土木工程材料試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、土木工程材料實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（土 木 工 程）土木建筑學(xué)院土木工程材料實(shí)驗(yàn)室目 錄實(shí)驗(yàn)一、材料基本物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)二、集料實(shí)驗(yàn)6實(shí)驗(yàn)三、水泥混凝土實(shí)驗(yàn)11實(shí)驗(yàn)四、鋼筋實(shí)驗(yàn)20實(shí)驗(yàn)五、瀝青實(shí)驗(yàn)25土木工程材料實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)一、基本任務(wù)：土木工程材料實(shí)驗(yàn)是土木工程材料課的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它的基本任務(wù)是：1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生熟悉主要土木工程材料的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與技術(shù)要求，對(duì)具體材料的性狀有進(jìn)一步的了解，鞏固與豐富理論知識(shí)； 2、使學(xué)生掌握常規(guī)材料的基本實(shí)驗(yàn)方法、手段和操作技能，學(xué)會(huì)正確使用各種儀器和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具有對(duì)常用土木工程材料獨(dú)立進(jìn)行質(zhì)量檢定的能力； 3、進(jìn)行科學(xué)研究的基本訓(xùn)練，掌握處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)方法，培

2、養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論進(jìn)行科學(xué)研究、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，樹(shù)立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)； 4、通過(guò)理論與實(shí)踐的結(jié)合，鞏固和加深對(duì)所學(xué)基本原理的理解，并在某些方面得到充實(shí)和提高。培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。 二、基本要求：為了達(dá)到上述學(xué)習(xí)目的，學(xué)生必須做到：1、實(shí)驗(yàn)前做好預(yù)習(xí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、基本原理及操作要點(diǎn)，并應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)所用的儀器、材料有基本的了解。 2、在實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中要建立嚴(yán)密的科學(xué)工作秩序，嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，詳細(xì)做好實(shí)驗(yàn)記錄。 3、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，做好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 4、對(duì)設(shè)計(jì)、研究和綜合等提高型實(shí)驗(yàn)，要求同學(xué)們按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的要求，認(rèn)真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通

3、過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，得出結(jié)論，找出規(guī)律。  三、注意事項(xiàng)：在進(jìn)行土木工程材料的實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意三個(gè)方面的技術(shù)問(wèn)題：1、抽樣技術(shù)，即要求試樣具有代表性；2、測(cè)試技術(shù)，包括儀器的選擇、試件的制備、測(cè)試條件及方法；3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理方法。材料的質(zhì)量指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)是有條件的，相對(duì)的，是與取樣、測(cè)試和數(shù)據(jù)處理密切相關(guān)的。其中任何一項(xiàng)改變時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將隨之發(fā)生或大或小的變化。因此，檢驗(yàn)材料質(zhì)量，劃分等級(jí)標(biāo)號(hào)時(shí)，上述三個(gè)方面均須按照國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法或通用的方法進(jìn)行。否則，就不能根據(jù)有關(guān)規(guī)定對(duì)材料質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，或相互之間進(jìn)行比較。四、編寫(xiě)說(shuō)明：1、本指導(dǎo)書(shū)按新課程教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱要求選材，根據(jù)現(xiàn)

4、行國(guó)家（或行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)或其他規(guī)范、資料編寫(xiě)的，并不包括所有的土木工程材料的全部?jī)?nèi)容。2、由于科學(xué)技術(shù)水平和生產(chǎn)條件不斷發(fā)展，今后遇到本書(shū)范圍以外的實(shí)驗(yàn)時(shí)，可查閱有關(guān)指導(dǎo)文件，并注意各種土木工程材料標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)方法的修訂動(dòng)態(tài)，以作相應(yīng)修改。實(shí)驗(yàn)一：材料基本物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)意義和目的在土木工程各類建筑物中，材料要受到各種物理、化學(xué)、力學(xué)因素單獨(dú)及綜合作用。因此，對(duì)土木工程材料性質(zhì)的要求是嚴(yán)格和多方面的。材料基本性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多，如密度，表觀密度，孔隙率和吸水率等，對(duì)于各種不同材料及不同用途，測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試方法視具體要求而有一定差別。通過(guò)此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握材料的基本物理性質(zhì)及其測(cè)試原理和方法。二

5、、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)以石料為例，介紹材料的幾種常用物理性能實(shí)驗(yàn)方法。其基本性質(zhì)包括密度，表觀密度，孔隙率和吸水率等。石料密度是指石料礦質(zhì)單位體積（不包括開(kāi)口與閉口孔隙體積）的質(zhì)量。表觀密度是指石料在干燥狀態(tài)下包括孔隙在內(nèi)的單位體積固體材料的質(zhì)量。形狀不規(guī)則石料的毛體積密度可采用靜水稱量法或蠟封法測(cè)定；對(duì)于規(guī)則幾何形狀的試件，可采用量積法測(cè)定其體積密度?？紫堵适侵覆牧系捏w積內(nèi)，孔隙體積所占的比例。吸水性是指材料與水接觸吸收水分的性質(zhì)，當(dāng)材料吸水飽和時(shí)，其含水率稱為吸水率。三、實(shí)驗(yàn)裝置和儀器李氏比重瓶、烘箱、干燥器、天平、恒溫水槽、游標(biāo)卡尺等四、實(shí)驗(yàn)方法和步驟（一）密度實(shí)驗(yàn)(李氏比重瓶法)1、將石料試

6、樣粉碎、研磨、過(guò)篩后放入烘箱中，以 100±5的溫度烘干至恒重。烘干后的粉料儲(chǔ)放在干燥器中冷卻至室溫，以待取用。 2、在李氏瓶中注入煤油或其他對(duì)試樣不起反應(yīng)的液體至突頸下部的零刻度線以上，將李氏比重瓶放在溫度為(t±1)的恒溫水槽內(nèi)（水溫必須控制在李氏比重瓶標(biāo)定刻度時(shí)的溫度)，使刻度部分浸入水中，恒溫0.5小時(shí)。記下李氏瓶第一次讀數(shù)V1（準(zhǔn)確到0.05mL，下同）。 3、從恒溫水槽中取出李氏瓶，用濾紙將李氏瓶?jī)?nèi)零點(diǎn)起始讀數(shù)以上的沒(méi)有煤油的部分仔細(xì)擦凈。 4、取100g左右試樣，用感量為0.001g的天平（下同）準(zhǔn)確稱取瓷皿和試樣總質(zhì)量m1。用牛角匙小心將試樣通過(guò)漏斗漸漸送人

7、李氏瓶?jī)?nèi)（不能大量?jī)A倒，因?yàn)檫@樣會(huì)妨礙李氏瓶中的空氣排出，或在咽喉部分形成氣泡，妨礙粉末的繼續(xù)下落），使液面上升接至20mL刻度處（或略高于20mL刻度處），注意勿使石粉粘附于液面以上的瓶頸內(nèi)壁上。搖動(dòng)李氏瓶，排出其中空氣，至液體不再發(fā)生氣泡為止。再放入恒溫水槽，在相同溫度下恒溫0.5小時(shí)，記下李氏瓶第二次讀數(shù)V2。 5、準(zhǔn)確稱取瓷皿加剩下的試樣總質(zhì)量m2。 6、石料試樣密度按下式計(jì)算（精確至0.01g/cm3）：（g/cm3）式中： t石料密度，g/cm3；m1實(shí)驗(yàn)前試樣加瓷皿總質(zhì)量，g；m2實(shí)驗(yàn)后剩余試樣加瓷皿總質(zhì)量，g；V1李氏瓶第一次讀數(shù)，mL（cm3）；V2李氏瓶第二次讀數(shù)，mL（c

