建筑材料实验指导书Word文档下载推荐.docx
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（二）表观密度试验
材料的表观密度是指在自然状态下单位体积的质量。
利用材料的表观密度可以估计材料的强度、吸水性、保温性等，同时可用来计算材料的自然体积或结构物质量。
2．主要仪器设备
（1）游标卡尺
（3）鼓风烘箱
（4）干燥器、直尺等。
3．试验步骤
（1）对几何形状规则的材料：
将待测材料的试样放入105～110℃的烘箱中烘至恒重，取出置于干燥器中冷却至室温。
1）用游标卡尺量出试样尺寸，试样为正方体或平行六面体时，以每边测量上、中、下三次的算术平均值为准，并计算出体积
；
试样为圆柱体时，以两个互相垂直的方向量其直径，各方向上、中、下测量三次，以六次的算术平均值为准确定其直径，并计算出体积
。
2）用天平称量出试样的质量
3）试验结果计算
材料的表观密度按下式计算：
——材料的表观密度（g/cm3）；
——试样的质量（g）；
——试样的体积（cm3）。
（2）对非规则几何形状的材料（如卵石等）：
其自然状态下的体积
可用排液法测定，在测定前应对其表面封蜡，封闭开口孔后，再用容量瓶或广口瓶进行测试。
其余步骤同规则形状试样的测试。
（三）堆积密度试验
堆积密度是指散粒或粉状材料（如砂、石等）在自然堆积状态下（包括颗粒内部的孔隙及颗粒之间的空隙）单位体积的质量。
利用材料的堆积密度可估算散粒材料的堆积体积及质量，同时可考虑材料的运输工具及估计材料的级配情况等。
（1）鼓风烘箱
（2）容量筒
（3）天平
（4）标准漏斗、直尺、浅盘、毛刷等。
3．试样制备
用四分法缩取3L的试样放入浅盘中，将浅盘放入温度为105～110℃的烘箱中烘至恒重，再放入干燥器中冷却至室温，分为两份大致相等的待用。
（1）称取标准容器的质量
（g）；
（2）取试样一份，经过标准漏斗将其徐徐装入标准容器内，待容器顶上形成锥形，用钢尺将多余的材料沿容器口中心线向两个相反方向刮平。
（3）称取容器与材料的总质量
试样的堆积密度可按下式计算（精确至10Kg/m3）：
——材料的堆积密度（Kg/m3）；
——标准容器的质量（Kg）；
——标准容器和试样总质量（Kg）；
——标准容器的容积（m3）。
以两次试验结果的算术平均值作为堆积密度测定的结果。
二、水泥的基本性质试验
（一）水泥细度测定（筛析法）
通过试验来检验水泥的粗细程度，作为评定水泥质量的依据之一；
掌握GB/T1345—2005《水泥细度检验方法（80um筛筛析法）》的测试方法，正确使用所用仪器与设备，并熟悉其性能。
2．主要仪器设备
（1）试验筛
（2）负压筛析仪
（3）水筛架和喷头
（4）天平
（1）负压筛法。
1）筛析试验前，应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至4000-6000Pa范围内。
2）称取试样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筛盖上，可轻轻地敲击，使试样落下。
筛毕，用天平称量筛余物。
3）当工作负压小于4000Pa时，应清理吸尘器内水泥，使负压恢复正常。
2．水筛法
1）筛析试验前，应检查水中无泥、砂，调整好水压及水筛架的位置，使其能正常运转。
喷头底面和筛网之间的距离为35～75㎜。
2）称取试样50g，置于洁净的水筛中，立即用洁净的水冲洗至大部分细粉通过后，放在水筛架上，用水压为（0.05±
0.02）Mpa的喷头连续冲洗3min。
3）筛毕，用少量水把筛余物冲至蒸发皿中，等水泥颗粒全部沉淀后小心将水倾出，烘干并用天平称量筛余物。
水泥细度按试样筛余百分数（精确至0.1%）计算。
——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）。
（二）水泥标准稠度用水量试验
通过试验测定水泥净浆达到水泥标准稠度（统一规定的浆体可塑性）时的用水量，作为水泥凝结时间、安定性试验用水量之一；
掌握GB1346—89及GB1346—2001《水泥标准稠度用水量》的测试方法，正确使用仪器设备，并熟悉其性能。
（1）水泥净浆搅拌机
（2）标准法维卡仪
