xxxx山东建筑大学土木工程材料试验报告doc.docx

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山东建筑大学土木工程学院

实验报告

（20——20学年第学期）

课程：

专业：

班级：

学生姓名：

学号：

指导教师：

指导教师职称：

完成时间：

山东建筑大学土木工程学院实验报告

实验项目序号：

实验项目名称：

实验组号：

学生姓名：

同组其他成员姓名：

完成时间：

成绩：

指导教师（签名）：

教师评阅意见：

前言

《土木工程材料A》是土木工程专业的专业基础课，土木工程材料试验是土木工程材料课的重要组成部分，是对土木工程材料理论的验证及实践操作，一般安排16学时。

主要的试验项目有水泥试验（4学时）、砂石试验（2学时）、钢筋力学性能试验（2学时）、混凝土配合比设计（4学时）、自密实混凝土试验（4学时）、混凝土冻融试验（4学时）、混凝土碳化试验（4学时）、高强混凝土试验（4学时）。

水泥试验、砂子试验、石子试验、钢筋试验、混凝土配合比设计试验为必选实验项目，每四人一组。

自密实混凝土（4学时）、混凝土冻融试验（4学时）、混凝土碳化试验（4学时）、高强混凝土试验（4学时）为选修实验项目，四个项目中任选一个。

四人一组，提交试验方案，并预约试验时间。

前言………………………………………………………………………………1

试验要求…………………………………………………………………………2

实验一水泥试验…………………………………………………………………2

实验二砂子试验…………………………………………………………………8

实验三石子试验…………………………………………………………………12

实验四钢筋力学性能……………………………………………………………16

实验五混凝土配合比设计………………………………………………………18

实验六自密实混凝土试验………………………………………………………22

实验七混凝土冻融试验…………………………………………………………24

实验八混凝土碳化试验…………………………………………………………26

实验九高强混凝土试验…………………………………………………………27

试验要求

一、认真学习试验指导书，了解试验目的、所需仪器，熟悉实验要领、实验步骤。

二、试验前教师检查预习情况，检查合格者方可进行试验。

三、试验过程中，严格按照操作规程进行，不得擅自更改试验方法。

四、认真、如实填写试验数据，独立完成试验报告。

五、试验结束后将仪器设备洗刷干净，摆放如初。

实验一水泥试验

一、水泥细度检测（负压筛法）

（1）试验步骤：

A、开动负压筛析仪，调节负压至4000~6000Pa后停机。

B、称取水泥试样25克，置于筛子中，盖上筛盖，开动筛析仪连续筛2分钟。

C、筛毕，将筛余物移至天平称其质量，精确至0.1g。

（2）结果及计算

水泥试样筛余百分数按下式计算

计算结果精确至0.1%。

水泥细度记录表

试样质量（g）

25

25

备注

筛余物质量（g）

筛余百分数（%）

结果评定

二、水泥标准稠度用水量测定

（1）试验步骤

A、试验条件：

温度20℃±2℃，相对湿度不低于50%。

（1）试验前，检查仪器金属棒能否自由滑动；调整维卡仪的金属棒至试杆接触玻璃板时指针应对准标尺零点；搅拌机运转正常等。

（2）拌和前，搅拌锅和搅拌叶片需用湿布擦过，将拌合水倒入搅拌锅内，称取500g水泥试样，用5～10s时间小心倒入搅拌锅内水中。

拌和时，先将锅放到搅拌机锅座上，升至搅拌位置，开动机器，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间，接着快速搅拌120s后停机。

B、调整试杆至与玻璃板接触，调整指针对准0点。

拌和结束后，立即取适量的水泥净浆一次性装入已置于玻璃板上的试模中，浆体要超过试摸上端，用宽约25mm直边小刀轻轻拍打高出试摸的水泥净浆5次以排出浆体中的空隙，然后在试模表面约1/3处，略倾斜试摸向外轻轻锯掉去多余的净浆，再试摸边沿轻抹顶部一次，使浆体表面光滑。

在锯掉多余的净浆和抹平的过程，注意不要压实净浆；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，拧紧螺丝1～2s后，突然放松，试杆垂直自由的沉入水泥浆中。

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，指针读数±6mm时为标准稠度，如果指针读数超出5~7mm范围，可调整用水量直至指针读数5~7mm为止。

