《工程试验与检测》课件 学习情境二 施工准备阶段试验测试

§1土的组成§2土的结构与构造§3土的物理力学性质及其指标§4土的工程分类§5土的成因类型特征§6特殊土的主要工程性质土的组成及基本物理指标1.土的三相图一、土的三相及三相比例指标2.直接指标(1)土的密度ρ：单位体积土的质量

工程中常用重度

来表示单位体积土的重力

重力加速度，近似取10m/s2

(2)土粒相对密度ds（土粒比重）：土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量之比

土粒相对密度变化范围不大：细粒土（粘性土）一般2.70～2.75；砂土一般为2.65左右。土中有机质含量增加，土粒相对密度减小气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积VVv一、土的三相及三相比例指标2.直接指标气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积V(3)土的含水量ω：土中水的质量与土粒质量之比，以百分数表示土的含水量是标志土含水程度的一个重要物理指标。天然土层含水量变化范围较大，与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。测定方法：通常用烘干法，亦可近似用酒精燃烧法

一、土的三相及三相比例指标3.导出指标气水土粒msmwmVsVwVVVa质量m体积V(1)孔隙比e和孔隙率n孔隙比e

：土中孔隙体积与土粒体积之比

(2)土的饱和度Sr：土中孔隙水的体积与孔隙总体积之比，以百分数表示饱和度描述土中孔隙被水充满的程度。干土Sr=0,饱和土Sr=100%。砂土根据饱和度分为三种状态:孔隙率n

：土中孔隙体积与总体积之比，以百分数表示

Sr≤50%稍湿；50％＜Sr≤80%很湿；Sr＞80%饱和一、土的三相及三相比例指标3.导出指标(3)不同状态下土的密度和重度饱和密度ρsat

：土体中孔隙完全被水充满时的土的密度干密度ρd

：单位体积中固体颗粒部分的质量浮密度(有效密度)ρ

：土单位体积内土粒质量与同体积水的质量之差土的三相比例指标中的质量密度指标共有4个，土的天然密度ρ，饱和密度ρsat，干密度ρd，有效密度ρ

(kg/m3),相应的重度指标也有4个，土的天然重度

，饱和重度

sat，干重度

d，有效重度

(kN/m3)气水土粒msmwmVsVwVVVa质量m体积V饱和密度>天然密度>干密度>浮密度一、土的三相及三相比例指标4.导出指标气水土粒dsρw

Vs＝11+e质量m体积V土的三相指标中，土粒比重ds

，含水量ω和密度ρ是通过试验测定的，可以根据三个基本指标换算出其余各指标Vv=eωdsρw

ds（1＋ω）ρw

推导：换算关系式：一、土的三相及三相比例指标5.例题分析【例1】某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为187g，烘干后，干土质量为167g。若土粒的相对密度ds为2.66，求该土样的含水量ω、密度ρ、重度

、干重度

d

、孔隙比e、饱和重度

sat和有效重度

【解答】一、土的三相及三相比例指标土的密实度指单位体积土中固体颗粒的含量。根据土颗粒含量的多少，天然状态下的砂、碎石等处于从紧密到松散的不同物理状态。无粘性土的密实度与其工程性质有着密切关系。1.孔隙比e孔隙比e可以用来表示砂土的密实度。对于同一种土，当孔隙比小于某一限度时，处于密实状态。孔隙比愈大，土愈松散

2.相对密实度Dr砂土在天然状态下孔隙比砂土在最密实状态时的孔隙比砂土在最松散状态时的孔隙比二、土的密实度当Dr=0时，e=emax，表示土处于最疏松状态;当Dr=1.0时，e=emin，表示土体处于最密实状态3.按动力触探确定无粘性土的密实度Dr≤0.2松散状态0.33＜Dr≤0.67中密状态0.67＜Dr≤1密实状态天然砂土的密实度，可按原位标准贯入试验的锤击数N进行评定。天然碎石土的密实度，可按原位重型圆锥动力触探的锤击数N63.5进行评定(GB50007-2002)密实度按N评定砂石密实度按N63.5评定碎石土密实度松散稍密中密密实N≤10N63.5≤510＜N≤155＜N63.5≤1015＜N≤3010＜N63.5≤20N＞30N63.5＞20未修正修正后0.2＜Dr≤0.33稍密状态二、土的密实度单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级1.粘性土的稠度状态土的软硬程度或土受外力作用所引起变形或破坏的抵抗能力,是粘性土最主要的物理状态特征

0半固态可塑状态流动状态ω塑限ωP液限ωL粘性土由某一种状态过渡到另一状态的界限含水量称为土的稠度界限缩限ωs固态液、塑限的测定测定液限的方法：锥式液限仪、碟式液限仪和液塑限联合测定仪。测定塑限的方法：搓条法和液塑限联合测定仪。测定缩限的方法：碟式仪法和液、塑限联合测定法。三、粘性土的物理特征1.粘性土的稠度状态液塑限联合测定法下沉深度为17mm所对应的含水量为液限;下沉深度为2mm处所对应的含水量为塑限，下沉深度为10mm所对应含水量为10mm液限

液塑限测定根据《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)规定，采用液塑限联合测定仪进行测定。三、粘性土的物理特征2.粘性土的塑性指数和液性指数塑性指数IP是液限和塑限的差值(省去%)，即土处在可塑状态的含水量变化范围说明：塑性指数的大小取决于土颗粒吸附结合水的能力,即与土中粘粒含量有关。粘粒含量越多,塑性指数就越高

说明：液性指数表征土的天然含水量与界限含水量间的相对关系。当IL≤0时,ω≤ωP,土处于坚硬状态;当IL＞1时,ω＞ωL,土处于流动状态。根据IL值可以直接判定土的软硬状态

液性指数IL是粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比状态液性指数坚硬硬塑可塑软塑流塑IL≤00＜IL≤0.250.25＜IL≤0.750.75＜IL≤1IL＞110mm液限三、粘性土的物理特征3.例题分析【例】某砂土试样,试验测定土粒相对密度ds=2.7,含水量ω=9.43%,天然密度ρ=1.66/cm3。已知砂样干燥状态下最密实状态时密度为

dmax=1.62g/cm3,最疏松状态密度

dmin=1.45g/cm3。求此砂土的相对密度Dr,并判断砂土所处的密实状态【解答】砂土在天然状态下的孔隙比砂土最小孔隙比砂土最大孔隙比相对密实度∈（0.33,0.67]中密状态三、粘性土的物理特征1.压缩性压缩量的组成固体颗粒的压缩土中水的压缩空气的排出水的排出占总压缩量的1/400不到，忽略不计压缩量主要组成部分说明：土的压缩被认为只是由于孔隙体积减小的结果无粘性土粘性土透水性好，水易于排出压缩稳定很快完成透水性差，水不易排出压缩稳定需要很长一段时间土的固结：土体在压力作用下，压缩量随时间增长的过程⑴基本概念四、土的力学性质1.压缩性刚性护环加压活塞透水石环刀底座透水石土样荷载注意：土样在竖直压力作用下，由于环刀和刚性护环的限制，只产生竖向压缩，不产生侧向变形⑵室内压缩试验四、土的力学性质1.压缩性e0eppee-p曲线曲线A曲线B曲线A压缩性＞曲线B压缩性根据不同压力p作用下，达到稳定的孔隙比e，绘制e-p曲线，为压缩曲线⑶e-p曲线四、土的力学性质1.压缩性压缩性不同的土，曲线形状不同，曲线愈陡，说明在相同压力增量作用下，土的孔隙比减少得愈显著，土的压缩性愈高根据压缩曲线可以得到三个压缩性指标1.压缩系数a2.压缩模量Es

