建筑材料试验课件

1、 实验简介 一、混凝土骨料实验混凝土骨料实验 砂子的表观密度 砂子的松堆积密度 砂子筛分试验 石子的表观密度 二、水泥实验水泥实验 水泥密度 测定水泥细度 实验简介 水泥标准稠度用水量测定 水泥凝结时间测定 水泥胶砂强度检验 水泥安定性测定 三、普通混凝土试验三、普通混凝土试验 混凝土配合比设计 混凝土拌和物和易性测定 混凝土强度测定 四、砌筑砂浆试验四、砌筑砂浆试验 砂浆配合比的设计 强度检验 实验简介 试验五：烧结普通砖试验试验五：烧结普通砖试验 试验六：石油沥青试验试验六：石油沥青试验 一、混凝土骨料实验混凝土骨料实验 一、实验要求 测定砂子的表观密度、松堆积密度、筛分曲线 及石子的表观

2、密度。 二、试验目的试验目的 了解检验混凝土用砂、石基本性质的方法，熟 悉国家有关技术规范。 三、试验过程试验过程 混凝土骨料实验 1 1、砂子的表观密度、砂子的表观密度 主要仪器与设备： 托盘天平、容量瓶、干燥器、电热鼓风干燥箱、漏斗、移液管、 温度计、料勺、搪瓷盘等。 试验步骤 1）将潮湿状态的原始样品用四分法缩分至120g左右，在105 的烘箱内烘至恒重后，放入干燥器中冷却至室温备用。 2）往容量瓶中注入适量的水，称取烘干试样300g（m0）徐徐 装入容量瓶中，摇转容量瓶使试样在水中充分搅动以排除气泡， 塞紧瓶塞。 3）静置24h后打开瓶塞，用滴管添水，使水面与瓶颈刻度线齐 平，塞紧瓶塞

3、，擦干瓶外水分称取质量m1g 4）倒出瓶中水和试样，洗净瓶内外，注入清水至瓶颈刻度线， 塞上瓶塞，擦干水分，称取质量为m2g 按表观密度公式=mo/（m0+m2-m1） 以两次测定结果的平均值为试验结果，若两次测定结果误差大 于0.02g/cm3应重新进行试验。 混凝土骨料实验 2 2、砂子的松堆积密度、砂子的松堆积密度 试验步骤：试验步骤： 将经烘干处理的试样装入漏斗，打开漏斗直管下的 活门，使砂样徐徐流入容积为1L（v0）的容量筒内。 用直尺从容量筒中心向两个相反方向将试样刮平， 将试样倒入台秤的称盘内称取砂样的质量m0（g）。 试样的松堆积密度0（Kg/L）=m/v0 混凝土骨料实验 3

4、 3、砂子筛分试验、砂子筛分试验 试验步骤： 称取经缩分和烘干的试样500g装入套筛最上面的筛 子里，盖上盖子，将套筛装在摇筛机上并拧紧压头， 开动机器摇筛10分钟。取出套筛，将各筛子上的筛 余分别盛在若干个搪瓷盘中，用天平逐个称取出各 筛余的质量。绘出筛分曲线。 混凝土骨料实验 石子的表观密度石子的表观密度 试验步骤：试验步骤： 简易方法：简易方法：用5mm圆孔筛筛去试样中直径小于5mm的 颗粒，洗净后在清水中浸泡24h。记录水温。取浸泡 至饱和的试样放入装有适量清水的宽口容量瓶中， 排除气泡后添满水，将玻璃片沿瓶口水面滑行，紧 贴水面盖在瓶口上，擦干瓶外的附着水，称取总质 量m1（g）。将

5、瓶内的石子和水全部倒出来，洗净瓶 子，重新注满清水，依前法盖上玻璃片并擦干瓶外 的附着水，称取质量m2（g）。将倒出的石子盛在搪 瓷盘内，以次试样作为下面标准方法的试样。 混凝土骨料实验 4 4、石子的表观密度、石子的表观密度 试验步骤：试验步骤： 标准方法标准方法：在盛入石子前，装上空的金属吊篮和加重盒，在有 机玻璃桶中装满清水，打开水龙头直至桶内的水停止流出，此 时加减加重盒内的物件，使天平达到平衡。取出金属篮吊篮， 将前面在简易试验中用过的石子倒入金属篮，将篮装回天平上， 待桶内的水停止经水龙头溢出后，在天平的右边加砝码，直至 两边平衡，读出砝码的质量，此数据记为m1。注意天平除打开 测

6、试是否平衡外，其它任何操作都要在关闭天平的状态下进行， 以免损坏天平。从吊篮中取出试样，在105的烘箱中烘至恒 重，取出放在干燥器中冷却至室温，称取石子的质量m0（g） 以上两种方法的石子表观密度=m/（m0+m2-m1）其中，对于标 准方法，m2为零。 二、水泥试验二、水泥试验 试验内容：试验内容：测定水泥的密度细度、标准稠 度用水量及净浆凝结时间；水泥胶砂试件 的制作、养护及抗折抗压强度试验。 水泥试验 1 1、水泥密度、水泥密度 仪器及使用设备仪器及使用设备： 李氏瓶（分度值为0.01ml）、天平、温度计、玻璃器、烘箱。 试验步骤：试验步骤： 将不与水泥起反应的煤油倒入李氏瓶中，使液面达

7、到01刻度 之间。 将李氏瓶放在盛有20水的玻璃容器中，使刻度完全浸入，并 用支架夹住，经30min使瓶内煤油的温度与水温一致，读出李 氏瓶内液体凹面的刻度值记为v1 用滤纸将液面以上的瓶颈内部的煤油吸干，称取试样70-80g， 记为m1。将水泥粉末通过漏斗渐渐送入李氏瓶内，至瓶内液面 上升至接近20ml为止，装粉时，须注意用水匙细心的装，防止 撒出或堵塞。 称出剩余试样的质量m2，将李氏瓶倾斜一定角度并沿轴旋转， 使粉末中的空气逸出。再将李氏瓶放入20水的玻璃容器中， 经30min使煤油和水温一致，此时读出液体凹面刻度v2。 计算水泥的密度：=m/v=（m1-m2）/（v2-v1） 注意：注

