试验员培训班讲稿

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1、中铁三局集团有限公司 工程检测中心试 验人员培训班二零零六年工程试验管理 一、试验工作的目的和 基本任务1. 试验鉴定各项主要工程材料的质量是否 符 合现行国家标准和行业标准的有关规定。常见的如：水泥、砂、石、水、外加剂 、钢材、砖、石灰、石材、防水材料、土等 等。 2. 检验工程结构和构件的成品、半成品的质量 是否符合设计和施工的技术要求。常见的如：楼板、桩基、梁等。 3. 通过工地测试及施工监督检查，即实施施工 控制，以保证工程的施工质量。如通常的砂石含水率检测、施工配合比 换算、混凝土坍落度检测、检查试件的制作 与养护及强度检测等。4. 监督检查主要工程材料的合理保管和使用。如水泥、砂、

2、石、钢材等。 5. 试验研究新品种材料与地方性材料的使用， 并推广有关新技术、新工艺、新结构。如复合外加剂，粉煤灰，就地采集砂石及石屑，搅拌及焊接新工艺等。 6. 为设计和施工提供试验资料及技术数据。如地基基础原位测试报告，混凝土、砂浆配合比选定报告单，各种材料的检验、检 查报告单等。工程试验管理二、工程试验管理的基 本要求1. 组织机构方面组织机构必须健全，凡独立开展检验工作的试验室，必须设技术负责人和质量保 证负责人，且应具有第三方公正地位。2. 仪器设备方面应配备所开展检验项目必须的仪器设备（ 即设备配置应与所开展检验项目相匹配），仪 器设备应有周期检定/校验计划【.试验室所用仪器 设备

3、，凡是没有检定规程的都必须按自校方法进行自校；.不按规定对计量仪器设备进行检定是一种违法行为】；仪器设备台帐和仪器设备档案（仪器设备 要求履历书、说明书及检定证书三书齐全）， 日常应对仪器设备实施“红、黄、绿”三色标志管 理，并要求能正确使用标志【.经检定/校验/检查功 能齐全且合格的贴绿色标志，部分功能有缺陷或不合格的贴黄色标志，功能齐全但停用的贴红色标志】。3. 检测工作方面检验工作中要严格执行作业指导书，应建 立委托试验管理台帐，试验存档资料应做到委托 书、原始记录、试验报告三者成套装订存档。 试验过程中应注意编号的唯一性，认真做好原 始记录、设备运转记录【.试验前必须对仪器设备进行 检

4、查，并做好记录】；原始记录应按规定划改、签章【.将错误数据 划两道平行线把正确数据填写在划改数据的右上方，并加盖划改人 名章】；报告严禁划改，试验结果处理中应严格执 行数据处理规定，试验报告签发时应严格履行 试验、复核、技术负责人签字制度。检测样品 存放时应有唯一性标识。4. 检测人员方面检测人员应经培训考核合 格，持证上岗。上岗人员应熟 练掌握有关试验标准、材质标 准和施工、验收标准，熟练掌 握各项试验仪器的操作技术。5. 环境条件方面试验操作间要求按规范要求配备适应 的环境条件。仪器设备安放要求应流程顺 畅、便于操作、采光充足，水、暖、电三 线整齐、安全，对有温、湿度要求的环境 条件必须满

5、足，仪器设备应经常保持整齐 清洁、并备防火设施及温、湿度记录等。6. 规章制度方面应建立、健全各项规章制度。如岗位职 责、委托试验管理办法、操作规程、报告签 发制度、周期检定制度、试验室职责范围、 培训制度、质量管理手册修订及执行情况检 查制度等。【.通过计量认证的检测机构可以向社会提供公正数据；.公 正数据的特点是具有“真实性、科学性和合法性”；】基本概验 一、材料的密度、表观密度、堆积密度、 密实度、空隙率和 水胶比1. 密度材料在绝对密实状态下单位体积的质量，可 按下列公式计算：=m/v式中:材料密度（g/cm3或kg/m3）；m 材料的绝干质量（g或kg）；v 材料在绝对密实状态下的体

