融试验机 混凝土动弹性模量测定仪 全自动混凝土压力试验

10、机 混凝土切割机（制作测定气泡间距系数的试件） 混凝土抛光机（抛光测定气泡间距系数的试件） 测微显微镜（测定气泡间距系数） 混凝土氯离子渗透系数测定仪 混凝土碳化试验箱 火焰光度计 自动电位滴定仪 能谱仪 接触式混凝土收缩测定仪 非接触式混凝土收缩测定仪 混凝土抗裂性能测定仪 水灰比测定仪 新拌混凝土气孔结构分析仪 精彩文档 实用标准文案 3.2 量值溯源 或检定（验证）、确认的总体要求的制定和实施3.2.1 仪器设备的校准和/、或检定（验证）5.5.1条规定“实验室应制定和实施仪器设备的校准和/实验室资质认定评审准则 。、确认的总体要求”、确认的总/或检定（验证）评审准则释义对此特别强调“实

11、验室应制定和实施仪器设备的校准和 。是对仪器设备分类指导的技术文件，对每一类、每一台仪器设备通过何种方式实施溯源做出规定”体要求， 、确认的总体要求以表格概括时可使用如下表头：仪器设备的校准和/或检定（验证） 2、确认的总体要求 表 仪器设备的校准和/或检定（验证） 序 号 编 号 性 能 计量要求量值溯源 期间核查 使用 护维 控 制 名 称 溯源 方式溯源 依据标 准 周 期实施单位 方 法 标 准符合性判据 周 期 条 件 授 权项 目 方 法 周 期 计量确认 3.2.2 计量确认是为确保测量设备处于满足预期使用要求的状态所需要的一组操作。计量确认可以参照测进行。需要特别说明的是不：量

12、管理体系：测量过程和测量设备的要求GB/T190222003/ISO100122003 论检定或校准的设备，都应进行计量确认。 进行计量确认之前首先必须根据法规、检测方法标准导出对仪器设备的计量要求。 建立的计量确认过程一般如下：2003：2003/ISO10012GB/T19022参照 计量确认设计： ? 包括选择校准方法；分析校准的不确定度；确定计量确认间隔；确定设备的调整方法等步骤。 精彩文档 实用标准文案 D10确定。计量确认间隔参照用于检测实验室的测量设备的校准间隔确定的指南 计量确认设计的输入是测量过程对测量设备的计量要求； 计量确认设计的输出是形成计量确认程序文件和计划。 计量设

13、备的校准? 计量验证? （主要是标识）? 决定和行动 计量确认记录? 当采用外部校准时，须对校准服务提供商的校准能力进行评价。校准前须签订要求明确的校准合同。 合同签订前须通过评审。 期间核查 3.2.3 条规定“当需要利用期间核查以保持设备校准状态的可信度时，应按照规定的程5.4.8 评审准则评审准则释义强调“实验室进行期间核查后，应对数据进行分析评价，以求真正达到期间核序进行”。 查要求的目的”。因此必须为评价预先确定符合性判据。 正常维护3.2.4 仪器设备正常维护的要点包括： 建立程序：建立仪器设备维护保养程序； 明确项目：明确仪器设备须维护的项目； 规定方法：规定维护仪器设备的方法；

14、 确定周期：确定维护保养仪器设备的周期； 定期维护：定期进行维护保养； 做好记录：做好仪器设备维护记录。 正确标识3.2.5 状态标识 正确使用 3.2.6 精彩文档 实用标准文案 授权操作 正确记录 确保追溯 4 高性能混凝土实验室环境条件和环境设备正确配置、测量与控制 实验室的环境条件和环境设备的技术条件对检测试验结果的质量有着十分重要影响，实验室资质认定评审准则在设施与环境一节中规定“实验室的检测和校准设施以及环境条件应满足相关法律法规、技术规范或标准的要求。设施和环境条件对结果的质量有影响时，实验室应监测、控制和记录环境条件。”因此必须对实验室环境条件和环境设备进行正确配置、测量与控制

15、。 4.1 实验室环境条件和环境设备的正确配置 4.1.1 实验室和环境设备计量要求的确定 有环境条件要求的实验室和环境设备的计量要求是由检测方法标准导出的。由检测方法标准导出计量要求，首先须明确标准对环境的要求，其次要了解实验室和环境设备的技术特性。标准中一般并不对仪器设备的技术特性作出规定，而是只给出检测/校准环境条件的技术参数，如温度202，相对湿度505。配置实验室环境控制系统和选择符合要求的环境设备必须对其技术特性有着详细的了解，比如温度场分布、湿度场分布、波动度、温湿度调节措施与调节特性等。不周详考虑上述因素影响，进行配置和选择，是难以使实验室和环境设备真正满足检测方法标准要求的。

