建材实验指导与报告书.docx

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建材实验指导与报告书

建筑材料实验指导书

实验一材料基本物理性能试验

实验二水泥试验

实验三混凝土集料筛分析试验

实验四普通混凝土试验

实验五钢筋拉伸试验

实验六沥青试验

实验一材料基本物理性能试验（2节课）

一、目的：

1.了解土木工程材料（建筑材料）基本性能试验方法。

2.通过对材料密度，表观密度；（体积密度），堆积密度测试，熟悉试验仪器、设备的操作方法。

二、实验内容∶

（一）密度

：

1.试验用样品和材料：

水泥、煤油。

2.试验方法原理和计算公式：

李氏比重瓶法，

。

3.主要试验仪器设备

4.试验步骤：

（1）将煤油倒人李氏瓶中，直到液面达到0～1ml刻度处记为

；

（2）称取水泥质量60～90g（精确到0.5g），记为

，用小勺缓慢将水泥通过漏斗送人李氏瓶中，使液面上升到20～22rnl刻度为止。

（3）用瓶内的液体将粘附在瓶劲和瓶壁的试样洗人瓶内液体中，转动李氏瓶，使液体中气泡排除，记下液面刻度

。

（4）称取未注人瓶内剩余试样的质量m2。

（5）记录试验数据，填入下表中：

液面体积（ml）

绝对密实体积（ml）

试验用实际水泥质量（g）

5、根据公式计算水泥的密度。

6、对结果的分析讨论：

（二）表观密度

1．规则几何形状试样的测试

（l）试样：

立方体砂浆试件。

（2）试验方法原理、计算公式：

量积法，

（3）主要仪器设备：

游标卡尺、天平（或台秤）、烤箱、干燥器。

（4）试验步骤

①用游标卡尺量出试样长、宽、高的上、中、下三个位置的长度并计算他们的算术平均值，计算出试样的体积。

②用天平称量出试件的质量mg。

③记录数据填入自列表中。

l

④根据公式计算：

⑤对结果的分析讨论：

2．不规则试样的测试。

（1）选用试样材料：

石块（石子），石蜡。

（2）试验方法原理和计算公式：

静水称量法（或封蜡法），

已知：

（3）主要仪器设备：

天平、电子静水力学天平，烧杯，软毛刷等。

（4）试验步骤：

①称取石块的质量mg；

②用软毛刷在试件表面涂厚在mm，以下的熔融石蜡层；

③待蜡层冷却后，称出封蜡石子试样的质量m1；

④用液体天平称出封蜡试件在水中的质量m2；

⑤记录试验数据；

⑥利用公式计算；

⑦对试验结果的讨论。

（三）细集料堆积密度试验

1．试验用原材料，普通黄砂（或江砂）

2．试验方法原理，计算公式

标准漏斗法:

