土木工程材料试验.ppt

土木工程材料试验主讲人：主讲人：刘刘军、陈彦文、军、陈彦文、李连君、孙小巍李连君、孙小巍 土木工程材料试验建筑材料的实验课是建筑材料课程的一个重要环节，它将基本理论与生产实际紧密地结合起来。通过实验课。学生可以进一步巩固所学的理论知识，同时还可以掌握建筑材料的实验方法和技术，提高实际动手能力。建筑材料实验是测试材料质量的一种手段，为正确评价材料性能，科学地、经济地、合理地选用材料提供依据。在实验过程中，设备性能、客观条件和操作方法的不同，将导致实验结果出现误差，因此，进行每个实验之前，都应充分复习所学的理论知识，了解材料的性能、质量标准和操作标准。在实验操作中要认真、细致的按实验要求的内容操作，并随时做出详细记录，要注意发现问题和解决问题，及时填好实验报告。根据专业设课的需要，这里选择了水泥、混凝土、砂浆、普通粘土砖、钢材、沥青七个实验，可结合理论课教学的实际需要进行。作实验前，材料的基本性质试验很重要基本性质实验通过密度、视密度、体积密度、堆积密度的测试，可计算出材料的空隙率极孔隙率，从而了解材料的构造特征，由于材料的构造特征是决定材料强度、吸水率、抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性、导热性及吸声等性能的重要因素。因此，了解建筑材料的基本性质，对于掌握材料的特性和使用功能是十分必要的。实验一实验一水水泥泥实实验验试验二试验二混凝土用砂、石实验混凝土用砂、石实验 实验三 普通混凝土试验 实验四实验四砂浆实验砂浆实验实验五实验五烧结普通砖试验烧结普通砖试验实验六实验六钢筋性能试验钢筋性能试验试验七试验七石油沥青试验石油沥青试验 实验一 水 泥 实 验1.取样方法 以同一水泥厂 同期到达的同品种同标号水泥，不超过400t作为一个取样单位，不足400t时也应作为一个取样单位。可以从20个以上不同部位抽取等量样品，总数不少于12Kg。2.养护条件 实验室温度为1725度，相对湿度应大于50%；养护箱内温度1723度，相对湿度应大于30%，养护用水温度应为 1822度。3.对实验材料的要求 水泥试样应充分拌匀并通过0.9mm方孔筛。试验应用洁净的淡水，各种试验材料及试模均应与实验室温度相同。一、细度测定（一）试验目的 检验水泥的粗细程度，以作为评定水泥质量的依据之一。细度检验方法有负压筛法，水筛法。在没有负压筛检仪和水筛的情况下，允许用受干筛法测定。（二）主要仪器设备1.试验筛 试验筛是由圆形筛框和筛网组成，腮网符合SSW0.80/0.056GB6004，分负压筛和水筛两种，负压筛应附带有透明筛盖，与筛口良好的蜜蜂性。2.负压筛检仪器 由筛座、负压筛、负压源及收尘器组成，其中筛座由转速为2832r/min的喷气嘴、负压表、控制板、微电机及壳体组成。如图3.水筛架和喷头 其中水筛架上筛座内径为140mm4.天平 最大称量为100g，分度值不大于0.05g（三）实验步骤水泥样品应充分拌匀并通过0.9mm方孔筛，要记录筛余物情况，防止过筛时混进其他水泥1.负压筛法（1）筛析试验前，应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至40006000Pa范围内。（2）称量试样25g，放于洁净的负压筛中，盖上筛盖，放在筛座上，开动筛检仪连续筛检2min。在此期间如有试样附着在筛盖上，可轻轻敲击，使试样落下。筛毕，用天平称量筛余物。（3）当工作负压小于4000Pa应清理吸尘器内水泥，使负压筛恢复正常。2.水筛法（1）筛检试验前，应检查水泥中有无泥、砂；调整好水压和水筛架的位置，使其能正常运转，喷头底面和筛网之间距离为3575mm。（2）称取式样50g，放于洁净的水筛中，立即用淡水冲洗至大部分细粉通过后，放在 水筛架上，用水压为0.030.07MPA的喷头连续冲洗3MIN。筛毕，用少量水把筛余物冲至蒸发皿中，等水泥颗粒全部沉淀后，小心到出清水，烘干并用天平称量筛余物。3.试验筛的清洗 试验筛必须经常保持洁净，筛孔畅通，如其筛孔被水你堵塞影响筛余量时，可用弱酸浸泡，用毛刷轻轻的刷洗，用淡水冲干净，晾干。（四）试验结果 计算公式见书。