土木工程材料实验指导书土木.docx
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土木工程材料实验指导书土木
土木工程学院(部)
《土木建筑材料》
实验指导书
适用专业:
土木(职)、道桥、水利
2015年08月
前言
一、土木工程材料实验教学程序与要求
1.1,实验前
预习相关实验内容,要求:
(1)理解土木工程材料实验与理论学习的关系;
(2)理解建材实验室的规章制度;
(3)了解各项实验目的和要求;
(4)了解水泥,砂,石,混凝土,砂浆的相关国家标准和行业标准;
(5)熟悉水泥,砂,石,混凝土,砂浆实验内容和实验步骤。
(6)了解实验后的报告填写任务,带着目的进行实验。
1.2实验期间
认真进行实验,仔细记录数据。
(1)严格遵守建材实验室的相关规章制度(见附录1);
(2)同组人员须科学分工,各司其职,确保实验科学,有序的进行;
(3)具体进行实验的同学须严格按照“土木工程实验手册”制定的步骤进行操作,不明之处及时请教实验室工作人员,以确保实验的科学性和规范性;
(4)负责数据记录的同学须认真观察实验,及时记录实验数据和实验细节,确保实验数据的完整性和准确性;
(5)负责辅助实验的同学,在辅助工作之外,尽量避免拥挤围观,确保主要操作人员有足够的空间和轻松的环境进行实验;
(6)在实验中,凡涉及仪器的使用,须认真观察实验室工作人员的演示,严格按照实验操作规程操作,不明之处及时询问实验室工作人员;
(7)凡实验中产生的废弃物,不可随意丢弃,须按照实验室工作人员的指导处理;
(8)凡实验中制作的试快,应及时装模成型,待翌日拆模后,在实验室工作人员指导下,将试块放入养护室,待龄期一到,即取出测其性能;
(9)实验结束后,同组同学将器具归位,打扫实验室卫生。
待实验室工作人员检查合格后,方可离开;
(10)实验试块养护龄期到时,应及时进行性能检测,并认真记录数据。
1.3,实验后续
整理实验数据,仔细填写实验报告册。
(见附录2)
(1)实验完成后,认真整理数据,编制实验数据表;
(2)在实验数据表的基础上,认真填写“土木工程材料实验报告册”;
(3)及时上交实验报告册,由指导教师批阅评分。
1.4,土木工程材料实验目的和要求
掌握知识,培养技能。
(1)土木工程相关专业本科生须掌握土木工程基本材料的性能,对土木工程材料有一定的感性认识;
(2)土木工程相关专业本科生须了解土木工程材料相关国家,行业标准的基本常识;
(3)土木工程相关专业本科生须在实验中积累相当的实践动手能力;
(4)土木工程相关专业本科生应掌握混凝土配合比的基本设计方法,并能通过实验验证设计的正确性;
(5)土木工程相关专业本科生应通过实验掌握一定的科学研究方法。
二、土木工程材料教学实验内容
2.1,土木工程材料教学实验内容简介
序号
实验名称
内容提要
实验
学时
每组
人数
1
水泥综合
实验
细度(筛析法)、标准稠度用水量,凝结时间、体积安定性,胶砂强度
4
6-8
2
混凝土综合实验
A细骨料:
颗粒级配、
B粗骨料:
颗粒级配
C混凝土和易性、表观密度,混凝土配合比设计、试拌调整
4
6-8
3
砂浆综合
实验
砂浆性能,砂浆强度检测
2
6-8
4
沥青综合
实验
沥青主要技术性能检测
4
6-8
实验一:
水泥综合实验
实验学时:
4学时
实验类型:
综合性实验
实验要求:
掌握水泥物理性能、力学性能的检测方法
一、水泥细度实验(负压筛析法)
1实验目的
水泥的物理力学性质(凝结时间、收缩、强度等)都与细度有关,因此必须进行细度测定,以此作为评定水泥质量的依据之一。
水泥细度是指水泥颗粒的粗细程度,颗粒越细,越有利于水泥活性的发挥。
水泥细度检验筛析法分为负压筛析、水筛法和手工筛析法。
本实验适用于检测矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥。
2实验内容
水泥细度(80um筛筛析法)检验《GB1345-1991》
3实验原理、方法和手段
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,当三种检验方法测试结果发生争议时,以负压筛法为准。
4实验组织运行要求
参考《GB1345-91》——《水泥细度检验方法(80μm筛筛析法)》(《Test method for fineness of cement-The 80μm sieve》)组织运行
5实验条件
(1)实验筛
(2)负压筛析仪
(3)水筛架和喷头
(4)天平
6实验步骤
步骤如下:
(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。
7思考题
(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F≤10%时为合格。
8实验报告
水泥细度(80um筛筛析法)实验报告见附件1的表1.5水泥细度检验实验测定记录表。
9其它说明
筛子必须保持洁净,定期检查。
二水泥标准稠度用水量实验
1实验目的
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,通过此项实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实验用水量的标准。
本实验适用于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山硅酸盐水泥等,水泥标准稠度用水量实验方法分为标准法和代用法。
2实验内容
水泥标准稠度用水量检验《GB/T1346-2001》