8、m3）。7、以兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)定值，如兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差大于 0.02g/cm3時(shí)，應(yīng)重新取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 （二）表觀密度（體積密度）實(shí)驗(yàn)（量積法） （1）將石料加工成規(guī)則幾何形狀的試件（3個(gè)）后放入烘箱內(nèi)，以（100±5）的溫度烘干至恒重。用游標(biāo)卡尺量其尺寸（精確至0.01cm），并計(jì)算其體積V0（cm3）。然后再用天平稱其質(zhì)量m（精確至0.01g）。按下式計(jì)算其表觀密度：（g/cm3）（2）求試件體積時(shí)，如試件為立方體或長(zhǎng)方體，則每邊應(yīng)在上、中、下三個(gè)位置分別量測(cè)，求其平均值，然后再按下式計(jì)算體積：（ cm3 ）式中a、b、c分別為試件的長(zhǎng)、寬、高。（3）求試

9、件體積時(shí)，如試件為圓柱體，則在圓柱體上、下兩個(gè)平行切面上及試件腰部，按兩個(gè)互相垂直的方向量其直徑，求6次量測(cè)的直徑平均值d，再在互相垂直的兩直徑與圓周交界的四點(diǎn)上量其高度，求四次量測(cè)的平均值h，最后按下式求其體積：（cm3）  （4）組織均勻的石料，其體積密度應(yīng)為3個(gè)試件測(cè)得結(jié)果的平均值;組織不均勻的石料，應(yīng)記錄最大與最小值。（三）孔隙率的計(jì)算將已經(jīng)求出的同一石料的密度和表觀密度（用同樣的單位表示）代入下式計(jì)算得出該石料的孔隙率：式中：P0石料孔隙率，%；t石料的密度，g/cm3；'t石料的體積密度，g/cm3；（四）吸水率實(shí)驗(yàn)（1）將石料試件加工成直徑和高均為50mm的圓柱

10、體或邊長(zhǎng)為50mm的立方體試件;如采用不規(guī)則試件，其邊長(zhǎng)不少于4060mm，每組試件至少3個(gè)，石質(zhì)組織不均勻者，每組試件不少于5個(gè)。用毛刷將試件洗滌干凈并編號(hào)。（2）將試件置于烘箱中，以（100±5）的溫度烘干至恒重。在干燥器中冷卻至室溫后以天平稱其質(zhì)量m1（g），精確至0.01g（下同）。（3）將試件放在盛水容器中，在容器底部可放些墊條如玻璃管或玻璃桿使試件底面與盆底不致緊貼，使水能夠自由進(jìn)入。（4）加水至試件高度的1/4處;以后每隔2h分別加水至高度的1/2和3/4處; 6h后將水加至高出試件頂面20mm以上，并再放置48h讓其自由吸水。這樣逐次加水能使試件孔隙中的空氣逐漸逸出。

11、（5）取出試件，用濕紗布擦去表面水分，立即稱其質(zhì)量m2（g）。（6）按下列公式計(jì)算石料吸水率（精確至0.01%）：式中：Wx石料吸水率，%；m1烘干至恒重時(shí)試件的質(zhì)量，g ；m2吸水至恒重時(shí)試件的質(zhì)量，g ；（7）組織均勻的試件，取三個(gè)試件實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值作為測(cè)定值;組織不均勻的，則取5個(gè)試件實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值作為測(cè)定值。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論（一）實(shí)驗(yàn)所得各項(xiàng)結(jié)果是否符合要求？（二）石料試樣的細(xì)度對(duì)密度的測(cè)定結(jié)果有影響嗎？為什么？六、任選思考題根據(jù)本實(shí)驗(yàn)中孔隙率及體積吸水率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析出該材料的孔隙構(gòu)造狀況。實(shí)驗(yàn)二：集料實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)意義和目的通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握測(cè)定混凝土用集料技術(shù)的方法、熟

12、悉有關(guān)規(guī)范、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠做出能否用其配制混凝土以及配制后對(duì)混凝土所能產(chǎn)生的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效果的判斷；取得配制混凝土所需的骨料實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。二、實(shí)驗(yàn)原理砂的顆粒級(jí)配，即表示砂大小顆粒的搭配情況。砂的粗細(xì)程度，是指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸷蟮目傮w的粗細(xì)程度，通常有粗紗、中砂與細(xì)紗之分。在配制混凝土?xí)r，這兩個(gè)因素（砂的顆粒級(jí)配和砂的粗細(xì)程度）應(yīng)同時(shí)考慮。控制砂的顆粒級(jí)配和粗細(xì)程度有很大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義，它們是評(píng)定砂質(zhì)量的重要指標(biāo)。用級(jí)配區(qū)表示砂的顆粒級(jí)配，用細(xì)度模數(shù)表示砂的粗細(xì)。砂的近似密度，堆積密度及含水率是其基本性質(zhì)指標(biāo)，同時(shí)也是配制混凝土所需的的重要指標(biāo)。三、實(shí)驗(yàn)裝置和儀器實(shí)驗(yàn)篩、托盤(pán)天平、烘箱、容

13、量瓶、臺(tái)秤、磅秤、振動(dòng)臺(tái)等四、實(shí)驗(yàn)方法和步驟(一) 取樣方法及數(shù)量細(xì)集料的取樣應(yīng)按批進(jìn)行，每批總量不宜超過(guò)400m3或600t。在料堆取樣時(shí)，取樣部位應(yīng)均勻分布。取樣前應(yīng)將取樣部位表層鏟除，然后由各部位抽取大致相等的試樣共8份，組成一組試樣。進(jìn)行各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的每組試樣應(yīng)不小于表1規(guī)定的最少取樣量。表1 試樣的最少取樣量集料種類項(xiàng)目細(xì)集料（g）粗集料（kg）集料最大粒徑（mm）10.016.020.025.031.540.063.080.0篩分析44001015203030406080實(shí)驗(yàn)時(shí)需按四分法分別縮取各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所需的數(shù)量，其步驟是：將每組試樣在自然狀態(tài)下于平板上拌勻，并堆成厚度約為2cm的圓餅

14、，在餅上劃兩垂直直線把餅分成大致相等的四份，取其對(duì)角的兩份重新照上述四分法縮取，直至縮分后試樣量略多于該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所需的量為止。試樣縮分也可用分料器進(jìn)行。（二）細(xì)骨料篩分析實(shí)驗(yàn)1、用于篩分析的試樣應(yīng)先篩除大于10mm顆粒，并記錄其篩余百分率。如試樣含泥量超過(guò)5%，應(yīng)先用水洗。然后將試樣充分拌勻，用四分法縮分至每份不少于550g的試樣兩份，在105±5下烘干至恒重，冷卻至室溫后備用。 2、準(zhǔn)確稱取烘干試樣500g，置于按篩孔大小順序排列的套篩最上一只篩上，將套篩裝入篩機(jī)搖篩約10min(無(wú)搖篩機(jī)可采用手搖)。然后取下套篩，按孔徑大小順序逐個(gè)在清潔的淺盤(pán)上進(jìn)行手篩，直至每分鐘的篩出量不超過(guò)試

15、樣總量的 0.1%時(shí)為止。通過(guò)的顆粒并入下一號(hào)篩中一起過(guò)篩。按此順序進(jìn)行，至各號(hào)篩全部篩完為止。 3、試樣在各號(hào)篩上的篩余量均不得超過(guò)下式的量： 質(zhì)量仲裁時(shí)，  生產(chǎn)控制檢驗(yàn)時(shí)， 式中：mr篩余量，g D篩孔尺寸，mm A篩的面積，mm24、稱量各號(hào)篩篩余試樣的質(zhì)量，精確至1g。所有各號(hào)篩的篩余試樣質(zhì)量和底盤(pán)中剩余試樣質(zhì)量的總和與篩余前的試樣總質(zhì)量相比，其差值不得超過(guò)1%。 否則應(yīng)將該篩余試樣分成兩份，再次進(jìn)行篩分，并以其篩余量之和作為該號(hào)篩的篩余量。5、計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果 6、分計(jì)篩余百分率  各號(hào)篩的篩余量除以試樣總質(zhì)量的百分率(精確至0.1%)。 7、累計(jì)篩余百分率