负压筛与水筛法或手工干筛法测定结果发生争议时，以负筛法为基准。三、标准稠度用水量测定（一）试验目的 测量水泥净浆达到标准稠度的用水量，以作为水泥凝结时间和安定性实验是所需水量的标准。（二）主要仪器设备1.标准稠度和凝结时间测定仪 2.水泥净浆搅拌机器3.工业天平4.量筒（三）实验步骤1.称取水泥式样500g,水142.5ml。用湿布将实验的用具抹湿，然后将是水泥到入拌料筒内。2.置拌料筒于搅拌机上，开动机器，同时徐徐加入式样和水慢速搅拌120s，停拌15s，接着快速搅拌120s,停机。3.搅拌完毕后立即浆净浆一次装入锥模筒内，用小刀插捣并振动数次，刮去多余净浆，迅速放在试锥下面固定位置上，并将试锥放下，使锥尖和净浆表面接触，拧紧螺钉，然后突然松开螺钉，让试锥自由沉入净浆中，到30s时，拧紧螺钉，记录试锥下沉深度。如用调整用水量法时，以试锥下沉深度为2630m m时的拌合水量为标准稠度用水量。如超过或不足2630mm时，需另称式样，调整用水量重新实验，直到满足上述要求为止。（四）实验结果按下式计算；P=（达到标准稠度时的拌和水用量/式样重）*100%用不变水量法测定时，按下式计算标准稠度用水量：P=33.4-0.185S其中，S锥下沉的深度mm三、凝结时间测定（一）实验目的测定水你加水后所需要的初、终凝时间，以评定水泥的性质。（二）主要仪器步骤 与标准稠度测定时所用的仪器相同，但应将试锥换成试针，锥模改为圆模，还需要一个标准养护箱。返回键（三）试验步骤1.称水泥500克，以标准稠度用水量 按测定标准稠度时拌合净浆的方法调成净浆（加水时要记录时间）一次将净浆装入圆模内，振动数次后刮平，放入养护箱内。2.试件在湿汽养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定，测定时，从养护箱取出圆模放置于凝结时间测定仪的试针下，使试针与浆面接触，拧紧活动螺钉，此时指针应对准标尺零点，然后突然放松螺钉，试针自由沉入镜内，记录读数。在最初测定凝结时间时，应轻轻扶持金属棒，使之徐徐降落，以防试针撞弯，但初凝仍以试针自由降落所测的结果为准，临近处凝时，相隔5min测定一次，每隔15min测定一次。每次测定不得让试针落如原针孔内，且每次测完均需把圆模放回养护箱内，试针用布檫净。3.自加水时起，至试针沉入净浆中距离底板2.03.0mm时，所需的时间为初凝时间，至试针插入净浆中不超过1.00.5mm时所需的时间为终凝时间。如图所示混凝土用砂的质量标准及检验方法按JGJ52-79进行，并按规定的取样方法进行取样，以便备用。一、砂的视密度测定（一）实验目的测定砂的单位体积（包括内部封闭孔隙）质量，为计算砂的空隙率和混凝土配合比设计提供数据。试验二 混凝土用砂、石实验（二）主要仪器设备1.托盘天平2.容量瓶 500ml3.烘箱 能使温度控制在100110度 4.烧杯 500ml 浅盘、温度计、漏斗、滴管等。（三）实验步骤1.称取已烘干试样300g M，2.加水至容量瓶刻度处，用抹布檫干瓶外水分，称瓶与水共同的质量 M23.将容量瓶中的水倒去约一半后，加入300克试样，摇动容量瓶，使试样在水中充分搅动以排除气体，。然后用滴管加水，使水面至瓶颈刻度线，塞紧瓶塞，檫干瓶外水分，称其质量 M1在砂的视密度试验过程中测量并控制水温，。试验的各项称量可在1525度的温度范围内进行，但从试样加水静置的最后2h起，直至试验结束，其温度相差不应超过2度。四）实验结果O=M/（M+M1+M2）-at二、砂的堆积密度测定二、砂的堆积密度测定（一）实验目的 测定砂在松散状态下的单位体积质量，为计算砂的空隙率和混凝土配合比设计提供数据（二）主要仪器设备1.台秤 称量5Kg，感量5g2.容量筒 金属制圆柱形筒，其内径为108mm，净高109mm，筒壁厚2mm3.漏斗4.烘箱 温度控制在 100110度5.小木条 刮平用（三）试验步骤（如图）1.称容量筒重M1，将容量筒放置与于漏斗下用勺将砂装入漏斗中。2.打开漏斗活门，砂样徐徐流入容量筒中，至筒上面形成锥形为止。3.用小木条在容量口上面的中心线向两个方向刮平。称容量筒与砂的质量M2。