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土木工程材料实验教程

湖北武汉工程大学环境与城市建设学院
土木工程系

说 明

一、 土木工程材料试验是建筑材料这门课程的一个重要组成部分。
经过试验, 预期达到三个目的:
1．熟悉、 验证、 巩固所学的理论知识;
2．了解所使用的仪器设备, 掌握所学建筑材料的试验方法;
3．进行科学研究的基本训练, 培养分析问题和解决问题的能力。
二、 本实验指导书系根据高等工科院校土木类各专业用建筑材料教学大纲编写而成。适用于土木类各专业。
三、 试验报告必须用墨水笔工整书写, 原始记录不得涂改, 每个学生必须按时独立完成试验报告, (包括预习思考题及试验作业题)。
四、 严格遵守实验室规则:
1．做好试验课前的预习。
2．不得动用与本次实验无关的仪器设备。
3．试验完毕, 清理所用仪器设备及环境卫生, 填好试验卡, 并将试验卡交给任课老师后方可离开实验室。
4．如有仪器设备损坏, 按学校有关规定处理。
五、 本实验指导书所列试验方法均以现行国标和规范为依据。

土木工程系

目 录

试验一 建筑材料的基本性质试验 1
试验二 普通粘土砖试验 4
试验三 水泥试验 6
试验四 混凝土用砂石试验 9
试验五 水泥混凝土试验 13
试验六 沥青试验 15
试验七 钢材试验 17

试验一 建筑材料的基本性质试验
试验目的:
经过试验掌握材料的密度, 表观密度, 孔隙率, 软化系数等概念．以及材料的强度与材料的孔隙率的大小及孔隙特征的关系, 验证水对材料力学性能的影响。
预习思考题:
材料的密度, 表观密度, 孔隙率和软化系数的概念是什么?

一、 密度试验:
密度; 材料在绝对密实状态下单位体积内所具有的质量。
1．主要仪器设备:
比重瓶, 烧杯, 小勺, 漏斗, 天平(称量1kg, 感量0.Olg)．
2．方法步骤:
(1)试样制备: 将试样研碎, 经过900孔/㎝2的筛, 除去筛余物, 放在105～110℃烘箱中烘至恒重, 放入干燥器中备用。
(2)在比重瓶中注入水至突颈下部刻线零以上少许, 记下初始读数V1。
(3)用天平称取60～90g试样, 用小勺和漏斗将试样徐徐送入比重瓶中, 直至液面上升至20ml刻度左右。
(4)排除比重瓶中气泡, 记下液面刻度V2; 称取剩余的试样质量, 算出装入比重瓶内的试样质量m(g)。
(5)计算: 密度ρ= m /v (g/㎝3) (精确至0.01g/㎝3)
式中m: 装入瓶中试样的质量(g) v: 装入瓶中试样的体积(㎝2)
3.记录及结果计算:
试验
次数
装入瓶内试样质量(g)
试样体积
密度
初始质量
剩余质量
比重瓶中
试样质量
瓶中液面
初始读数V1
加试样后
液面读数V2
试样体积V2一V1
试验值
平均值
1

2

注: 按规定试验应做两次, 两次结果相差不应大于2%。
二、 表观密度试验:
表观密度: 材料在自然状态下( 包含内部孔隙) 单位体积所具有的质量。
1．主要仪器设备
游标卡尺(精度0.1mm), 天平(感重0.1g), 烘箱, 干燥器
2．方法步骤:
(1)将试样放置在105～110℃烘箱中烘至恒重．
(2)用卡尺测量试件尺寸(海边测量三次取平均值), 并计算出体积V。(cm3)。
(3)称取试样质量m(g)。
(4)计算: 表观密度 ρ0=m /v0 (g/㎝3) (计算至小数后第二位)
试中m: 试样质量(g) v。: 试样体积(cm3)。
3．记录及结果计算:
试件编号
试件质(g)
试 件 尺 寸
(cm)
试件体积
V。
(cm3)
表 现 密 度
ρ0(g/㎝3)
长
宽
高
试验值
平均值
1