3.变形模量E0⑷压缩指标四、土的力学性质1.压缩性土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比值p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲线△p△e利用单位压力增量所引起得孔隙比改变表征土的压缩性高低在压缩曲线中，实际采用割线斜率表示土的压缩性《规范》用p1＝100kPa、p2＝200kPa对应的压缩系数a1-2评价土的压缩性a1-2＜0.1MPa-1低压缩性土0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1中压缩性土

a1-2≥0.5MPa-1高压缩性土①压缩系数a四、土的力学性质1.压缩性土在侧限条件下竖向压应力与竖向总应变的比值，或称为侧限模量说明：土的压缩模量Es与土的的压缩系数a成反比，Es愈大，a愈小，土的压缩性愈低③变形模量E0土在无侧限条件下竖向压应力与竖向总应变的比值。变形模量与压缩模量之间关系其中土的泊松比，一般0~0.5之间②压缩模量Es四、土的力学性质2.土的抗剪强度⑴土的强度破坏类型基础滑动面滑动面滑动面挡土墙四、土的力学性质2.土的抗剪强度试验仪器：直剪仪（应力控制式，应变控制式）⑵直接剪切试验四、土的力学性质2.土的抗剪强度1776年，库仑根据砂土剪切试验τf=σtan

砂土后来，根据粘性土剪切试验

f=c+

tan

粘土c

库仑定律：土的抗剪强度是剪切面上的法向总应力

的线性函数

c:土的粘聚力

:土的内摩擦角

f

f⑶粘性土、无粘性土的抗剪强度四、土的力学性质含水率试验任务导入昨天，接到我院校企合作单位，重庆交院和瑞工程检测技术有限公司的委托，要求大家完成土的含水率试验。什么是土的含水率？

含水率定义：天然土体的质量在温度105~110℃下烘至恒重时所失去的水分质量与达到恒重后的干土质量的比值，以百分数表示。一、试验目的测定天然土体的含水率；说明：含水率是土的三个基本物理性质指标之一，由试验直接测定。它反映了土的状态，是了解粘性土稠度和砂土湿度的重要指标，又是计算土的干密度、孔隙比、饱和度、液性指数等的必要指标。不同种类土体的含水率变化幅度较大，砂土大致在0~40%，粘土在20%~200%之间变化。

二、试验方法烘干法：土工室内试验的标准方法。其它方法：酒精燃烧法、炒干法、比重法等。本试验采用烘干法。烘干法的适用范围：粘质土、粉质土、砂类土和有机质土类。对有机质含量超过5%的土体，应将温度控制在65~70℃的恒温下烘至恒重。烘干时间对细粒土体不得少于8h。

三、试验用仪器和材料主要仪器：温度能够保持在105~110℃的自动控制的电热恒温烘箱；感量为0.01g的电子天平。其它：铝制称量盒、干燥器、削土刀等。四、试验步骤(1)先称量铝盒的质量（m1

），准确至0.01g；(2)取具有代表性试样，细粒土不小于为15g，沙类土、有机质土不小于50g，放入已称好的称量盒内，立即盖上盒盖，称湿土加盒总质量（m2），精确至0.01g；(3)打开盒盖，将试样和盒放入烘箱内，在温度105~110℃的恒温下烘干。烘干时间与土的类别及取土数量有关。细粒土不少于8小时；砂类土不得少于6小时；对含有机质超过5%的土，应将温度控制在65~70℃的恒温下烘干；(4)将烘干后的试样和盒取出，放入干燥器内冷却至室温。冷却后盖好盒盖，称盒和土质量（m3），精确至0.01g。五、成果整理（1）按下式计算含水率：式中：w——含水量（%）；

m1——称量盒的质量（g）；

m2——盒加湿土质量（g）；

m3——盒加干土质量（g）。（2）记录表格见实验报告。六、注意事项（1）测定含水量时动作要快，以避免土样的水分蒸发，称重时精确到小数点后两位；（2）应取具有代表性的土样进行试验；（3）称量盒要保持干燥，注意称量盒的盒体盒盒盖上下对号；（4）烘干、冷却由于时间较长，由实验室完成，同学另找时间来称盒加干土质量。

（5）本项试验要求进行二次平行测定，取其算术平均值，其允许平行差值需要满足以下要求：含水率（%）允许平行差值（%）5以下≤0.35以上40以下≤140以上≤2层状和网状构造的冻土＜3

思考题：请同学们分组进行含水率的试验？并完成试验报告？ThanksForYourAttentionTheEnd土的界限含水率试验任务导入昨天，接到我院校企合作单位，重庆交院和瑞工程检测技术有限公司的委托，要求大家完成土的界限含水率试验。粘性土的物理特性

粘性土：具有可塑性质的土，在外力作用下，可塑成任何形状而不发生开裂；当外力取消后，仍可保持原来形状不变。土的这种性质称为可塑性。

稠度是指土的软硬程度或土受外力作用所引起变形或破坏的抵抗能力,是粘性土最主要的物理状态特征。

粘性土的软硬状态也称稠度状态稠度状态与含水量有关粘性土含水量较硬变软流动粘性土的物理特性塑限ωp液限ωl稠度界限粘性土的稠度反映土中水的形态固态或半固态塑态

流态

强结合水膜最大出现自由水强结合水弱结合水自由水稠度状态含水量土中水的形态w粘性土的物理特性0固态或半固态可塑状态流动状态ω塑限ωP液限ωL粘性土的界限含水量图界限含水量：粘性土由一种状态转到另一种状态时的分界含水量。液限wL：流动状态与可塑状态间的分界含水量。塑限wp：可塑状态与半固体状态间分界含水量。缩限ws：半固体状态与固体状态间分界含水量。（亦即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变时的含水率。）试验目的试验要点液限、塑限联合测定法法试验步骤测定粘性土的液限与塑限试验的结果整理进行粘性土的定名进行粘性土的软硬程度判别液塑限测定常用方法搓条法碟式仪法锥式仪法测塑限的方法，但人为因素影响较大锥式仪在我国过去也较为常用碟式仪在欧美国家采用液塑限联合测定法本试验采用的方法试验原理概述液限、塑限联合测定法是根据圆锥仪的圆锥入土深度与其相应的含水率在双对数坐标上具有线性关系的特性来进行的。利用圆锥质量为76g的液塑限联合测定仪测得土在不同含水率时的圆锥入土深度，并绘制其关系直线图。在图上查得圆锥下沉深度为17mm所对应得含水率即为液限，查得圆锥下沉深度2mm所对应的含水率即为塑限。主