16、0; 該號(hào)篩上的分計(jì)篩余百分率與大于該號(hào)篩的各號(hào)篩上的分計(jì)篩余百分率之總和(精確至0.1%)。 8、根據(jù)各篩的累計(jì)篩余百分率，繪制篩分曲線，評(píng)定顆粒級(jí)配。 9、計(jì)算細(xì)度模數(shù)f(精確至0.01)。 式中A1A6依次為篩孔直徑5.0016.0mm篩上累計(jì)篩余百分率。10、篩分析實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用兩個(gè)試樣進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，并以其實(shí)驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)定值。如兩次實(shí)驗(yàn)所得細(xì)度模數(shù)之差大于0.20，應(yīng)重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 （三）集料近似密度(視密度)實(shí)驗(yàn)1、試樣制備 將縮分至約650g的試樣在105土5烘箱中烘至恒重，并在干燥器中冷卻至室溫后分成兩份試樣備用。2、稱取烘干試樣300g(m0)，裝入盛有半瓶冷開(kāi)水的容量

17、瓶中，搖動(dòng)容量瓶，使試樣充分?jǐn)噭?dòng)以排除氣泡。塞緊瓶塞。 3、靜置24h后打開(kāi)瓶塞，用滴管添水使水面與瓶頸刻線平齊。塞緊瓶塞，擦干瓶外水分，稱其重量(m1)。 4、倒出容量瓶中的水和試樣，清洗瓶?jī)?nèi)外，再注入與上項(xiàng)水溫相差不超過(guò) 2的冷開(kāi)水至瓶頸刻線。塞緊瓶塞，擦干瓶外水分，稱其質(zhì)量(m2)。 5、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)測(cè)量并控制水溫。各項(xiàng)稱量可以在1525的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。從試樣加水靜置的最后2h起直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束，其溫差不超過(guò)2。 6、實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算 近似密度(視密度)as應(yīng)按下式計(jì)算(精確至10kg/m3)：（kg/m3）式中 ：m1瓶+試樣+水總質(zhì)量，um2瓶+水總質(zhì)量，g;m0烘干試樣質(zhì)量，g

18、；at水溫對(duì)水相對(duì)密度修正系數(shù)，見(jiàn)表2。近似密度以兩次測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值為測(cè)定值。如兩次結(jié)果之差大于 20kg/m3時(shí)，應(yīng)重新取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。表2 水溫修正系at水溫()1516171819202122232425at0.0020.0030.0030.0040.0040.0050.0050.0060.0060.0070.008 （四）集料的堆積密度實(shí)驗(yàn)1、取縮分試樣約3L，在105±5的烘箱中烘干至恒重，取出冷卻至室溫，過(guò)5mm的篩后，分成大致相等兩份備用。烘干試樣中如有結(jié)塊，應(yīng)先捏碎。 2、堆積密度取試樣一份，將試樣用料勺或漏斗徐徐裝入容量筒內(nèi)，出料口距容量筒口不應(yīng)超過(guò)5

19、cm，直至試樣裝滿超出筒口成錐形為止。用直尺將多余的試樣沿筒口中心線向兩個(gè)相反方向刮平。稱容量筒連試樣總質(zhì)量m2。 3、緊裝密度取試樣一份，分兩層裝入容量筒。裝完一層后，在筒底墊放一根直徑為10mm的鋼筋。將筒按住，左右交替顛擊地面各25下，然后再裝入第二層;第二層裝滿后用同樣的方法(筒底所墊鋼筋方向應(yīng)與第一次時(shí)方向垂直)顛實(shí)后， 加料至試樣超出容量筒筒口，然后用直尺將多余試樣沿筒口中心線向兩個(gè)相反方向刮平，稱其質(zhì)量m2。 4、測(cè)定結(jié)果計(jì)算 細(xì)集料的堆積密度或緊裝密度f(wàn)s( kg/m3)按下式計(jì)算(精確至10kg/m3)：式中：m1容量筒質(zhì)量，kg ; m2容量筒連試樣總質(zhì)量，kg ;V容量筒

20、容積，L; 以兩次測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)定值。（五）集料含水率實(shí)驗(yàn)1、由樣品中取質(zhì)量約500g的試樣兩份備用。 2、將試樣分別放入已知質(zhì)量(m1)的干燥容器中稱量，記下每盤(pán)試樣與容器的總質(zhì)量(m2)將容器連同試樣放入溫度為105±5的烘箱中烘干至恒重。 3、烘干試樣冷卻后稱量試樣與容器的總質(zhì)量(m3)。 4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算 集料的含水率Ws按下式計(jì)算(精確至0.1%)：式中 ：m1容器質(zhì)量，g ；m2未烘干的試樣與容器的總質(zhì)量，g；m3烘干后的試樣與容器的總質(zhì)量，g。含水率以兩次測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)定值。5、集料含水率的快速法測(cè)定，也可采用炒干法或酒精燃燒法。(略)

21、 （六）粗骨料顆粒級(jí)配實(shí)驗(yàn)1、主要儀器設(shè)備：粗骨料套篩、磅秤、臺(tái)稱、搖篩機(jī)。2、實(shí)驗(yàn)步驟 用四分法選取風(fēng)干或烘干試樣兩份，每份試樣的質(zhì)量根據(jù)粒徑不同而不同，具體見(jiàn)下表。石子最大粒徑（mm）1016202531.5406380每份試樣質(zhì)量（Kg）2441010152030 開(kāi)動(dòng)搖篩機(jī)，按規(guī)定篩分。 稱出各篩的篩余質(zhì)量Gn(g) 計(jì)算各篩上的分計(jì)篩余百分率an(0.1%)。 計(jì)算各篩上的累計(jì)篩余百分率An(%). 根據(jù)各篩的累計(jì)篩余百分率，評(píng)定該試樣的顆粒級(jí)配。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論計(jì)算所試砂的空隙率：P砂=_ 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明該砂能否用于混凝土。實(shí)驗(yàn)三：水泥混凝土實(shí)驗(yàn) （綜合性實(shí)驗(yàn)）土木工程材料

22、是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，針對(duì)課程內(nèi)容多，學(xué)時(shí)少的實(shí)際情況，我們將多個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)混凝土配合比實(shí)驗(yàn)，從而將零散的知識(shí)用這個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)貫穿起來(lái)，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。混凝土配合比實(shí)驗(yàn)是一個(gè)高度綜合的實(shí)驗(yàn)，是對(duì)土木工程材料知識(shí)的綜合檢驗(yàn)和運(yùn)用，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可以檢查學(xué)生對(duì)土木工程材料知識(shí)的掌握程度。同時(shí)混凝土配合比實(shí)驗(yàn)是一個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生根據(jù)工程實(shí)際設(shè)計(jì)要求確定原材料的品種及規(guī)格、初步配合比和實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目。鍛煉學(xué)生選材和用材的能力、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作的能力。一、目的和要求1、通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)了解混凝土配合比設(shè)計(jì)的過(guò)程和方法，提高知識(shí)的綜合運(yùn)用能力；2、熟悉水泥和砂石料的質(zhì)量要求及