2

3

注: 按规定试验表观密度取三块试样的算术平均值做为评定结果。
三、 孔隙率计算:
孔隙率: 材料中孔隙体积占材料总体积的百分率。
将已经求得的密度ρ, 及表观密度ρ0代入下式
孔隙率P=( 1-) ×100%
四、 软化系数试验:
软化系数, 材料在饱水状态下的抗压强度与材料干燥状态下的抗压强度之比。
1．主要仪器设备:
游标卡尺(精度0.1mm); 烘箱, 压力机(600KN),
2．方法步骤:
(1)将一组试样放置在105—110℃烘箱中烘至干燥; 另一组试样浸入水中至饱水状
态．
(2)用游标卡尺量取各试样受压面积A, (mm2)。
(3)将试样放置在压力机上压至破坏记录破坏荷载P(KN)并计算出各试样抗压强度: f =P/A(MPa)(精确至0.1MPa);
(4)计算: 软化系数K=
式中: : 饱水试件平均抗压强度(MPa)
: 干燥试件平均抗压强度(MPa)

3．记录及结果计算:
试件状态
试件编号
试件尺寸
( cm)
受压面积
(mm2)
破坏荷载
(KN)
抗压强度(MPa)
长
宽
试验值
平均值
干
燥
试
样
1

2

3

4

5

饱
水
试
样
1

2

3

4

5

软化系数K=

试验作业题:
( 1) 从材料的构造说明材料的密度和表观密度的区别?
( 2) 软化系数反应材料的何种性能? 它有何实用意义?
试验二 普通粘土砖试验
试验目的:
测定砖的抗压强度, 评定砖的强度等级。
预习思考题:
普通粘土砖的强度等级如何确定?

【试验方法简介】依据GB5101—98进行。
1．主要仪器设备:
压力机(600KN), 切砖器, 量尺, 馒刀
2．方法步骤:
(1)试件制备: 将一组(10块)砖样切成两个半截砖, 以断口相反方向叠放, 两半截砖中间用水泥净浆粘结, 上下两面用水泥浆抹平; 并将加工好的试件置于不低于10℃的不通风室内养护3天。
(2)测量各试件的受压面积(叠合面积)A(mm2)精确至lmm2。
(3)将试件放置在压力机上压至破坏, 记录最大破坏荷载(KN)并计算出各试件抗压强度: fi(MPa)( 精确至0.1MPa)
(4)计算: ①平均抗压强度=fi/10
②强度标准值fk=-1.9S
式中: S=
3.记录及结果计算:
试件编号
试 件 尺 寸
( mm)
受压面积
(mm2)
破坏荷载
(KN)
抗压强度
(MPa)
标准
强度值
(MPa)
长
宽
试验值
平均值
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

4．结论
试验作业题:
粘土砖分为哪几个强度等级, 强度等级为Mu10的强度指标如何规定?
试验三 水泥试验
试验目的:
根据国家有关规范, 对水泥的主要物理及力学性能进行检测．
预习思考题:
国家标准规定需检验的水泥物理性能共有几项。它们各自的工程意义如何?

一、 水泥细度测定: (手工干筛法)
【试验方法简介】依据GBl345—91进行, 试验方法有: 水筛法, 负压筛法, 手工干筛法, 本次试验采用手工干筛法。
1．主要仪器设备:
筛子(0.08mm方孔筛), 天平(感量0.05g)
2．方法步骤:
(1)试样制备, 将水泥试样烘干并经过0.9mm方孔筛, 记录筛余物情况。
(2)称取烘干水泥试样50g;
(3)将水泥试样倒入筛中筛至每分钟不超过0.05g时为止, 称取筛余试样质量RS(g)(精确至0.lg)
(4)计算: 水泥试样筛余百分数: F=×100%( 精确至0.1%)
4.记录及结果计算
烘干水泥试样质量
(g)
水泥筛余试样质量
(g)
水泥试样筛余百分数(细度)
(%)