要

仪

器

设

备液塑限联合测定仪1－水平调节螺丝；2－锥体；3－盛土杯；4－控制开关；4－零线调节螺钉；－反光镜调节螺钉；5－屏幕；7－水平泡；6－升降台；8－配重块；9－调节螺钉；1234567892．天平：称量200g，分度值0.01g；4．0.5mm筛；3．调土杯；干燥器加水器调土刀称量盒烘箱操作步骤当采用天然含水量的土样时，应剔除大于0.5mm的颗粒，然后分别按接近液限、塑限和二者之间状态制备不同稠度的土膏，静置湿润。1土样制备当采用风干土样时，取通过0.5mm筛的代表性土样约200g分成三份，分别放入不锈钢杯中，加入不同数量的水，然后按下沉深度约为4～5mm，9～11mm，15～17mm范围制备不同稠度的试样，静置湿润。1土样制备操作步骤将制备的试样调拌均匀填入试样杯中填满后用刮土刀刮平表面1土样制备2装土入杯操作步骤3.1将调好的土样放入试杯中。刮平表面，放到仪器的升降座上。再缓缓地向顺时针方向调节升降旋钮，当试杯中的土样刚好接触锥尖时，接指示灯立即发亮，此时应停止旋动。1土样制备2装土入杯3调整仪器操

作

步

骤1土样制备2装土入杯3调整仪器3.2测量：按下“测量”键，锥体下落，此时，时间音响发出嘟！嘟···的声音。当测量时间一到，叫声停止.操作步骤此时显示屏上显示出5秒钟的入土度值。1土样制备2装土入杯3调整仪器4测读深度操作步骤取下试样杯，然后从杯中取10g以上的试样2个，测定含水率。1土样制备2装土入杯3调整仪器4测读深度5测含水率操作步骤重复以上步骤，测定另两个试样的圆锥下沉深度和含水率。1土样制备2装土入杯3调整仪器4测读深度5测含水率6测另两个试验结果整理5.1计算各土样的含水率（同含水率）5.2绘图求解以含水率为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，在双对数坐标纸上绘制关系曲线，三点连一直线（如A线）。试验结果整理当三点不在一直线上，可通过高含水率的一点与另两点连成两条直线，在圆锥下沉深度为2mm处查得相应的含水率。当两个含水率的差值≥2％时，应重做试验。试验结果整理当两个含水率的差值<2％时，用这两个含水率的平均值与高含水率的点连成一条直线（如附图5－2中的B线）。试验结果整理在圆锥下沉深度与含水率的关系图上，查得下沉深度17mm所对应的含水率为液限；查得下沉深度为2mm所对应的含水率为塑限。

思考题：请同学们分组进行界限含水率的试验？并完成试验报告？ThanksForYourAttentionTheEnd一、概述天然土是由大小不同的颗粒组成的。土的粒径从粗到细逐渐变化时，土体的性质也会相应地发生变化。土的颗粒组成在一定程度上反映了土的性质，工程上常依据颗粒组成对土进行分类，粗粒土主要是依据颗粒组成进行分类的，细粒土由于矿物成分、颗粒形状及胶体含量等因素，则不能单以颗粒组成进行分类，而要借助于塑性图或塑性指数进行分类。在工程实际中，常把粒径相近的土粒划为一组，称为粒组。土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总量的百分数)来表示，称为土的颗粒级配。颗粒分析试验就是测定土中各粒组所占该土总质量的百分数的试验方法，一般可分为筛析法和密度计法。

颗粒分析试验二、仪器设备(1)标准筛:孔径10mm、5mm、2mm、1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm；(2)天平:称量1000g，最小分度值0.1g；(3)台称:称量;5kg，最小分度值1g;(4)其他:毛刷、木碾等。三、试验步骤

(1)备土:从大于粒径0.075mm的风干松散的无黏性土中，用四分对角法取出代表性的试样。

(2)取土:取干砂300~500g称量准确至0.2g。(3)摇筛:将称好的试样倒入依次叠好的筛，然后按照顺时针或逆时针方向进行筛析。振摇时间一般为10~15min。(4)称量:逐级称取留在各筛上的质量。四、试验注意事项(1)将土样倒入依次叠好的筛子中进行筛析。(2)筛析法采用振筛机，在筛析过程中应能上下振动，水平转动。(3)称量后干砂总质量精确至士0.2g。(4)试验误差小于1％。五、成果整理(1)按如下公式计算小于某颗粒直径的土质量百分数:(2)以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比为纵坐标，以颗粒粒径为对数横坐标，在单对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线(3)按式计算不均匀系数:(4)按式计算曲率系数:第三章颗粒分析试验六、试验记录在表中记录相关数据。第三章颗粒分析试验图颗粒大小分布曲线(1)图颗粒大小分布曲线(2)颗粒分析试验测定干土中各粒组含量占该土总质量的百分数。试验目的1.筛析法2.密度计法3.移液管法试验方法试验原理筛析法

本试验方法适用于粒径小于、等于60mm，大于0.075mm的土。筛析法是采用不同孔径的分析筛，由上至下孔径自大到小叠在一起。试验时，取质量为ms的干土放入最上的筛里，通过筛析后，得到不同孔径筛上土质量msi，进而计算出粒组含量和累积含量。仪器设备：1.分析筛：1)粗筛，孔径为60、40、20、10、5、2mm。2)细筛，孔径为2、1、0.5、0.25、0.075mm。2.天平：称量5000g，最小分度值1g；称量1000g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值0.01g。3.振筛机：筛析过程中应能上下震动。3.其他：烘箱、研钵、瓷盘、毛刷等。筛析法取样数量筛析法试验步骤：筛析法1.按规定称取试样质量，应准确至0.1g;2.将试样过2mm筛，称筛上和筛下的试样质量。当筛下的试样质量小于试样总质量的10%时，不作细筛分析；筛上的试样质量小于试样总质量的10%时，不作粗筛分析；3.取筛上的试样倒入依次叠好（从上向下筛孔径依次变小）的粗筛中，筛下的试样倒入依次叠好的细筛中，进行筛析。细筛宜置于振筛机上震筛，振筛时间宜为10~15min。再按由上而下的顺序将各筛取下，称各级筛上及底盘内试样的质量，应准确至0.1g；4.筛后各级筛上和筛底上试样质量的总和与筛前试样总质量的差值，不得大于试样总质量的1%；试验步骤：筛析法5.计算粒组含量和累积含量，画出级配曲线，得到各特征粒径，分析土的级配，据规范定名。例题筛析法筛孔径（mm）6040201052底盘筛上土质量（g）10007507505005001000500粒组含量（％）20.015.015.010.010.020.010.0累积含量（％）80.065.050.040.030.010.0土样总质量5000g含细粒土颗粒的砂土的筛析法试验步骤：筛析法1.按规定称取代表性试样，置于盛水容器中充分搅拌，使试样中的粗细颗粒完全分离；2.将容器中的试样悬液过2mm筛，取筛上试样烘干至恒重，称烘干试样质量，准确至0.1g，并进行粗筛分析。取筛下的试样悬液，用带橡皮头的研杆研磨，再过0.075mm筛，并将筛上试样烘干至恒重，称烘干试样质量，准确至0.1g，进行细筛分析；3.当粒径小于0.075mm的试样质量大于试样总质量的10％时，用密度计法测定小于0.075mm的颗粒组成。注意事项：筛析法1.含砾土在现场分布极不均匀，在搬运过程中也极易分选，选取代表性土样不易。一般要求：（１）现场多选几个随机点取样；（２）实验室内先充分拌和后用四分法取样。2.粗粒表面吸着细粒在筛析时要洗净。密度计法

