建筑材料实训指导书答案.docx

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建筑材料实训指导书答案

建筑材料实验指导书

专业

班级

姓名

组别学号

黑龙江职业学院建筑工程学院

郑秀梅编

二0一六年三月

前　　言

建筑材料实验是重要的实践性教学环节，是建筑材料教学的重要组成部分。

通过实验能够丰富建筑材料的理论知识，加深对材料知识的理解；从而更好地掌握建筑材料知识，为今后从事设计、施工、科学研究打下良好的基础。

为了提高建筑材料实验课的教学质量，达到动手能力强的培养目标，依据我校各专业建筑材料教学大纲，在原建筑材料实验报告的基础上我们重新编写了建筑材料实验指导书，将实验指导与实验报告合编，其实用性更强，掌握材料理论知识及实验技能更容易。

鉴于教材中对材料实验依据、取样技术、设备原理已有较详细的叙述，本指导书以实验目的、实验操作、实验报告为主。

供全校开设建筑材料课的老师、实验室人员及同学使用。

由于本指导书为初次编写，编者水平有限，有不妥之处，请予批评指正。

目　　　　　录

实训一　　水泥物理性质测定

实训二　　水泥强度等级测定

实训三　　混凝土用骨料试验[1]

实训四　　混凝土拌合物试验

实训五　　混凝土抗压强度测定

实训六　　砂浆试验

实训七　　沥青试验

试训八钢筋实验

注：

[1]试验三中包括材料的基本性能试验。

实训一水泥物理性质测定

一、实验目的

掌握水泥细度，标准稠度用水量的测定，标准稠度用水量受潮情况:

的意义。

二、测定材料

水泥品种：

　　　　　　　　　　　　受潮情况：

三、实验内容

（一）水泥细度测定（干筛法）

1．主要仪器：

天平、标准筛、浅盘

2．试验步骤:

称取试样50置于标准筛上，一边摇动拍打，一边转动筛子，筛至每分钟通过量小于0.05g个为止，称取筛余量。

3．试验结果:

（1）计算筛余百分数：

（筛余量/试样量）×100%=

（2）以一次试验结果作为检验结果。

4．实验记录：

实验日期:

年月日

项目

编号

水泥试样量/g

筛余量/g

筛余百分数

备注

测定方法

1

2

结论

水泥细度：

（二）水泥净浆标准稠度试验

1．目的及适用范围

检验水泥的凝结时间与体积安定性时，水泥浆的稠度会影响试验结果。

为便于比较，规定用标准稠度的水泥净浆做试验。

所以，测凝结时间与安定性之前，先要测定水泥标准稠度用水量。

水泥净浆标准稠度测定方法有维卡仪法（标准法）和试锥法（代用法）两种。

2．仪器设备

A试锥法

（1）水泥净浆标准稠度测定仪——由铁座与可以自由滑动的金属圆棒构成，用松紧螺丝调整金属棒的高低。

金属棒上附有指针，利用量程为0～75mm的标尺指示金属棒下降距离。

（2）金属空心试锥——装于金属棒下，锥底直径40mm，高5Omm,装净浆用的锥模，上口内径60mm，锥高75mm。

（3）净浆搅拌机——符合JC/T729《水泥物理检验仪器水泥净浆搅拌机》的要求。

（4）湿气养护箱——应使温度控制在（20±1）℃，相对湿度不低于90%。

（5）天平——称量精确至1g。

（6）量水器——最小刻度为0.lml，精度1%。

A标准稠度用水员的测定

（1）试验前的准备工作。

使维卡仪的金属棒能自由滑动;调整至试锥接触锥模顶面时指针对准零点;搅拌机运行正常。

（2）水泥净浆的拌制同标准法相同。

（3）标准稠度的测定:

a采用代用法测定水泥标准稠度用水量可用调整水量和不变水量两种方法的任一种测定。

采用调整水量方法时，拌和水量按经验确定；采用不变水量方法时，拌和水量用142.5mL。

b拌和结束后，立即将拌制好的水泥净浆装入锥模中，用小刀插捣，轻轻振动数次，刮去多余的净浆；抹平后迅速放到试锥下面固定的位置上，将试锥降至净浆表面，拧紧螺丝1～2s后，突然放松，让试锥垂直自由地沉人水泥净浆中。

到试锥停止下沉或释放试锥30s时记录试锥下沉深度。

整个操作应在搅拌后1.5min内完成。

c用调整水量方法测定时，以试锥下沉深度（30±1）mm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），按水泥质量的百分比计。

