力学实训教师指导手册.doc

《力学实训》教师指导手册

项目名称：
适用专业：
实训学时：
指导教师：

二O一三 年 二 月
《力学实训》教师指导手册
1．实训项目概况
实训项目名称：混凝土、砂浆、建筑钢材、墙体材料力学性质实训
适用专业：建筑工程技术、建筑工程管理、建筑工程造价、建筑装饰材料及检测
实训学时：30学时
2．实训教学目标
（1）能力培养任务：
1认识混凝土、砂浆、建筑钢材、墙体材料的种类；
2正确使用300kN万能试验机、1000kN万能试验机、2000kN压力试验机、反复弯曲试验机、300kN压力试验机等仪器设备；
3能够根据试验数据进行数据分析，进行材料质量评定；
4能根据已有的材料配制合理的混凝土、砂浆。
（2）知识培养任务
1掌握混凝土、砂浆、建筑钢材、墙体材料的品种和规格；
2掌握混凝土、砂浆、建筑钢材、墙体材料的基本性质；
3会根据工程条件合理选择混凝土、砂浆、建筑钢材、墙体材料；
4掌握混凝土、砂浆的配制方法。
（3）素质培养任务
• 1培养学生良好的职业习惯和职业道德；
• 2提高学生的动手操作能力和分析问题的能力；
• 3让学生学会分工和合作，积极参与，激发学生的学习热情与兴趣。
3．实训主要任务及内容
1混凝土基本性能试验：混凝土坍落度试验、混凝土表观密度试验、混凝土抗压强度试验、混凝土配合比试配与调整试验；
2砂浆基本性能试验：砂浆稠度试验、砂浆分层度试验、砂浆抗压强度试验、砂浆配合比试配与调整试验；
3建筑钢材力学性能试验：建筑钢材的抗拉强度、屈服强度试验、建筑钢材的冷弯试验；
4墙体材料力学性能试验：砖、砌块的抗压强度试验、砖的抗折强度试验。
4．实训主要过程
教学组织方式：
在整个教学过程中，教师作为组织者和指导者，教师讲解本实训室的安全操作规程及注意事项，由教师示范操作并讲解实训室内仪器设备的正确使用方法，学生在教师的指导下完成项目任务。
实训过程：
一 普通混凝土基本性质试验
（一）普通混凝土拌合物实验室拌和方法
    1．试验目的  学会混凝土拌合物的拌制方法，为测试和调整混凝土的性能，进行混凝土配合比设计打下基础。
2．主要仪器设备 
（1）混凝土搅拌机 
（2）磅秤 
（3）天平
（4）拌和钢板等。
    3．拌和方法   按所选混凝土配合比备料。拌和间温度为（20±5）℃。
   （1）人工拌和法
     1）干拌  将拌和钢板与拌铲用湿布润湿后，将砂平摊在拌和板上，再倒入水泥，用拌铲自拌和板一端翻拌至另一端，如此反复，直至拌匀；加入石子，继续翻拌至均匀为止。
     2）湿拌  在混合均匀的干拌和物中间作一凹槽，倒入已称量好的水（约一半），翻拌数次，并徐徐加入剩下的水，继续翻拌，直至均匀。
     3）拌和时间控制  拌和从加水时算起，应在10min内完成。
   （2）机械拌和法
     1）预拌  拌前先对混凝土搅拌机挂浆，即用按配合比要求的水泥、砂、水及少量石子，在搅拌机中搅拌（涮膛），然后倒出多余砂浆。其目的是防止正式拌和时水泥浆挂失影响到混凝土的配合比。
     2）拌和  向搅拌机内依次加入石子、水泥、砂子，开动搅拌机搅动2～3min。
     3）将拌和物从搅拌机中卸出，倒在拌和钢板上，人工拌和1～2min。
（二）普通混凝土拌合物工作性（和易性）试验———混凝土的坍落度试验
 1．试验目的  通过测定骨料最大粒径不大于37.5mm、坍落度值不小于10mm的塑性混凝土拌合物坍落度，同时评定混凝土拌合物的粘聚性和保水性，为混凝土配合比设计、混凝土拌合物质量评定提供依据；掌握GB/T50080—2002《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》的测试方法，正确使用所用仪器与设备，并熟悉其性能。
2．主要仪器设备 
（1）坍落度筒 
（2）捣棒 
（3）直尺、小铲、漏斗等。
3．试验步骤
（1）每次测定前，用湿布湿润坍落度筒、拌和钢板及其他用具，并把筒放在不吸水的刚性水平底板上，然后用脚踩住2个脚踏板，使坍落度筒在装料时保持位置固定。                                          
（2）取拌好的混凝土拌和物15L，用小铲分3层均匀地装入筒内，使捣实后每层高度为筒高的1/3左右。每层用捣棒沿螺旋方向在截面上由外向中心均匀插捣25次。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，插捣过程中，如混凝土沉落到低于筒口，则应随时加料，顶层插捣完毕后，刮去多余混凝土，并用镘刀抹平。
（3）清除筒边底板上的混凝土后，垂直平稳地提起坍落度筒。坍落度筒的提离过程应在5～10s内完成。从开始装料到提起坍落度筒的整个过程应不间断地进行，并应150s内完成。
 4．试验结果确定与处理
   （1）提起坍落度筒后，立即量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为该混凝土拌和物的坍落度值。混凝土拌和物坍落度以mm为单位，结果精确至1mm。
（2）坍落度筒提离后，如混凝土发生崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样再测定。如第二次试验仍出现上述现象，则表示该混凝土拌和物和易性不好，应予记录备查。
（3）观察坍落后的混凝土试体的粘聚性和保水性。粘聚性的检查方法是用捣棒在已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。保水性以混凝土拌和物中稀浆析出的程度来评定。如坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌和物保水性良好；坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出且锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，则表明此混凝土拌和物的保水性能不好。
（4）和易性的调整
    1）当坍落度低于设计要求时，可在保持水灰比不变的前提下，适当增加水泥浆量。
    2）当坍落度高于设计要求时，可在保持砂率不变的条件下，增加集料的用量。
    3）当出现含砂量不足，粘聚性、保水性不良时，可适当增加砂率，反之减小砂率。
（三） 普通混凝土拌合物的表观密度试验
    1．试验目的  测定混凝土拌和物捣实后的单位体积重量（即表观密度），以提供核实混凝土配合比计算中的材料用量之用。掌握《普通混凝土拌和物性能试验方法》GB/T50080—2002，正确使用仪器设备。
2．主要仪器设备 
（2）台秤 
（3）振动台 
（4）捣棒等。
    3．试验步骤
    （1）用湿布把容量筒内外擦干净，称出其重量，精确至50g；
（2）混凝土的装料及捣实方法应视拌和物的稠度而定。一般来说。坍落度不大于70mm的混凝土，用振动台振实为宜；大于70mm的用捣棒捣实为宜。
（3）用刮刀将筒口多余的混凝土拌和物刮去，表面如有凹陷应予填平。将容量筒外壁擦净，称出混凝土与容量筒总重，精确至50g。
4．试验结果计算  混凝土拌和物的表观密度按下式计算，精确至kg/m3。