6、积，简 称绝对体积或实体积（cm3或m3）。其不含水分和空隙的体积。2. 表观密度材料在自然状态下单位体积的质量，可按下 列公式计算：0=m/v0式中：0材料的表观密度，亦称体积密度（g/cm3或kg/m3）；m 材料的质量（g或kg），一般指 绝干质量；v0材料在自然状态下的体积，简称 自然体积或表观体积（cm3或m3） 。其包括材料的实体积和所含水分 和空隙的体积。 材料表观密度0的大小与其含水状 态有关，当材料空隙内含有水分时， 其质量和水分都会发生变化，因而表 观密度亦不相同，未特别标明者，常 指气干状态下的表观密度。在进行材 料对比试验时，则以绝干状态下测得 的表观密度，即干表观密度

7、为准。【. 骨料的表观密度是骨料颗粒单位体积的质量，其体积包括颗粒内部空 隙，但不包括颗粒之间的空隙。】3. 堆积密度散粒材料或粉状材料在自然堆积状态下单位 体积的质量，可按下列公式计算：0=m/v0式中:0散粒材料或粉状材料的堆积密度（kg/m3）；m 材料的质量（kg）；v0散粒材料或粉状材料的自然（松 散）体积，即按一定方法装入容器的容积（m3）。其包括散粒材料或粉状材料的颗粒体积和所含水分、空隙的体积。 4. 密实度是指材料体积内固体物质所占体积的 比例，即材料的实体积与总体积之比。可按 下列公式计算：D=v/v0=0/【即D=v/v0=（m/）/（m/0）=0/】式中： D材料的密实

8、度，常以（% ）表示。5. 空隙率是指材料体积内空隙体积所占总体积的 比例。可按下列公式计算：P=（v0-v）/v0=1-v/v0=1-0/=1- D式中： P材料的空隙率，常以（%） 表示。材料的空隙率与密实度是从两个不同方 面反映材料的同一性质（即疏松程度或紧密 程度）。6.水胶比在混凝土拌合中，用水量与胶凝材 料之比。胶凝材料包括：水泥和活性掺合料 。常用活性掺合料有：粉煤灰、磨细 矿渣粉、硅灰等。基本概验 二、材料的吸水性、吸湿性、耐水性、 抗冻性和抗渗性1. 吸水性材料在水中能吸收水分的性质称为吸水 性，吸水性的大小可用“吸水率”表示。吸水率有质量吸水率和体积吸水率之分，一般采 用质

9、量吸水率。质量吸水率材料在吸水饱和状态下所 吸收水分的质量占材料绝干质量的百分率。即：wm=(msw/m)100%=(msw-m) /m100%式中：wm 材料的质量吸水率（%）；msw材料吸水饱和时所吸入的水质量（g或kg）；m 材料的绝干质量（g或kg）；msw材料吸水饱和时的质量（g或kg）。体积吸水率材料在吸水饱和状态下所吸收水分的体积占绝干材料自然体积的百分率：即wv=(vsw/v0)100%=(msw-m)/w/v0100%式中：wv 材料的体积吸水率（%）；vsw材料吸水饱和时所吸入的水的体 积（cm3或m3）；v0绝干材料在自然状态下的体积（cm3或m3）；m材料的绝干质量（g

10、或kg）；msw 材料吸水饱和时的质量（g或kg）。w 水的密度（g/cm3）。常温下取 1g/cm3。 2. 吸湿性材料在潮湿空气中吸收空气中水分的性质 称为吸湿性，吸湿性的大小用“含水率”表示 。含水率材料含水质量占干燥材料质 量的百分数，即w=(mw-m ) /m100%；式中: w材料的含水率（%）；mw 材料含水时的质量（g或kg） ；m 材料的绝干质量（g或kg）。3. 耐水性材料长期在饱和水作用下不破坏，其 强度也不降低的性质称为耐水性。材料的 耐水性用“软化系数”表示，即Kso=fsw/fd式中: Kso材料的软化系数；fsw材料在吸水饱和状态下的抗压强度（MPa）；fd材料在