（四）实验结果可用下式计算：O=（M2-M1）/VO以两次实验结果的 算术平均值为测定值。三、砂的空隙率计算根据砂的视密度、堆积密度的测定结果，可得：P=（1-O/O)*100%以两次实验结果的算术平均值为测定值。四、砂的含水率测定测量出砂的含谁率为计算混凝土施工配合比使用。四、砂的含水率测定测量出砂的含谁率为计算混凝土施工配合比使用。（二）主要仪器设备1.烘箱 温度控制在100110度2.天平 称量1Kg 感量1g3.干燥器，浅盘等。（三）实验步骤（三）实验步骤1.取砂样各约500g两份，分别放入已知质量的干燥容器中称重，记下每份试样与容器的质量。2.将容器与试样放置于温度为105度的烘干箱中，称量烘干后试样与容器的质量。（四）实验结果沙的含水率可由下式计算：W=（M2-M3）/（M3-M1）*100%W砂的含水率M1容器质量M2烘干前试样与容器的质量M3烘干后试样与容器的质量最后以两次实验结果的算术平均值为测定值，试验前砂样应盖严，以免水分散失。五、砂的筛分析测定五、砂的筛分析测定（如图）（如图）（一）实验目的测定砂的颗粒级配，计算砂的细度模数，以评定砂的粗细程度，为混凝土配合比设计提供依据。（二）主要仪器设备1.标准筛 2.托盘天平3.烘箱4.摇筛机5.浅盘和硬，软毛刷等。（三）实验步骤1.试验前，砂样应通过10mm的筛子，并在100110的温度下烘干，冷却到室内温度后备用2.准确称量赶砂500g，倒入已按筛空大小顺序排列的套筛的最上一只筛上，盖上盖后将整套筛装入摇筛机，摇动约10min 后取出整套筛子，然后，按筛孔大小顺序，在大搪瓷盘上逐个进行手筛，直到每分钟筛出的数量不超过总质量的0.1%为止，将已通过的颗粒并入下一号筛，顺序过筛，直至各号筛均已筛完为止。如无摇筛机，可直接受筛。3.分别称取各筛筛余量，所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量之和与筛分前试样总质量相比，其差值不得超过1%。（四）实验结果1.分计筛余百分率各号筛上的筛余量除以试样总质量的百分率2.累计筛余百分率该号筛上的分计筛余百分率与大于该号筛上的分计筛余百分率之和3.根据各筛的累计筛余百分率 评定该试样的颗粒级配4.计算试样的细度模数MxMx=(A2+A3+A4+A5+A6)-A1/(100-A1)(五)筛分实验应采用两个试样进行，并以其实验结果的算术平均值为测定结果，如果两次实验所得的细度模数之差大于0.2，则应重新进行实验。返回键 实验三 普通混凝土试验 一、普通混凝土拌合物的坍落度测定一、普通混凝土拌合物的坍落度测定（一）实验目的 1.掌握坍落度测定普通混凝土的拌合物的方法。2.检验所设计的混凝土配合比是否符合施工和易性的要求，以作为调整混凝土配合比设计控制混凝土质量的依据。（二）主要仪器设备1.坍落度筒 由薄钢板或其他金属材制成的圆台形筒，内壁应光滑。筒的尺寸见图：2.捣棒 直径为16mm，长600mm的钢棒，一端应为磨圆，如图3.方头小号铁锹，直尺等。（三）实验步骤试验前应按所计算出来的混凝土初步计算配合比，计算出试样所需的各种材料用量，骨料的称量应以风干状态为准，如表面含水，则应扣除骨料所含有水分。1.将所需的各种材料分别用不同的衡器准确称量。2.采用人工拌和时，应先将坍落度筒内外檫净，用水润湿，把筒放在经过水润湿而不吸水的刚性平板上，其他用具亦需用水湿润。3.将水泥、砂到在钢板上干拌均匀，加入一部分水搅拌成砂浆，然后加入石子及其余的水，在板上来往翻拌，铲切，直至均匀为止，若用搅拌机拌合，应先将搅拌机筒内壁用水湿润后，倒入石子、砂、水泥干拌1min，再徐徐加水拌2min左右。4.将水泥放在坍落度筒上，用双脚踏住往筒下的踏板，将混凝土用小铲分三层，均匀地装入筒内，捣实后每层高度为筒高的三分之一左右。每层用捣棒插捣25次，插捣应沿螺旋方向由外向中心进行，各次插捣在截面上均匀分布，插捣筒边混凝土时，捣棒可以稍稍倾斜，插捣地层时，捣棒应贯穿整个深度，插捣第而层和顶层时，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，垂直平稳地提起坍落度筒。