土木工程材料实验教学指导书.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流土木工程材料实验教学指导书.精品文档.土木工程材料实验教学指导书英文名称：Materials of Civil Engineering深圳大学建筑与土木工程学院土木系土木工程材料试验指导书1. 前言1.1试验目的：通过材料的常规试验操作，了解试验设备、操作步骤，掌握材料质量的检验方法及相关的标准和规范要求，熟悉测试原理，为今后合理使用、正确鉴别、检测材料及进行科学研究奠定基础，并通过试验加深理解和进一步巩固所学过的理论知识。竖立“四培养”观念。即培养学生独立进行材料质量检验的能力；培养学生严谨的认真的科学态度；培养学生善于思考，勇于探索，独立分析问题和解决问题的能力，培养学生分工明确，互相协作的精神。1.2试验要求：1、注意的问题（1）在了解建筑材料技术性能和质量标准的基础上，理解其含义，才能更好地理解其标准。要求试验前必须予习，并提出相关问题（思考题）让学生带着问题予习，思考。 （2）不同材料的取样方法、试样数量等不尽相同，应加以区别。 （3）检验方法是试验的重点之一，是鉴别材料质量和手段，是试验课的重要环节，直接影响测试数据，必须要求学生以严密的工作，严谨的态度，严格的操作等科学思想对待整个试验过程。 （4）试验报告是试验课内容之一，应该有创新，有新意，能提出问题，并培养独立分析和解决问题的能力。 2试验技能训练试验予习报告：试验之前进行予习，初步了解内容、目的、基本原理，感悟理论与实践的区别，找出问题，这样可带着问题进行试验，加深印象，加深理解。试验报告：实验该掌握的内容基本体现在实验报告中。其试验报告的形式可以不同，但内容基本一致，有试验名称、试验内容、试验目的、试验原理、测试数据、数据处理、结果评定及分析等，同时要求在试验报告中反映出予习报告中提出的问题，新观点的提出并设想解决方案，总之，试验中应启发学生发散思维，善于思考，勇于创新。1.3试验数据处理： 1误差理论 （1） 误差的概念：做任何一项试验时，所测定的数据必然有误差，尽管所使用的仪器设备，试验方法，试验条件相同，但测试结果往往存在与被测体实际状况之间的差异，造成这种差异的原因是众多的，如仪器本身精度，测试人员的技术水平，测试环境等，对测试结果都不会存在完全一致的影响，这种测试结果与真值（因真实值无法确定，通常取与之接近的实际值代替）之间的差异称为测量误差，这种误差的存在具有必然性和普遍性。一般称之为误差公理，即测量结果都有误差，误差自始自终存在于一切科学试验和测量的过程中。 （2）误差的种类：误差来源于设备误差，测量误差，环境误差，人员误差，方法误差等多方面，但就其性质可分为三类：系统误差：在测量过程中不发生改变或遵循一定规律变化的误差，称为系统误差。如天平砝码不准确产生测量始终恒定不变的仪器误差；测试人员生理特点造成读数偏高，偏低误差；仪器度盘指针偏心造成每转一周误差相同的周期性变化的误差等，这种误差的产生原因明确误差大小可确定。通过产生原因的分析，采取有关措施，就可消除中减弱系统误差，避免对测试结果的影响。通常所说的准确度就是反映系统误差大小的程度。过失误差（粗大误差，粗误差）：由于操作者本身的主观原因（如责任心差，工作不认真，过度疲劳等而造成操作失误，读数错误，计算错误等误差）或测量仪器自身不合格等造成的误差称为过失误差或粗误差，这种误差是无规律的，超出规定条件下产生的，导致试验结果是错误的。因此这种误差必须消除，凡含有过失误差的数据均应舍去。偶然误差（随机误差）：随机误差是指在测试过程中反复测量同一量值时，误差以不确定的方式变化，没有规律性，其大小和特点随机变化的误差。产生随机误差的原因有客观条件的偶然变化，仪器结构不稳定，试样本身不均匀等，这种误差的特点是变化频繁，复杂，无法掌握其规律。任何测试中的随机误差是无法消除和避免的，而且其变化大小无法控制和测定。但可以通过大量试验找出误差的分布规律，用统计法对数据分析和处理后，确定误差的范围，得出最可靠的结果。通常所说的精密度就是反映随机误差的大小程度。可见，精密度和准确度的综合影响可反映出测量值与真值的接近程度，测量值与真值越接近，可以说测量值的精确度越高，系统误差和偶然误差就越小，精密度、准确度、精确度从不同角度反映了测试误差，但意义不同。