3实验原理、方法和手段
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,通过实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。
4实验组织运行要求
参考《GB/T1346-2001》——《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》(《Testmethodsforwaterrequirementofnormalconsistency,settingtimeandsoundnessofthePortlandcement》)组织运行。
5实验条件
(1)水泥净浆搅拌机
(2)标准法维卡仪
(3)天平
(4)量筒
6实验步骤
步骤如下:
(1)水泥净浆的拌制同标准法
(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142.5m
(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。
7思考题
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=33.4—0.185S
标准稠度用水量也可从仪器上对应的标尺上读取,当S<13mm时,应改用调整水量法测定。
8实验报告
标准稠度用水量实验报告见附件1的表1.1水泥标准稠度用水量测定记录表
9其它说明
(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;
三水泥凝结时间实验
1实验目的
通过凝结时间的测定,得到初凝时间和终凝时间,凝结时间是指试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间,用以评定水泥的质量。
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。
水泥初凝是指水泥加水拌和至标准稠度浆开始失去可塑性所需的时间。
水泥终凝是指水泥加水拌和至标准稠度净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。
2实验内容
水泥凝结时间检验《GB/T1346-2011》
3实验原理、方法和手段
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。
凝结时间以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间表示.
4实验组织运行要求
参考《GB/T1346-2001》——《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》(《Testmethodsforwaterrequirementofnormalconsistency,settingtimeandsoundnessofthePortlandcement》)组织运行。
5实验条件
(1)标准法维卡仪
(2)水泥净浆搅拌机
(3)湿气养护箱
6实验步骤
演示性实验(略)
7思考题
(1)自加水起至试针沉入净浆中距底板(4±1)mm时,所需的时间为初凝时间;至试针沉入净浆中不超过0.5mm(环形附件开始不能在净浆表面留下痕迹)时所需的时间为终凝时间;用小时(h)和分钟(min)来表示。
(2)达到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定为达到初凝或终凝状态。
8实验报告
水泥凝结时间实验报告见附件1的表1.2水泥标准稠度用水量测定记录表
9其它说明
评定方法:
将测定的初凝时间、终凝时间结果,与国家规范中的凝结时间相比较,可判断其合格性与否。
四水泥体积安定性实验
1实验目的
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。
水泥熟料当中如含有过多游离的氧化钙和氧化镁,会造成水泥体积安定性不良。
由氧化钙引起的可用沸煮法检测。
由氧化镁引起的安定性不良,需用压蒸法才能检测。
2实验内容
水泥体积安定性检验《GB/T1346-2011》
3实验原理、方法和手段
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,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,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。
4实验组织运行要求
参考《GB/T1346-2001》——《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》(《Testmethodsforwaterrequirementofnormalconsistency,settingtimeandsoundnessofthePortlandcement》)组织运行。
5实验条件
(1)沸煮箱
(2)雷氏夹
(3)雷氏夹膨胀值测定仪
(4)其他同标准稠度用水量实验。
6实验步骤
(1)雷氏法是观测由二个试针的相对位移所指示的水泥标准稠度净浆体积膨胀的程度。
(2)试饼法是观测水泥标准稠度净浆试饼的外形变化程度。
7思考题
(1)饼法判别 目测试饼未发现裂缝,用直尺检查
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