8、意：实验室温度应为17-25，相对湿度应大于50%，养护箱 温度为20左右相对湿度应大于90% 水泥试验 2 2、水泥细度测定、水泥细度测定 目的：水泥的物理力学性质都与细度有关，因此必须进行细度测 定。 主要仪器与设备： 标准方孔筛、天平、电热鼓风干燥箱、搪瓷盘、水泥水筛、干燥箱。 水筛法：（现已即将淘汰，新版建材书中已无此种筛分法） 负压筛分法： 试验仪器：负压筛析仪、天平 试验步骤： 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40006000Pa范围内。 2.称取试样m=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。

9、此期间如有试样附在筛盖上，可轻轻敲下， 筛毕，用天平称量筛余物Rs，精确至0.05g。 3.当工作负压小于4000Pa，应清理吸尘器内水泥使之恢复正常使用。 试验结果：筛余百分数 F=Rs/m100% （细度指数） 水泥试验 3 3、水泥标准稠度用水量测定、水泥标准稠度用水量测定 主要仪器设备： 水泥净浆搅拌机、标准稠度与凝结时间测定仪、0.9mm规格的 标准方孔筛、量水器、搪瓷盘、毛刷等。 试验步骤：（标准稠度用水量可用调整水量和固定水 量两种方法中的任一种测量，若发生争议时，以调整 水量方法为准。） 试验前应检查仪器金属棒能否自由滑动，试锥降至顶面位置时， 指针应对准标准零位，搅拌机运转正

10、常等。 水泥净浆的拌制 拌和前，搅拌锅和搅拌叶需用湿布擦过，称取500g水泥试样倒 入搅拌锅内，先将锅放到搅拌机锅座上，升至搅拌位置，开机， 徐徐加入拌和用水，慢速搅拌120s，停搅拌15s，接着快速搅 拌120s后停机。 注意；采用调整水量法时，拌和水量按经验取值。采用固定水 量法时，拌和水量用142.5ml。水量精确至0.5ml。 标准稠度测定标准稠度测定 拌和结束后，立即将拌好的净浆装入锥模内，用小 刀插捣，刮去多余净浆并抹平后，迅速放到下面固 定位置上，将试锥降至净浆表面，拧紧螺丝，然后 突然放松，让试锥自由沉入净浆，到试锥停止下沉 时记录下沉深度，整个操作应在搅拌后1.5min内完

11、成。 用调整水量法测定时，以试锥下沉深度为28mm左右 时的净浆为标准稠度净浆。如超出，需调整。 用固定水量法时，根据测得的试锥下沉深度s（mm）， 按下式计算得到标准稠度用水量P=33.4-0.185s 当试锥下沉深度小于13mm时，应改用调整水量法测 定。 4.4.水泥凝结时间测定水泥凝结时间测定 主要仪器设备： 凝结时间测定仪、其他设备与测定标准稠度时所用 相同。 试验步骤： 测定前，将圆模放在玻璃板上，调整凝结时间测定 仪，使试针接触玻璃板时，指针对准标准尺零点。 称取水泥试样500g，以标准稠度用水量拌制水泥净 浆，并立即将净浆一次装入圆模，振动数次后刮平， 然后放入养护箱内，记录开

12、始加水的时间为凝结时 间的起始时间。 试件在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， 试针自由垂直沉入净浆，观察试针停止下沉时指针 读数。 结果与注意事项：结果与注意事项： 1.整个测试过程中试针贯入位置至少要距圆模 内壁10mm，临近初凝时，每隔5min测定一次。 2.到达初凝或终凝状态时应立即重复测定一次。 3.每次测定不得让试针落入原针孔 4.由开始加水至初凝终凝状态的时间分别为该 水泥的初凝时间和终凝时间。 5.当试件沉至距底版2-3mm时，即水泥达到初 凝状态，当下沉不超过1-0.5m

13、m时，终凝状态。 5.5.水泥胶砂强度检验水泥胶砂强度检验 主要仪器设备主要仪器设备 胶砂搅拌机、胶砂振动台、抗折试验机、抗压试验机、抗压夹 具、下料漏斗、试模、搪瓷盘、刮平刀。 试验步骤试验步骤 1.将试模擦净接触面上涂黄油，紧密装配，防漏浆 2.水泥与标准砂的质量比为1：3，水灰比为0.5。每成型3条试 件需要称量水泥450g标准砂1350g 3.搅拌时先将水加入锅具，再加入水泥，固定锅具，开机搅拌， 低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀的将砂子加入。 把机器转至高速再拌和30s。停拌90s，在第一个15s内用一胶 皮刮具将叶和锅壁上的胶砂刮入锅中间，高速搅拌60s后，各 阶段时

14、间误差应在1s内。 4.固定试模和模具于振动台上，将搅拌锅里胶砂分两层装入试 模，装第一层时，每个槽里约放300g胶砂，用小播料器播平， 再振实60次，移走模型，用一金属直尺接近垂直刮去多余胶砂， 再用金属直尺水平将表面抹平、编号、养护。 试件养护 1.放入雾室或湿箱的水平架上养护，一直养护到脱 模。（对于24h龄期的，应在破型试验前20min内脱 模，对于24h以上龄期的应在成型后20-24h之间脱模） 2.将试件水平或竖直放在20左右的水中养护，水 平放置时刮平面应朝上。 抗折强度试验：以三条试件的平均值作为抗折强度 的实验结果，抗折强度Rf按下式计算 Rf=1.5FfL/b3 式中：Ft

15、破坏荷载； L支撑圆柱中心距； b 棱柱正方形截面边长； 抗压强度：以一组三个试件得到的六个抗压强度测 定平均值。 6.6.水泥安定性测定水泥安定性测定 主要仪器设备： 沸煮箱、雷氏夹、雷氏膨胀值测定仪、净浆搅拌机。 试验步骤：（测定方法可用试饼法，也可用雷氏法，有争议时 以雷氏法为准。试饼法是观察水泥净浆试饼沸煮后的外形变化来 检验水泥的体积安定性。雷氏法是测定水泥净浆在雷氏夹中沸煮 后的膨胀值）。 1.拌制标准稠度用水量净浆，将雷氏夹放在已擦油的玻璃上， 将净浆装满试模，只约10mm宽的小刀插捣15次左右，抹平，盖 上涂油玻璃板，移入养护箱内养护24h。 2.采用试饼法时，将制好的净浆取出

