建筑材料实验指导报告书.docx
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建筑材料实验指导报告书
建筑材料
实验指导报告书
(试用)
班级:
______________
学号:
______________
姓名:
______________
任课教师:
______________
指导教师:
______________
浙江省上虞职业中等专业学校
第一部分建筑材料试验须知
一、建筑材料试验要求:
1、试验前要预习试验指导书,弄清试验的目的要求、方法、步骤及注意事项。
2、试验时,学生必须认真仔细地操作,培养独立工作能力和严谨的科学态度,并发扬互相协作精神。
3、试验过程中应严格遵守实验纪律及操作规程,爱护仪器并妥善保管,如有损坏或遗失视情节轻重照章处理。
4、试验应按指导书要求的内容逐项进行,按时完成实验报告。
二、仪器及工具的借领:
1、每次试验前,学生应以小组为单位,由组长向实验室管理人员领借设备并当场清点检查,如有不符,应及时说明。
2、试验完毕,各组应清点、设备工具归还实验室,由管理人员、
清点验收。
三、注意事项:
1、试验强调按组进行,各组须做好相应试件的标注,养护工作
等,以免混淆及提高结果的准确性。
2、试验完毕,各组组长必须组织人员完成设备工具的清洗整理
工作以及试验场所环境卫生的清扫,并接受实验管理人员的验收。
3、指导老师根据学生在试验中的表现及试验报告成果资料综合
评定成绩。
试验
(一)水泥试验
一、水泥采样:
以同一水泥厂,按同品种、同强度等级,同期到达的水泥,不超过400t为一个取样单位(不足400t时,也作为一个取样单位),取样应有代表性,可以连续取,也可以从20个不同部位抽取约1Kg等量的水泥样品,总数至少12kg。
试验室条件:
温度应控制在
,相对湿度大于50%;养护箱温度应为
,相对湿度大于90%。
水泥的试验项目主要有:
水泥细度、标准稠度加水量、凝结时间、体积安定性和水泥的强度。
二、水泥细度检验
试验目的:
通过控制细度来保证水泥的活性,以控制水泥的质量。
水泥细度检验方法有负压筛法、水筛法和手工干筛法三种。
三种检验方法发生争议时,以负压筛法为准。
水筛法:
1、主要仪器设备
标准筛、筛座和喷头,其构造如图所示。
2、检验步骤
筛析检验前,应检查水中无泥砂,调整好水压及水压架的位置,确保能正常运转。
喷头底面和筛网之间的距离为35-75mm。
称取试样50g,置于洁净的水筛内,立即用洁净水冲洗至大部分细粉通过,连续冲洗时间为3min。
筛毕,用少量水将筛余物冲至蒸发皿中,待水泥颗粒全部沉淀后,将清水倾出,烘干后用天平称量筛余物,精确至0.05g。
试验结果
水泥试样筛余百分数按下式进行计算(精确至0.1%):
式中,
——水泥试样的筛余百分数;
——水泥筛余物的质量,g;
——水泥试样的质量,g。
检验方法
水筛法
备注
1
2
试样质量m(g)
烘干后筛余物质量ms(g)
筛余百分数(%)
结果评定
复习题:
国家标准规定硅酸盐水泥细度用_________表示,以___________为合格,普通水泥有__________表示,以_____________为合格,凡不符合规定者为______________。
三、水泥标准稠度用水量测定(标准法)
1、测定水泥浆具有标准稠度时需要的加水量,作为水泥凝结时间、体积安定性试验时,拌合水泥净浆加水量的根据。
2、试验所用主要仪器设备
(1)水泥净浆搅拌机。
净浆搅拌机由搅拌锅、搅拌叶片、伟动机构和控制系统组成。
搅拌叶片在搅拌锅内作旋转方向相反的公转和自转,转速为90r/min,控制系统可以自动控制,也可以人工控制。
(2)维卡仪。
如图所示为水泥标准稠度与凝结时间测定仪(维卡仪)。
其滑动部分总质量为
,标准稠度测定用试杆(图4-6c)有效长度为50mm,由直径为
的圆柱形耐腐蚀金属制成。
盛装水泥净浆的试模(图4-6a)应由耐腐蚀的、有足够硬度的金属制成。
试模为深40mm、顶内径65mm、底内径75mm的截顶圆锥体。
每只试模应配备一个面积大于试模、厚度
的平板玻璃板。
(3)天平(感量1g)及人工拌和工具等。
3、试验过程
(1)试验前必须做到:
维卡仪的金属棒能自由滑动;调整试杆使试杆接触玻璃板时指针对准标尺零点;搅拌机运行正常。