式中  ——混凝土的表观密度，kg/m3；
      ——容量筒的质量，kg；
      ——容量筒和试样总质量，kg；
       ——容量筒的容积，L。
（四）普通混凝土立方体抗压强度试验
1．试验目的  掌握GB/T50081—2002《普通混凝土力学性能试验标准》及GBJ107—87《混凝土强度检验评定标准》，根据检验结果确定、校核配合比，并为控制施工质量提供依据。
2．主要仪器设备 
（1）压力试验机 
（2）混凝土搅拌机 
（3）振动台 
（4）试模 
（5）养护室 
（6）捣棒、金属直尺等。
   3．试件制作
  （1）制作试件前应检查试模，拧紧螺栓并清刷干净，在其内壁涂上一薄层矿物油脂。一般以3个试件为一组。
  （2）试件的成型方法应根据混凝土拌和物的稠度来确定。
    1）坍落度大于70mm的混凝土拌和物采用人工捣实成型。将搅拌好的混凝土拌和物分两层装入试模，每层装料的厚度大约相同。插捣时用钢制捣棒按螺旋方向从边缘向中心均匀进行。插捣底层时，捣棒应达到试模底面；插捣上层时，捣棒应贯穿下层深度约20～30mm。并用镘刀沿试模内侧插捣数次。每层的插捣次数应根据试件的截面而定，一般为每100cm2截面积不应少于12次。捣实后，刮去多余的混凝土，并用镘刀抹平。
    2）坍落度小于70mm的混凝土拌和物采用振动台成型。将搅拌好的混凝土拌和物一次装入试模，装料时用镘刀沿试模内壁略加插捣并使混凝土拌和物稍有富裕，然后将试模放到振动台上，振动时应防止试模在振动台上自由跳动，直至混凝土表面出浆为止，刮去多余的混凝土，并用镘刀抹平。
    4．试件养护
   （1）采用标准养护的试件成型后应覆盖表面，以防止水分蒸发，并在温度（20±5）℃下静置一昼夜至两昼夜，然后拆模编号。再将拆模后的试件立即放在温度为（20±3）℃、湿度为90%以上的标准养护室的架子上养护，彼此相隔10～20mm。
   （2）无标准养护室时，混凝土试件可放在温度为（20±3）℃的不流动水中养护，水的pH值不应小于7。
   （3）与构件同条件养护的试件成型后，应覆盖表面，试件的拆模时间可与实际构件的拆模时间相同，拆模后试件仍需保持同条件养护。
    5．试验步骤
    （1）试件从养护地点取出后，应尽快进行试验，以免试件内部的温湿度发生显著变化。
（2）先将试件擦拭干净，测量尺寸，并检查外观，试件尺寸测量精确到1mm，并据此计算试件的承压面积。
（3）将试件安放在试验机的下压板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直。试件的中心应与试验机下压板中心对准。开动试验机，当上板与试件接近时，调整球座，使接触均衡。
（4）混凝土试件的试验应连续而均匀地加荷，混凝土强度等级低于C30时，其加荷速度为0.3～0.5MPa/s；若混凝土强度等级高于或等于C30时，则为0.5～0.8MPa/s。当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验机油门，直到试件破坏，并记录破坏荷载。
    （5）试件受压完毕，应清除上下压板上粘附的杂物，继续进行下一次试验。
    6．试验结果计算与处理
（1）混凝土立方体试件抗压强度按下式计算，精确至0.1Mpa。