16、一部分，分成两等份，使 之呈现球形。将其放在预先准备好的玻璃板上，轻轻振动玻璃 板，并用湿布擦过的小刀由边缘向中央抹动，做成直径70- 80mm中心圆约为10mm，边缘渐薄表面光滑的试饼，接着将试件 放入养护箱内养护24h。 沸煮沸煮 脱下玻璃板取下试件 采用雷氏法时，先测量试件指尖端间距离（A），精确到0.5mm， 接着将试件放入养护箱的水中蓖板上，指针朝上，试件互不交 叉，然后在30min内加热至沸，并恒沸3h。 采用试饼法时，先检查试饼是否完整，然后步骤同上。 试验结果试验结果 沸煮结束后，即放掉箱中热水，打开箱盖，待箱体冷却至恒温， 取出判别若为雷氏夹测量试件指针尖端距离C，结果至小数

17、点 后1位，当两个试件煮后增加距离（C-A）的平均值不大于 5.0mm时即认为该水泥安定性合格，当两个试件的（C-A）的平 均值相差超过4mm时，应用同一样品立即重做一次试验，若为 试饼，目测未发现裂缝，用直尺检查也没有弯曲的试饼为安定 性合格，当两个试饼判别结果有矛盾时，该水泥的安定性也不 合格。 三、普通混凝土试验三、普通混凝土试验 试验内容试验内容 根据设计任务书和前面测得的试验数据（水泥胶砂 的抗压、抗折强度，砂石的表观密度，砂石的含水 量等），设计混凝土的初步配合比，进行和易性试 验和强度试验，最终确定实验室配合比。 试验目的试验目的 了解和掌握涉及机混凝土配合比的基本方法和主要 过

18、程，熟悉坍落度仪和维勃稠度仪的工作原理、性 能和使用方法。在试验中，要注意掌握混凝土的拌 和方法，测定和调整混凝土和易性的方法，试件脱 模与养护方法，以及强度检验中三组配合比的确定 方法等关键内容。还应掌握实验室配合比与施工配 合比的换算。 混凝土配合比设计任务书混凝土配合比设计任务书 某楼房采用混凝土楼板，混凝土的设计强度等 级C25，强度保证率为95%，施工时采用机械振 捣，要求坍落度3045mm。试设计该混凝土的配 合比。所用原材料的种类与性质为： 水泥品种：普通水泥， 胶砂强度：52.5MPa，密度： 3.10g/3。 砂种类：中砂， 细度模数： 表观 密度： 石子种类：碎石 最大粒径

19、：20mm 表观 密 度： 自来水 混凝土配合比设计的步骤：混凝土配合比设计的步骤： 1.根据混凝土上述配合比设计任务书及所给的原材料，用体积法 计算出混凝土的初步配合比，并计算出配置12L混凝土的各材料用 量。 2.按初步配合比称取各料并拌和，测定坍落度，根据测试和观察 情况调整和易性，直至满足和易性要求为止，由此得出基准配合比。 在调整和易性的同时，准备好三个试模，用机油涂抹内侧，称出三 个试模的质量，待装模和振动后，再称一次质量，由此计算出混凝 土拌和物的实际表观密度。 3.在基准配合比的基础上，选择三个不同的配合比进行强度检验， 其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水灰比为基准配合比

20、的 水灰比左右0.05。按三个配合比配制出三组试件，在标准环境下养 护28d后进行抗压强度试验。根据实验数据，用作图法确定与配制 强度相应的水灰比，最后确定实验室配合比。养护时间不足28d的， 可用经验公式将测得的强度换成28d的强度。（养护天数的强度之 比等于天数的对数之比来近似） 混凝土拌和物和易性测定混凝土拌和物和易性测定 主要仪器设备：主要仪器设备：坍落度筒、维勃稠度仪、捣棒、小铲、木尺、钢 尺、拌板、镘刀等。 坍落度坍落度试验步骤：本方法适用于骨料最大粒径不大于40mm、坍落 度值不小于10mm的混凝土拌和物稠度测定。测定时需拌和物约15L。 1.润湿坍落度筒及其它用具，并把筒放在不

21、吸水的刚性水平底版 上，然后用脚踩住两边的脚踏板，使坍落度筒在装料时保持位置 固定。 2.把按要求取得的混凝土试样用小铲分三层均匀地装入筒内，使 捣实后每层高度为筒高的1/3左右。每层用捣棒25次，插捣25次， 插捣应贯穿整个深度；插捣第二层和顶层时，捣棒应插透本层至 下一层的表面。浇灌顶层时，混凝土应灌到高出筒口。插捣过程 中，如混凝土沉落到低于筒口，则应随时添加。顶层插捣完毕， 刮去多余的混凝土并用抹刀抹平。 3.垂直平稳地提起坍落度筒。提离过程应在510s内完成。 4.度差，即为该混凝土拌和物的坍落度值（以mm为单位，精确至 5mm） 5.两种调整方式：一种是保持水灰比不变，掺入水泥和水

22、进行调 整。第二种Z酌情增加砂石。 维勃稠度维勃稠度试验步骤：本方法用于骨料最大粒径不大于10mm， 维勃稠度在510s之间的混凝土拌和物稠度测定。 1.把维勃稠度仪放置在坚实水平的地面上，用湿布将容器、坍 落度筒、喂料斗内壁及其它用具润湿。 2.将混凝土拌和物经喂料斗分三层装入坍落度筒，装料及插捣 的方法与坍落度筒试验相同。 3.小心并垂直地提起坍落度筒，此时应注意不使混凝土试体产 生横向的扭动。 4.再将圆盘转到混凝土圆台体上方，放松测杆螺丝， 降下圆盘，使它轻轻地接触到混凝土顶面，拧紧定位螺丝。 同时开启振动台和秒表，当透明圆盘的底面被水泥浆布满 的瞬间，立即关闭振动台和秒表，记录时间（