升起试杆后，立即擦净。

整个操作应在搅拌后。

整个测试过程应在1分30秒钟内完成。

（2）试验结果

以试杆沉入净浆并距玻璃底板（6±1）mm的水泥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），按水泥质量的百分比计，精确至小数一位。

标准稠度用水量记录表

试验室温度（℃）

试验室湿度（%）

水泥质量（g）

500

500

500

用水量（ml）

指针读数（㎜）

标准稠度用水量（%）

三、水泥凝结时间测定

A、试验条件：

温度20℃±2℃，相对湿度不低于90%。

（1）测定前准备工作。

检查维卡仪滑动部分表面光滑，能靠重力自由下落，不得有紧涩和晃动现象；调整初凝时间试针下端接触玻璃板时，将指针对准零点；搅拌机运行正常。

（2）制备试件。

称取水泥试样500g，以标准稠度用水量拌制水泥净浆，水泥全部加入水中的时间为凝结时间的起始时间。

以制作标准稠度水泥净浆的方法装模和刮平，然后立即放入湿气养护箱内。

（3）测定初凝时间。

试件在养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定。

测定时，从养护箱中取出试模放到试针下，使试针与净浆表面接触，拧紧螺丝1～2s后突然放松，试针垂直自由沉入净浆。

观察试针停止下沉或释放试针30s时指针读数。

当试针沉至距底板（4±1）mm时，即为水泥达到初凝状态。

临近初凝时每隔5min（或更短时间）测定一次；由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥终凝时间，用“min”表示。

（4）测定终凝时间。

为了测定终凝时间，在终凝针上要安装一个环形附件,完成初凝时间后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板取下，翻转180º（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，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态。

由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥终凝时间，用“min”表示。

凝结时间记录表

试验室温度（℃）

备注

试验室湿度（%）

水泥质量（g）

500

用水量（ml）

加水时刻

时分

初凝时刻

时分

终凝时刻

时分

初凝时间

min

终凝时间

min

结果评定

四、水泥体积安定性

（1）试验步聚

A、试验条件：

温度20℃±2℃，相对湿度不低于90%。

B、试件制作：

雷氏夹法：

是将标准稠度用水量的水泥净浆装入预先准备好的弹性合格的雷氏夹中，用小刀插捣数次后抹平，盖上75g~80g重的玻璃片。

养护24±2小时。

试饼法：

是用标准稠度用水量的水泥净浆75g左右，搓成小球放到表面涂油的玻璃板上轻轻颠动，使之成为直径70mm~80mm、中心厚度为10mm、边缘渐薄的试饼，并用小刀将其表面抹光，养护24±2小时。

C、测试

雷氏夹法：

量取雷氏夹指针之间的距离L0，放入沸煮箱中沸煮3小时后冷却至室温再量取雷氏夹指针之间的距离L1。

试饼法：

将试饼放入沸煮箱中沸煮3小时后观察表面。

（2）结果评定

雷氏夹法：

两试件的（L1-L0）平均值不大于5mm时，水泥体积安定性合格。

当两个试件的（L1-L0）值相差超过4mm时，应用同一样品立即重做一次试验。

试饼法：

目测未发现裂缝，用直尺检查也无弯曲的试饼为安定性合格。

当两个试饼判别结果有矛盾时，该水泥的安定性为不合格。

试饼法记录表

试验室温度（℃）

备注

试验室湿度（%）

无裂缝、无弯曲的试饼为安定性合格

水泥质量（g）

500

用水量（ml）

检查记录

第一块试饼

第二块试饼

结果评定

雷氏夹法记录表

试验室温度（℃）

备注

试验室湿度（%）

两试件的（L1-L0）平均值不大于5mm时，水泥体积安定性合格。

当两个试件的（L1-L0）值相差超过4mm时，应用同一样品立即重做一次试验。

水泥质量（g）

500

用水量（ml）

试针编号

1

2

煮前指针距离L0（㎜）

煮后指针距离L1（㎜）

增加距离（㎜）

两个结果的差值（㎜）

平均值（㎜）

结果评定

五、水泥胶砂强度：

（1）试验步聚

A.试件成型及养护

试验条件：

试件在型室温度20℃±2℃，相对湿度不低于50%。

试件带模养护室温度20℃±2℃，相对湿度不低于90%。

试件养护水槽温度20℃±1℃。

试件制作：

配合比：

水泥：

标准砂：

水=1：

3：

0.5。

一锅胶砂成型三条试体，每锅材料需要量水泥450±2g、标准砂1350±5g、225±1g。

搅拌：

先将搅拌锅、搅拌叶片用湿抹布润湿，把水加入锅内，再加水泥，把锅放在固定位置。

然后立即开动机器，低速搅拌30秒后，在第二个30秒开始的同时均匀地将砂子加入，第三个30秒开始把机器转至高速再搅拌30秒。

停90秒，在第一个15秒内用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60秒，或采用自动搅拌。

成型：

胶砂制备后立即进行成型。

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个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次。