3．主要仪器设备：

台秤（或天平）。

容积筒、标准漏斗、料勺、烘箱、直尺等。

4．试验步骤：

（1）称取1L容积筒的质量rn1，（称前筒内壁清除干净）。

（2）在标准漏斗内，装满黄砂，漏斗下方放置1L的容量筒。

（3）打开漏斗的漏砂、阀门、让砂自然流人容量筒并使堆积成峰状，迅疾关上阀门。

（4）用刮刀将砂峰刮平，并称取砂和容积筒的总质量m2。

5．记录数据并计算，（按规定用两份试样测试两次，以两次结果的算术平均值为测定的结果）。

6．对试验结果的分析讨论。

实验二水泥试验（2节课）

一、目的

1．掌握水泥标准用水量的测定方法

2．通过水泥强度测试，正确评定水泥的强度标号

二、实验内容

（－）标准稠度用水量测试

（1）试验方法原理：

采用固定用水量法：

拦和用水量为

（精确至于

）。

根据试锥或试针下沉深度5mm（或仪器中对应的标尺刻度），以下式计算标准稠度用水量（P％）试杆法。

实验用实际用水量按式：

＝试验用水泥量×P％

（2）主要仪器设备

标准稠度与凝结时间测定仪锥卡仪、净浆搅拦机、装净浆用的圆锥模（或锥模）。

量筒等。

（3）试验步骤：

①先用湿抹布擦拭搅拦锅和搅拌叶片，将称取好的500g水泥倒入搅拌锅内。

②将搅拌锅放置到净浆机搅拌座上，并使之升到搅拌位置，并用量筒量取142.5rnl拌和水徐徐加入拌锅内，防止水和水泥溅出。

③启动自动档开关，搅拌机按以下步骤运行：

低速搅拌120S，停15S，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中，接着高速搅拌120S，停机。

④将拦制好的水泥净浆装人置于玻璃板上的试模中，用小刀插捣，轻轻振动数次，刮去多余的净浆，并抹平表面。

抹平表面的试模和底板迅速移至到维卡仪上，将其中心定在试杆下降直至与水泥浆表面接触，拧紧螺丝1～2S后，突然放松，使试杆垂直自由地沉人水泥净浆中。

以试杆沉入净浆并距底板6±1rnm的水泥净浆为标准稠度净浆。

（二）水泥胶砂强度检验。

分两步进行：

1．水泥胶砂，试件成型

（1）主要仪器设备：

行量式水泥胶砂搅拌机，水泥胶砂，试件成型三联40×40×160胶砂试模，标准恒温恒湿养护箱、养护水槽，刮平直尺、播料器、量筒。

（2）水泥胶砂成型步骤

①擦净试模内壁，在四周模板与底座的接触面涂黄油，紧密装配以防漏浆。

内壁涂薄层机油，方便脱模。

②配制水泥胶砂浆

每锅胶砂浆按质量比

水泥：

标准砂：

水=l∶3∶0.5,即天平称取450±2g水泥，中国ISO标准砂一袋（1350g±5g），量筒取水225±1ml。

③将水加入搅拌锅里，加水泥，将锅放置在固定锅架上，并上升在固定位置。

④胶砂搅拌过程：

启动搅拌机自动开关，先低速搅拌30S后，在第二个30S开始的同时均匀地加入标准砂，全部加完为止，又高速搅拌30S，接着停拌90S，并在刚停的瞬间（约15S）用胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅内，停拌完后，在高速下继续伴60S，自动停机，取下拌锅，将粘在叶片上的胶砂刮下。

（3）试件制备

①将空试模和模套固定在振实台上，用勺子将胶砂取出分二层装人试模。

第一层，每槽约放300g胶砂，用大播料器垂直在模套顶部沿每个模槽来回一次将料层播平，接着启动开关，自动振实60次；再装人第二层胶砂，用小播料器播平，再自动振实60次。

②停振后，取下试模，用金属刮平直尺以90°角在试模顶的一端沿试模长度方向慢慢移向另一端，一次将超过试模部分的胶砂刮去，并抹平表面，编号。

（4）脱模与养护

①将编号的试件带模板放人养护箱内养护24±3h养护。

②养护好的试件小心取出，脱模。

③脱模后的水泥、胶砂、试件立即水平或垂直放人20±1℃水槽中养护。

保持一定距离，保证水与试件台六个面的接触，试件上表面水深不得

。

2．水泥胶砂试件强度试验

（1）抗折强度测试

主要设备：

电动抗折机

操作方法：

从养护水槽中取出同组三条胶砂试块，擦去试件表面的水分与砂粒，用湿巾包着，清除试验机夹具表面粘着的杂物，将三条胶砂试件的一个侧面放在试验机支撑柱上，试件长轴与支撑柱垂直，并且试件侧面与支撑柱接触，以

