工程材料实验报告.docx
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工程材料实验报告
土木工程材料实验报告
姓名__________________________
学号__________________________
班级_________________________
湖南商学院计算机与信息学院
工程管理系
土木工程材料实验课的要求
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．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。
4．实验报告应及时完成，并按老师规定的时间上交。
湖南商学院实验报告
课程名称
工程材料
实验项目名称
水泥细度检验
班级
姓名
学号
小组成员：
实验目的：
水泥细度是水泥的一个重要技术指标，水泥的物理力学性质均与细度有关，因此必须对细度进行检验。
实验步骤与内容：
1、筛析实验前，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4000~6000Pa范围内。
2、称取水泥试样25g，置于洁净的负压筛中，盖上筛盖，放在筛座上，开动筛析仪连续筛析2min，在此期间，如有试样附着在筛盖上，可轻轻地敲击，使试样落下。
筛毕，用天平称量筛余物（精确至0.1g）。
3、按下式计算水泥细度（精确至0.1%）：
F=R/W×100%
式中F-水泥试样的筛余百分数；
R-水泥过筛后筛余物的质量，g；
W-水泥试样的质量，g。
实验结果与分析：
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
25.03
7.01
28.01
24.59
2
25.01
6.73
26.92
3
25.02
4.72
18.86
三次筛分析存在一定的实验误差。
主要原因是我们分两次时间进行了该试验。
第一次进行时较为成功，用天平量取了两份25g的水泥，用负压筛析法筛完后，筛余物都是在7g左右。
由于当时的粗心，我们忘了要筛析三次才能保证实验误差缩小。
等到两个星期后我们又重新做这个实验时，量取水泥试样时发现由于实验室的水泥已经开封几个星期了，导致现在的水泥已经有些凝结成块。
尽管我们把试样用小工具捣碎了，连续三次实验负压筛中都剩余了21g左右的水泥，实验失败导致我们无法再进行这个实验。
后来我们只好借用了另外一个小组的一组数据，也就是以上表格分析中的第三组。
成绩评定
评阅老师
评阅时间
湖南商学院实验报告
课程名称
工程材料
实验项目名称
水泥标准稠度用水量测定
班级
姓名
学号
小组成员：
实验目的：
测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量，为测定水泥的凝结时间和体积安定性做好准备。
实验步骤与内容：
1、检查水泥净浆搅拌机运行是否正常。
2、测定前检查维卡仪，其金属棒应能自由滑动。
试杆接触试模底玻璃板面时指针对准零点。
3、先用湿布将搅拌锅和搅拌叶片擦过，将和水倒入搅拌锅内；然后，在5~10s内小心地将称好的500g水泥加入水中，防止水和水泥溅出；拌和时，先将锅放在搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，启动搅拌机，低速搅拌120s，停15s，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间，接着告诉搅拌120s停机。
4、拌和结束后，立即将拌制好的水泥净浆装入已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；抹平后迅速将试模和底板移到维卡仪上，并将其中心定在试杆下，降低试杆直至与水泥净浆表面接触，拧紧啰丝1~2s后，突然放松，使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。
在试杆停止沉入或释放试杆30s时，记录试杆距底板之间的距离，升起试杆后，立即将其擦净，整个操作应在搅拌后1.5min内完成。
5、以试杆沉入净浆并距底板（6±1）mm的水泥净浆为标准稠度净浆。
如下沉深度超出范围，须另称试样，调整水量，重新实验，直至达到（6±1）mm时为止，其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量P，以水泥质量的百分比计，按下式计算：
P=W/500×100%
式中P-水泥标准稠度用水量；
W-拌和用水量，ml（或g）。
实验结果与分析：
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（％）
500
127
5
25.4
通过查资料知，水泥的标准稠度用水量一般为24%～33%。
我们小组的实验结果是25.4%,属于标准范围之内。