（3）天平
（4）量筒
3．试验方法及步骤
（1）标准法
1）试验前检查
仪器金属棒应能自由滑动，搅拌机运转正常等。
2）调零点
将标准稠度试杆装在金属棒下，调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点。
3）水泥净浆制备
用湿布将搅拌锅和搅拌叶片擦一遍，将拌合用水倒入搅拌锅内，然
后在5～10s内小心将称量好的500g水泥试样加入水中（按经验找水）；
拌和时，先将锅放到搅拌机锅座上，升至搅拌位置，启动搅拌机，慢速搅拌120s，停拌15s，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中，接着快速搅拌120s后停机。
4）标准稠度用水量的测定
拌和完毕，立即将水泥净浆一次装入已置于玻璃板上的圆模内，用小刀插捣、振动数次，刮去多余净浆；
抹平后迅速放到维卡仪上，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，拧紧螺丝，然后突然放松，让试杆自由沉入净浆中。
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。
其拌和用水量为该水泥的标准稠度用水量（
），按水泥质量的百分比计。
升起试杆后立即擦净。
整个操作应在搅拌后1.5min内完成。
（2）代用法
1）仪器设备检查
稠度仪金属滑杆能自由滑动，搅拌机能正常运转等。
将试锥降至锥模顶面位置时，指针应对准标尺零点。
同标准法。
4）标准稠度的测定
有调整水量法和固定水量法两种，可选用任一种测定，如有争议时以调整水量法为准。
①固定水量法
拌和用水量为142.5mL。
拌和结束后，立即将拌和好的净浆装入锥模，用小刀插捣，振动数次，刮去多余净浆；
抹平后放到试锥下面的固定位置上，调整金属棒使锥尖接触净浆并固定松紧螺丝1～2s，然后突然放松，让试锥垂直自由地沉入水泥净浆中。
在试锥停止下沉或释放试锥30s时记录试锥下沉深度（
）。
②调整水量法
拌和用水量按经验找水。
拌和结束后，立即将拌和好的净浆装入锥模，用小刀插捣、振动数次，刮去多余净浆；
当试锥下沉深度为（28±
2）mm时的净浆为标准稠度净浆，其拌和用水量即为标准稠度用水量（
4．试验结果计算
（1）标准法
），以水泥质量的百分比计，按下式计算。
1）用固定水量方法测定时，根据测得的试锥下沉深度S（mm），可从仪器上对应标尺读出标准稠度用水量（
）或按下面的经验公式计算其标准稠度用水量（
）（%）。
当试锥下沉深度小于13mm时，应改用调整水量方法测定。
2）用调整水量方法测定时，以试锥下沉深度为（28±
2）mm时的净浆为标准稠度净浆，其拌和用水量为该水泥的标准稠度用水量（
），以水泥质量百分数计，计算公式同标准法。
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（28±
2）mm为止。
（三）水泥凝结时间的测定试验
测定水泥达到初凝和终凝所需的时间（凝结时间以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需时间表示），用以评定水泥的质量。
掌握GB1346—89及GB1346—2001《水泥凝结时间》的测试方法，正确使用仪器设备。
（1）标准法维卡仪
（2）水泥净浆搅拌机
（3）湿气养护箱
（1）试验前准备
将圆模内侧稍涂上一层机油，放在玻璃板上，调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时，指针应对准标准尺零点。
（2）以标准稠度用水量的水，按测标准稠度用水量的方法制成标准稠度水泥净浆后，立即一次装入圆模振动数次刮平，然后放入湿汽养护箱内，记录开始加水的时间作为凝结时间的起始时间。
（3）试件在湿气养护箱内养护至加水后30min时进行第一次测定。
测定时，从养护箱中取出圆模放到试针下，使试针与净浆面接触，拧紧螺丝1-2s后突然放松，试针垂直自由沉入净浆，观察试针停止下沉时指针的读数。
临近初凝时，每隔5min测定一次，当试针沉至距底板（4±
1）mm即为水泥达到初凝状态。
从水泥全部加入水中至初凝状态的时间即为水泥的初凝时间，用“min”表示。
