土木工程材料试验指导书

1、土木工程材料实验说明(土方工程)土木工程与建筑学院土木工程材料实验室目录实验1。材料基本物理性质实验.3实验2，集料实验.6实验3，水泥混凝土实验.11实验4。钢筋实验.20实验5，沥青实验.25土木工程材料实验指南一、基本任务：土木工程材料实验是土木工程材料班的实践教学环节，其基本任务是：1.通过实验，学生熟悉了主要土木工程材料的标准、规范和技术要求，进一步了解了具体材料的性能，巩固和丰富了理论知识；2.使学生掌握常规材料的基本实验方法、手段和操作技能，学会正确使用各种仪器和实验设备，具备独立验证常用土木工程材料质量的能力；3.开展科学研究基础训练，掌握处理实验数据的科学方法，培养学生运用所

2、学理论进行科学研究、分析问题、解决问题的能力，树立实事求是的科学态度和严谨的工作作风；4、通过理论与实践的结合，巩固和加深对所学基本原理的理解，并在某些方面丰富和提高。培养学生的工程实践能力和创新能力。二、基本要求：为了实现上述学习目标，学生必须：1、做好实验前的预习工作，明确实验目的、基本原理和操作要点，并对实验中使用的仪器和材料有基本了解。2.在整个实验过程中，要建立严格的科学工作秩序，严格遵守实验操作规程，观察实验现象，并做好详细的实验记录。3.分析实验结果并做实验报告。4.为了改进设计、研究和综合等实验，要求学生根据实验教学的要求精心设计实验，并通过实验研究得出结论，找出规律。三、注意

3、事项：在土木工程材料实验中，应注意三个技术问题：1、抽样技术，即要求样本具有代表性；2.测试技术，包括仪器的选择、试件的制备、测试条件和方法；3.实验数据的排序方法。材料和实验数据的质量指标具有条件性和相对性，与取样、测试和数据处理密切相关。当其中任何一个发生变化时，实验结果也会随之变化。因此，在检测材料质量和分级标签时，上述三个方面必须按照国家规定的标准方法或通用方法进行。否则，不能根据相关规定对材料质量进行评估或相互比较。四.笔记的准备：1.本教学是根据新课程教学大纲和实验教学大纲的要求选择的。它是根据现行国家(或行业)标准或其他规范和数据编制的，不包括所有的土建材料。2、由于科学技术水平

4、和生产条件的不断发展，今后遇到本书范围以外的实验时，可以参考相关指导文件，并注意各种土木工程材料标准和实验方法的修订趋势，以便做出相应的修改。实验1:材料的基本物理性质一、实验的意义和目的在土木工程的各种建筑中，材料受到各种物理、化学和机械因素的影响。因此，对土木工程材料性能的要求是严格的和多方面的。关于材料的基本性质有许多实验项目，如密度、表观密度、孔隙率和吸水率等。对于不同的材料和不同的用途，测试项目和m本实验以石材为例，介绍了几种常见的材料物理性能实验方法。其基本特性包括密度、表观密度、孔隙率和吸水率。石料密度是指石料的矿物单位体积质量(不包括开放和封闭孔隙体积)。表观密度是指干燥状态下

5、每单位体积的固体物质的质量，包括孔隙。不规则石材的总体积密度可用静水称重法或封蜡法测量，对于几何形状规则的样品，体积密度可用体积积法测量。孔隙率是指孔隙体积占材料体积的比例。吸水性是指材料与水接触时吸收水分的特性。当材料被水饱和时，其含水量被称为吸水性。三.实验设备和仪器李比重瓶、烘箱、干燥器、天平、恒温水槽、游标卡尺等。四.实验方法和步骤密度实验(李比重瓶法)1.经粉碎、研磨、过筛后，将石料样品放入烘箱中，在1005下烘干至恒重。干燥后的粉末储存在干燥器中，冷却至室温后使用。2.将煤油或其他不能与样品反应的液体注入Lee烧瓶，直至其高于颈部下部的零刻度线，并将Lee烧瓶置于温度为(t1)(水

