材料学院建筑材料工程专业方向实验指导书.doc

材料学院建筑材料工程专业方向实验指导书试 验 要 求一、 认真学习试验指导书，了解试验目的、所需仪器，熟悉实验要领、实验步骤。二、 试验前教师检查予习情况，检查合格者方可进行试验。三、 试验过程中，严格按照操作规程进行，不得擅自更改试验方法。四、 认真、如实填写试验数据，独立完成试验报告。五、 试验结束后将仪器设备洗刷干净，摆放如初。25实验一 水泥混凝土配合比设计及性能测试实验一、实验内容： 1. 普通水泥混凝土配合比设计。2. 大流动度混凝土配合比设计。3. 混凝土拌合物的制备及性能测试。4. 混凝土标准试块的成型和养护。5. 混凝土抗压强度和抗折强度测定。6. 混凝土动弹模及抗冻性能测定。二、实验目的：1掌握混凝土配合比的设计依据和性能的测试方法，。2了解混凝土各组分对混凝土性能的影响。 三、实验条件及要求1. 设备：混凝土搅拌机、混凝土震动台、液压万能试验机等。2. 材料：水泥、碎石、河砂、水等。要求：分组合作，根据设计要求及材料指标设计配合比，按标准要求进行试验。注意试验安全。四、实验方案设计混凝土配合比设计（根据所学知识，并根据要求设计混凝土的配合比）。表1. 配合比要求、原材料的选择及原材料的性能参数配合比要求混凝土强度等级坍落度要求（）原材料性能水泥品种出厂日期等级密度（g/cm3）砂子细度模数石子最大粒径级配级配视密度（kg/m3）视密度（kg/m3）堆积密度（kg/m3）堆积密度（kg/m3）空隙率(%)空隙率(%)含水量（%）含水量（%） 五、实验实施步骤（一）、混凝土配合比设计。（二）、.配制强度的确定1、 水灰比计算2、 用水量确定3、 水泥用量确定4、 砂率的确定5、 砂、石用量的计算体积法：质量法：（三）、混凝土试拌、和易性测定及配合比调整表2. 混凝土试拌配合比项 目水泥砂子石子水坍落度理 论配合比每立方米用量（kg）第一次第二次平均值试拌 升用量（kg）调 整加入量第一次（kg）第二次（kg）调整后材料用量（kg）混凝土实测表观密度= （kg/m3）试验过程中记录混凝土拌合物的和易性。1、 混凝土拌合物和易性测定：混凝土拌合物的和易性包括流动性、粘聚性和保水性三个方面。流动性采用坍落度及坍落扩展度、维勃稠度测定，粘聚性和保水性采用目测的方法。流动性测定：坍落度不小于10mm的混凝土拌合物流动性用维勃稠度表示；坍落度大于10mm的混凝土拌合物流动性用坍落度表示，当坍落度大于220mm时，用坍落扩展度值表示。坍落度及坍落扩展度测定方法：1) 润湿坍落度筒及底板，坍落度筒内壁及底板上应无明水。2) 将拌好的混凝土拌合物用小铲分三层均匀装入筒内，使捣实后每层高度为筒高的三分之一左右。每层用捣棒插捣25次。插捣应沿螺旋方向由外向中心进行，各次插捣应在截面上均匀分布。插捣筒边混凝土时，捣棒可以稍稍倾斜。插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度，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。顶层插捣完后，刮去多余的混凝土，并用抹刀抹平；3) 清除筒边底板上的混凝土后，垂直平稳地提起坍落度筒。坍落度筒党的提离过程应在510s内完成；4) 提起坍落度筒后，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为该混凝土拌合物的坍落度值。混凝土的坍落度以毫米为单位，测量精确至1mm，结果表达修约至5mm。5) 当混凝土拌合物坍落度大于220mm时，用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，在这两个直径之差小于50mm的条件下，用其算术平均值作为坍落度值；否则，此次试验无效，须重新试验。6) 观察坍落后的混凝土试体的粘聚性及保水性。粘聚性的检测方法是用捣棒在已经坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，此时如果锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好，如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象，则表示粘聚性不好。保水性以混凝土拌合物稀浆析出的程度来评定，坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出，锥体部分混凝土也因失浆而骨料外露，则表明此混凝土拌合物的保水性不好；如坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌合物保水性良好。