23、各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法；3、了解各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)在混凝土配合比設(shè)計(jì)中的作用；4、熟悉混凝土初步配合比的計(jì)算步驟及方法；5、熟悉混凝土拌和物和易性的檢測(cè)方法及影響混凝土拌和物和易性的因素，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析原因并提出措施，通過(guò)試拌調(diào)整確定混凝土基準(zhǔn)配合比；6、熟悉混凝土強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)方法，掌握影響混凝土強(qiáng)度的因素，并能通過(guò)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)確定混凝土實(shí)驗(yàn)室配合比；對(duì)不能滿足強(qiáng)度要求的配合比，分析原因，提出改進(jìn)措施。7、能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)砂石含水情況確定施工配合比。二、實(shí)驗(yàn)的組織和安排整個(gè)混凝土配合比實(shí)驗(yàn)延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，必須分段進(jìn)行、合理安排。首先進(jìn)行水泥實(shí)驗(yàn)，然后分別測(cè)定3d和28d水泥膠砂強(qiáng)度；水泥強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果出來(lái)

24、后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)二中實(shí)驗(yàn)得到的砂石的實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算初步配合比，并進(jìn)行混凝土和易性實(shí)驗(yàn)，確定基準(zhǔn)配合比，并制作混凝土強(qiáng)度試件；28d后進(jìn)行混凝土強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，確定實(shí)驗(yàn)室配合比。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的時(shí)間觀念。為了保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行和學(xué)生動(dòng)手操作，實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行。每組46人。三、基本原理及步驟混凝土配合比設(shè)計(jì)是根據(jù)實(shí)測(cè)的原材料的物理、力學(xué)指標(biāo)，通過(guò)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)確定各組成材料的比例，從而使配制出的混凝土滿足工程設(shè)計(jì)和施工要求。因?yàn)橛绊懟炷列再|(zhì)的因素很多，目前還沒(méi)有建立起各影響因素與混凝土和易性和強(qiáng)度、耐久性之間的嚴(yán)格的數(shù)學(xué)力學(xué)表達(dá)式，因此混凝土配合比設(shè)計(jì)往往是首先通過(guò)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)公式初步估計(jì)一個(gè)配合比，然

25、后通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)和調(diào)整配合比，使最終確定的配合比滿足工程要求。原材料不同，配合比不同，因此每個(gè)配合比都必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，每次配合比設(shè)計(jì)都必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，不能照搬別人的配合比?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)的基本要求： 滿足施工和易性要求，便于施工操作； 滿足強(qiáng)度要求，安全承受設(shè)計(jì)荷載； 滿足耐久性要求； 節(jié)約水泥，降低成本?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)的基本步驟： 原材料實(shí)驗(yàn)：檢驗(yàn)原材料是否合格，確定原材料的物理力學(xué)參數(shù)，為混凝土配合設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)提供原始數(shù)據(jù)； 初步配合比計(jì)算：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算初步配合比。這樣可以減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)和實(shí)驗(yàn)的盲目性。 試配調(diào)整，確定基準(zhǔn)配合比。按初步配合比稱量配料，按規(guī)定方法拌制混凝土，實(shí)

26、測(cè)其流動(dòng)性并觀察其粘聚性和保水性。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，分析原因、調(diào)整配比，直到滿足和易性要求為止，確定滿足和易性要求配合比基準(zhǔn)配合比。 在基準(zhǔn)配合比的基礎(chǔ)上，制作混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天后，按標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)其強(qiáng)度，根據(jù)強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果確定滿足強(qiáng)度和耐久性要求的配合比實(shí)驗(yàn)室配合比。 在實(shí)驗(yàn)室配合比的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)砂石實(shí)際含水情況，調(diào)整材料用量，在滿足水泥用量和水灰比不變的前提條件下，確定施工配合比。四、內(nèi)容與方法(一)、水泥實(shí)驗(yàn)通過(guò)水泥實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)水泥質(zhì)量和測(cè)定水泥物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，為配合比設(shè)計(jì)提供原始數(shù)據(jù)。同時(shí)評(píng)定水泥質(zhì)量，對(duì)不合格水泥不能使用。1、水泥細(xì)度實(shí)驗(yàn)水泥細(xì)度直接影響水泥的凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度、水

27、化熱等技術(shù)性質(zhì)，因此測(cè)定水泥的細(xì)度是否達(dá)到規(guī)范要求，對(duì)工程具有重要意義。水泥細(xì)度的檢測(cè)方法有：負(fù)壓篩法、水篩法、干篩法。水泥細(xì)度以0.08mm方孔篩上篩余物的質(zhì)量占試樣原始質(zhì)量的百分率表示，并以一次的測(cè)定值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如果有爭(zhēng)議，以負(fù)壓篩法為準(zhǔn)。（1）主要儀器： 負(fù)壓篩析儀； 天平：最大稱量500g，感量0.01g。（2）實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理 篩析實(shí)驗(yàn)前，將負(fù)壓篩放在篩座上，蓋上篩蓋，接通電源，檢查控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)負(fù)壓至40006000Pa范圍內(nèi)。 稱出試養(yǎng)25g，置于潔凈的負(fù)壓篩中，蓋上篩蓋，放在篩座上，開(kāi)動(dòng)篩析儀連續(xù)篩析2min，篩析過(guò)程中如有試樣附著在篩蓋上，可輕輕敲劑，篩試樣落下。

28、篩畢，用天平稱量篩余物（精確到0.01g），計(jì)算篩余百分?jǐn)?shù)，結(jié)果精確至0.1%。2、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量實(shí)驗(yàn)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量以水泥凈漿達(dá)到規(guī)定的稀稠程度時(shí)的用水量占水泥用量的百分?jǐn)?shù)表示。水泥漿的稀稠對(duì)水泥的凝結(jié)時(shí)間、體積安定性等技術(shù)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)影響很大。檢測(cè)方法分調(diào)整水量法和固定水量法兩種。發(fā)生爭(zhēng)議時(shí)以前者為準(zhǔn)。（1）主要儀器： 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀； 水泥凈漿攪拌機(jī)； 天平:感量1g； 濕氣養(yǎng)護(hù)箱、量筒等。（2）實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)前須進(jìn)行儀器檢查：儀器金屬棒應(yīng)能自由滑動(dòng)；試錐尖降至錐模頂面時(shí)，指針應(yīng)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)；攪拌機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。 制備凈漿：先用濕布擦拭攪拌鍋和攪拌葉片，將500g水泥試樣倒入攪拌鍋內(nèi)

29、。拌和水量：采用調(diào)整水量法時(shí)，可按經(jīng)驗(yàn)初步確定加水量；采用固定水量法時(shí)，加水量為142.5mL。將鍋放在攪拌機(jī)座上，升至攪拌位置，開(kāi)動(dòng)機(jī)器，同時(shí)徐徐加水。攪拌的時(shí)間和程序?yàn)椋郝贁嚢?20s，停拌15s，快速攪拌120s后停機(jī)。 攪拌結(jié)束后，立即將拌和好的凈漿一次裝入錐模內(nèi)，用小刀插搗振動(dòng)數(shù)次，刮去多余凈漿，抹平后迅速放到稠度儀下面錐模固定位置。將試錐降至凈漿表面、擰緊螺絲、指針對(duì)零，然后突然放松螺絲，讓試錐自由沉入凈漿內(nèi)，試針停止下沉?xí)r（下沉?xí)r間約為30s）記錄試針下沉深度。整個(gè)操作應(yīng)在攪拌后1.5min內(nèi)完成。(3) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理 用調(diào)整水量法測(cè)定時(shí)，以試錐下沉深度為28±2時(shí)的