加荷速度加载。

以一组三个测定值的算术平均值作为抗折强度值，记录数据。

抗折强度计算公式：

土工教材P297建材P235

（2）抗压强度试验

主要设备：

30T微机控制全自动压力试验机，抗压夹具（40x40）

操作主要步骤：

将三条胶砂试件抗折断后的6个断件，清除试件受压面的杂物，测试时，试件侧面放人抗压夹具内，使受压面积为40rnrn×40rnrn。

整个加荷过程中，以

的速度均匀加荷直至坡坏，记录数据。

以一组抗折断的台个断件抗压强度的六个测量值的算术平均值作为测试结果。

记录数据。

抗压强度计算公式：

土工P297建材P235

三、对结果的分析讨论

说明：

因胶砂、试件需要养护脱模，不能当时做强度试验，必在下次实验（实验三）中完成。

实验三混凝土集料筛分析试验（2节课）

（继续对水泥胶砂强度测试）

砼用砂（细集料）的重新分析试验，土工P299，建材P236

一、目的

通过对砂重新分析试验，掌握计算砂的细度模数、评定砂的粗细程度和颗粒级配的方法。

二、主要仪器设备

标准方孔砂子套筛、天平、浅盘、毛刷、烤箱、干燥器、毛刷。

三、实验步骤

1．准确称取干砂500g

2．按孔纽4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15rnm筛子分别依次筛出各级筛余量（手摇），数据记录于下表中（含计算分计、累计筛余百分率）

筛孔直径（mm）

分计筛余量（g）

分计筛余量（％）

累计筛余量（％）

4.75

A1=

2.36

A2=

1.18

A3=

0.63

A4=

0.3

A5=

0.15

A6=

3．实验数据处理.