适用于粒径小于0.075mm的试样。试验原理：

密度计法是据斯托克斯原理利用土壤密度计通过测量不同深度处悬液的密度和土粒沉降的距离计算出不同粒径所占的百分比。原理：

1.小球体在水中沉降的速率是恒定的；

2.小球体沉降速率大小与球体直径d的平方成正比。密度计法试验原理：1.甲种密度计，其刻度为20℃时每1000cm3悬液中所含土粒质量的克数，刻度-5º~50º，最小分度值为0.5º。2.乙种密度计，刻度单位为20℃时悬液的比重；刻度0.995~1.050（或0.995~1.020），最小分度为0.001（或0.0002）。2.量筒：内径约60mm，容积1000mL，高约420mm，刻度0~1000mL，准确至10mL。3.洗筛：孔径0.075mm。4.洗筛漏斗：上口径大于洗筛直径，下口径略小于量筒内径。5.天平：称量1000g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值0.01g。6.搅拌器：直径50mm，孔径3mm，杆长约450mm。7.其他辅助设备：砂浴、秒表、锥形瓶（容积500mL）、研钵等。密度计法仪器设备：密度计法试验步骤：1.密度计法进行颗粒分析试验宜采用天然含水率土样。也可采用风干（烘干）土样进行。当试样中易溶盐含量大于0.5%时，应洗盐;2.对于风干（烘干）土样，取代表性土样200~300g，过2mm筛，求出筛上试样占试样总质量的百分数。取筛下土测定试样风干含水率。3.将粒径小于2mm的土样拌和均匀，称取土粒质量ms=30g的土样作为试样。当采用天然含水率为ω的土样作为试样时，按下式计算所需湿土质量m=ms(1+0.01ω)；4.将制备好的试样倒入三角烧瓶中，注入大约200cm3的纯水，浸泡过夜，放在砂浴上煮沸。从沸腾时开始记时，煮沸时间宜为40min。密度计法试验步骤：5.试样冷却后，将三角烧瓶中的悬液过0.075mm筛；反复轻洗；最后所得的悬液不得超过1000mL。将筛上砂粒烘干、称量并按筛析法试验步骤进行细筛分析，并计算各级粒组占试样总质量的百分比。6、将过筛悬液放入量筒中，加入10mL的分散剂（4%的六偏磷酸钠），然后注纯水至1000cm3；7.用搅拌器在量筒中沿整个悬液深度上下搅拌大约1min，往复各30次，使悬液内土粒分布均匀；；8.取出搅拌器，同时开动秒表，测经0.5、1、2、5、15、30、60、120、1440min时的密度计读数。每次测读前10~15s左右将密度计放入量筒，读完后即取出密度计。读数时，注意密度计浮泡不得贴近量筒壁，密度计读数为弯液面上缘为准。读完后测量悬液温度，精确至0.5℃；放入或取出密度计时，应小心轻放，不得扰动悬液。密度计法试验步骤：9.成果整理：①小于某粒径的试样质量占总质量的百分比：甲种密度计乙种密度计：密度计法试验步骤：②试样颗粒粒径应按下式计算：③绘制颗粒大小分布曲线每次读数均应在预定时间前10-20s，将密度计放入悬液中。保持密度计浮泡处在量筒中心，不得贴近量筒内壁。上下晃动幅度不能过大。读数应以弯液面上缘为准，密度计轻微晃动时取上下平均值。每次读数后，应取出密度计放入盛有纯水的量筒中。弯液面校正和分散剂校正试验规范规定要在水温20℃时进行，实际上只要在试验时，在与试验水温相同的纯水中进行即可。密度计法注意事项：密度计法测读时间不需作硬性规定，可以是任意需要的时刻。对不同性质的细粒土，要选用不同的分散剂，才能得到正确的结果。当土中有机质含量较高时，许多分散剂失效，密度计法结果不可靠。（SL237—1999）和（GB/T50123—1999）两本规范中规定：当细粒土中含粗粒时，取30g土，先洗筛后进行密度计法试验，这不易实现。因为：（1）洗筛后很难使水不超过1000cm3；（2）洗筛后剩下的土粒不是30g；（３）洗筛过程中不损失细粒部分也不易做到。故建议作完密度计法（或吸管法）试验后再洗筛，这时仅要对筛上土进行筛析法试验即可。密度计法注意事项：吸管：容积25～30cm3；分析天平：称量200g，精度0.001g；其它设备。移液管法

移液管法是根据各种粒径土粒下沉距离与时间的关系来计算确定吸取悬液的时间和距离，标准采用的是固定粒径和吸取深度来计算吸取时间。

仪器设备：

移液管法试验步骤：1.按密度计法制备试样、悬液、搅拌悬液。试样土粒总质量10~20g；2.搅拌器取出同时记录时间，测量悬液温度。按公式计算粒径小于0.5,0.01,0.005,0.002mm和其它所需粒径下沉一定深度（通常用10cm）所需时间ti；3.在每个需要时间ti，用吸管在预定深度（如10cm）处吸取25cm3悬液，每次吸取悬液后都应重新搅拌；4.将吸取一定体积（25cm3）的悬液放入烧杯内使水分蒸发，然后在105℃下烘干、称量，精确至0.001g；移液管法试验步骤：5.按下式计算土中小于某粒径土质量百分数：6.绘制颗粒分布曲线。例题有一土样比重G=2.67,称取干土300g,过筛结果如下筛子孔径mm5210.50.250.075筛上累积土质量g358163491取筛下土30g做甲种密度计试验结果如下表时间min1530120密度计读数211274使用TM-85甲种土壤密度计a=21.2b=0.276标准量筒分散剂校正值为0.5测试温度29℃解题步骤1求筛析法各粒径以下土重百分比粒径mm筛上土累积质量(g)该粒径以下质量mA小于该粒径土百分比％53297992529598.31829297.30.51628494.70.253426688.70.0759120969.72

求密度计法各粒径以下土重百分比时间读数R落距L=a-bRL/t(L/t)1/2粒径d=0.0916(L/t)1/2悬液中小于该粒径土百分含量

x总土中小于该粒径土百分含量x´＝Xdxmins1602115.40.2570.510.04678.554.75300128.70.0290.170.01648.834.030180075.10.0030.050.00632.322.5120720042.90.00040.020.00322.415.6X=3.30(R+mT-CD)=3.3(R+3.3-0.5)=3.3(R+2.8)L=a-bR=21.2-0.276R