式中  ——混凝土立方体试件的抗压强度值，MPa；
       ——试件破坏荷载，N；
       ——试件承压面积，mm2。
    （2）以3个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。如3个测值中最大值或最小值中有1个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大或最小值舍去，取中间值作为该组试件的抗压强度值。如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果作废。
    （3）混凝土立方体抗压强度是以150mm×150mm×150mm的立方体试件作为抗压强度的标准值，其他尺寸试件的测定结果应乘以尺寸换算系数。200mm×200mm×200mm试件，其换算系数为1.05；100mm×100mm×100mm试件，其换算系数为0.95。
二 建筑砂浆基本性能试验
（一）建筑砂浆的拌和
1．试验目的  学会建筑砂浆拌合物的拌制方法，为测试和调整建筑砂浆的性能，进行砂浆配合比设计打下基础。
2．主要仪器设备 
（1）砂浆搅拌机
（2）磅秤 
（3）天平 
（4）拌和钢板、镘刀等。
    3．拌和方法  按所选建筑砂浆配合比备料，称量要准确。
    （1）人工拌和法
    1）将拌和铁板与拌铲等用湿布润湿后，将称好的砂子平摊在拌和板上，再倒入水泥，用拌铲自拌和板一端翻拌至另一端，如此反复，直至拌匀。
    2）将拌匀的混合料集中成锥形，在堆上做一凹槽，将称好的石灰膏或粘土膏倒入凹槽中，再倒入适量的水将石灰膏或粘土膏稀释（如为水泥砂浆，将称好的水倒一部分到凹槽里），然后与水泥及砂一起拌和，逐次加水，仔细拌和均匀。
    3）拌和时间一般需5min，和易性满足要求即可。
   （2）机械拌和法
   1）拌前先对砂浆搅拌机挂浆，即用按配合比要求的水泥、砂、水，在搅拌机中搅拌（涮膛），然后倒出多余砂浆。其目的是防止正式拌和时水泥浆挂失影响到砂浆的配合比。
   2）将称好的砂、水泥倒入搅拌机内。
   3）开动搅拌机，将水徐徐加入（如是混合砂浆，应将石灰膏或粘土膏用水稀释成浆状），搅拌时间从加水完毕算起为3min。
   4）将砂浆从搅拌机倒在铁板上，再用铁铲翻拌两次，使之均匀。
5.2  建筑砂浆的稠度试验
1．试验目的  通过稠度试验，可以测得达到设计稠度时的加水量，或在现场对要求的稠度进行控制，以保证施工质量。掌握《建筑砂浆基本性能试验方法》（JGJ70-90），正确使用仪器设备。
   2．主要仪器设备 
（1）砂浆稠度仪 
（2）钢制捣棒 
（3）台秤、量筒、秒表等。
   3．试验步骤
（1）盛浆容器和试锥表面用湿布擦干净后，将拌好的砂浆物一次装入容器，使砂浆表面低于容器口约10mm左右，用捣棒自容器中心向边缘插捣25次，然后轻轻地将容器摇动或敲击5～6下，使砂浆表面平整，随后将容器置于稠度测定仪的底座上。
（2）拧开试锥滑杆的制动螺丝，向下移动滑杆，当试锥尖端与砂浆表面刚接触时，拧紧制动螺丝，使齿条侧杆下端刚接触滑杆上端，并将指针对准零点上。
    （3）拧开制动螺丝，同时计时间，待10s立刻固定螺丝，将齿条测杆下端接触滑杆上端，从刻度盘上读出下沉深度（精确到1mm）即为砂浆的稠度值。
（4）圆锥形容器内的砂浆，只允许测定一次稠度，重复测定时，应重新取样测定之。
  4．试验结果评定 
  （1）取两次试验结果的算术平均值作为砂浆稠度的测定结果，计算值精确至1mm。
（2）两次试验值之差如大于20mm，则应另取砂浆搅拌后重新测定。
（二） 建筑砂浆的分层度试验
1．试验目的  测定砂浆拌和物在运输及停放时的保水能力及砂浆内部各组分之间的相对稳定性，以评定其和易性。掌握《建筑砂浆基本性能试验方法》（JGJ70-90），正确使用仪器设备。