维勃稠度测定方法：1) 维勃稠度仪应放置在坚实的水平面上，用湿布把容器、坍落度筒、喂料斗内壁及其他用具润湿；2) 将喂料斗提到坍落度筒上方扣紧，校正容器位置，使其中心与喂料中心重合，然后拧紧固定螺丝；3) 把按要求取样或制作的混凝土拌合物试样用小铲分三层经喂料斗均匀地装入筒内，装料及插捣的方法应符合坍落度测定法中第2)条的规定；4) 把喂料斗转离，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；5) 把透明圆盘转到混凝土圆台体顶面，放松测杆螺钉，降下圆盘，使轻轻接触到混凝土顶面；6) 拧紧定位螺钉，并检查测杆螺钉是否已经完全放松；7) 在开启振动台的同时用秒表计，当振动到透明圆台的底面被水泥浆部满的瞬间停止计时，并关闭振动台。8) 用秒表读出的时间即为该混凝土拌合物的维勃稠度值，精确至1s。（四）混凝土试件的制作成型前应检查试模尺寸并将试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。在试验室拌制混凝土时其材料用量应以质量计。取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽短的时间内成型一般不宜超过15min。根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土成型方法坍落度不大于70mm的混凝土宜用振动振实，大于70mm的宜用捣棒人工捣实。1.用振动台振实制作试件应按下述方法进行将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣并使混凝土拌合物高出试模口，试模应附着或固定在符合第节要求的振动台上。振动时试模不得有任何跳动振动应持续到表面出浆为止不得过振。2.用人工插捣制作试件应按下述方法进行混凝土拌合物应分两层装入模内每层的装料厚度大致相等，插捣应按螺旋方向从边缘向中心均匀进行在插捣底层，混凝土时捣棒应达到试模底部，插捣上层时捣棒应贯穿上层后插入下层20-30mm。插捣时捣棒应保持垂直不得倾斜，然后应用抹刀沿试模内壁插拔数次。每层插捣次数按在10000mm2截面积内不得少于12次.插捣后应用橡皮锤轻轻敲击试模四周直至插捣棒留下的空洞消失为止。（五）、混凝土抗压强度试验1、 试件承压面应与成型时的顶面垂直。试件中心应与试验机下压板中心对准。2、 试压前应测量承压面尺寸，实测尺寸与公称尺寸之差不超过1时可按公称尺寸计算受压面积。3、 加荷时，应连续、匀均。加荷速度应按下表规定执行：表3. 混凝土强度试验加荷速度混凝土强度等级加荷速度（MPa/S）荷载增加速度（kN/S）C300.30.5MPa/S加荷速度受压面积（2）1000C300.50.8MPa/S加荷速度受压面积（2）10004、 抗压强度计算：表4. 混凝土抗压强度计算表试件编号123受压面积（）破坏荷载（kN）抗压强度（MPa）抗压强度代表值（MPa）折算标准试件强度（MPa）28天抗压强度（MPa）注（1）以三个试件测值的算术平均值为该组试件的抗压强度代表值。（2）当一组试件中，最大或最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则取中间值作为该组试件的代表值。（3）当一组试件中，最大或最小值与中间值的差值均超过中间值的15%时，则该组试件试验结果无效。（4）当试件尺寸不为标准试件时，应进行折算。当采用边长为100的立方体试件时，折算系数为0.95。当采用边长为200的立方体试件时，折算系数为1.05。（六）、试验室配合比的确定1、水灰比的确定：混凝土强度试验至少应采用三个不同的配合比。得出灰水比与强度的关系，用作图法或计算法求出混凝土配制强度与灰水比的关系，进而得到水灰比。 2、用水量：应在基准配合比的基础上，根据坍落度的情况进行调整。 3、水泥用量： 4、砂子、石子用量：在基准配合比的基础上，按选定的水灰比进行调整后确定。 5、表观密度的校正：当混凝土的实测表观密度与计算表观密度之差的绝对值超过计算值的2%时，应乘以校正系数。表6.混凝土试验室配合比材 料水泥砂子石子水试验室配合比每立方米用量（kg）(七)快冻法测定混凝土的抗冻性能快冻法抗冻性能的指标可用能经受快速冻融循环的次数或耐久性系数来表示。本方法特别适用于抗冻性要求高的混凝土。试验采用100100400毫米的棱柱体试件。混凝土试件每组3块，在试验过程中可连续使用，除制作冻融试件外，尚应制备同样形状尺寸，中心埋有热电偶的测温试件，制作测温试件所用混凝土的抗冻性能应高于冻融试件。 快冻法测定混凝土抗冻性能试验所用快速冻融装置能使试件静置在水中不动，依靠热交换液体的温度变化而连续、满载运转时冻融箱内各点温度的极差不得超过2。