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1、（建筑工程管理）土木工程材料试验天水师范学院工学院土木工程材料试验指导书姓名 班级 学号 概 述土木工程材料是一门联系实际较强的学科。土木工程材料实验是本课程的重要组成部分和实践性教学环节，同时也是学习和研究土木工程材料的重要方法。开设土木工程材料实验的目的有三：一是使学生熟悉主要土木工程材料的标准与规范，实验设备和基本土木工程材料的检测技术；二是使学生对具体材料的性状有进一步的了解，熟悉、验证、巩固与丰富所学的理论知识，三是进行科学研究的基本训练，培养学生严谨认真的科学态度，提高分析问题和解决问题的能力。为了达到上述学习目的，学生应做到：1实验前做好预习，明确实验目的、基本原理及操作要点，并
2、应对实验所用的仪器、设备、材料有基本了解。实验时，应注意三个方面的技术问题：一是抽样技术。各种材料的取样方法，一般在有关国家标准和技术规范中有所规定，实验时必须严格遵守，使实验结果具有充分的代表性和可靠性，以利于取得可靠的实验数据，做出可信的结论。二是测试技术。包括仪器的选择，试样的制备、测试条件及方法，要注意材料性质实验数据总是带有一定的条件性，即材料性质实验的测定值与实验时的种种条件有关。很多因素影响着材料性质的测定值。因此，为了取得可以进行比较材料性质的测定值，必须严格按照国家标准所规定的实验条件进行实验。三是实验数据的整理方法。材料的质量指标和实验所得的数据是有条件的，相对的，是与选样
3、、测试和数据处理密切相关的。其中任何一项改变时，实验结果将随之发生或大或小的变化。因此，检验材料质量，划分等级标号时，上述三个方面均须按照国家规定的标准方法或通用的方法进行。否则，就不能根据有关规定对材料质量进行评定，或相互之间进行比较。2在实验的整个过程中要建立严密的科学工作秩序，严格遵守实验操作规程，注意观察实验现象，详细做好实验记录。要注意用电安全，使用玻璃器皿时要小心，要爱护实验设备，实验结束，擦洗干净所用的仪器与设备并摆放整齐。3认真填写实验报告。材料实验过程中，应认真按规定的记录表格记录实验数据，每次实验完毕，都必对实验数据加以整理，通过分析做出实验结论，须认真填写实验报告，计算时
4、要注意单位，数据要有分析，问题要有结论。分析中应说明实验数据的精确度，结论要指出实验数据说明了什么问题。为了加深理论认识，在实验报告中，可以写上实验原理、影响因素、存在的问题以及自己的心得体会。写报告一定要认真，不要敷衍了事。本土木工程材料实验指导书是按课程教学大纲的要求并结合工程实际需要选材，根据现行国家标准或其他规范、资料进行编写，并不包含所有土木工程材料实验的全部内容。同时，由于科学技术水平的进步和生产条件的不断发展，今后遇到本指导书所述实验以外的实验时，可查阅有关指导文件，并注意各种材料标准或规范的修订动态，以作相应修改。 试验内容包括材料的基本性质、水泥、混凝土用集料、混凝土、建筑钢
5、材、建筑砂浆、钢筋等主要试验。实验一 土木工程材料基本性质实验一、 水泥密度试验1试验目的：材料的密度是指在绝对密实状态下单位体积的质量。利用密度可计算材料的孔隙率和密实度。孔隙率的大小会影响到材料的吸水率、强度、抗冻性及耐久性等。2主要仪器设备（1）李氏瓶 （2）天平 （3）筛子 （4）鼓风烘箱 （5）量筒、干燥器、温度计等。 3试样制备：将水泥用筛子除去筛余物，放到105110的烘箱中，烘至恒重，再放入干燥器中冷却至室温。 4试验步骤（1）在李氏瓶中注入与试样不起反应的液体至凸颈下部，记下刻度数（cm3）。（2）用天平称取6090g试样，用漏斗和小勺小心地将试样慢慢送到李氏瓶内（不能大量倾