2数据处理数字修约：各种测量，计算的数值都需要按相关的计量规则进行数字修约。数字修约时应遵循以下规则。（1）在拟舍去部分的数字中，若左边第一个数字小于5（不包括5），则舍去，即拟保留的末位数字不变；例：将54.343修约到只保留一位小数，则在54.343中，拟舍去数字为43，拟保留数字为54.3，拟保留数字的未位数（修约数字）为3，据上条规则，拟舍去数字中左边第一个数字为4，小于5，则舍去。拟保留的末位数不需要修约即不变，仍为3。则修约结果为51.3。（2）在拟舍去部分的数字中，若左边第一个数字大于（不包括5），则进一，即拟保留的末位数字加一；例：将54.383修约到只保留一位小数，按上条规则，拟舍去数字左边第一个数字为8，大于5则进一，拟保留的末位数3需修正，则加1为4，修约结果为54.4。 （3）在拟舍去部分的数字中，若左边第一个数字等于5而其右边的数字并非全部为零，则进一，即所拟保留的末位数字加一；例：将54.3501修约到只保留一位小数，拟舍去部分数字中501左边第一个数字等于5，而右边的数字01并不全是零，则进一，拟保留的数字中51.3的末位数3需修正为4，则修约结果为54.4。 （4）在拟会去部分的数字中，若左边第一个数字等于5而其右边数字皆为零，所拟保留的未位数若为奇数则进一，若为偶数（包括0）则不进；例：将54.3500修约到只保留一位小数。拟舍去部分左边第一个数字等于0，而右边数字皆为零，拟保留数字54.3中未位数为3，是奇数则进一，3修正为4，则修约结果为54.4，例：将54.8500。修约到只保留一位小数，则修约结果为54.8。以上修约规则称为“四舍六入五成双法则”，记忆口决：五下舍去五上进。单收双弃指五整。（5）所舍去数字若为两位以上数字，不得连续修约；例：将53.4586修约为整数，应修约为53，而不能修约为54（53.45953.4653.554） （6）凡标准中规定有界数值时，不允许采用数字修约的方法；例：含水率测定中，2次测定值与平均值之差不得大于0.3%，即最大差值0.03，而不能将0.031修约为0.03。数字记录：在所有的试验中都离不开数据记录，而数字记录的正确与否，影响到计算精度，所以也应按相应的规则进行记录。 记录测量数据时，只保留一位可疑（不确定）数字。在数据计算时，当有效数字（指测量中实际能测得的数字）确定之后，其余数字应按修约规则一律舍去。当表示精确度（通常反映综合误差大小的程度）时，一般只取一位有效数字。试验一 水泥技术性能检验试验要求（1）试验室温度为17 25，相对温度大于50%。养护室温度为20±2，相对温度大于90%。（2）试验用水应是洁净的淡水，有争议时也可采用蒸馏水。（3）水泥试样就充分搅拌均匀，并通过0.9mm方孔筛，记录其筛余物情况。（4）试验用材料、仪器、用具的温度与试验室一致。一、水泥细度（80um筛筛析法）检验GB1345-19911、试验原理及方法通过80um筛析法测量筛网上所得筛余量（即大于80um的颗粒含量）占试样总质量的百分数来表示水泥样品的细度。细度检验方法有负压筛法，水筛法和干筛法三种。GB175-1992，GB1344-1992，当三种检验方法测试结果发生争议时，以负压筛法为准。本指导书针对干筛法。2、试验目的及标准通过80um筛析法测定筛余量，评定水泥细度是要达到标准要求，若不符合标准要求，该水泥视为不合格。GB175-1999、GB1344-1999GB12958-1999规定，普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，火山灰硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥，复合硅酸盐水泥等，80um方孔筛筛余量不得超过10%。3、主要仪器（1）负压筛：采用边长为0.080mm方孔铜死筛网，并附有透明的筛盖。（2）天平、最大感量100g,分度值不大于0.05g。（3）负压筛仪。4、试验步骤要点及注意事项（1）试样经烘干至恒量后，冷却至室温过筛（0.9mm方孔筛），称取25g试样。（2）将试样置于洁净负压筛上，盖上筛盖。（3）启动负压筛并连续筛析2min, 期间如有式样黏附于筛盖，可轻轻敲打筛盖使其落下。