坍落度筒的提离过程应在510s内完成。从开始装料到 坍落度筒的整个过才应不间断进行，并应在150s内完成。（四）实验结果1.提起坍落度筒后，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差。即为该混凝土拌合物的坍落度值（以MM表示精确到5MM）。下图为坍落度试验示例图。坍落度筒提器后，如混凝土发生崩塌或一边破坏，则应该重新取样另行册帝国内，如第二次仍出现上述现象，则表示该混凝土和易性不好，应予以记录备查。2.观察坍落后的混凝土试样的粘聚性及保水性。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。保水性以混凝土拌合物中稀浆析出程度来评定。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此失浆而骨料外露，则表明此混凝土拌合物保水性良好。3.如坍落度不满足要求，或粘聚性及保水性不良，应保证水灰比不变的条件下，适当调整水及水泥用量及品种或砂率，直至和易性符合要求为止。二、混凝土抗压强度要求（一）试验目的测定混凝土的立方体强度，作为检查混凝土质量及确定等级提供主要数据。（二）主要仪器设备1.压力实验机 2.试模3.标准振动台 4.抹刀，捣棒。（三）试验步骤试验前，应选好试模尺寸，混凝土强度试验所用试模尺寸与骨料最大粒径的关系 见表试3-11.将试模檫干净并在其内涂一薄层机油。2.将混凝土拌合物均匀搅拌，一次装满试模。装料时，应用抹刀沿 试模内壁略加插捣，并应使混凝土拌合物稍有富裕。放于振动台上振至混凝土拌合物表面开始泛镜为止，最后用抹刀刮平，混凝土抗压强度应以三个试件为一组。3.试模移入养护室内静置一昼夜，然后按编号拆模，拆模后的试件应放在1723度、相对湿度90%以上的标准条件下养护。试件应放在架上，彼此间隔12cm，养护直至试压龄期为止。4.试块从养护地点取出后应及时进行试验，将试件檫干，量出所需尺寸，并检查其外观，试件尺寸测量应精确到1mm，并据此计算试件的承压面积。5.将试件安放在试验机下压板中心，试件的承压面与成型时的顶面垂直，开动试验机，当上压板与试件接近时调整球形座，使接触均衡。6.混凝土的试压应连续而均匀地加荷，当接近与破坏时，停止调节试验油门，直至试件破坏为止。（四）实验结果混凝土试件的抗压强度按下式计算：f=F/A其中，f混凝土立方体试件抗压强度，MPAF破坏荷栽；A承压面积混凝土立方体试件抗压强度计算应精确到0.1MPA以三个试件测量值的算术平均值为该组试件的抗压强度值。三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大及最小一并舍除，取中间值为该组的抗压强度值，如有两个测值与中间值的差均超过中间值15%，则该组的试验结果无效。取150 x150 x150mm试件的抗压强度为标准值，用其他尺寸测得的强度值均应乘以尺寸换算系数，其值为：200 x200 x200 试件为1.05；100 x100 x100 试件为0.95 返回键 返回键试件尺寸试件尺寸骨料允许最大粒径骨料允许最大粒径mm成型时每成型时每层插捣次层插捣次数数次次抗压强度抗压强度的尺寸换的尺寸换算系数算系数200 x200 x20060501.05150 x150 x15040251100 x100 x10030120.95实验四 砂浆实验一 砂浆的拌合1、按照以算得的配合比和所需砂浆的体积，称量水泥、砂及白灰膏（或粘土膏）。2、将称好的砂子放在铁板上，加水泥，用铁铲拌合至拌合物颜色均匀为止。3、在拌匀的拌合物中间作一凹坑，将称好的白灰膏（或粘土膏）倒入凹坑中（或为水泥砂浆，即将称好的水的一半倒入坑内），再倒入适量的水将白灰膏（或粘土膏）调稀，然后与水泥、砂共同拌和，逐次加水，仔细拌和均匀。每翻拌一次，需要用铁铲将全部砂浆压切一次。4、拌和时间（从加水完毕时算起）需3-5分，拌好以后，由剩余水量即可计算加入的水量。拌好以后立即进行稠度测定。二 砂浆稠度测定（一）试验目的 通过测定砂浆的稠度，求得达到规定稠度所需的用水量。（主要设备）1、砂浆稠度仪 由试锥，容器和支座三部分组成（见图4-1）。