二、 水泥标准稠度用水量测定(固定水量法)
【试验方法简介】依据GB/Tl346-- 进行, 试验方法有: 固定水量法和调整水量法, 本次试验采用固定水量法。
1.主要仪器设备
水泥净浆搅拌机: 水泥标准稠度仪; 天平(称量2kg, 感量0.1g); 塑料盘; 刮刀; 量筒
2．方法步骤:
(1) 称取水泥500g; 量水142．5ml
(2) 水泥净浆拌和前, 搅拌锅和搅拌叶片先用湿棉布擦过。先加入拌和水, 再将称好的500g水泥试样倒人搅拌锅内。拌和时, 先将搅拌锅放到搅拌机锅座上, 升至搅拌位置, 开动机器, 慢速搅拌120s, 停拌15s, 接着快速搅拌120s后停机。
(3)将水泥净浆一次装入圆模中, 用刮刀插捣并振捣数次抹平。
(4)将圆模放在标准稠度仪下进行测试, 记录下沉深度S(mm)
(5)计算: 标准稠度用水量P=33.4-0.185S(％)
3．记录及结果计算:
水泥试样质量(g)
固定用水量(ml)
试锥沉入深度(mm)
标准稠度用水量(％)

三、 水泥凝结时间测定;
【试验方法简介】依据GB/Tl346— 进行。
1．主要仪器设备:
水泥净浆搅拌机, 水泥凝结时间测定仪, 天平(称量2kg, 感量0.1g), 塑料盘, 刮刀, 量
筒, 圆模。
2．方法步骤:
(1)采用标准稠度的用水量, 按测定标准稠度用水量的方法, 拌制水泥浆。
(2)将拌制的水泥浆一次装入圆模内, 振动数次后刮平, 然后放入养护箱内。
(3)测定时, 从养护箱中取出圆模放到凝结时间测定仪下进行测试．
(4)由加水时起, 至试针沉入净浆中距底板4mm±1 mm时, 所需时间为初凝时间, 至环形试针沉入净浆中0．5mm时, 所需时间为终疑时间。
3．记录及结果计算:
试验次数
加水时间
初凝时间
终凝时间
1

2

注: 水泥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, 才能确定为达到初凝或终凝状态

四、 水泥安定性试验
【试验方法简介】依据GB/Tl346— 进行, 测定方法有饼法和雷氏法, 有
争议时以雷氏法为准。本次试验采用饼法。
1．主要仪器设备:
水泥净浆搅拌机, 天平(称量2kg, 感量0．1g), 玻璃片, 机油, 沸煮箱。
2．方法步骤:
(1)采用标准稠度的用水量, 按测定标准稠度用水量的方法, 拌制水泥浆。
(2)将拌制好的水泥净浆, 在玻璃片上做成直径为70～80mm, 中心厚约10mm, 边缘渐薄, 表面光滑的试饼两块, 接着将试饼放入湿汽养护箱内养护24±2h。
(3)将养护好的试饼放在沸煮箱的水中篦板上, 然后在30±5min内加热至沸, 并恒沸3h ±5min．
(4)沸煮结束, 从沸煮箱中取出试饼, 目测未发现裂缝, 用直尺检查也没有弯曲的试饼为安定性合格, 反之为不合格。
试件编号
沸煮后现象
结 论
裂 缝
弯 曲
试饼1

试饼1

五、 水泥胶砂强度检验
【试验方法简介】依据GB/Tl7671—1999进行
1.主要仪器设备:
行星式水泥胶砂搅拌机, 天平(感量0.1g), 水泥胶砂振实台, 试模, 刮刀, 量筒, 压力机
(600KN), 水泥抗折机。
2．方法步骤;
(1)试件成型;
a．称取水泥: 450g, 标准砂: 1350g, 水: (不同水泥品种用水量不同, 普通硅酸盐水泥用
水量为225m1)
b．搅拌锅和搅拌叶片先用湿棉布擦过。先将水加入锅内, 再把称好的水泥倒入搅拌锅内, 把锅放在固定架上, 上升至固定位置。然后立即开动搅拌机, 低速搅拌30s后, 在第二个30s开始的同时均匀地将砂加入。把机器转至高速再拌30s。停拌90s, 在第一个15s内用一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60s后, 停机取下搅拌锅, 将粘在叶片上的胶砂刮下。
各个搅拌阶段, 时间误差应在±1s内。
c．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, 用一适当勺子直接从搅拌锅中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, 用一金属直尺以近似90’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移向另一端, 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状况将试体表面抹平。
d．在试模上编号, 养护。
e．记录:

成型日期
年 月 日
材料用量(g)
水 泥
标准砂
水
水灰比

(2)强度测定:
a．取出一组三条试件分别放在水泥抗折机上进行抗折强度试验, 记录其破坏荷载P(N)
b．将折断后试件(六块)分别放在压力机上进行抗压强度试验, 记录破坏荷载P(N)
c．计算: 抗折强度: Rf= (MPa)(精确至0.01 MPa)
式中: P: 破坏荷载(N)
L: 跨距为lOOmm
b、 h试件宽和高, 均为40mm
抗压强度: Rc= (MPa)(精确至0.1MPa)
式中: P: 破坏荷载(N)
S:受压面积, 即: 40×40=1600mm2
d．记录及结果计算:
I．水泥试件抗折强度试验:
试验日期
年 月 日
试件龄期
天
抗折强度
试 件
编 号
破坏荷载
(N)
抗折强度MPa
备 注
试验值
评定值
1

2

3

注: 以三块试件平均值作为评定值; 当三个强度值中有一个超过平均值的±lO%时, 应予删除, 取其余两个数值的平均值作为评定值; 如有两个超过平均值的±10%时, 应重做试验。

Ⅱ.水泥试件抗压强度试验:
试 件
编 号
受压面积
(mm2)
破坏荷载
(N)
抗压强度(MPa)
备 注
试验值
评定值
1

2

3

4

5

6

注: 六个试件平均值作为评定值, 如六个测定值中有一个超出六个平均值±10％, 应剔除这个结果, 而以剩下五个的平均数为试验结果。如五个测定值中再有超过它们平均数±10％的, 则此组结果作废。

六、 结论:

试验作业题:
如何确定水泥标号?影响水泥强度发展的主要因素有哪些?
试验四 混凝土用砂石试验
试验目的:
测定砂、 石材料表观密度、 堆积密度、 筛分等物理性能, 判断砂、 石颗粒级配是否合格
为混凝土配合比设计提供依据。
预习思考题:
(1)如何计算砂的分计筛余百分率? 累计筛余百分率? 细度模数?
(2)砂的整体粗细和石子的整体粗细各用什么来表示?

一、 砂的筛分析试验: (手工筛分)
【试验方法简介】依据JGJ52—92进行, 方法有摇筛机筛分和手工筛分, 本试验采用手工筛分。
1．主要仪器设备:
标准套筛, 天平(称量lkg, 感量lg), 烘箱, 塑料盘, 毛刷。
2．方法步骤:
(1)试样制备: 将砂样经过10mm筛, 开在105±5C的烘箱中烘至恒重, 冷却备用。
(2)将标准套筛清理干净并按筛孔大小顺序排列好;
(3)称取砂样m0=500g, 置于套筛最上一只筛(5mm)上进行手筛, 筛至每分钟经过量
不超过试样总重的0.1％时为止。
(4)分别称量各筛筛余试样质量mi
(5)计算分计筛余百分率ai和累计筛余百分率Ai
(6)根据累计筛余百分率Ai计算砂的细度模数Mx和绘制筛分曲线。
(7)确定砂的粗细程度, 判断砂的级配是否合格。
3．记录及结果计算:

砂样质量
筛孔尺寸
(mm)
筛余量
(g)
分计筛余
(％)
累计筛余
(％)
m0=500
5
m1=
a1=
A1=
2.5
m2=
a2=
A2=
1.25
m3=
a3=
A3=
0.63
m4=
a4=
A4=
0.315
m5=
a5=
A5=
0.16
m6=
a6=
A6=
＜0.16
m7=

细度模数Mx
Mx==
注: ≤500×1%=5g

注: 筛分试验应采用两个试样进行, 取两次算术平均值作为测定结果。两次所得细度模数之差大于0.2的应重新进行试验。
4．结论:
该砂属于: 砂; 级配:

二、 砂的表观密度试验: (广口瓶法)