23、精确至1s） 由秒表读得时间，即为该混凝土拌和物的维勃稠度值。 试模体积：试模体积：150150150150150 150 体积为体积为3.375L3.375L 四、砌筑砂浆试验四、砌筑砂浆试验 一、试验内容试验内容 制作建筑砂浆的抗压试件，测定砂浆的稠度，并对试件进行抗压强 度试验。 二、试验目的试验目的 通过试验学会设计建筑砂浆配合比和检验现场砂浆质量的基本方法， 了解和熟悉有关仪器的工作原理、性能及使用方法。 三、砂浆试件的制作、养护与强度试验 主要设备仪器主要设备仪器 砂浆搅拌机 砂浆稠度仪 70.770.770.7三联试模、台秤及量筒 黄油、钢制捣棒、拌锅和拌板等 砌筑砂浆试验 试验

24、步骤：试验步骤： 1）砂浆配合比的设计 2）砂浆的拌和：按计算出的初步配合比称取各料，用 1000ml的量筒量取1000ml清水备用。将各料倒入砂浆搅拌 机的搅拌桶内，开动机器，根据砂浆的稀稠情况逐步加入 清水。其间停下机器，取出一部分砂浆测试稠度，若稠度 尚未达到要求，则加清水继续搅拌，并再次测定稠度，直 至稠度处在要求的范围之内。 3）装模与脱模：在试模的内表面涂上黄油，将试模置 于铺有湿纸的普通砖上。将拌和好的砂浆装入试模内，用 铁条插捣均匀，1530min后抹平并编号。24h后脱模。 4）养护：采用自然养护，注意记录养护期间的气温、 湿度、龄期达到28天后进行强度试验。 砌筑砂浆试验

25、强度检验强度检验 规范的试验方法为：在基准配合比的基础上，至少采 用三个不同的配合比其中一个为基准配合比，另外两 个配合比的水泥用量比基准配合比左右10%，在保证稠 度、分层度合格的前提下，可适当调整用水量和各掺 合料的用量。按这三组配合比分别成型、养护，测定 28d强度，从而确定能达到强度要求而且成本最低的配 合比。由于本实验只要求了解主要实验过程，故仅用 做完和易性试验后的拌和物进行成型、养护和强度检 验。试验完毕后，要根据该组试件的抗压强度判断是 否达到了设计要求（配制强度）。 抗压强度的确定：抗压强度的确定：若其中的最大值或最小值与六块均 值之差未超过六块均值的20%，以六块的均值为抗

26、压强 度；若超过，则以中间四块的均值为抗压强度。 试验五：烧结普通砖试验试验五：烧结普通砖试验 实验内容实验内容 普通砖的抗压试验 二、实验目的实验目的 掌握烧结普通砖力学性能的检测方法及强度等 级的评定方法。 试验五：烧结普通砖试验试验五：烧结普通砖试验 实验过程实验过程（试件数量为10块，加荷速度 为5KN/s+0.5KN/s） 主要仪器设备主要仪器设备 切砖器 压力机 300500KN 直尺、镘刀等。 试验五：烧结普通砖试验试验五：烧结普通砖试验 试验步骤试验步骤 1. 试件制备：用随即抽样法选取10块砖，将试样切成两块半截砖， 断开的半截砖长不得小于100mm。将已断开的半截砖放置在室

27、温水 中浸泡1020min，并以断口相反方向叠放，两者中间抹以厚度不 超过5mm普通水泥净浆（325、425号水泥净浆）来粘结，上下两面 抹以不超过3mm的水泥净浆抹平。制成的试件上下两面须相互平行， 并垂直于侧面。试件应在不低于10的不通风室内养护3d，然后 进行抗压强度试验。 2.抗压强度试验：试验前测量每个试件连接面或受压面的长、宽 尺寸各两个，分别取平均值，精确至1.0mm。将试件平方在加压板 的中央，垂直于受压面加荷，加荷应均匀平稳，不得发生冲击和 震动。加荷速度为5KN/s+0.5KN/s为宜，直至试件破坏为止，记录 最大破坏荷载。 试验五：烧结普通砖试验试验五：烧结普通砖试验 试

28、验结果试验结果：每块试件的抗压强度按下式计算（精确至 0.1MPa）：fcu,i=p/Lb 两种方法评定；（1）平均值标准值方法评定（0.21） 是按抗压强度平均值、强度标准值指标评定砖的强度等级。 （2）平均值最小值方法评定（0.21） 是抗压强度平均值、单块最小抗压强度值来评定砖的强度等级。 有关计算公式 抗压强度平均值： f 卡呀强度标准差S：S= 变异系数： =S/f 抗压强度标准值： 试验六：石油沥青试验试验六：石油沥青试验 试验内容试验内容 测定沥青的软化点、针入度和延度。 二、试验目的试验目的 了解石油沥青软化点、针入度和延度的测试方 法及相关仪器的工作原理、性能和使用方法。 试

29、验六：石油沥青试验试验六：石油沥青试验 三、试验过程试验过程 软化点软化点 主要仪器设备：沥青软化点测试仪、可变电炉、石 棉板、筛子、金属皿、温度计等。 试验步骤：主要是将规定质量的钢球放在内盛规定 尺寸金属环的试样盘上，以恒定的加热速度加热此 组件，当试样软到足以使被包在沥青中的钢球下落 达25.4mm时的温度，作为石油沥青的软化点，以温 度（）表示。 试验六：石油沥青试验试验六：石油沥青试验 针入度针入度 主要仪器设备：针入度仪、标准恒温水浴、 温度计、筛子等。 试验步骤：石油沥青的针入度以标准针在一 定的荷重、时间及温度条件下，垂直穿入沥 青试样的深度来表示，单位为1/10mm。如未 另

30、行规定，标准针、针连杆与附加砝码的总 重量为100，温度位25，时间为5s。 试验六：石油沥青试验试验六：石油沥青试验 延度延度 主要仪器设备：延度仪、筛子、金属皿、温 度计、恒温水浴等。 试验步骤：主要是用规定的试件在一定温度 下以一定速度拉伸至断裂时的长度，称为石 油沥青的延度，以cm表示。非特殊情况，试 验温度为25，延度速度为5cm/min。 土 质 学 、岩土力学 实验课件 建筑工程检测与实验中心 试验一试验一 目测法鉴定各种类型土类目测法鉴定各种类型土类 基本原理 自然界中的土具有各种不同的类型，它们之间的差异可相应地 反映在它们的外表特征和内在性质上的差异，如颗粒粗细、结 构构造

