土木工程材料實驗教程

土木工程材料實驗教程湖南**學(xué)院土土木工程與建建設(shè)管理系2008年8月月修訂說明一、土木工程材材料試驗是建建筑材料這門門課程的一個個重要組成部部分。通過試驗，預(yù)期期達到三個目目的：1．熟悉、驗證證、鞏固所學(xué)學(xué)的理論知識識；2．了解所使用用的儀器設(shè)備備，掌握所學(xué)學(xué)建筑材料的的試驗方法；；3．進行科學(xué)研研究的基本訓(xùn)訓(xùn)練，培養(yǎng)分分析問題和解解決問題的能能力。二、本本實驗指導(dǎo)書書系根據(jù)高等等工科院校土土木類各專業(yè)業(yè)用建筑材料料教學(xué)大綱編編寫而成。適適用于土木類類各專業(yè)。三、試試驗報告必須須用墨水筆工工整書寫，原原始記錄不得得涂改，每個個學(xué)生必須按按時獨立完成成試驗報告，(包括預(yù)習(xí)思思考題及試驗驗作業(yè)題)。四、嚴(yán)嚴(yán)格遵守實驗驗室規(guī)則：1．做做好試驗課前前的預(yù)習(xí)。2．不不得動用與本本次實驗無關(guān)關(guān)的儀器設(shè)備備。3．試試驗完畢，清清理所用儀器器設(shè)備及環(huán)境境衛(wèi)生，填好好試驗卡，并并將試驗卡交交給任課老師師后方可離開開實驗室。4．如如有儀器設(shè)備備損壞，按學(xué)學(xué)校有關(guān)規(guī)定定處理。五、本本實驗指導(dǎo)書書所列試驗方方法均以現(xiàn)行行國標(biāo)和規(guī)范范為依據(jù)。土木工程與建設(shè)設(shè)管理系2008年8月月修訂目錄TOC\o"1-1"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc227857106"試驗一建筑材料料的基本性質(zhì)質(zhì)試驗1HYPERLINK\l"_Toc227857107"試驗二普通粘土土磚試驗4HYPERLINK\l"_Toc227857108"試驗三水泥試驗驗6HYPERLINK\l"_Toc227857109"試驗四混凝土用用砂石試驗99HYPERLINK\l"_Toc227857110"試驗五水泥混凝凝土試驗133HYPERLINK\l"_Toc227857111"試驗六瀝青試驗驗15HYPERLINK\l"_Toc227857112"驗17試驗一建筑材料料的基本性質(zhì)質(zhì)試驗試驗?zāi)康模和ㄟ^試驗掌握材材料的密度，表表觀密度，孔孔隙率，軟化化系數(shù)等概念念．以及材料料的強度與材材料的孔隙率率的大小及孔孔隙特征的關(guān)關(guān)系，驗證水水對材料力學(xué)學(xué)性能的影響響。預(yù)習(xí)思考題：材料的密度，表表觀密度，孔孔隙率和軟化化系數(shù)的概念念是什么？一、密度試驗：：密度；材料在絕絕對密實狀態(tài)態(tài)下單位體積積內(nèi)所具有的的質(zhì)量。1．主要儀器設(shè)設(shè)備：比重瓶，燒杯，小小勺，漏斗，天天平(稱量1kg，感量量0.Olgg)．2．方法步驟驟：(1)試樣制備備：將試樣研研碎，通過9900孔/㎝2的篩，除去去篩余物，放放在105～110℃烘箱中烘至至恒重，放入入干燥器中備備用。(2)在比重瓶瓶中注入水至至突頸下部刻刻線零以上少少許，記下初初始讀數(shù)V1。(3)用天平稱稱取60～90g試樣，用用小勺和漏斗斗將試樣徐徐徐送入比重瓶瓶中，直至液液面上升至220ml刻度度左右。