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1、建筑材料实验指导书适用专业： 土木工程刘 泮 森36建筑材料实验教学大纲一、课程的性质和任务本课程是一门非独立的实验课，我院教学目标是将本门实验课程打造成以混凝土配合比设计为重点的综合性、设计性实验课程。建筑材料实验是一门与生产密切联系的科学技术。在工程上检验材料质量、确定设计及施工的依据、改善材料性能、使用新材料及选择代用材料等，都需要进行土木工程材料试验。因此，作为土木工程技术人员，为了能正确评价材料的质量，合理而经济地选择、使用材料，具备一定的建筑材料试验知识和技能是完全必要的。二、教学要求与教学方法学习建筑材料实验应达到以下的目的和要求：掌握建筑材料试验的基本原理；受到建筑材料试验基本
2、操作技能的训练，并获得处理试验数据、分析试验结果、编写试验报告的初步能力；培养严肃认真、实事求是的科学作风。同时，通过试验还可验证和巩固所学的理论知识，熟悉常用土木工程材料的主要技术要求。检验材料质量所进行的试验，应根据国家、行业（部）颁布的现行技术标准、规范进行，一般包括如下过程：（1）选取试样。选取试样应按技术标准、规范的有关规定进行。试样必须有代表性，使从少量试样得出的试验结果，能确切地反映整批材料的质量。试验前须对试样作检查，并应特别注意那些可能影响试验结果正确性的特征，做好记录。（2）确定试验方法。通过试验所测得的材料性能指标，都是按一定试验方法得出的有条件性的指标，试验方法不同，其
3、结果也就不一样。因此，所确定的试验方法必须能正确地反映材料的真实性能，并且切实可行。当有国家、行业颁布的技术标准时，应该采用统一规定的标准试验方法。（3）进行试验操作。在试验操作过程中，必须使仪器设备、试件制备、量测技术等严格符合既定试验方法中所作的规定，以保证试验条件的统一，获得准确、具有可比性的试验结果。由于材料往往不很均匀，所以还必须对几个试件作平行试验，借以提高试验结果的精确度。在整个试验操作的过程中，还应注意观察出现的各种现象，做好记录，以便分析。（4）处理试验数据。包括分析试验结果的可靠程度；说明在既定试验方法下所得成果的适用范围；将试验结果与材料质量标准相比较，并做出结论。课程要
4、求学生对实验内容提前进行预习，实验前由实验指导教师简要地介绍试验原理、所用的仪器设备及实验中应注意的问题，实验在教师的指导下由学生独立完成。学生在课后完成实验报告的编写工作。三、教学学时分配和安排本课程内容和学时根据不同专业要求有所不同，下表为总的要求：教学内容教学课时数实验一水 泥 实 验12密度、细度、标准稠度用水量实验二水 泥 实 验22凝结时间、体积安定性（选作）、胶砂强度实验三混 凝 土 骨 料 实 验2细骨料：颗粒级配、表观密度、堆积密度、含水率粗骨料：表观密度、堆积密度、含水率实验四混 凝 土 综 合 试 验2混凝土配合比设计、和易性、抗压强度括号内为选做四、实验教学重点混凝土配
5、合比设计综合性设计性实验1、 实验的地位、作用和目的 通过开设混凝土综合设计型实验，把理论基础知识的学习和实际操作解决工程实际问题的能力结合起来，使学生初步掌握水泥混凝土材料生产试验及工程应用研究的主要方法，初步掌握工程中检验材料质量、改善材料性能的技能，并能利用数理统计知识处理实验数据、表达实验结果，培养学生理论联系实际，分析问题和解决问题的能力。通过本课程的实践和实验技能训练，为学生走向工作岗位打好基础。 通过实验水泥及骨料材料基本性质实验，使学生掌握混凝土基本组分的材料性质和实验方法，得出混凝土配合比设计的基本参数，分组计算出符合老师事先不同要求的混凝土的理论配合比。通过实验四混凝土实验
