建筑材料实验与试验 赵

一、建筑材料基本性质试验报告一、实验目的本实验的主要任务就是通过对固体材料密度、表观密度、堆积密度、吸水率检测方法的练习，掌握材料基本物理参数的获取方法，并利用所测得物理状态参数来计算材料的孔隙率及空隙率等构造参数，从而推断其对材料其他性质的影响。二、实验仪器游标卡尺、直尺、天平、李氏瓶、试样筛、量筒、天平。温度计、漏斗三、实验内容和步骤A、表观密度测量1、用天平称量出试件的质量m（kg）2、用游标卡尺测量试样尺寸（长，宽，厚），并计算试样的体积V。（m³）B、密度试验1、往李氏瓶注入与试样不发生反应的液体至凸颈下部，记下刻度（V）2、称取60~90g试样，用小勺和漏斗将试样徐徐送入李氏瓶中3、微倾并转动李氏瓶，用瓶内的液体将粘附在瓶颈和瓶壁的试样冲入瓶内液体中，待液体中气泡排出后，记下液面刻度（V）4、取剩余试样的质量，计算出装入瓶中的试样质量m5、计算瓶中试样所排开水的体积：V=V-V四、实验结果计算（一）水泥石的表观密度试件编号试件质量（g）试件体积（cm³）表观密度（g/cm³）个别值平均值A-5221.67134.4261.6491.663A-7221.43133.4211.660A-10223.69133.0821.681B-24175.10127.2761.3761.355B-25173.18127.8111.355B-26168.20126.0941.334（二）水泥粉的密度试件编号试件质量（g）试件体积（cm³）密度（g/cm³）个别值平均值150.00022.92.1832.255250.00021.52.326（三）水泥石孔隙率的计算=(1-1.663/2.255)×100%=26.6%=(1-1.355/2.255)×100%=39.9%五、实验结果分析（比较两组水泥石的性质差异）由P<P可知，一号水泥石的孔隙率比较小，其材料的力学性能比较好二、水泥试验目的、适用范围与引用标准本方法规定了水泥标准稠度用水量、凝结时间和体积安定性的测试方法。本方法适用于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥及指定采用本方法的其它品种水泥。二、仪器设备1、水泥净浆搅拌机:2、标准法维卡仪3、沸煮箱：4、雷氏夹膨胀仪：5、量水器：6、天平：7、湿气养护箱：8、雷氏夹膨胀值测定仪：9、秒表。三，标准稠度用水量测定用水泥净浆搅拌机搅拌，搅拌锅和搅拌叶片先用湿布擦过，将拌和水倒入搅拌锅中，然后5s～10s内小心将称好的500g水泥加入水中，防止水和水泥渐出；拌和时，先将锅放在搅拌机的锅座上，升至搅拌机，低速搅拌120s，停15s，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间，接着高速搅拌120s停机。整个操作应在搅拌后1.5min内完成。以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌合水量为该水泥的标准稠度用水量(P)，按水泥质量的百分比计。凝结时间测定1、测定前的准备工作：调整凝结时间测定仪的试针接触底板，使指针对准零点。2、试件的制备：以标准稠度用水量按5.2制成标准稠度净浆一次装满试模，振动数次刮平，立即放入湿气养护箱中。3、初凝时间测定记录水泥全部加入水中到初凝状态的时间作为初凝时间，用“min”计。试件在湿气养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定，临近初凝时，每隔5min测定一次。达到初凝时应立即重复测一次，当两次结论相同时才能定为达到初凝状态。4、终凝时间测定由水泥全部加入水中至终凝状态的时间作为终凝时间，用“min”计。临近终凝时间时每隔15min测定一次，当试针沉入试件0.5mm时，即环形附件开始不能在试件上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态。达到终凝时，应立即重复测一次，当两次结论相同时才能定为达到终凝状态。