   2．主要仪器设备 
  （1）砂浆分层度测定仪 
（2）砂浆稠度测定仪。
（3）水泥胶砂振实台 
（4）秒表等。
   3．试验步骤
（1）首先将砂浆拌和物按稠度试验方法测定稠度。
（2）将砂浆拌和物一次装入分层度筒内，待装满后，用木锤在容器周围距离大致相等的四个不同地方轻轻敲击1~2下，如砂浆沉落到低于筒口，则应随时添加，然后刮去多余的砂浆并用镘刀抹平。
（3）静置30min后，去掉上节200mm砂浆，剩余的100mm砂浆倒出放在拌和锅内拌2min，再按稠度试验方法测其稠度。前后测得的稠度之差即为该砂浆的分层度值（cm）。
4．试验结果评定  砂浆的分层度宜在10～30mm 之间，如大于30mm易产生分层、离析和泌水等现象，如小于10mm则砂浆过干，不宜铺设且容易产生干缩裂缝。                               
（三） 建筑砂浆的立方体抗压强度试验
1．试验目的  测定建筑砂浆立方体的抗压强度，以便确定砂浆的强度等级并可判断是否达到设计要求。掌握《建筑砂浆基本性能试验方法》（JGJ70-90），正确使用仪器设备。
2．主要仪器设备
（1） 压力试验机 
（2）试模 
（3）捣棒、垫板等。
    3．试件制备
（1）制作砌筑砂浆试件时，将无底试模放在预先铺有吸水性较好的湿纸的普通粘土砖上（砖的吸水率不小于10%，含水率不大于2%），试模内壁事先涂刷脱膜剂或薄层机油。
（2）放在砖上的湿纸，应为湿的新闻纸（或其他未粘过胶凝材料的纸），纸的大小要以能盖过砖的四边为准，砖的使用面要求平整，凡砖四个垂直面粘过水泥或其他胶结材料后，不允许再使用。
（3）向试模内一次注满砂浆，用捣棒均匀由外向里按螺旋方向插捣25次，为了防止低稠度砂浆插捣后，可能留下孔洞，允许用油灰刀沿模壁插数次，使砂浆高出试模顶面6~8mm。
（4）当砂浆表面开始出现麻斑状态时（约15~30min）将高出部分的砂浆沿试模顶面削去抹平。
4．试件养护
（1）试件制作后应在（20±5）℃温度环境下停置一昼夜（24±2）h，当气温较低时，可适用延长时间，但不应超过两昼夜，然后对试件进行编号并拆模。试件拆模后，应在标准养护条件下，继续养护至28d，然后进行试压。
（2）标准养护条件
1）水泥混合砂浆应为温度（20±3）℃，相对温度60%-80%；
2）水泥砂浆和微沫砂浆应为温度（20±3）℃，相对湿度90%以上；
3）养护期间，试件彼此间隔不少于10mm。
（3）当无标准养护条件时，可采用自然养护
1）水泥混合砂浆应在正常温度，相对湿度为60%-80%的条件下（如养护箱中或不通风的室内）养护；
2）水泥砂浆和微沫砂浆应在正常温度并保持试块表面湿润的状态下（如湿砂堆中）养护；
3）养护期间必须作好温度记录。
（4）在有争议时，以标准养护为准。
5．立方体抗压强度试验
（1）试件从养护地点取出后，应尽快进行试验，以免试件内部的温度发生显著变化。试验前先将试件擦试干净，测量尺寸，并检查其外观。试件尺寸测量精确至1mm，并据此计算试件的承压面积。如实测尺寸与公称尺寸之差不超过1mm，可按公称尺寸进行计算。
（2）将试件安放在试验机的下压板上（或下垫板上），试件的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。开动试验机，当上压板与试件（或上垫板）接近时，调整球座，使接触面均衡承压。试验时应连续而均匀地加荷，加荷速度应为0.5~1.5kN/s（砂浆强度5MPa以下时，取下限时宜；砂浆强度5MPa以上时，取上限为宜），当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载。
  6．试验结果计算与处理
 （1）砂浆立方体抗压强度应按下式计算，精确至0.1Mpa。