6、倒，防止在李氏瓶喉部发生堵塞），直至液面上升至接近20 cm3为止。再称取未注入瓶内剩余试样的质量，计算出送入瓶中试样的质量（g）。（3）用瓶内的液体将粘附在瓶颈和瓶壁的试样洗入瓶内液体中，转动李氏瓶使液体中的气泡排出，记下液面刻度（cm3）。（4）将注入试样后的李氏瓶中的液面读数，减去未注入前的读数，得到试样的密实体积（cm3）。5试验结果计算 材料的密度按下式计算（精确至小数后第二位）：式中材料的密度（g/ cm3）；装入瓶中试样的质量（g）；装入瓶中试样的绝对体积（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最后结果，但两个结果之差不应超过0.02 cm3。二、
7、砂、石密度实验（标准方法）（一）集料试验取样的一般规定1.在料堆上取砂样时，取样部位应均匀分布。取样前先将取样部位表层铲除，然后从不同部位抽取大致等量的砂8份，组成一组样品。将所取试样置于平板上，在潮湿状态下拌和均匀，并堆成厚度约为20mm的圆饼，然后沿互相垂直的两条直径把圆饼分成大致相等的四份，取其中对角线的两份重新拌匀，再堆成圆饼。重复上述过程，直至把样品缩分到试验所需的量为止。2.在料堆上取石样时，取样部位应均匀分布。取样前先将取样部位表层铲除，然后从不同部位抽取大致等量的石子15份（在料堆的顶部、中部和底部均匀分布的15个不同部位取得）组成一组样品。试样也进行缩分。（二）砂子表观密度实
8、验1、主要仪器设备天平（称量1000g，感量1g）；容量瓶（500mL）；烧杯（500mL）；实验筛（孔径为4.75mm）；干燥器、烘箱（能使温度控制在1055）、铝制料勺、温度计、带盖容器、搪瓷盘、刷子和毛巾等。2、试样制备将缩分至660g左右的试样，在温度为（1055）的烘箱中烘干至恒量，待冷却至室温后，分成大致相等的两份备用。3、实验步骤（1）称取烘干试样m0300g，精确至1g。将试样装入容量瓶，注入冷开水至接近500mL刻度处，用手摇动容量瓶，使砂样充分摇动，排出气泡，塞紧瓶盖，静置24h。（2）用滴管小心加水至容量瓶500mL刻度处，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称出其质量m1，精确至1
9、g。（3）倒出瓶内水和试样，洗净容量瓶，再向瓶内注入水温相差不超过2的冷开水至500mL刻度处。塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其质量m2，精确至1g。4、结果评定1）砂表观密度，按下式计算（精确至10kg/m3）：式中 m0试样的烘干质量，g；m1试样、水及容量瓶总质量，g;m2水及容量瓶总质量，g；2）.砂的表观密度均以两次实验结果的算术平均值作为测定值，精确至10kg/m3；如两次实验结果之差大于20kg/m3时，应重新取样进行实验。（三）石或碎石的表观密度试验(广口瓶法)石子的表观密度是指不包括颗粒之间空隙在内，但却包括颗粒内部孔隙在内的单位体积的质量。石子的表观密度与石子的矿物成分有关。测
10、定石子的表观密度，可以鉴别石子的质量，同时也是计算空隙率和进行混凝土配合比设计的必要数据之一。此法可用于最大粒径不大于37.5mm的卵石或碎石。1、主要仪器设备1）天平。最大称量2kg，感量1g。2）广口瓶。容积为1000mL，磨口并带有玻璃片。3）筛(孔径4.75mm)、烘箱、搪瓷盘、毛巾、温度计等。2、试样的制备按规定取样，并缩分至略大于表1-1规定的数量，风干后筛除小于4.75mm的颗粒，然后洗刷干净，分为大致相等的两份备用。表1-1 表观密度试验所需试样数量最大粒径，mm小于26.531.537.5最少试样质量，kg2.03.04.03、试验步骤1）将试样浸水饱和后，装入广口瓶中。装试