试件盒其净截面尺寸应为110110毫米，高度应比试件高出50100毫米。试件底部垫起后盒内水面应至少能高出试件顶面5毫米。快冻法混凝土抗冻性能试验应按下列规定进行：1）如无特殊规定，试件应在28天龄期时开始冻融试验。冻融试验前四天应把试件从养护地点取出，进行外观检查，然后在温度为1520的水中浸泡（包括测温试件）。浸泡时水面至少应高出试件顶面20毫米，试件浸泡4天后进行冻融试验。2）浸泡完毕后，取出试件，用湿布擦除表面水分，称重，并按本标准第四章的规定测定其横向基频的初始值。3）将试件放入试件盒内，为了使试件受温均衡，并消除试件周围因水分结冰引起的附加压力，试件的侧面与底部应垫放适当宽度与厚度的橡胶板，在整个试验过程中，盒内水位高度应始终保持高出试件顶面5毫米左右。4）把试件盒放入冻融箱内。其中装有测温试件的试件盒应放在冻融箱的中心位置。此时即可开始冻融循环。 冻融循环过程应符合下列要求：1.每次冻融循环应在24小时内完成，其中用于融化的时间不得小于整个冻融时间的1/4。2.在冻结和融化终了时，试件中心温度应分别控制在172和82。3.每块试件从6降至15所用的时间不得少于冻结时间的1/2。每块试件从15升至6所用的时间也不得少于整个融化时间的1/2，试件内外的温差不宜超过28。4.冻和融之间的转换时间不宜超过10分钟。 试件一般应每隔25次循环作一次横向基频测量，测量前应将试件表面浮渣清洗干净，擦去表面积水，并检查其外部损伤及重量损失。横向基频的测量方法及步骤应按弹性模量测试方法的规定执行。测完后，应即把试件掉一个头重新装入试件盒内。试件的测量、称量及外观检查应尽量迅速，以免水份损失。为保证试件在冷液中冻结时温度稳定均衡，当有一部份试件停冻取出时，应另用试件填充空位。如冻融循环因故中断，试件应保持在冻结状态下，并最好能将试件保存在原容器内用冰块围住。如无这一可能，则应将试件在潮湿状态下用防水材料包裹，加以密封，并存放在172的冷冻室或冰箱中。试件处在融解状态下的时间不宜超过两个循环。特殊情况下，超过两个循环周期的次数，在整个试验过程中只允许12次。 冻融到达以下3种情况之一即可停止试验：1.已达到300次循环；2.相对动弹性模量下降到60%以下；3.重量损失率达5%。凝土试件的相对动弹性模量可按下式计算： 式中，P经N次冻融循环后，试件的相对冻弹性模量，取三个试件的平均值计算（%）-N次冻融循环后，试件的横向基频（Hz）-冻融循环前，试件的横向基频初始值（Hz）混凝土试件冻融后的重量损失率应按下式计算： 式中：WnN次冻融循环后试件的重量损失率，以3个试件的平均值计算(%)； Go冻融循环试验前的试件重量（公斤）；GnN次冻融循环后的试件重量（公斤）。混凝土耐快速冰融循环次数应以同时满足相对动弹性模量值不小于60%和重量损失率不超过5%时的最大循环次数来表示。混凝土耐久性系数应按下式计算： KnPN/100(3.2.53) 式中：Kn混凝土耐久性系数； N达到第3.2.4条第八款要求时的冻融循环次数； P经N次冻融循环后试件的相对动弹性模量。 （八）凝土试件的动弹性模量的测定本方法适用于测定混凝土的动弹性模量，以检验混凝土在经受冻融或其它侵蚀作用后遭受破坏的程度，并以此来评定它们的耐久性能。本试验采用截面为100100毫米的棱柱体试件，其高宽比一般为35。混凝土动弹性模量试验所用设备应符合下列规定：共振法混凝土动弹性模量测定仪（简称共振仪）。输出频率可调范围为10020000赫，输出功率应能激励试件使产生受迫振动，以便能用共振的原理定出试件的基频振动频率（基频）。其输出频率的可调范围应与所测试件尺寸、容重及混凝土品种相匹配，一般为10020000赫，输出功率也应使能激励试件产生受迫振动；试件支承体硬橡胶韧型支座或约20毫米厚的软泡沫塑料垫。1、测定试件的重量和尺寸。试件重量的测量精度应在0.5%以内，尺寸的测量精度应在1%以内。每个试件的长度和截面尺寸均取3个部位测量的平均值。2、将试件安放在支承体上，并定出换能器或敲击及接收点的位置3、用共振法测量混凝土动弹性模量时，先调整共振仪的激振功率和接收增益旋钮至适当位置，变换激振频率，同时注意观察指示电表的指针偏转，当指针偏转为最大时，即表示试件达到共振状态，这时所显示的激振频率即为试件的基频振动频率。每一测量应重复测读两次以上，如两次连续测值之差不超过0.5%，取这两个测值的平均值作为该试件的测试结果。采用以示波器作显示的仪器时，示波器的图形调成一个正圆时的频率即为共振频率。当仪器同时具有指示电表和示波器时，以电表指针达最大值时的频率作为共振率。 在测试过程中，如发现两个以上峰值时，宜采用以下方法测出其真实的共振峰：1.