30、竟將為標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿，其拌和水量與水泥試樣質(zhì)量之比為該水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。如試錐下沉深度超出上述范圍，須另稱試樣，調(diào)整水量，重新實(shí)驗(yàn)，直到達(dá)到28±2為止。 用固定水量法測(cè)定時(shí)，根據(jù)測(cè)的得試錐下沉深度S(mm)，按下式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量P(%)。當(dāng)試錐下沉深度小于13mm時(shí)，應(yīng)用調(diào)整水量法測(cè)定。3、水泥凝結(jié)時(shí)間實(shí)驗(yàn)水泥凝結(jié)時(shí)間有初凝和終凝之分。初凝時(shí)間是指從加水到水泥凈漿開(kāi)始失去塑性的時(shí)間；終凝時(shí)間是指從加水到水泥凈漿完全失去塑性的時(shí)間。凝結(jié)時(shí)間不合格的水泥視為廢品。（1）實(shí)驗(yàn)儀器：將標(biāo)準(zhǔn)稠度實(shí)驗(yàn)的試錐換上試針，將錐模換成圓模。（2）實(shí)驗(yàn)步驟 測(cè)定前，將圓模放在玻璃板上，調(diào)整指針，使試

31、針接觸玻璃板時(shí)，指針對(duì)準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)。 以標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量拌制水泥凈漿，記錄加水時(shí)刻。 將拌制好的標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿，立即一次裝入圓模，振動(dòng)數(shù)次后刮平，放入濕氣養(yǎng)護(hù)箱。 測(cè)定時(shí)，從養(yǎng)護(hù)箱取出盛有凈漿的圓模，置于試針下，使試針與凈漿面剛好接觸，擰緊螺絲，然后突然放松螺絲，讓試針自由沉入凈漿，12s后觀察指針讀數(shù)。注意每次測(cè)定的間隔時(shí)間。每次測(cè)定不能重眼。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理 自加水時(shí)起到試針沉入凈漿中距圓模底玻璃板為23mm時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間為初凝時(shí)間。 自加水時(shí)起到試針沉入凈漿不超過(guò)0.51.0mm時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間為終凝時(shí)間。4、水泥體積安定性實(shí)驗(yàn)水泥體積安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。水泥中

32、如果含有較多CaO,MgO,SO3，就能使體積發(fā)生不均勻變化。檢測(cè)游離CaO危害性的測(cè)定方法沸煮法，可以用餅法也可用雷氏法。（1）主要儀器：沸煮箱、雷氏夾（2）實(shí)驗(yàn)步驟（雷氏法） 將雷氏夾置于玻璃板上，與水泥漿接觸的表面涂上一層機(jī)油，每個(gè)試樣成型兩個(gè)試件。 將拌制好的標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿裝滿雷氏夾圓環(huán)，一只手輕扶雷氏夾，另一只手用約10mm寬的小刀插搗15次左右，然后摸平，頂面蓋一塊涂油的玻璃板，立即將上下蓋有玻璃板的雷氏夾放到養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)。養(yǎng)護(hù)24±2h。 在沸煮前，用雷氏夾膨脹值測(cè)定儀測(cè)量試件指針簡(jiǎn)短的距離A，精確到0.5mm. 將試件放到沸煮箱水中的篦板上，指針朝上，試件相互不交叉，然后在

33、30±5min內(nèi)加熱到沸騰，并恒費(fèi)3h±5min。（3）結(jié)果評(píng)定 煮畢，將熱水放掉，打開(kāi)箱蓋，使箱體冷卻到室溫。 取出煮后的雷氏夾試件，測(cè)量試件指針尖端的距離C，精確到0.5mm。 計(jì)算雷氏夾膨脹值（C-A）。當(dāng)兩個(gè)試件煮后膨脹值的平均值不大于5.0mm時(shí)，認(rèn)為該水泥體積安定性合格。如果兩個(gè)試件的（C-A）值相差超過(guò)4.0mm，重做實(shí)驗(yàn)。5、水泥膠砂強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)確定水泥強(qiáng)度等級(jí)。（1）主要儀器設(shè)備：行星式膠砂攪拌機(jī)、膠砂振實(shí)臺(tái)、膠砂試模、刮平直尺、抗折實(shí)驗(yàn)機(jī)、抗壓實(shí)驗(yàn)機(jī)。（2）膠砂制備 實(shí)驗(yàn)前將試模擦凈，模板與底座的接觸面上涂黃油，緊密裝置，防止漏漿。內(nèi)壁均勻刷一層機(jī)油。攪拌鍋

34、、葉片、下料漏斗等用濕布擦干凈。 膠砂配合比。水泥：中國(guó)ISO標(biāo)準(zhǔn)砂=1：3，水灰比=0.5，一鍋成型三條試件的材料用量：水泥450±2g；中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)砂1350±5g；拌和水225±1L。 按規(guī)定程序攪拌。（3）試件成型 膠砂制備后立即成型。把空試模和模套固定在振實(shí)臺(tái)上，用勺子將膠砂分兩層裝入試模。裝第一層時(shí)，每個(gè)槽內(nèi)約放300克膠砂，用大播料器垂直加在模套頂部，沿每個(gè)槽來(lái)回一次將料層播平，接著振實(shí)60次；再裝入第二層膠砂，用小播料器播平。再振實(shí)60次。 振實(shí)完畢后，移走模套，取下試模，刮平尺刮平。 在試模上做好標(biāo)記。（4）試件養(yǎng)護(hù)（5）強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)步驟及成果處理 抗折

35、強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)： 將抗折實(shí)驗(yàn)機(jī)夾具的圓柱表面清理干凈，并調(diào)整杠桿處于平衡狀態(tài)。 用濕布擦去試件表面的水分和砂粒，將試件放入夾具內(nèi)，使試件成型時(shí)的側(cè)面與夾具的圓柱接觸。調(diào)整夾具，使杠桿在試件折斷時(shí)的位置盡量接近平衡位置。 以50±10N/s的速度進(jìn)行加荷，直到試件被折斷。記錄破壞荷載P(N)或抗折強(qiáng)度f(wàn)折（Mpa）. 保持?jǐn)鄩K處于潮濕狀態(tài)直至抗壓實(shí)驗(yàn)開(kāi)始。 按下式計(jì)算每條試件的抗折強(qiáng)度(精確到0.1 Mpa) 每組試件的抗折強(qiáng)度，以三條棱柱體試件抗折強(qiáng)度測(cè)定值的算術(shù)平均值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)三個(gè)測(cè)定值中僅有一個(gè)超出平均值的±10%時(shí)，應(yīng)剔除這個(gè)結(jié)果，以其余兩個(gè)測(cè)定值的平均值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果

36、；如果有兩個(gè)測(cè)定值超出平均值的±10%時(shí)，該組結(jié)果作廢?？箟簭?qiáng)度實(shí)驗(yàn)： 將抗折實(shí)驗(yàn)的6個(gè)斷塊，立即在斷塊的側(cè)面上進(jìn)行抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。抗壓實(shí)驗(yàn)須用抗壓夾具，使試件受壓面積為40×40mm。實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)將試件受壓面與抗壓夾具清理干警、試件的底面緊靠夾具上的定位銷，斷塊露出壓板外的部分應(yīng)不少于10mm。 在整個(gè)加荷過(guò)程中，夾具應(yīng)位于壓力機(jī)承壓板中心，以2400±200N/s的速度加載直到破壞，記錄破壞荷載P(KN). 按下式計(jì)算每塊試件的抗壓強(qiáng)度（精確到0.1MPa） 每組試件的抗壓強(qiáng)度，以6個(gè)抗壓強(qiáng)度測(cè)定值的算術(shù)平均值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如果6個(gè)測(cè)值中有1個(gè)超出平均值的