完《土的分类标准》GBJ145－90粒组划分粒组统称粒组名称粒径(d)的范围(mm)巨粒漂石（块石）粒d＞200卵石（碎石）粒200≥d＞60粗粒砾粒粗砾60≥d＞20细砾20≥d＞2砂粒2≥d＞0.075细粒粉粒0.075≥d＞0.005粘粒d≤0.005粒径分布曲线粒组频率曲线特征粒径特征粒径d10d30d60曲线陡缓d60=1d10=0.01d60=2d10=0.25台阶d60=2.5d10=0.01d60=2d30=0.5d30=0.025d10=0.005谷点分析筛震筛机土中的固体颗粒(简称土粒)的大小、级配和粒组含量是土的工程分类的重要依据。土粒的大小与土的矿物成分、力学性质、形成环境等均有直接联系。土粒的粒径由粗到细逐渐变化时土的性质相应地发生变化，例如上的性质随着粒径的变细可由无粘性变化到有粘性。基本知识土的级配：土中各种大小的粒组中土粒的相对含量。一、土粒的大小和土的级配某粒组的土粒含量：该粒组的土粒质量与干土总质量之比。粒组：把工程性质相近的一定尺寸范围的土粒合并为一组。基本知识（1）粒径分布曲线（2）粒组频率曲线二、颗粒分析试验曲线的主要用途按粒径分布曲线可求得：（1）土中各粒组的土粒含量，用于粗粒土的分类和大致评估土的工程性质；基本知识

根据某些特征粒径，可得到两个有用的指标，即不均匀系数Cu和曲率系数Cc，它们的定义为：式中：d10，d30和d60为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10％，30％和60％时所对应的粒径。d10称为有效粒径；d60称为限制粒径。二、颗粒分析试验曲线的主要用途（2）某些特征粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。基本知识

土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线的形状来决定，而土粒的均匀程度和曲线的形状又可分别用不均匀系数和曲率系数来衡量。Cu小，曲线陡；Cu大，曲线缓。Cc过大，台阶在d10~d30间；Cc过小，台阶在d30~d60间。二、颗粒分析试验曲线的主要用途基本知识《土的分类标准》（GBJ145－90）：纯净砾、砂，Cu≥5，且Cc=1~3时，级配良好，否则，不良。

土的级配的连续性也可用粒组频率曲线来反映。若粒组频率曲线呈单峰则土的级配连续的；若粒组频率曲线呈双峰，且谷点对应的粒组含量＞3％时，是连续的，否则是不连续的。二、颗粒分析试验曲线的主要用途基本知识名义粒径：筛分法中以筛孔径代表；密度计法中以与实际土颗粒在水中沉降速率相同的同样物质的球的直径代表。建筑钢材性能检测金属材料弯曲试验（一）目的与适用范围本方法用以检验金属承受规定弯曲程度的弯曲变形性能，并显示其缺陷。但不适用于金属管材和金属焊接接头的弯曲试验。（二）仪器设备应在配备下列弯曲装置之一的试验机或压力机上完成试验。

1、支辊式弯曲装置(如下图)：支辊长度和弯曲压头的宽度应大于试样宽度或直径。弯曲压头的直径由产品标准规定。支辊和弯曲压头应具有足够的硬度。除非另有规定，支辊间距离L应按如下公式确定：

L=(D+3a)±a/2此距离在试验期间应保持不变。注：此距离在试验前期保持不变，对于180°弯曲试样，此距离会发生变化。

支辊式弯曲装置2、V形模具式弯曲装置:模具的V形槽其角度应为（180°——α）（如下图），弯曲角度a应在相关产品标准中规定。模具的支承棱边应倒圆，其倒圆半径应为（1-10）倍试样厚度。模具和弯曲压头宽度应大于试样宽度或直径，并应具有足够的硬度。

V形模具式弯曲装置

3、虎钳式弯曲装置:装置由虎钳及有足够硬度的弯曲压头组成（如下图），可以配置加力杠杆。弯曲压头直径应按照相关产品标准要求，弯曲压头宽度应大于试样宽度或直径。由于虎钳左端面的位置会影响测试结果，因此，虎钳的左端面不能达到或者超过弯曲压头中心垂线。虎钳式弯曲装置

翻板式弯曲装置4、符合弯曲试验原理的其他弯曲装置（例如翻板式弯曲装置等）亦可使用。（三）试验准备1、试验使用圆形、方形、矩形或多边形横截面的试样。样坯的切取位置和方向应按照相关产品标准的要求。如未具体规定，对于钢产品，应按照《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》（GB/T2975-1998）的要求。试样应去除由于剪切或火焰切割或类似的操作而影响了材料性能的部分。如果试验结果不受影响。允许不去除试样受影响的部分。2、矩形试样的棱边:试样表面不得有划痕和损伤。方形、矩形和多边形横截面试样的棱边应倒圆，倒圆半径不能超过以下数值：(1)1mm，当试样厚度小于10mm；(2)1.5mm，当试样厚度大于或等于10mm且小于50mm；(3)3mm，当试样厚度不小于50mm。棱边倒圆时不应形成影响试验结果的横向毛刺、伤痕或记得痕。如果试验结果不受影响，允许试样的棱边不倒圆。。

3、试样的宽度：试样宽度应按照相关产品标准的要求，如未具体规定，应按照以下要求：(1)当产品宽度不大于20mm时，试样宽度为原产品宽度；(2)当产品宽度大于20mm时，①当产品厚度小于3mm时，试样宽度为(20±5)mm；②当产品厚度不小于3mm时，试样宽度在20~50mm之间。4、试样的厚度：试样厚度或直径应按照相关产品标准的要求，如未具体规定，应按照以下要求：(1)对于板材、带材和型材，试样厚度应为原产品厚度。如果产品厚度大于25mm，试样厚度可以机加工减薄至不小于25mm，并保留一侧原表面。弯曲试验时，试样保留的原表面应位于受拉变形一侧。(2)直径(圆形横截面)或内切圆直径(多边形横截面)不大于30mm的产品，其试样横截面应为原产品的横截面。对于直径或多边形横截面内切圆直径超过30mm但不大于50mm的产品，可以将其机加工成横截面内切圆直径不小于25mm的试样。直径或多边形横截面内切圆直径大于50mm的产品，应将其机加工成横截面内切圆直径不小于25mm的试样试验时，试样未经机加工的原表面应置于受拉变形的一侧。5、锻材、铸材和半成品的试样：对于锻材、铸材和半成品，其试样尺寸和形状应在变货要求或协议中规定。6、大厚度和大宽度试样：经协议，可以使用大于第3条规定宽度和第4条规定厚度的试样进行试验。7、试样的长度：试样长度应根据试样厚度(或直径)和所使用的试验设备规定。（四）试验步骤特别提示：试验过程中应采取足够的安全措施和防护装置。1、试验一般在10℃-35℃的室温范围内进行。对温度要求严格的试验，试验温度应为(23±5)℃。2、按照相关产品标准规定，采用下列方法之一完成试验：(1)试样在给定的条件和力作用下弯曲至规定的弯曲角度；(2)试样在力作用下弯曲至两臂相距规定距离且相互平行；(3)试样在力作用下弯曲至两臂直接接触。3、试样弯曲至规定弯曲角度的试验，应将试样放于两支棍或V形模具上，试样轴线应与弯曲压头轴线垂直，弯曲压头在两支座之间的中心点处对试样连续施加力使其弯曲，直至达到规定的弯曲角度。弯曲角度α可以通过测量弯曲压头的位移计算得出。可以采用虎钳式弯曲装置的方法进行弯曲试验。试样一端固定，绕弯曲压头进行弯曲，可以绕过弯曲压头，直至达到规定的弯曲角度。弯曲试验时，应当缓慢地施加弯曲力，以使材料能够自由地进行塑性变形。当出现争议时，试验速率应为(1±0.2)mm/s。使用上述方法如不能直接达到规定的弯曲角度，可将试样置于两平行压板之间，连续施加力压其两端使进一步弯曲，直至达到规定的弯曲角度。4、试样弯曲至两臂相互平行的试验，首先对试样进行初步弯曲，然后将试样置于两平行压板之间，连续施加力压其两端使进一步弯曲，直至两臂平行。试验时可以加或不加内置垫块。垫块厚度等于规定的弯曲压头直径，除非产品标准中另有规定。5、试样弯曲至两臂直接接触的试验，首先对试样进行初步弯曲，然后将试样置于两平行压板之间，连续施加力压其两端使进一步弯曲，直至两臂直接接触。（五）结果整理1、应按照相关产品标准的要求评定弯曲试验结果。如未规定具体要求，弯曲试验后不使用放大仪器观察，试样弯曲外表面无可见裂纹，应评定为合格。2、以相关产品标准规定的弯曲角度作为最小值；若规定弯曲压头直径，以规定的弯曲压头直径作为最大值。金属材料室温拉伸试验金属材料室温拉伸试验（一）目的与适用范围本方法规定金属室温拉伸试验方法，用以测定本方法所规定的一项或几项力学性能。（二）仪器设备1、各种类型万能试验机均可使用，试验机应按照相应的标准进行检验，并应为1级或优于1级准确度。量具，分辨率≤0.1mm；应采用合适的夹具夹持试样，尽最大努力确保夹持的试样受轴向拉力的作用。

