建筑材料实验报告.docx

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建筑材料实验报告

说明

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，要认真阅读实验报告书，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。

第一章试验数据统计分析的一般方法

在建筑施工中，要对大量的原材料和半成品进行试验，取得大量数据，对这些数据进行科学的分析，能更好的评价原材料或工程质量，提出改进工程质量，节约原材料的的意见，现简要介绍常用的数理统计方法。

一、平均值

1．算术平均值

这是最常用的一种方法，用来了解一批数据的平均水平，度量这些数据的中间位置。

式中：

——算术平均值；

Xl，X2，……Xn——各个试验数据值；

∑X——各试验数据的总和；

n——试验数据个数。

2．均方根平均值

均方根平均值对数据大小跳动反映较为灵敏，计算公式如下：

S=

式中：

S——各试验数据的均方根平均值；

Xl，X2，……Xn——各个试验数据值；

∑X2——各试验数据平方的总和；

n——试验数据个数。

3．加权平均值

加权平均值是各个试验数据和它的对应数的算术平均值。

计算水泥平均标号采用加权平均值。

计算公式如下：

式中：

X——加权平均值；

Xl，X2，……Xn——各试验数据值；

∑

——各试验数据值和它的对应数乘积的总和。

∑g——各对应数的总和。

二、误差计算

1.范围误差

范围误差也叫极差，是试验值中最大值和最小值之差。

例如：

三块砂浆试件抗压强度分别为5.21，5.63，5.72MPa，则这组试件的极差或范围误差为：

5.72-5.21=0.51MPa。

2．算术平均误差

算术平均误差的计算公式为：

式中：

a——算木平均误差；

Xl，X2，……Xn——各试验数据值；

——试验数据值的算术平均值；

n——试验数据个数，

——绝对值。

例：

三块砂浆试块的抗压强度为5.21，5.63，5.72MPa，求算术平均误差。

解：

这组试件的平均抗压强度为5.52MPa，其算术平均误差为：

3．均方根误差（标准离差、均方差）

只知试件的平均水平是不够的，要了解数据的波动情况，及其带来的危险性，标准离差（均方差）是衡量波动性（离散性大小）的指标。

标准离差的计算公式为：

式中：

S——标准离差（均方差）；

Xl，X2，……Xn——各试羞数据值，

——试验数据值的算术平均值；

n——实验数据个数。

例：

某厂某月生产10个编号的32.5矿渣水泥，28d抗压强度为37.3、35.0、38.4、35.8、36.7、37.4、38.1，37.8，36.2，34.8MPa，求标准离差。