再装入第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。

移走套模，从振实台上取下试模，用金属直尺以近似900的角度架在试模顶的一端，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。

在试模上作标记或加字条标明试件编号和试件相对于振实台的位置。

养护：

脱模应在成型后20~24小时之间脱模。

脱模后，试件立即作好标记放入20±1℃的水中（水平或竖直）养护。

水平养护时，刮平面应朝上，养护期间试件之间间隔或试体表面的水深不得小于5mm。

B、强度试验

试件龄期是从水泥加水搅拌开始时算起，不同龄期强度试验时间应符合下表规定。

水泥胶砂强度试验时间

龄期

24h

48h

3d

7d

28d

试验时间

24h±15min

48h±30min

72h±45min

7d±2h

＞28d±8h

到龄期的试件应在试验（破型）前15min从水中取出，去除试件表面沉积物，用湿布覆盖，用规定的设备以中心加荷法测定强度。

抗折强度：

将试件一个侧面放在试验机支撑圆柱上，试件长轴方向垂直于支撑圆柱，通过加荷圆柱以50N/s±10N/s的速率均匀地将荷载垂直地加在棱柱体相对侧面上，直至折断。

抗压强度：

半截棱柱体放入夹具中间，在整个过程中以2400N/s±200N/s的速度均匀加荷直至破坏。

抗折强度:

以三个抗折强度结果平均值作为试验结果；当三个中有超出平均值±10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。

抗压强度:

以6个抗压强度平均值的平均值为试验结果。

如六个测定值中有超出六个平均值±10%，就应剔除这个结果，而以剩下五个的平均值为结果。

如果五个测定值中再有超过它们平均数±10%的，则此组结果作废，试验结果精确至0.1MPa。

水泥胶砂强度试验记录表

龄期

试件尺寸（㎜）

抗折破坏荷载

（kN）

抗折强度

（MPa）

抗折强度代表值

（MPa）

受压面积mm2

破坏荷载kN

抗压

强度MPa

抗压强度代表值（MPa）

宽

高

跨距

3

40

40

100

28

40

40

100

实验二建筑用砂试验

一、表观密度（视密度）试验（标准方法）依据（GB/T14684-2011）

1、试验采用下列仪器设备。

（1）天平称量1000g，感量0.lg；

（2）容量瓶——500ml；

（3）干燥器、浅盘、铝制料勺、温度计等；

（4）烘箱——能使温度控制在105±5℃；

（5）烧杯——500mL。

2、表观密度试验步骤：

（1）称取烘干的试样300g，精确至1g，装入盛有半瓶冷开水的容量瓶中。

（2）摇转容量瓶，使试样在水中充分搅动以排除气泡，塞紧瓶塞，静置24h左右。

然后用滴管添水，使水面与瓶颈刻度线平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其重量，精确至1g。

（3）倒出瓶中的水和试样，将瓶的内外表面洗净，再向瓶内注入与第

（2）步水温相差不超过2℃的冷开水至瓶颈刻度线。

塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其重量，精确至1g。

注：

在砂的表观密度试验过程中应测量并控制水的温度，试验的各项称量可以在15℃～25℃的温度范围进行，从试样加水静置的最后2小时起直至试验结束，其温度相差不应超过2℃。

