胶凝材料实验指导书

PAGE0西安科技大学教学用书胶凝材料实验指导书《胶凝材料》实验计划编号实验名称实验类型学时每组人数地点1水泥标准稠度和凝结时间测定综合性23-412-1092水泥胶砂流动度测定验证性13-412-1093水泥胶砂成型及强度测定综合性23-412-1094建筑石膏胶凝性能综合实验综合性23-412-1095混凝土坍落度测定验证性13-412-1096混凝土成型及强度测定综合性23-412-109总计10《胶凝材料》实验大纲本课程是无机非金属材料工程专业的专业课必修课，教学大纲要求总学时42学时，其中理论学时32学时，实验学时10学时，实验6个。本实验的目的和任务是：验证所学过的胶凝材料有关理论，巩固和加深对理论的认识及理解。理解实验原理，熟悉实验装置和操作步骤，掌握胶凝材料的基本实验技能。通过对实验数据的分析和整理，并将实验结果和所学的理论相结合，提高学生分析问题和解决问题的能力。培养学生严谨细致的工作作风和实践动手能力。无机非金属材料工程专业《胶凝材料》实验学时分配序号实验内容计划学时教学大纲要求（必开或选开）1水泥标准稠度和凝结时间测定2必开2水泥胶砂流动度测定1必开3水泥胶砂成型强度测定2必开4建筑石膏胶凝性能综合实验2必开5混凝土坍落度测定1必开6混凝土成型及强度测定2必开合计10按照1:2.5；1:3的胶砂比，0.4；0.45；0.5的水灰比配制砂浆。测试不同配比的砂浆的流动度（扩散距离）。对比新标准砂和普通砂同样配比的砂浆的流动度。对比不同掺量工业废渣的水泥的胶砂流动度。实验要求：水泥样品要充分干燥。普通砂要求水洗和烘干，提前分级。砂浆流动度测定要操作麻利，装模和压捣等制样工作不能超过2分钟。主要仪器设备：1.标准筛。2.水泥胶砂流动测定仪。3.天平（精确到0.1g）。4.水泥胶砂搅拌机。5.试模。6.烘箱。7.直尺。实验三水泥胶砂成型及强度的测定水泥强度是指水泥胶砂试体在单位面积上所能承受的外力，它是水泥最重要的性能指标。水泥又是混凝土重要的胶结材料，故水泥强度也是水泥胶结力的体现，是混凝土强度的主要来源。本实验依据GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》检验方法，进行水泥胶砂强度测定。一、实验目的掌握水泥胶砂成型、养护以及抗折、抗压强度的测定方法，以确定水泥的标号。分析影响水泥胶砂强度的各种因素。二、测试方法1.砂浆搅拌和试体成型（1）成型室温度必须符合标准要求。成型前将试模擦净，模板与底座接触面处涂黄干油，内壁均匀涂一薄层机油。紧密装配。（2）每成型三条试体：按灰砂比为1：3.0，即450±2g水泥，1350±5g标准砂;水灰比为0.5，即225±1ml水。称量天平精度为±(3)将称量和的水泥加入搅拌锅内，把搅拌锅放在固定架上，上升至固定位置。然后立即开动机器，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀的将砂子加入，在搅拌过程中俆俆将量好的水加入锅内。把机器转至高速再搅拌30s。停拌90s，在第一个15s内用一胶皮刮具将叶片上及锅壁上的胶砂刮入锅内。再高速下继续搅拌60s。(4)将空试模和模套固定在振实台上，用适当的勺子直接从搅拌锅里将一半胶砂装入试模，开动振动台，振动60s停车。然后再将另一半胶砂装入试模，再开启振动台，振动60s，振动完毕，取下试模，用刮平刀刮去高出试模的胶砂并抹平。接着在试块上用毛笔编号或用纸条编号。2.试件养护(1)将编好后的试件放入养护箱内养护，经24h后脱模，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)将做好标记的试件立即水平或竖直放在20±1℃水中养护。试件之间应有一定的间隙，养护期间试件的间隔或试件上表面的水深不得小于53.强度试验(1)各龄期试件破型时间——24h±15min——48h±30min——3d±45min——7d±2h——28d±8h(2)抗折强度测定试验前从水中取出试件用湿布盖上,试验时擦去试件表面水分与砂粒，放入夹具内，应使侧面与圆柱接触。抗折试验机加荷速率为50N/s±10N/s，直至折断。抗折强度计算式为：式中：Rf——抗压强度，MPa；Ff——折断时施加于棱柱体中部的载荷，N；L——支撑圆柱之间的距离，mm；b——正方形截面之间的边长，mm。(3)抗压强度测定将折断的棱柱体的侧面放入抗压夹具内，在整个加荷过程中以2400N/s±200N/s的速率均匀的加荷直至破坏。抗压强度计算式为：式中：Rc——抗压强度，MPa；Fc——破坏时的最大载荷，N；A——受压部分面积，mm2。抗折强度和抗压强度的测定结果精确到0.1MPa。三、实验仪器水泥胶砂搅拌机：质量必须符合JC/T681《行星式水泥胶砂搅拌机》的规定。水泥胶砂振动台：质量必须符合JC/T723《胶砂振动台》的规定。试模及下料漏斗：试模应符合JC/T726《水泥胶砂试模》的规定。采用40mm*40mm*电动抗折试验机和抗折夹具：抗折试验机一般由双杠杆式电动抗折仪，也可以用性能符合JC/T724要求的其他试验机。