膠凝材料實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

PAGE0西安科技大學(xué)教學(xué)用書(shū)膠凝材料實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)《膠凝材料》實(shí)驗(yàn)計(jì)劃編號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型學(xué)時(shí)每組人數(shù)地點(diǎn)1水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度和凝結(jié)時(shí)間測(cè)定綜合性23-412-1092水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定驗(yàn)證性13-412-1093水泥膠砂成型及強(qiáng)度測(cè)定綜合性23-412-1094建筑石膏膠凝性能綜合實(shí)驗(yàn)綜合性23-412-1095混凝土坍落度測(cè)定驗(yàn)證性13-412-1096混凝土成型及強(qiáng)度測(cè)定綜合性23-412-109總計(jì)10《膠凝材料》實(shí)驗(yàn)大綱本課程是無(wú)機(jī)非金屬材料工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課必修課，教學(xué)大綱要求總學(xué)時(shí)42學(xué)時(shí)，其中理論學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)10學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)6個(gè)。本實(shí)驗(yàn)的目的和任務(wù)是：驗(yàn)證所學(xué)過(guò)的膠凝材料有關(guān)理論，鞏固和加深對(duì)理論的認(rèn)識(shí)及理解。理解實(shí)驗(yàn)原理，熟悉實(shí)驗(yàn)裝置和操作步驟，掌握膠凝材料的基本實(shí)驗(yàn)技能。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和整理，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和所學(xué)的理論相結(jié)合，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)和實(shí)踐動(dòng)手能力。無(wú)機(jī)非金屬材料工程專(zhuān)業(yè)《膠凝材料》實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容計(jì)劃學(xué)時(shí)教學(xué)大綱要求（必開(kāi)或選開(kāi)）1水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度和凝結(jié)時(shí)間測(cè)定2必開(kāi)2水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定1必開(kāi)3水泥膠砂成型強(qiáng)度測(cè)定2必開(kāi)4建筑石膏膠凝性能綜合實(shí)驗(yàn)2必開(kāi)5混凝土坍落度測(cè)定1必開(kāi)6混凝土成型及強(qiáng)度測(cè)定2必開(kāi)合計(jì)10按照1:2.5；1:3的膠砂比，0.4；0.45；0.5的水灰比配制砂漿。測(cè)試不同配比的砂漿的流動(dòng)度（擴(kuò)散距離）。對(duì)比新標(biāo)準(zhǔn)砂和普通砂同樣配比的砂漿的流動(dòng)度。對(duì)比不同摻量工業(yè)廢渣的水泥的膠砂流動(dòng)度。實(shí)驗(yàn)要求：水泥樣品要充分干燥。普通砂要求水洗和烘干，提前分級(jí)。砂漿流動(dòng)度測(cè)定要操作麻利，裝模和壓搗等制樣工作不能超過(guò)2分鐘。主要儀器設(shè)備：1.標(biāo)準(zhǔn)篩。2.水泥膠砂流動(dòng)測(cè)定儀。3.天平（精確到0.1g）。4.水泥膠砂攪拌機(jī)。5.試模。6.烘箱。7.直尺。實(shí)驗(yàn)三水泥膠砂成型及強(qiáng)度的測(cè)定水泥強(qiáng)度是指水泥膠砂試體在單位面積上所能承受的外力，它是水泥最重要的性能指標(biāo)。水泥又是混凝土重要的膠結(jié)材料，故水泥強(qiáng)度也是水泥膠結(jié)力的體現(xiàn)，是混凝土強(qiáng)度的主要來(lái)源。