如下沉深度超出范围须另称试样，调整水量，重新试验，直至达到（30±1）mm为止。

d用不变水量方法测定时，根据测得的试锥下沉深度S（mm）按下式（或仪器上对应标尺）计算得到标准稠度用水量P（%）。

P=33.4-0.185s=

应注意，当试锥下沉深度小于13mm时，应改用调整水量法测定。

4．试验记录:

实验日期:

年月日

编号

水泥试样量（g）

加水量（ml）

沉入深度（mm）

备注

1

结论

标准稠度用水量百分数P=33.4-0.185s=%

实验二水泥强度等级测定

一、实验目的

掌握水泥强度等级测定的试件制作方法，抗折、抗压强度测定方法及强度等级评定方法。

二、测定材料

水泥品种:

受潮情况:

三、实验内容

（一）试件成型

1．主要仪器:

胶砂搅拌机、胶砂振实台、试模、播料器、天平。

2．操作步骤:

（1）称取水泥450g，标准砂1350g，拌合水:

225m1；

（2）将试模擦净，紧密装配，刷机油，卡紧在振实台中心位置；

（3）将砂加入搅拌机加砂筒内；

（4）将搅拌锅擦干净，先倒入水再倒入水泥，开动搅拌机。

低速搅拌30s，在第二个30s开始的同时均匀地将砂子加入，再高速搅拌拍30s；停拌90s；再高速搅拌60s；

（5）将搅拌好的胶砂分两层装入试模，第一层用大播料器播平，开动振实台，振动s秒；再装入第二层胶砂用小播料器播平，再振动60s停机；

（6）松开卡具将试模取出，用刮平刀将试模上多余胶砂刮平，再用刀棱由一边向另一边抹一遍抹平。

（二）抗折强度测定

1．主要仪器：

抗折试验机。

2．试验步骤:

（1）取出试件擦干水分，将试验机调至水平状态；

（2）将试件两个光滑面与支座接触，调整夹具使试件断裂时杠杆接近于平衡位置；

（3）开动仪器加荷至试件断裂，记录抗折强度值。

3．计算结果:

以三个试件的平均值为测定结果。

当三个试件强度值中有超过平均值±10%时，应剔除后再取平均值作为测定结果；如果两个超过平均值±10%时，该组试件作废。

4．试验记录:

实验日期:

年月日

试件编号

试件断面尺寸（mm）

破坏荷载

（kN）

抗折强度（MPa）

平均值（MPa）

备注

1

40×40

2

3

（三）抗压强度测定

1．主要仪器:

压力机、抗压夹具。

2．试验步骤:

（1）将试件两个光滑面与抗压夹具上下压板接触，并放于中心位置；

（2）关闭回油阀，以5kN/s的速度加荷至试件破坏，记录破坏荷载。

3.计算结果:

（1）抗压强度计算:

f=P/A（精确至0.lMPa）

式中:

P——极限破坏荷载，N。

A——受压面积:

40×40mm

（2）以六个试件强度平均值，作为测定结果。

如果六个测定值中有一个超过平均值±10%时就应剔除这个结果，以其余五个作平均值作为测定结果，如果五个测定值中再有超过它们平均值±10%的，则此组结果作废。

4、试验记录:

实验日期:

年月日

试件编号

受压面尺寸（mm）

破坏荷载（N）

抗压强度（MPa）

平均值（MPa）

备注

1

40×40

2

3

4

5

6

结论

换算为28d水泥强度（MPa）:

注：

写出换算过程。

5、判断该水泥强度等级并判定水泥强度是否合格。

实验三混凝土用骨料试验

一、实验目的

1．掌握混凝土用骨料表观密度、堆积密度、颗粒级配的测定方法。

2．为混凝土配合比设计提供技术参数。

二、实验内容

（一）砂的表观密度测定

1．主要仪器：

托盘天平、容量瓶

2．实验步骤:

（1）称取烘干试样300g（m0），装入盛有半瓶冷开水的容量瓶中摇动容量瓶，使试样充分搅动以排除气泡，塞紧瓶塞；

（2）静置24小时后打开瓶塞，用滴管添水使水面与瓶颈刻线平齐，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其重量（m1）；

（3）倒出容量瓶中的水和砂样，清洗瓶内外，再注入与上项水温相差不超过2℃的冷开水至瓶颈刻度线，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其重量（m2）。

3．实验结果:

（1）表观密度ρ3）:

3时，应重新测定。

4．实验记录：

实验日期:

年月日

测定次数

M0（g）

M1（g）

M2（g）

试样体积（cm3）

表观密度（g/cm3）

平均值（g/cm3）

1

2

（二）砂的堆积密度

1．主要仪器:

容量筒、天平、刮平尺、料勺、浅盘。

2．实验步骤:

（1）称容量筒重量m1，将试样用料勺徐徐装入容量筒内，出料口距容量筒口不应超过5cm，直至试样装满超出筒口成为锥形为止；

（2）用刮平尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反方向刮平。

称容量筒加试样总重m2。

3．实验结果:

（1）计算砂的堆积密度ρ0（精确至l0kg/m3）:

（2）以两次试验结果的算术平均值作为测定结果。

4．实验记录:

实验日期:

年月日

测定

次数

容量筒体积（L）

容量筒重量（kg）

（筒+砂）重量（kg）

堆积密度（kg/L）

平均值（kg/L）

1

2

（三）砂子孔隙率

（四）砂的筛分析试验

1．主要仪器：

（1）试验筛:

包括孔径为9.50、4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15mm的方孔筛，以及筛的底盘和盖各一个。

（2）摇筛机。

（3）天平、浅盘、毛刷、烘箱等。

2．实验步骤:

（1）准确称取烘干试样500g，置于按筛孔大小顺序排列的套筛最上一只筛上将套筛装入摇筛机上摇筛约10分钟（无摇筛机可采用手摇）然后取下套筛，按孔径大小顺序逐个在清洁的浅盘上进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过试样总重量的0.1%时为止。

通过的颗粒并入下一号筛中一起过筛。

按此顺序进行，至各号筛全部筛完为止；

（2）试样在各号筛上的筛余量均不得超过下式的量，超过时，应按下列方法之一处理。

---------------------

（1）

式中:

G——在一个筛上的筛余量（g）

D——筛孔尺寸（mm）

A——筛的面积（mm2）

（a）将该粒级试样分成少于式

（1）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筛余混合均匀，精确至1g，继续筛分。

计算该粒级分计筛余时应根据缩分比例进行修正。

（c）称量各号筛筛余试样的重量，精确至1g。

所有各号筛的筛余试样重量和底盘中剩余试样重量的总和与筛余前的试样总量相比，其差值不得超过±1%。

3．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重量的百分率（精确至0.1%）；

（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的各号筛上的分计筛余百分率总和（精确至0.1%）。

（3）试验记录:

实验日期:

年月日

筛孔尺寸（mm）

筛分试验

筛余量（g）

分计筛余（%）

累计筛余（%）

底盘

不计算

不计算

∑筛余量=

（4）计算细度模数Mx（精确至0.01）:

（5）根据各筛的累计筛余百分率，绘制筛分曲线，评定颗粒级配；

（6）绘图要求：

根据细度模数绘出分区图（用虚线）再绘制筛分区线（用实线）。

实验四混凝土拌合物试验

一、实验目的

1．掌握混凝土拌合物和易性、表观密度测定方法。

2．掌握混凝土拌合物和易性调整方法及调整计算方法。

二、实验用混凝土配合比

1．计算参数

实验日期：

年月日

材料

水泥品种

强度等级

密度（g/cm3）

砂子品种

粗细情况

表观密度（g/cm3）

石子品种

规格

表观密度（g/cm3）

砼设计强度

等级

坍落度

（mm）

砼配制强度

（MPa）

2．配合比

项目

材料名称

水泥

砂

石

水

1立方米砼材料用量（kg）

重量配合比

试拌L干料用量（kg）

三、实验内容

（一）和易性测定及调整

1．主要仪器:

拌合盘，拌合用具、磅称、坍落度筒等。

2．试验步骤:

（1）拌合混凝土：

根据试拌量称取材料，投料顺序：

砂→水泥→石子→水（1/2—1/2），将硅拌合均匀；

（2）测定坍落度：

将混凝土拌合物分三层装入坍落度筒，每层插捣25次（呈螺旋形插捣），装满刮平后，垂直向上将筒提起移至混凝土旁边，拌合物因自重作用而坍落，拌合物高度与坍落度筒高之差（以毫米计）即为坍落度；