将输出功率固定，反复调整仪器输出频率，从指示电表上比较幅值的大小，幅值最大者为真实的共振峰。2.把接收换能器移至距端部0.224倍试件长处，此时如指示电表示值为零，即为真实的共振峰值。六、实验总结（分析试验过程中各因素对混凝土各性能的影响，试分析用哪几种途径可以使混凝土的各性能进一步优化）七、实验成绩评定办法按学生出勤、实验报告、实验态度等进行考核。 出勤占10%、实验方案设计：30%、实验报告30%、实验态度30%。 实验二 建筑用砂试验一、 实验目的：了解建筑用砂石的检测项目及检测方法。二、试验仪器设备（1）天平称量1000g，感量lg；（2）容量瓶500ml；（3）干燥器、浅盘、铝制料勺、直尺、温度计、硬、软毛刷等；（4）烘箱能使温度控制在105+5；（5）烧杯500mL。（6）天平称量10kg，感量1g；（7）容量筒金属制圆柱形，内径108mm,净高109mm，筒壁厚2mm，容积约为1L，筒底厚为5mm；（8）试验筛孔径为9.5、4.75、2.36、1.18mm、600、300、150m的方孔筛，以及筛的底盘和盖各一只。（9）摇筛机；三、试验步骤： 1、表观密度试验步骤： （1）称取烘干的试样300g，精确至1g。装入盛有半瓶冷开水的容量瓶中。 （2）摇转容量瓶，使试样在水中充分搅动以排除气泡，塞紧瓶塞，静置24h左右。然后用滴管添水，使水面与瓶颈刻度线平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其重量，精确至1g。 （3）倒出瓶中的水和试样，将瓶的内外表面洗净，再向瓶内注入与第（2）步水温相差不超过2的冷开水至瓶颈刻度线。塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其重量，精确至1g。注：在砂的表观密度试验过程中应测量并控制水的温度，试验的各项称量可以在1525的温度范围进行，从试样加水静置的最后2小时起直至试验结束，其温度相差不应超过2。砂子表观密度按下式计算，精确至10kg/m3：式中G0试样的烘干重量(g)G1试样、水及瓶总重(g)G2水及瓶总重(g)以两次试验结果的算术平均值作为测定值，精确至10kg/m3；如两次结果之差大于20kg/m3时，应重新取样进行试验。砂子表观密度记录表试 验 次 数12备注干砂质量（g）300300水温： 瓶、砂、水的质量G1（g）瓶、水的质量G2（g）表观密度0（kg/m3）表观密度平均值（kg/m3）2、建筑用砂的堆积密度 取试样一份，用漏斗或铝制料勺，将它徐徐装入容量筒(漏斗出料口或料勺距容量筒筒口不应超过50mm)直至试样装满并超出容量筒筒口。然后用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反方向刮平，称其重量，精确至1g。 试验结果计算： 堆积密度按下式计算(精确至10kgm3)； 式中：G1容量筒的重量(kg)； G2容量筒和砂重量(kg)； V容量筒容积(L)。以两次试验结果的算术平均值作为测定值，精确至10kg/m3。空隙率按下式计算(精确至1)： 式中:P空隙率%； 0砂的堆积密度(kg/m3)；0砂的表观密度(kg/m3)； 建筑用砂堆积密度记录表试 验 次 数12备注容量筒的质量（kg）容量筒的容积（L）容量筒与砂子的质量G1（kg）砂子的堆积密度0（kg/m3）堆积密度平均值（kg/m3）3、建筑用砂筛分析试验筛分析试验步骤： （1）准确称取烘干试样500g,精确置1g。置于按筛孔大小(大孔在上、小孔在下)顺序排列的套筛的最上一只筛(即4.75mm筛孔筛)上；将套筛装入摇筛机内固紧，筛分时间为10min左右，然后取出套筛，再按筛孔大小顺序，在清洁的浅盘上逐个进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过试样总量的0.1时为止，通过的颗粒并入下一个筛，并和下一个筛中试样一起过筛，按这样顺序进行，直至每个筛，全部筛完为止。 注：无摇筛机时，可改用手筛。 试样在各号筛上的筛余量均不得超过下式的量： 否则应将该筛余试样分成两份，再次进行筛分，并以其筛余量之和作为筛余量。（2）称取各筛筛余试样的重量(精确至1g)，所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量的总和与筛分前的试样总量相比，其相差不得超过1。 筛分析试验结果计算： （1）计算分计筛余百分率(各筛上的筛余量除以试样总量的百分率)，精确至0.1。 （2）计算累计筛余百分率(该筛上的分计筛余百分率与大于该筛和各筛上的分计筛余百分率之总和)，精确至0.1。（3） 根据各筛的累计筛余百分率计算细度模数和评定该试样颗粒级配分布情况。