本實(shí)驗(yàn)依據(jù)GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》檢驗(yàn)方法，進(jìn)行水泥膠砂強(qiáng)度測(cè)定。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆账嗄z砂成型、養(yǎng)護(hù)以及抗折、抗壓強(qiáng)度的測(cè)定方法，以確定水泥的標(biāo)號(hào)。分析影響水泥膠砂強(qiáng)度的各種因素。二、測(cè)試方法1.砂漿攪拌和試體成型（1）成型室溫度必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求。成型前將試模擦凈，模板與底座接觸面處涂黃干油，內(nèi)壁均勻涂一薄層機(jī)油。緊密裝配。（2）每成型三條試體：按灰砂比為1：3.0，即450±2g水泥，1350±5g標(biāo)準(zhǔn)砂;水灰比為0.5，即225±1ml水。稱(chēng)量天平精度為±(3)將稱(chēng)量和的水泥加入攪拌鍋內(nèi)，把攪拌鍋放在固定架上，上升至固定位置。然后立即開(kāi)動(dòng)機(jī)器，低速攪拌30s后，在第二個(gè)30s開(kāi)始的同時(shí)均勻的將砂子加入，在攪拌過(guò)程中俆俆將量好的水加入鍋內(nèi)。把機(jī)器轉(zhuǎn)至高速再攪拌30s。停拌90s，在第一個(gè)15s內(nèi)用一膠皮刮具將葉片上及鍋壁上的膠砂刮入鍋內(nèi)。再高速下繼續(xù)攪拌60s。(4)將空試模和模套固定在振實(shí)臺(tái)上，用適當(dāng)?shù)纳鬃又苯訌臄嚢桢伬飳⒁话肽z砂裝入試模，開(kāi)動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，振動(dòng)60s停車(chē)。然后再將另一半膠砂裝入試模，再開(kāi)啟振動(dòng)臺(tái)，振動(dòng)60s，振動(dòng)完畢，取下試模，用刮平刀刮去高出試模的膠砂并抹平。接著在試塊上用毛筆編號(hào)或用紙條編號(hào)。2.試件養(yǎng)護(hù)(1)將編好后的試件放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)，經(jīng)24h后脫模，對(duì)于24h齡期的，應(yīng)在破型試驗(yàn)前20min內(nèi)脫模。對(duì)于24h以上齡期的，應(yīng)在成型后20-24h之間脫模。(2)將做好標(biāo)記的試件立即水平或豎直放在20±1℃水中養(yǎng)護(hù)。試件之間應(yīng)有一定的間隙，養(yǎng)護(hù)期間試件的間隔或試件上表面的水深不得小于53.強(qiáng)度試驗(yàn)(1)各齡期試件破型時(shí)間——24h±15min——48h±30min——3d±45min——7d±2h——28d±8h(2)抗折強(qiáng)度測(cè)定試驗(yàn)前從水中取出試件用濕布蓋上,試驗(yàn)時(shí)擦去試件表面水分與砂粒，放入夾具內(nèi)，應(yīng)使側(cè)面與圓柱接觸?？拐墼囼?yàn)機(jī)加荷速率為50N/s±10N/s，直至折斷。抗折強(qiáng)度計(jì)算式為：式中：Rf——抗壓強(qiáng)度，MPa；Ff——折斷時(shí)施加于棱柱體中部的載荷，N；L——支撐圓柱之間的距離，mm；b——正方形截面之間的邊長(zhǎng)，mm。(3)抗壓強(qiáng)度測(cè)定將折斷的棱柱體的側(cè)面放入抗壓夾具內(nèi)，在整個(gè)加荷過(guò)程中以2400N/s±200N/s的速率均勻的加荷直至破壞?？箟簭?qiáng)度計(jì)算式為：式中：Rc——抗壓強(qiáng)度，MPa；Fc——破壞時(shí)的最大載荷，N；A——受壓部分面積，mm2?？拐蹚?qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的測(cè)定結(jié)果精確到0.1MPa。三、實(shí)驗(yàn)儀器水泥膠砂攪拌機(jī)：質(zhì)量必須符合JC/T681《行星式水泥膠砂攪拌機(jī)》的規(guī)定。水泥膠砂振動(dòng)臺(tái)：質(zhì)量必須符合JC/T723《膠砂振動(dòng)臺(tái)》的規(guī)定。試模及下料漏斗：試模應(yīng)符合JC/T726《水泥膠砂試?！返囊?guī)定。采用40mm*40mm*電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)和抗折夾具：抗折試驗(yàn)機(jī)一般由雙杠桿式電動(dòng)抗折儀，也可以用性能符合JC/T724要求的其他試驗(yàn)機(jī)?？