安定性测定一)雷氏法1、测定前的准备工作每个试样需要两个试件，凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹表面都要稍稍涂上一层油。2、雷氏夹试件的制备方法将预先准备好的雷氏夹放在已稍擦油的玻璃板上，并立刻将已制好的标准稠度净浆装满雷氏夹。盖上稍涂油的玻璃板，接着立刻将雷氏夹移至湿气养护箱中养护24h±2h。3、沸煮先测量雷氏夹指针尖端间的距离，接着将试件放入水中箅板上，然后在30min±5min内加热水至沸腾，并恒沸3h±5min。结果判别沸煮结束后，取出试件进行判别。测量雷氏夹指针尖端间的距离C，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)的值相差超过4.0mm时，则认为该水泥为安定性不合格。水泥胶砂强度实验目的掌握水泥胶砂强度的测定方法，用以评定水泥的强度等级。称量水泥450g，标准砂1350g，拌合用水225ml。在行星式水泥胶砂搅拌机中搅拌，用水泥胶砂振动台振实成型，试件成型后24h脱模，将试体放入抗折夹具内，在抗折试验机上读出抗折强度值，抗折强度后的断块应立即进行抗压强度试验。抗折强度以一组3个试体抗折结果作为试验结果。抗压强度fc按下式计算：fc=F/A式中F—破坏荷载，N；A—受压面积，。根据抗压强度的实验数据可知：该水泥所检指标达到P.032.5R技术要求。三、混凝土用骨料试验实验目的了解混凝土骨料取样，筛分的方法，为了配制出合格的混凝土。实验内容混凝土用砂子、石子的如何取样达到合格标准和砂子石子筛分过程需要如何操作。砂子石子取样从料堆上取样时，取样部位应均匀分布。取样前应先将取样部位表层铲除，然后由各部位抽取样品量大致相等的砂8份，石子为16份，组成各自一组样品。取样部位应尽量挖大面积，以防大粒径石子下滚取样不真实，砂取样较易满足其代表性，石子取样时,如果料堆成锥形可将石子堆分成三层，下层即底部，不要太靠近地面，因石子在卸料时大粒径石子总要往外围底部滑落，取样点布置太多会造成石子样品偏大不具代表性。因此石子可在底部沿圆周均匀布6个取样部位，砂布3个点;料堆中部为中层沿圆周均匀布置8-9个取样部位，砂布4个点;料堆顶部为上层铲除顶部布置1-2个取样部位.取样部位布置多（石子可多于16布点,砂可多于8个点）就能真实代表样品实际状况。如果石子或砂料堆成平铺状可均匀布置不少于16个或8个取样部位。每个部位取样量应基本相等。除颗粒级配外，其它检验项目不合格时可加倍取样进行复验，当复验仍有一项不合格时应按不合格品处理。砂子石子的筛分筛分析试验1准确称取烘干试样500g（精确至1g），置于套筛上；将套筛装入摇筛机内固紧，筛分10min；然后取出套筛，再按筛孔由大到小的顺序，在清洁的浅盘上逐一进行手筛，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只筛子，并和下一只筛子中的试样一起进行手筛。按顺序依次进行，直至所有的筛子全部筛完为止。2称取各筛筛余试样的质量（精确至1g），所有各筛的分计筛余量和底中的剩余量之和与筛分前的试样总量相比，相差不得超过1%。试验结果：筛孔尺寸9.504.752.361.180.600.300.15筛底第一次筛分分计筛余重量04337521161824623分计筛余百分率08.67.410.423.236.49.24.6累计筛余百分率08.61626.449.68695.2第二次筛分分计筛余重量04342581171724323分计筛余百分率08.68.411.623.434.48.64.6累计筛余百分率08.61728.65286.495平均累计筛余百分率091628518695结论所取砂试样符合Ⅱ区砂颗粒级配分布情况级配区属Ⅱ区石子筛分实验石子取样粗集料筛分试验取样规定最大粒径（mm）9.516.019.026.531.537.563.075.0最少试样质量（Kg）1.93.23.85.06.37.512.616.0石子试验步骤称取按表11-2的规定质量的试样一份，精确到1g。将试样倒入按孔径大小从上到下组合的套筛上。