31、及某些物理特性（干湿现象，加水后性质的变化等）。 以此做依据，凭借肉眼或放大镜及手指的触觉等，对土进行鉴 定，初步定出土的名称。 仪器设备 1土样标本盒一套； 2放大镜 （110）； 3拨针； 4切土刀； 5切土板； 6厘米纸、直尺； 7玻璃烧杯（容量250或500毫升）； 8小勺； 9塑料盘（或白纸）。 试验一试验一 目测法鉴定各种类型土类目测法鉴定各种类型土类 实验步骤 1典型粒组的观察 1)从标本盒内取出典型粒粗，观察碎石组（或卵石 组）。角砾组（或砾石组），粗砂粒组、中砂粒组、 细砂粒组。建立对上述粒组之感性认识。 直尺测量碎石组（或卵石组）、角砾组（或砾石 组），最长量度作为其直径，

32、并观察颗粒的形状。 2）小勺取25 g砂粒置于毫米方格纸上，用放大镜 观察其粒径（一般毫米方格纸上线条本身宽度约 0.20 mm，空白格约0.80 mm）。按表1-1鉴别各种砂 粒组。 表1-1巨粒组与及粗粒组分类 块石或漂 石 碎石或卵 石 粗砾 粒 细砾 粒 粗 中 细 砾粒 砂粒 巨粒组 粗粒组 （mm） 200 60 40 2 0.5 0.25 0.075 试验一试验一 目测法鉴定各种类型土类目测法鉴定各种类型土类 2卵砾类及砂类土的鉴别： 将土样盒内之土样置于盘中拌匀，取有代表性的 土样，卵砾类土约1020克左右，砂类土约25 g， 放在毫米方格纸上。 2)用拨针将土样中不同大小的颗

33、粒按表1-1分类。 首先将粒径2 mm之土粒拨在一起凭知觉大 致估计粒组在土中所占的重量百分含量（可按粒 组的体积占土样总体积的百分率来估计）。 3)若粒径2 mm土粒的重量百分含量超过50%， 属卵砾类土 ，按表1-2定土名。 表1-2卵砾类土的分类 土的名称 土粒积累百分含量（%） 大于200 mm 大于60mm大于2 mm 漂石土或块 石土 大于50 卵石土或碎 石土 大于50 圆砾土或角 砾土 大于50 注：定土名时，按表中粒径由粗到细，以最先符合者命名。 试验一试验一 目测法鉴定各种类型土类目测法鉴定各种类型土类 若粒径2mm土粒的重量百分含量不超过50%， 而是2550%，则按表1

34、-3定名为砾砂土。 若粒径2mm的重量百分含量小于25%，则继续 将大于0.5 mm的土粒拨出，估计大于0.5 mm土 粒的重量百分含量，若超过50%，定名为粗砂土， 余下的土样不再细分粒粗，若不及50%，则依次 由粗到细顺次拨大于0.25 mm，大于0.1mm，并 估计其重量百分含量，按表1-3粒径有粗到细， 以最先符合者命名。 表1-3砂类土的分类 土的名称 土粒积累百分含量（%） 大于 2mm 大于 0.5mm 大于 0.25mm 大于 0.1mm 砾砂土2550 粗砂土大于50 中砂土大于50 细砂土大于75 粉砂土小于75 试验一试验一 目测法鉴定各种类型土类目测法鉴定各种类型土类

35、3粘性土的鉴定： 目测一般有以下几种试验方法进行鉴定： 1)湿土搓条法：取土若干研成粉末于手掌中，加水数 滴，调成既粘手而又不太粘手的可塑形态，搓揉之， 然后在手掌上搓条，应尽可能搓得细，把搓的最细的 土条放在毫米方格纸上，用放大镜观测其直径，再观 察其他特征鉴定粘性土的类别。 2)摇动试验：将湿土一块，约4050g，放在手掌上压 扁，而后将手左右较快地往返摇动，观察土表面有无 水分，是否发亮或整个土块变稀甚至可以流动，这样 可以间接地了解土的透水性，以此鉴别土类。 3)干强度试验：将风干的土块用手指捏碎、掰断及捻 碎，以用力大小来区分强度，判断粘粒含量多少，鉴 别土类。 试验一试验一 目测法

36、鉴定各种类型土类目测法鉴定各种类型土类 4土样描述内容： 土名及其依据、颜色、矿物成分、胶结程度、 结构构造，有无夹杂物如结核、腐殖质，碳酸 盐等。对卵石类土必须描述其充填的特征。 试验二试验二 颗粒分析试验（筛析法）颗粒分析试验（筛析法） 一、基本原理 天然土是由大小不同的颗粒所组成的，从大到几十厘 米的漂石至小到几微米的胶粒，土颗粒的大小相差悬 殊，同时由于土粒的形状往往是不规则的，因此很难 直接测量土粒的大小，只能用间接的方法来定量地描 述土粒的大小及各种颗粒的相对含量。常用的方法有 两种，对粒径大于 0.075mm 的土粒常用筛分析的方法， 而对小于 0.075mm 的土粒则用沉降分析

37、的方法。 筛析法是利用一套孔径不同的标准筛（图一）来分离 一定量的砂土中与孔径相应的粒组，而后称量、计算 各粒组的相对含量，确定砂土的粒度成分。由于筛孔 径过小时在制造和分离技术上有困难，故此法只使用 于分离粒径大于0.075、小于60mm的粒组。 试验二试验二 颗粒分析试验（筛析法）颗粒分析试验（筛析法） 二、仪器设备 标准筛一套：粗筛，孔径为60、40、20、10、 5、2mm ；细筛(图2-1)，孔径为2、1、0.5、 0.25、0.075mm； 普通天平：感量0.1g，称量500g；感量1 g， 称量5000 g； 其它：瓷钵及橡皮头研棒，毛刷、白纸、直尺 等。 试验二试验二 颗粒分析

38、试验（筛析法）颗粒分析试验（筛析法） 三、操作步骤 1称取风干土样 从松散的或研散的土样中取代表性试样，其数量如下： 最大粒径小于2mm者，取100300g。 最大粒径在210mm之间，取300900g。 最大粒径在1020mm之间，取10002000g。 最大粒径在2040mm之间，取20004000g。 最大粒径4060mm者，取4000 g以上。 试验二试验二 颗粒分析试验（筛析法）颗粒分析试验（筛析法） 用四分法来选取试样，方法如下： 1、将土样拌匀，倒在纸上成圆锥形。然后用直尺以圆 锥顶点为中心，向一定方向旋转，使圆锥成12cm厚的 圆饼状。继而用直尺划两条相互垂直的直线，使土样 分