3、砂子表观密度按下式计算，精确至10kg/m3：

式中G0——试样的烘干重量（g）

G1——试样、水及瓶总重（g）

G2——水及瓶总重（g）

以两次试验结果的算术平均值作为测定值，精确至10kg/m3；如两次结果之差大于20kg/m3时，应重新取样进行试验。

二、堆积密度

1、堆积密度试验应采用的仪器设备

（1）天平——称量10kg，感量1g；

（2）容量筒——金属制圆柱形，内径108mm,净高109mm，筒壁厚2mm，容积约为1L，筒底厚为5mm；

砂子表观密度记录表

试验次数

1

2

备注

干砂质量（g）

300

300

水温：

℃

瓶、砂、水的质量G1（g）

瓶、水的质量G2（g）

表观密度ρ0（kg/m3）

表观密度平均值

（kg/m3）

（3）漏斗或铝制料勺；

（4）烘箱——能使温度控制在105±5℃；

（5）直尺、浅盘等。

2、堆积密度试验步骤

取试样一份，用漏斗或铝制料勺，将它徐徐装入容量筒（漏斗出料口或料勺距容量筒筒口不应超过50mm）直至试样装满并超出容量筒筒口。

然后用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反方向刮平，称其重量，精确至1g。

3、试验结果计算：

堆积密度按下式计算（精确至10kg／m3）；

式中：

G1——容量筒的重量（kg）；

G2——容量筒和砂重量（kg）；

V——容量筒容积（L）。

以两次试验结果的算术平均值作为测定值，精确至10kg/m3。

建筑用砂堆积密度记录表

试验次数

1

2

备注

容量筒的质量（kg）

容量筒的容积（L）

容量筒与砂子的质量G1（kg）

砂子的堆积密度ρ1（kg/m3）

堆积密度平均值（kg/m3）

空隙率按下式计算（精确至1％）：

式中:

P0——空隙率%；

ρ1——砂的堆积密度（kg/m3）；

ρ0——砂的表观密度（kg/m3）；

三、砂筛分析试验

1、筛分析试验采用下列仪器设备：

（1）试验筛——孔径为9.5、4.75、2.36、1.18mm、600、300、150μm的方孔筛，以及筛的底盘和盖各一只。

（2）天平——称量1000g，感量1g；

（3）摇筛机；

（4）烘箱——能使温度控制在105±5℃；

（5）浅盘和硬、软毛刷等。

2、筛分析试验步骤：

（1）准确称取烘干试样500g,精确至1g。

置于按筛孔大小（大孔在上、小孔在下）顺序排列的套筛的最上一只筛（即4.75mm筛孔筛）上；将套筛装入摇筛机内固紧，筛分时间为10min左右，然后取出套筛，再按筛孔大小顺序，在清洁的浅盘上逐个进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过试样总量的0.1％时为止，通过的颗粒并入下一个筛，并和下一个筛中试样一起过筛，按这样顺序进行，直至每个筛，全部筛完为止。

注：

无摇筛机时，可改用手筛。

试样在各号筛上的筛余量均不得超过下式的量：

否则应将该筛余试样分成两份，再次进行筛分，并以其筛余量之和作为筛余量。

（2）称取各筛筛余试样的重量（精确至1g），所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量的总和与筛分前的试样总量相比，其相差不得超过1％。

3、筛分析试验结果计算

（1）计算分计筛余百分率（各筛上的筛余量除以试样总量的百分率），精确至0.1％。

（2）计算累计筛余百分率（该筛上的分计筛余百分率与大于该筛的分计筛余百分率之总和），精确至0.1％。

（3）根据各筛的累计筛余百分率计算细度模数和评定该试样颗粒级配分布情况。

细度模数计算精确至0.01。

式中：

分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm、150μm各筛上的累计筛余百分率。

（4）筛分试验应采用两个试样平行试验。

细度模数以两次试验结果的算术平均值为测定值（精确至0.1），如两次试验所得的细度模数之差大于0.20时，应重新取样进行试验。

（5）累计筛余百分数取两次试验结果的算术平均值，精确至1%。

用于评定砂子的级配。

筛分次数

筛孔

尺寸

4.75

mm

2.36

mm

1.18

mm

600

μm

300

μm

150

μm

筛

底

细度模数

1

筛余（g）

分计筛余（%）

累计筛余（%）

2

筛余（g）

分计筛余（%）

累计筛余（%）

累计筛余平均值（%）

颗粒级配试验结论

按累计筛余平均值，来样颗粒级配要求。

颗粒级配。

细度模数试验结论

细度模数平均值为，评为砂。

实验三粗集料（石子）试验

一、表观密度试验

1、仪器设备：

（1）烘箱——能使温度控制在105±5℃；

（2）天平——称量2000g，感量1g；

（3）广口瓶——1000mL，磨口，并带玻璃片；

（4）试验筛——孔径为5mm；

（5）毛巾、刷子等。

2、测定表观密度试验步骤：

将试样浸水饱和，然后装入广口瓶中。

装试样时，广口瓶应倾斜放置，注入饮用水，用玻璃片覆盖瓶口，以上下左右摇晃的方法排除气泡。

气泡排尽后，向瓶中添加饮用水直至水面凸出瓶口边缘。

然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行，使其紧贴瓶口水面，擦干瓶外水分后，称取试样、水、瓶和玻璃片总重量（G1）；