细度模数计算精确至0.01。式中：分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600m、300m、150m各筛上的累计筛余百分率。（4）筛分试验应采用两个试样平行试验。细度模数以两次试验结果的算术平均值为测定值(精确至0.1)。如两次试验所得的细度模数之差大于0.20时，应重新取试样进行试验。（5）累计筛余百分数取两次试验结果的算术平均值，精确至1%。用于评定砂子的级配。筛分试验记录表筛分次数筛 孔尺 寸4.75mm2.36mm1.18mm600m300m150m筛底细度模数1筛余（g）分计筛余（%）累计筛余（%）2筛余（g）分计筛余（%）累计筛余（%）累计筛余平均值（%）颗粒级配试验结论按累计筛余平均值，来样颗粒级配 要求。颗粒级配 。细度模数试验结论细度模数平均值为 ，评为 砂。四、思考题砂子的细度模数是用来做建筑用砂的什么指标的评判的？当颗粒级配不合格时，是否可以降级使用？ 五、实验成绩评定办法主要评分点： 实验表现：占30%(出勤情况，实验态度，动手能力，解决问题能力等)。实验报告：占70%(原理描述、实验流程、数据记录、实验结果分析、思考题解答等)。试验三 粗集料（石子）试验一、实验目的：了解建筑用砂石的检测项目及检测方法。二、试验仪器及方法步骤（一）、表观密度试验1、仪器设备： （1）烘箱一能使温度控制在1055； （2）天平一称量5kg，感量1g； （3）广口瓶1000mL，磨口，并带玻璃片； （4）试验筛孔径为5mm； （5）毛巾、刷子等。 2、测定表观密度试验步骤： 将试样浸水饱和，然后装入广口瓶中。装试样时，广口瓶应倾斜放置，注入饮用水，用玻璃片覆盖瓶口，以上下左右摇晃的方法排除气泡。 气泡排尽后，向瓶中添加饮用水直至水面凸出瓶口边缘。然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行，使其紧贴瓶口水面，擦干瓶外水分后，称取试样、水、瓶和玻璃片总重量(m1)； 将瓶中的试样倒入浅盘中，放在1055的烘箱中烘干至恒重。取出，放在带盖的容器中冷却至室温后称重(m。)。将瓶洗净，重新注入饮用水，用玻璃片紧贴瓶口水面，擦干瓶外水分后称重(m2)。 注：试验时各项称量可以在1525的温度范围内进行，但从试样加水静置的最后2h起直至试验结束，其温度相差不应超过2。 表观密度应按下式计算(精确至10kgm3)： 式中：G0烘干后试样重量(g)； G2试样水瓶和玻璃片的共重(g)；G1水、瓶和玻璃片共重(g)；石子表观密度记录表试 验 次 数12备注石子干质量（g）10001000水温： 瓶、石子、水的质量G1（g）瓶、水的质量G2（g）表观密度0（kg/m3）表观密度平均值（kg/m3）以两次试验结果的算术平均值作为测定值，两次结果之差应小于20kgm3，否则重新取样进行试验。对颗粒材质不均匀的试样，如两次试验结果之差值超过20kgm3，可取四次测定结果的算术平均值作为测定值。（二）、碎石或卵石的堆积密度和空隙率 1、堆积密度和紧密密度试验仪器设备： （1）案秤一称量50kg，感量50g，及称量100kg，感量100g各一台； （2）容量筒金属制，其规格见下表；最大粒径，容量筒容积，L尺寸，9.5、16.0、19.0、26.51020829431.5、37.52029429453.0、63.0、75.030360294 （3）平头铁锹； （4）烘箱一能使温度控制在1055； 2、试验步骤：用平头铁锹铲起试样，使石子自由落入容量筒内。此时，从铁锹的齐口至容量筒上口的距离应保持为50mm左右。装满容量筒并除去凸出筒口表面的颗粒，并以合适的颗粒填入凹陷部分，使表面稍凸起部分和凹陷部分的体积大致相等，称到试样和容量筒共重(G2)。 式中：G1容量筒的重量(kg)； G2容量筒和石子的重量(kg)； V容量筒容积(L)。以两次试验结果的算术平均值作为测定值，精确至10kg/m3。空隙率按下式计算(精确至1)： 式中:P空隙率%； 0石子的堆积密度(kg/m3)；0石子的表观密度(kg/m3)；(三)、石子筛分试验1、筛分析试验采用下列仪器设备：（1）试验筛孔径为90、75.0、63.0、53.0、37.5、31.5、26.5、19.0、16.0、9.50、4.75、2.36的圆孔筛。（2）天平或案秤10，感量1g；（3）烘箱一能使温度控制在1055；（4）浅盘。2、筛分析试验步骤：（1）将试样按筛孔大小顺序过筛，当每号筛上筛余层的厚度大于试样的最大粒径值时，应将该号筛上的筛余分成两份，再次进行筛分，直至各筛每分钟的通过量不超过试样总量的01；当筛余颗粒的粒径大于19mm时，在筛分过程中，充分用手指拨动颗粒。（2）称取各筛筛余的重量，精确至试样总重量的0.1。