39、四等份，取走相对的两分，将留下的两分拌匀，重 复上述步骤，直到剩下的土样约等于需要的量为止。 2将土样过2mm筛，称筛上和筛下的试样质量。当筛 下的试样质量小于试样总质量的10%，不作细筛分析； 当筛上的试样质量小于试样总质量的10%，不作粗筛分 析。 试验二试验二 颗粒分析试验（筛析法）颗粒分析试验（筛析法） 3取筛上的试样倒入依次叠好的粗筛中，筛下的试样倒入依次叠 好的细筛中，进行筛析。细筛宜置于振筛机上振筛，振筛时间宜 为1015min。再按由上而下的顺序将各筛取下，在白纸上用手将 筛盘轻扣，摇晃，直到筛净为止。将漏在白纸上的土粒倒入下层 筛盘内，如此顺序，直到最末一层筛盘筛净为止。称各

40、级筛上及 底盘内试样的质量，应准确至0.1g。 4筛后的各级筛上和筛底盘上的试样质量的总和与筛前试样总质 量的差值，不得大于试样总质量的1%，若两者差值小于1，可按 实验过程中误差产生的原因分配给某些粒组，最终，各粒组百分 含量之和应等于100。 注：当粒径小于0.075mm的试样质量大于试样总质量的10%时，应 按密度计法或移液管法测定小于0.075mm的颗粒组成。 试验二试验二 颗粒分析试验（筛析法）颗粒分析试验（筛析法） 四、计算与制图 1、小于某粒组的试样质量占试样总质量的百分比，按下式计算： 式中，X：小于某粒径的试样质量占试样总质量 的百分比（%）； mA：小于某粒径的试验质量（g

41、）； mB：细筛分析时为所取的试样质量（g）,粗筛分析时为试样总质 量（g）； dx：粒径小于2mm的试样占试样总质量的百分比（%）。 2、制图 以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比为纵坐标，颗粒粒径 为橫坐标，在半对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线（也叫粒径级配曲 线）。 x B A d m m X 试验二试验二 颗粒分析试验（筛析法）颗粒分析试验（筛析法） 3、不均匀系数 式中，Cu：不均匀系数 d60：限制粒径，颗粒大小分布曲线上的某粒径，小于该 粒径的土粒质含量占总质量的60%； d10：有效粒径，颗粒大小分布曲线上的某粒径，小于该 粒径的土粒质含量占总质量的10%。 4、曲率系数

42、式中，Cc：曲率系数； d30：颗粒大小分布曲线上的某粒径，小于该粒径的土粒质含 量占总质量的30%。 1060 /ddCu )/( 6010 2 30 dddCc 试验二试验二 颗粒分析试验（筛析法）颗粒分析试验（筛析法） 五、注意事项 1在进行筛析过程中，尤其是将试样由一器 皿倒入另一器皿时，要避免或尽量减少微小颗 粒的飞扬。 2过筛后，要检查筛孔中是否夹有颗粒，若 夹有颗粒时应将颗粒轻刷下，放入该筛盘上的 土样中。 3将留在各筛盘上的土粒称量，准确到0.1g， 并测量试样中最大颗粒直径。若2mm的颗粒超 过全重50，则应再进行粗筛。 试验三试验三 土粒比重试验（比重瓶法）土粒比重试验（比

43、重瓶法） 一、基本原理 土粒比重是指土粒在105110温度下烘至恒量时的质量与 同体积4时纯水质量的比值，无量纲。也有用“土粒密度” 这一概念，指土的固体部分的单位体积质量。两者在数量上 相等。土的固体部分的质量ms用精密天平测得。土粒体积一 般用测量排出与土粒同体积之液体的体积的方法测得，通常 用比重瓶法测定土粒体积。此法实用于粒径小于5mm的颗粒 土。 在用比重瓶法测定固体体积时，必须注意所排除的液体体积 确能代表固体颗粒的真实体积。土中含有气体，实验时必须 把它排尽，否则会影响测试精度。一般可用煮沸法或抽气法 排除土内气体。所用的液体一般为纯水。砂土宜用真空排气 法，对含有大量的可溶盐类

44、，有机质，亲水性胶体的土必须 用中性液体，如煤油，汽油，甲苯和二甲苯代替纯水，此时 必须用抽气法排气，真空表读数宜接近当地一个大气压值， 抽气时间不得少于1小时。 试验三试验三 土粒比重试验（比重瓶法）土粒比重试验（比重瓶法） 二、仪器设备 图3-1 比重瓶a毛细式；b长颈式比重瓶：容量 100ml或50ml，分长颈和短颈两种，短颈也叫毛 细式比重瓶； 分析天平：称量200g，感量0.001g； 砂浴（或可调电加热器）：应能调节温度； 恒温水槽：准确度应为1； 温度计：测温范围050，精确至0.5； 其它：纯水、小漏斗、磁钵及研棒等。 试验三试验三 土粒比重试验（比重瓶法）土粒比重试验（比重瓶

45、法） 三、操作步骤 1比重瓶校准 1）将比重瓶洗净，烘干，置于干燥器内，冷却后称量， 准确至0.001 g； 2）将煮沸经冷却的纯水注入比重瓶。对长颈比重瓶注 水至刻度处，对短颈比重瓶应注满纯水，塞紧瓶塞，多 余水自瓶塞毛细管中溢出，将比重瓶放入恒温水槽内至 瓶内水温稳定。取出比重瓶，擦干外壁，称瓶、水总质 量，准确至0.001 g，测定恒温水槽内水温，准确至 0.5。 图3-2 温度和瓶、水质量关系曲线3）调节数个恒温 水槽内的温度，温度差宜为5，测定不同温度下的瓶 水总质量。每个温度下均应进行两次平行测定，两次测 定的差值不得大于0.002 g，取两次测值的平均值，绘 制温度和瓶、水(t-