①按公式求砂的细度模数

②根据数据绘制筛分曲线

③判定试验砂的级配分布情况,砂的级别

4对结果分析讨论

砼用碎石的筛分析试验（粗集料）

目的：

通过碎石的筛分析测试，判别碎石的颗粒级配情况。

二、主要仪器设备：

标准方孔石子筛一套、台秤、烤箱、浅盘

三、试验步骤：

l．准确称取烘干石子6.3kg，精确至0.l

2．按……37.5、31.5、26.5、19、16、9.5、4.75、2.36筛孔依次筛出各级筛余量

3．计算分计筛余百分率和累计筛余百分率，并记人表中（参考砂筛分析表）

4．评定石子级配；根本实验数据记录：

查阅P84（土工）表4－6，P85（建材）表6－4评定试验用石子的颗粒级配。

四、对试验结果的分析讨论

五、水泥胶砂强度测试

1.抗折强度测试

2.抗压强度测试

试验数据记录在上次实验报告中，再进行处理（按公式计算）

实验四普通混凝土试验（2节课）

一、目的

初步掌握砼抗压试件的制作及测试方法，用以检验砼强度。

确定，校核砼配合比设计，并为控制砼施工质量提供依据。

二、实验内容：

（－）砼拌和物的人工拌制

1.材料与配合比

拌和lm3配合比：

水泥C0＝388kg，水W0＝190kg

砂子Sθ＝597kg，石子Go＝12l3kg。

实验配制10L砼的配合比。

2.主要仪器和设备：

磅秤、台秤、量筒（1000crn3），平头铁锹，拌和铲、铁泥刀（铁抹子）

3.人工拌和步骤：

①按所定配合此计算每盘砼所需材料用量备料。

②润湿拌板和拌铲，将砂称好后倒在拌板上，加人称好的水泥用铁锹反复拌和，直到混合均匀，再加石子，不断翻转拌和均匀。

③拌和好的混合料堆成锥形堆，顶部中间扒开一凹坑，加入量好的水，反复拌和均匀待用。

（二）砼拌和物坍落度试验

1.主要仪器设备：

坍落度仪一套、直尺、镘刀、小铲

2.试验步骤：

①用水润湿坍落度筒及其它有关用具。

将坍落度筒放在不吸水的底板上，用脚踩住二边踏脚板，使装料时位置固定平衡。

②将拌和均匀的砼料用小铲分三层均匀地装入筒内，捣实后，使每层高度为筒高的1／3左右。

每层用捣棒插捣25次。

插捣方法是：

捣棒稍倾斜地沿截面上均匀地由外向中心进行。

各次插捣应在截面上均匀分布。

插捣底层时，捣棒贯穿整个深度。

插捣第二层和顶层时，捣棒应插透本层至下一层的表面。

③浇灌顶层时，砼浆应高出筒口。

顶层插捣完后，刮去多余的砼并用镘刀抹平。

④清除筒边底板上的砼浆，垂直平衡地提起坍落度简，测量筒高与坍落后砼最高点之间的高度，其差值即为坍落度，以屁而计。

（结果精确至5mm）。

然后观察砼的粘聚性，方法是：

粘聚性：

用捣棒在已坍落的拌和物锥体侧面轻轻敲打。

锥体逐渐下沉，粘聚性良好，否则不好。

保水性：

提起坍落筒后无稀浆从底部折出，锥体部分的拌和物不因失浆而外露骨料，保水性好。

（三）立方体砼抗压强度试验，分两次做

1.立方体砼试件制各

（l）主要设备：

1503试模、振动台、捣棒、平头铁锹，铁泥板，金属直尺。

（2）制作方法：

①擦拭干净试摸内壁，并在模内壁表面涂一薄层机油作隔离层，以便脱模。

②从每组砼拌合物中，一次性分装三个1503试模内。

③将装有砼混合物的试模放在振动台上，振动至拌和物表面出现水泥浆为止，并记录

振动时间。

、

④振动结束后，用铁泥板沿试模边沿刮去多余的拌和物，并抹平试模表面，编号。

（3）试件养护

①试件成型后，覆盖表面，防止水份蒸发。

并在20±5℃的室内静置24～48h，拆模。

②拆模后的试件立即放入标准养护室（温度20±3℃，相对湿度90％以上）养护，试件放在试件架上，彼此相隔10～20mm，避免用水直接冲淋试件。

2.测试抗压强度

（l）主要设备：

