铝合金建筑型材检测方法及运用

铝合金建筑型材检测方法及运用

彭炽明

佛山市顺德区建设工程质量安全监督检测中心广东顺德528300

摘要:铝合金建筑型材具有较高的强度和良好的整体性能,且具有较轻的重量,呈现出显著的应用优势,在建筑工程领域得到了日渐广泛的应用。若应用于建筑工程的铝合金建筑型材缺乏良好的质量,将对建筑工程的使用功能和安全性造成不良影响。因此,要加强对铝合金建筑型材的质量检测,有效保障铝合金建筑型材质量达标。本文浅析了铝合金建筑型材检测的必要性,探究了铝合金建筑型材检测方法及运用,以期为铝合金建筑型材检测提供借鉴。

关键词:铝合金;建筑型材;检测方法

前言

当前,铝合金建筑型材凭借其自身的应用优势,广泛应用于建筑工程领域,成为各类建筑工程常用的基本建材。铝合金建筑型材质量对于建筑工程的安全性和使用功能具有至关重要的影响,因此,我国日益重视铝合金建筑型材检测。铝合金建筑型材检测在我国材料检测中占据着重要地位,因此,有必要立足于实践,积极探究并有效运用铝合金建筑型材检测方法。

1.铝合金建筑型材检测的必要性

铝合金建筑型材具有较高的强度和良好的性能,且重量较轻,不仅具有美观大方的色调,且具有较强的耐用性,凭借上述应有优势,铝合金建筑型材在建筑工程领域得到了广泛应用。近年来,建筑工程玻璃幕墙以及铝合金门窗等频繁出现变形、脱落等现象,严重影响了建筑工程的使用功能。铝合金建筑型材作为受力构件,需对建筑荷载以及外界作用力进行承受,其质量对于建筑工程整体施工质量和安全性具有至关重要的影响[1]。铝合金建筑型材通常面临着较为恶劣的使用环境,需在大气环境中进行长期暴露,难免受到风吹日晒以及雨水侵蚀,长期以往,铝合金建筑型材自身的可靠性势必大幅度降低。因此,必须对铝合金建筑型材实施检测,有效保障其质量和使用性能。另外,当前市场上充斥着大量价格低廉,但质量极差的假冒伪劣铝合金建筑型材产品,此类产品流入建筑工程领域,势必严重危害建筑工程质量,为建筑工程埋下各类质量和安全隐患。因此,为有效保障铝合金建筑型材的质量和使用性能,必须加强铝合金建筑型材检测。

铝合金建筑型材检测要遵循相关产品标准以及具体的检验规程,通过各类试验设备和相关仪器,对铝合金建筑型材的各项物理、防护性能实施检测,并将获取的检测结果与相关标准相应的规定值进行比较,对铝合金建筑型材的可靠性和合格性进行判定。

2.铝合金建筑型材检测方法及运用

2.1基材化学成分

要对铝合金建筑型材基材实施化学成分检测,确保其化学成分满足相关标准的具体要求,并避免基材中各元素的实际含量超出合金牌号相应的规定范围。通常,采用化学分析方法对基材中的合金成分进行准确测定。在6063铝合金建筑型材中,主要包括两类强化元素,即和,经过热处理产生的对铝合金建筑型材相应的力学性能具有决定性影响。要确保呈现出1.2%的质量分数,并确保与二者保持1.73:1的比例。过剩将降低型材强度,过剩将导致型材的抗蚀性降低。另外,能有效强化型材,但其含量过高,将对型材的抗蚀性造成损害。若含量过多,将对型材氧化膜呈现出的色泽以及外观质量造成损害。通常,由生产厂家在铝合金建筑型材熔铸阶段,对基材化学成分进行测定,并将材质单附加于型材出厂产品。若质量监督部门需对基材化学成分进行检测,需在完成现场取样后,由实验室实施对型材的化学成分测定[2]。

2.2壁厚和尺寸偏差

铝合金建筑型材壁厚对其使用强度具有重要影响。为增强型材安全性,按GB/T8478-2008《铝合金门窗》要求外门窗框、扇、拼樘框等主要受力杆件所用主型材壁厚应经设计计算或试验确定。主型材截面主要受力部位基材最小实测壁厚,外门不应低于2.0mm;外窗不应低于1.4mm。通常,采用游标卡尺对铝合金建筑型材壁厚进行检测[7]。对铝合金建筑型材尺寸偏差进行检测,要遵循国家相关标准,并结合型材生产厂家提供的技术图纸以及采购双方的订货合同,借助角度尺、平台以及长度尺等实施检测[3]。

2.3力学性能

为检查铝合金型材的强度是否满足建筑的需要,通过基材的力学性能检测来确认。一般铝合金型材的力学性能通过基材拉伸试验进行检验。对于牌号6063和6063A状态T5的型材除拉伸试验外,也可通过基材的硬度试验进行检验。基材拉伸试验需在型材上制作出带头的定标距的矩形试样,通过力学试验机、引伸计、卡尺等工具,测定试样的抗拉强度、规定非比例延伸强度Rp0.2、断后伸长率三个参数对型材的力学性能进行评判。基材硬度试验通过硬度计(维氏或韦氏硬度)测定试样的基材硬度进行评判。