37、7;10%時(shí)，應(yīng)剔除這個(gè)結(jié)果，以剩剩下的5個(gè)測(cè)值的平均值作為結(jié)果。如果5個(gè)測(cè)值中再有超過(guò)他們的平均值±10%的，該組結(jié)果作廢。（二）混凝土拌合物實(shí)驗(yàn)混凝土拌合物的性能直接關(guān)系到施工工藝的選擇及混凝土的施工質(zhì)量，對(duì)硬化后混凝土的物理力學(xué)性能也有重大影響。1、混凝土拌合物的拌制一般規(guī)定： 在混凝土實(shí)驗(yàn)室內(nèi)拌和混凝土?xí)r，室溫應(yīng)保持在20±5，所拌制的混合物應(yīng)避免陽(yáng)光直射。 拌合物所用的各種材料的溫度應(yīng)與室溫相同。 拌和混凝土用的各種工具應(yīng)保持潔凈和濕潤(rùn)。 材料用量以質(zhì)量計(jì)，稱量精度滿足要求。 砂石骨料用量以飽和面干狀態(tài)或干燥狀態(tài)為基準(zhǔn)。2、拌合物和易性實(shí)驗(yàn)（1）坍落度實(shí)驗(yàn)通過(guò)坍落

38、度實(shí)驗(yàn)確定拌合物流動(dòng)性，并在實(shí)驗(yàn)中觀察判定粘聚性和保水性的好壞。主要儀器設(shè)備：坍落度筒、搗棒實(shí)驗(yàn)步驟： 濕潤(rùn)坍落度筒的內(nèi)壁和拌和鋼板，將筒放在鋼板上，用雙腳踏緊踏板。 將拌和好的混凝土分三層裝如筒內(nèi)，每層大致為筒高1/3。 每層均勻插搗25次，底層插到底，上層插入下層10-20mm。 表面摸平，清除周圍混凝土。 在5-10s內(nèi)提起坍落度筒，且從裝料到提起坍落度筒的整個(gè)操作過(guò)程應(yīng)在150s內(nèi)完成。 將坍落度筒放于試樣旁邊，量出筒高與試樣最高點(diǎn)之差，即為坍落度。量測(cè)精確到1mm，結(jié)果表達(dá)精確到5mm。 提起坍落度筒后，如果出現(xiàn)崩坍或一邊剪切，應(yīng)重做實(shí)驗(yàn)；如果再次出現(xiàn)上述現(xiàn)象，則表示混凝土粘聚性和保

39、水性不良。 實(shí)驗(yàn)的同時(shí)觀察粘聚性和保水性。（2）維勃稠度實(shí)驗(yàn)對(duì)干硬性混凝土的流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)采用此法。主要實(shí)驗(yàn)儀器：維勃稠度儀實(shí)驗(yàn)步驟： 將容量筒固定于振動(dòng)臺(tái)上，把坍落度筒放入容量筒內(nèi)并對(duì)中；然后，把漏斗旋轉(zhuǎn)到筒頂位置，并把它座落在坍落度筒的頂上，擰緊螺絲，保證坍落度筒不能離開(kāi)容量筒底部。 將拌和好的混凝土分三層裝入坍落度筒，裝料和搗實(shí)方法與“坍落度實(shí)驗(yàn)”相同。頂層插搗完畢后，松開(kāi)螺絲，移開(kāi)漏斗，再擰緊螺絲，將頂面刮平。 將坍落度筒緩慢提起，混凝土拌合物慢慢坍陷。然后，放松螺絲，將透明圓盤(pán)轉(zhuǎn)到混凝土錐體商埠，小心降下圓盤(pán)直至與混凝土的頂面接觸，擰緊螺栓，從滑桿的刻度上讀出坍落讀數(shù)值。 重新擰緊螺絲，

40、放松螺栓，開(kāi)動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，同時(shí)用秒表計(jì)時(shí)，當(dāng)透明圓盤(pán)的整個(gè)底面都與水泥漿接觸時(shí)，記錄秒表讀數(shù)即混凝土拌合物的維勃稠度值。3、混凝土拌合物表觀密度實(shí)驗(yàn)（1）主要實(shí)驗(yàn)儀器：容量筒、磅秤、臺(tái)稱等（2）實(shí)驗(yàn)步驟： 用濕布把容量筒內(nèi)外擦干凈，稱出筒的質(zhì)量。 裝料并搗實(shí)：坍落度不大于70mm的混凝土，用振動(dòng)臺(tái)振實(shí)為宜；大于70mm的用搗棒搗實(shí)為宜。(采用振實(shí)方法應(yīng)將料一次裝滿；采用搗實(shí)應(yīng)分兩層裝料，分層插搗25次) 刮除多余拌合物，抹平表面，外部擦除干凈，稱出混凝土與容量筒的總重。 計(jì)算混凝土拌合物表觀密度。（三）混凝土立方體抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)混凝土的抗壓強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。我

41、國(guó)采用150mm立方體試件為標(biāo)準(zhǔn)立方體時(shí)間。（1）主要儀器設(shè)備：壓力實(shí)驗(yàn)機(jī)、鋼制墊板、立方體試模（2）實(shí)驗(yàn)步驟： 按規(guī)定方法制作并養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r間。 達(dá)到實(shí)驗(yàn)齡期時(shí)，從養(yǎng)護(hù)室取出時(shí)間，并盡快實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前需用濕布覆蓋時(shí)間，防止試件內(nèi)的溫度、濕度發(fā)生顯著變化。 實(shí)驗(yàn)前，將試件擦拭干凈，檢查外觀，測(cè)量尺寸，并據(jù)此計(jì)算受壓面積。當(dāng)時(shí)測(cè)尺寸與公稱尺寸之差不超過(guò)1mm時(shí)，可按公稱尺寸計(jì)算受壓面積。試件承壓面的平整度要求與試模的要求相同。當(dāng)試件有嚴(yán)重缺陷時(shí)，應(yīng)廢棄。 將試件放在實(shí)驗(yàn)機(jī)下的壓板的正中央，上下壓板與試件間宜加墊板，加壓方向與試件成型時(shí)的搗實(shí)方向垂直。 加荷應(yīng)均勻連續(xù)進(jìn)行，加荷速度：混凝土強(qiáng)度等級(jí)低

42、于C30時(shí)，按0.30.5MPa/s加荷；高于或等于C30時(shí)，按0.50.8MPa/s加荷。當(dāng)試件接近破壞時(shí)，應(yīng)減緩油門(mén)，直至試件破壞。記錄破壞荷載P(N)。 按下式計(jì)算抗壓強(qiáng)度： 以3個(gè)時(shí)檢測(cè)值的算術(shù)平均值作為該組試件的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3個(gè)測(cè)值的最大值、最小值中，若有1個(gè)測(cè)值與中間值之差超過(guò)中間值的15%，則取中間值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。若兩個(gè)測(cè)值都超過(guò)中間值的15%，則此組試件作廢。五、配合比設(shè)計(jì)工程實(shí)例例1：某鋼筋混凝土梁，設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，施工坍落度要求為5070mm，粗骨料最大粒徑要求為40mm，該單位無(wú)歷史統(tǒng)計(jì)資料。例2：某預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁，設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，施工坍落度要求

