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1、建筑材料 实验指导书试验一 建筑材料的基本性质试验材料的基本性质主要有物理性质、力学性质和耐久性质等。虽然不同的材料由于其组成、结构和构造有所差异以及工程上对其要求不尽相同，而有不同的试验方法和侧重的试验项目，但试验的基本原理是一致的。这里以天然石料的常规试验为例，说明材料的一些基本性质试验的试验原理和方法。本试验内容包括材料的密度、表观密度、吸水率、饱水率、抗压强度以及坚固性等六项基本性质。1.1 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
2、平 （3）筛子 （4）鼓风烘箱 （5）量筒、干燥器、温度计等。 3试样制备 将试样研碎，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）。将李氏瓶放在盛水的容器中，在试验过程中保持水温为20。 （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
3、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。1.2 表观密度试验 1试验目的 材料的表观密度是指在自然状态下单位体积的质量。利用材料的表观密度可以估计材料的强度、吸水性、保温性等，同时可用来计算材料的自然体积或结构物质量。2主要仪器设备
4、（1）游标卡尺 （2）天平 （3）鼓风烘箱 （4）干燥器、直尺等。 3试验步骤 （1）对几何形状规则的材料：将待测材料的试样放入105110的烘箱中烘至恒重，取出置于干燥器中冷却至室温。 1）用游标卡尺量出试样尺寸，试样为正方体或平行六面体时，以每边测量上、中、下三次的算术平均值为准，并计算出体积；试样为圆柱体时，以两个互相垂直的方向量其直径，各方向上、中、下测量三次，以六次的算术平均值为准确定其直径，并计算出体积。 2）用天平称量出试样的质量。 3）试验结果计算 材料的表观密度按下式计算： 式中 材料的表观密度（g/ cm3）； 试样的质量（g）； 试样的体积（cm3）。（2）对非规则几何形
5、状的材料（如卵石等）：其自然状态下的体积可用排液法测定，在测定前应对其表面封蜡，封闭开口孔后，再用容量瓶或广口瓶进行测试。其余步骤同规则形状试样的测试。1.3 堆积密度试验 1试验目的 堆积密度是指散粒或粉状材料（如砂、石等）在自然堆积状态下（包括颗粒内部的孔隙及颗粒之间的空隙）单位体积的质量。利用材料的堆积密度可估算散粒材料的堆积体积及质量，同时可考虑材料的运输工具及估计材料的级配情况等。 2主要仪器设备 （1）鼓风烘箱 （2）容量筒 （3）天平 （4）标准漏斗、直尺、浅盘、毛刷等。 3试样制备 用四分法缩取3L的试样放入浅盘中，将浅盘放入温度为105110的烘箱中烘至恒重，再放入干燥器中冷
6、却至室温，分为两份大致相等的待用。 4试验步骤 （1）称取标准容器的质量（g）； （2）取试样一份，经过标准漏斗将其徐徐装入标准容器内，待容器顶上形成锥形，用钢尺将多余的材料沿容器口中心线向两个相反方向刮平。 （3）称取容器与材料的总质量（g）。 5试验结果计算 试样的堆积密度可按下式计算（精确至10Kg/m3）： 式中 材料的堆积密度（Kg/m3）； 标准容器的质量（Kg）； 标准容器和试样总质量（Kg）； 标准容器的容积（m3）。 以两次试验结果的算术平均值作为堆积密度测定的结果。试验二 水泥试验2.1 一般规定1取样方法：水泥检验应按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的
7、水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t为一批，每批抽样不少于一次。取样应有代表性，可连续取，也可从20个以上不同部位抽取等量样品，总量至少12kg。2试验条件1）试验室温度为1822，相对湿度大于50%。养护箱的温度为201，相对湿度大于90%。养护池水温201。2）试验用水应是洁净的淡水，有争议时采用蒸馏水。3）水泥试样通过0.9mm方孔筛，记录其筛余物情况。4）试验用材料、仪器、用具的温度与试验室一致。2.2 水泥细度测定（筛析法）1试验目的 通过试验来检验水泥的粗细程度，作为评定水泥质量的依据之一；掌握GB/T13452005水泥细度检验方法（80um筛筛析法）的测试方法，正
8、确使用所用仪器与设备，并熟悉其性能。2主要仪器设备 （1）试验筛 （2）负压筛析仪（3）水筛架和喷头 （4）天平 4试验步骤（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）称取试样25g，置于洁净的负压筛中。盖上筛盖，放在筛座上，开动筛析仪连续筛析2min，在此期间如有试样附着筛盖上，可轻轻地敲击，使试样落下。筛毕，用天平称量筛余物。3）当工作负压小于4000Pa时，应清理吸尘器内水泥，使负压恢复正常。2水筛法1）筛析试验前，应检查水中无泥、砂，调整好水压及水筛架的位置，使其能正常运转。喷头底面和筛网之间的距离