200T微机控制全自动压力试验机。

（2）试验方法：

①自养护室取出一组（三个一组）试样，表面擦拭干净，并量出尺寸（精确至lmm），以此计算试件的受压面积A（mm2）。

②试件放在试验机的上、下承压面间，试件的受压面应与成型时的顶面垂直。

试件中心对准下压板的中心。

③启动开关，试验机自动连续加压直至破坏。

并记录破坏载荷值P（N）。

3、试验数据处理

按砼立方体试件的抗压强度计算公式

fcu＝P÷AMPa（精确至0.1MPa）

以三个试样的抗压强度值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。

三、对结的分析讨论

说明：

因立方体试件需养护脱模，当堂不能测试抗压强度留待下次试验做。

实验五钢筋拉伸试验（2节课）

（一）主要仪器设备

（1）万能试验机。

试验机的测力示值误差应不大于1%。

（2）游标卡尺。

精确度为0.1mm。

（二）试件制作

钢筋试件可以用两个或一系列等分小冲点或细划线标出原始标距，钢筋直径为a，标距长度L0取为10a或5a。

（三）伸长率测定

（1）将已拉断试件的两段在断裂处对齐，尽量使其轴线位于一条直线上。

（2）用游标卡尺量出已被拉长的标距长度L1。

（3）伸长率按照下式计算（精确至1%）：

式中

——分别表示为

和

时的伸长率（a为钢筋直径）；

——原标距长度

，mm；

——试件拉断后直接量出或按位移法测定的标距部分的长度，mm。

（4）如试件在标距端点上或标距外断裂，则试验结果无效，应重做试验。

实验六沥青试验（2节课）

（含立方体砼抗压强度试验）2节课

一、沥青针入度试验

（－）目的：

熟悉针人度仪的使用方法，了解试样的制作。

（二）主要仪器设备：

双数区沥青针入度仪、秒表、恒温水箱、电炉、熔化锅。

（三）试样测试步骤

1、将盛有试样的平底玻璃器皿置于针人度的平台上。

2、调整针人度仪，使之水平。

调节针杆和配重法码。

松动悬臂止紧丝。

细调上升工作台，使试样表面与针尖恰好接触为止，按启动键，针杆即被释放，5秒钟后，针杆自动锁

紧，使其不再下落。

此时，位移显示值即为该试样的针人度值。

3、同一试样重复测试至少三次。

每次针人度点间距及与盛祥器皿边缘的距离都不得

小于10mm。

各样次试验结果的算术平均值即为此试样的结果。

4、每次试验前应检查并调节保温器内的水温，试验后，将标准针取下用浸苯或汽油的

棉花或布擦拭干净，再用棉花或布擦干。

二、延伸度试验

1、通过试验：

了解沥青的塑性变形能力

2、主要仪器设备：

自动恒温双数显沥青延伸度仪，铜制八字模、玻璃底板、隔离剂、电炉、溶化锅、恒温水槽。

3、试验步骤：

（1）检查延伸度仪是否运行正常。

（2）将装满试样的试模放置在仪器延伸端的圆铜栓销内，推人手板，仪器进人工作位

置。

（3）启动电源，仪器开始工作。

显示器将显示延伸长度。

（4）待沥青试样拉断或达到试验要求时，按右端按纽开关，仪器自动计算该试样的延伸度。

将同样方法拉断第二个，第三个试样时，都会自动显示延伸度值，并自动显示延伸度的平均值。

（5）实验毕，关上电源，取出试模，关机，清除水并擦干。

三、沥青软化点测定

1、目的：

了解石油沥青的稳定性。

2、主要仪器设备：

数显沥青软化验室点测定仪。

3、主要试验步骤

①将盛有试料的铜环，放在环架上层孔板的相应圆孔上，并套上网球的定位环，然后

将感温探头从上层板中心孔插人，使其感温探头底端与铜环下面平齐。

ˉ②烧杯内注入5±0．5℃蒸馏水或30±1℃甘油，然后放人环架，经15分钟后，取出环架，将钢球安置在钢环上，复将环架放于烧杯内，并调整液面标记，保持前之水温或油温。