（4）筛毕取下，用天平称取筛余物的质量，精确至 0.05g。注意事项：筛子必须保持洁净，定期检查。5、数据处理及试验结果（1）水泥试样筛余百分数按下式计算：F =Rs /m×100式中：F 水泥试样的筛余百分数%Rs水泥筛余物的质量g。m水泥试样的质量g。结果计算至0.1%（2）结果评定当水泥筛余百分数F10%时为合格。 二、水泥标准稠度用水量检验GB/T1346-20011、试验原理及方法水泥标准稠度的净浆对标准试杆（或试锥）的沉入具有一定阻力，通过试验不同的含水量水泥净浆的穿透性，以确定水泥标准稠度净浆中所需加入的水量。水泥标准稠度用水量的测定有两种方法即标准法和代用法。2、试验目的和标准水泥的凝结时间、安定性均受水泥浆稠稀的影响，为了不同水泥具有可比性， 水泥必须有一个标准稠度，通过此项试验测定水泥浆达到标准稠度时的用水量，作为凝结时间和安定性试验用水量的标准。GB/T1346-2001规定，当采用代用法时；以试锥下沉深度28 mm±2mm时的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（调整水量法）或标准稠度用水量P=33.40.185S（不变水量法）。本指导书针对代用法。3、主要仪器（1）水泥净浆搅拌机（2）代用法维卡仪（3）量水器（最小刻度为0.1Ml，精度1%）天平（分度值不大于1g最大称量不小于1000g）4、试验步骤要点及注意事项 （1）水泥净浆的拌制同标准法（1）、（2）条 （2）采用代用法测定水泥标准稠度用水量时，可采用调整水量法或不变水量法，采用调整水量法时拌和水据经验确定，采用不变水量法时拌和水用142.5ml。 （3）水泥净浆搅拌结束后，立即将拌和好的水泥浆装入锥模中，用小刀插捣，轻振数次，刮去多余的净浆，抹平后迅速放至试锥下面固定的位置上，将试锥与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1s-2s后，突然放松，让试锥垂直自由沉入净浆中，到试锥停止下沉或释放试锥30s时，记录试锥下沉深度。注意事项：（1）锥卡仪的金属棒能自由滑动；（2）调整至试锥（柱）接触锥模顶面（玻璃板）时指针时对准零点；（3）沉入深度测定应在搅拌后1.5min的内完成；（五）数据处理及试验结果用调整水量方法测定时，以试锥下沉深度为28mm±2mm时的净浆为标准稠度净浆，其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量（P），水泥质量百分比计。用不变水量方法测定时，据试锥下沉深度S（mm）按下式计算得标准稠度用水量（P）%。P = 33.40.185S标准稠度用水量也可从仪器上对应的标尺上读取，当S13mm时，应改用调整水量法测定。三、水泥凝结时间检验GB/T1346-2001*（演示）（一）试验原理及方法通过测定试针沉入标准稠度水泥净浆至一定深度所需的时间来表示水泥初凝和终凝时间。凝结时间的测定可以用人工测定，也可用符合标准操作要求的自动凝结时间测定仪测定，一般以人工测定为准。（二）试验目的和标准通过凝结时间的测定，得到初凝时间和终凝时间，以便评定水泥质量，判定是要符合技术标准要求，是否满足施工要求。GB175-1999GB1344-1999GB12958-1999分别规定：硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于390min；普通硅酸盐水泥矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于10h;四、水泥体积安定性检验GB/T1346-2001*（演示）（一）试验原理及方法雷氏法是通过测定沸煮后两个试针的相对位移来恒量水泥标准稠净浆体积膨胀程度，以此评定水泥浆硬化后体积是否均匀变化。试饼法是观测沸煮后水泥标准稠度净浆试饼外形变化程度，评定水泥浆硬化后体积是否均匀变化。体积安定性测定的方法有两种，雷氏法和试饼法。当发生争议时，一般以雷氏法为准。（二）试验目的和标准通过测定沸煮后标准稠度水泥净浆试样的体积和外形的变化程度，评定体积安定性是否合格。GB175-1999GB1344-1999GB12958-1999规定：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，安定性即沸煮法检验必须合格。