(4)排除比重重瓶中氣泡，記記下液面刻度度V2；稱取剩余余的試樣質(zhì)量量，算出裝入入比重瓶內(nèi)的的試樣質(zhì)量mm(g)。(5)計算：密密度ρ=m/vv(g/㎝3)(精確確至0.011g/㎝3)式中m：裝入瓶瓶中試樣的質(zhì)質(zhì)量(g)v：裝入瓶瓶中試樣的體體積(㎝2)3.記錄及結(jié)果果計算：試驗次數(shù)裝入瓶內(nèi)試樣質(zhì)質(zhì)量量(g)試樣體積密度初始質(zhì)量剩余質(zhì)量比重瓶中試樣質(zhì)量瓶中液面初始讀數(shù)V1加試樣后液面讀數(shù)V2試樣體積V2一一VV1試驗值平均值12驗兩差二、表觀密度試試驗：表觀密度：材料料在自然狀態(tài)態(tài)下（包含內(nèi)內(nèi)部孔隙）單單位體積所具具有的質(zhì)量。1．主要儀器設(shè)設(shè)備游標(biāo)卡尺(精度度0.1mm)，天平(感重0.1g)，烘箱，干干燥器2．方法步驟：：(1)將試樣放放置在105～110℃烘箱中烘至至恒重．(2)用卡尺測測量試件尺寸寸(海邊測量三三次取平均值值)，并計算出出體積V。(cm3)。(3)稱取試樣樣質(zhì)量m(g)。(4)計算：表表觀密度ρ0=m/v0(g/㎝3)(計算至小數(shù)數(shù)后第二位)試中m：：試樣質(zhì)量(g)v。：試樣體體積(cm3)。3．記錄及結(jié)果果計算：試件編號試件質(zhì)(g)試件尺尺寸(cm)試件體積V。(cm3)表現(xiàn)密密度ρ0(g/㎝33)長寬高試驗值平均值123注：按規(guī)定試驗驗表觀密度取取三塊試樣的的算術(shù)平均值值做為評定結(jié)結(jié)果。三、孔隙率計算算：孔隙率：材料中中孔隙體積占占材料總體積積的百分率。將已經(jīng)求得的密密度ρ，及表觀密密度ρ0代入下式孔隙率P=（11-）×100%%四、軟化系數(shù)試試驗：軟化系數(shù)，材料料在飽水狀態(tài)態(tài)下的抗壓強強度與材料干干燥狀態(tài)下的的抗壓強度之之比。1．主要儀器設(shè)設(shè)備：游標(biāo)卡尺(精度度0.1mm)；烘箱，壓壓力機(600KKN)，2．方法步驟：：(1)將一組試試樣放置在105—110℃烘箱中烘至至干燥；另一一組試樣浸入入水中至飽水水狀態(tài)．(2)用游標(biāo)卡卡尺量取各試試樣受壓面積積A，(mm2)。(3)將試樣放放置在壓力機機上壓至破壞壞記錄破壞荷荷載P(KNN)并計算出出各試樣抗壓壓強度：f=P/AA(MPa)((精確至0.1MPaa)；(4)計算：軟軟化系數(shù)K=式中：：飽水試試件平均抗壓壓強度(MPa)：干燥試件平均均抗壓強度((MPa)3．記錄及結(jié)果果計算：試件狀態(tài)試件編號試件尺寸（cm）受壓面積(mm2)破壞荷載(KN)抗壓強度(MPPaa)長寬試驗值平均值干燥試樣12345飽水試樣12345軟化系數(shù)K=試驗作業(yè)題：（1）從材料的的構(gòu)造說明材材料的密度和和表觀密度的的區(qū)別？（2）軟化系數(shù)數(shù)反應(yīng)材料的的何種性能？？它有何實用用意義？試驗二普通通粘土磚試驗驗試驗?zāi)康模簻y定磚的抗壓強強度，評定磚磚的強度等級級。預(yù)習(xí)思考題：普通粘土磚的強強度等級如何何確定?【試驗方法簡介介】依據(jù)GBB5101——98進行。1．主要儀器設(shè)設(shè)備：壓力機(6000KN)，切切磚器，量尺尺，饅刀2．