③烧杯置于工作台上，并放置使各铜环的平面处于同一水平面位置，然后使烧杯内水温或甘油温在三分钟后自动的升温，每分钟5±1.5℃。

④钢球下沉至下层板而接触时的温度即为该沥青试样的软化点。

四、对结果的分析讨论

建筑材料实验报告书

班级：

_________

姓名：

_________

成绩：

_________

土木工程系

二O年月

实验1材料基本性质试验

实验2砂筛分试验

实验3水泥实验报告

实验4普通混凝土实验报告

建筑材料实验课的要求

一、实验室的纪律要求

1．进入实验室后，要听从教师的安排，不得大声说笑和打闹。

2．进入实验室后，对本组所用的仪器设备进行检查，如有缺损或失灵应立即报告，由教师修理或调换，不得私自拆卸。

实验结束时，应将所用仪器设备按原位放好，经检查后方可离开实验室。

3．要爱护实验仪器设备，严格按照实验操作规程进行实验，同时注意人身安全，非本次实验所用的室内其他仪器，不得随便乱动。

4．在实验过程中，当仪器设备被损坏时，当事者应立即向实验室教师报告，由其根据学校的规定给予检查或赔偿等处理。

5．实验结束后，每组学生对所用的仪器设备及桌面、地面应加以清理，并由各实验小组轮流做全室的卫生整理。

6．完成实验后，经教师同意后方可离开实验室。

二、实验与实验报告的要求

1．每次做实验以前，要认真阅读实验指导书，熟悉实验内容和实验方法步骤。

2．要以严肃的科学态度、严格的作风、严密的方法进行实验，认真记录好实验数据。

3．在实验课进行中要认真回答教师提出的问题，回答问题的情况作为实验课考核成绩的一部分。

4．要认真填写、整理实验报告，不得潦草，不得缺项、漏项，报告中的计算部分必须完成，同时要保持实验报告的整洁。

5．实验报告应及时完成，并按老师规定的时间上交。

实验1材料基本性质试验

一、实验目的和内容

二、主要仪器设备及规格型号

三、实验记录

（一）材料的体积密度测试

表1.1规则几何形状的材料体积密度测定结果

试样

编号

烘干试样质量

m（g）

试样尺寸平均值（m）

试样体积

＝L1×L2×L3

（cm3）

体积密度

m/

（g／cm3）

平均体积密度

（g／cm3）

边长1

边长2

边长3

1

2

（二）砂的表观密度测试

表1.2砂表观密度测定结果

试样

编号

烘干的砂试样质量

m0（g）

砂试样、水、容量瓶质量m1（g）

水、容量瓶质量

m2（g）

α

表观密度

（g／cm3）

平均表观密度

（g／cm3）

1

2

（三）材料的堆积密度测试

表1.3堆积密度测定结果

试样

编号

容量筒的容积

（m3）

试样的总质量

（g）

试样的堆积密度

（kg／m3）

试样的堆积密度

平均值

（kg／m3）

松散堆积密度

1

2

四、实验小结：

（数据分析、理论分析、实际应用和感想体会）

实验2砂筛分试验

一、实验内容

二、主要仪器设备及规格型号

三、实验记录

2.1砂子细度模数计算表

筛孔尺寸（mm）

9.50

4.75

2.36

1.18

0.60

0.30

0.15

筛底

筛余质量（g）

0.0

分计筛余百分率a（％）

0.0

累计筛余百分率A（％）

0.0

细度模数

Mx=

累计筛余百分率绘制级配图

四、实验小结：

（数据分析、理论分析、实际应用和感想体会）

实验3水泥实验报告

一、实验内容

二、主要仪器设备及规格型号

三、实验记录

水泥品种：

_____________________强度等级：

____________________

产品及名称：

_____________________

（一）水泥细度测试

负压筛析法

表3.1水泥细度记录表

编号

试样质量m（g）

筛余量（g）

筛余百分数（%）

细度平均值（%）

结果评定

1

2

（二）水泥标准稠度测试

1．标准法

表3.2标准稠度用水量测定记录表

水泥用量（g）

拌和用水量（mL）

试杆距底板高度（mm）

标准调度用水量P（％）

（三）水泥凝结时间测试

表3.3水泥凝结时间记录表

标准稠度用水量P

（％）

加水时刻t1

（时:

分）

初凝时刻t2

（时:

分）

初凝时间t2-t1

（min）

终凝时刻t3

（时:

分）

终凝时间t3-t1

（min）

结论：

（四）水泥安定性测试

实验日期：

____________气温／室温：

____________湿度：

____________

1．标准法（雷氏夹法）

表3.4水泥安定性记录表

试样编号

煮前指针距离mm

煮后指针距离mm

平均值

结论

1

4

结论：

（五）水泥胶砂强度测试

实验日期：

____________气温／室温：

____________湿度：

____________

表3.5水泥胶砂强度测试记录表

受力

种类

编号

3d

28d

荷载（N）

强度（MPa）

平均强度（MPa）

荷载（N）

强度（MPa）

平均强度（MPa）

抗折

1

2

3

抗压

1

2

3

4

5

6

结论：

根据国家标准，该水泥强度等级为：

______________________________。

五、实验小结：

（数据分析、理论分析、实际应用和感想体会）

实验4普通混凝土实验报告

一、实验内容

二、主要仪器设备及规格型号

三、实验记录

（一）普通混凝土的配合比设计步骤

设计要求：

原材料：

设计（计算）步骤：

（二）普通混凝土的配合比设计结果汇总

　普通混凝土的配合比设计步骤请参考本书相关描述，条件由指导老师给定，比如设计不同等级混凝土配合比C20、C30、C40，试验前将普通混凝土配合比填入试验表4.1。

试验表4.1混凝土配合比和性能

设计

要求

单位混凝土用料（kg/m3）

W/C

Sp

容重kg/m3

坍落度mm

抗压强度

水W

水泥C

砂

S

石

G

粉煤灰

F

减水剂

A

7d

28d

塌落度平均值：

____________________；