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1、土木工程材料实验指导书目 录实验一 水泥性能检测.1 一、水泥标准稠度用水量测试.1二、水泥凝结时间测试.2三、水泥体积安定性测试.4四、水泥胶砂强度测试.6实验二混凝土的配合比设计10实验三 钢筋性能检测17 一、钢筋的拉伸实验17 二、钢筋的冷弯实验19实验四 砖性能检测21一、外观质量检测21二、尺寸偏差检测22三、抗压强度检测22实验一 水泥性能检测一、水泥标准稠度用水量测试（标准法）1、实验目的 水泥的凝结时间、安定性均受水泥浆稀稠程度的影响，为了不同水泥具有可比性，水泥必须有一个标准稠度，通过此项实验测定水泥浆达到标准稠度时的用水量，作为凝结时间和安定性实验用水量的标准。2、实验原
2、理 水泥标准稠度的净浆对标准试杆的沉入具有一定的阻力。通过测试不同含水量的水泥净浆的穿透性，以确定水泥标准稠度净浆中所需加入的水量。3、主要仪器设备 水泥净浆搅拌机：主要由搅拌锅、搅拌叶片、传动机构和控制系统组成。 水泥标准稠度和凝结时间测定仪（包括试杆和试模），如图1所示。1铁座；2金属圆棒；3松紧螺丝；4指针；5标尺水泥标准稠度和凝结时间测定仪 试杆和试模 图14、实验步骤 用湿布将搅拌锅和搅拌叶片擦湿，将拌合水(W)倒入搅拌锅内，然后在510s内小心将称好的500 g水泥加入水中，将搅拌锅固定在搅拌机的锅座上，升至搅拌位置。 启动搅拌机，低速搅拌120s，停15s，同时将叶片和锅壁上的水
3、泥浆刮入锅中间，接着高速搅拌120s停机。 拌合结束后，立即将水泥净浆装入已置于玻璃底板上的试模中，用小刀插捣，轻轻振动数次，抹平后迅速将试模和底板移到维卡仪上，降低试杆直至与净浆表面正好接触，拧紧螺丝12s后，突然放松，使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。在试杆停止沉入或释放试杆30s时，记录试杆距底板之间的距离。 注意事项： 水泥标准稠度用水量测定仪的金属棒应能自由滑动。 测定前，应先调整试杆接触玻璃底板，同时使指针对准零点。 沉入深度测定应在搅拌后1.5min内完成。 5、实验结果 以试杆沉入净浆并距底板6mm1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。 水泥标准稠度用水量(P)，按水泥质量的百分比计。
4、二、水泥凝结时间测试1、实验目的通过凝结时间的测定，得到初凝时间和终凝时间，以便评定水泥质量，判定其是否符合技术标准要求，是否满足施工要求。2、实验原理通过测定试针沉入标准稠度净浆至一定深度所需时间来表示水泥初凝和终凝时间。3、主要仪器设备 水泥净浆搅拌机。 水泥标准稠度和凝结时间测定仪（用试针代替试杆），如图2所示。 4、实验步骤 以标准稠度用水量，用500g水泥按规定方法拌制标准稠度水泥浆，一次装满试模，振动数次刮平，立即放入湿气养护箱中。记录水泥全部加入水中的时间即为凝结的起始时间。 初凝用试针 终凝用试针 图2 初凝时间的测定：试件在养护箱养护至加水后30min时进行第一次测定。测定时
5、，将试模放到试针下，降低试针与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1s2s后，突然放松，试针垂直自由地沉入水泥净浆，记录试针停止下沉或释放试针30s时指针的读数。 终凝时间的测定：在完成初凝时间测定后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板上取下，并翻转180将小端向下放在玻璃板上，再放入养护箱中继续养护，临近终凝时间时，每隔15min测定一次，记录试针下沉深度。注意事项： 在最初测定操作时应轻轻扶持金属棒，使其徐徐下降，以防试针撞弯。但测定结果应以试针自由下落为准。 整个测试过程中，不能让试针落入原孔，且沉入位置至少距试模内壁10mm，测完后须将试针擦净。 临近初凝，每隔5min测定一次；临近终凝，每
6、隔15min测定一次。达到初凝或终凝时应立即重复测一次，当两次结论相同时，才能判定达到初凝状态或终凝状态。5、实验结果 从水泥全部加入水中的时间起，至试针沉至距底板4mm1 mm时所经过的时间为初凝时间。 从水泥全部加入水中的时间起，至试针沉入试体0.5mm时，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时所经过的时间为终凝时间。三、水泥体积安定性测试1、实验目的通过测定沸煮后标准稠度水泥净浆式样的体积和外形的变化程度，评定体积安定性是否合格。2、实验原理雷氏法：通过测定沸煮后两个试针的相对位移来衡量水泥标准稠度净浆的体积膨胀程度，以此评定水泥浆硬化后体积是否均匀变化。试饼法：通过观测沸煮后水泥标准稠度
7、净浆试饼外形变化程度，评定水泥浆硬化后体积是否均匀变化。两种方法有争议时， 以雷氏法为准。3、主要仪器设备 水泥净浆搅拌机。 沸煮箱。 雷氏夹，如图3所示。 雷氏夹膨胀测定仪，如图4所示。图3 雷氏夹 图4 雷氏夹膨胀值测定仪1指针；2环模 1底座；2模子座；3测弹性标尺；4立柱；5测膨胀值标尺；6悬臂；7悬丝；8弹簧顶扭4、实验步骤雷氏法 将雷氏夹放在玻璃板上，并立即将制好的标准稠度水泥净浆一次装满雷氏夹，装浆时一手轻扶雷氏夹，另一只手用小刀插捣数次，然后抹平，盖上玻璃板，将试件移至湿气养护箱内养护24h2h。 脱去玻璃板，取下试件，用雷氏夹膨胀值测定仪测量雷氏夹指针尖端间的距离(A)，精确