五、水泥胶砂强度检验（ISO法）GB/T176711999（一）试验原理及方法通过测定以标准稠度制备成标准尺寸的胶砂试块的抗压破坏荷载，抗折破坏荷载，确定其抗压强度、抗折强度。水泥强度检验采用ISO法（国际标准）（二）试验目的及标准通过检验不同令期的抗压强度、抗折强度，确定水泥的强度等级或评定水泥强度是否符合标准要求。GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999分别规定了通用水泥不同等级应达到的抗压强度、抗折强度最低值。（三）主要仪器（1）行星式胶砂搅拌机：由搅拌锅，搅拌叶，电动机等组成，符合JC/T681-1997标准。（2）水泥胶砂试摸：由三个模槽组成，可同时成型三条截面为40mm×40mm，长度为 16mm的棱形试件，符合JC/T726-199 标准。（3）水泥胶砂试体成型振实台：符合JC/T682-1997标准。（4）抗折试验机（5）抗压试验机（6）抗压夹具：受压面积40mm×40mm，符合JC/T683-1997（四）试验步骤要点及注意事项1配合比：对于GB/T17671限定的通用水泥，按水泥试样、标准砂（ISO）、水，以质量计的配合比为1:3:0.5，每一锅胶砂成型三条试件，需水泥试样450±2g，ISO标准砂1350±5g；水225±1g。2搅拌：把水加入锅内，再加入水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置后开动搅拌机，低速搅拌30s后，在第一个30s开始搅拌的同时均匀加入砂子（当各级砂是分装时，从最大粒级开始，依次将所需的每级砂量加完）然后把机器转至高速，再拌30s，停拌90s。在第一个15s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60s，各个搅拌阶段，时间误差应在1s以内。3成型：胶砂制备后应立即成型，将空摸及模套固定于振实台上，将胶砂分二层装入试模，装第一层时每模槽内约放300g胶砂，并将料层插平振实60次后，再装入第二层胶砂，插平后再振实60次，然后从振实台上取上试模，用金属直尺以90°的角度架在试模模顶一端，沿试模长度方向从横向以锯割动作慢慢向另一端移动，将超出试模部分的胶砂刮去并抹平，然后作好标记。4、养护：将做好的标记的试模放入养护箱内至规定时间拆模，对于24h令期的试件，应在试验前20min内脱摸，并用湿布覆盖到试验。对于24h以上令期的试件，应在成型后20-24h间脱模，并放入相对湿度大于90°的标准养护室或水中养护（温度20±1）。5、试验：养护到期的试件，应在试验前15min从水中取去，擦去表面沉积物，并用湿布覆盖到试验。先进行抗折试验，后做抗压试验。抗折试验：将试件长向测面放于抗折试件机的两个支撑园柱上，通过加荷园柱，以50±10N/S速率均匀将荷载加在试件相对侧面至折断，记录破坏荷载（Fl）抗压试验：以折断后保持潮湿状态的两个半截棱柱体以侧面为受压面，分别放入抗压夹具内，并要求试件中心、夹具中心、压力机压板中心，三心合一，偏差为±0.5mm ，以2.4KN±0.2KN/S的速率均匀加荷至破坏，记录破坏荷载（Fc）注意事项：(1) 试模内壁应在成型前涂薄层的隔离剂；(2) 脱模时应小心操作，防止试件受到损伤；(3) 养护时不应将试模叠放;（五）数据处理及结果评定一组试件三条，分别进行三折六压试验，测得破坏荷载。抗折强度按下式计算：抗折强度 Rl1.5Fl/b3 （精确至0.1MPa）式中Fl棱柱体折断时的荷载（KN） L两个支撑园柱之间的距离（mm），L=100mm b棱柱体边长 ，b=40mm以一组三个棱柱体抗折强度的平均值为试验结果，当三个强度值中有超出平均值±10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。抗压强度按下式计算：Rc=FC/A（精确至0.1MPa）式中Fc受压破坏最大荷载（N） A受压面积40mm×40mm以一组六个梭柱体得到的六个抗压强度的技术平均值为试验结果。当六个测定值中有一个超出六个平均值的±10%时，应剔除这个结果，以剩下的五个抗压强度的平均值为结果，若五个测定值中再有超出平均数±10%时，则此组结果作废。