材料实验与质量检测汇总.docx
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材料实验与质量检测汇总
材料实验与质量检测
综
合
实
训
报
告
班级：
姓名：
学号：
指导老师：
第一章实验方案
一．编制说明
建筑材料质量，性能的好坏直接影响工程质量。
要判断建筑材料的质量好坏，必须对其进行检测。
针对本工程的实际情况，特编制此方案，本方案主要叙述试验总体安排，主要试验方法，以及保证措施。
二．工程概况
某引水灌溉工程由于年久失修，不能满足灌溉要求，需要对其进行加固处理。
该工程由于干渠混凝土防渗衬砌工程，渠道恢复扩建工程（在原渠道的基础上扩大输水规模，对渠道表面砂浆处理等），险工险段除险加固工程，主要渠系建筑物除险加固工程，其他附属小型建筑物工程，交通工程，房屋建筑工程，水土保持工程等项目组成。
水泥：
（盾石水泥）P·CC32.5
砂石：
渭河砂石
混凝土：
设计强度等级C20保证率P=95%抗渗等级P6坍落度30-50mm
砂浆：
设计强度等级M10稠度70-90mm
3．试验工作的主要内容
加强试验检测是一项尤为重要的工作，它直接影响着工程质量的优劣，只有通过科学的检测与试验手段才能为工程质量评价提供准确的、科学的依据。
在施工过程中进行试验检测，所得到的数据显示，将可以对工程施工过程中的每道工序及原材料的性能、各种混合物的配合比、生产成品的强度等进行全面控制，以确保工程质量。
如果一项工程没有科学的试验资料就无法对其工程质量作出真实评价和验收。
四．编制依据
1.相关规范
1
《通用硅酸盐水泥》
GB175-2007
2
《水泥细度检验方法筛析法》
GB/T1345-2005
3
《水泥标准稠度用水量，凝结时间，安定性检验方法》
GB/T1346-2001
4
《水泥胶砂流动度试验方法》
GB/T2419-2005
5
《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》
GB/T17671-1999
6
《建筑用卵石，碎石》
GB14685-2001
7
《普通混凝土用砂，石质量及检验方法标准》
JGJ52-2006
8
《普通混凝土配合比设计规程》
JGJ55-2000
9
《砌筑砂浆配合比设计规程》
JGJ98-2010
2.参考资料
1.现行建筑材料规范大全中国建筑工业出版社，1995；
2.现行建筑材料规范大全（增补版）中国建筑工业出版社，2006；
3.建筑材料实训指导书（孟翔礼等主编黄河水利出版社）；
4.建筑材料（武桂枝等主编黄河水利出版社）；
5.所用仪器操作说明书；
6.图书资料及网络资料。
五.养护室条件
1．混凝土标准养护室：
养护环境20±2℃，相对湿度90%以上。
2．操作间：
10≤室温≤30℃，自然湿度。
六．现场试验设备配置
水泥类
水泥负压筛水泥标准稠度仪水泥净浆搅拌机胶砂搅拌机振实台胶砂流动度测定仪抗折试验机压力试验机标准养护箱恒温水浴等
骨料类
液体天平振筛机烘箱等
混凝土类
坍落度仪含气量测定仪贯入阻力仪万能试验机压力机混凝土抗渗仪混凝土标准养护室维勃稠度仪
七．原材料检测的指标
水泥类
水泥密度水泥细度水泥标准稠度需水量水泥初终凝时间水泥体积安定性水泥胶砂流动度水泥胶砂强度
砂石类
砂级配细度模数表观密度堆积密度
含水率石子级配表观密度堆积密度
含水率超逊径含量集料压碎指标
第二章原材料检测
一．原材料指标
1、水泥密度测定
执行标准：
GB/T208—94
（1）方法原理
将水泥倒入装有一定量液体介质的李氏瓶内，并使液体介质充分地浸透水泥颗粒。
（2）测定步骤
①将无水煤油注入李氏瓶中至0.6处，盖上瓶塞排除瓶内气体。
②用滤纸将李氏瓶细长颈内没有煤油的部分擦干净。
③称取水泥60g，用小勺将水泥装入李氏瓶中，反复摇动，再次将李氏瓶静置3hours后，记下第二次读数。
（3）试验结果处理
1水泥密度ρ
水泥密度ρ=水泥质量（g）/排开的体积（mL）=60/20=3.0g/ml
2、水泥细度测定
执行标准：
GB1345-1991
（1）主要实验仪器
负压筛
（2）试验步骤
①筛析试验前，调节负压至4000--6000Pa范围内。
②开动筛析仪连续筛析2min，筛毕，用天平称量筛余物。
③当工作负压小于4000Pa时，使负压恢复正常。
（3）试验结果处理
1水泥试样筛余进分数按下式计算：
3、水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检测
执行标准：
GB/T1346-2001
（1）原理
①水泥标准稠度净浆对标准试杆或试锥的沉入具有一定的阻力。
确定水泥标准稠度净浆中所需的用水量
②凝结时间以试锥沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间表示
③安定性（试饼法是观测水泥净浆试饼的外形变化程度）
（2）仪器设备
水泥净浆搅拌机标准法维卡仪试模沸煮箱湿气养护箱
（3）标准稠度用水量测定（代用法）