8、至0.5mm。 将试件放入沸煮箱中的试件架上，指针朝上，试件间互不交叉，然后在(305)min内加热至沸并恒沸(1805)min。 沸煮结束后，立即放掉沸煮箱中的热水，冷却至室温，取出试件，测量雷氏夹指针尖端的距离(C)，精确至0.5mm。试饼法 将制好的标准稠度水泥净浆分成两等份，使之成球形，放在已涂过油（尺寸约100 mm100 mm）的玻璃板上，制成直径70mm80 mm、中心厚约10 mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼，将试饼放入湿气养护箱内养护24h2h。 脱去玻璃板取下试饼，在试饼无缺陷的情况下，将试饼放在沸煮箱水中的篦板上沸煮，沸煮方法同雷氏法。 沸煮结束后，放掉热水，冷却至室温，取
9、出试饼进行观察、测量。注意事项： 每种方法需平行测试两个试件。 凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹内表面均须稍涂一层油。5、实验结果 雷氏法当沸煮前后两个试件指针尖端距离差(C-A)的平均值不大于5.0 mm时，该水泥安定性合格。当两个试件的(C- A)值相差超过4.0 mm时，应用同一样品重做试验。 试饼法目测试饼未发现裂缝，用钢尺检查也没有弯曲的试饼为安定性合格，反之为不合格。当两个试饼判别结果有矛盾时，该水泥的安定性为不合格。四、水泥胶砂强度测试（ISO法）1、实验目的通过检验不同龄期的抗压强度、抗折强度，确定水泥的强度等级或评定水泥强度是否符合标准要求。2、实验原理通过测定水泥胶砂标准试
10、件的抗压破坏荷载、抗折破坏荷载，确定其抗压强度、抗折强度。3、主要仪器设备 行星式水泥胶砂搅拌机。 水泥胶砂试件成型振实台。 试模：可装拆的三连模，由隔板、端板和底座组成。 抗折试验机。 抗压试验机及抗压夹具：以200kN300kN为宜，应有1%的精度，并具有按(2400200)N/s速率的加荷能力；抗压夹具由硬质钢材制成，受压面积为40mm40mm。4、实验步骤 胶砂制备 按照水泥：标准砂：水1：3：0.5的质量配合比配制胶砂试样，每锅材料取水泥4502g，水2251g，标准砂13505g。把水加入锅内，再加入水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。立即开动机器，低速搅拌60s（在开始搅拌3
11、0s后均匀加入砂子），再高速搅拌30s，停拌90s（停拌后15s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中），再高速搅拌60s。各个搅拌阶段，时间误差应在1s以内。 试件成型胶砂制备后应立即进行成型。将涂机油的三联模和模套固定在振实台上，将胶砂分二层装入试模。装第一层时，每个模槽内约放300g胶砂，用大播料器来回播平，接着振实60次，再装入第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。移走模套，从振实台上取下试模，用金属直尺以近似90的角度架在试模模顶的一端，然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺以近乎水平的情况下将试体表面抹平。 试件养护将做
12、好标记的试件连同试模放入养护箱内养护至规定时间（成型后20h24h）脱模。脱模前，应对试件进行编号，二个龄期以上的试件，在编号时应将同一试模中的三条试件分在两个以上龄期内。将做好标记的试件立即水平或竖直放在(201)的水中养护，水平放置时刮平面应朝上。养护期间试件之间间隔或试件上表面的水深不得小于5 mm。 测定强度养护到期（3d和28d）的试件，应在实验前15min从水中取出，擦去试件表面沉积物，并用湿布覆盖至抗折实验开始为止。抗折实验将试件一个侧面放在试验机支撑圆柱上，试件长轴垂直于支撑圆柱，通过加荷圆柱以(5010)N/s的速率均匀地将荷载垂直地加在棱柱体相对侧面上，直至折断，记录抗折破
13、坏荷载Ff(N)。抗压实验将折断后保持潮湿状态的半截棱柱体以侧面为受压面放入抗压夹具中，并要求试件中心、夹具中心、压力机压板中心保持在一直线上（偏差应在0.5mm内）。以(2400200)N/s的速率均匀加荷至破坏，并记录破坏荷载Fc(N)。注意事项： 试模内壁应在成型前涂一层隔离剂。 脱模时应小心操作，防止试件收到损伤。 养护时不应将试模叠放。5、实验结果 一组三条试件分别进行三折六压，测得破坏荷载。 抗折强度Rf按下式计算(精确至0.1MPa)：式中 Ff折断时施加于棱柱体中部的荷载(N)； L支撑圆柱之间的距离(mm)； b棱柱体正方形截面的边长(mm)。 以一组三个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。当三个强度值中有超出平均值10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。 抗压强度Rc按下式计算(精确至0.1MPa)： 式中 Fc破坏时的最大荷载(N)；