方法步驟：：(1)試件制備備：將一組((10塊)磚樣切成兩兩個半截磚，以以斷口相反方方向疊放，兩兩半截磚中間間用水泥凈漿漿粘結(jié)，上下下兩面用水泥泥漿抹平；并并將加工好的的試件置于不不低于10℃的不通風(fēng)室室內(nèi)養(yǎng)護3天。(2)測量各試試件的受壓面面積(疊合面積)AA(mm2)精確至lmmm2。(3)將試件放放置在壓力機機上壓至破壞壞，記錄最大大破壞荷載((KN)并計算算出各試件抗抗壓強度：ffi(MPa)（精精確至0.1MPPa）(4)計算：①①平均抗壓強強度=fi/10②強度標(biāo)準(zhǔn)值ffk=-1.9S式中：S=3.記錄及結(jié)果果計算：試件編號試件尺尺寸（mm）受壓面積(mm2)破壞荷載(KN)抗壓強度(MPa)標(biāo)準(zhǔn)強度值(MPa)長寬試驗值平均值123456789104．結(jié)論試驗作業(yè)題：粘土磚分為哪幾幾個強度等級級，強度等級級為Mu10的強度度指標(biāo)如何規(guī)規(guī)定？試驗三水泥泥試驗試驗?zāi)康模焊鶕?jù)國家有關(guān)規(guī)規(guī)范，對水泥泥的主要物理理及力學(xué)性能能進行檢測．．預(yù)習(xí)思考題：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定需需檢驗的水泥泥物理性能共共有幾項。它它們各自的工工程意義如何何?：干試驗方法簡介介依據(jù)GBl345—91進行，試試驗方法有：：水篩法，負負壓篩法，手手工干篩法，本本次試驗采用用手工干篩法法。1．主要儀器設(shè)設(shè)備：篩子(00.08mmm方孔篩)，天平(感量0.055g)2．方法步驟：：(1)試樣制備備，將水泥試試樣烘干并通通過0.9mmm方孔篩，記記錄篩余物情情況。(2)稱取烘干干水泥試樣50g；(3)將水泥試試樣倒入篩中中篩至每分鐘鐘不超過0..05g時為為止，稱取篩篩余試樣質(zhì)量量RS(g)(精確至至0.lg))(4)計算：水水泥試樣篩余余百分?jǐn)?shù)：FF=×1000%（精確至0.1%）4.記錄及結(jié)果果計算烘干水泥試樣質(zhì)質(zhì)量量(g)水泥篩余試樣質(zhì)質(zhì)量量(g)水泥試樣篩余百百分分?jǐn)?shù)(細度)(%)稠測法介B-驗固和法驗水設(shè)機準(zhǔn)天；筒：0前和先擦入再倒內(nèi)先放鍋至開慢速凈入用并抹放度測下)標(biāo)水果(gml(m量(時介l設(shè)機結(jié)儀刮：準(zhǔn)水定用法泥的次內(nèi)次然護從取到測行時針中1時時形凈時時及：初狀立一次時定凝態(tài)性介l定法有法次餅儀攪平機箱步用的按稠的制拌泥玻成薄滑塊試汽養(yǎng)養(yǎng)餅箱板在m沸5煮沸出測縫檢彎為格不強介l設(shè)砂天砂試量機)水機；型；：5準(zhǔn)5品量不通硅泥用m1攪葉濕棉先先入鍋把稱泥倒鍋內(nèi)放在上上定位后立攪拌速攪二時將砂把機高速皮葉片上的刮入在在繼續(xù)取鍋將片上刮下時在后即型將和模在振用用勺子攪拌膠砂裝入裝第每每約放砂播料架在部沿槽來將料接接入膠砂播料再再套振實下試一金以近在的一后沿度方向鋸慢慢一端超部分刮去同一近乎狀況表面編養(yǎng))定：三試放在折機抗折驗記壞荷試(壓進行度試錄破折度M)壞荷Om和為c=a)壞荷即40=m果算抗強：a件平為評當(dāng)三值中超過刪其余值的作為；如超過做抗度Pa平均評定六個中有出六除果而五個數(shù)為果如定值超過均數(shù)此作廢標(biāo)號強的主有哪試驗四混凝凝土土用砂石試試驗驗試驗?zāi)康模海荷笆^密積密分等能判石顆是否比設(shè)依據(jù)預(yù)習(xí)思考題：：何計分計分率篩余？