当强度值低于标准要求的最低强度值时，应视为不合格或降低等级。试验二 混凝土用砂、石性能检验试验要求（1）每组样品的取样数量，对单项试验不少于规定的最少取样数量；对于多项试验，若能保证样品经一项试验后不影响另一项试验结果，可用同一组样品进行多项不同的试验。（2）每组样品应按缩分法（四分法）缩分至略多于进行试验所必须的质量为止。（3）砂、石的含水量、堆积密度和紧密密度的检验，所用试样不经缩分，拌匀后直接进行试验。 （4）试验温度应在1530。（5）试验用水应是洁净的淡水，有争议时可采用蒸馏水。一、砂的颗粒级配检验GB/T14684-2001（一）试验原理及方法通过一套由不同孔径的筛组成的一套标准筛对砂样进行过筛，测定砂样中不同粒径的颗粒含量。采用国际统一的筛分析法（二）试验目的及标准通过筛分析试验测定不同粒径骨料的含量比例，评定砂的颗粒级配状况及粗细程度，为合理选择砂的提供技术依据。GB/T14684-2001建筑用砂标准规定：砂的级配应符合3个级配区的要求（粗砂区、中砂区、细砂区），并据细度模数规定了三种规格砂的范围，粗：3.73.1；中砂：3.02.3；细砂2.21.6。（三）主要仪器（1）试验用标准筛：符合GB/T6003中方孔试验筛的规定，孔径为150um、300um、600um、1.18mm、2.36mm、4.75mm及9.5mm的筛各一只，并附有筛底和筛盖。（2）鼓风烘箱：温度控制在（105±5）。（3）天平：称量1000g，感量1g。（4）摇筛机（四）试验步骤要点及注意事项（1）取按规定取样缩分后的试样约1100g，放入烘箱内（105±5）烘干恒量，待冷却至室温后，筛除大于9.5mm的颗粒（并算出其筛余百分率），分成相等的两份试样（每份550g）（2）称取试样500g（精确至1g）倒入按孔径大小从上至下组合的套筛上。（3）将放好试样的套筛安放在摇筛机上，摇筛10mm后，取下套筛，按筛孔大小顺序依次逐个进行手筛，筛至每分钟通过量小于试样总量的0.1%（即0.5g）为止，通过的试样（即小于筛孔直径的试样）并入下一号筛，并和下一号筛中的试样一起手筛，依次分别进行至各号筛全部筛完为止。（4）称量各号筛的筛余量（精确至1g）试样在各号筛上的筛余量不得超过按（1）式计算出的量，若超过应按下列处理方法之一进行：筛分后，如每号筛的筛余量与筛底的剩余量之和同原试样质量之差超过1%时，须重新试验。GA×d1/2/200（1）式中：G在一个筛上的筛余量（g）A筛面面积（mm2）d筛孔尺寸（mm）处理方法：1）将该粒级试样分成少于按（1）式计算出的量（至少分成两份），分别筛分，并以筛余量之和作为该号筛的筛余量。2）将该粒级及以下各粒级的筛余混合均匀，称出其质量（精确至1g），再用四分法缩分为大致相等的两份，取其中1份，称出其质量（精确至1g），继续筛分。计算该粒级及以下各粒级的分计筛余量时，应根据缩分比例进行修正。注意事项：（1）试样必须烘干至恒量，恒量是指在相隔1h3h情况下，前后两次烘干重量之差小于该试验所要求的称量精度;（2）试验前应检查筛孔是否畅通，若阻塞应清除;（3）试验过程中防止颗粒遗漏;（五）数据处理及结果评定（1）计算分计筛余百分率：各号筛的筛余量与试样总量之比，精确至0.1%。（2）计算累计筛余百分率：该号筛的筛余百分率加上该号筛以上各筛余百分率之和，精确至0.1%，累计筛余百分率取两次试验结果的算术平均值，精确至1%。（3）按式（2）计算细度模数（M）细度模数取两次试验结果的算术平均值，精确至0.1，如两次试验的细度模数之差超过0.2时，须重新试验。M（A2A3 A4 A5 A6 ）5 A1 /（100A1）（2）式中M细度模数A1、A2、A3、 A4、 A5、 A6分别是孔径为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600um、300um、150um筛的累计筛余百分率。据计算得到的累计筛余百分率按标准要求的级配区判定级配是否符合标准，若不符合标准要求，应双倍取样复检，复验符合标准要求，判定该类砂合格，若复验的不符合标准要求，则判定该类砂为不合格，据细度模数M的大小，按标准确定砂的规格。