拐蹔A具應(yīng)符合JC/T724《電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)》中的規(guī)定?？箟涸囼?yàn)機(jī)和抗壓夾具：抗壓試驗(yàn)機(jī)以20--30噸為宜，誤差不得超過(guò)±2.0%?？箟簥A具質(zhì)量應(yīng)符合JC/T683水泥抗壓夾具的要求。刮平刀。普通天平（精確到0.1g）。實(shí)驗(yàn)四建筑石膏膠凝性能測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饨ㄖ嗪透邚?qiáng)石膏的粉體性質(zhì)，分別測(cè)定其細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度。理解兩種石膏的水化原理，比較其物理性質(zhì)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測(cè)試石膏粉體的細(xì)度。測(cè)試石膏的標(biāo)準(zhǔn)稠度。（建筑石膏60%左右；高強(qiáng)石膏45%左右）測(cè)試石膏的凝結(jié)時(shí)間（按照標(biāo)準(zhǔn)稠度加水量）。（建筑石膏初凝時(shí)間不小于3min，終凝時(shí)間不超過(guò)30min）成型石膏標(biāo)準(zhǔn)試塊，在實(shí)驗(yàn)室硬化一定時(shí)間后（1.5h脫模），2h測(cè)定抗折和抗壓強(qiáng)度。三、實(shí)驗(yàn)要求：1、石膏樣品要充分干燥。2、篩分過(guò)程保證全部分級(jí)徹底。3、石膏凝結(jié)時(shí)間測(cè)定要操作麻利，避免錯(cuò)過(guò)初凝時(shí)間。四、測(cè)試方法：1、建筑石膏稠度測(cè)定①將估計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的水倒入攪拌鍋中。②稱(chēng)取預(yù)先通過(guò)2mm方孔篩的石膏試樣300±1g，將其在5s內(nèi)均勻地倒入水中，接著用拌和棒攪拌30s，得到均勻的石膏漿，迅速注入稠度儀筒體，用刮刀將多余的料漿刮去，使其與筒體上表面相平。③從試樣與水接觸時(shí)起，至總時(shí)間為50s時(shí)，以15cm/s左右的速度將稠度筒垂直提起，并迅速移離試餅上方。測(cè)定試餅垂直方向上的兩個(gè)直徑值，并以其平均值作為該試餅直徑。④料漿擴(kuò)展直徑等于180±5mm時(shí)的加水量與試樣的重量比(以百分?jǐn)?shù)表示，精確至1％)，即為試樣的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。測(cè)試數(shù)據(jù)需復(fù)驗(yàn)一遍。建筑石膏凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定①先檢查儀器金屬桿是否能自由滑動(dòng)，隨后將圓模放在玻璃板上，調(diào)整儀器使試針接觸玻璃時(shí)，指針對(duì)準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)。②按試樣標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量量取水。③稱(chēng)取通過(guò)2mm方孔篩的試樣200±1g，在5s內(nèi)徑均勻地撒入水中，接著攪拌30s。④將攪拌均勻的料漿倒入放置于玻璃上的圓模中。圓模須預(yù)先擦干凈并涂上礦物油。⑤將玻璃板的一邊抬高約10mm，上下振動(dòng)五次以排除料漿中的空氣。然后用刮刀將多余的料漿刮去。把裝滿料漿的圓模連同玻璃底板迅速移至儀器的針下，使針尖與料漿的表面相接觸，針尖離圓模的邊應(yīng)大于10mm。擰緊螺絲，然后突然放松，試針自由插入料漿中，針和桿的升落每隔30s重復(fù)一次，每次都應(yīng)改變插入點(diǎn)。試針應(yīng)擦凈、校直。⑥記錄凝結(jié)騋時(shí)間：從試樣與水接觸時(shí)起，至試針第一次碰不到玻璃底板時(shí)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，為試樣的初凝時(shí)間。從試樣與水接觸時(shí)起，至試針插入料漿的深度不大于1mm時(shí)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，為試樣的終凝時(shí)間。3、建筑石膏強(qiáng)度測(cè)定①按試樣的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量量水，隨即倒入攪拌鍋中。②稱(chēng)取通過(guò)2mm方孔篩的試樣1000±1g。