试锥由钢材或钢材制成，试锥高度为145mm，锥底直径为75mm，试锥连同滑杆的质量为300g；盛砂浆容器由钢板制成，筒高为180mm，锥底直径为150mm；支座分底座、支架及稠度显示三部分由铸铁、钢及其他金属制品砂浆稠度测定仪及工作过程（表4-1）；2、钢制捣棒 直径为10mm，长为350mm，端部磨圆；3、秒表等。（三）试验步骤1、盛浆容器和试锥表面用湿布擦干净，并用少量的润滑油轻擦滑杆，再将滑杆上多余的油用吸油纸擦净，使滑杆能自由滑动。2、将砂浆拌和物一次装入容器，使砂浆表面低于容器口约10mm左右，用捣棒自容器的中心向边缘插捣25次，然后轻轻的将容器摇动或敲击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。3、拧开试锥滑杆的制动螺栓，向下移动滑杆，当试锥尖端与砂浆表面刚接触时，拧紧制动螺钉，使齿条侧杆下端刚刚接触到滑杆上端，并将指针对准零点上。4、拧开制动螺钉，同时记时间，待10s立即固定螺钉，将齿条测杆下端基础滑杆上端，从刻度盘上读出下沉深度（精确到mm），即为砂浆的稠度值。5、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。（四）试验结果 1、取两次试验结果的算术平均值，计算值精确到mm。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。三 砂浆的分层度测定（一）实验目的 测定砂浆拌和物在运输及停放时的内部组分的稳定性。（二）主要实验设备 1、砂浆分层度筒（见图4-2）内径为150mm，上节高200mm，下节带底净高为100mm，用金属板制成，上、下层连接处需要加宽3-5mm,并设有橡胶垫圈砂浆分层筒。2、水泥胶砂震动台 振幅0.8-0.9mm，频率47-53HZ。3、稠度仪 木锤等。（三）试验步骤1、按稠度方法测定砂浆拌和物稠度。2、将分层筒预先规定在振动台上，砂浆一次装入分层筒内，振动20s。3、去掉上节200mm的砂浆，剩余100mm的砂浆倒出拌合锅里内拌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。（四）试验结果 1、取两次试验结果的算术平均值作为该砂浆的分层度值。2、两次分层度试验值之差如大于20mm，应重新试验。四 砂浆抗压强度测定（一）试验目的 检验砂浆的实际强度，确定砂浆是否达到设计要求的强度。（二）主要仪器 1、试模 为70.7*70.7*70.7mm的立方体，由铸铁或钢制成，有足够的强度，拆装方便（见图4-3）无底砂浆试模。2、捣棒 直径10mm,长350mm的钢棒、端部应磨圆。3、压力试验机 其量程应能使试件的预期破坏荷载值不小于全量程的20%，不大于全量程的80%。4、垫板 试验机上、下压板可垫钢垫板。（三）试验步骤 1、试件制作及养护（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，试摸内壁涂刷薄层机油或脱模剂。（2）向试模内一次注入砂浆，用捣棒均匀由外向里按螺旋方向插捣25次，为防止插捣后可能留有孔洞，允许用油灰刀沿模壁插树次，使砂浆高出试模顶面6-8mm。（3）当砂浆表面出现麻斑状态时，将高出部分的砂浆沿试模顶面削去模平。（4）试件制作后应在15-25度的温度环境中停置一昼夜，气温低是，可适当延长时间，但不应超过两昼夜，然后对试件进行编号并拆模。然后在标准条件下养护28天，然后进行试压。（5）标准养护条件：水泥混合砂浆的温度应在17-23度，相对湿度在60-80%；水泥砂浆和微沫砂浆的温度应为17-23度，相对湿度应在90%以上；养护期间，试模彼此间隔不少于10mm。（6）自然养护的条件：水泥混合砂浆应在正温环境，相对湿度60-805的条件下养护；水泥砂浆和微沫砂浆应在正温环境并保持试块的表面湿润状态下养护；养护期间必须做好温度记录。在有争议时，以标准养护条件为准。2、抗压强度测定（1）试件取出后应尽快试验，以免内部的温度、湿度发生显著变化。试验前先将试件擦拭干净，测量尺寸、并检查其外观。