（2）将套筛放在摇筛机上，摇10min；取下套筛，按筛孔大小顺序再逐个进行手筛，筛至每分钟通过量小于试样总量的0.1%为止。通过的颗粒并入下一个筛，并和下一号筛中的试样一起过筛，直至各号筛全部筛完。当筛余颗粒的粒径大于19.0mm，在筛分过程中允许用手指拨动颗粒。

（3）称出各号筛的筛余量，精确至1g。石子试验结果筛孔尺寸(mm)累计筛余(％)1区2区3区10.00004.7510～010～010～02.3635～525～015～01.1865～3550～1025～00.60085～7170～4140～160.30095～8092～7085～550.150100～90100～90100～90试验结果计算与评定（1）计算分计筛余百分率（各筛上的筛余量占试样总量的百分率），精确至0.1﹪。

（2）计算各号筛上的累计筛余百分率（该号筛的分计筛余百分率与该号筛以上各分计筛余百分率之和），精确至0.1﹪。

（3）根据各号筛的累计筛余百分率，评定该试样的颗粒级配。粗集料各号筛上的累计筛余百分率应满足国家规范规定的粗集料颗粒级配的范围要求。六、钢筋试验

钢筋取样方法

钢筋批量为：由同一厂别、同一炉号、同一规格、同一交货状态、同一进场时间为一验收批。钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、热轧光圆钢筋、低碳钢热轧圆盘条、余热处理钢筋每批数量不大于60t，取一组试样。冷轧带肋钢筋，每批数量不大于50t，取一组试样。各类钢筋每组试样数量参见表1-1，试件截取长度为：钢筋种类每组试件数量拉伸试验弯曲试验热轧带肋钢筋2根2根热轧光圆钢筋2根2根低碳钢热轧圆盘条1根2根余热处理钢筋2根2根冷轧带肋钢筋逐盘1个每批2个表1-1各类钢筋每组试件数量

拉伸试件：l≥10d+200mm

冷弯试件：l≥5d+150mm钢筋拉伸、冷弯实验和结果凡表中规定取两个试件的，均应从两根（或两盘）中分别切取，每根钢筋上切取一个拉力试件、一个冷弯试件。低碳钢热轧圆盘条，冷弯试件应取自同盘的两端。试件切取时，应在钢筋或盘条的任意一端截去500mm后切取。

对于呈现明显屈服（不连续屈服）现象的金属材料，从记录的力-延伸或力-位移曲线图，如图1-4，或从测力度盘，读取过了屈服阶段之后的最大力；对于呈现无明显屈服（连续屈服）现象的金属材料，从记录的力－延伸或力－位移曲线图，或从测力度盘，读取试验过程中的最大力。最大力除以试样原始横截面积（a）得到抗拉强度（σb）。

可以使用自动装置（如微处理机等）或自动测试系统测定上抗拉强度，可以不绘制拉伸曲线图。

（4）断后伸长率的测定为了测定断后伸长率，应将试样断裂的部分仔细地配接在一起使其轴线处于同一直线上，并采取特别措施确保试样断裂部分适当接触后测量试样断后标距。对于小横截面试样和低伸长率试样更应注意这一点。

（5）断面收缩率的测定测量时，将试样断裂部分仔细地配接在一起，使其轴线处于同一直线上。对于圆形横截面试样，在缩颈最小处相互垂直方向测量直径，取其算术平均值计算最小横截面积；对于矩形横截面试样，测量缩颈处的最大宽度和最小厚度，两者之乘积为断后最小横截面积。断裂后最小横截面积的测定应准确到±2%。

原始横截面积a0与断后最小横截面积a1之差除以原始横截面积的百分率得到断面收缩率ψ。五、建筑砂浆试验实验目的掌握砂浆的拌制，为确定砂浆配合比或检验砂浆各项性能提供试样。通过稠度试验，可以测定达到设计稠度时的加水量，或在施工期间控制稠度以保证施工质量。测定砂浆在运输及停放时的保水能力，保水性的好坏，直接影响砂浆的使用及砌体的质量。检验砂浆的实际强度是否满足设计要求

试验仪器：

砂浆搅拌机、砂浆稠度仪和砂浆分层度仪、试模、压力试验机等实验步骤一、稠度试验

1)、将砂浆装入砂浆筒内，距离筒口约10mm，用捣棒捣25次，然后轻轻振动或敲击5～6下，表面平整后移置于砂浆稠度仪上；、使圆锥体尖端和砂浆表面接触，拧紧固定螺丝，将指针调至刻度盘零点，然后突然放开固定螺丝，使圆锥体自由沉入砂浆中10s后，读出下沉的距离，即为砂浆的稠度值（K1）二、分层度试验