46、mbw)的关系曲线。 试验三试验三 土粒比重试验（比重瓶法）土粒比重试验（比重瓶法） 2土样制备：取有代表性的风干土样约100g，充分研散， 并全部过2mm的筛。将过筛干土及洗净的比重瓶在 105110下烘干，然后放入干燥器中冷却至室温。 3称烘干试样15g（当用50ml的比重瓶时，称烘干试样10 g）装入比重瓶，称试样和瓶的总质量，准确至0.001 g。 装土时可用漏斗细心倒入比重瓶内，并将漏斗上的土刷净 入瓶，勿使土粒飞扬或遗失。 4向比重瓶内注入半瓶纯水，摆动比重瓶，使土粒松散。 然后将比重瓶放在砂浴上煮沸。煮沸时要避免瓶内悬液溅 出。煮沸时间从沸腾起算粘土及粉土不少于1小时。 试验三试

47、验三 土粒比重试验（比重瓶法）土粒比重试验（比重瓶法） 5将煮沸过的纯水或已抽气的中性液体注入装有 试样悬液的比重瓶。当用长颈比重瓶时注纯水至 刻度处；当用短颈比重瓶时应将纯水注满，塞紧 瓶塞，多余的水分自瓶塞毛细管中溢出。然后放 比重瓶于恒温水槽待瓶内悬液温度稳定后，测记 其温度，并准确至0.5。 6从t-mbw关系曲线中查得各试验温度下的瓶、 水总质量。 7平行测定 本实验须进行两次测定，取其结果的平均值，其 平行差值不得大于0.02g/cm。 试验三试验三 土粒比重试验（比重瓶法）土粒比重试验（比重瓶法） 四、计算土粒比重 按下式计算土粒比重，准确至0.01。 式中：Gs土粒比 重 mb

48、w瓶、水总质量（g） mbws瓶、水、试样的 总质量（g） GiTt时纯水或中性 液体的比重， iT bwsdbw d G mmm m Gs 试验三试验三 土粒比重试验（比重瓶法）土粒比重试验（比重瓶法） 五、注意事项 1煮沸排气时，必须防止悬液溅出瓶外，火 力要小，并防止煮干；必须将土中气体排尽， 否则影响试验成果。 2必须使瓶中悬液与纯水的温度一致。 试验四 土的含水率试验 原理 土的含水率是土在温度100105下烘到恒 重时所失去的水分质量与达到恒重后干土质 量的比值，以百分数表示。土烘干前后的质 量差即土中失去的水重，水重除以干土重即 可求得土的含水率。 使土样干燥的方法常有烘干法，酒

49、精燃烧法 与砂土炒干法，本试验采用烘干法，试验方 法适用于粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。 试验四 土的含水率试验 仪器设备 烘箱：保持温度100105的自动控制电热 恒温烘箱，还可采用沸水烘箱和红外线烘箱。 天平：称量200g，感量0.01g 干燥器：常用附有无水氯化钙干燥剂的玻璃 干燥缸。 其他：铝盒（或玻璃称量瓶）、切土刀、玻 璃板、盛土容器等。 试验四 土的含水率试验 操作步骤 称量铝盒，精确至0.01 g，记为m盒； 从原状或扰动土样中，选取具有代表性的试样15 30 g（约半铝盒，砂土应多取些），放在铝盒中， 注意抹去盒外周围的土，立即盖好盒盖，称量铝盒 与湿土总质量m1，精确至0

50、.01 g。 打开盒盖，放入烘箱，在105110的恒温下烘至 恒量。烘干时间对粘性土、粉土不得少于8h，对砂 土不得少于6h，对含有机质超过干土质量5%的土， 应将温度控制在6570的恒温下烘干。 将称量盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥容器 内冷却至室温（由试验室负责），冷却后取出，立 即盖好并称量盒加干土质量m，精确至0.01 g 试验四 土的含水率试验 计算含水率 按下式计算，精确至0.1。 式中，md：干土质量 （g）， md= m2- m盒； m0：湿土质量（g），m0= m1- m盒 注：本试验必须对两个试样进行平行测定，测 定的差值：当含水率小于40时为1；当含 水率等于、大于4

51、0时为2；对层状和网状 构造冻土不大于3。取两个测值的平均值， 以百分数表示。 100) 1( 0 0 d m m w 试验四 土的含水率试验 注意事项 1打开土样后，应立即取样称量湿土重， 以免水分蒸发。 2土样必须按要求烘至恒重，否则影响测 试精度 3试样烘干后应冷却后称量，防止热土吸 收空气中的水分，并避免天平受热不均影响 称量精度 试验五试验五 测定土的液限和塑限测定土的液限和塑限 （锥式仪法和搓条法）（锥式仪法和搓条法） 一、基本原理 在界限含水率中，意义最大的是从粘流 状态到粘塑状态的液限（Wl）和从塑态过度到 半固态的塑限（WP）。土的塑性指数是液限与 塑限之差（I=W-W），是

52、表示土的塑性强弱的指 标。 试验五试验五 测定土的液限和塑限测定土的液限和塑限 从理论上讲，液限时，土出现一定的流动阻力，即有 最小可量度的抗剪强度。国内外测定液限的方法使用 两种不同仪器，即瓦氏锥式仪和卡式蝶式仪。前者是 前苏联A.M.瓦西里耶夫研制的。他经多次试验认为， 锥角30重0.76N的圆锥体，沉入土体的深度为10mm时 的含水率就是限液。后者是美国卡萨格兰德专门研制 的半圆形铜碟。试验时，将土膏平铺碟中，用刀划分 成两半，以每秒2次的速度将碟由10mm的高度落下。当 下落击数为25次时原来被划分成两半的土在碟底的合 拢长度恰好达13mm时的含水率就是液限。通过计算， 对同一种土，用

53、锥式仪测得液限土的抗剪强度为 8.4kpa，用碟式仪测得液限土的抗剪强度为2.7kpa， 国内外学者多数认为，碟式仪测定液限土的抗剪强度 值符合基本物理意义，但其手续较繁琐，强度带有扰 动的性质，测试简易，适当改进可推广运用。 试验五试验五 测定土的液限和塑限测定土的液限和塑限 研究表明：瓦氏圆锥仪下沉17mm时的含水率， 大致相当于用卡氏碟式仪测得的液限，可以等 效碟式仪液限。因此，在使用液限时，应标明 是用何种仪器测得的。目前，我国测得的液限 有三种：锥式仪液限（下沉10mm）；锥式 仪液限（下沉17mm）等效碟式仪液限；碟式 仪液限。我国一直广泛使用10mm锥式液限仪， 积累了大量资料，