解：

10个编号水泥的算术平均强度为：

MPa

XlX2X3X4X5X6X7X8X9X10

37.535.038.435.836.737.438.137.836.234.8

0.51.81.6-1.0-0.10.61.31.0-0.6–2.0

0.253.242.561.00.010.361.691.00.364.0

=14.47

标准离差

MPa

三、数值修约规则

试验数据和计算结果都有一定的精度要求，对精度范围以外的数字，应按属《数值修约规则》（GB817—87）进行修约．简单概括为：

“四舍六入五考虑，五后非零应进一，五后皆零视奇偶，五前为偶应舍去，五前为奇则进一”。

1．在拟舍弃的数字中，保留数后边（右边）第一个数小于5（不包括5）时，则舍去，保留数的末位数字不变。

例如：

将14.2432修约后为14.2。

2．在拟舍弃的数字中保留数后边（右边）第一个数字大子5（不包括5）时，则进一，保留数的末位数字加一。

例如：

将26.4843修约到保留一位小数。

修约前26.4843修约后26.5。

3．在拟舍弃数字中保留数后边（右边）第一个数字等于5，5后边的数字并非全部为零时，则进一，即保留数末位数字加一。

例如：

将1.0501修约到保留小数一位。

修约前：

1.0501修约后：

1.1

4．在拟舍弃的数字中，保留数后边（右边）第一个数宇等于5，5后边的数字全部为零时，保留数的末位数字为奇数时则进一，若保留数的末位数字为偶数（包括“0”）则不进。

例如：

将下列数字修约到保留—位小数。

修约前0.3500修约后0.4

修约前0.4500修约后0.4

修约前1.0500修约后1.0

5．所拟舍弃的数字，若为两位以上数字，不得连续进行多次（包括二次）修约。

应根据保留数后边（右边）第—个数字的大小，按上述规定—次修约出结果．

例如：

将15.4546修约成整数：

正确的修约是：

修约前15.4546修约后15

不正确的修约是：

修约前一次修约二次修约三次修约四次修约（结果）

15.454615.45515.4615.516

四、可疑数据的取舍

在一组条件完全相同的重复试验中，当发现有某个过大或过小的可疑数据时，按数理统计方法给认鉴别并决定取舍。

最常用的方法是“三倍标准离差法”。

其准则是

>3

。

另外还有规定

>2

时则保留，但需存疑，如发现试件制作，养护，试验过程中有可疑的变异时，该试件强度值应予舍弃．

第二章试验操作指导及结果记录

一、砂的筛分析试验

（一）主要仪器设备

1、砂筛。

孔径为150μm、300μm、600μm、1.18mm、2.36mm、4.75mm和9.50mm的方孔筛，并附有筛底和筛盖。

2、电子天平（称量1kg，感量1g）、烘箱、浅盘、毛刷等。

2、振筛机。

电动振动筛，振幅（0.5±0.1）mm，频率（50±3）Hz。

（二）试验步骤

1、试样先用孔径为9.50mm筛筛除大于9.50mm的颗粒（算出其筛余百分率），然后用四分法缩分至每份不少于550g的试样两份，放在烘箱中于（105±5）℃烘至恒重，冷却至室温待用。

2、准确称取试样500g。

将筛子按筛孔由大到小叠合起来，附上筛底。

将砂样倒入最上层（孔径为5mm）筛中。

3、将整套砂筛置于摇筛机上并固紧，摇筛10min；也可用手筛，但时间不少于10min。

4、将整套筛自摇筛机上取下，逐个在清洁的浅盘中进行手筛、筛至每分钟通过量小于试样总量的0.1%为止。

通过的砂粒并入下一号筛中，并和下一号筛中的试样一起过筛，按此顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。

5、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，超过时应将该筛余试样分成两份，再进行筛分，并以两次筛余量之和作为该号筛的筛余量。

（三）结果计算与评定

1、计算分计筛余百分率。

各号筛上筛余量除以试样总质量（精确至0.1%）；

2、计算累计筛余百分率。

每号筛上孔径大于和等于该筛孔径的各筛上的分计筛余百分率之和（精确至0.1%），并绘制砂的筛分曲线。

3、根据各筛的累计筛余百分率，按照标准规定的级配区范围，评定该砂试样的颗粒级配是否合格。

4、按下式计算砂的细度模数Mx（精确至0.1%）

式中：

A1、A2…A6分别为5.00、2.50、0.160mm筛孔上的累计筛余百分率。

5、取两次试验测定值的算术平均值作为试验结果。

筛分后如每号筛上的筛余量与底盘上的筛余量之和，同原试样量相差超过1%时，须重做试验。

6、砂按细度模数（Mx）分为粗、中、细和特细四种规格，由所测细度模数按规定评定该砂样的粗细程度。

（四）试验结果记录

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）

分计筛余量（%）

累计筛余量（%）

砂样细度模数Mx=

Mx=

二、拌合物实验室拌合取样及坍落度测定

（一）试验目的

通过测定拌合物流动性，观察其粘聚性和保水性，综合评定混凝土的和易性，作为调整配合比和控制混凝土质量的依据。

（二）主要仪器设备

台秤（称量50kg，感量50g）；

天平（称量5kg，感量1g）；

拌板（1.5m×2.0m左右）、量筒（200m、1000mL）、拌铲等；

标准坍落度筒（金属制圆锥体形，底部内径200mm，顶部内径100mm，高300mm，壁厚大于或等于1.5mm）；

弹头形捣棒（φ16×600mm）；

装料漏斗（与坍落度筒配套）。

直尺、抹刀、小铲

（三）试件制备

称量精度要求：

砂石为±1%，水泥、水为±0.5%。

配制用料与工程实际用料相符，同时满足技术标准。

拌和时，环境温度宜处于（20±5）℃。

根据所设计的计算配合比，称以15L混凝土拌合物所需各材料用量。

（四）测定步骤

1、用湿布将拌板、拌铲等搅拌工具、坍落度筒擦净并涧湿，置于适当的位置，按砂、水泥、石子、水的投放顺序，先把砂和水泥在拌板上干拌均匀（用铲在拌板一端均匀翻拌至另一端，再从另一端又均匀翻拌回来，如此重复）。