11、样时，广口瓶应倾斜放置，注入饮用水，用玻璃片覆盖瓶口。以上下左右摇晃的方法排除气泡。2）气泡排尽后，向瓶中添加饮用水，直至水面凸出瓶口边缘。然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行，使其紧贴瓶口水面。擦干瓶外水分后，称出试样、水、瓶和玻璃片总质量，精确至1g。3）将瓶中试样倒入搪瓷盘，放入烘箱中于(1055)下烘干至恒量，待冷却至室温后，称出其质量，精确至1g。4）将瓶洗净并重新注入饮用水，用玻璃片紧贴瓶口水面，擦干瓶外水分后，称出水、瓶和玻璃片总质量，精确至1g。4、结果评定表观密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m3；如两次试验结果之差大于20kg/m3，须重新试验。对颗粒材质不均匀的试样，
12、如两次试验结果之差超过20kg/m3，可取4次试验结果的算术平均值。（四）砂子的堆积密度实验1、主要仪器设备烘箱能使温度控制在（1055）；天平（称量10kg，感量1g）；容量筒（内径108mm，净高109mm，筒底厚约5mm，容积为1L）；方孔筛（孔径为4.75mm筛一只）；垫棒（直径10mm，长500mm的圆钢）；直尺、漏斗（见图试1.1）或铝制料勺、搪瓷盘、毛刷等。图试1.1 标准漏斗1漏斗；2筛；320管子；4活动门；5金属量筒2、试样制备用搪瓷盘装取试样约3L，放在烘箱中于温度为（1055）下烘干至恒量，待冷却至室温后，筛除大于4.75mm的颗粒，分成大致相等的两份备用。3、实验步骤
13、1）松散堆积密度 取试样一份，砂用漏斗或铝制料勺，用漏斗或料勺将试样从容量筒中心上方50mm处徐徐倒入，让试样以自由落体落下，当容量筒上部试样呈锥体，且容量筒四周溢满时，即停止加料。然后用直尺沿筒口中心线向两边刮平（实验过程中应防止触动容量筒），称出试样和容量筒总质量m2，精确至1g。倒出试样，称取空容量筒质量m1，精确至1g。2）紧密堆积密度 取试样一份，分两次装入容量筒。装完第一层后，在筒底垫放一根一定直径为10mm的垫棒，左右交替击地面各25次。然后装入第二层，第二层装满后用同样方法颠实（但筒底所垫钢筋的方向与第一层时的方向垂直），加试样直至超过筒口，然后用直尺沿筒口中心线向两边刮平，称
14、出试样和容量筒总质量m2，精确至1g。3）容重筒容积的校正方法 以温度为202的饮用水装满容量筒，用玻璃板沿筒口滑移，使其紧贴水面。擦干筒外壁水分，然后称出其质量，砂容量筒精确至1g，石子容量筒精确至10g。用下式计算筒的容积（mL，精确至1mL）：式中容量筒、玻璃板和水总质量，g；容量筒和玻璃板质量，g。4、结果评定1）松散堆积密度和紧密堆积密度分别按下式计算（kg/m3，精确至10kg/m3）：式中 m2试样和容量筒总质量，kg；m1容量筒质量，kg；V容量筒的容积，L。以两次实验结果的算术平均值作为测定值。2）松散堆积密度空隙率和紧密堆积密度空隙率按下式计算（精确至1）： 式中松散堆积密
15、度，kg/m3；紧密堆积密度，kg/m3；表观密度，kg/m3。（五）卵石或碎石的堆积密度试验 测定干燥石子堆积密度并计算空隙率，借以评定石子质量的好坏。同时，石子的堆积密度也是混凝土配合比设计必需的重要数据之一。1、仪器设备1）台秤：称量10kg，感量10g。2）磅秤：最大称量50kg或100kg，感量50g。3）容量筒：其规格见表2-3。容量筒应先校正体积，将温度为(202)的饮用水装满容量筒，用玻璃板沿筒口滑移，使其紧贴水面并擦干筒外壁水分，然后称出其质量，精确至10g。用下式计算容积：V=G1-G2式中：V容量筒容积，mL；G1容量筒、玻璃板和水的总质量，g；G2容量筒和玻璃板质量，g。表1-2容量筒的规格要求最大粒径，mm容量筒容积，L容