11、干燥状态下的抗压强度（MPa）。通常软化系数大于0.85的材料称为耐 水材料。铁路用石材Kso0.85。4. 抗冻性材料在吸水饱和状态下抵抗多次冻融循 环而不破坏，同时也不严重降低强度的性质 称为抗冻性。抗冻性用“抗冻标号”表示， 如D25、D50、。混凝土、砂浆抗冻标号合格评定指 标：冻至规定次数其强度损失25%，且质量 损失5%为合格。砖抗冻标号合格评定指标：冻至规 定次数其质量损失2%，且冻后裂缝长度不 超过规定值为合格。5. 抗渗性材料在水等液体压力作用下抵抗渗透的性质 称为抗渗性（亦称不透水性）。材料的抗渗性通 常用“渗透系数”表示，也可用“抗渗等级”表 示。如混凝土、砂浆的抗渗等级

12、通常用P表 示，计算公式为：P=10H-1式中: P抗渗等级；H6个试件中3个渗水时的水压力（MPa）。基本概验 三、材料的软化点、 闪火点、着火点1. 软化点沥青等材料加热时，从塑态到流态 的起点温度称为软化点。2. 闪火点沥青等材料加热到软化点后会由于 热分解而产生挥发性气体与空气混合， 在一定条件下与火焰接触初次发出兰色 闪光时的温度称为闪火点。3. 着火点又称燃点。沥青等材料加热到闪火点后，温度再上升与火接触而产生的火焰持续燃烧5s以上时的这个开始燃烧的温度称着火点。基本概验 四、材料的强度强度的定义材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能力称为强度，一般均指极限强度。 根据外力的作用方式

13、不同，材料强度可分为抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度等。1. 抗压、抗拉、抗剪强度公式：R=P/A式中： R抗压、抗拉、抗剪强度 （MPa）；P材料受压、拉、剪破坏时的 荷载（N）；A材料受力面积（mm2）。抗压强度是大小相同、方向相对、 作用在同一轴线上的两个力的作用结果；示图：PP抗拉强度是大小相同、方向相反、 作用在同一轴线上的两个力的作用结果；示图：PP抗剪强度是大小相同、方向相对、作 用在两个相邻截面上的两个力的作用结果。示图：PP2. 抗弯强度（抗折强度）公式：R折=3PL/2bh2式中 ：R折 抗折强度（MPa）；P 抗折时破坏荷载（N）；L两支点间距离（mm）；b试件截面

14、宽度（mm）；h试件截面高度（mm）。抗弯强度（抗折强度）是两支点上截 面为矩形的条形试件中间加一集中荷载所作 用的结果。示图：P3. 简支梁受弯构件在均布荷载或集中荷载 作用下的弯矩计算和最大弯矩所在的位置。分析方法为：截：将梁假想截为两节；留：在将梁假想截为两节后，任意留 下一节；qRARBL在任意留下一节中示出所有受力，并标 注力的名称与方向。一般规定：垂直方向的 力Y以向上为正，向下为负；水平方向的力 X以向左为正，向右为负；弯矩M以顺时针 转为负，逆时针转为正。示图：X=0 RAX+RBX=0 RAX=RBX=0YA=0 qL/2-RBY=0 RBY=qL/2YB=0 RAY-qL/

15、2=0 RAY=qL/2qxMcRAMA=0qx/2x-MC=0MC=qx/2x=qx2/2当 x=L/2 时MC =qx2/2=q(L/2)2/2=qL2/8 最大Mmax=qL2/8式中 ： Mmax最大弯矩（Nm）；q 均布（线）荷载（N/m）；L 跨距（两支点间间距）（m）。最大弯矩Mmax在梁正中部位。均布荷载（线荷载）时，弯矩按下 式计算：Mmax=qL2/8RARBLPX=0 RAX+RBX=0 RAX=RBX=0YA=0 PL/2-LRBY=0 RBY=P/2YB=0 LRAY-PL/2=0 RAY=P/2 集中荷载时xRAMcPMA=0PX-MC=0MC=PX当 x=L/2 时MC =PX=P(L/2)=PL/2 最大Mmax=PL/2式中 : X集中荷载P到支点的距离（m）；L两支点间的距离（m）；Mmax 最大弯矩（Nm）；P集中荷载（N）。最大弯矩Mmax在梁正中部位。基本概验五、工程试验常用法定计量单位简介1. 国际单位制（SI）基本单位量名称符号长长度米m质质量千克kg时间时间秒s2. 国际单位制（SI）导出单位量名称符号 面积积平方米m2 体积积立方米m3 速度米每秒m/s 加速度米每二次方秒m/s2