（4）初凝测出后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板上取下，翻转180°
，直径大端向上，小端向下，放在玻璃板上，再放入湿气养护箱中养护。
（5）取下测初凝时间的试针，换上测终凝时间的试针。
（6）临近终凝时间每隔15min测一次，当试针沉入净浆0.5mm时，即环形附件开始不能在净浆表面留下痕迹时，即为水泥的终凝时间。
（7）由开始加水至初凝、终凝状态的时间分别为该水泥的初凝时间和终凝时间，用小时（h）和分钟（min）表示。
（8）在测定时应注意，最初测定的操作时应轻轻扶持金属棒，使其徐徐下降，防止撞弯试针，但结果以自由下沉为准；
在整个测试过程中试针沉入净浆的位置距圆模至少大于10mm；
每次测定完毕需将试针擦净并将圆模放入养护箱内，测定过程中要防止圆模受振；
每次测量时不能让试针落入原孔，测得结果应以两次都合格为准。
4．试验结果的确定与评定
（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。
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）水泥安定性的测定试验
1．试验目的
安定性是指水泥硬化后体积变化的均匀性情况。
通过试验可掌握GB1346—89及GB1346—2001《水泥安定性》的测试方法，正确评定水泥的体积安定性。
安定性的测定方法有雷氏法和试饼法，有争议时以雷氏法为准。
（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试验。
（1）测定前的准备工作
若采用饼法时，一个样品需要准备两块约100mm×
100mm的玻璃板；
若采用雷氏法，每个雷氏夹需配备质量约为75～85g的玻璃板两块。
凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹表面都要稍稍涂上一薄层机油。
（2）水泥标准稠度净浆的制备
以标准稠度用水量加水，按前述方法制成标准稠度水泥净浆。
（3）成型方法
1）试饼成型
将制好的净浆取出一部分分成两等份，使之成球形，放在预先准备好的玻璃板上，轻轻振动玻璃板，并用湿布擦过的小刀由边缘向中间抹动，做成直径为70-80mm、中心厚约10mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼，然后将试饼放入湿汽养护箱内养护（24±
2）h。
2）雷氏夹试件的制备
将预先准备好的雷氏夹放在已稍擦油的玻璃板上，并立即将已制好的标准稠度净浆装满试模，装模时一只手轻轻扶持试模，另一只手用宽约10mm的小刀插捣15次左右，然后抹平，盖上稍涂油的玻璃板，接着立即将试模移至湿汽养护箱内养护（24±
（4）沸煮
1）调整沸煮箱内的水位，使试件能在整个沸煮过程中浸没在水里，并在煮沸的中途不需添补试验用水，同时又保证能在（30±
5）min内升至沸腾。
2）脱去玻璃板取下试件，先测量雷氏夹指针尖端间的距离（
），精确到0.5mm，接着将试件放入沸煮箱水中的试件架上，指针朝上，试件之间互不交叉，然后在（30±
5）min内加热至沸，并恒沸3h±
5min。
沸煮结束，即放掉箱中的热水，打开箱盖，待箱体冷却至室温，取出试件进行判别
（5）试验结果的判别
1）饼法判别
目测试饼未发现裂缝，用直尺检查也没有弯曲时，则水泥的安定性合格，反之为不合格。
若两个判别结果有矛盾时，该水泥的安定性为不合格。
2）雷氏夹法判别
测量试件指针尖端间的距离（
），记录至小数点后1位，当2个试件煮后增加距离（
）的平均值不大于5.0mm时，即认为该水泥安定性合格，否则为不合格。
当2个试件沸煮后的（
）超过4.0mm时，应用同一样品立即重做一次试验。
再如此，则认为该水泥安定性不合格。
（五）水泥胶砂强度检验
检验水泥各龄期强度，以确定强度等级；
或已知强度等级，检验强度是否满足规范要求。
掌握国家标准GB/T17671—1999《水泥胶砂强度的测定方法（ISO法）》，正确使用仪器设备并熟悉其性能。
2．主要仪器设备
（1）胶砂搅拌机
（2）试模
（3）胶砂振实台
（4）抗折强度试验机