式中  ——砂浆立方体试件的抗压强度值，MPa；
         ——试件破坏荷载，N；
       ——试件承压面积，mm2。
（2）以6个试件测定值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值，平均值计算精确至0.1 MPa。
当6个试件的最大值或最小值与平均值的差超过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。
三 建筑钢材力学性能试验
（一）钢筋的拉伸性能试验
1．试验目的  测定低碳钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率三个指标，作为评定钢筋强度等级的主要技术依据。掌握《金属材料  室温拉伸试验方法》（GB/T228-2002）和钢筋强度等级的评定方法。
  2．主要仪器设备 
（1）万能试验机 
（2）钢板尺、游标卡尺、千分尺、两脚爪规等。
  3．试件制备 
（1）抗拉试验用钢筋试件一般不经过车削加工，可以用两个或一系列等分小冲点或细划线标出原始标距（标记不应影响试样断裂）。
（2）试件原始尺寸的测定
1）测量标距长度，精确到0.1㎜。
2）圆形试件横断面直径应在标距的两端及中间处两个相互垂直的方向上各测一次，取其算术平均值，选用三处测得的横截面积中最小值，横截面积按下式计算：

式中  ——试件的横截面积（㎜2）；
    ——圆形试件原始横断面直径（㎜）。
4．试验步骤
     （1）屈服强度与抗拉强度的测定
1）调整试验机测力度盘的指针，使对准零点，并拔动副指针，使与主指针重叠。
2）将试件固定在试验机夹头内，开动试验机进行拉伸。拉伸速度为：屈服前，应力增加速度每秒钟为10Mpa；屈服后，试验机活动夹头在荷载下的移动速度为不大于0.5（不经车削试件）。
  3）拉伸中，测力度盘的指针停止转动时的恒定荷载，或不计初始瞬时效应时的最小荷载，即为求的屈服点荷载。
   4）向试件连续施荷直至拉断由测力度盘读出最大荷载，即为求的抗拉极限荷载。
    （2）伸长率的测定
1）将已拉断试件的两端在断裂处对齐，尽量使其轴线位于一条直线上。如拉断处由于各种原因形成缝隙，则此缝隙应计入试件拉断后的标距部分长度内。
2）如拉断处到临近标距端点的距离大于1/3时，可用卡尺直接量出已被拉长的标距长度（㎜）。
3）如拉断处到临近标距端点的距离小于或等于1/3时，可按下述移位法计算标距（㎜）。
  4）如试件在标距端点上或标距处断裂，则试验结果无效，应重新试验。
5．试验结果处理
（1）屈服强度按下式计算：

式中  ——屈服强度（Mpa ）；
      ——屈服时的荷载（N）；
      ——试件原横截面面积（㎜2）。
      （2）抗拉强度按下式计算：

式中  ——屈服强度（Mpa ）；
      ——最大荷载（N）；
      ——试件原横截面面积（㎜2）。      
（3）伸长率按下式计算（精确至1%）

式中  ——分别表示和时的伸长率；
           ——原始标距长度10（或5）（mm）；
            ——试件拉断后直接量出或按移位法确定的标距部分长度（mm）（测量精确至0.1mm）。
 （4）当试验结果有一项不合格时，应另取双倍数量的试样重做试验，如仍有不合格项目，则该批钢材判为拉伸性能不合格。
（二） 钢筋的弯曲（冷弯）性能试验
1．试验目的  通过检验钢筋的工艺性能评定钢筋的质量。掌握GB/T232—1999钢筋弯曲（冷弯）性能的测试方法和钢筋质量的评定方法，正确使用仪器设备。
2．主要仪器设备  压力机或万能试验机 
3．试件制备 
1）试件的弯曲外表面不得有划痕。
2）试样加工时，应去除剪切或火焰切割等形成的影响区域。
3）当钢筋直径小于35㎜时，不需加工，直接试验；若试验机能量允许时，直径不大于50㎜的试件亦可用全截面的试件进行试验。
4）当钢筋直径大于35㎜时，应加工成直径25㎜的试件。加工时应保留一侧原表面，弯曲试验时，原表面应位于弯曲的外侧。
5）弯曲试件长度根据试件直径和弯曲试验装置而定，通常按下式确定试件长度：