【试验方法简介】依据JGJ52—92进行, 方法有比重瓶法和广口瓶法, 本次试验采用广口瓶法。
1.主要仪器设备:
天平(称量2kg, 感量0.2g), 容量瓶(500m1), 塑料盘, 玻璃片, 抹布, 小勺, 烘箱。
2．方法步骤:
(1)试样制备: 将试样在105±5℃的温度下烘至恒重, 冷却备用。
(2)称取烘干砂样m1 =300g
(3)称取m2=试样+水＋瓶+玻璃片 (g)
(4)称取m3水＋瓶+玻璃片 (g)
(5)计算砂样表观密度: ρ0= (g／cm3) (精确至0.01)
3.记录及结果计算
试 验
次 数
干砂样质量
m1(g)
试样, 水, 瓶, 玻片质量m2(g)
水, 瓶, 玻片质量m3(g)
表观密度ρ0(g／cm3)
试验值
平均值
1
300

2

注: 以两次试验结果的平均值作为测定结果。如两次结果的误差大于2％时, 应重新取样进行试验。

三、 砂的堆积密度试验(松堆积密度)
【试验方法简介】依据JGJ52—92进行; 堆积密度分紧堆积密度和松堆积密度 本次试验测定松堆积密度。
1.主要仪器设备:
台称(称量5kg, 感量5g), 容量筒(1L), 直尺, 小铲, 烘箱
2．方法步骤:
(1)试样制备: 将砂样放在105±5℃烘箱中烘至恒重, 冷却备用。
(2)记录容量筒的体积(L), 质量m1 (kg)。
(3)使铲口距筒口5cm高度将砂样自由落体地流入容量筒中直至流满并起出筒口, 用直尺在容量筒中心沿筒口向两个相反方向将砂样刮平。
(4)称取容量筒和砂样总质量m2 (kg)
(5)计算松堆积密度( kg/L) (精确至0.01)
3．记录及结果计算:
试 验
次 数
容量筒体积
(L)
容量筒质量
m1 (kg)
容量筒, 砂样总质量(kg)
砂样质量(kg)
松堆积密度( kg/L)
试验值
平均值
1

2

注: 以两次试验结果的算术平均值作为测定值。
四、 砂的空隙率计算:
P=×100%
五、 石子筛分析试验
【试验方法简介】依据JGJ53—92进行。
1．主要仪器设备:
石子标准套筛, 天平, 磅秤。
2．方法步骤:
(1)试样制备, 将试样烘干或风干。
(2)根据石子最大粒径, 称取试样质量m(g)
(3)将试样依筛孔大小, 顺序过筛, 直至每分钟经过量不超过试样总质量的0.1％时为止。
(4)称取各筛筛余试样的质量mi( g)
(5)计算分计筛余百分率和累计筛余百分率。
(6)根据累计筛余百分率, 绘制试样的颗粒级配曲线, 与国标规定的曲线相比较评定该试样的颗粒级配是否合格。
3．记录及结果计算:
石子试样质量
(g)
筛孔尺寸
(mm)
筛余量
(g)
分计筛余
(％)
累计筛余
(％)

六、 石子表观密度试验(广口瓶法)
【试验方法简介】依据JGJ53—92进行, 试验方法有: 广口瓶法, 吊篮称重法, 本次试验采用广口瓶法。
1、 主要仪器设备:
天平(称量5kg, 感量lg), 广口瓶(1000m1), 玻璃片, 烘箱, 铁盘。
2．方法步骤:
(1)试样制备: 将试样筛去5mm以下颗粒, 洗刷干净, 浸水饱和后备用．
(2)将浸水饱和试样大约1000g, 轻轻置于广口瓶中, 加水盖上玻璃片, 称量m1=试样+水＋瓶+玻璃片(g)
(3)将试样从瓶中倒出, 放入105+5℃烘箱中, 烘至恒重, 称量m(g)
(4)将瓶洗净, 注入水, 盖上玻璃片, 称量m2=水+瓶+玻璃片(g)
(5)计算试样表观密度: ρ0 =( g/㎝3) (精确至0.01)
3．记录及结果计算:
试 验
次 数
试样质量
m(g)
试样, 水, 瓶, 玻片质量m1(g)
水, 瓶, 玻片质量m2(g)
表观密度ρ0(g／cm3)
试验值
平均值
1

2

注: 以两次试验结果算术平均值作为测定值, 如两次结果之差大于0.02, 应重新取样进行试验。

七、 石子堆积密度试验(松堆积密度)