（5）抗压试验机
（6）抗压夹具
（7）刮平尺、养护室等
成型前将试模擦净，四周的模板与底板接触面上应涂黄油，紧密装配，防止漏浆，内壁均匀刷一薄层机油。
（2）胶砂制备
试验用砂采用中国ISO标准砂，其颗粒分布和湿含量应符合GB/T17671—1999的要求。
1）胶砂配合比
试体是按胶砂的质量配合比为水泥:
标准砂:
水=1:
3:
0.5进行拌制的。
一锅胶砂成三条试体，每锅材料需要量为：
水泥（450±
2）g；
标准砂（1350±
5）g；
水（225±
1）mL。
2）搅拌
每锅胶砂用搅拌机进行搅拌。
可按下列程序操作：
①胶砂搅拌时先把水加入锅里，再加水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。
②立即开动机器，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀地将砂子加入；
把机器转至高速再拌30s。
③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，刮入锅中间，在高速下继续搅拌60s，各个搅拌阶段的时间误差应在±
1s以内。
（3）试体成型
试件是40mm×
40mm×
160mm的棱柱体。
胶砂制备后应立即进行成型。
将空试模和模套固定在振实台上，用一个适当勺子直接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，用大播料器垂直架在模套顶部沿每一个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次。
再装第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。
移走模套，从振实台上取下试模，用一金属直尺以近似90℃的角度架在试模模顶的一端，然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺以近乎水平的情况下将试体表面抹平。
（4）试体的养护
1）脱模前的处理及养护
将试模放入雾室或湿箱的水平架子上养护，湿空气应能与试模周边接触。
另外，养护时不应将试模放在其他试模上。
一直养护到规定的脱模时间时取出脱模。
脱模前用防水墨汁或颜料对试体进行编号和做其他标记。
，二个龄期以上的试体，在编号时应将同一试模中的三条试体分在二个以上龄期内。
2）脱模
脱模应非常小心，可用塑料锤或橡皮榔头或专门的脱模器。
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20-24h之间脱模。
3）水中养护
将做好标记的试体水平或垂直放在（20±
1）℃水中养护，水平放置时刮平面应朝上，养护期间试体之间间隔或试体上表面的水深不得小于5mm。
（5）强度试验
1）强度试验试体的龄期
试体龄期是从水加水开始搅拌时算起的。
各龄期的试体必须在表1规定的时间内进行强度试验。
试体从水中取出后，在强度试验前应用湿布覆盖。
表1
各龄期强度试验时间规定
龄期
时间
24h
48h
72h
7d
＞28d
24h±
15min
48h±
30min
72h±
45min
7d±
2h
28d±
8h
2）抗折强度试验
①每龄期取出3条试体先做抗折强度试验。
试验前须擦去试体表面的附着水分和砂粒，清除夹具上圆柱表面粘着的杂物，试体放入抗折夹具内，应使侧面与圆柱接触。
②采用杠杆式抗折试验机试验时，试体放入前，应使杠杆成平衡状态。
试体放入后调整夹具，使杠杆在试体折断时尽可能地接近平衡位置。
③抗折试验的加荷速度为（50±
10）N/s。
3）抗压强度试验
①抗折强度试验后的断块应立即进行抗压试验。
抗压试验须用抗压夹具进行，试体受压面为40mm×
40mm。
试验前应清除试体受压面与压板间的砂粒或杂物。
试验时以试体的侧面作为受压面，试体的底面靠紧夹具定位销，并使夹具对准压力机压板中心。
②压力机加荷速度为（2400±
200）N/s。
4．试验结果计算及处理
（1）抗折试验结果：
抗折强度按下式计算，精确到0.1Mpa。
——水泥抗折强度，Mpa；
——折断时施加于棱柱体中部的荷载，N；