试件尺寸测量精确到1mm，并据此计算试件的承压面积。（2）将试件安放在试验机的下压板上，试件的承压面应与成型的顶面垂直，试件中心应在与试验机下压板接近时调整球座，使接触面均匀受压。承压试验应连续并均匀的加荷，加荷速度应为每秒0.5-1.5KN，当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载。（四）试验结果 砂浆立方体抗压强度按下式计算：fmcu=F/A式中：fmcu砂浆立方体抗压强度，MPa；F立方体破坏压力，N；A试件承压面积，mm2。砂浆立方体抗压强度计算应精确到0.1MPa。以六个试件测量的算术平均值作为该组试件的抗压强度值，平均值计算精确到0.1MPa。当六个试件的最大值或最小值与平均值的差值超过20%时，以中间四个试件的平均值为 该组的抗压强度值。返回键实验五 烧结普通砖试验一 抗压强度测定（一）试验目的 测定烧结普通砖的抗压强度，作为评定砖强度级别的依据。（二）主要仪器设备 1、压力机（300-500KN）2、剧砖机或切砖器（三）试验步骤1、将一组（5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10cm，将以断的半截砖放入室温的净水中浸10-30分后取出，并以断口相反方向叠放，两者中间抹以厚度不超过5mm用325-425号水泥调成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需互相平行，并垂直于侧面普通砖试样的制作（见图5-1）。2、制成的试件应置于不低于10度的不通风室内养护三天，再进行试验。3、试压前测量每个试样连续面的长宽尺寸个两个，精确至mm，取其平均值，受压面积以mm2计算。4、将试件放在压力机加速板中央，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5Kg/cm2为宜，直至试件破化为止。记录破坏荷载。（四）试验结果 抗压强度f可按下式计算（精确至0.1MPa）：f=F/A式中：F最大破坏荷载，N；A试件受压面积，mm2。以5块试件试验结果的算术平均值作为该砖的抗压强度，并需附有单块试件的最小强度值。二 抗折强度测定（一）试验目的 测定烧结普通砖的抗折强度，作为评定砖强度等级的依据。（二）主要仪器设备 100KN万能材料试验机（三）试验方法 1、取一组外形完整的砖样，测量每个试件中间宽度b与厚度h各两个、精确至mm，取其平均值。2、调整好材料试验机和抗折活动支架的支座跨距L，L为试件总长减去40mm，即两端支座中心离砖边缘各为20mm普通砖抗折强度试验(见图5-2）。3、将试件大平面平放在抗折活动支架上，加压点应放在1/2L处，试件有裂缝或凹陷时，应将裂缝或凹陷部分置于受拉面。4、均匀加荷 加荷速度以每秒0.5MOa为宜，直至试件折断为止。记录破坏荷载。（四）试验结果 抗折强度f按下式计算：f=3FL/2bh2式中：F最大破坏荷载，N；L跨距，即支点间距离，mm；b试件宽度，mm；h试件厚度，mm；以五块试件试验结果的算术平均值作为该砖的抗折强度，并需附有单块试件的最小强度值。返回键实验六 钢筋性能试验一 取样方法和结果评定钢筋进场时应分批验收，每批质量不大于60t。自每批钢筋中任选两根，在每根端部50cm处各取一套试样（两根试件）。每套试样中取一个试件的屈服点，另一根做冷弯试验。在拉力试验的两根试件中，如其中的一根试件的屈服点，抗拉强度和伸长率三个指标有一个指标达不到钢筋标准中规定的要求，应再抽取双倍（4根钢筋），取双倍试件重新作试验，如仍有一根试件的指标达不到标准要求，则不论这个指标在第一次试件中是否达到标准要求，拉力试验项目也不合格。冷弯项目和拉力项目测试及评定方法一致。二 拉伸试验（一）试验目的 测出钢筋的 屈服强度、抗拉强度、身长率，作为评定钢材质量是否合格的指标。（二）主要仪器设备：1、万能材料试验机：2、游标卡尺，精确度为0.1mm：（三）试件制备 1、试件长度：5d+200mm(或10d+200mm）；也可以根据试验机上、下夹头间最小距离和夹头的长度按图6-1和图6-2确定（d为钢筋直径）车削及未经车削的试件。