万能材料试验机游标卡尺手动钢筋标距仪电动钢筋标距仪（三）试验准备—热轧钢筋取样要求试样表面不得有划痕和损伤。对钢号不明的钢筋，抽样数量不得少于6根。钢筋取样时，钢筋端部要先截去50cm，再取试样，每组拉力试样2根，要分别标记，不得混淆。环境温度：10~35℃

，严格要求的是23±5℃——钢筋的现场验收与保管

钢筋进场应有出厂质量证明书或试验报告单，每捆（盘）钢筋均应有标牌，并按品种、批号及直径分批验收。每批热轧钢筋重量≤60t，钢绞线为20t。验收内容包含钢筋标牌和外观检查，并按有关规定取样进行机械性能试验。做机械性能试验时应从每批次检查合格的钢筋中任选两根，每根截取二个试件进行拉力试验、冷弯等试验。

钢筋进场后应妥善保管，注意以下几点：注意验收数量、钢筋的规格、等级、牌号等；防锈；防污染；防混杂。序号检验项目取样数量取样方法试验方法1化学成分(熔炼分析)1GB/T20066GB/T223GB/T43362力学2任选两根钢筋切取GB/T2283弯曲2任选两根钢筋切取GB/T2324反向弯曲1热轧光圆钢筋无此项YB/T5126热轧钢筋拉伸试验试样长度应根据《金属材料室温拉伸试验方法》(GB/T228-2010)的规定。试样由三部分组成：试样的原始标距L0=5d试样平行长度（试验机二夹头之间的距离）

Lc≥（

L0+0.5d

）仲裁时用L0+2*d

钢筋试样的总长度Lt>Lc+4*d0(500mm)（四）试验步骤1、上屈服强度(ReH)和下屈服强度(ReL)的测定(1)上屈服强度是试样发生屈服而力首次下降前的最高应力；下屈服强度是在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力。呈现明显屈服(不连续屈服)现象的金属材料，相关产品标准应规定测定上屈服强度或下屈服强度或两者都测定。对于上、下屈服强度位置判定的基本原则如下(如下图)：不同类型曲线的上屈服强度和下屈服强度

①屈服前的第1个峰值应力（第1个极大值应力）判为上屈服强度，不管其后的峰值应力比它大或比它小；②屈服阶段中如呈现两个或两个以上的谷值应力，舍去第1个谷值应力（第1个极值应力）不计，取其余谷值应力中之最小者判为下屈服强度。如只呈现1个下降谷，此谷值应力判为下屈服强度；③屈服阶段中呈现屈服平台，平台应力判为下屈服强度；如呈现多个而且后者高于前者的屈服平台，判第1个平台应力为下屈服强度；④正确的判定结果应是下屈服强度一定低于上屈服强度。为提高试验效率，可以报告在上屈服强度之后延伸率为0.25%范围以内的最低应力为下屈服强度，不考虑任何初始瞬时效应。注：此规定仅仅用于呈现明显屈服的材料和不测定屈服点延伸率情况。(2)图解方法：试验时记录力—位移曲线。从曲线图读取力首次下降前的最大力和不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小力或屈服平台的恒定力。将其分别除以试样原始横截面积(A0)得到上屈服强度和下屈服强度。仲裁试验采用图解方法。(3)指针方法：试验时，读取测力度盘指针首次回转前指示的最大力和不计初始瞬时效应时屈服阶段中指示的最小力或首次停止转动指示的恒定力。将其分别除以试样原始横截面积（A0）得到上屈服强度和下屈服强度。(4)可以使用自动装置（例如微处理机等）或自动测试系统测定上屈服强度和下屈服强度，可以不绘制拉伸曲线图。2、抗拉强度(σb)的测定(1)抗拉强度是相应最大力(Fm)的应力。按照定义可采用图解方法或指针方法测定。(2)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，或从测力度盘，读取过了屈服阶段之后的最大力(如下图)；对于无明显屈服(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(A0)得到抗拉强度。(3)可以使用自动装置(例如微处理机等)或自动测试系统测定抗拉强度，可以不绘制拉伸曲线图。

最大力（Fm）

3.断后伸长率（δ）的测定(1)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。应使用分辨力优于0.1mm的量具或测量装置测定断后标距(L1)，准确到±0.25mm。如规定的最小断后伸长率小于5%，建议采用特殊方法进行测定。原则上只有断裂处与最接近的标距标记的距离不小于原始标距的1/3情况方为有效。但断后伸长率大于或等于规定值，不管断裂位置处于何处，测量均为有效。(2)能用引伸计测定断裂延伸的试验机，引伸计标距(L)应等于试样原始标距(L0)，无需标出试样原始标距的标记。以断裂时的总延伸作为伸长测量时，为了得到断后伸长率，应从总延伸中扣除弹性延伸部分。原则上，断裂发生在引伸计标距以内方为有效，但断后伸长率等于或大于规定值，不管断裂位置处于何处，测量均为有效。注：如产品标准规定用一固定标距测定断后伸长率，引伸计标距应等于这一标距。