16、比如有温湿度要求的几十立方米容积的实验室，如果只设一个温湿度测控点，就有可能由于实验室不可能形成十分均匀的温湿度场，而导致远离测控点的地方温湿度达不到标准要求。 由检测方法标准结合实验室和环境设备技术特性导出的对实验室和环境设备的计量要求内容主要包括（不限于）： 温湿度场均匀度要求； 温湿度调节措施； 环境控制参数（考虑温度场均匀度问题然后确定）； 测量点数量及分布和控制点的选择。 环境测量点数量应足够，并合理分布，以能全面反映温湿度场的情况。尽可能选择有效使用空间内的环境温湿度值的中间值作为环境控制参数的中间值。可使用单个传感器测量值或多个传感器测量值的平均 精彩文档实用标准文案 值。这里称

17、环境控制参数中间值与测量最大值和最小值间的差的绝对值中的较大者为偏差值。实验室环境控制参数应由标准要求的上下限值分别减去偏差值而得到。 4.1.2 测量控制仪表计量要求的确定 实验室和环境设备所使用的测量控制仪表其计量特性须满足检测方法标准、实验室环境控制系统、环境设备对其提出的计量要求。测量控制仪表计量要求主要包括： 测量范围； 测量准确度（不确定度）或最大允许误差； 防尘、抗结露等。 由于未能正确地确定对测量控制仪表的计量要求，而使环境控制失效的情况是比较普遍的。 普通混凝土力学性能试验方法标准GB500812002中规定混凝土标准养护室环境要求为温度202，相对湿度95。该标准并未对测量

18、控制仪表提出任何要求。如果温度测量仪表的最大允许误差大于1（20时），那么就无法对温度参数进行有效测控；如果湿度控制仪表最大允许误差大于2，也无法对湿度参数进行有效测控；如果湿度测量仪表不具备抗结露功能，也难以得到真实的湿度测量结果。 4.1.3 正确配置环境调节系统 环境调节方式和系统配置对实验室环境的控制特性具有极其重要的影响，必须对其精心设计正确配置。尽量使实验室温湿度场均匀度高，波动度低，稳定性好。尽量避免使用大温差集中空调送风对实验室进行温度调节，这种调节方式的致命缺陷就是，送风升降温时，送风口及其附近温度过高或过低。 4.2 测量控制仪表控制限的正确设定 必须对测量控制仪表的控制限

19、进行正确的设定，才能使实验室或环境设备的环境条件满足标准要求。对测量控制仪表的控制限进行设定时，必须考虑测量控制仪表的准确度（不确定度）或最大允许误差对测量结果及合格评定的影响。 环境控制要求为温度202，相对湿度95的混凝土标准养护室，如果温度测量仪表最大允许误差为0.5（20时），那么温度控制限（在不考虑温度场均匀度的情况下）就应设定为上限不超过21.5，下限不低于18.5。也就是以实验室环境控制要求的上下限值分别减和加仪表的最大允许误差作为测量控制仪表的上下控制限值。现在普遍的做法是直接以标准要求的温湿度上下限值作为测量控制仪表的控制限值。如混凝土标准养护室测量控制仪表直接设定为上限22

20、，下限18。考虑到仪表最大允许误差的影响，仪表显示低于18.5或高于21.5时，测量结果的真值就有很大可能是低于18或高于22的。在 精彩文档 实用标准文案 进一步考虑到温度场均匀度的影响，实际使用中的混凝土标准养护室环境技术条件不符合标准要求的可能 性就更大了。 高性能混凝土实验室环境控制要求4.3 3 高性能混凝土实验室检测环境控制要求详见表3 表高性能混凝土实验室检测环境控制要求 称 名标准要求环境参数 对仪表计量要求 控制限 水 泥 实 验 室 度温 202 相对湿度 50 温度测量仪表精度0.5 5湿度测量仪表精度温 度 200.5 相对湿度 60 水泥试件 护养 箱 度温 201

21、相对湿度900.5温度测量仪表精度 2湿度测量仪表精度 温 度 200.5 过饱和加湿 水泥恒温 水养护箱1 度温 200.5温度测量仪表精度 度 温 200.5 限制膨胀率 试件养护2度 温 20 60相对湿度 5 0.5温度测量仪表精度 2湿度测量仪表精度 温 20度1.5 相对湿度3 60 变徐 室实 验 早期抗裂 验实 室 缩收 验实 室土凝混 室验实 20度温 250相对湿度 温度测量仪表精度0.5 湿度测量仪表精度5 度 温 200.5 相对湿度60 土凝 混 标准养护室 1度 温 2095 相对湿度 温度测量仪表精度 0.5 2湿度测量仪表精度 20度 温0.5 相对湿度 97-

22、98 混 凝土 养护水箱 20度温 2 0.5温度测量仪表精度 温 20度1 2，本人认为偏高，1注：抗裂实验室标准中规定相对湿度测量仪表精度已能满足要求。 4.4混凝土标准养护室全面解决方案 精彩文档实用标准文案 4.4.1 确定检测试验过程对实验室环境的计量要求。 根据GB/T190222003/ISO/IEC10012：2003测量管理体系 测量过程和测量设备的要求的要求，测量过程对测量设备的计量要求由技术规范、方法标准导出。 普通混凝土力学性能试验方法标准GB500812002中规定混凝土标准养护室环境要求为温度202，相对湿度95。一般情况下混凝土标准养护室面积在十几平方米到几十平方