二、砂的堆积密度测定GB/T146812001（一）试验原理及方法 通过测定装满容量筒的砂的质量和体积（自然状态下）计算堆积密度及空隙率。（二）试验目的及标准 通过测定砂的堆积密度，判定是否符合标准要求，并为计算空隙率及砼配合比设计提供依据。 GB/T146842001规定：堆积密度大于1350kg/m3，空隙率小于47%。（三）主要仪器（1）烘 箱：能使温度控制在（105±5）（2）容量筒：容积为1L（3）方孔筛：孔径为4.75mm的筛一只（四）试验步骤要点和注意事项（1）按规定取样缩分后，称取试样3L，放在烘箱中于（105±5）下烘干至恒量，待冷却至室温后，筛除大于4.75mm的颗粒，分成大致相等的两份备用，称容量筒质量G2。（2）称取试样一份，用料斗将试样从容量筒中心上方50mm处，以自由落体落下徐徐倒入容量筒中并呈堆积，容量筒四周溢满时停止加料，然后用直尺沿筒口中心向两边刮平，称出试样和容量筒的总质量G1（精确至1g）。注意事项：（1）试样通过料斗装入容量筒时，料斗口距容量筒口最大高度不超过50mm，试验过程中应防止振动容量筒;试验过程中应防止振动容量筒;（2）试验前可按规定方法对容量筒体积进行校正；（五）数据处理及结果评定堆积密度及空隙分别按下式计算，堆积密度取两次试验结果的算术平均值（精确至10kg/m3），空隙率取两次试验结果的算术平均值（精确至1%）。 堆积密度 O（G1G2）/V0式中0堆积密度（kg/m3）（精确至10kg/ m3） G1 容量筒和试样总质量（g） G2 容量筒质量（g） V0 容量筒体积（即1L）（L） 空隙率 P=（10/O）×100式中P空隙率（%）0砂的堆积密度（kg/m3） O砂的密度（kg/m3）当砂的堆积密度1350kg/m3，及空隙率47%时，应重新选砂。三、石子密度测定GB/T144685-2001（一）试验原理及方法利用阿基米德原理（即骨料排出水的体积为骨料的体积）确定粗骨料（卵石或碎石）的近似密实体积（包括封闭孔隙在内），计算粗骨料的密度。方法有液体比重瓶法和广口瓶法（二）试验目的和标准通过密度测定，判断是否符合标准要求，为计算试样空隙率及砼配合比设计提供依据。GB/T14685-2001规定：卵石或碎石密度大于2500kg/m3。本指导书针对广口瓶法。（三）主要仪器（1）烘箱：能使温度控制在（105±5）（2）方孔筛：孔径为4.75mm腐蚀金属板组成的筛一只。（3）天平：称量2kg，感量1g。（4）广口瓶：1000ml，磨口，带玻璃片。（四）试验步骤要点及注意事项（1）按规定取样缩分至规定的数量，风干后筛除小于4.75mm的颗粒，然后洗净，分成大致相等的两份备用。（2）将试样浸水饱和，装入广口瓶，装试样时，广口瓶应倾斜放置，注入饮用水，左右摇动排尽气泡后，向瓶内滴水至瓶口边缘，用玻璃片沿瓶口迅速滑行，紧贴瓶口水面，覆盖瓶口，擦干瓶外水分后，称出试样、水、瓶和玻璃片总质量G1（精确至1g）。（3）将瓶中试样倒出，放烘箱（105±5）内烘干至恒量，冷却至室温后称其质量GO（精确至1g）。（4）将瓶内重新注水至瓶口，用玻璃片紧贴瓶口水面覆盖瓶口，擦干瓶外水分后，称水，瓶和玻璃片总质量G2（精确至1g）。注意事项：(1) 带水称量各项质量时水温应一致；(2) 整个试验中称量时水温可在1525范围内进行，但温度不应超过2；（五）数据处理及结果评定密度按下式计算（精确至10kg/m3）O= GO/（GO+G2-G1） ×水式中O密度（kg/m3）GO烘干后试样的质量（g）G1试样、水、瓶和玻璃片的质量（g）G2水瓶和玻璃片的质量（g）密度取两次试验结果的平均值，当两次试验结果之差大于20kg/m3时，须重新试验，若两次试验结果之差超过20 kg/m3，可取4次试验结果的算术平均值。试验三 新拌混凝土性能检验试验要求（1）试验用原材料应提前运入室内，与此同时室内温度一致，拌和混凝土时试验室温度应保持在20±5。（2）试验室拌制混凝土时，材料用量以重量计，称量的精确度：骨料为±1%，水、水泥和外加剂为±0.5%。（3）混凝土部分的有关试验应根据混凝土配合比设计的内容，结合工程实例进行，即按设计好的混凝土配合比进行混凝土的性能试验。一、混凝土配合比试验设计（一）原材料1、 水泥P.O.42.5，实测强度： 富余系数1.13 ；密度： 3.1g/cm3 。