在筛上的所有分计筛余量和筛底剩余的总和与筛分前测定的试样总量相比，其相差不得超过l。3、筛分析试验结果： 由各筛上的筛余量除以试样总重量计算得出该号筛的分计筛余百分率(精确至0.1)；每号筛计算得出的分计筛余百分率与大于该筛号各筛的分计筛余百分率相加，计算得出其累计筛余百分率(精确至1)；根据各筛的累计筛余百分率，评定该试样的颗粒级配。筛分析试验记录表筛孔尺寸（mm）筛底2.364.759.5016.019.026.531.537.553.0筛余（g）分计筛余（%）累计筛余（%）颗粒级配试验结论三、思考题 如何评判石子的颗粒级配？除上述指标外，碎石的那些指标对其在混凝土中的应用影响较大？四、实验成绩评定办法主要评分点： 实验表现：占30%(出勤情况，实验态度，动手能力，解决问题能力等)。实验报告：占70%(原理描述、实验流程、数据记录、实验结果分析、思考题解答等)。（根据课时情况，石子试验部分试验原理和建筑用砂的试验原理和方法相似，可以选做或者部分演示验证。）试验四 水泥试验一、试验目的了解水泥的物理力学性能，即细度、凝结时间、体积安定性和水泥胶砂强度等四项指标，及各指标的检测方法 。二、 试验仪器真空负压筛析仪、水泥净浆搅拌机、水泥胶砂搅拌机、凝结时间测定仪、水泥抗折实验机、水泥抗压实验机等。三、 方法步骤1、 水泥细度检测方法（负压筛法）（1） 试验步骤：A、 开动负压筛析仪，调节负压至40006000Pa后停机。B、 称取水泥试样25克，置于筛子中，盖上筛盖，开动筛析仪连续筛2分钟。C、 筛毕，将筛余物移至天平称其质量，精确至0.1g。（2） 结果及计算水泥试样筛余百分数按下式计算：计算结果精确至0.1%。水泥细度记录表试样质量（g）25备注筛余物质量（g）筛余百分数（%）结果评定2、 水泥标准稠度用水量测定（1） 试验步骤A、 试验条件：温度202，相对湿度不低于50%。B、 水泥净浆的拌制：先将搅拌锅、搅拌叶片润湿，将500克水泥放入搅拌锅内。将搅拌锅放置在搅拌机锅座上并升至搅拌位置。开动搅拌机，同时徐徐加入拌和用水。慢拌120秒，停15秒，快拌120秒后停机（可采用自动控制搅拌）。取下搅拌锅。C、 调整试杆至与玻璃板接触，调整指针70（S值）。将拌和结束的水泥净浆立即装入圆模内，用小刀插捣并振动数次，刮去多余净浆。迅速放入标准稠度测定仪的圆模位置。然后放松，让试杆自由沉入水泥净浆。到试杆停止下沉或30秒时记录指针读数。指针读数6365mm时为标准稠度。整个测试过程应在1分30秒钟内完成。如果指针读数超出6365mm范围，可调整用水量直至指针读数6365mm为止。（2） 试验结果精确至小数一位。标准稠度用水量记录表试验室温度（）备注试验室湿度（%）水泥质量（g）500500500用水量（ml）指针读数（）标准稠度用水量（%）3、 水泥凝结时间测定（1） 试验步聚A、 试验条件：温度202，相对湿度不低于90%。B、 将标准稠度的水泥浆立即装入圆模，插捣振动几次并刮平，然后放入养护箱内。记录加水时刻。C、 从养护箱中取出圆模放到凝结时间测定仪上，使初凝时间测定试针由水泥浆表面自由下沉，当试针停止下沉，记录指针读数。当试针沉至距底板41mm时，即为水泥达到初凝状态；测完初凝时间后，将圆模连同水泥浆试件从玻璃板上取下，翻转1800，直径大端向上，小端放在玻璃板上。当终凝时间测定试针在水泥浆表面未留下外环压痕时为水泥浆的终凝状态。记录到达初凝状态的时刻和到达终凝状态的时刻。（2） 结果计算初凝时间=初凝时刻加水时刻终凝时间=终凝时刻加水时刻凝结时间记录表试验室温度（）备 注试验室湿度（%）水泥质量（g）500用水量（ml）加水时刻时 分初凝时刻时 分终凝时刻时 分初凝时间分终凝时间小时结果评定4、 水泥体积安定性（1） 试验步聚B、 试验条件：温度202，相对湿度不低于90%。C、 试件制作：雷氏夹法：是将标准稠度用水量的水泥净浆装入预先准备好的弹性合格的雷氏夹中，用小刀插捣数次后抹平，盖上75g80g重的玻璃片。养护242小时。试饼法：是用标准稠度用水量的水泥净浆75g左右，搓成小球放到表面涂油的玻璃板上轻轻颠动，使之成为直径70mm80mm、中心厚度为10mm、边缘渐薄的试饼，并用小刀将其表面抹光。养护242小时。D、 测试：雷氏夹法：量取雷氏夹指针之间的距离L0，放入沸煮箱中沸煮3小时后冷却至室温再量取雷氏夹指针之间的距离L1。试饼法：将试饼放入沸煮箱中沸煮3小时后观察表面。（2） 结果评定试饼法记录表试验室温度（）备 注试验室湿度（%）无裂缝、无弯曲的试饼为安定性合格水泥质量（g）500用水量（ml）检查记录第一块试饼第二块试饼结果评定雷氏夹法记录表试验室温度（）备 注试验室湿度（%）两试件的（L1- L0）平均值不大于5mm时，水泥体积安定性合格。