43、為7090mm，粗骨料最大粒徑要求為30mm，該單位無(wú)歷史統(tǒng)計(jì)資料。例3：某混凝土基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，施工坍落度要求為1030mm，粗骨料最大粒徑要求為40mm，該單位無(wú)歷史統(tǒng)計(jì)資料。例4：某鋼筋混凝土灌注樁，設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，施工坍落度要求為160180mm，粗骨料最大粒徑要求為30mm，該單位無(wú)歷史統(tǒng)計(jì)資料。課后作業(yè)要求： 每實(shí)驗(yàn)組分4個(gè)小組，每組選擇1個(gè)題目。 根據(jù)選擇的題目，確定實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)安排。 測(cè)定基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 計(jì)算初步配合比。 試拌調(diào)整確定基準(zhǔn)配合比。 制作試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，在規(guī)定齡期進(jìn)行抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，確定實(shí)驗(yàn)室配合比。 認(rèn)真填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)四：鋼筋實(shí)驗(yàn) 一

44、、實(shí)驗(yàn)意義和目的建筑鋼材是指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋、鋼絲和用于鋼結(jié)構(gòu)的各種型鋼，以及用于維護(hù)結(jié)構(gòu)的裝修工程的各種深加工鋼板和復(fù)合板等。由于建筑鋼材主要用作結(jié)構(gòu)材料，鋼材的性能往往對(duì)結(jié)構(gòu)的安全起著決定性的作用，因此，我們應(yīng)對(duì)各種鋼材的性能有充分的了解，以便在設(shè)計(jì)和施工中合理地選擇和使用。本實(shí)驗(yàn)的目的，是為了加深對(duì)鋼筋受拉的應(yīng)力應(yīng)變特性的認(rèn)識(shí)；加深對(duì)屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的認(rèn)識(shí)；確定實(shí)驗(yàn)鋼筋的鋼號(hào)。二、實(shí)驗(yàn)原理抗拉強(qiáng)度是建筑鋼材最重要的性能之一。由拉力實(shí)驗(yàn)測(cè)定的屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率是鋼材抗拉性能的主要技術(shù)指標(biāo)。鋼材的受拉性能，可通過(guò)低碳鋼受拉時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變圖闡明。低碳鋼在常溫和靜載條件下，要經(jīng)

45、歷四個(gè)過(guò)程，即彈性階段、塑性階段、應(yīng)變強(qiáng)化階段和頸縮斷裂。鋼材的抗拉性能通過(guò)伸長(zhǎng)率等指標(biāo)來(lái)反應(yīng)。冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，是建筑鋼材的重要工藝性能。鋼材的冷彎性能指標(biāo)用試件在常溫下所能承受的彎曲程度表示。按規(guī)定的彎曲角和彎心直徑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，試件的彎曲處不發(fā)生裂縫、裂斷或起層，即認(rèn)為冷彎性能合格。三、實(shí)驗(yàn)裝置和儀器萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)、游標(biāo)卡尺、支承輥、彎心等 四、實(shí)驗(yàn)方法和步驟（一）拉伸實(shí)驗(yàn)1. 試件制作和準(zhǔn)備抗拉實(shí)驗(yàn)用鋼筋試件不得進(jìn)行車削加工，可以用兩個(gè)或一系列等分小沖點(diǎn)或細(xì)劃線標(biāo)出原始標(biāo)距 (標(biāo)記不應(yīng)影響試樣斷裂)，測(cè)量標(biāo)距長(zhǎng)度Lo (精確至0.lmm)，如圖2所示。計(jì)算

46、鋼筋強(qiáng)度用橫截面積采用表1所列公稱橫截面積。表1.鋼筋的公稱橫截面積公稱直徑(mm)公稱橫截面面積mm2)公稱直徑(mm)公稱橫截面面積(mm2)850.2722380.11078.5425490.912113.128615.814153.932804.216201.136101818254.540125720314.2501964圖 2 鋼筋拉伸試件a試樣原始直徑；Lo標(biāo)距長(zhǎng)度；h夾頭長(zhǎng)度；Lc試樣平行長(zhǎng)度不小于Lo + a2. 屈服點(diǎn)s和抗拉強(qiáng)度b測(cè)定(1) 調(diào)整實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)力度盤(pán)的指針，使其對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)，并撥動(dòng)副指針，使之與主指針重疊。(2) 將試件固定在實(shí)驗(yàn)機(jī)夾頭內(nèi)，開(kāi)動(dòng)實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸。測(cè)屈服

47、點(diǎn)時(shí)，屈服前的應(yīng)力增加速率按表2規(guī)定，并保持實(shí)驗(yàn)機(jī)控制器固定于這一速率位置上，直至該性能測(cè)出為止。屈服后或只需測(cè)定抗拉強(qiáng)度時(shí)，實(shí)驗(yàn)機(jī)活動(dòng)夾頭在荷載下的移動(dòng)速度為不大于0.5Lc/min。表2. 屈服前的加荷速率金屬材料的彈性模量(N/mm2)應(yīng)力速率 (N/mm2·s-1)最小最大150000110150000330(3)拉伸中，測(cè)力度盤(pán)的指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的恒定荷載，或第一次回轉(zhuǎn)時(shí)的最小荷載，即為所求的屈服點(diǎn)荷載Fs(N)。按下式計(jì)算試件的屈服點(diǎn)：式中：s屈服點(diǎn)，MPa；Fs屈服點(diǎn)荷載，N ；A試件的公稱橫截面積，mm2。s應(yīng)計(jì)算至10MPa。(4) 向試件連續(xù)施荷直至拉斷，由測(cè)力度盤(pán)

48、讀出最大荷載Fb(N)。按下式計(jì)算試件的抗拉強(qiáng)度。式中：b抗拉強(qiáng)度，MPa；Fb最大荷載，N；A試件的公稱橫截面積，mm2；b計(jì)算精度的要求同s。3 伸長(zhǎng)率測(cè)定(1) 將已拉斷試件的兩段在斷裂處對(duì)齊，盡量使其軸線位于一條直線上。如拉斷處由于各種原因形成縫隙，則此縫隙應(yīng)計(jì)入試件拉斷后的標(biāo)距部分長(zhǎng)度內(nèi)。(2) 如拉斷處到鄰近標(biāo)距端點(diǎn)的距離大于1/3Lo時(shí)，可用卡尺直接量出已被拉長(zhǎng)的標(biāo)距長(zhǎng)度L1(mm)。(3) 如拉斷處到鄰近的標(biāo)距端點(diǎn)距離小于等于1/3Lo時(shí)，可按下述移位法確定L1：在長(zhǎng)段上，從拉斷處O取基本等于短段格數(shù)，得B點(diǎn)，接著取等于長(zhǎng)段所余格數(shù)偶數(shù)，圖3()之半，得C點(diǎn)；或者取所余格數(shù)奇數(shù)

49、，圖3 (b)減1與加1之半，得C與C1點(diǎn)。移位后的Ll分別為AO+OB+2BC或者AO + OB + BC + BCl。如用直接量測(cè)所求得的伸長(zhǎng)率能達(dá)到技術(shù)條件的規(guī)定值，則可不采用移位法。圖3 用移位法測(cè)量斷后標(biāo)距L1(4)伸長(zhǎng)率按下式計(jì)算(精確至1%)：式中：10、5分別表示L0=10a和L0=5a時(shí)的伸長(zhǎng)率(a為試件原始直徑) ；L0原標(biāo)距長(zhǎng)度10a（5a），mm；L1試件拉斷后直接量出或按移位法確定的標(biāo)距部分的長(zhǎng)度，mm （測(cè)量精確至0.1mm）。(5) 如試件在標(biāo)距端點(diǎn)上或標(biāo)距外斷裂，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)效，應(yīng)重作實(shí)驗(yàn)。（二）冷彎實(shí)驗(yàn)(1) 鋼筋冷彎試件不得進(jìn)行車削加工，試樣長(zhǎng)度通常按下式確