1)、将拌合好的砂浆一次注入分层度测定仪中；

2)、静置30min后，去掉上层200mm砂浆，然后取出底层100mm砂浆重新拌和均匀，再测定砂浆稠度值（K2）；

3)、两次砂浆稠度值的差值

即为砂浆的分层度。三、抗压强度试验

1)、将无底试模放在预先铺有吸水性较好的纸的普通粘土砖上；

2)、向试模内一次注满砂浆，用捣棒插捣25次，使砂浆高出试模顶面6～8mm；

3)、当砂浆表面开始出现麻斑状态时，将高出部分的砂浆沿试模顶面削去并抹平；

4)、试件制作后应在20±5℃温度下停置（24±2h），然后进行编号拆模，试件在标准养护条养护至28天，然后进行试压；

5)、先将试件擦试干净，放在试验机的下压板中心，承压面与成型时的顶面垂直；

6)、开动试验机，以0.5～1.5kN/s速度加荷，至试件破坏，记录破坏荷载P（N）。实验结果

（一）稠度

以两次测定结果的算术平均值作为砂浆稠度测定结果，如测定值两次之差大于20mm，应重新配料测定。（精确至1mm）

（二）分层度

以两次试验结果的算术平均值作为砂浆分层度的试验结果。（精确至1mm）

（三）抗压强度

1)、砂浆立方体抗压强度应按下列公式计算（精确至0.1MPa）：精确至0.1

MPa

2)、以6个试件所测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值，精确至0.1MPa。当6个试件的最大值或最小值与平均值之差超过20%时，以中间4个试件的平均值作为该组试件的抗压强度值。七、石油沥青试验沥青针入度试验目的沥青针入度是在规定温度（25℃）和规定时间（5s）内，附加一定重量的标准针100g）垂直贯入沥青试样中的深度，单位为0.01mm。通过针入度的测定掌握不同沥青的粘稠度以及进行沥青标号的划分。试验步骤（1）将恒温水槽调到要求的温度25℃，保持稳定。（2）将试样放在放有石棉垫的炉具上缓慢加热，时间不超过30min，用玻璃棒轻轻搅拌，防止局部过热。加热脱水温度，石油沥青不超过软化点以上100℃，煤沥青不超过软化点以上50℃。沥青脱水后通过0.6滤筛过筛。

（3）试样注入盛样皿中，高度应超过预计针入度值10mm，盖上盛样皿盖，防止落入灰尘。在15℃～30℃室温中冷却1～1.5h（小盛样皿）、或者2～2.5h（特殊盛样皿）后，再移入保持规定试验温度±0.1℃的恒温水槽中恒温1～1.5h（小盛样皿）、1.5～2h（大盛样皿）或者2～2.5h（特殊盛样皿）。

（4）调整针人度仪使之水平。检查针连杆和导轨，以确认无水和其它外来物，无明显摩擦。用三氯乙烯或其它溶剂清洗标准针，并擦干。将标准针插人针连杆，用螺丝固紧。按试验条件，加上附加砝码。

（5）取出达到恒温的盛样皿，并移入水温控制在试验温度±0.1℃（可用恒温水槽中的水）的平底玻璃皿中的三脚支架上，试样表面以上的水层深度不少于10mm

。

（6）将盛有试样的平底玻璃皿置于针人度仪的平台上。慢慢放下针连杆，用适当位置的反光镜或灯光反射观察，使针尖恰好与试样表面接触。拉下刻度盘的拉杆，使与针连杆顶端轻轻接触，调节刻度盘或深度指示器的指针指示为零。

（7）开动秒表，在指针正指5s的瞬间，用手紧压按钮，使标准针自动下落贯人试样，经规定时间，停压按钮使针停止移动。拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，读取刻度盘指针或位移指示器的读数，即为针入度，准确至0.5（0.1mm）。当采用自动针人度仪时，计时与标准针落下贯入试样同时开始，至5s时自动停止。

（8）同一试样平行试验至少3

次，各测试点之间及与盛样皿边缘的距离不应少于10mm

。每次试验后应将盛有盛样皿的平底玻璃皿放人恒温水槽，使平底玻璃皿中水温保持试验温度。每次试验应换一根干净标准针或将标准针取下用蘸有三氯乙烯溶剂的棉花或布揩净，再用干棉花或布擦干。

（9）测定针人度大于200

的沥青试样时，至少用3支标准针，每次试验后将针留在试样中，直至3

次平行试验完成后，才能将标准针取出。实验结果（1）同一试样的3次平行试样结果的最大值与最小值之差在下列允许偏差范围内时，计算3次试验结果的平均值，取整数作为针入度试验结果，以0.1mm为单位。当试验结果小于50(0.1mm)时,重复性试验的允许差为不超过2(0.1mm),重复性试验的允许差为不超过4(0.1mm)。