4、断面收缩率(Ψ)的测定(1)按照定义测定断面收缩率。断裂后最小横截面积的测定应准确到±2%。(2)测量时，如需要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。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面积。原始横截面面积(A0)与断后最小横截面面积(A1)之差除以原始横截面面积的百分率得到断面收缩率。(3)薄板和薄带试样、管材全截面试样、圆管纵向弧形试样和其他复杂横截面试样及直径小于3mm试样，一般不测定断面收缩率。如要求，应双方商定测定方法，断后最小横截面面积的测定准确度亦符合(1)的要求。矩形横截面试样缩颈处最大宽度和最小厚度

（五）结果整理试验测定的性能结果数值应按照相关产品标准的要求进行修约。如未规定具体要求，应按照如下要求进行修约：1、强度性能值修约至1MPa。2、屈服点延伸率修约至0.1%，其他延伸率和断后伸长率修约至0.5%。3、断面收缩率修约至1%。

回弹法测定混凝土抗压强度

混凝土强度的无损检测技术能够反映结构无损检测技术能反映结构物中混凝土的强度、均匀性、连续性等各项质量指标。根据其原理可分为非破损法、半破损法和综合法三种。

非破损法是以混凝土强度与混凝土某些物理量之间的相关性为基础，测试这些物理量时不影响混凝土结构或构件的任何性能，然后根据相关关系推算被测混凝土的标准强度换算值，并据此推算出强度标准值的推定值或特征强度。

超声回弹法综合属于典型的非损坏检测法，是同时利用超声法和回弹法对混凝土同一测区进行检测的方法。它可以弥补单一方法固有的缺欠，做到互补。半破损法，以不影响结构或构件的承载力为前提，在结构或构件上直接进行局部破坏性试验，或直接钻取芯样对芯样进行破坏性试验，然后根据试验值与混凝土标准强度或标准构件强度的参比物进行对比，按统计方法推算出被测结构实体的强度标准值或特征强度。属于这类方法的有钻芯法、拔出法、拔脱法、板析法。综合法就是采用两种以上的无损检测方法，获取多种物理参量，并建立强度与多项物理参量的综合相关关系，以便从不同角度综合评价混凝土的强度。回弹法测定混凝土抗压强度

利用回弹仪检测普通混凝土结构构件抗压强度的方法简称回弹法。回弹法是应用最广的无损检测方法。回弹法在我国使用已达五十余年。而且越用越广泛，这不仅仅是因为回弹法简便、灵活、符合国情，更是由于我国已解决了回弹法使用精度不高和不能普遍推广的关键问题。

由于混凝土的抗压强度与其表面硬度之间存在某种相关关系，而回弹仪的弹击锤被一定的弹力打击在混凝土表面上，其回弹高度(通过回弹仪读得回弹值)与混凝土表面硬度成一定的比例关系。因此以回弹值反映混凝土表面硬度，根据表面硬度则可推求混凝土的抗压强度。回弹法是用弹簧驱动重锤，通过弹击杆弹击混凝土表面，测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值(反弹距离与弹簧初始长度之比)作为与强度相关的指标来推定混凝土强度的一种方法。由于测量在混凝土的表面上进行，所以应属于表面硬度法的一种图4-18为回弹法的原理示意图。当重锤被拉到冲击前的起始状态时，若重锤的质量等于1，则这时重锤所具有的势能e为：

式中：k——拉力弹簧的刚度系数；L——拉力弹簧起始拉伸长度。

混凝土受冲击后产生瞬时弹性变形，其恢复力使重锤弹回，当重锤被弹回到x位置时所具有的势为：

式中：x——重锤反弹位置或重锤弹回时弹簧的拉伸长度。所以重锤在弹击过程中，所消耗的能为：

令：在回弹仪中，L为定值，所以R与x成正比，称为回弹值。将R代入前式得：

由式(4—21)可知，回弹值等于重锤冲击混凝土表面后剩余势能与原有势能之比的平方根。简而言之，回弹值的大小，取决于与冲击能量有关的回弹能量，而回弹能量主要取决于被测混凝土的弹塑性性能。混凝土的强度愈低，则塑性变形愈大，消耗于产生塑性变形的功也愈大，弹击锤所获得的回弹功能就愈小，回弹距离相应也愈小，从而回弹值就愈小，反之亦然。据此，可由实验方法建立“混凝土抗压强度一回弹值”的相关曲线，通过回弹仪对混凝土表面弹击后的回弹值来推算混凝土的强度值。

2回弹法的特点是：

用回弹法检测混凝土抗压强度，虽然检测精度不高，但是设备简单、操作方便、测试迅速以及检测费用低廉，且不破坏混凝土的正常使用，故在现场直接测定中使用较多。该方法影响因素较多，如操作方法、仪器性能、气候条件等都会影响测定结果，产生较大误差，必须掌握正确的操作方法，注意回弹仪的保养和校正，这样可以减小测量误差。

在《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ／T23—2001)中规定，回弹法检测混凝土的龄期为7~1000d，不适用于表层及内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土构件和特种成型工艺制作的混凝土的检测。这大大限制了回弹法的检测范围，例如不适用于既有建筑中混凝土龄期超过3年，以及遭受火灾、冻害、化学腐蚀等混凝土的强度检测。

解决这些问题的方法主要是采用钻芯法和回弹法相结合，对这两种方法的检测数据进行适当处理，基本上可以满足上述混凝土的强度检测，但不适用于内部存在缺陷的混凝土强度检测。另外，由于高强混凝土的强度基数较大，即使只有15％的相对误差其绝对误差也会很大而使检测结果失去意义。

1．回弹仪的构造及工作原理

回弹仪的类型比较多，有重型（fc≥C60）、中型（fc≤C50）、轻型（非混凝土材料）和特轻型，一般工程使用最多的是中型回弹仪。我国自20世纪50年代中期，相继投入生产指针直读式、自记式、带电脑自动记录及处理数字功能等回弹仪。其中以指针直读的直射锤击式仪器应用最广，其构造见图。

仪器工作时，随着对回弹仪施压，弹击杆(1)徐徐向机壳内推进，弹击拉簧(2)被拉伸，使连接弹击拉簧的弹击锤(4)获得恒定的冲击能量e，当仪器水平状态工作时，其冲击能量e可由式计算，其能量大小为2.207J(标准规定弹击拉簧的刚度k,k=785.0N／m，弹击拉簧工作时其拉伸长度L=0.075m)。