实验过程中却也不是一帆风顺的。
第一次实验我们直接根据课本后面的实验步骤来做实验，500g水泥和142.5g水。
拌合完成后装入锥模中，结果维卡仪试杆直接下沉到玻璃板表面。
第一次实验失败。
经过老师的指导后我们减少用水量，130g的水和500g水泥，实验结果却还是不尽人意。
和其他小组商量之后决定各自采取不同的用水量，三次实验后几个小组得出了标准稠度用水量并进行了实验。
成绩评定
评阅老师
评阅时间
湖南商学院实验报告
课程名称
工程材料
实验项目名称
水泥凝结时间测定
班级
姓名
学号
小组成员：
实验目的：
测定水泥的凝结时间，作为判断水泥质量的主要依据
实验步骤与内容：
1、测定前，将圆模放在玻璃板上，在圆模的内侧涂上一层机油，调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时，指针对准零点。
2、称取水泥试样500g，以标准稠度用水量加水，用水泥净浆搅拌机搅拌水泥净浆，方法同前，记录加水的时间作为凝结时间的起始时间。
拌合结束后，立即将净浆一次装满圆试模中，振动数次后刮平，立即放入养护箱中。
3、试体在养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定。
4、测定时，从养护箱中取出试模放到试针下，降低试针与水泥净浆表面接触。
5、当试针沉至距地板（4±1）mm时，为水泥达到初凝状态，由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥初凝时间，用“min”表示。
6、完成初凝时间测定后，立即将试模连同将体以平移的方式从玻璃板取下，翻转180°，直径大端向上，小端向下放在玻璃板上，在放入养护箱中继续养护，临近终凝时间时每隔15min测定一次，当试针沉入试体0.5mm时，为水泥达到终凝状态，由水泥全部加入水中之终凝状态的时间为水泥的终凝时间，用“min”表示。
7、测定时应注意：
在最初测定的操作中时，应轻轻扶持住金属柱，使其徐徐下降，以防试针撞弯，但结果以自由下落为准。
在整个测试过程中，试针沉入的位置至少要距试模内壁10mm。
临近初凝时，每隔5min测定一次；临近终凝时，每隔15min测定一次；到达初凝或终凝时，应立即重复测定一次；当两次结论相同时，才能定为到达初凝或终凝状态。
每次测定不能让试针落入原针孔，每次测定完毕须将试针擦净并将试模放回养护箱内，整个测试过程要防止试模受震。
实验结果与分析：
水泥初凝时间记录表
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）
25.4
10:
15
13:
07
178
正常情况下，水泥的初凝时间不需要三个小时，然而我们实验那天碰上下雨天，空气较潮湿，室内室外气温都比较低，再加上实验室的搅拌设备和养护箱都临时出了故障，更是增加了水泥的初凝时间。
我们用钢尺人工搅拌的水泥，在等待水泥凝结的同时进行了后面的实验。
我们一次次用试针测试水泥是否开始凝结，经过了3个小时试针下落的速度才开始逐渐缓慢。
由于是人工搅拌的水泥，以至于测初凝时有些地方试针还是可以直接落到底部，说明人工搅拌还是使水泥内部有少许的不均匀。
成绩评定
评阅老师
评阅时间
湖南商学院实验报告
课程名称
工程材料
实验项目名称
砂的筛分析实验
班级
姓名
学号
小组成员：
实验目的：
测定砂的颗粒级配和粗细程度，作为混凝土用砂的技术依据。
实验步骤与内容：
1、将实验筛由上至下按孔径大小顺序叠置，加底盘。
2、称取烘干试样500g，倒入最上层4.75mm筛内，加盖后，置于摇筛机上摇筛约10min。
3、将整套筛从摇筛机上取下，按孔径大小顺序在洁净浅盘上逐个进行手筛，至每分钟的筛出量不超过试样总量的0.1%。
通过的颗粒并入下号筛中，并与下号筛中试样一起过筛，每个筛依次全部筛完为止。
如无摇筛机，也可用手筛。
如试样为特细砂，在筛分时应增加0.08mm方孔筛一只。
实验结果与分析：
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）
10.50
19.56
212.17
73.25
84.42
82.14
17.50
0
分计筛余百分率a（％）
2.1
3.91
42.43
14.65
16.88
16.43
3.50
0
累计筛余百分率A（％）
2.1
6.01
48.44
63.09
79.97
96.40
99.90
99.90
细度模数
Mx=3.81
根据计算出的细度模数选择相应级配范围图，将累计筛余百分率A（点）描绘在该图中，连接各点成线，并据此判断试样的级配好坏。
结论：
据细度模数，此砂属于_______1区_____砂。
成绩评定
评阅老师
评阅时间
湖南商学院实验报告
课程名称
工程材料
实验项目名称
碎石或卵石的筛分析实验
班级
姓名
学号
小组成员：
实验目的：
测定碎石或卵石的颗粒级配、粒级规格，作为混凝土配合比设计及一般使用的依据。
实验步骤与内容：