当两个试件的（L1- L0）值相差超过4mm时，应用同一样品立即重做一次试验。水泥质量（g）500用水量（ml）试针编号12煮前指针距离L0（）煮后指针距离L1（）增加距离（）两个结果的差值（）平均值（）结果评定雷氏夹法：两试件的（L1- L0）平均值不大于5mm时，水泥体积安定性合格。当两个试件的（L1- L0）值相差超过4mm时，应用同一样品立即重做一次试验。试饼法：目测未发现裂缝，用直尺检查也无弯曲的试饼为安定性合格。当两个试饼判别结果有矛盾时，该水泥的安定性为不合格。如雷氏夹法与试饼法测定结果有冲突时，以雷氏夹法为准。5、 水泥胶砂强度（1） 试验步聚A、 试件成型及养护试验条件：试件在型室温度202，相对湿度不低于50%。试件带模养护室温度202，相对湿度不低于90%。试件养护水槽温度201。试件制作：配合比：水泥：标准砂：水=1：3：0.5。一锅胶砂成型三条试体，每锅材料需要量水泥4502g、标准砂13505g、2251g。搅拌：先将搅拌锅、搅拌叶片用湿抹布润湿。把水加入锅内，再加水泥，把锅放在固定位置。然后立即开动机器，低速搅拌30秒后，在第二个30秒开始的同时均匀地将砂子加入。第三个30秒开始把机器转至高速再搅拌30秒。停90秒，在第一个15秒内用胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂，刮入锅中间。在高速下继续搅拌60秒。或采用自动搅拌。成型：胶砂制备后立即进行成型。将空试模和模套固定在振实台上，用一个适当勺子直接从搅拌锅里将胶砂分二层装入试模，装第一层时，每个槽里约放300g胶砂，用大播料器垂直架在模套顶部沿每个模槽来回一次将料层播平，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。移走套模，从振实台上取下试模，用金属直尺以近似900的角度架在试模顶的一端，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。在试模上作标记或加字条标明试件编号和试件相对于振实台的位置。养护：脱模应在成型后2024小时之间脱模。脱模后，试件立即作好标记放入201的水中（水平或竖直）养护。水平养护时，刮平面应朝上。养护期间试件之间间隔或试体表面的水深不得小于5mm。B、 强度试验抗折强度：将试件一个侧面放在试验机支撑圆柱上，试体长轴方向垂直于支撑圆柱，通过加荷圆柱以50N/s10N/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。抗压强度：半截棱柱体放入夹具中间，在整个过程中以2400N/s200N/s的速度均匀加荷直至破坏。（2） 结果计算：抗折强度以三个抗折强度结果平均值作为试验结果。当三个中有超出平均值10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。抗压强度以6个抗压强度平均值的平均值为试验结果。如六个测定值中有超出六个平均值10%，就应剔除这个结果，而以剩下五个的平均值为结果。如果五个测定值中再有超过它们平均数10%的，则此组结果作废。试验结果精确至0.1MPa。水泥胶砂抗折强度试验记录表龄期试件尺寸破坏荷载（kN）抗折强度（MPa）抗折强度代表值（MPa）宽（）高（）跨距（）3天404010028天4040100水泥胶砂抗压强度试验记录表龄期受压面积（2）破坏荷载（kN）抗压强度（MPa）抗压强度代表值（MPa）3天4040=1600228天4040=16002四、思考题 水泥的哪些组分或指标会影响标准稠度用水量？如何影响？五、实验成绩评定办法主要评分点： 实验表现：占30%(出勤情况，实验态度，动手能力，解决问题能力等)。实验报告：占70%(原理描述、实验流程、数据记录、实验结果分析、思考题解答等)。试验五 气硬性胶凝材料试验一、试验目的了解气硬性胶凝材料（石膏）的物理力学性能，即标准稠度用水量、凝结时间、强度等指标，及各指标的检测方法 。四、 试验仪器 搅拌锅、拌和棒、真空负压筛析仪、水泥净浆搅拌机、凝结时间测定仪、水泥抗折实验机、水泥抗压实验机等。五、 方法步骤一、标准稠度用水量的测定试验前，将稠度仪的筒体内部及玻璃板擦净，并保持湿润。将筒体垂直地放在玻璃板上，筒体中心与玻璃板下一组同心圆的中心重合。将估计为标准稠度用水量的水，倒入搅拌碗中。试样3001g在5s内倒入水中，用拌和棒搅拌30s，得到均匀的石膏浆，边搅边迅速注入稠度仪筒体，用刮刀刮去溢浆，使其与筒体上端面齐平。从试样与水接触开始，至总时间为50s时，开动仪器提升机构。待筒体提去后，测定料浆扩展成的试饼两垂直方向上的直径，计算其平均值。