6、温必须控制在Lee烧瓶校准时的温度)的恒温水槽中，使刻度部分浸入水中并保持恒温0.5小时。记下李瓶子的第一个读数(精确到0.05毫升，下同)。3.从恒温水槽中取出李的瓶子，用滤纸小心地擦去李瓶子上没有煤油的部分，初始读数高于零。4.取约100克样品，用灵敏度为0.001克(下同)的天平准确称量瓷盘和样品的总质量m1。用牛角勺通过漏斗小心地将样品送入李的瓶中(不能大量倾倒，因为这样会阻碍李瓶中的空气排出，或在喉部形成气泡，防止粉末继续下落)，使液面上升到20毫升刻度(或略高于20毫升刻度)，注意不要使石粉粘附在液面以上的瓶颈内壁上。摇动李的瓶子排出空气，直到液体不再起泡。然后将它放入恒温水箱中，

7、在相同温度下保持0.5小时，并记录李氏瓶的第二次读数V2。5.准确称量瓷盘加上剩余样品的总质量m2。6.石料样品的密度应按以下公式计算(精确至0.01克/立方厘米):(g/cm3)其中：t石料密度，g/cm3；M1实验前样品加瓷盘的总质量，g；M2实验后剩余样品加瓷盘的总质量，g；李瓶初读，毫升(cm3)；李瓶二读，毫升(cm3)。7.将两个实验结果的算术平均值作为测量值。如果两个实验结果之间的差异大于0.02克/立方厘米，应重新取样。(2)表观密度(体积密度)实验(乘积法)(1)将石材加工成三个几何形状规则的试件，放入烘箱中，在(1005)下烘干至恒重。用游标卡尺测量其尺寸(精确到0.01厘

8、米)，并计算其体积V0(cm3)。然后用天平称其质量m(精确到0.01克)。根据以下公式计算表观密度：(g/cm3)(2)在计算试件体积时，如果试件是立方体或长方体，则应分别在上、中、下三个位置测量每边，并取平均值，然后按下式计算体积：(cm3)其中a、b和c是样品的长度、宽度和高度。(3)在计算试件体积时，如果试件为圆柱体，在圆柱体上下平行段和试件腰部两个相互垂直的方向上测量其直径，计算六次测量的平均直径d，然后在两个相互垂直的直径与圆周相交的四个点上测量其高度，计算四次测量的平均值h，最后通过以下公式计算其体积：(cm3)(4)组织均匀的石料的体积密度应不大于10%t石料的体积密度，g/c

9、m3；(4)吸水实验(1)将石材试样加工成直径为50毫米、高度为50毫米的圆柱体或边长为50毫米的立方体试样；如果使用不规则试件，边长不应小于40 60毫米，每组至少3个试件。如果石材结构不均匀，每组不少于5个试件。用刷子清洗试件并编号。(2)将试样放入烘箱中，在(1005)下干燥至恒重。在干燥器中冷却至室温后，用天平称量其质量m1(g)，精确至0.01g(如下)。(3)将试件放入盛水的容器中，并在容器底部放置一些垫条，如玻璃管或玻璃棒，以防止试件底部粘在盆底，使水可以自由进入。(4)加水至样品高度的1/4；之后，每2小时向1/2和3/4的高度加水。6小时后，加水至高出试样顶面20毫米以上，让

10、其自由吸水48小时。通过一个接一个地加水，样品孔隙中的空气可以逐渐逸出。(5)取出试样，用湿纱布擦去表面水分，立即称量其质量m2(g)。(6)根据以下公式计算石材吸水率(精确到0.01%):其中：Wx石材吸水率，%；M1干燥至恒重时试样的质量，g；M2吸水至恒重时样品的质量，g；(7)将三个试样的实验结果的平均值作为均匀组织试样的测量值；如果组织不均匀，取五个标本实验结果的平均值作为测量值。V.实验结果的分析与讨论(一)实验结果是否符合要求？(2)石料的细度对密度的测量结果有影响吗？为什么？第六，选择思考问题根据实验中孔隙率和体积吸水率的实验结果，分析了该材料的孔结构。实验2:聚合实验一、实验

11、的意义和目的通过实验，学生可以掌握测量混凝土骨料技术的方法，熟悉相关规范，并根据实验数据判断混凝土能否用其配制以及配制后混凝土的技术经济效果；获取制备混凝土所需的骨料实验数据。二、实验原理砂的颗粒级配表示砂粒大小的搭配。砂层厚度是指不同粒径砂粒的总厚度，通常分为粗纱、中砂和细纱。配制混凝土时，应同时考虑这两个因素(砂的粒度分布和砂的厚度)。控制砂的粒度分布和厚度具有重要的技术和经济意义，是评价砂质量的重要指标。级配面积用于表示砂的颗粒级配，细度模数用于表示砂的厚度。砂的近似密度、体积密度和含水量不仅是基本性能指标，也是配制混凝土所需的重要指标。三.实验设备和仪器实验筛、托盘天平、烘箱、容量瓶、