将瓶中的试样倒入浅盘中，放在105±5℃的烘箱中烘干至恒重。

取出，放在带盖的容器中冷却至室温后称重（G0）。

将瓶洗净，重新注入饮用水，用玻璃片紧贴瓶口水面，擦干瓶外水分后称重（G2）。

注：

试验时各项称量可以在15℃～25℃的温度范围内进行，但从试样加水静置的最后2h起直至试验结束，其温度相差不应超过2℃。

表观密度应按下式计算（精确至10kg／m3）

式中：

G0—烘干后试样重量（g）；

G2—试样、水、瓶和玻璃片的总重（g）；

G1—水、瓶和玻璃片总重量（g）；

以两次试验结果的算术平均值作为测定值，两次结果之差应小于20kg／m3，否则重新取样进行试验。

对颗粒材质不均匀的试样，如两次试验结果之差值超过20kg／m3，可取四次测定结果的算术平均值作为测定值。

石子表观密度记录表

试验次数

1

2

备注

石子干质量（g）

1000

1000

水温：

℃

瓶、石子、水的质量G1（g）

瓶、水的质量G2（g）

表观密度ρ0（kg/m3）

表观密度平均值

（kg/m3）

二、碎石或卵石的堆积密度和空隙率。

1、堆积密度和紧密密度试验仪器设备：

（1）案秤——称量50kg，感量50g，及称量100kg，感量100g各一台；

（2）容量筒——金属制，其规格见下表；

最大粒径，㎜

容量筒容积，L

尺寸，㎜

9.5、16.0、19.0、26.5

10

Ø208×294

31.5、37.5

20

Ø294×294

53.0、63.0、75.0

30

Ø360×294

（3）平头铁锹；

（4）烘箱——能使温度控制在105±5℃；

2、试验步骤

用平头铁锹铲起试样，使石子自由落入容量筒内。

此时，从铁锹的齐口至容量筒上口的距离应保持为50mm左右。

装满容量筒并除去凸出筒口表面的颗粒，并以合适的颗粒填入凹陷部分，使表面稍凸起部分和凹陷部分的体积大致相等，称到试样和容量筒共重（G2）。

式中：

G1——容量筒的重量（kg）；

G2——容量筒和砂重量（kg）；

V——容量筒容积（L）。

以两次试验结果的算术平均值作为测定值，精确至10kg/m3。

空隙率按下式计算（精确至1％）：

式中:

P0——空隙率%；

Ρ1——石子的堆积密度（kg/m3）；

ρ0——石子的表观密度（kg/m3）；

三、石子筛分试验

1、筛分析试验采用下列仪器设备

（1）试验筛——孔径为90、75.0、63.0、53.0、37.5、31.5、26.5、19.0、16.0、9.50、4.75、2.36的圆孔筛。

（2）天平或案秤10㎏，感量1g；

（3）烘箱——能使温度控制在105±5℃；

（4）浅盘。

2、筛分析试验步骤

（1）将试样按筛孔大小顺序过筛，当每号筛上筛余层的厚度大于试样的最大粒径值时，应将该号筛上的筛余分成两份，再次进行筛分，直至各筛每分钟的通过量不超过试样总量的0．1％；当筛余颗粒的粒径大于19mm时，在筛分过程中，充分用手指拨动颗粒。

（2）称取各筛筛余的重量，精确至试样总重量的0.1％。

在筛上的所有分计筛余量和筛底剩余的总和与筛分前测定的试样总量相比，其相差不得超过l％。

3、筛分析试验结果：

由各筛上的筛余量除以试样总重量计算得出该号筛的分计筛余百分率（精确至0.1％）；每号筛计算得出的分计筛余百分率与大于该筛号各筛的分计筛余百分率相加，计算得出其累计筛余百分率（精确至1％）；根据各筛的累计筛余百分率，评定该试样的颗粒级配。

筛分析试验记录表

筛孔尺寸（mm）

筛底

2.36

4.75

9.50

16.0

19.0

26.5

31.5

37.5

53.0

筛余（g）

分计筛余（%）

累计筛余（%）

颗粒级配试验结论