当挂钩(12)与调零螺钉（16)互相挤压时，使弹击锤脱钩，于是弹击锤的冲击面与弹击杆的后端平面相碰撞，此时弹击锤释放出来的能量借助弹击杆传递给混凝土构件，混凝土弹性反应的能量又通过弹击杆传递给弹击锤，使弹击锤获得回弹的能量向后弹回，计算弹击锤回弹的距离x和弹击锤脱钩前距弹击杆后端平面的距离L之比，即得回弹值R，它由仪器外壳上的刻度尺(8)示出。2.对中型回弹仪的技术要求:(1)水平弹击时，弹击锤脱钩的瞬间，回弹仪的标准能量e应为2.207J；(2)弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间，弹击拉簧应处于自由状态，此时弹击锤起跳点应相应于指针指示刻度尺上“0”处；(3)在洛氏硬度HRC为60±2的钢砧上，回弹仪的率定值应为80±2；(4)回弹仪使用时的环境温度应为-4℃～40℃。3.回弹仪的率定方法:回弹仪在工程检测前后，应在钢砧上做率定试验，并应符合下述要求。回弹仪率定试验宜在干燥、室温为5℃~35℃的条件下进行。率定时，钢砧应稳固地平放在刚度大的物体上。测定回弹值时，取连续向下弹击三次的稳定回弹值的平均值。弹击杆应分四次旋转，每次旋转宜为90o。弹击杆每旋转一次的率定平均值应为80±2。4．回弹仪的校验:回弹仪具有下列情况之一时，应由法定部门按照国家现行标准《混凝土回弹仪检定规程》JJG817对回弹仪进行校验。(1)新回弹仪启用前；(2)超过检定有效期限(有效期为半年)；(3)累计弹击次数超过6000次：(4)经常规保养后钢砧率定值不合格；(5)遭受严重撞击或其他损害。5．回弹仪的保养方法:当回弹仪的弹击次数超过2000次，或者对检测值有怀疑以及在钢砧上的率定值不合格时，应对回弹仪进行保养。常规保养应符合下列规定：(1)使弹击锤脱钩后取出机芯，然后卸下弹击杆，取出里面的缓冲压簧，并取出弹击锤、弹击拉簧和拉簧座；(2)清洗机芯各零部件，重点清洗中心导杆、弹击锤和弹击杆的内孔和冲击面，清洗后应在中心导杆上涂抹钟表油，其他零部件均不得抹油；(3)应清理机壳内壁，卸下刻度尺，并应检查指针，其摩擦力应为0.5~0.8N；(4)不得旋转尾盖上已定位紧固的调零螺丝；(5)不得自制或更换零部件；(6)保养后应对回弹仪进行率定试验。回弹仪使用完毕后应使弹击杆伸出机壳，清除弹击杆、杆前端球面、以及刻度尺表面和外壳上的污垢、尘土。回弹仪不用时，应将弹击杆压人仪器内，经弹击后方可按下按钮锁住机芯，将回弹仪装入仪器箱，平放在干燥阴凉处。

(三)检测方法

在正常情况下，混凝土强度的检验与评定应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》及《混凝土强度检验评定标准》执行。但是，当出现标准养护试件或同条件试件数量不足或未按规定制作试件时；当所制作的标准试件或同条件试件与所成型的构件在材料用量、配合比、水灰比等方面有较大差异，已不能代表构件的混凝土质量时；当标准试件或同条件试件的试压结果，不符合现行标准、规范规定的对结构或构件的强度合格要求，并且对该结果持有怀疑时。总之，当结构中混凝土实际强度有检测要求时，可以考虑采用回弹法来检测，检测结果可作为处理混凝土质量的一个依据。一般检测步骤如下:1．收集基本技术资料,收集的基本技术资料包括：(1)工程名称及设计、施工、监理(或监督)和建设单位名称。(2)结构或构件名称、外形尺寸、数量及混凝土强度等级。(3)水泥品种、强度等级、安定性、厂名；砂石种类、粒径；外加剂或掺合料品种、掺量；混凝土配合比等。(4)施工时材料计量情况，模板、浇筑、养护情况及成型日期等。(5)必要的设计图纸和施工记录。(6)检测原因。2．选择符合下列规定的测区(1)每一结构或构件测区数不应少于10个，对某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件，其测区数量可减少，但不应少于5个；(2)相邻两测区的间距应控制在2m以内，测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m。(3)测区应选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑侧面。当不能满足这一要求时，可使回弹仪处于非水平方向检测混凝土构件的浇筑侧面、表面或底面。(4)测区宜选在构件的两个对称可测面上，也可选在一个可测面上，应均匀分布。在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区，并避开预埋件。(5)测区的面积不宜大于0.04m2。(6)检测面应为原状混凝土表面，并应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面，必要时可用砂轮清除疏松层和杂物，且不应有残留的粉末或碎屑。(7)对弹击时产生颤动的薄壁、小型构件应进行固定。(8)结构或构件的测区应标有清晰的编号，必要时应在记录纸上描述测区布置示意图和外观质量情况。3．回弹值测量:

(1)回弹仪的操作将弹击杆顶住混凝土的表面，轻压仪器，松开按钮，弹击杆徐徐伸出。使仪器对混凝土表面缓慢均匀施压，待弹击锤脱钩冲击弹击杆后即回弹，带动指针向后移动并停留在某一位置上，即为回弹值。继续顶住混凝土表面并在读取和记录回弹值后，逐渐(快速)对仪器减压，使弹击杆自仪器内伸出，重复进行上述操作，即可测得被测构件或结构的回弹值。操作中注意仪器的轴线应始终垂直于混凝土构件的检测面，缓慢施压，准确读数，快速复位。(2)测点宜在测区范围内均匀分布，相邻两测点的净距不宜小于20mm；测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于30mm。测点不应在气孔或外露石子上，同一测点只应弹击一次。每一测区应记取16个回弹值，每一测点的回弹值读数估读至1。4．碳化深度值测量:(1)回弹值测量完毕后，应在有代表性的位置上测量碳化深度值，测点数不应少于构件测区数的30％，取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度值大于2.0mm时，应在每一测区测量碳化深度值。(2)碳化深度值测量方法：

采用适当的工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞，其深度应大于预估混凝土的碳化深度。孔洞中的粉末和碎屑应除净，并不得用水擦洗。同时，采用浓度为1％的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，当已碳化与未碳化界线清楚时，再用深度测量工具测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离，测量不应少于3次，取其平均值。每次读数精确至0.5mm。(四)回弹值计算和测区混凝土强度的确定1．计算测区平均回弹值，应从该测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，余下的10个回弹值按下式计算：

式中：Rm——测区平均回弹值，精确至0.1；Ri——第i个测点的回弹值。2．非水平方向检测混凝土浇筑侧面时，应按下式进行角度修正：

式中：——非水平状态检测时测区的平均回弹值，精确至0.1；

——非水平状态检测时回弹值修正值，可由表查取。3．水平方向检测混凝土浇筑顶面或底面时，应按下列公式修正：

式中：

、——水平方向检测混凝土浇筑表面、底面时，测区的平均回弹值，精确0.1；

——混凝土浇筑表面、底面回弹值的修正值，应由表取值。或表面修正值

底面修正值

或表面修正值

底面修正值

20+2.5-3.036+0.9-1.421+2.4-2.937+0.8-1.322+2.3-2.838+0.7-1.223+2.2-2.739+0.6-1.124+2.1-2.640+0.5-1.025+2.0-2.541+0.3-0.926+1.9-2.442+0.2-0.8-27+1.8-2.343+0.1-0.728+1.7-2.2440-0.629+1.6-2.1450-0.530+1.5-2.0460-0.431+1.4-1.9470-0.332+1.3-1.8480-0.233+1.2-1.7490-0.134+1.1-1.6500035+1.0-1.5---

(五)混凝土强度计算1．结构或构件的测区混凝土强度平均值可根据各测区的混凝土强度换算值计算。当测区数为10个及以上时，应计算强度标准差。平均值及标准差应按下列公式计算：