(2)将拌合水倒入搅拌锅内,然后在5-10s内将称好的500g水泥加入水中,慢速搅拌120s,停拌15s,接着再快速搅拌120s后停机。
(3)拌合完毕,立即将水泥净浆一次装入试模中,用小刀插捣并振实,刮去多余净浆,抹平后迅速放置在维卡仪底座上,与试杆对中。
将试杆降至净浆表面,拧紧螺钉,然后突然放松,抹平后迅速放置在维卡仪底座上,与试杆对中。
将试标降至净浆表面,拧紧螺钉,然后突然放松,让试杆自由沉入净浆中。
在试杆停止沉入式释放试杆30s时记录试杆距底板之间的距离,升起试杆后,立即擦净;整个操作应在搅拌后1.5min内完成。
4、试验结果
以试杆沉入净浆并距底板
的水泥净浆为标准稠度净浆。
其拌后水量为该水泥的标准稠度用水量(P),按水泥质量的百分比计,即
试样质量m(g)
备注
拌和水用量(ml)
标准稠度用水量P(%)
复习题:
标准稠度用水量与______________、_______________、混合材料的
___________与____________有关,一般在___________之间。
四、水泥胶砂强度测定(ISO)
1、试验目的
检验水泥3、28d的抗压强度和抗折强度,以确定水尼的强度等级;或已知水泥的强度等级,检验是否达到国家标准中规定的3、28d龄期强度。
2、主要仪器设备
(1)行星式水泥胶砂搅拌机属国际标准通用型,工作时搅拌机叶片既绕自身轴线自转又沿搅拌锅周边公转,运动轨迹似行星式的水泥胶砂搅拌机。
(2)水泥胶砂试体成型振实台由可以跳运的台盘和使其跳运的凸轮等组成。
(3)试模。
为可拆卸的三联模,由隔板、端板、底座等组成。
模槽内腔尺寸为
,三边应互相垂直。
(4)抗折强度试验机。
一般构造为电动双杆式,抗折机上支撑胶砂试件的两支撑圆柱的中心距为100mm。
(5)抗压强度试验机。
一般用万能试验机,最大荷载以200—300kN为宜,压办机应具有加荷速度自动调节和记录结果的装置,同时应配有抗压试验用的专用夹具,夹具由优质碳钢制成,受压面积为
。
3、试体成型
(1)配料
取被检测水泥
,标准砂
,拌合水
,配制1:
3水泥胶砂,水灰比为0.50。
(2)搅拌
将搅拌锅放在底座上并进行固定。
选往锅内加水,再加水泥,开动搅拌机低速搅拌30s后,在第二个30s开始的同时均匀地加入标准砂,将搅拌机转至高速,再搅拌30s形成匀制裁水泥胶砂。
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内。
友高速下继续搅拌60s。
各个搅拌阶段,时间误差应在
以内。
(3)成型
用振实台成型:
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,用勺子从搅拌锅里将胶砂分二层装入试模。
装第一层时,每个槽里约放300g胶砂,用大播料器垂直将每个模槽的料层播平,接着振实60次。
再装入第二层胶砂,用小播器播平,再振实60次。
移走模套,取下试模,用一金属直尺垂直沿试模长度方向,以横向锯割动作慢慢向另一端移动,一次将试模部分的胶砂刮去,并用同一直尺将试体表面抹平。
接着在试模上作出标记或用字条标明试体编号。
4、试件养护
(1)将编好号的试模放入雾室或湿箱的水平加子上养护[温度为
、相对湿度>90%]至20-24h取出脱模。
硬化速度较慢的水泥,可延长脱模时间,但要作好记录。
(2)脱模:
对于24h龄期的,应在破型试验前20min内脱模,对于24h以上龄期的应在成型后20-24h之间脱模。
(3)水中养护:
将作好标记的试件立即水平或竖直放在
的水中养护,水平放置时刮平面应朝上。
试件在水中六个面都要与水接触,试件之间的间隔或试件上表面的水深不得小于5mm。
每个养护水池只养护同类型的水泥试件。
除24h龄期或延迟至48h脱模的试体外,任何到龄期的试体应在试验(破型)前15min从不中取出,揩去试体表面的沉积物,并用湿布盖至试验时止。
5、强度检验
强度检验试体的龄期是从水泥加水搅拌开始试验时计算。
不同龄期强度检验在下列时间里进行:
24h±15min、48h±30min、72h±45min、7d±2h、28d±8h。
(1)抗折强度检验
将试体一个侧面放在抗折机的支撑圆柱上,试体长轴垂直于支撑圆柱,通过加荷圆柱以(50±10)N/s的速率将荷载垂直地加在棱柱体相对侧面上直至折断试体。
保护两个半截棱柱体处于潮湿状态直至抗压强度检验。
抗折强度
以Mpa为单位,按下式进行计算:
式中