 4．试验步骤（过程）
（1）半导向弯曲
         （2）导向弯曲
    5．试验结果处理
按以下五种试验结果评定方法进行，若无裂纹、裂缝或裂断，则评定试件合格。
（1）完好  试件弯曲处的外表面金属基本上无肉眼可见因弯曲变形产生的缺陷时，称为完好。
（2）微裂纹  试件弯曲外表面金属基本上出现细小裂纹，其长度不大于2㎜，宽度不大于0.2㎜时，称为微裂纹。
（3）裂纹  试件弯曲外表面金属基本上出现裂纹，其长度大于2㎜，而小于或等于5㎜，宽度大于0.2㎜，而小于或等于0.5㎜时，称为裂纹。
（4）裂缝  试件弯曲外表面金属基本上出现明显开裂，其长度大于5㎜，宽度大于0 .5㎜时，称为裂缝。
（5）裂断  试件弯曲外表面出现沿宽度贯穿的开裂，其深度超过试件厚度的1/3时，称为裂断。
注：在微裂纹、裂纹、裂缝中规定的长度和宽度，只要有一项达到某规定范围，即应按该级评定。
四 墙体材料力学性能试验
（一）抗压强度试验
1试验目的：测定砖的抗压强度，作为评定砖强度级别的依据。
2仪器设备：压力机
3试样制作（烧结普通砖）： 将一组（10块）砖样切断或锯成两个半截砖，断开的半截砖边长不得小于100mm，将已断的半截砖放入室温的净水中浸10-20min后取出，并以断口相反方向叠放，两者中间抹以厚度不超过5mm用P·O32.5级水泥调制成的稠度适宜的水泥净浆粘结，上下两面用厚度不超过3mm的同种水泥浆抹平。制成的试件上下两个面须互相平行，并垂直于侧面。
试样制作（多孔砖、空心砖、空心砌块）：采用坐浆法操作。即将玻璃板置于试件制备平台上，其上铺一张湿的垫纸，纸上铺一层厚度不超过5mm的用P·O32.5级水泥调制成稠度适宜的水泥净浆，再将试件在水中浸泡10-20min，在钢丝架上滴水3-5min后，将试样受压面平稳的坐放在水泥浆上，在另一受压面上稍加压力，使整个水泥层与砖受压面相互粘结，砖的侧面应垂直于玻璃板。待水泥浆适当凝固后，连同玻璃板翻放在另一铺纸放浆的玻璃板上，再进行坐浆，用水平尺校正好玻璃板的水平。
试样制作（非烧结砖）：同一试样的两半截砖切断口相反叠放，叠合部分不得小于100mm。即为抗压强度试件，如果不足100mm时，则应剔除，另取备用试样不足。
4试件养护：制成的试件应置于不低于10℃的不通风室内养护3d，再进行试验。
5试验步骤：1、试压前测量每个试样连接或受压面的长、宽尺寸各两个，分别取其平均值，精确至1mm。2、将试件放在压力机加压板中央，加荷方向垂直于受压面。加荷时应均匀平稳，不能发生冲击或振动，加荷速度以每秒4kN/s为宜，直至试件破坏为止。记录最大破坏荷载。
6结果处理（精确至0.1MPa）：
式中：
f—抗压强度，MPa
F—最大破坏荷载，N
L—受压面的长度，mm
B—受压面的宽度，mm
评定：
试验后分别按下式计算出强度变异系数 和标准差s。

——n块砖样抗压强度平均值，MPa
——单块砖样抗压强度测定值，MPa
S ——n块砖样抗压强度标准差， MPa
（1）平均值—标准值方法评定（精确到0.1MPa）
变异系数 ≤0.21时，按抗压强度平均值 和强度标准值 指标评定砖的强度等级。

（2）平均值—最小值方法评定（精确到0.1MPa）
变异系数 ＞0.21时，按抗压强度平均值 和单块砖最小抗压强度标准值 指标评定砖的强度等级。
（二）抗折强度试验
1试验目的: 测定非烧结砖的抗折强度，作为评定非烧结砖强度等级的依据。
2主要仪器设备 ：压力试验机、抗折夹具：抗折试验的加荷形式为三点加荷，其上压辊和下支辊的曲率半径为15mm，下支棍应有一个为绞接固定。
3试样处理 ：非烧结砖应放在温度为20±5℃的水中浸泡24h后取出，用湿布拭去其表面水分进行抗折强度试验。
4试验步骤 ：
1、测量试样的宽度和高度尺寸各2个，分别取算术平均值，精确到1mm。
2、调整抗折夹具下支辊的跨距为砖规格长度减去40mm。但规格长度为190mm的砖，其跨距为160mm。
3、将试样大面平放在下支棍上，试样两端面与下支棍的距离应相同，当试样有裂缝或凹陷时，应使有裂缝或凹陷的大面朝下，以（50-150）N/s的速度均匀加荷，直至试样断裂，记录最大破坏荷载P。
5结果处理 ：
每块试样的抗折强度按下式计算，精确到0.01MPa。