12、台秤、天平、摇床等。四.实验方法和步骤(a)取样方法和数量细骨料取样应分批进行，每批总量不得超过400m3或600t。材料堆取样时，取样部位应均匀分布。取样前，应去除取样部分的表层，然后从每个部分抽取8个数量大致相等的样品，形成一组样品。每个实验的每组样品应不低于表1中规定的最小取样量。表1样品的最小取样量汇总类别项目细骨料(g)粗骨料(千克)骨料的最大粒径(毫米)10.016.020.025.031.540.063.080.0筛析44001015203030406080在实验过程中，每次实验所需的量应根据四分法减少。步骤如下：将各组样品在自然状态下均匀混合在平板上，堆成约2厘米厚的圆饼，在饼

13、上画两条垂直线，将饼分成大致相等的四份，取对角线的两部分1.用于筛分分析的样品应筛选出大于10毫米的颗粒，并应记录筛余百分比。如果样品的泥浆含量超过5%，应先用水清洗。然后，将样品混合均匀，分成两份，每份不少于550克，在1055下干燥至恒重，冷却至室温备用。2.准确称取500克干燥后的样品，将其放在按筛孔大小排列的筛网组的顶部筛网上，将该组筛网装入筛选机中，摇动筛网约10分钟(不摇动筛选机，可以用手摇动)。然后，取下一套筛网，按照孔径大小的顺序，在干净的浅盘上逐个进行手动筛分，直到每分钟的筛网产量不超过总样品量的0.1%。通过的颗粒被合并到下一个筛子中，并一起筛选。按照这个顺序，直到所有屏幕

14、都完成。3.每个筛子上样品的筛余不得超过以下公式的数量：在质量仲裁中，在生产控制检查期间，其中：磁筛余量，克筛孔尺寸，毫米筛面积，平方毫米4.称量每个筛子剩余样品的质量，精确度为1克。与筛余物前的样品总质量相比，留在底盘中的样品总质量与留在筛余物中的样品质量之差不得超过1%。否则，筛余样品应分成两部分重新筛选，筛余之和作为该筛的筛余。5.计算实验结果6.用筛余物的百分比除以样品总质量的百分比(精确到0.1%)。7.累计筛余百分比该筛上的部分筛余百分比和大于该筛的每个筛上的部分筛余百分比之和(精确到0.1%)。8、根据累计筛分百分比，绘制筛分曲线，评估粒度分布。9.计算细度模数f(精确到0.01

15、)。公式中，a1 a6为直径为5.00 16.0毫米的筛子上筛余物的累计百分比。10、筛析实验应采用两个样品进行平行实验，并以实验结果的算术平均值作为测量值。如果两次实验所得的细度模数之差大于0.20，则应再次进行实验。(3)骨料近似密度(表观密度)实验1.样品制备样品减少到约650克，在5的105-土壤烘箱中干燥至恒重，然后在干燥器中冷却至室温，并分成两个样品以备后用。2.称取300克(m0)干燥样品，放入装有半瓶冷开水的容量瓶中，摇动容量瓶，充分搅拌样品以消除气泡。紧紧地塞住软木塞。3.静置24小时后，打开瓶塞，用滴管加水，使水面与瓶颈划线齐平。塞住瓶塞，擦干瓶外的水并称重(m1)。4.倒出容量瓶中的水和样品，清洁容量瓶内外，然后注入温度差不超过2的冷开水，标记瓶颈。塞住瓶塞，擦干瓶外的水，并称量其质量(m2)。5.在实验过程中应该测量和控制水温。每次称量可在15 25的温度范围内进行。从样品与水一起静置的最后2h到实验结束，温差不得超过2。6.实验结果的计算近似密度(表观密度)as应根据以下公式计算(精确至10kg/m3):(kg/m3)其中：m1瓶样中水的总质量，uM2瓶装水的总质量，g；M0干燥样品的质量，g；At水温对水相对密度的修正系数，见表2。近似密度通过两个测量结果的算术平均值来测量。如果两个结果之间的差异大于20千克/立方米，则应重新取样。表2水温校