將稱(chēng)好的試樣在30s內(nèi)均勻地撒入攪拌鍋中，靜置1min，用拌和棒在30s內(nèi)攪拌30次后，再以3轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柚脸砘?。③用料勺將料漿灌入涂有潤(rùn)滑油的試模內(nèi)。料漿充滿試模后，將模子的一端用手抬起約10mm，然后使其突然落下。如此反復(fù)振動(dòng)五次，以排除料漿中的氣泡。用刮平刀刮去溢漿，靜置并編號(hào)，待1.5h后拆模。2小時(shí)后將其取出進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定。測(cè)定方法同水泥膠砂強(qiáng)度測(cè)定方法。五、主要儀器設(shè)備：1.標(biāo)準(zhǔn)篩（0.2mm）。2.水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度和凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀。3.天平（精確到0.1g）。5.40*40*160mm標(biāo)準(zhǔn)模具。6.電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)。8.水泥壓力試驗(yàn)機(jī)。9.烘箱。實(shí)驗(yàn)五混凝土坍落度測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私庑掳杌炷恋墓ぷ餍阅?，即和易性（塑性或流?dòng)性），了解實(shí)驗(yàn)儀器原理，理解坍落度的概念，掌握混凝土坍落度的測(cè)定方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.混凝土配比確定：按照水泥：砂：石為1:（2-2.5）:（4-5）的比例，水灰比為0.50；0.55；0.60的比例配制混凝土。2.對(duì)比相同粒度級(jí)別的碎石和卵石對(duì)新拌混凝土的流動(dòng)度性影響。3.適當(dāng)摻加減水劑對(duì)比對(duì)基準(zhǔn)混凝土坍落度的影響。4.測(cè)定混凝土拌和物的坍落度，判定其和易性。三、實(shí)驗(yàn)要求：1.水泥樣品要充分干燥。2.砂子、碎石或卵石要求水洗和烘干，提前分級(jí)。3.混凝土坍落度測(cè)定要操作麻利，從裝樣和測(cè)定結(jié)束不超過(guò)10分鐘。4.如果混凝土拌和物坍落度小于10mm，宜改用維勃稠度儀測(cè)定。四、主要儀器設(shè)備：1.標(biāo)準(zhǔn)沙石篩。2.坍落度筒。3.天平（精確到0.1g）。4.混凝土攪拌機(jī)。5.烘箱。6.搗棒。實(shí)驗(yàn)六混凝土成型及強(qiáng)度的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握混凝土成型方法和混凝土養(yǎng)護(hù)方法。2.掌握混凝土抗壓強(qiáng)度的測(cè)定方法，以確定混凝土的等級(jí)。3.分析影響混凝土抗壓強(qiáng)度的各種因素。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.試體成型（1）成型室溫度必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求。成型前將試模擦凈，模板與底座接觸面處涂黃干油，內(nèi)壁均勻涂一薄層機(jī)油。緊密裝配。（2）按照混凝土坍落度測(cè)定實(shí)驗(yàn)的配比拌和混凝土。(3)將空試模固定在振動(dòng)臺(tái)上，用適當(dāng)?shù)溺P子直接將拌和均勻的混凝土分兩層裝入試模，開(kāi)動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，振動(dòng)180±5s停車(chē)。振動(dòng)完畢，用刮平刀刮去高出試模的混合物并抹平。接著在試模上做標(biāo)記或用紙條編上試件編號(hào)。試件三個(gè)為一組。2.試件養(yǎng)護(hù)將編好后的試件放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)，經(jīng)24h后脫模，然后放入養(yǎng)護(hù)室或標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)，到預(yù)定齡期后，取出在實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干后待測(cè)。3.抗壓強(qiáng)度測(cè)定將混凝土立方試體的側(cè)