【试验方法简介】依据JGJ53—92进行, 堆积密度分松堆积密度和紧堆积密度。本次试验测定松堆积密度。
1．主要仪器设备:
磅秤(杯量50kg; 感量50g), 容量筒, 铁铲, 烘箱。
2．方法步骤:
(1)试样制备: 将试样烘干或风干。
(2)根据石子的最大粒径选择容量筒的容积。
(3)记录容量筒的体积(L), 质量m1 (g)
(4)称量试样和容量筒总质量m2(g)
(5)计算松堆积密度: ( kg/L) (精确至0.01)
3．记录及结果计算:
试 验
次 数
容量筒体积
(L)
容量筒质量
m1 (kg)
容量筒, 试样总质量m2 (kg)
石子试样
质量m (kg)
松堆积密度( kg/L)
试验值
平均值
1

2

注: 以两次试验结果的算术平均值作为测定值。
4．结论:
该石子级配为:

试验作业题:
今有粗细两种砂的筛分结果如下(砂样各重500g)
砂 别
筛孔尺寸(mm)
筛 底(g)
5.0
2.5
1.25
0.63
0.315
0.16
筛余试样质量(g)
细 砂
0
350
15
75
120
245
10
粗 砂
50
130
170
70
55
25
0

问: (1)这两种砂可否单独用于配制混凝土?
(2)这两种砂应以什么比例混合才能配出Ⅱ区的砂?
试验五 水泥混凝土试验
试验目的:
经过试验, 加深理解砼拌和物和易性概念。掌握砼拌和物坍落度的调整和砼抗压强度的测定方法。
预习思考题:
(1)混凝土拌和物和易性包括哪些内容?
(2)何谓混疑土强度等级?

一、 普通混凝土拌和方法: (人工拌和)
【试验方法简介】依据GB/T50080- 进行, 拌和的方法有: 机械搅拌和人工拌和。本次实验采用人工拌和。
1.主要仪器设备:
磅秤(称量50kg, 感量50g), 量筒, 拌板, 拌铲, 抹布
2．方法步骤:
(1) 计算混凝土初步配合比C: S: G: W
混凝土设计强度等级

坍落度

材料名称
水泥
砂
石子
水
1 m3砼材料用量(kg)

12升砼材料用量(kg)

注:各材料以全干状态为准。
( 2) 将拌板和拌铲用湿抹布湿润。
( 3) 按投料顺序: 砂水泥石子一半水剩余水, 直至拌匀。

二、 普通混凝土拌和物和易性测定:
【试验方法简介】依据GB/T50080- 进行。
1．主要仪器设备:
坍落度筒, 漏斗, 捣棒, 铁铲, 直尺, 抹布
2．方法步骤:
(1)拌和物坍落度测定:
a．用湿布湿润坍落度筒和漏斗。
b．将砼拌和物分三层(每层约1/3高度)装入坍落筒中, 每装一层用捣棒沿螺旋线由边缘渐向中心插捣25次。
c．将坍落筒表面砼刮平; 把坍落度筒在5～10s内平稳地垂直向上提起。
d．量取拌和物的坍落度(mm)。
(2)拌和物粘聚性测定:
用捣棒在已坍落的拌和物锥体侧面轻轻击打, 如果锥体逐渐下沉, 表示粘聚性良好; 如果突然倒坍、 部分崩裂或石子离析, 即为粘聚性不好。
(3)拌和物保水性测定:
提起坍落筒后如有较多的水泥浆从底部析出, 锥体部分的拌和物也因失浆而骨料外露, 则表明保水性不好。如无这种现象, 则表明保水性良好。
(4)拌和物坍落度调整。
a．实测坍落度大于设计坍落度: 保持砂率不变增加5%砂、 石。
b．实验坍落度小于设计坍落度: 保持水灰比不变增加5%水泥、 水。
(5)混凝土抗压试件成型:
依据GBJ8l-85进行。成型方法有: 机械振捣和人工插捣。本次试验采用人工插捣。
a． 将试模清理干净涂上机油(一组三块)。
b． 将板和物分二层加入试模中( 每层1/2高度) ; 每层用捣棒沿边缘向中心插捣25次(150mm3试件)。
c．将试模表面砼抹平, 编号, 养护。
3．记录及结果计算:
(1)拌和物保水性:
(2)拌和物粘聚性:
(3)拌和物坍落度调整:
材料名称
12升砼材料用量( kg)
调整材料用量( kg)
合 计
( kg)
调整后1m3砼材料用量(kg)
第一次
第二次
水 泥