50、定：L5a+150 mm(a為試件原始直徑)(2) 半導(dǎo)向彎曲試樣一端固定，繞彎心直徑進(jìn)行彎曲，如圖4()所示。試樣彎曲到規(guī)定的彎曲角度或出現(xiàn)裂紋、裂縫或斷裂為止。(3) 導(dǎo)向彎曲1) 試樣放置于兩個(gè)支點(diǎn)上，將一定直徑的彎心在試樣兩個(gè)支點(diǎn)中間施加壓力，使試樣彎曲到規(guī)定的角度圖4 (b)或出現(xiàn)裂紋、裂縫、裂斷為止。2) 試樣在兩個(gè)支點(diǎn)上按一定彎心直徑彎曲至兩臂平行時(shí)，可一次完成實(shí)驗(yàn)，亦可先彎曲到圖4(b)所示的狀態(tài)，然后放置在實(shí)驗(yàn)機(jī)平板之間繼續(xù)施加壓力，壓至試樣兩臂平行。此時(shí)可以加與彎心直徑相同尺寸的襯墊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)圖4 (c)。當(dāng)試樣需要彎曲至兩臂接觸時(shí)，首先將試樣彎曲到 圖4(b)所示的狀態(tài)，然

51、后放置在兩平板間繼續(xù)施加壓力，直至兩臂接觸圖4 (d) 。圖4 彎曲實(shí)驗(yàn)示意圖  3) 實(shí)驗(yàn)應(yīng)在平穩(wěn)壓力作用下，緩慢施加實(shí)驗(yàn)力。兩支輥間距離為(d+2.5a)±0.5a，并且在過(guò)程中不允許有變化。4) 實(shí)驗(yàn)應(yīng)在1035或控制條件下23±5進(jìn)行。(4) 結(jié)果評(píng)定：彎曲后，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢查試樣彎曲外表面，進(jìn)行結(jié)果評(píng)定。若無(wú)裂紋、裂縫或裂斷，則評(píng)定試樣合格。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論根據(jù)s、b、確定所檢鋼材的牌號(hào)。實(shí)驗(yàn)五 瀝青實(shí)驗(yàn)一、瀝青延度實(shí)驗(yàn)（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簽r青的延度是規(guī)定形狀的試樣在規(guī)定溫度下，以一定速度受拉伸至斷開(kāi)時(shí)的長(zhǎng)度，以cm表示。（二）適用范圍：1、實(shí)驗(yàn)溫度

52、與拉伸速率根據(jù)有關(guān)規(guī)定采用，通常采用的實(shí)驗(yàn)溫度為25或15。非經(jīng)注明，拉伸速度為(5±0.05)cmmin。當(dāng)?shù)蜏貢r(shí)采用(1±0.05)cmmin拉伸速度時(shí)，應(yīng)在報(bào)告中注明。2、本方法適用于測(cè)定道路石油瀝青、液體瀝青蒸餾殘留物和乳化瀝青蒸發(fā)殘留物等材料的延度。（三）儀具設(shè)備：1、延度儀：將試件浸沒(méi)于水中，能保持規(guī)定的實(shí)驗(yàn)溫度及按照規(guī)定拉伸速度拉伸試件且實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)明顯振動(dòng)的延度儀均可使用。2、試模：黃銅制，由兩個(gè)端模和兩個(gè)側(cè)模組成，試模內(nèi)側(cè)表面粗糙度RaO.2um，當(dāng)裝配完好后可澆鑄成表4-13尺寸的試樣。 3、試模底板：玻璃板或磨光的銅板、不銹鋼板(表面粗糙度RaO.2um)

53、。 4、恒溫水?。喝萘坎簧儆?0L，水溫精度土0.1，水浴中設(shè)有帶孔擱架，擱架距底不得少于50mm。試件浸入水中深度不小于100mm。 5、溫度計(jì)：(0-50)，分度0.1。6、砂浴或其他加熱爐具。（四）主要材料：1、甘油滑石粉隔離劑(甘油與滑石粉的質(zhì)量比2：1)。2、平刮刀、石棉網(wǎng)、酒精、食鹽等。 延度試樣尺寸(mm) 表5總 長(zhǎng)74.575.5總 長(zhǎng)74.575.5中間縮頸部長(zhǎng)度29.730.3最小橫斷面寬9.910.1端部開(kāi)始縮頸處寬度19.720.3厚度(全部)9.910.1 （五）方法步驟： 1、準(zhǔn)備工作：將隔離劑拌和均勻，涂于清潔干燥和兩個(gè)側(cè)模的內(nèi)側(cè)表面，并將試模在試模底板上裝妥。

54、將瀝青試樣仔細(xì)自模的一端至另一端往返數(shù)次緩緩注入模中，最后略高出試模，灌模時(shí)應(yīng)注意勿使氣泡混入。試件在室溫中冷卻3040min，然后置于規(guī)定實(shí)驗(yàn)溫度±0.1的恒溫水浴中保持30min后取出，用熱刮刀刮除高出試模的瀝青，使瀝青面與試模面齊平。瀝青的刮法應(yīng)自試模的中間刮向兩端，且表面應(yīng)刮得平滑。將試模連同底板再浸入規(guī)定實(shí)驗(yàn)溫度的水浴中11.5h。檢查延度儀延伸速度是否符合規(guī)定要求，然后移動(dòng)滑板使其指針正對(duì)標(biāo)尺的零點(diǎn)。將延度儀注水，并保溫達(dá)實(shí)驗(yàn)溫度土0.5。2、實(shí)驗(yàn)步驟：將保溫后的試件連同底板移入延度儀的水槽中，然后將盛有試樣的試模自玻璃板或不銹鋼板上取下，將試模兩端的孔分別套在滑板及槽端

55、固定板的金屬柱上，并取下側(cè)模。水面距試件表面應(yīng)不小于25mm。開(kāi)動(dòng)延度儀，并注意觀察試樣的延伸情況。此時(shí)應(yīng)注意，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，水溫應(yīng)始終保持在實(shí)驗(yàn)溫度規(guī)定范圍內(nèi)，且儀器不得有振動(dòng)，水面不得有晃動(dòng)。當(dāng)水槽采用循環(huán)水時(shí)，應(yīng)暫時(shí)中斷循環(huán)，停止水流。在實(shí)驗(yàn)中，如發(fā)現(xiàn)瀝青細(xì)絲浮于水面或沉人槽底時(shí)，則應(yīng)在水中加入酒精或食鹽，調(diào)整水的密度至與試樣相近后，重新實(shí)驗(yàn)。試件拉斷時(shí)，讀取指針?biāo)笜?biāo)尺上的讀數(shù)，以cm表示。在正常情況下，試件延伸時(shí)應(yīng)成錐尖狀，拉斷時(shí)實(shí)際斷面接近于零。如不能得到這種結(jié)果，則應(yīng)在報(bào)告中注明。（六）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：同一試樣，每次平行實(shí)驗(yàn)不少于3個(gè)，如3個(gè)測(cè)定結(jié)果均大于l00cm，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記作>100cm；特殊需要也可分別記錄實(shí)測(cè)值。如3個(gè)測(cè)定結(jié)果中，有1個(gè)以上的測(cè)定值小于l00cm時(shí)，若最大值或最小值與平均值之差滿足重復(fù)性實(shí)驗(yàn)精度要求，則取3個(gè)測(cè)定結(jié)果的平均值的整數(shù)作為延度實(shí)驗(yàn)結(jié)果；若平均值大于l00cm，記作>l00cm；若最大值或最小值與平均值之差不符合重復(fù)性實(shí)驗(yàn)精度要求時(shí)，實(shí)驗(yàn)應(yīng)重新進(jìn)行。精密度或允許差:當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果小于l00cm時(shí)，重復(fù)性實(shí)驗(yàn)精度的允許差為平均