记录连续两次料浆扩展直径等于1805mm时的加水量，该水量与试样的重量比（以百分数表示，精确至1%），即为标准稠度用水量。标准稠度用水量记录表试验室温度（）备注试验室湿度（%）石膏质量（g）用水量（ml）指针读数（）标准稠度用水量（%）注：如果试验中，在水量递增或递减的情况下，所测试饼直径呈反复无规律变化，则应将试验室条件下铺成厚1cm以下的薄层，放置3d以上再测定。二、凝结时间的测定从密封容器内取出500g试样，充分拌匀，然后在凝结时间测定仪上，按下述步骤连续测定两次。开始试验前，检查仪器的活动杆能否自由落下，并检查仪器指针的位置。当钢针碰到仪器底座上的玻璃板时，指针应与刻度板的下标线相重。同时将环模涂以矿物油放在玻璃底板上。称取试样2001g，按标准稠度用水量量水，倒入搅拌碗中。在5s内将试样倒入水中，搅拌30s，得到均匀的料浆，倒入环模中。为了排除料浆中的空气，将玻璃底板抬高约10mm，上下震动5次。用刮刀刮去溢浆，使其与环模上端面齐平。将装满料浆的环模连同玻璃底板放在仪器的钢针下，使针尖与料浆的表面相接触，并离开环模边大于10mm。迅速放松杆上的固定螺丝，针即自由插入料浆中。针的插入和升起每隔30s重复一次，每次都应改变插点，并将针擦净、校直。记录从试样与水接触开始，到钢针第一次碰不到玻璃底板所经历的时间，此即试样的初凝时间。记录从试样与水接触开始，到钢针插入料浆的深度不大于1mm所经历的时间，此即试样的终凝时间。凝结时间以min计，带有零数30s时进作1min。取两次测定结果的平均值，作为试件的初凝和终凝时间。凝结时间记录表试验室温度（）备 注试验室湿度（%）石膏质量（g）用水量（ml）加水时刻时 分初凝时刻时 分终凝时刻时 分初凝时间分终凝时间小时结果评定初凝时间=初凝时刻加水时刻终凝时间=终凝时刻加水时刻标准要求：建筑石膏的初凝时间应不小于6min；终凝时间应不大于30min。三、抗折强度的测定从密封容器内取出的1100g试样，充分拌匀。称取试样10001g，并按标准稠度用水量量水，倒入搅拌锅中。在30s内将试样均匀地撒入水中，静置1min，用拌和棒在30s内搅拌30次，得到均匀的料浆。接着用料勺以3r/min的速度搅拌，使料浆保持悬浮状态，直至开始稠化。当料浆从料勺上慢慢滴落在料浆表面能形成一个小圆锥时，用料勺将料浆灌入预先涂有一薄层矿物油的试模内。试模充满后，将模子的一端用手抬起约10mm，突然使其落下，如此振动5次，以排除料将中的气泡。当从溢出的料浆中看出已经初凝时，用刮平刀刮去溢浆，但不必抹光表面。待水与试样接触开始至1.5h时，在试件表面编号并拆模、脱模后的试件存放在试验室条件下，至试样与水接触开始达2h时，进行抗折强度的测定。测定抗折强度时，将试件放在抗折试验机的二个支承辊上，试件的成型面（即用刮平刀刮平的表面）应侧立，试件各棱边与各辊垂直，并使加荷辊与二个支承辊保持等距。开动抗折试验机，使试件折断。记录3个试件的抗折强度Rf（MPa），并计算其平均值，精确至0.1MPa。如果测得的三个值与它们平均值的差不大于10%，则用该平均值作为抗折强度；如果有一个值与平均值的差大于10%，应将此值舍去，以其余二值计算平均值；如果有一个以上的值与平均值之差大于10%，应重做试验。1.8（18.0）2.9（30.0）石膏抗折强度试验记录表龄期（h）试件尺寸破坏荷载（kN）抗折强度（MPa）抗折强度代表值（MPa）宽（）高（）跨距（）四、抗压强度的测定 用做完抗折试验后得到的6个半块试件进行抗压强度的测定。 试验时将试件放在抗压夹具内，试件的成型面应与受压面垂直，受压面积为40.0mm62.5mm。将抗压夹具连同试件置于抗压试验机上、下台板之间，下台板球轴应通过试件受压面中心。开动机器，使试件在加荷开始后2040s内破坏。记录每个试件的破坏荷载P，抗压强度Rc按式（4）计算：Rc = P / 2500 （4）式中：Rc抗压强度，MPa； P 破坏荷载，N。计算6个试件抗压强度平均值。如果测得的六个值与它们平均值的差不大于10%，则用该平均值作为抗压强度；如果有某个值与平均值之差大于10%，应将此值舍去，以其余的值计算平均值；如果有二个以上的值与平均值之差大于10%，应重做试验。水石膏抗压强度试验记录表龄期（h）受压面积（2）破坏荷载（kN）抗压强度（MPa）抗压强度代表值（MPa）标准要求：建筑石膏的强度均不得小于如下规定的数值。 等级 抗折强度MPa（kgf/c）抗压强度MPa（kgf/c）优等品2.5（25.0）4.9（50.0）一等品2.1（21.0）3.9（40.0）四、思考题 石膏的哪些指标会影响其凝结时间？如何影响？五、实验成绩评定办法主要评分点： 实验表现：占30%(出勤情况，实验态度，动手能力，解决问题能力等)。实验报告：占70%(原理描述