——折断时施加在棱柱体中部的荷载,N;
L——两支撑圆柱之间的距离,为100mm;
b——棱柱体正方形截面的边长,为40mm。
(2)抗压强度检验
将半截棱柱体装在抗压夹具内,棱柱体中心与夹具压板受压中心差应在±0.5mm以内,棱柱体露在压板外的部分约为10mm左右。
开动压力机,以(2400±200)N/s的加荷速率,均匀地向试体加荷直至破坏。
抗压强度
以Mpa为单位,按下式进行计算:
式中,
——试体破坏时的最大荷载,N;
A——试体受压部分的面积(40mm×40mm=1600mm2)。
6、强度检验结果评定
抗折强度是以一组(三个)棱柱体抗折强度的平均值作为检验结果。
当三个强度值中有超出平均值±10%的值时,应将该值剔除后再取平均值作为抗折强度的检验结果。
抗压强度是以一组(三个)棱柱体上得到的六个抗压强度测定值的算术平均值为检验结果。
如果六个测定值中有一个超出平均值的±10%,应剔除这个数值,以余下五个值的平均值作为检测结果。
如果五个测定值中,再出现超它们平均数的±10%时,则此组试体作废。
7、结果分析(确定水泥强度等级):
按照_____________标准,该水泥强度为____________号
实验
(二)砼的集料
一、取样方法
(一)细集料的取样方法GB/T14684-2001
1、分批方法
建筑用砂应按同分类、规格、适用等级及日产量及每600t为一批,不足600t亦为一批;日产量超过2000t,按1000t为一批,不足1000t亦为一验收批。
2、抽取试样
在料堆上取样时,取样部位应均匀分布。
取样前,先将取样部位表层铲除。
从不同部位抽取大致等量的8份组成一组样品。
3、取样数量
每组样品的取样数量,做单项试验应符合下表规定的最少数量。
做几项试验时,如确能保证试样经一项试验后不致影响另一项试验的结果,可用同一试样进行几项不同的试验。
单项试验的取样数量
序号
试验项目
最少取样量/kg
序号
试验项目
最少取样量/kg
1
颗粒级配
4.4
8
硫化物与硫酸盐含量
0.6
2
含泥量
4.4
9
氯化物含量
4.4
3
石粉含量
6.0
10
坚固性
天然砂
8.0
4
泥块含量
20.0
人工砂
20.0
5
轻物质含量
3.2
11
表观密度
2.6
6
云母含量
0.6
12
堆积密度与空隙率
5.0
7
有机物含量
2.0
13
碱集料反应
20.0
4、试样缩分
将所取样品置于平板上,在潮湿状态下拌和均匀,并堆成厚度约为20mm的圆饼,然后沿互相垂直的两条直径把圆饼分成大致相等的四份,取其中对角线的两份重新拌匀。
再堆成圆饼。
重复上述过程,直至把样品缩分到试验所需量为止。
(二)粗集料的取样方法GB/T14685-2001
1、分批方法
建筑用卵石、碎石应按同品种、规格、适用等级及日产量每600t为一批,不足600t亦为一批;日产量超过2000t,按1000t为一批,不足1000t亦为一批;日产量超过5000t,按2000t为一批,不足2000t亦为一批。
2、抽取试样
在堆料的顶部、中部和底部均匀分布的15个不同部位取得大致等量的15份组成一组样品。
3、取样数量
每组样品的取样数量,做单项试验应符合下表规定的最少数量。
做几项试验时,如确能保证试样经一项试验后不致影响另一项试验的结果,可用同一试样进行几项不同的试验。
4、试样的缩分
在自然状态下拌和均匀,并堆成堆体,然后沿互相垂直的两条直径把堆体分成大致相等的四份,取其中对角线的两份重新拌匀,再堆成堆体。
重复上述四分法分别缩取各试验所需的试样数量。
卵石或碎石单项试验的取样量
试验项目
最大粒径/mm
9.5
16.0
19.0
26.5
31.5
37.5
63.0
75.0
颗粒级配
含泥量
泥块含量
针片状颗粒含量
9.5
8.0
8.0
1.2
16.0
8.0
8.0
4.0
19.0
24.0
24.0
8.0
25.0
24.0
24.0
12.0
31.5
40.0
40.0
20.0
37.5
40.0
40.0
40.0
63.0
80.0
80.0
40.0
80.0
80.0
80.0
40.0
表观密度
堆积密度与空隙率
碱集料反应
8.0
40.0
20.0
8.0
40.0
20.0
8.0
40.0
20.0
8.0
40.0
20.0
12.0
80.0
20.0
16.0
80.0
20.0
24.0
120.0
20.0
240.