2、8-40mm的钢筋试件一般不经车削加工。如受试验机吨位限制，直径为22-40mm的钢筋可进行车削加工。制成直径为20mm的标准试件。3、在试件表面用铅笔划出平行其轴线的直线，在直线上用浅冲眼冲出标距端点，并沿标距长度用油漆划出10等分点，以便计算试件的伸长率。长试件的标距为10d，短试件为5d。4、未经切削的试件，要按重量法求出横截面积A：A=Q/7.85L式中：A试件的横截面积，cm2；Q试件的重量，g；L试件的长度，cm。对于经车削的加工标准试件，应用游标卡尺沿标距长度在中部及两端测量钢筋的直径（d)。对每个试件测量不应少于3处，每处应在两个互相垂直的方向各测一次，测量的精确度为0.01mm。用所得的六个数值中的最小值作为试件的直径，计算横截面积。（四）试验方法1、调整试验机的测力度盘的指针，使主动与被动针重合并对准零点。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，应力增加速度为10MPa/s；屈服后，试验机活动夹头在荷载作用下的移动速度应不大于0.5l/min（注：l对于不经车削试件l=L0+2h1)。3、拉伸中，测力度盘的指针停止转动时的恒定荷载或第一次回转时的最小荷载，既为所求的屈服点荷载F（N）。按下式计算试件的屈服点：f=F/N式中：f屈服点，MPa；F屈服点荷载，N；A试件的远截面面积，mm2。f应计算至10MPa，小数后数字按四舍六入五单双法处理。4、向试件连续施加荷载直至拉断，由测力度盘读出最大荷载Fb（N），按下式计算试件的抗拉强度：fb=Fb/A式中fb抗拉强度，MPa；Fb最大荷载，N；A试件的原截面面积，mm2。计算精度同f。5、测定伸长率。（1）将拉断试件的两段在拉断处紧密对接起来，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，则此缝隙应记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1/3l0时，可直接测量两端点的距离。（3）如拉断处到礼金标距的距离小于或等于1/3l0时，可按下述移位法确定l1；在长度上，从拉断处o取基本等于短格格数，得B点，接着取等于长度所余格数（偶数，图6-3a)之半，得C点；或者取所余格数（奇数、图6-3b)减1与加1之半，得C与C1点，移位后的l1分别为AO+OB+2BC或者AO+OB+BC+BC1用移位法计算标距。如果用直接量测法求得的伸长率能达到技术条件的规定值，可不采用移位法。（4）伸长率按下式计算（精确到1%）：10（或5）=(l1-l0)/l0*100%式中：10，5分别表示l0=10d和l0=5d试件的伸长率；l0原标距长度10d（或5d),mm；l1式件拉断后直接量出或移位法确定的标距部分长度，mm（精确到0.1mm）。（5）如试件在标距端点上或标距外断裂，则试验结果无效，应重作试验。拉伸过程演示（图6-4）。三、冷弯试验（一）试验目的 检验钢筋在承受规定弯曲程度时的弯曲变形性能，并显示出其缺陷。（二）主要仪器设备 万能材料试验机。（三）试验方法和结果评定1、试件不经车削，长度L=5d+150mm，d为试件的计算直径（mm).2、选择弯心直径：级钢筋的D=d或D=2d（当d在28-50mm时），级钢筋20MnSi时D=3d,20MnNbb时，D=4d,级钢筋D=3d,级钢筋40Si2MnV及45SiMnV的D=5d,45Si2MnTi的D=6d.3、调整两支试辊间的距离，使其等于D+2.1d.4、将试件装置好后，平稳的施加压力，直至弯成所需角度为止。5、试件弯曲后，检查弯曲处的外面和侧面，如无裂缝、裂断或起层，即认为冷弯试验合格。返回键试验七 石油沥青试验石油沥青试验的取样方法；同批出厂的同一类别牌号的沥青以20t为一个取样单位，不足20t亦按一个取样单位处理。从每个取样单位的五个不同部分，各取一份大致相同的洁净沥青（共约1Kg)作为该批沥青的平均试样。一 石油沥青针入度测定（一）试验目的 针入度是反映沥青粘滞性的指标，测定沥青针入度作为划分沥青牌号的依据。