建筑材料实验指导书Word文档下载推荐.docx
《建筑材料实验指导书Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《建筑材料实验指导书Word文档下载推荐.docx(31页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![建筑材料实验指导书Word文档下载推荐.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2023-1/9/aca01f9f-e8db-4a47-841b-95cf3ca4c127/aca01f9f-e8db-4a47-841b-95cf3ca4c1271.gif)
(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