水

砂

材料名称
12升砼材料用量( kg)
调整材料用量( kg)
合 计
( kg)
调整后1m3砼材料用量(kg)
第一次
第二次
石 子

总 计

坍落度(mm)

三、 普通混凝土抗压强度试验:
【试验方法简介】依据GB/T50080- 进行。
1．主要仪器设备:
压力机( KN, 精度>2％)
2．方法步骤:
a．取出一组(三块)砼试件放在压力机上进行抗压强度试验, 记录其破坏荷载P(KN)。
b．计算砼试件抗压强度fc:
fc =(MPa)(精确至0.1MPa)
式中, P: 破坏荷载(N)
A: 试件承压面积(mm2)
3．记录及结果计算:
试件编号
设计强度等级
成型日期
试验日期
龄期(天)
试件尺寸(mm)
承压面积(mm2)
最大荷载(N)
抗压强度(MPa)
试验值
评定值
1

2

3

注: 抗压强度评定值:
①以三块试件算术平均值作为评定值。
②当三个强度值中的最大值或最小值如有一个与中间值的差异超过中间值的15%, 则取中间值作为评定值。
③当最大值和最小值与中间值的差异都超过中间值的15%, 则试验结果无效, 应重做试验。

四、 结论:
试验作业题:
简述影响混凝土强度的主要因素。
试验六 沥青试验
试验目的:
经过试验进一步理解沥青的稠度, 沥青的塑性, 沥青的耐热度及温度稳定性等概念, 掌握其主要性能指标的测定方法, 根据试验结果确定沥青牌号。
试验思考题:
(1)石油沥青的主要技术性质有哪些?各用什么指标表示?
(2)针入度试验的常见试验条件: 温度, 荷重和时间?

一、 沥青针入度试验:

粘稠石油沥青, 粘稠负岩沥青等的粘性和稠度用针入度大小表示。液体石油沥青, 软煤沥青, 页岩沥青等的粘性和稠度用粘度表示。本试验试样为: 粘稠石油沥青。
【试验方法简介】依据GB4509—84进行。
1．主要仪器设备:
针入度仪, 盛样金属皿, 恒温水浴, 温度计, 秒表, 电炉。
2．方法步骤;
(1)试件制备: 将脱水沥青加热熔化注入盛样皿内, 冷却后将盛样皿浸入水温为25土0.5℃的水槽中备用。
(2)调节针入度仪使针尖与试样表面恰好接触, 调整刻度盘至”0”。
(3)用手紧压按扭, 同时计时, 经5s放开按钮读数(度)(1度=1／10mm)。
3．记录及计算
试验次数
针入度(度)
准确度校核
试验值
平均值
1

2

3

注: A．在整个试验过程中, 试件温度应保持在25±0.5℃。

B．以三次试验结果的平均值, 作为该沥青的针入度。
三次试验所得的针入度最大值与最小值之间的差数不应超过下列数值(度):
①当针入度低于25度时, 允许差数为2;
②当针入度为25～75度时, 允许差数为3;
③当针入度为75～150度时, 允许差为5;
④当针入度为150～200度时, 允许差为lO。

二、 沥青延度试验:

延度: 反映石油沥青的塑性。
【试验方法简介】依据GB4508—84进行。
1. 主要仪器设备:
延度仪, 温度计, 电炉, 8字模。
2．方法步骤:
(1)试样制备: 将脱水沥青加热熔化注入8字模, 冷却后将8字模浸入水温为25土0.5℃的水槽中备用。
(2)将试件放入延度仪中进行拉伸, 当试件拉断时记录延度值(cm)。
3．记录及结果计算:

试件编号
延 度 (cm)
试验值
平均值
1

2

3

注: A．在整个试验过程中, 试件温度应保持在25±0．5℃;
B．以平行测定三个结果的平均值, 作为该沥青的延度。平行测定三个结果与平均值的误差, 不得超过其平均值的±10％。

