大工12春《土木工程实验》(一)离线作业.doc

姓 名： 学习中心 层 次： 高起专 （高起专或专升本）专 业： 实验一：水泥实验一、实验目的：学习水泥性质的检验方法，熟悉水泥的主要技术性质，检验水泥是否合格。 二、实验内容：第1部分：水泥标准稠度用水量、凝结时间测定实验仪器、设备：（1）水泥净浆搅拌机：符合GB3350.8的要求。（2）净浆标准稠度与凝结时间测定仪：符合GB3350.6的要求，或技术参数符合该标准要求的凝结时间自动测定仪。（3）量水器：最小刻度为0.1m1，精度1%。（4）天平：能准确称量至1g。（5）湿汽养护箱：应能使温度控制在201，湿度大于90%。1、水泥标准稠度用水量（1）实验原理；可用调整水量和不变水量两种方法中的任一种测定水泥试样应充分拌匀，通过0.9mm方孔筛并记录筛余物情况。但要防止过筛时混进其他水泥。试验用水必须是洁净的淡水，如有争议时也可用蒸馏水。（2）实验数据及结果不变水量法用水量W（mL）142.5ml试锥沉入值S（mm）(282)mm标稠用水量P（%）P= 33.40.185SP=33.4-0.185S2、水泥凝结时间测定（1）实验原理：GB1346-2001 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法 1）测定前的准备工作:将圆模放在玻璃板上，在内侧稍稍涂上一层机油，调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时指针应对准标尺零点。（2）试件的制备:以标稠度用水量加水制成标准稠度净浆后，立即一次装入圆模，振动数次刮平，然后放入湿汽养护箱内。记录开始加水的时间作为凝结时间的起始时间。（3）凝结时间的测定:试件在湿汽养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定。测定时，从湿汽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12s后突然放松，试针垂直自由沉入净浆，观察试针停止下沉时指针读数。当试针沉至距底板23mm时，即为水泥达到初凝状态;当下沉不超过10.5mm时为水泥达到终凝状态。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，用小时(h)和分(min)来表示。测定时应注意，在最初测定的操作时应轻轻扶持金属棒，使其徐徐下降以防试针撞弯，但结果以自由下落为准;在整个测试过程中试针贯入的位置至少要距圆模内壁l0mm。临近初凝时，每隔5min测定一次，临近终凝时每隔l5min测定一次，到达初凝或终凝状态时应立即重复测一次，当两次结论相同时才能定为到初凝成终凝状态。每次测定不得让试针落入原针孔，每次测试完毕须将试针擦净并将圆模放回湿汽养护箱内，整个测定过程中要防止圆模受振。（2）实验数据及结果凝结时间初凝时间： 46 min终凝时间： 385 min第2部分：水泥胶砂强度检验1、实验依据： 抗折强度以牛顿每平方毫米(MPa)表示，可以直接从抗折机衡量标尺上读取，或者按下式进行计算(精确至0.lMPa)：式中 折断时施加于棱柱体中部的荷载，牛顿，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3个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果(精确至0.lMPa)。当3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。压强度以牛顿每平方毫米(MPa)为单位，按下式进行计算(精确至0.lMPa)。式中 破坏时的最大荷载，牛顿，N；A受压部分面积，mm2(40mm40mm=1600mm2)。以一组3个棱柱体上得到的6个抗压强度测定值的算术平均值作为试验结果(精确至0.lMPa)。如6个测定值中有一个超出6个平均值的10%，就应剔除这个结果，而以剩下5个的平均数为结果。如果5个测定值中再有超过它们平均数10%的，则此组结果作废。2、实验仪器、设备：1）搅拌机搅拌机属行星式。用多台搅拌机工作时，搅拌锅和搅拌叶片应保持配对使用。叶片与锅之间的间隙，是指叶片与锅壁最近的距离，应每月检查一次。（2）试模试模由三个水平的模槽组成可同时成型三条截面40mm40mm，长160mm的棱形试体。在组装备用的干净模型时，应用黄干油等密封材料涂覆模型的外接缝。试模的内表面应涂上一薄层模型油或机油。成型操作时，在试模上面加有一个等高20mm的金属模套，当从上往下看时，模套壁与模型内壁应该重叠，超出内壁不应大于lmm。为了控制料层厚度和副平胶砂，应备有大小两个播料器和一金属刮平直尺。（3.振实台振实台应水平安装在高度约400mm的混凝土基座上(见图3)。振实台的代用设备振动台见图4。（4）抗折强度试验机通过三根圆柱轴的三竖向平面应该平行，并在试验时继续保持平行和等距离垂直试体的方向，其中一根支撑圆柱和加荷圆柱能轻微地倾斜使圆柱与试体完全接触，以便荷载沿试体宽度方向均匀分布，同时不产生任何扭转应力。抗折强度也可用抗压试验机来测定，此时应使用符合上述规定的夹具。（5）抗压强度试验机抗压强度试验机在较大的五分之四量程范围内使用时记录的荷载应有1%精度，并具有按2400200N/S速率的加荷能力。它应有一个能指示试件破坏时荷载并把它保持到试验机卸荷以后的指示器。人工操纵的试验机应配有一个速度动态装置以便于控制荷载增加。当试验机没有球座，或球座已不灵活或直径大于120mm时，应采用规定的夹（6）抗压强度试验机用夹具当需要使用夹具时，应把它放在压力机的上下压板之间并与压力机处于同一轴线，以便将压力机的荷载传递至胶砂试件表面。受压面积为40mm40mm。