再加石子干拌成均匀的干混合物。

2、将干混合物堆成堆，其中间做一凹槽，将已称量好的水倒入一半左右于凹槽内（不能让水流淌掉），仔细翻拌、铲切，并徐徐加入另一半剩余的水，继续翻拌、铲切，直至拌和均匀。

从加水至搅拌均匀的时间控制参考值：

拌合物体积在30L以下时为4~5min；拌合物体积在30~50L时为5~9min；拌合物体积在50~70L时为9~12min。

3、将润湿后的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脚踏板，使坍落度筒在装料时保持位置固定。

4、将已拌匀的混凝土试样用小铲装入筒内，数量控制在经插捣后层厚为筒高的1/3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，各次插捣点在截面上均匀分布。

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以下。

插捣顶层前，应将混凝土灌满高出坍落度筒，如果插捣使拌合物沉落到低于筒口，应随时添加使之高于坍落度筒顶，插捣完毕，用捣棒将筒顶搓平，刮去多余的混凝土。

5、清理筒周边的散落物，小心地垂直提起坍落度筒，特别注意平稳，不让混凝土试体受到碰撞或震动，筒体的提离过程应在5~10s内完成。

从开始装料于筒内到提起坍落度筒的操作不得间断，并应在150s内完成。

将筒安放在拌合物试体一侧（注意整个操作基面要保持同一水平面），立即测量筒顶与坍落后拌合物试体最高点之间的高度差，以mm表示，即为该混凝土拌合物的坍落度值。

6、保水性目测。

坍落度筒提起后，如有较多稀浆从底部析出，试体则因失浆使集料外露，表示该混凝土拌合物保水性能不好。

若无此现象，或仅只少量稀浆自底部析出，而锥体部分混凝土试体含浆饱满，则表示保水性良好，并作记录。

7、粘聚性目测。

用捣棒在已坍落的混凝土锥体一侧轻轻敲打，锥体渐渐下沉表示粘聚性良好；反之，锥体突然倒坍，部分崩裂或发生石子离析，表示粘聚性不好，并作记录。

8、和易性调整。

按计算备料的同时，另外还需要备好两份为调整坍落度所需的材料量，该数量应是计算试拌材料用量的5%或10%。

若测得的坍落度小于施工要求的坍落度值，可在保持水灰比W/C不变的同时，增加5%或10%的水泥、水的用量。

若测得的坍落度大于施工要求坍落度值，可在保持砂率Sp不变的同时，增加5%或10%（或更多）的砂、石用量。

若粘聚性保水性不好，则需要适当调整砂率，并尽快拌和均匀，重新测定，直到和易性符合要求为止。

注：

（a）若采用机械搅拌，应备用搅拌机（容量75~100L，转速18~22r/min），一次拌和量应不小于搅拌机额定搅拌量的1/4。

使用前，先用同一配合比的少量水泥砂浆搅拌一次，倒出水泥砂浆，再按石子、砂、水泥、水的投料顺序，倒入石子、砂和水泥在机内干拌匀1min，再徐徐倒入水搅拌约2min。