——支撑圆柱之间的距离，100mm；
——棱柱体正方形截面的边长，40mm；
以一组3个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。
当3个强度值中有超出平均值±
10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。
（2）抗压试验结果：
抗压强度按下式计算，精确至0.1Mpa。
——水泥抗压强度，Mpa；
——破坏时的最大荷载，N；
——受压部分面积，mm2（40mm×
40mm=1600mm2）。
以一组3个棱柱体上得到的6个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果。
如6个测定值中有一个超出6个平均值的±
10%，就应剔出这个结果，而以剩下5个的平均数为结果；
如果5个测定值中再有超过它们平均数±
10%，则该组结果作废。
三、混凝土用集料试验
（一）砂的筛分析试验
通过试验测定砂的颗粒级配，计算砂的细度模数，评定砂的粗细程度；
掌握GB/T14684—2001《建筑用砂》的测试方法，正确使用所用仪器与设备，并熟悉其性能。
（1）标准筛
（4）摇筛机。
（5）浅盘、毛刷等。
按规定取样，用四分法分取不少于4400g试样，并将试样缩分至1100g，放在烘箱中于（105±
5）℃下烘干至恒量，待冷却至室温后，筛除大于9.50mm的颗粒（并算出其筛余百分率），分为大致相等的两份备用。
（1）准确称取试样500g，精确到1g。
（2）将标准筛按孔径由大到小的顺序叠放，加底盘后，将称好的试样倒入最上层的4.75mm筛内，加盖后置于摇筛机上，摇约10min。
（3）将套筛自摇筛机上取下，按筛孔大小顺序再逐个用手筛，筛至每分钟通过量小于试样总量0.1%为止。
通过的颗粒并入下一号筛中，并和下一号筛中的试样一起过筛，按这样的顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。
（4）称取各号筛上的筛余量，试样在各号筛上的筛余量不得超过200g，否则应将筛余试样分成两份，再进行筛分，并以两次筛余量之和作为该号的筛余量。
5．试验结果计算与评定
（1）计算分计筛余百分率：
各号筛上的筛余量与试样总量相比，精确至0.1%。
（2）计算累计筛余百分率：
每号筛上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%。
筛分后，若各号筛的筛余量与筛底的量之和同原试样质量之差超过1%时，须重新试验。
（3）砂的细度模数按下式计算，精确至0.1。
——细度模数；
、
…
——分别为4.75，2.36，1.18，0.60，0.30，0.15mm筛的累计筛余百分率。
（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。
（二）砂的表观密度测定试验
通过试验测定砂的表观密度，为计算砂的空隙率和混凝土配合比设计提供依据。
（1）容量瓶
（4）其他
3．试验制备
试样按规定取样，并将试样缩分至660g，放在烘箱中于（105±
5）℃下烘干至恒量，待冷至室温后，分成大致相等的两份备用。
（1）称取上述试样300g，装入容量瓶，注入冷开水至接近500mL的刻度处，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颈刻500mL刻度线处，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其质量，精确至1g。
（2）将瓶内水和试样全部倒出，洗净容量瓶，再向瓶内注水至瓶颈500mL刻度线处，擦干瓶外水分，称其质量，精确至1g。
试验时试验室温度应在20℃～25℃。
（1）砂的表观密度按下式计算，精确至10kg/m3；
——砂的表观密度，kg/m3；
——水的密度，1000kg/m3；
——烘干试样的质量，g；
——试样、水及容量瓶的总质量，g；
——水及容量瓶的总质量，g。
（2）表观密度取两次试验结果的算术平均值，精确至1
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