6、，通过试拌和抗压强度实验，分组检查混凝土工作性是否满足要求，调整和易性，得出基准配合比和实验室配合比。2、 实验内容简介与基本要求本综合设计性实验由实验一、二、三、四组成，共8学时。学生查阅文献资料及有关规程规范、通过实验一、二、三水泥及骨料材料基本性质实验，完成设计基本参数的计算，运用所学的混凝土配合比知识初步配合比的计算、原材料的准备与检验、混凝土试拌调整、混凝土强度检验复核、实验室配合比的确定、施工配合比的换算等。混凝土的基本要求分组按照下述实验内容进行。五、实验内容实验一 水泥试验1【目的要求】1、掌握水泥技术性质的概念2、掌握水泥技术性质的检测方法3、为混凝土配合比设计提供设计参数【
7、实验内容】1、水泥密度试验2、水泥细度试验3、水泥标准稠度用水量试验【知识点提示】1、密度：水泥在绝对密实状态下（不含内部孔隙）单位体积的质量表示。2、细度：水泥细度以0.08mm方孔筛上筛余物的质量占原始质量的百分数表示。细度也可以用单位质量水泥的表面积（即比表面积）表示。3、标准稠度用水量：水泥标准稠度用水量以水泥净浆达到规定稀稠程度时的用水量占水泥用量的百分数表示。水泥浆的稀稠，对水泥的凝结时间、体积安定性等技术性质的试验结果影响很大。为了便于对试验结果进行分析比较，必须在相同的稠度下试验。所以水泥标准稠度用水量的测定，是水泥凝结时间、体积安定性试验的基础。【实验内容详述】一、水泥密度试
8、验1、试验目的水泥密度是水泥的基本物理性质。通过试验加深学生对材料密度的理解，掌握材料密度的测定方法，为混凝土配合比设计提供计算参数。2、主要仪器设备 李氏瓶、筛子(孔径090mm)、量简、烘箱、天平、温度计、漏斗、小勺等。 3、试样制备 将水泥试样通过筛孔为09mm的筛，再将粉末放入烘箱内，在105110温度下烘干至恒重，然后在干燥器内冷却至室温。4、试验方法及步骤 (1)将不与试样起反应的液体(煤油、苯等)倒入李氏瓶中，至突颈下部。并将李氏瓶放在盛水的玻璃容器中，使刻度部分完全浸入，并用支架夹住，容器中的水温应与李氏瓶刻度的标准温度(202)一致。待瓶内液体温度与水温相同后，读李氏瓶内液体
9、凹液面的刻度值为y，(精确至O1mL，以下同)。(2)用天平称取6090g试样(准确至OOlg，以下同)，记为m1，用小勺和漏斗小心地将试样徐徐送入李氏瓶中(不能大量倾倒，否则会妨碍李氏瓶中空气排出或使咽喉部位堵塞)，直至液面上升至20mL刻度左右为止。(3)转动李氏瓶，使液体中气泡排出，再将李氏瓶放入盛水的玻璃容器中，待液体温度与水温一致后，读液体凹液面刻度值V2。(4)称取未注入瓶内剩余试样的质量(m2)计算出装入瓶中试样质量研(两次称量值m1、m2之差)。 (5)将注入试样后的李氏瓶中液面读数减去未注前的读数(V2-V1)，得出试样的绝对体积V。5、试验结果确定按下式计算出密度(精确至0
10、.01gcm3) 式中m装入瓶中的质量(g)； V装入瓶中试样的体积(cm3)。 按规定，密度试验用两个试样平行进行，以其计算结果的算术平均值作为最后结果，但两次结果之差不应大于O2gcm3，否则重做。二、细度测定（一）试验目的 检验水泥的粗细程度，以作为评定水泥质量的依据之一。细度检验方法采用负压筛法测定。（二）主要仪器设备1.试验筛 试验筛是由圆形筛框和筛网组成，腮网符合SSW0.80/0.056GB6004的规定，负压筛应附带有透明筛盖，与筛口良好的蜜蜂性。2.负压筛检仪器 由筛座、负压筛、负压源及收尘器组成，其中筛座由转速为28-32r/min的喷气嘴、负压表、控制板、微电机及壳体组成