1、称量并记录烘干或风干质量。
2、按试样粒径选取需用的一套筛，在按筛孔大小顺序由上至下叠置于平整、干净的地面或铁盘上。
将称量完毕的试样倒入最上层筛中，摇动过筛。
3、称量各号筛上的筛余试样，精确至试样总量的0.1%。
各号筛的所以分计筛余量和底盘重剩余量的总和与筛分钱测定的试样总量相比，其差值不得超过1%。
4、计算各筛的分计筛余百分率a：
即各号筛上的筛余量除以试样总量的百分率。
5、计算各筛的累积筛余百分率A：
即该号筛上分计筛余百分率与大于该号筛的各号筛上分计筛余百分率的总和。
6、根据各筛的累积筛余百分率A，评定该试样的颗粒级配。
实验结果与分析：
石子颗粒级配记录表
筛孔尺寸（mm）
31.5
26.5
19.0
16.0
9.5
4.75
2.36
<2.36
筛余质量（kg）
0.054
0.175
0.114
0.057
2.050
2.000
0.450
0.100
分计筛余百分率a（％）
1.08
3.50
2.28
1.14
41.00
40.00
9.00
2.00
累计筛余百分率A（％）
1.08
4.58
6.86
8.00
49.00
89.00
98.00
100.00
结果评定：
最大粒径：
__________________37.5___________mm。
级配情况：
_____________________________。
这个实验基本算是我们进行得最顺利的实验。
最初我们直接量取5kg的碎石，倒入筛中却发现前面6个筛基本没有石子，原来是因为我们做这个实验相对其他组做得比较晚，实验室袋子里表面一层大都是其他组筛分过后回收的石子，以至于我们拿的刚好是较细的石子。
于是我们倒回重新量取，然后顺利的进行了实验。
成绩评定
评阅老师
评阅时间
湖南商学院实验报告
课程名称
工程材料
实验项目名称
混凝土配合比设计及实验的程序与要求
班级
姓名
学号
小组成员：
实验目的：
通过实验掌握混凝土拌合物和易性与混凝土强度的实验校核方法，以及混凝土拌合物表观密度的测定方法，并能根据实验数据进行实验室配合比的计算和施工配合比的换算。
实验步骤与内容：
1、根据混凝土配合比设计任务书及所给原材料，用体积法计算混凝土的初步配合比，供实验、校核用。
2、根据初步配合比计算出试拌30L混凝土的各项材料用量，供试拌、调整和易性、测定表观密度及校核强度用。
3、按试拌用量称量、拌合、进行坍落度测定与和易性调整，至满足设计要求为止。
4、和易性调整达到要求后，测定混凝土拌合物的表观密度，并计算出混凝土的基准配合比。
5、制作强度试件，标准养护至28d龄期时测定抗压强度；或标准养护至7d龄期测定抗压强度，并换算成28d抗压强度值。
6、绘制混凝土抗压强度与灰水比关系曲线，并求出满足混凝土配制强度要求的实验室配合比。
7、根据施工现场砂、石含水率情况，换算施工配合比。
实验结果与分析：
成绩评定
评阅老师
评阅时间
湖南商学院实验报告
课程名称
工程材料
实验项目名称
混凝土拌合物和易性的测定与调整
班级
姓名
学号
小组成员：
实验目的：
本方法适用于骨料最大粒径不大于40㎜,坍落度不大于10㎜的混凝土拌合物流动性测定，通过测定混凝土拌合物的流动性，观察其黏聚性和保水性，综合测定混凝土拌合物的和易性是否满足要求，作为调整配合比和控制混凝土质量的依据。
实验步骤与内容：
1、将拌板、拌铲、坍落度筒、捣棒等用湿布湿润，按试拌用量称取各材料，将砂倒在拌板上，然后加入水泥，用铲自拌板一端翻拌至另一端，来回重复，直至充分混合，颜色均匀，再加上石子，翻拌至混合均匀为止。
2、将干混合物堆成堆，在中间开一凹槽，将已称量好的水倒约一半在凹槽中（勿使水流出），然后仔细翻拌，并徐徐加入剩下的水，继续翻拌，每翻拌一次，用铲在拌合物上铲切一次，直到拌合均匀为止。
3、拌和时力求动作敏捷，拌和时间从加水时算起，应大致符合以下规定：
a、拌和物的体积为30L以下时，4-5min
b、拌和物的体积为30-50L时，5-9min
c、拌和物的体积为51-75L时，9-12min
4、把坍落度筒放在不吸水的刚性水平底板上，然后用脚踩住两边的踏脚板，使坍落度筒在装料时保持位置固定。
5、把拌和好的混凝土试样用小铲分三层均匀的装入筒内，是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，各次插捣应在截面上均匀分布。
插捣筒边混凝土时，捣棒可以稍稍倾斜；插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度；插捣第二层和顶层时，捣棒应插透本层至下一层的表面。
浇灌顶层时，混凝土应灌到高出筒口。
在插捣过程中，如混凝土沉落到低于筒口，则应随时添加。
顶层插捣完后，刮去多余的混凝土并用抹刀抹平。
6、清除筒边底板上的混凝土后，垂直平稳地提起坍落筒，提离过程应在5-10秒内完成。
从开始装料到提起坍落度筒的整个过程应不间断地进行，并应在150秒内完成。