120.0
20.0
有机物含量
硫酸盐和硫化物含量
坚固性
按试验要求的粒级和数量取样
岩石抗压强度
随机选取完整石块锯切或钻取成试验用样品
压碎指标值
按试验要求的粒级和数量取样
二、砂的试验
(一)砂的筛分析试验
1、试验目的:
测定砼用砂的颗粒级配,计算细度模数,评定砂的粗细程度。
2、主要仪器设备:
方孔筛、天平、摇筛机、毛刷、鼓风烘箱等。
3、步骤:
1)称取烘干试样500g,精确至1g,倒入按孔径从大到小组合的套筛上,在摇筛机上筛10min,取下后逐个用手筛,直至每分钟通过量小于试样总量0.1%时为止。
通过的试样并入下一号筛中,并和下一号筛中的试样一起过筛,这样依次进行,直到各号筛全部筛完为止。
2)筛分时,试样在各筛上的筛余量超过按下式计算出的量,应按下列方法处理
a将该粒级试样分成少于按上式计算出的量,分别筛分,并以筛余量之和作为该号筛的筛余量。
b将该粒级及以下各粒级的筛余混合均匀,称出其质量,精确至于1g。
再用四法缩分为大致相等的两份,取其中一份,称出其质量,精确至于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。
3)分别称出各号筛的筛余量,精确至1g所有各筛的分计筛余量和筛底的剩余量总和与原试样500g相比,相差不得超过1%。
否则,须重新试验。
1、结果计算与评定
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%。
3)砂的细度模数(Mx)按下式计
算,精确至0.01:
4)累计筛余百分率取两次试验结果的算术平均值,精确至1%。
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0.20时,须重新试验。
5)试验结果并依据相应标准,判断砂的粗细程度和级配情况。
(二)砂的表观密度试验
1、试验目的:
测定砂的表观密度,作为砂质量评定和配合比设计的依据。
2、主要仪器设备:
鼓风烘箱、天平、容量瓶、干燥器、滴管、毛刷。
3、步骤:
1)称取试样300g(mo)精确至1g。
将试样装入盛有半瓶冷开水的容量瓶中,用手旋转摇动容量瓶,使砂样充分摇动,排除气泡,塞紧瓶盖,静置24h。
然后用滴管小心加水至容量瓶500ml刻度处,塞紧瓶塞,擦干瓶外水分,称出其质量(m1),精确至1g。
2)倒出瓶内水和试样,洗净容量瓶,再向容量瓶内注水至500ml刻度处,塞紧瓶塞,擦干瓶外水分,称出其质量(m2),精确至1g。
4、结果计算与评定1)砂的表观密度(
)
2)表观密度取两次试验结果的算术平均值,精确至10kg/m3;如两面三次试验结果之差大于20kg/m3,须重新试验。
(三)砂的堆积密度试验
1、试验目的:
测定砂的松散堆积密度、紧密堆积密度和空隙率,作为砼配合比设计或一般用的依据。
2、主要仪器设备:
鼓风烘箱、天平、容量筒、方孔筛、垫棒、直尺、漏
斗等。
3、步骤:
1)松散堆积密度:
取试样一份,用漏斗或料勺将试样从容量筒中心上方50mm处徐徐倒入,让试样以自由落体落下,当容量筒上部试样呈堆体,且容量筒四周溢满时,即停止加料。
然后用直尺沿筒口中心线向两边刮平,称出试样和容量筒总质量(m1),精确至1g,最后称空容量筒质量(m2)。
2)紧密堆积密度:
取试样一份分两次装入容量筒。
装完第一层后,在筒底垫放一根直径为10mm的圆钢,将筒按住,左右交替击地面各25次。
然后装入第二层,第二层装满后用同样方法颠实(但筒底所垫钢筋的方向卢第一层时的方向垂直)持,再加试样直至超过筒口,然后用直尺沿筒口中心线向两边刮平,称出试样和容量筒总质量(m1),精确至1g。
4、结果计算与评定:
1)松散或紧密堆积密度
(精确至10kg/m3)。
2)空隙率
)(精确至1%)
3)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%。
一、砂的筛分析试验:
烘干砂样质量
筛分结果
细度模数计算
筛孔尺寸
分计筛余
累计筛余
%
Mx=
g
%
9.50
4.75
2.36
1.18
0.60
0.30
0.15
筛底
结果评定
按Mx分级
级配属
区
级配情况
备注
砂的级配曲线
累计
筛余百分率%
0
20
40
60
80
100
复习题:
1、粗砂的细度模数为__________,中砂的细度模数为___________,细砂的细度模数为_______________。
2、要得到密实度大、水泥用量最少的混凝土,应选用__________良好,较大的细骨料。