2.4涂层或膜层性能

铝合金建筑型材基材的耐环境侵蚀的性能相对较差,通过对基材的面层进行涂层等保护处理提高型材的耐腐蚀能力,保证了铝合金型材的使用寿命。一般铝合金建筑型材可分为阳极氧化型材、电泳涂漆型材、喷粉型材、喷漆型材。以下主要针对阳极氧化型材的膜层性能检测进行介绍:

2.4.1氧化膜颜色和色彩

阳极氧化铝合金建筑型材其氧化膜所呈现出的颜色和色差要与实物标样相符合。通常,可采用如下两种方法对氧化膜所呈现出的颜色和色彩进行测定:(1)目视法。该法要求对双方协商产生的参考试样进行采用,并在同一平面上对待测试样与参考试样进行放置。在散射光下,观察者直接对待测试样进行垂直观察,对颜色及色差进行评定。(2)色差计法。该法要借助参考试样对仪器进行标定,并对待测试样进行测量。此时,色差计会对参考试样与待测试样二者的色差值进行显示。

2.4.2氧化膜厚度

相关标准规定采用微米(μm)对型材的氧化膜厚度进行表示。新标准对膜厚级别的规定如下表1所示:

表1氧化膜厚度

局部膜厚,是指在铝合金建筑型材相应的装饰面上,对面积小于1cm2的考察面实施3次以上的膜厚测量,获取的平均测量值;平均膜厚,是指在铝合金建筑型材相应的装饰面上,对5个以上的局部膜厚实施测量,所获取的平均值。若合同未对膜厚级别进行注明,要确保建筑工程门窗所用型材满足AA15级的具体要求。通常,采用如下两种方法对型材膜厚进行检测:(1)横截面显微法。该法需借助金相显微镜,主要包括取样、试样制备、将试样安装于显微镜上、借助测微计对膜厚进行测量等步骤。该法能实现对型材膜厚的直接测量,且能获取可靠性较强的数据,但试样制备需耗费较多时间,且对制备熟练程度具有较高要求。在分歧情况下,通常采用该法实施最后仲裁。(2)涡流法。该法需借助涡流测厚仪。涡流测厚仪具有较强的快捷性和无损特点,通常配备有微电脑,能实现自动校正和统计,且该仪器具有相对较小的体积,具有相对稳定的性能,且能实现对膜厚的准确测量。

2.4.3封孔质量

当前,主要采用磷铬酸法对型材封孔质量进行检测。磷铬酸法,属于化学试验方法,该法是将面积满足相关规定要求的试验放置于磷铬酸溶液中,并按照规定时间进行停放,然后将试样取出,并对之实施干燥处理,对其重量损失进行测量。根据相关标准,若试样重量损失在30mg/dm2以下,则判定型材封孔质量合格[4]。该法可靠性较强,且受杂质以及各项加工条件的不良影响较小。

2.4.4耐蚀性

需对型材实施加速腐蚀试验,对氧化膜相应的耐蚀性能进行判定。通常采用CASS试验进行。CASS试验将GB/T10125作为方法标准,该试验需借助CASS腐蚀试验机。对AA10级氧化膜进行试验,若16小时后,其耐蚀指标在9级以上,则判定其合格。

2.4.5耐磨性

当前,主要采用落砂法对型材实施氧化膜耐磨性试验。落砂法较为简单,将符合粒度规定的磨耗砂粒从相关规定所要求的高度落下,对按照规定角度进行放置的试样进行冲击,将磨穿膜层耗用的砂粒实际重量作为依据,对氧化膜相应的耐磨性进行评价。若磨耗系数在300g/μm以上,则判定其合格。

2.4.6耐候性

当前,主要采用紫外光加速试验法对型材氧化膜的耐候性进行试验。该试验法可在较短的试验时间内,使各种类型的着色膜均会出现变色现象。在紫外光加速试验中,在强度较高的紫外线辐射场内对试样进行放置,并将试验温度控制在不超过100℃的情况下,对日光暴晒的实际效果进行真实模拟。若电解着色膜以及有机着色膜分别达到1级和2级,则判定其合格。

3.结语

综上所述,铝合金建筑型材凭借其显著的应用优势在建筑工程领域得到了日渐广泛的应用,其质量对于建筑工程整体施工质量和安全性具有至关重要的影响。因此,铝合金建筑型材检测极具必要性。因此,要采取有针对性的方法对铝合金建筑型材的基材化学成分、壁厚和尺寸偏差、力学性能、涂层或膜厚性能等进行检测,有效保障铝合金建筑型材的质量和使用性能,进而有效保障建筑工程施工质量和使用功能。

参考文献

[1]翟福生.浅谈铝合金建筑型材检验[J].科技致富向导,2013(5):145-145.

[2]马莹,李尉.浅议铝合金建筑型材检验[J].城市建设理论研究:电子版,2013(19).

[3]冯泳燕.铝合金建筑型材检验分析[J].建材与装饰,2018(2).

[4]许志慧.铝合金建筑型材检验的分析[J].科技传播,2013(17):278-278.

[5]GB/T5237.1-2017《铝合金建筑型材第1部分:基材》

[6]GB/T5237.2-2017《铝合金建筑型材第2部分:阳极氧化型材》

[7]GB/T8478-2008《铝合金门窗》

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