（b）当坍落度筒提起后，若发现拌合物崩坍或一边剪切破坏，应立即重新拌合并重新试验测定，第二次试验又出现上述现象，则表示该混凝土拌合物和易性不好，应予记录备查。

（五）测定结果

1、混凝土拌合物坍落度以毫米为单位，测量精确至1mm。

2、混凝土拌合物和易性评定，应按试验测定值和试验目测情况综合评议。

其中坍落度至少要测定两次，并以两次测定值之差不大于20mm的测定值为依据，求算术平均值作为本次试验的测定结果。

3、记录下调整前后拌合物的坍落度、保水性、粘聚性以及各材料实际用量，并以和易性符合要求后的各材料用量为依据，对混凝土配合比进行调整，求基准配合比。

（六）试验结果记录

配合比

拌和混凝土的材料用量（kg）

坍落度（mm）

观察拌合物的下述性质

水泥

砂

石

水

粘聚性

保水性

初步配合比

第一次调整增加量

第二次调整增加量

合    计

三、混凝土立方体抗压强度试验

（一）试验目的

测定混凝土立方体抗压强度，作为确定混凝土强度等级和调整配合比的依据。

（二）主要仪器设备

1、压力试验机或万能试验机其测量精度为±1％，试验时由试件最大荷载选择压力机量程，使试件破坏时的荷载位于全量程的20％~80％范围以内。

2、钢垫板、③试模、④标准养护室、⑤振动台、⑥捣棒、小铁铲、金属直尺、镘刀等。

（三）试件制备

1、选择同规格的试模3只组成一组。

将试模拧紧螺栓并清刷干净，内壁涂薄层矿物油，编号待用。

2、试模内装的混凝土应是同一次拌和的拌合物。

坍落度不大于70mm的混凝土，试件成型宜采用振动台振实；坍落度大于70mm的混凝土，试件成型宜采用捣棒人工捣实。

（1）振动台成型试件将拌合物一次装入试模并稍高出模口，用镘刀沿试模内壁略加插捣后，移至振动台上，开动振动台，振动至表面呈现水泥浆为止，刮去多余拌合物并用镘刀沿模口抹平

（2）人工捣棒捣实成型试件将拌合物分两层装入试模，每层厚度大致相等。

沿螺旋方向从边缘向中心均匀进行插捣。

插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度；插捣上层时，捣棒应插入下层深度20-30mm。

插捣时捣棒应保持垂直不得倾斜，并用抹刀沿试模内壁插人数次，以防止试件产生麻面。

每层插捣次数在10000mm2截面积内不得少于12次，然后刮去多余拌合物，并用镘刀抹平。

混凝土拌合物拌制后宜在15min内成型。

3、成型后的试件应覆盖，防止水分蒸发，并在室温（20土5）℃环境中静置1~2昼夜（不得超过两昼夜），拆模编号。

4、拆模后的试件立即放在标准养护室内养护。

试件在养护室内置于架上，试件间距离应保持10~20mm，并避免用水直接冲刷。

注：

当缺乏标准养护室时，混凝土试件允许在温度为（20土2）℃不流动的Ca（OH）2饱和溶液中养护；同条件养护的混凝土试样，拆模时间应与实际构件相同，拆模后也应放置在该构件附近与构件同条件养护。

（四）测定步骤

试件从养护地点取出后，应尽快进行试验；以免试件内部的温湿度发生显著变化。

1、将试件擦拭干净，测量尺寸，并检查外观。

试件尺寸测量精确至lmm，据此计算试件的承压面积。

如实测尺寸与公称尺寸之差不超过lmm，可按公称尺寸进行计算。

试件承压面的不平度应为每100mm长不超过0.05mm，承压面与相邻面的不垂直度不应超过土0.5°。

2、将试件安放在试验机的下压板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直。

试件的中心应与试验机下压板中心对准。

3、在强度等级不小于C60的抗压强度试验时，试件周围应设防裂网罩。

如压力试验机上下压板不符合钢垫板要求，必须使用钢垫板。

4、开动试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触均衡。

5、应连续而均匀地加荷，预计混凝土强度等级

当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载。

（五）测定结果

试件的抗压强度

（MPa）按下式计算，即

式中：

P——破坏载荷，N；

A——试件承压面积，mm2。

取3个试件测值的算术平均值作为该组试件的立方体强度代表值（精确至0.1MPa）。

如果3个测值中的最大值或最小值中有一个与中间值的差异超过中间值的15％，则把最大值和最小值一并舍去，取中间值作为该组试件的抗压强度代表值；如果最大值和最小值与中间值的差异均超过15%，则该组试验结果无效。

抗压强度试验的标准立方体尺寸为100mm×100mm×100mm，用其他尺寸试件测得的抗压强度值均应乘以相应换算系数。

（六）、试验结果记录

试件养护条件   温度：

   ℃：

相对湿度：

  %；龄期：

    d

编号

试件尺寸

（mm）

受压面积

（mm2）

破坏荷重

（N）

抗压强度（Mpa）

28d

强度

（Mpa）

试件强度

（Mpa）

a

b

测定值

平均值