当试验结果等于或大于50(0.1mm)时重复性试验的允许差为不超过平均值的4%,复现性试验的允许差为不超过平均值的8%。沥青延度试验试验目的

掌握沥青延度的概念,熟悉测定沥青延度的试验步骤

。沥青延度是规定形状的试样在规定温度(25℃)条件下以规定拉伸速度(5cm/min)拉至断开时的长度,以cm表示。通过延度试验测定沥青能够承受的塑性变形总能力。实验仪器设备延度仪、延度试模、恒温水槽、温度计、甘油滑石粉隔离剂(甘油与滑石粉的质量比2:l)、其它:平刮刀、石棉网、酒精、食盐等。试验步骤（1）将隔离剂拌和均匀，涂于清洁干燥的试模底板和两个侧模的内侧表面，并将试模在试模底板上装妥。

（2）将加热脱水的沥青试样，通过0.6mm筛过滤，然后将试样仔细自试模的一端至另一端往返数次缓缓注人模中，最后略高出试模，灌模时应注意勿使气泡混入。

（3）试件在室温中冷却3Omin～40min

，然后置于规定试验温度±0.1℃的恒温水槽中，保持30min后取出，用热刮刀刮除高出试模的沥青，使沥青面与试模面齐平。沥青的刮法应自试模的中间刮向两端，且表面应刮得平滑。将试模连同底板再浸人规定试验温度的水槽中1～1.5h

。（4）检查延度仪延伸速度是否符合规定要求，然后移动滑板使其指针正对标尺的零点．将延度仪注水，并保温达试验温度±0.5℃。（5）将保温后的试件连同底板移人延度仪的水槽中，然后将盛有试样的试模自玻璃板或不锈钢板上取下，将试模两端的孔分别套在滑板及槽端固定板的金属柱上，并取下侧模。水面距试件表面应不小于25mm

。

（6）开动延度仪，并注意观察试样的延伸情况。此时应注意，在试验过程中，水温应始终保持在试验温度规定范围内，且仪器不得有振动，水面不得有晃动，当水槽采用循环水时，应暂时中断循环，停止水流。在试验中，如发现沥青细丝浮于水面或沉人槽底时，则应在水中加人酒精或食盐，调整水的密度至与试样相近后，重新试验。

（7）试件拉断时，读取指针所指标尺上的读数，以厘米表示，在正常情况下，试件延伸时应成锥尖状，拉断时实际断面接近于零。如不能得到这种结果，则应在报告中注明。实验结果与数据整理同一试样，每次平行试验不少于3个，如3个测定结果均大于100cm

，试验结果记作“100cm”；特殊需要也可分别记录实测值。如3个测定结果中，有一个以上的测定值小于100cm

时，若最大值或最小值与平均值之差满足重复性试验精密度要求，则取3

个测定结果的平均值的整数作为延度试验结果，若平均值大于100cm

，记作“﹥100cm”。若最大值或最小值与平均值之差不符合重复性试验精密度要求时，试验应重新进行。沥青软化点试验试验目的沥青的软化点是试样在规定尺寸的金属环内,上置规定尺寸和重量的钢球,放于水(5℃)/min速度加热,至钢球下沉达到规定距离(25.4cm)时的温度以℃表示,它在一定程度上表示沥青的温度稳定性。实验仪器（1）软化点试验仪：由耐热玻璃烧杯、金属支架、钢球、试样环、钢球定位环、温度计等部件组成。耐热玻璃烧杯容量800～1000mL，直径不少于86mm，高不少于120mm，金属支架由两个主杆和三层平行的金属板组成。上层为一圆盘，直径略大于烧杯直径，中间有一圆孔，用以插放温度计。中层板上有两个孔，各放置金属环，中间有一小孔可支持温度计的测温端部。一侧立杆距环上面51mm处刻有水高标记。环下面距下层底板为25.4mm

，而下底板距烧杯底不少于12.7mm

,

也不得大于19mm。三层金属板和两个主杆由两螺母固定在一起；钢球直径

53mm，质量3.5±0.05g；试样杯由黄铜或不锈钢制成，高6.4±0.1mm，下端有一个2mm的凹槽；钢球定位环由黄铜或不锈钢制成。

（2）温度计：0～80℃，分度为0.5℃。

（3）装有温度调节器的电炉或其它加热炉具（液化石油气、天然气等）。应采用带有振荡搅拌器的加热电炉，振荡子置于烧杯底部。（4）试样底板：金属板（表面粗糙度应达Ra0.8µm

）或玻璃板。（5）恒温水槽：控温的准确度为0.5℃。

（6）平直刮刀．

（