7、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为单位，精确至5mm）。
8、坍落度筒提离后，如混凝土发生崩塌或一边剪坏现象，则应重新取样进行测定。
如第二次仍出现这种现象，则表示该混凝土和易性不好，应予记录备查。
9、坍落度的调整：
当测得拌合物的坍落度小于施工要求，可保持水灰比不变掺入5%或10%的水和水泥进行调整；当坍落度过大时，可保持砂率不变增加5%或10%砂和石子；若粘聚性或保水性不好，则需增加砂子，适当提高砂率，尽快拌合均匀，重做坍落测定直到和易性符合要求为止。
实验结果与分析：
材料
水泥
水
砂子
石子
外加剂
总量
配合比（水泥:
水:
砂子:
石子）
调整前
每立方混凝土材料用量（kg）
429
180
537
1254
0
2400
429:
180:
537:
1254
试拌混凝土材料量（kg）
1.7
0.7
2.2
5.0
0
9.6
1.7:
0.7:
2.2:
5.0
材料
水泥
水
砂子
石子
外加剂
总量
塌落度值（mm）
调整后
第一次调整增加量（kg）
0.3
0.2
0.4
1.0
0
1.9
35
第二次调整增加量（kg）
0.3
0.3
0
0
0
0.6
60
合计（kg）
0.6
0.5
0.4
1.0
0
2.5
95
塌落度平均值：
47.5mm
粘聚性评述：
粘聚性较差，用钢尺轻轻敲打已坍落的混凝土椎体的一边，椎体突然倒塌。
保水性评述：
保水性较好，坍落度筒提起后基本无稀浆从底部析出。
和易性评定：
和易性一般，主要由于粘聚性较差，混凝土中卵石粒径太大。
在准备混凝土试块时，我们计算模具的体积是3.375L，于是我们按照配合比称取了相应的材料。
搅拌过程中发现和易性较差，于是我们又在原配合比的基础上增加了相应的材料。
在将混凝土转移到坍落度筒时我们选择性的挑出了一些较大的卵石，以此增大粘聚性，但实验结果粘聚性还是不太好。
成绩评定
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评阅时间
湖南商学院实验报告
课程名称
工程材料
实验项目名称
混凝土立方体抗压强度实验
班级
姓名
学号
小组成员：
实验目的：
测定混凝土立方体抗压强度，制作试件时，可直接从和易性符合要求的拌合物中取样，及时连续实验。
每个配合比制作一组试件（三个），可三个小组互相配合，每个小组做一个配合比，实验数据共享，标准养护至7D龄期测定抗压强度，并换算成28D抗压强度值。
实验步骤与内容：
1、将试模清刷干净，在试模的内表面涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。
2、确定成型方法，坍落度不大于70mm的混凝土用振动台振实，坍落度大于70mm的混凝土采用人工捣实。
。
3、刮去试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用抹刀抹平。
4、用不透水的薄膜覆盖试件表面，以防水蒸发，并应在温度为（15-25度）情况下，静置一昼夜至两昼夜，然后编号拆模。
5、拆模后的试件应立即放在温度为（18-22度）、湿度为95%以上的标准养护室中养护，或在相同温度的的不流动的氢氧化钙饱和溶液中养护。
在标准养护室内试件应放在支架上，彼此间隔为10-20mm并不得直接被水冲淋。
6、试件养护至标准龄期28D时，自养护室取出，随即擦干水分并量出尺寸，据以计算试件的受压面积。
。
7、将试件放在压力机的下承压板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直，试件的中心应与实验机下压板中心对准，开动实验机。
8、加压时，应持续而均匀地加荷，加荷速度为：
混凝土强度等级9、当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整实验机油门，直到试件破坏，记录破坏荷载P（N）。
10、计算抗压强度。
实验结果与分析：
混凝土抗压强度实验记录表
试块编号
试件截面尺寸
受压面积A
（mm2）
破坏荷载F
（N）
抗压强度f
（MPa）
平均抗压强度fcu
（MPa）
试块长a（mm）
试块宽b（mm）
1
150
150
22500
181110
8.1
8.65
2
150
150
22500
206110
9.2
3
我们小组是最后一个做压强实验的小组，所以也很幸运的得到了其他小组的经验指导。
在拆模时，我们换用了好几个打气筒，小组五个人轮流打气和放气，看着试块一点一点从模具里出来。
打了大约半个小时，混凝土试块才完整的脱离模具。
将试块放到压力机下测压强时，测出来的破坏荷载是206.11KN，虽然结果还是离标准抗压强度差距很大，但令人欣慰的是我们已经是班上各小组中最高的了。
失败原因主要是由于配比混凝土时所用卵石已经所剩没多少，所以整体粒径变大了，导致了配合比也随之变化。
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