二、砂的表观密度试验结果记录:
试验次数
1
2
备注
烘干砂样质量m0(g)
砂样、水及容量瓶总质量m1(g)
水及容量瓶的总质量m2(g)
砂的视密度p0(g/cm3)
三、砂的堆积密度试验结果记录:
试验次数
1
2
备注
容量筒质量m1(kg)
容量筒和砂总质量m2(kg)
容量和砂筒的容积V0(l)
砂的堆积密度ρ0(kg/l)
砂的堆积密度平均值(kg/l)
试验(三)普通混凝土试验
一、混凝土拌合物和易性试验(坍落度法)
1、试验目的:
测定混凝土拌合物的坍落度,观察其粘聚性和保水性,评定其和易性。
2、仪器设备:
坍落度筒、捣棒、小铲等。
3、试验步骤:
1)按混凝土初步计算配合比,计算出15升混凝土所需各种材料用量。
2)将水泥砂倒在钢板上干拌均匀,加入一部分水拌成砂浆,然后加入石子及其一部分水,翻拌铲切。
直至均匀。
3)将漏斗放在坍落筒上,用双脚踩住门下的踏板,将混凝土用小铲分三次均匀地装入筒内,每层用捣捧捣25次,插捣应沿螺旋方向由外向中心进行,插捣第二层和顶层时,捣棒应插透本层至下一层的表面。
4)坍落筒分离过程应5至10秒内完成,从装料到提坍落筒整个过程应不间断进行,并应在150秒内完成。
4、试验结果评定:
1)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,则表示该混凝土拌合物和易性差,应予记录备查。
2)观察坍落后混凝土试体的粘聚性和保水性。
粘聚性的判断:
用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打,如果锥体逐渐下沉,表示粘聚性良好;如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象,表示粘聚性差。
保水性的判断:
坍落度筒堤起后,如有较多的稀浆从底部析出,锥体部分的拌合物也因失浆而集料外露,表明其保水性差。
如坍落度筒提出起后,无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出,表明其保水性良好。
3)混凝土拌合物坍落度以mm为单位,结果精确至5mm。
二、混凝土立方体抗压强度试验
1、试验目的:
学会制作混凝土立方体试件,测定其抗压强度,为确定和校核混凝土配合比、控制施工质量提供依据。
2、仪器设备:
压力试验机、钢尺、试模、振动台、钢制捣棒。
3、试验步骤:
1)将试模擦干净并在模内涂一薄层矿物油脂。
2)将混凝土拌合物拌匀分二次装满试模,混凝土抗压强度以3个试件为一组。
3)试模静置一昼夜,编号拆模,养护至试压龄期为止。
4)试压:
要求连续而均匀地加荷,加荷速度为:
低于C30时,取每秒钟0.3-0.5MPa;反之,取每秒钟0.5至0.8Mpa。
4、结果计算与评定:
1)混凝土立方体试件抗压强度按下式计算。
fcu=
(精确至0.1Mpa)
2)以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。
三个测值中的最大或最小中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时,则把最大及最小值舍除,取中间值作为该组试件的抗压强度值。
如有两个测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无效。
3)取150mm
mm
mm试件的抗压强度为标准值,用其他尺寸试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数,其值对200mm
试件为1.05,对100mm
试件为0.95。
三、混凝土试验:
1、混凝土试拌材料用量:
项目
设计用量
增加用量
符号要求时用量
每m3用量(kg)
__L试拌用量(kg)
1
2
3
每m3用量(kg)
试拌用量(kg)
%
kg
%
kg
%
kg
水
水泥
砂
石子
坍落度
(mm)
第一次
第二次
配合比
水:
水泥:
砂:
石子=:
1:
:
2、混凝土抗压强度:
计算加荷速度________MPa/s
试件成型日期
年月日
试件养护龄期
试件编号
1
2
3
试件承压面积A(mm2)
破坏荷载F(N)
抗压强度fcu(MPa)
抗压强度平均值(MPa)
换算成28天龄期时的强度(MPa)
换算成标准尺寸
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