細？的整和石體粗什么一、砂的篩分析析試試驗：(手工篩分)介依法機篩工篩試驗工篩主要備：套篩塑毛刷方法)試：將過1中重冷)將篩清并按小順好；)稱篩只篩篩每分量重的)分各篩樣質(zhì))計篩余余)根篩余細分)確粗細判斷配是記錄計算×1試采試樣取兩平均測定兩次度模大于進：：密度介依法瓶法瓶法試驗口瓶儀器k.m玻玻抹布烘烘：備：烘冷冷干砂2=3水樣度)果玻質(zhì)量(g驗結(jié)均值定結(jié)兩次誤差重進行三、砂的堆積密密度度試驗(松堆積密度)介依積緊堆和松測積密器設(shè)kg小箱驟制備樣放至冷卻容量積(口距樣體地量筒流滿筒口尺在中心向兩方向刮平容量樣總堆果算)總質(zhì)g)kg驗結(jié)術(shù)平為測四、砂的空隙率率計計算：%五、石子篩分析析試試驗介依設(shè)：天：備將干或子最稱稱質(zhì)量依篩順順直直鐘通超過質(zhì)量篩篩的質(zhì)計篩率和余百計篩率繪的顆曲線標(biāo)規(guī)線相定該顆粒否合及結(jié)：六、石子表觀密密度度試驗(廣口瓶法)介依驗：廣吊吊法本采用法設(shè)：k量m烘烘盤：備：篩去顆刷干水飽用．浸水樣大0于中加玻璃從瓶放放烘稱稱凈注蓋上稱稱樣觀果算玻質(zhì)量(g驗結(jié)平均測定兩次差大取試驗密度介依積松堆和緊度本測定密度設(shè)：05鐵鐵箱：備：烘干子的徑選筒的量筒L樣和總質(zhì)堆密果算)總質(zhì)gkg次結(jié)術(shù)平為測：砂的果如m))(g兩可用于凝土砂應(yīng)比例能配試驗五水泥泥混混凝土試驗驗試驗?zāi)康模海杭永砗臀锔拍铐虐杪涠群晚哦鹊姆A(yù)習(xí)思考題題：凝土和易哪些謂混度等一、普通混凝土土拌拌和方法：(人工拌和)介依50-和有：拌和和本采用和設(shè)05拌鏟抹：步配度等料量用g全態(tài)和用濕潤順砂水拌勻二、普通混凝土土拌拌和物和易易性性測定：介依50-設(shè)：斗搗鏟直布：坍落：潤落漏斗物三筒裝一棒沿由邊中心表砼把坍垂提起物坍粘聚：落的錐體輕擊果錐下沉粘聚；如倒坍崩裂離析粘聚保水：如有水泥部析體部和物漿而露則水性如無象則水性坍落度于落度砂率度于落度水灰增加抗壓型：l5型：機和人本本采用搗凈涂層加中每每棒沿中心m表抹號養(yǎng)結(jié)算和物：和物：和物調(diào)整用gk砼材用gk砼材)土抗試驗介5-設(shè)：00：(塊在上進強度記錄荷載件壓MPa壞荷面(果算m)m2)Pa評定算平為評值的或最有一間值超過間評定最值值的超過結(jié)應(yīng)應(yīng)驗土強要因試驗六瀝青青試試驗步理的稠青的瀝青度及定性掌掌要性的測根根結(jié)果青牌青的術(shù)性指試驗試驗溫度和時度試粘青和入示油煤巖粘用本為油介依0器：樣金恒溫溫度表電驟制備水瀝熔化樣皿卻后皿浸備針入針尖表面觸調(diào)盤至緊壓同時讀計個程件溫持在.驗果值作青的所針大值值之?dāng)?shù)不下列于5許2～許7～許10許試驗油瀝性介依0：計電：備：瀝青化注卻水備放入中進當(dāng)當(dāng)斷時度值果算))個程件溫持在定個平均為該延度測定果與的誤得超均值點試石油耐熱度敏介試依據(jù)0驗環(huán)球銀法試驗球法設(shè)：溫爐：備：瀝青化注內(nèi)冷用試樣置于儀環(huán)圓孔上鋼器及然