（3）坍落度调整：

若坍落度大于要求值，则保持Sp不变，增加砂石用量；若坍落度小于要求值则保持W/C不变增加水泥浆。

直到调整至要求值；

（4）保水性测定：

提起坍落度筒后若底部有较多稀浆析出，骨料外露，则保水性不好，反之保水性良好；

（5）粘聚性测定：

以捣棒轻敲混凝土锥体侧面，若锥体逐渐下沉，表明粘聚性良好；若锥体倒塌、崩裂，则表示粘聚性不好。

3．试验记录

材料

初次拌合用料（kg）

调整量

调整后用量（kg）

1

2

3

%

kg

%

kg

%

kg

水

水泥

砂

石子

坍落度（mm）

Σm拌=

粘聚性

保水性

（二）拌合物表观密度测定

1．主要仪器：

容积筒、磅称。

2．试验步骤：

（1）称取容积筒重量ml；

（2）将混凝土拌合物装入容积筒，在振动台上振实，刮平表面及四周多余砂浆，称取重量m2。

3．试验结果；

（1）表观密度计算；

（精确至lOkg/m3）

（2）测定两次取算术平均值为试验结果。

4．试验记录：

测定次数

容量筒

（筒+砼）重量（kg）

砼重量（kg）

表观密度（kg/m3）

平均值（kg/m3）

重量（kg）

容积（L）

1

2

（三）基准配合比计算：

1．计算出满足和易性要求后各种材料用量及拌合物总重量，Σm拌。

2．根据下式计算调整后每立方米混凝土各材料用量。

水泥:

C基=（C拌/Σm拌）·ρh=

砂:

S基=（S拌/Σm拌）·ρh=

石:

G基=（G拌/Σm拌）·ρh=

水:

W基=（W拌/Σm拌）·ρh=

3．混凝土配合比：

水泥：

砂：

石：

水=1：

：

W/C=

（四）抗压强度试件制作

1．将试模清理干净，涂刷隔离剂；

2．将混凝土装入试模放于振动台上振实，刮平表面，编号；

3．养护24小时，拆模，放入养护室养护至龄期。

实验五混凝土抗压强度测定

一、实验目的

掌握混凝土抗压强度测定方法及混凝土抗压强度代表值确定。

二、主要仪器:

压力试验机。

三、实验步骤

1．试件自养护室取出后擦千表面并测量尺寸，精确至1mm，并计算试件受压面积；

2．将试件放在压力机承压板中心，并使试件成型时的侧面作为受压面。

开动试验机，当上压板与试件接近时，调整球座使接触均衡；

3．连续均匀加荷，加荷速度为0.3～0.5MPa/s。

加荷至试件破坏并记录极限破坏荷载。

4．实验结果：

以三个试件抗压强度的算术平均值作为该组试件的抗压强度测定值。

当最大值或最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则取中间值作为该组试件的抗压强度测定值；如果最大值与最小值的差值均超过申间值的15%，则试验结果无效。

5．实验记录：

试件制作日期

年月日

实验日期

年月日

龄期

天

龄期换算系数

试件公称尺寸

mm

试件尺寸换算系数

混凝土设计强度等级

混凝土配制强度

MPa

试件编号

受压面尺寸（mm）

受压面积（mm2）

破坏荷载（KN）

抗压强度（MPa）

平均值（MPa）

标准立方体强度（MPa）

备注

1

2

3

结论

28d标准立方体强度

MPa

混凝土强度等级

是否需要调整水灰比

实验六砂浆试验

一、实验目的

1．测定砂浆稠度及分层度，了解砂浆和易性，确定砂浆配合比。

2．测定砂浆强度，检验其是否符合设计要求。

二、实验用配合比

实验日期：

年月日

材料

水泥品种

强度等级

表观密度

砂子品种

粗细程度

堆积密度

塑性材料

表观密度

砂浆设计强度等级

稠度mm

分层度

mm

项目

材料名称

水泥

石灰粉（膏）

砂

每立方米材料

用量（kg）

重量配合比

试拌升材料用量（kg）

三、实验内容

（一）砂浆稠度的测定

1．试验设备、仪器：

砂浆稠度仪、拌板、拌铲、抹刀、捣棒等。

2．试验步骤:

（1）按配合比所提供数据称好水泥、砂、石灰膏，在拌板内将干料拌合均匀。

（2）逐次加水，观察到和易性满足要求时，停止加水，拌合时间从加水完毕时算起为5分钟。

（3）将拌合好的砂浆一次装入稠度仪的锥筒内，砂浆表面低于筒口lOmm。

（4）用捣棒自筒边向中心连续插捣25次，前12次插至筒底再将锥筒轻轻振动5-6次，使砂浆表面平整。

（5）将锥筒放至稠度仪底座上，调整锥体，使锥尖与砂浆表面接触，固定滑杆，调整指针回零。

（6）一次性完全松开固定螺丝，使锥体自由沉入砂浆，10s后重新固定滑杆，读取刻度盘所示沉入值。

3.实验结果:

（1）锥体在砂浆中的沉入值即为砂浆稠度（以cm表示），以两次试验的平均值作为测定值。

（2）如两次沉入值之差大于3cm,应重新测定。

（3）结果精确至lmm。

（二）砂浆分层度的测定

1．实验设备、仪器：

砂浆分层度筒、拌板、拌铲等。

2．试验步骤：

（1）将测定稠度后锥筒内砂浆倒回拌板，与同批砂浆拌合均匀，一次性注入分层度筒。

（2）静置30分钟后，松开连接螺栓，去掉上部20cm的砂浆，将剩余10cm砂浆重新拌均匀后，测其稠度值。

3.实验结果:

砂浆静置前后沉入值之差即为分层度（以cm表示），以两次试验的平均值为分层度测定值。

4．实验记录

项目

调整次数

确定值

1

2

3

4

5

加水量（ml）

稠度

第一次

第二次

平均值

30分钟后稠度（cm）

第一次

第二次

平均值

分层度（cm）

（三）砂浆抗压强度测定

1．试验设备、仪器：

压力试验机、试模、拌板、拌铲、抹刀、捣棒等。

2．试验步骤：

（1）将试模内壁涂一薄层机油，放在铺有湿报纸的粘土砖上；

（2）砂浆拌合均匀后一次性装入试模内，均匀插捣25次，用抹刀沿试模内壁插入数次，砂浆应高出试模顶部6～8cm。

（3）待砂浆表面出现麻斑后，将高出试模的砂浆刮去并摸平；

（4）在正温环境中养护24小时，然后拆模、编号，移至标准条件下养护至28天；

（5）28天后，取出试件，将表面刷干净，以试件侧面作为受压面进行抗压强度试验，匀速加荷至试件破坏。

3．试验结果：

（1）计算试件抗压强度算术平均值fm

fm=F/A

（2）以3块试件的算术平均值的1.3倍（f2）作为该组试件抗压强度测定结果；

（3）结果精确至0.1MPa。

4．试验记录:

实验日期:

年月日

试件编号

试件尺寸（mm）

受压面积（mm2）

破坏荷载（N）

抗压强度（MPa）

平均值（MPa）

备注

1

×

5000

2

3

28天强度计算值

MPa

结论

砂浆强度等级:

实验七沥青试验

一、试验目的

1．测定沥青的针入度，掌握沥青粘性技术性质。

2．测定沥青的延度，掌握沥青塑性技术性质。

3．测定沥青的软化点，掌握沥青温度稳定性技术性质。

4．测定沥青技术标准，评定沥青牌号。

二、试验内容

（一）针入度测定

1．试验设备、仪器：

针入度仪、标准针、盛样皿、恒温水浴、温度计等。

2．试验步骤：

（1）调节调平螺丝使针入度仪水平，将洁净的标准针固定在连杆中；

（2）将盛样皿从恒温水浴中取出，放入25℃保温皿内，水面应高出盛样皿顶部2cm以上；

（3）缓缓放下连杆，使针尖恰好接触在试样表面，拉下活杆与连杆顶部接触，调节刻度盘至零位；

（4）紧压按钮5s后松开，使标准针扎入试样，拉下活杆重新与连杆顶部接触，读取刻度盘指针读数；

（5）重复测定3次，每次测定后应用汽油及脱脂棉清洗标准针，各测点之间及测定点与盛样皿边缘之间距离不小于1cm。

3．试验结果:

（1）刻度盘指针读数即为针入度；

（2）以3次试验的平均值作为结果；

（3）3次试验，针入度相差不得大于3；

（4）结果精确至1度。

4．试验记录:

实验日期:

年月日

测定次数

测定温度（℃）

针入度（0.1mm）

平均值（0.1mm）

备注

1

2

3

（二）延度测定

1．试验设备、仪器：

延度仪、延度试模、温度针、玻璃板、隔离剂等。

2．试验步骤：

（1）将试模侧模退下，然后将试件放入延度仪水槽中，试模两端套在槽端及测板的金属柱上；

（2）水面高出试模顶面25mm以上，水温25±℃，测板指针对零;

（3）启动延度仪，测板移动试件拉断时读取指针在标尺上的读数。

3．实验结果：

（1）指针在标尺上的读数即为试件延度（以cm表示）；

（2）以三个试件的平均值作为测定结果；

（3）平行测定3个结果与算术平均值的误差，不超过平均值的±10%；

（4）精确至0.1cm。

4．试验记录：

实验日期:

年月日

试样编号

测定温度（℃）

延度（cm）

平均值（cm）

备注

1

2

3

（三）软化点测定

1．试验设备、仪器：

软化点仪、玻璃板