11、。3.水筛架和喷头 其中水筛架上筛座内径为140mm4.天平 最大称量为100g，分度值不大于0.05g（三） 实验步骤水泥样品应充分拌匀并通过0.9mm方孔筛，要记录筛余物情况，防止过筛时混进其他水泥1.负压筛法（1）筛析试验前，应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至4000-6000Pa范围内。（2）称量试样25g，放于洁净的负压筛中，盖上筛盖，放在筛座上，开动筛检仪连续筛检2min。在此期间如有试样附着在筛盖上，可轻轻敲击，使试样落下。筛毕，用天平称量筛余物。（3）当工作负压小于4000Pa应清理吸尘器内水泥，使负压筛恢复正常。试验筛的清洗： 试验筛必须经常保
12、持洁净，筛孔畅通，如其筛孔被水你堵塞影响筛余量时，可用弱酸浸泡，用毛刷轻轻的刷洗，用淡水冲干净，晾干。（四）试验结果 F水泥样品的筛余百分率(%)；RS标准筛上的筛余量，g；m试验用水泥试样质量，g。三、标准稠度用水量测定（一）试验目的 测量水泥净浆达到标准稠度的用水量，以作为水泥凝结时间和安定性实验是所需水量的标准。（二）主要仪器设备1.标准稠度和凝结时间测定仪 2.水泥净浆搅拌机器3.工业天平4.量筒（三）实验步骤1.称取水泥式样500g ,水142.5ml。用湿布将实验的用具抹湿，然后将是水泥倒入拌料筒内。2.置拌料筒于搅拌机上，开动机器，同时徐徐加入试样和水慢速搅拌120s，停拌15s
13、，接着快速搅拌120s,停机。3.搅拌完毕后立即讲净浆一次装入锥模筒内，用小刀插捣并振动数次，刮去多余净浆。抹平后迅速将试模和底板移到测定仪上，并将其中心定在试杆下，降低试杆直到与水泥净浆表面接触,拧紧螺丝1-2s后，突然放松使试杆垂直自由地落入水泥净浆中。试杆停止下沉或者到30s时，记录试杆到底板的距离。以试杆距底板距离6mm1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌合水量为标准稠度用水量。如超过或不足6mm1mm时，需另称水泥试样，调整用水量重新实验，直到满足上述要求为止。（四）实验结果按下式计算；P=（达到标准稠度时的拌和水用量/试样重）*100%实验二 水泥试验2【目的要求】1、掌握水泥技术
14、性质的概念2、掌握水泥技术性质的检测方法3、为混凝土配合比设计提供设计参数【实验内容】1、水泥凝结时间试验2、水泥体积安定性试验3、水泥胶砂强度试验【知识点提示】1、凝结时间：水泥凝结时间有初凝与终凝之分。初凝时间是指从加水到水泥标准稠度净浆开始失去塑性的时间；终凝时间是指从加水到水泥标准稠度净浆完全失去塑性的时间。凝结时间以h：min表示。2、体积安定性：水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。水泥中如果含有较多的游离CaO、MgO或SO3，就能使体积发生不均匀的变化。这样的水泥称为安定性不合格。沸煮法可加速水泥石中游离CaO的水化速度，用于检验因水泥中游离CaO含量过多引起
15、的水泥安定性不良。3、胶砂强度：水泥胶砂强度反映了水泥硬化到一定龄期后胶结能力的大小，是确定水泥强度等级的依据。它是水泥主要性质指标之一。测定水泥胶砂抗折强度和抗压强度的目的是检验水泥胶砂强度是否满足该水泥强度等级的要求。我国采用规格为40 mm40mm160mm试件为标准试件。一、 凝结时间测定（一）实验目的测定水泥加水后所需要的初、终凝时间，以评定水泥的性质。（二）主要仪器步骤 与标准稠度测定时所用的仪器相同，但应将试锥换成试针，锥模改为圆模，还需要一个标准养护箱。（三）试验步骤1.称水泥500克，以标准稠度用水量 按测定标准稠度时拌合净浆的方法调成净浆（加水时要记录时间）一次将净浆装入圆模内，振动数次后刮平，放入养护箱内。2.试件在湿汽养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定，测定时，从养护箱取出圆模放置于凝结时间测定仪的试针下，使试针与浆面接触，拧紧活动螺钉，此时指针