2、 砂河砂，中砂，细度模数： 2.7 ；表观密度 2600kg/m3 ；堆积密度 1400 kg/m3 。3、 碎石规格： 10-31.5mm ，表观密度 2650kg/m3 ；堆积密度 1450 kg/m3 。4、 减水剂 高效减水剂，减氺率：20（二）混凝土性能要求暨设计题目1、 普通混凝土强度等级：C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50任选坍落度：3590mm之间选定2、 大坍落度混凝土强度等级：C30，C35，C40，C45，C50任选坍落度：100140mm之间选定（三）参考文献1、GB/T50080-2002 普通水泥混凝土拌合物性能试验方法标准2、JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规程3、GB/T50081-2002普通水泥混凝土力学性能试验方法标准4、土木工程材料土木工程材料试验（四）试验要求1、每组任选题目及相关性能要求设计配合比一组；提供配合比设计过程；2、现场配制混凝土15升，按计算配合比计算出15升混凝土水泥、水、砂、石及减水剂（如掺用）的用量；3、记录坍落度、调整过程（满足坍落度要求）；4、混凝土满足坍落度要求后，成型100×100×100mm三联模3组，分别测定3、28d混凝土抗压强度；28d混凝土劈拉强度；5、组长安排好3d、28d龄期试验时间及人员安排。二、混凝土拌和物的和易性检验坍落度法GBJ801985（一）试验原理及方法通过测定混凝土拌和物在自重作用下自由坍落的程度及外观现象（泌水，离析等），评定混凝土的和易性（流动性、保水性、粘聚性）是否满足施工要求。（二）试验目的及标准通过坍落度测定，确定试验室配合比，检验混凝土拌和物和易性是否满足施工要求，并制成符合标准要求的试件，以便进一步确定混凝土的强度。本方法适用于测定骨料最大粒径不大于40mm、坍落度值不小于10 mm 的塑性混凝土拌和物的和易性坍落度。（三）主要仪器（1）坍落度筒（2）插捣棒、卡尺（3）拌和用刚性不吸水平板：尺寸不宜小于1.5 m×2m（四）试验步骤要点及注意事项（1）湿润坍落度筒及各种拌和用具，并把坍落筒放在拌和用平板上（2）按要求取得试样后，分三层均匀装入筒内，捣实后每层高约为筒高的1/3，每层用捣棒插捣25次，在整个截面上由外向中心均匀插捣，捣棒应插透本层，并与下层接触。（3）顶层插捣完毕，刮去多余混凝土后抹平（4）清除筒周边混凝土，垂直平稳提起坍落度筒，提离过程应在510s内完成。从开始装料到提起坍落度筒的整个过程，应不间断进行，并应在150s内完成。（5）提出坍落筒后，立即量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为该拌和物的坍落度。注意事项：（1）装料时，应使坍落度筒固定在拌和平板上，保持位置不动（2）坍落度筒提升时避免左右摇摆（3）在试验过程中密切观察混凝土的外观状态（五）数据处理及结果评定坍落前后的高度差即为坍落度。精确至5mm。据坍落度的大小判定是要满足施工要求的流动性，据在测试过程观察到的砼状态，评定粘聚性和保水性是否良好。当坍落度筒提离后，如混凝土发生崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样另行测定。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。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。坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出，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。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。混凝土拌和物坍落度以mm为单位，结果精确至5mm。三、混凝土拌和物湿表观密度检验GBJ801985（一）试验原理及方法测定混凝土拌和物捣实后的单位体积重量，以提供核实混凝土配合比计算中的材料用量之用。（二）试验目的及标准普通混凝土拌和物性能试验方法（BGJ80-1985）（三）主要仪器（1）容量筒金属制成的圆筒，两旁装有手把。