式中：Rc—抗折强度，MPa
P—最大破坏荷载，N
L—跨距，mm
B—试样宽度，mm
H—试样高度，mm
6评定：试验结果以试样抗折强度的算术平均值和单块最小值表示，精确到0.01MPa。
5．实训要求
（1）实训教师指导工作要求
1实训教师必须坚守岗位，认真负责，并做好实训室各项记录。
2进入实训室的一切人员，必须严格遵守实训室各项规章制度，注意保持室内清洁。
3到实训室进行教学、科研和试验教师，必须根据教学、科研和生产计划任务书的要求，经实训室统一安排后方可进行，否则不予安排。
4非实训室工作人员，不经允许不得随意进入实训室和使用仪器设备。外单位人员到实训室进行实训或使用仪器设备时，须经主管部门批准，并办理相关使用手续。
5使用实训室仪器设备要严格遵守操作规程。如发现有仪器设备损坏、丢失时，要立即报告保卫处及主管部门，以便及时处理。
6 实训室不得存放任何与实训室无关的物品，更不允许存放个人物品。
（2）学生实训操作规范和要求
实训室安全规范
1试验实训室的安全管理包括防火、防水、防爆、防伤害、防丢、防潮、防毒、防损坏等。试验实训室工作人员要严格遵守有关规定，消除一切隐患。
2试验实训室由专人负责管理，一切设备及低值易耗品必须分类建立帐、卡，做到帐、卡、物相符。未经主管部门批准，试验实训室内的一切设备及物品均不得擅自外借。
3对易燃、易爆、剧毒、放射性危险品，必须派专人、设专库专柜保管。
4对仪器设备必须经常检查，保持整洁，防止受潮、爆晒。每次使用前，应检查电源、电路情况，防止漏电、短路、损坏等事故发生。
5各试验实训室必须指定安全负责人，每天下班前要切断电源、关好门窗、水龙头等。要配备质量好、数量足的消防器材，相关人员要掌握操作方法。
6试验实训指导教师课前必须讲清试验实训操作规程及安全注意事项，并监督学生遵照执行。
7试验实训室内的一切设施、物品如有损坏、丢失或有事故发生时，管理员要妥善保护现场并迅速报告有关部门，及时做出处理。
8试验实训室要严格遵守国家环境保护部门的规定，不得随意排放三废污染环境。
实训室环境规范
1仪器设备是完成教学、科研任务的重要物质保证。各相关部门应经常督促专业教师和管理员加强对教学仪器设备的管理和维护，并教育学生养成爱护仪器设备的良好习惯。
2对仪器设备实行技术档案管理制度，要保持帐、卡、物相符，做到定点存放、定人保管、定期检查、摆放有序、整齐清洁。
3仪器设备在使用前后均应检查是否完好，使用结束后要摆放整齐。
4加强仪器设备的维护和保养工作，发生故障或损坏应及时进行维修，确保仪器设备的完好。
实训设备操作规程
1学生进入实习实训场地，必须首先进行安全教育，进行安全生产考核，合格后方可开始实习操作。
2学生实习实训时，必须穿戴好规定的安全保护用品，如安全帽、工作（根据各专业要求）鞋，工作服。实习实训场地内电源总闸应明确有专人负责“开”、“关”，严禁擅自动用总闸和用电设备。
3每天实习实训前必须全面检查工作环境及相关电器要点，实训室内任何电器设备，未经验电，一般视为有电，不准用手触及，更不得在保险盒和闸刀上接不合规格的保险丝。
4实习实训期间，学生应严格按照工艺操作规程进行实习实训，不得自作主张做与实习无关的事情，并保持实习现场整洁。
5进行各种试验必须严格遵守安全操作规程，严谨违规操作。
6设备、工具、仪器等所用的各种电源插头要保持完好，不用时应拔掉，拔的时候要捏住插头，而不能拉线。
7用电设备应接好安全保护地线，发现电源有打火、冒烟或不正常气味时，应迅速切断电源，再进行检修。发现有漏电掉闸时，应检查排除漏电故障后，方可重新合闸。
8离开实训室前，每个同学必须关闭工作台电源，认真清点工具和材料，并锁好抽屉，擦干净工作台。经老师同意后，方可离开。
9值日生应认真做好卫生工作，并仔细检查电源是否切断，门窗是否关好，方可离开实训室。
10事故发生后，应保持现场，立即报告领导，对事故开展分析、查清原因，明确责任，落实防范措施，并填好事故报告，上报院系，视情节给予相应处理。
6．学生成绩评定
（1）过程考核
综合实训的每一个项目根据学生完成任务的工作表现情况和完成的任务的情况记录，综合考核学生参与工作热情、工作态度、创新精神、出勤状况、项目文件完成情况及分析问题和解决问题的能力给出此项目的过程考核成绩。
（2）结果考核
根据学生提交的检测报告、结果评定和答辩情况给出结果考核成绩。
（3）成绩评定
实训成绩按优、良、及格、不及格四级记分评定，对实训中有突出表现者可加用评语。
7．实训项目进度安排
序号
分项目名称
实训学时
实训主要内容及步骤
教师提供
指导资料
学生应提交
作业（作品）
备注
1
混凝土基本性能试验
8
混凝土坍落度试验、混凝土表观密度试验、混凝土抗压强度试验、混凝土配合比试配与调整试验
建筑材料检测教材及
混凝土基本性能试验报告