23、米之间，容积在几十立方米到几百立方面之间。由此导出如下计量要求： 试件放置处温度202，相对湿度95； 采用多点测量，选中间点进行控制，确保要求实现； 实验室尽可能采用外保温，以获得良好的温度稳定性，降低波动度，尽量降低对测量控制仪表的要求； 尽量采用低温差调温方式，以建立尽可能均匀的温度场； 尽量不选用送风调温方式，以避免冷凝除湿排水并增大能耗； 考虑温度均匀度对环境测控的影响，当最不利两点分别温度分别比控制点温度高或低不超过1时，即偏差1时，确定实验室环境控制参数为温度201，相对湿度95，就可满足要求； 4.4.2 确定对测量控制仪表的计量要求。 确定对测量控制仪表的计量要求的依据主要是

24、检测方法标准和检测过程对实验室环境的计量要求。因此确定对测量控制仪表的计量要求为： A 温度传感器测量范围为040，准确度为0.5； B 湿度传感器测量范围为相对湿度30100，准确度为相对湿度2（95时），带抗结露功能； C 由于温湿度传感器抗结露功能的启用会影响温度测量的准确度，因此须要求另设附加的专用测温探头。 4.4.3 环境调节系统的配置 为获得良好的稳定性，实验室可采取以下措施： 外保温； 精彩文档 实用标准文案 选用高蓄热能力的墙体材料如混凝土； 在内墙、天花板、地面等处敷设水管，增加蓄热能力； 在室内设置其他蓄热体。 为获得较均匀的温度场，可采取以下措施： ，辅以恒温水湿使用恒

25、温水辐射调温系统（在内墙、天花板、地面等处敷设水管，通入恒温水） 膜加湿小温差多点送风系统。恒温水采用高精度变频恒温冷热水设备制备； 使用自动控制（开门进人时自动关闭）的恒温水淋水调温加湿系统； 测量仪表的选择4.4.4 选择测量仪表时，必须透彻了解测量仪表的计量性能，尤其应该知道很多种测量仪表的精度在其测量 范围内是不同的。制造商给出的精度值往往是精度比较高的测量范围内的典型值。比如，一般的相对湿度以上时，如果要求仪表的测，但是相对湿度在9070测量范围内的精度轻易可达2测量仪表在30 ，那就只有价值数万元的最高端的仪表才能达到。量精度达2 设定测量控制仪表的控制限4.4.5 。考虑温度均匀

26、度对环境测952，相对湿度标准规定的混凝土标准养护室环境要求为温度20。再进一步考虑到测量控制仪表的951，相对湿度控的影响，确定实验室环境控制参数为温度20 计量特性（准确度）对测量控制的影响，确定测量控制仪表的控制限如下表：4 表混凝土标准养护室测量控制仪表控制限 目 项控制下限 控制上限 温度控制限 19.5 20.5 湿度控制限 相对湿度 97 98 OH（）水溶液养护方案4.5 混凝土饱和Ca2 4.5.1 确定计量要求20025.2.2条规定：混凝土试件可在温度为2）（20普通混凝土力学性能试验方法标准GB50081 。因此可导出如下计量要求：饱和溶液中养护”）（的不流动的GaOH

27、2 温度测量仪表测量范围0.5400，准确度。 精彩文档 实用标准文案 养护水箱及调节系统的配置4.5.2 ）；202养护水箱置于空调房间内，房间温度（ 以下，以避免垂直温差过大；养护水箱深度不宜过深，宜控制在800mm水箱放有试件的上下表面和中间位置分别设置然后吊放入养护水箱内，多组试件置于一个养护架上， 测温传感器。 养护水温度使用恒温水装置进行精密控制。 设定测量控制仪表的控制限4.5.3 。，温度控制下限19 温度控制上限215 高性能混凝土实验室质量管理体系要求 实验室应按照检测和校准实验室能力的通用要求GB/T270252008和实验室资质认定评审准则的规定建立完善的质量管理体系，

28、并通过计量认证。 5.1 文件控制要点 文件控制的目的是为了确保实验室使用的所有文件现行有效； 实验室须建立文件控制清单或文件控制表并对其进行定期审核； 实验室应对文件的发放进行登记； 作为文件的软件应定期进行审核确认； 受控文件的范围至少应包括： 管理手册 程序文件 作业指导书 报告及记录表式 法律法规及规范性文件 人员档案 检测试验方法标准 精彩文档实用标准文案 仪器设备标准 5.2 记录控制要点 再现过程：实验室应当保证记录具有足够的信息，能够 “再现”已经过去的工作过程； 信息足够：信息足够的要求是与时俱进的，随着检测仪器设备自动化程度的提高和计算机技术的普遍应用，国外已经要求试验过程有关曲线（如混凝土抗压强度试验加荷曲线）要保存在记录中； 当时记录：实验室对所有工作应在当时予以记录，不允许事后补计或追记； 规范更改：更改必须采用“杠改”，并由更改人在更改处签署姓名和更改日期。 5.3 人员管理要点 正确配备：人员的数量和能力均应满足要求； 资格确认：明确岗位要求，确定评价结果，进行验证并记录； 授权上岗：授权必须明确、具体； 培训与评价：评价可以通过对人员能力