对骨料最大粒径不大于40mm的拌和物采用容积为5升的容量筒，其内径与筒高均匀186±2mm，筒壁厚为3mm；骨料最大粒径大于40mm时，容量筒的内径与筒高均应大于骨料最大粒径的4位。容量筒上缘及内壁应光滑平整，顶面与底面应平行并与圆柱体的轴垂直。（2）台 秤称量100kg，感量50g。（3）振动台频率应为50±3Hz，空载时的振幅应为0.5±0.1mm。（4）捣 棒直径16mm、长600mm的钢棒，端部磨圆。（5）小铲、抹刀、刮尺等。（四）试验步骤要点及注意事项（1）用湿布把容量筒内外擦干净，称出重量（W1），精确至50g。（2）混凝土的装粒及捣实方法应视拌和物的稠度而定。一般来说，为使所测混凝土密实状态更接近于实际状况，对于坍落度不大于70mm的混凝土，宜用振动台振实， 大于70mm的混凝土有捣棒捣实。采用振动台振实时，应一次将混凝土拌和物灌满到稍高出容量筒口。装料时允许用捣棒稍加插捣，振捣过程中如混凝土高度沉落到低于筒口，则应随时添加混凝土。振动直至表面出浆为止。（3）用刮尺齐筒口将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（W2），精确至50g。注意事项：（1）容量筒容积应经常予以校正；（2）混凝土拌和物湿表观密度也可以利用制备混凝土抗压强度试件时进行，称量试模及试模与混凝土拌和物总重量（精确至0.1kg），试模容积，以一组三个试件表观密度的平均值作为混凝土拌和物表观密度；（五）数据处理及结果评定混凝土拌和物容量按下式计算：h =（W1-W2）/V×1000式中W1容量筒重量，（kg）W2容量筒及试样总重，（kg）V 容量筒容积，（L）试验结果的计算精确至10（kg/m3）。试验四 硬化混凝土力学性能检验试验要求按照国家标准规范测定混凝土力学性能，确保工程质量。提高试验精度，提高试验结果的准确性、复演性和代表性。一、混凝土的强度虽然实际工程中的混凝土构件和结构一般处于复合应力状态，但是单向应力状态下混凝土的强度是复合应力状态下强度的基础和重要参数。混凝土的强度与水泥强度等级、水灰比有很大关系，骨料的性质、混凝土的级配、混凝土成型方法、硬化时的环境条件及混凝土的龄期等也不同程度地影响混凝土的强度。试件的大小和形状、试验方法和加载速率也影响混凝土强度的试验结果。因此各国对各种单向受力下的混凝土强度都规定了统一的标准试验方法。1.混凝土的立方体抗压强度和强度等级立方体试件的强度比较稳定，所以我国把立方体强度值作为混凝土强度的基本指标，并把立方体抗压强度作为评定混凝土强度等级的标准。我国国家标准普通混凝土力学性能试验方法(GBJ8185)规定以边长为150mm的立方体为标准试件，标准立方体试件在(20±3)的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度，单位为N/mm2。混凝土结构设计规范规定混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定，用fcu,k表示。即用上述标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度作为混凝土的强度等级。混凝土结构设计规范规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、和C80，共14个等级。例如，C30表示立方体抗压强度标准值为30N/mm2。其中，C50C80属高强度混凝土范畴。混凝土结构设计规范规定，钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C20；当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30；当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。试验方法对混凝土的立方体抗压强度有较大影响。试件在试验机上单向受压时，竖向缩短，横向扩张，由于混凝土与压力机垫板弹性模量与横向变形系数不同，压力机垫板的横向变形明显小于混凝土的横向变形，所以垫板通过接触面上的摩擦力约束混凝土试块的横向变形，就像在