2
建筑砂浆基本性能试验
8
砂浆稠度试验、砂浆分层度试验、砂浆抗压强度试验、砂浆配合比试配与调整试验
建筑材料检测教材及
建筑砂浆基本性能试验报告

3
建筑钢材力学性能试验
6
建筑钢材的抗拉强度、屈服强度试验、建筑钢材的冷弯试验
建筑材料检测教材及
建筑钢材力学性能试验报告

4
墙体材料力学性能试验
8
砖、砌块的抗压强度试验、砖的抗折强度试
建筑材料检测教材及
墙体材料力学性能试验报告

8．实训项目教师指导细则
任务1混凝土基本性能试验项目
序号
实训任务
实训学时
地点
实训步骤
组织形式
学生应完成的作业（作品）
教师指导要求
备注
1
混凝土坍落度试验、混凝土表观密度试验、混凝土配合比试配与调整试验
6
A115
实训主要过程一普通混凝土基本性能试验（一）（二）（三）
学生在教师指导下完成试验
混凝土坍落度试验、混凝土表观密度试验、混凝土配合比试配与调整试验报告
会使用仪器设备；
会根据试验数据进行分析，会配制和调整混凝土配合比。

2
混凝土抗压强度试验
2
A115
实训主要过程一普通混凝土基本性能试验（四）
学生在教师指导下完成试验
混凝土抗压强度试验报告
会使用仪器设备；
会根据试验数据进行分析，会评定混凝土质量，确定适合的混凝土配合比。

任务2 建筑砂浆基本性能试验项目
序号
实训任务
实训学时
地点
实训步骤
组织形式
学生应完成的作业（作品）
教师指导要求
备注
1
砂浆稠度试验、砂浆分层度试验、砂浆配合比试配与调整试验
6
A115
实训主要过程二
建筑砂浆基本性能试验（一）（二）
学生在教师指导下完成试验
砂浆稠度试验、砂浆分层度试验、砂浆配合比试配与调整试验报告
会使用仪器设备；
会根据试验数据进行分析，会配制和调整建筑砂浆配合比。

2
砂浆抗压强度试验
2
A115
实训主要过程二
建筑砂浆基本性能试验（三）
学生在教师指导下完成试验
砂浆抗压强度试验报告
会使用仪器设备；
会根据试验数据进行分析，会评定砂浆质量，确定适合的砂浆配合比。

任务3建筑钢材力学性能试验项目
序号
实训任务
实训学时
地点
实训步骤
组织形式
学生应完成的作业（作品）
教师指导要求
备注
1
建筑钢材的抗拉强度、屈服强度试验、建筑钢材的冷弯试验
6
A115
实训主要过程三（一）（二）
学生在教师指导下完成试验
建筑钢材的抗拉强度、屈服强度试验、建筑钢材的冷弯试验报告
会使用仪器设备；
会根据试验数据进行分析，评定建筑钢材质量。

任务4墙体材料力学性能试验项目
序号
实训任务
实训学时
地点
实训步骤
组织形式
学生应完成的作业（作品）
教师指导要求
备注
1
砖、砌块的抗压强度试验
4
A115
实训主要过程四（一）
学生在教师指导下完成试验
砖、砌块的抗压强度试验报告
会使用仪器设备；
会根据试验数据进行分析，评定墙体材料抗压强度。

2
砖的抗折强度试
4
A115
实训主要过程四（二）
学生在教师指导下完成试验
砖的抗折强度试
会使用仪器设备；
会根据试验数据进行分析，评定墙体材料抗折强度。

9．学生实训过程作业文件与记录