54、没有特别说明的液限均属于 此种液限。本方法适用于粒径小于0.5mm以及有 机质含量不大于试样总质量的5%的土。 试验五试验五 测定土的液限和塑限测定土的液限和塑限 土的塑态与固态间的界限含水率称土的塑限。 塑限的测定依据主要是根据处于塑态时可塑成 任意形状而不产生裂纹；处于固态时则很难搓 成任意形状，若勉强为之，则土面发生裂纹或 断折等现象。以两种物理状态为特征确定塑态 和固态的界限。也就是说，当土被搓成3mm粗细 的土条且表面恰好开始出现裂纹时的含水率， 即为塑限。搓条法测塑限适用于粒径小于0.5mm 的土。 此外，我国还采用圆锥式液限联合测定仪测定 液限和塑限。 试验五试验五 测定土的液限

55、和塑限测定土的液限和塑限 二、锥式液限仪测液限 （一）仪器设备 1铝盒、调土杯及调土刀； 2锥式液限仪： 3天平：称量200 g，感量为0.01g； 4筛：孔径为0.5mm； 5研钵和橡皮头研棒； 6烘箱； 7干燥器。 测定土的液限和塑限测定土的液限和塑限 （二）、操作步骤 1制备土样 取天然含水率土样50g捏碎过筛；若天然土样已风干， 则取样80g研碎，并过0.5mm筛；加蒸馏水调成糊状， 盖上湿布置保湿器内12h以上，使水分均匀分布。 装土样于调土杯中 将备好的土样再仔细拌匀一次，然后分层装入试杯中； 用手掌轻拍试杯，使杯中空气逸出；待土样填满后， 用调试刀抹平土面，使之与杯缘齐平。 测定

56、土的液限和塑限测定土的液限和塑限 3放锥 1）在平衡锥尖部分涂上一薄层凡士林，以拇指和食指 执锥柄，使锥尖与试样面接触，并保持锥体垂直，轻 轻松开手指，使锥体在其自重作用下沉入土中；注意， 放锥时要平稳，避免产生冲击力。 放锥15秒后，观察锥体沉入土中的深度，以土样表面 与锥接触处为准；若恰为10mm（锥上刻有标志），则 认为这时的含水率就为液限。若锥体入土深度大于或 小于10mm时，表示试样含水率大于或小于液限；此时， 应挖去沾有凡士林的土，取出全部试样放在调试杯中， 使水分蒸发或加蒸馏水重新调匀，直至锥体下沉深度 恰为10mm时为止。 有些圆锥还刻有17mm的标志，若锥体下沉深度为17mm

57、， 此时的含水率即为17mm液限，等效碟式液限。 测定土的液限和塑限测定土的液限和塑限 4测液限含水率 将所测得的合格试样，挖去沾有凡士林的 部分，取锥体附近试样少许（约1520g）放入 铝盒中测定其含水率，此含水率即为液限。 5平行测定 本试验须做两次平行测定，计算准确到 0.1%，取其结果的算术平均值；两次试验的平 行差值不得大于2%。 测定土的液限和塑限测定土的液限和塑限 （三）、注意事项 1若调制的土样含水率过大，只许在空气中 晾干或用吹风机吹干，也可用调土刀搅拌或用 手搓捏散发水量，却不能加干土或用电炉烘烤。 放锥时要平稳，避免产生冲击力。 从调试杯中取出土样时，必须将沾有凡士林的

58、土弃掉，方能重新调制或者取样测含水率。 三、搓条法测塑限 （一）仪器设备 1铝盒、调土刀、调土杯、滴瓶； 2研钵及橡皮头研棒； 3天平：感量0.01g； 4烘箱、干燥器、电热吹风器； 5筛：孔径为0.5mm； 6毛玻璃板：约300mm200mm。 搓条法测塑限 1.制备土样 取0.5 mm筛下的代表性试样100 g，放在盛土皿中加纯 水拌匀，湿润过夜。 2.搓条 将制备好的试样取一小块试样在手中搓捏不沾手，捏 扁，当出现裂缝时，表示其含水率接近塑限。 取接近塑限含水率的试样810 g，用手指捏成椭球形， 放在毛玻璃上，用手掌轻轻搓滚；手掌用力要均匀， 不得使土条在毛玻璃板上无力滚动，土条长度不

59、能超 过手掌宽度，土条不能出现空心现象。 搓条法测塑限 3当土条被搓至直径为3mm，且产生裂纹 并开始断裂时，此时的含水率达到塑限含 水率。若土条直径搓成3mm时不产生裂缝或 土条直径大于3 mm开始断裂，表示其含水 率高于塑限或低于塑限，应重新取样试验， 直至达到标准为止。每搓好一条合格的土 条后，应立即将它放在铝盒里，盖上盒盖， 避免水分蒸发，直到土条重达35 g为止。 搓条法测塑限 4、测塑限含水量 将放在铝盒中的土条称出湿土重，烘干后再 称干土的质量，计算含水量。 5、平行测定 本试验须做两次平行测定，取其结果的算术 平均值，计算准确至0.1%；两次结果的差值， 粘土、粉质粘土不得大于

60、2%；粉土不得大于 1%。 搓条法测塑限 注意事项 搓滚土条时，必须用力均匀，以手掌轻压， 不得作无压滚动；应防止土条产生中空现象， 搓滚前土团必须经过充分的揉捏。 土条须在数处同时产生裂纹始达塑限；如仅 有一条裂纹，可能是用力不均所致，产生的 裂纹必须呈螺纹状。 试验六 测定土的密度（环刀法） 基本原理 土的密度是指土的单位体积的质量。用天然 状态原状土样测得的密度称天然密度。一般 常用环刀法。环刀法是用已知质量和容积的 环刀，切取土样，使土样的体积与环刀的容 积一致，称量后，减去环刀质量得到土的质 量，然后由土的质量与体积计算求得土的密 度。本试验方法适用于细粒土。 试验六 测定土的密度（