（二）主要仪器设备1、针入度仪（图7-1）针入度仪。2、标准针、盛样皿、温度计（0-50度、分度 0.5度）。3、恒温水浴、平底保温皿、砂浴、秒表、金属皿。针入度示意图三）试验步骤1、将预先除去水分的沥青试样防入金属皿，在砂浴上加热熔化，加热温度不得比试样估计的软化点高100度。充分搅拌后，用筛过滤并搅拌至空气泡完全消除为止。2、将试样注入盛样皿内，其深度不小于300mm。放置于15-30度的空气中冷却1小时，冷却时须注意防止灰尘落入。然后将盛样皿浸入水温为25度左右的水槽中（恒温1小时）槽中水位应高于试样表面25mm以上。3、调整针入度仪使之水平。将盛样皿取出，置于水温为25度的平底保温皿中，试样表面水层高度不小于10mm。4、调节标准针，使指针正好与试样表面接触。拉下活动杆，使其下端与连杆顶端相接触，且将刻度盘的指针调零。5、压下按钮（同时开动秒表），5秒后放松按钮。拉下活动杆与连杆顶端相接触，记录刻度盘的读数，即为刻度盘上的读数，即为该试样的针入度。6、每一次试样不得重复测试三次。测定前将指针用布（浸有煤油或汽油）擦过，然后用干布擦干。（四）1、以每一试样的三次测定值的算术值为该试样的针入度值取整数，作为试验结果。2、三次最大和最小值之差不得超过表7-1规定。针入度值（度）针入度值（度）允许差数允许差数针入度值（度）针入度值（度）允许差数允许差数2525-752376-150151-200510二 石油沥青的延度测定（一）试验目的 延度是反映沥青塑性的指标，测定延度为确定沥青牌号提供依据。（二）主要仪器设备1、延度测定仪如图 2、“8”字型试模 3、熔沥青用的小铁锅、水槽（把试件放在水槽内恒温）、温度计、隔离剂（甘油2份、滑石粉1份，以上质量比）。（三）试验步骤 1、试模准备 将隔离剂拌和均匀，涂于金属板上及试模侧棱内侧面，然后将“8”字型试模放在金属板上。2、试件制备。将加热熔化脱水的沥青过滤，注入试模内，并略高于试模表面，在15-30度的环境中冷却30分，然后用热刀刮平。3、将试件放在水温为25度的水槽中恒温1小时后将试模取出，将试模两端的孔分别套在滑板及槽端部的金属柱上，拆除试件侧模。水面距试件表面不小于25mm。4、开动电动机，试件以每分钟5cm的速度拉伸，直至拉断，指针在标尺上所示读数，即为沥青试样的延伸度。（四）试验结果 取三个试样平行试验结果的算术平均值作为试验结果，三个试样的试验结果与其算术平均值之差数，不得大于其算术平均值的上下10%。三 石油沥青的软化点测定（一）试验目的 软化点是表示沥青温度稳定性的指标，通过软化点测定，了解沥青的粘性和塑性随温度升高而改变的程度，也是为评定石油沥青牌号提供依据。（二）主要仪器设备 1、沥青软化点测定仪（包括烧杯、铜环、支架、球、套环、温度计）见图7-5软化点测定仪。2、电炉、石棉网、软化沥青用的小铁锅、刮刀、隔离剂。三）试验步骤1、试模准备。将两个铜环放在用隔离剂涂擦的金属上。2、试样制备。沥青融化并脱水并趁热注入铜环内，略高于环的上表面，将试件放入15-30度的环境中冷却30分钟后，用热刀将环表面刮平。3、将铜环水平的置于测定架的孔上，在架中间的孔上插入温度计，然后把测定架放入烧杯中。4、烧杯中装入水或甘油，（当预定沥青软化点高于80度时，烧杯中装入31-33度的甘油 低于80度时则装入5度的水），高度应与测定架的标记相平，经15分钟后，在铜环表面上放置钢球，并用套环固定钢球位置。5、把烧杯放在有石棉网的电炉上加热。3分钟内控制好每分钟5度的升温速度。当升温至沥青开始软化，钢球随之下坠，当沥青裹着钢球下坠至金属板上时，记录此温度，即为沥青的软化点。（四）试验结果 每个试样可同时做两个试样，取两个试件的算术平均值作为试验结果。但两试件间的差数不得大于如下规定：软化点低于80度时，允许差值为0.5度；等于或高于80度时，允许差值为1度。返回键 今天土木工程材料这门课终于结束了，但这并不代表我们对土木工程材料学习的结束。材料是二十一世纪的三大支柱产业，而我们所学习的土木工程材料又是材料的重要组成部份。希望大家在以后的学习和工作中能不断运用和继续学习土木工程材料知识。最后祝同学们期末考试取得好成绩！