三、 沥青软化点试验(环球法)

软化点: 反映石油沥青的耐热性和温度敏感性。
【试验方法简介】试验方法依据标准GB4507—84进行。试验方法有环球法和水银法, 本次试验采用环球法。
1．主要仪器设备:
软化点测定仪, 温度计, 电炉, 铜环。
2．方法步骤:
(1)试样制备: 将脱水沥青加热熔化注入铜环内, 冷却后备用。
(2)将盛有试样的钢环置于软化点仪环架上层圆孔中, 套上钢球定位器及钢球, 然后放入盛有水(或甘油)的烧杯中。
(3)将烧杯放至在电炉上进行加热, 直至试样受热软化下坠与下层底板接触时记录此时温度(℃)即为试样的软化点。
3．记录及结果计算:
试件编号
软化点 (℃)
试验值
平均值
1

2

注: 以平行测定两个结果的算术平均值作为该试样的软化点．平行测定两个结果间的差数不得大于下列规定:
①软化点＜80℃, 允许差数0.5℃;
②软化点≥80℃, 允许差数1℃

四、 结论:

仅就针入度, 延度, 软化点三个主要指标, 该试样可定为 号沥青。

试验作业题:
(1)沥青试验时为什么要严格控制试验温度?
(2)沥青的针入度, 延度, 软化点这三个指标之间有何关系?

试验七 钢材试验
试验目的:
经过对钢材的屈服强度, 极限抗拉强度、 伸长率、 冷弯性能的测定, 进一步加深对钢材力学性能的了解, 并根据试验结果判定其力学性能是否符合要求。本试验试样采用热轧钢筋。
试验思考题:
低碳钢拉伸的应力一应变图划分为哪几个阶段?各阶段有哪些特点?

一、 钢筋的拉力试验
【试验方法简介】依据GB/T228- 进行。
1．主要仪器设备:
万能材料试验机, 直尺
2．方法步骤:
(1)试样制备: 截取钢筋试样2根, 并打记10等分标点(标点间距为0.5倍钢筋直径)。
(2)将两根打有标点的钢筋放在万能材料试验机进行拉伸, 记录屈服荷载Ny(N)和极限荷载Nn(N)。
(3)量取钢筋拉断后的标距长度(mm)(精确至0.1mm)
(4)计算:
钢筋的屈服强度 fy =(MPa)(精确至1MPa)
钢筋的极限抗拉强度fu = (MPa)(精确至1MPa)
伸长率:
式中: δ5表示L0=5d0 (钢筋直径)时的伸长率5％
L0: 原标距长度为5d。(钢筋直径)(mm)
L1: 试件拉断后直接量出或按位移法量取的标距部分长度(mm)
3．记录及结果计算:

试件编号
直 径(mm)
截面面积(mm2)
标距(mm)
伸长率(％)
屈服荷载(N)
极限荷载(N)
屈服强度(MPa)
极限强度(MPa)
L0
L1
1

2

注: 若试件在标距端点上或在标距外断裂测试无效, 应重做试验。两根试件的屈服强度和极限抗拉强度都应达到《标准》规定值才属合格, 否则属不合格。

二、 钢筋的冷弯试验:
【试验方法简介】依据GB/T232-1999进行。
1．主要仪器设备:
万能材料试验机, 压头。
2．方法步骤:
(1)试件制备, 截取长度为5d0+150mm试件两根。(d0为钢筋直径)。
(2)根据钢筋的强度级别及直径, 确定弯心直径d和弯曲角度α。
(3)调整万能材料试验机弯曲支座间距离, 使其等于L=d+2.1d。(d为弯心直径, d。为钢筋直径)。
(4)将钢筋试件放在弯曲支座上, 开动试验机, 使试件弯曲至要求的弯曲角度时为止。
(5)观查试件弯曲处的外面和侧面, 如无裂缝, 裂断或起层, 则判定冷弯试验合格。
1. 记录:
试件编号
钢筋直径
d。(mm)
支座距离L(mm)
弯心直径
d。(mm)
弯曲
角度α
冷弯
结果
1