抗折夹具应符合JC/T724《电动抗折试验机》中的规定。抗压试验机和抗压夹具：抗压试验机以20--30吨为宜，误差不得超过±2.0%。抗压夹具质量应符合JC/T683水泥抗压夹具的要求。刮平刀。普通天平（精确到0.1g）。实验四建筑石膏胶凝性能测定一、实验目的：了解建筑石膏和高强石膏的粉体性质，分别测定其细度、标准稠度、凝结时间和强度。理解两种石膏的水化原理，比较其物理性质。二、实验内容：测试石膏粉体的细度。测试石膏的标准稠度。（建筑石膏60%左右；高强石膏45%左右）测试石膏的凝结时间（按照标准稠度加水量）。（建筑石膏初凝时间不小于3min，终凝时间不超过30min）成型石膏标准试块，在实验室硬化一定时间后（1.5h脱模），2h测定抗折和抗压强度。三、实验要求：1、石膏样品要充分干燥。2、筛分过程保证全部分级彻底。3、石膏凝结时间测定要操作麻利，避免错过初凝时间。四、测试方法：1、建筑石膏稠度测定①将估计为标准稠度用水量的水倒入搅拌锅中。②称取预先通过2mm方孔筛的石膏试样300±1g，将其在5s内均匀地倒入水中，接着用拌和棒搅拌30s，得到均匀的石膏浆，迅速注入稠度仪筒体，用刮刀将多余的料浆刮去，使其与筒体上表面相平。③从试样与水接触时起，至总时间为50s时，以15cm/s左右的速度将稠度筒垂直提起，并迅速移离试饼上方。测定试饼垂直方向上的两个直径值，并以其平均值作为该试饼直径。④料浆扩展直径等于180±5mm时的加水量与试样的重量比(以百分数表示，精确至1％)，即为试样的标准稠度用水量。测试数据需复验一遍。建筑石膏凝结时间的测定①先检查仪器金属杆是否能自由滑动，随后将圆模放在玻璃板上，调整仪器使试针接触玻璃时，指针对准标尺零点。②按试样标准稠度用水量量取水。③称取通过2mm方孔筛的试样200±1g，在5s内径均匀地撒入水中，接着搅拌30s。④将搅拌均匀的料浆倒入放置于玻璃上的圆模中。圆模须预先擦干净并涂上矿物油。⑤将玻璃板的一边抬高约10mm，上下振动五次以排除料浆中的空气。然后用刮刀将多余的料浆刮去。把装满料浆的圆模连同玻璃底板迅速移至仪器的针下，使针尖与料浆的表面相接触，针尖离圆模的边应大于10mm。拧紧螺丝，然后突然放松，试针自由插入料浆中，针和杆的升落每隔30s重复一次，每次都应改变插入点。试针应擦净、校直。⑥记录凝结騋时间：从试样与水接触时起，至试针第一次碰不到玻璃底板时所经过的时间，为试样的初凝时间。从试样与水接触时起，至试针插入料浆的深度不大于1mm时所经过的时间，为试样的终凝时间。3、建筑石膏强度测定①按试样的标准稠度用水量量水，随即倒入搅拌锅中。②称取通过2mm方孔筛的试样1000±1g。将称好的试样在30s内均匀地撒入搅拌锅中，静置1min，用拌和棒在30s内搅拌30次后，再以3转/分搅拌至稠化。③用料勺将料浆灌入涂有润滑油的试模内。料浆充满试模后，将模子的一端用手抬起约10mm，然后使其突然落下。如此反复振动五次，以排除料浆中的气泡。用刮平刀刮去溢浆，静置并编号，待1.5h后拆模。2小时后将其取出进行强度测定。测定方法同水泥胶砂强度测定方法。五、主要仪器设备：1.标准筛（0.2mm）。2.水泥标准稠度和凝结时间测定仪。3.天平（精确到0.1g）。5.40*40*160mm标准模具。6.电动抗折试验机。8.水泥压力试验机。9.烘箱。实验五混凝土坍落度测定一、实验目的：了解新拌混凝土的工作性能，即和易性（塑性或流动性），了解实验仪器原理，理解坍落度的概念，掌握混凝土坍落度的测定方法。二、实验内容：1.混凝土配比确定：按照水泥：砂：石为1:（2-2.5）:（4-5）的比例，水灰比为0.50；0.55；0.60的比例配制混凝土。2.对比相同粒度级别的碎石和卵石对新拌混凝土的流动度性影响。3.适当掺加减水剂对比对基准混凝土坍落度的影响。4.测定混凝土拌和物的坍落度，判定其和易性。三、实验要求：1.水泥样品要充分干燥。2.砂子、碎石或卵石要求水洗和烘干，提前分级。3.混凝土坍落度测定要操作麻利，从装样和测定结束不超过10分钟。4.如果混凝土拌和物坍落度小于10mm，宜改用维勃稠度仪测定。四、主要仪器设备：1.标准沙石筛。2.坍落度筒。3.天平（精确到0.1g）。4.混凝土搅拌机。5.烘箱。6.捣棒。实验六混凝土成型及强度的测定一、实验目的1.掌握混凝土成型方法和混凝土养护方法。2.掌握混凝土抗压强度的测定方法，以确定混凝土的等级。3.分析影响混凝土抗压强度的各种因素。二、实验内容1.试体成型（1）成型室温度必须符合标准要求。成型前将试模擦净，模板与底座接触面处涂黄干油，内壁均匀涂一薄层机油。紧密装配。（2）按照混凝土坍落度测定实验的配比拌和混凝土。(3)将空试模固定在振动台上，用适当的铲子直接将拌和均匀的混凝土分两层装入试模，开动振动台，振动180±5s停车。振动完毕，用刮平刀刮去高出试模的混合物并抹平。接着在试模上做标记或用纸条编上试件编号。试件三个为一组。2.试件养护将编好后的试件放入养护箱内养护，经24h后脱模，然后放入养护室或标准养护箱内养护，到预定龄期后，取出在实验室风干后待测。3.抗压强度测定将混凝土立方试体的侧