夹具要保持清洁，球座应能转动，以使其上压板能从一开始就适应试体的形状并在试验中保持不变。3、 实验数据及结果材料用量（g）水泥标准砂水4501350225龄期28天抗折强度试件编号123强度，MPa32.532.332代表值，MPa（计算方法见PPT）30抗压强度试件编号123456破坏荷载（Fi），kN828.5844.2806.0834.1816.7821.2强度（Ri），MPa（Ri=Fi1000/A，其中A=1600mm2）36.837.735.936.135.936.9代表值，MPa（计算方法见PPT）36.8水泥检验项目合格性评定：（1）水泥的凝结时间是否符合要求，是如何判定的？ 凝结时间的测定可以用人工测定也可用符合标准操作要求的自动凝结时间测定仪测定，两者有矛盾时以人工测定为准。（2）水泥胶砂强度是否符合要求，是如何判定的？ 以中心加荷法测定抗折强度。在折断后的棱柱体上进行抗压试验，受压面是试体成型时的两个侧面，面积为40mm40mm。当不需要抗折强度数值时，抗折强度试验可以省去，但抗压强度试验应在不便试件受有害应力情况下折断的两截棱柱体上进行。半截棱柱体中心与压力机压板受压中心差应在0.5mm内，棱柱体露在压板外的部分约有10mm。在整个加荷过程中以2400200N/S的速率均匀地加荷直至破坏。 实验二：土的压缩试验一、实验目的：通过土的压缩试验得到试样在侧限与轴向排水条件下的孔隙比和压力的关系，即压缩曲线ep曲线，并以此计算土的压缩系数a1-2，判断土的压缩性，为土的沉降变形计算提供依据。二、实验原理：1、计算公式（1）试样初始孔隙比；（2）各级压力下试样固结变形稳定后的孔隙比：（3）土的压缩系数：（4）土的压缩模量：三、实验内容：1、实验仪器、设备：固结容器：环刀、护环、透水板、水槽、加压上盖。环刀：内径为61.8mm，高度为20mm；护环：保证试样侧面不变形，即满足侧限条件；透水板：其渗透系数大于试样的渗透系数。加压设备：由压力框架、杠杆及砝码组成。变形量测设备：量程10mm，最小分度值为0.01mm的百分表。2、实验数据及结果施加压力等级kPa施加压力后百分表读数50210032001040013、实验成果整理（见下页表格）试样初始高度H0= 20mm 试样天然重度=18.7kN/m3 土粒比重Gs=2.7 试样天然含水率w0=25%试样初始孔隙比e0= 百分表初始读数h0=试验所加的各级压力（kPa）p50100200400各级荷载下固结变形稳定后百分表读数（mm）hi255225总变形量（mm）=h0 -hi55442仪器变形量(mm)i 0.1220.2200.2750.357校正后土样变形量(mm)hi= -i=h0 -hi -i24244744各级荷载下的孔隙比ei4444744土的压缩系数(MPa-1)a1-247土的压缩模量(MPa)Es1-277四、实验结果分析与判定：（1）根据实验结果，该土的压缩类别如何？ 该土的压缩类别为中性压缩性土 实验三：水准测量实验一、实验目的：用S3BZ型自动安平水准仪测定地面两点间的高差，通过得到的高差计算出测站点的高程。本仪器每千米往返测高差偶然中误差不超过3mm。二、实验原理：利用水准仪提供的水平视线在两把尺上读取水准尺的读数，用所读取的数据计算出两点间高差，从而由已知点的高程推算出未知点的高程。三、实验内容：1、实验仪器、工具： 水准仪，水准脚架以及尺和尺垫。水准仪：由望远镜、水准器和基座组成。望远镜：物镜、目镜、十字丝（上丝、中丝以及下丝）。水准器：圆水准器（整平）、水准管（精平）。特征：气泡始终向高处移动。水准尺：主要有单面尺、双面尺和塔尺。尺 垫：放在转点上，以防水准尺下沉。2、水准仪的操作程序：粗平瞄准精平读数粗平：通过调节脚螺旋使圆水准气泡居中。调整脚螺旋的规律是，气泡移动方向与左手拇指方向一致，如图2所示。方法：对向转动角螺旋1、2，使气泡移至1、2方向中间，转动角螺旋3，使气泡居中。图2 粗平的操作方法示意图瞄准：先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。精平：本次实验运用是S3BZ型自动安平水准仪，自动安平水准仪不需要精平。若不是自动安平水准仪则需要精平。读数：精平后用十字丝的中丝在水准尺上读数，方法是，单位米看尺面上的注记；分米，厘米数在尺面上的格数；毫米是估读。规律是，读数在尺面上由小到大的方向读，若仪器成倒像，从上向下读；若成正像，则从下向上读。3、实验数据及结果（见下页表格）水准测量记录表测站编号点号后尺下丝前尺下丝标尺读数后尺前尺高差中数高差改正高程后尺上丝前尺上丝后视距前视距后尺前尺视距差d114(3)(6)（15）（18）13.650259101.2340.9600.274111222.8370.3811.2620.222.4412.44112.2552.8490.05834.832.30.8231.442-0.6192.52.532.5481.2842.3381.0761.2621.26314.3302.1380.8714141.31.6381.1660.472-0.32.241.5811.541.4091.2720.1370.13613.2101.2321.09834.935.21.1351.254-0.122-0.31.9注：表中相关数据计算公式需参考相关文献测量学或辅导资料三。实验四：全站仪的认识与使用一、全站仪的特点：（1）有大容量的内部存储器。 （2）有数据自动记录装置或相匹配数据记录卡。（3）具有双向传输功能。不仅可将全站仪内存中数据文件传输到外部电脑，还可将外部电脑中的数据文件或程序传输到全站仪，或由电脑实时控制全站仪工作。（4）程序化。存储了常用的作业程序，如对边测量，悬高测量、面积测量、偏心测量等，按程序进行观测，在现场立即得出结果。