9、为3575。2）称取试样50g，置于洁净的水筛中，立即用洁净的水冲洗至大部分细粉通过后，放在水筛架上，用水压为（0.050.02）Mpa的喷头连续冲洗3min。3）筛毕，用少量水把筛余物冲至蒸发皿中，等水泥颗粒全部沉淀后小心将水倾出，烘干并用天平称量筛余物。5试验结果计算 水泥细度按试样筛余百分数（精确至0.1%）计算。式中 水泥试样的筛余百分数（%）；水泥筛余物的质量（g）；水泥试样的质量（g）。2.3 水泥标准稠度用水量试验1试验目的 通过试验测定水泥净浆达到水泥标准稠度（统一规定的浆体可塑性）时的用水量，作为水泥凝结时间、安定性试验用水量之一；掌握GB134689及GB13462001水
10、泥标准稠度用水量的测试方法，正确使用仪器设备，并熟悉其性能。2主要仪器设备 （1）水泥净浆搅拌机 （2）标准法维卡仪 （3）天平 （4）量筒 3试验方法及步骤（1）标准法1）试验前检查 仪器金属棒应能自由滑动，搅拌机运转正常等。2）调零点 将标准稠度试杆装在金属棒下，调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点。3）水泥净浆制备 用湿布将搅拌锅和搅拌叶片擦一遍，将拌合用水倒入搅拌锅内，然 后在510s内小心将称量好的500g水泥试样加入水中（按经验找水）；拌和时，先将锅放到搅拌机锅座上，升至搅拌位置，启动搅拌机，慢速搅拌120s，停拌15s，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中，接着快速搅拌120s后停机
11、。4）标准稠度用水量的测定 拌和完毕，立即将水泥净浆一次装入已置于玻璃板上的圆模内，用小刀插捣、振动数次，刮去多余净浆；抹平后迅速放到维卡仪上，并将其中心定在试杆下，降低试杆直至与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝，然后突然放松，让试杆自由沉入净浆中。以试杆沉入净浆并距底板（61）mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和用水量为该水泥的标准稠度用水量（），按水泥质量的百分比计。升起试杆后立即擦净。整个操作应在搅拌后1.5min内完成。（2）代用法1）仪器设备检查 稠度仪金属滑杆能自由滑动，搅拌机能正常运转等。2）调零点 将试锥降至锥模顶面位置时，指针应对准标尺零点。3）水泥净浆制备 同标准法。4）标准稠度
12、的测定 有调整水量法和固定水量法两种，可选用任一种测定，如有争议时以调整水量法为准。固定水量法 拌和用水量为142.5mL。拌和结束后，立即将拌和好的净浆装入锥模，用小刀插捣，振动数次，刮去多余净浆；抹平后放到试锥下面的固定位置上，调整金属棒使锥尖接触净浆并固定松紧螺丝12s，然后突然放松，让试锥垂直自由地沉入水泥净浆中。在试锥停止下沉或释放试锥30s时记录试锥下沉深度（）。整个操作应在搅拌后1.5min内完成。 调整水量法 拌和用水量按经验找水。拌和结束后，立即将拌和好的净浆装入锥模，用小刀插捣、振动数次，刮去多余净浆；抹平后放到试锥下面的固定位置上，调整金属棒使锥尖接触净浆并固定松紧螺丝1
13、2s，然后突然放松，让试锥垂直自由地沉入水泥净浆中。当试锥下沉深度为（282）mm时的净浆为标准稠度净浆，其拌和用水量即为标准稠度用水量（），按水泥质量的百分比计。4试验结果计算 （1）标准法以试杆沉入净浆并距底板（61）mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和用水量为该水泥的标准稠度用水量（），以水泥质量的百分比计，按下式计算。（2）代用法1）用固定水量方法测定时，根据测得的试锥下沉深度S（mm），可从仪器上对应标尺读出标准稠度用水量（）或按下面的经验公式计算其标准稠度用水量（）（%）。当试锥下沉深度小于13mm时，应改用调整水量方法测定。2）用调整水量方法测定时，以试锥下沉深度为（282）mm
14、时的净浆为标准稠度净浆，其拌和用水量为该水泥的标准稠度用水量（），以水泥质量百分数计，计算公式同标准法。如下沉深度超出范围，须另称试样，调整水量，重新试验，直至达到（282）mm为止。2.4 水泥凝结时间的测定试验1试验目的 测定水泥达到初凝和终凝所需的时间（凝结时间以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需时间表示），用以评定水泥的质量。掌握GB134689及GB13462001水泥凝结时间的测试方法，正确使用仪器设备。2主要仪器设备 （1）标准法维卡仪（2）水泥净浆搅拌机（3）湿气养护箱 3试验步骤（1）试验前准备 将圆模内侧稍涂上一层机油，放在玻璃板上，调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时，指针应对准标准尺零点。（2）以标准稠度用水量的水，按测标准稠度用水量的方法制成标准稠度水泥净浆后，立即一次装入圆模振动数次刮平，然后放入湿汽养护箱内，记录开始加水的时间作为凝结时间的起始时间。（3）试件在湿气养护箱内养护至加水后30min时进行第一次测定。测定时，从养护箱中取出圆模放到试针下，使试针与净浆面接触，拧紧螺丝1-2s后突然放松，试针垂直自由沉入净浆，观察试针停止下沉时指针的读数。临近初凝时，每隔5min测定一次，当试针沉至距底板（41）mm即为水泥达到初凝