拌和水量用142.5ml，500g水泥
①试验前必须做到维卡仪的金属棒能够自由滑动。
②调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点水泥净浆搅拌机运行正常。
（4）水泥净浆拌制
用水泥净浆搅拌机搅拌，将叶片用湿布擦过，将水倒入搅拌锅中，启动搅拌系统。
①拌合结束后，立即将净浆装入锥模内，用小刀插捣，刮去多余净浆，抹平后迅速放到试锥下面固定位置上。
将试锥降至净浆表面处，试锥垂直自由沉入净浆中，停止下沉放，记录试锥下沉深度。
②用调整水量法测定时，以试锥下沉深度（28±2㎜）时的净浆为标准稠度净浆，本次测得下沉值为27mm，满足要求。
4、水泥凝结时间测定
（1）试件在湿气养护箱中养护。
测定时，从湿气养护箱中取出试模放到试针下，拧试针突然放松，使试杆垂直沉入水泥净浆中。
观察沉入时的读数。
（2）初凝时,测定时试针沉至距底板4mm，说明已达到初凝状态。
（3）5小时后测终凝,试针沉入时，没在试体上留下痕迹时，说明水泥达到终凝状态。
5、水泥安定性检测
（1）从拌制好的标准稠度净浆中取一定量的净浆，放在涂少许机油多的玻璃板上，用湿布擦过的小刀，使水泥浆做成直径70-80mm中心厚约10mm边缘渐薄，表面光滑的试饼。
（2）立即将制好的试饼，连同玻璃板放入湿气养护箱内养护（24±2）h
（3）将养护好的试饼从玻璃板上取下，放在沸煮箱内加热至沸腾（35±5）min，并恒沸（180±5）min.
（4）试验结果处理
取出煮后试饼，用肉眼观察无裂纹，用直尺检查无弯曲，说明安定性合格。
6、水泥胶砂流动度测定方法
执行标准GB.T2419-2005
（1）仪器和工具
胶砂搅拌机、水泥胶砂流动度测定仪（简称跳桌）、试模（用金属材料制成，由截锥圆模和模套组成）、捣棒。
（2）试验材料及条件
一次试验用的材料数量为：
水泥450g，标准砂1350g，拌和水225ml
（3）试验方法及步骤
①跳桌在试验前先检验是否正常。
②在制备胶砂的同时，用潮湿棉布擦拭邮桌台面。
试模内壁、捣棒以及与胺砂接触的用具，将试模放在跳桌台面中央井用潮湿棉布覆盖。
③将拌好的胶砂分两层迅速装入流动试模用手扶稳试模，不要使其移动。
④捣压完毕，取下模套，用小刀由中间向边缘分两次将高出截锥圆模的胶砂刮去并抹平，将截锥圆模垂直向上轻轻提起。
立刻开动跳桌，约每秒钟一次，在30±1s内完成30次跳动。
⑤跳动完毕，用卡尺测量胶砂底面最大扩散直径及与其垂直的直径。
（4）试验结果
序号
扩散值
平均值
代表值
1
205mm
210mm
210mm
2
215mm
7、水泥胶砂强度检验方法（ISO法）
执行标准：
GB／T17671—1999
（1）实验步骤
①本方法为40mm×40mm×160mm棱柱试体的水泥抗压强度和抗折强度测定。
②试体是由按质量计的一份水泥、三份中国ISO标准砂，用0.5的水灰比拌制的胶砂。
③胶砂搅拌机搅拌，在振实台上成型。
④试体连模一起在湿气中养护24h，然后脱模在水中养护至强度试验。
⑤到试验龄期时将试体从水中取出，先进行抗折强度试验，折断后每截再进行抗压强度试验。
（2）养护条件和主要仪器设备
①试体带模养护的养护箱保持在20℃±1℃，相对湿度不低于90%。
②试体养护池水温度应在20℃±1℃范围内。
③主要仪器设备
水泥净浆搅拌机、试模、振实台、抗折强度试验机、抗压强度试验机
（3）胶砂的制备
水泥：
450标准砂：
1350拌和水：
225
①搅拌
把水加入锅里，再加入水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。
然后立即开动机器。
②试件的制备
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，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。
在试模上作标记和试件相对于振实台的位置。
③试件的养护
?
）脱模前的处理和养护
去掉留在模子四周的胶砂。
将作好标记的试模放入湿箱的水平架子上养护，一直养护到规定的脱模时间时取出脱模。
脱模前，对试体进行编号。
?
?
）脱模
脱模应非常小心，对于24h龄期的，应在破型试验前20min内脱模2）。
应在成型后20～24h之间脱模。
?
?
?
）水中养护
将做好标记的试件立即水平或竖直放在20℃±1℃水中养护，水平放置时刮平面应上。
④试验程序
?
）测定抗折强度。
在折断后的棱柱体上进行抗压试验，受压面是试体成型时的两个侧面，面积为40mm×40mm。
将试体一个侧面放在试验机支撑圆柱上，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。
保持两个半截棱柱体处于潮湿状态直至抗压试验。
?
?
）抗压强度测定
半截棱柱体放在压力机压板上，在整个加荷过程中以2400N／s±200N／s的速率均匀地加荷直至破坏。
?
?
?
）结果处理及计算
组数
强度MPa
1
2
3
平均值
抗折强度为
抗压强度
组数
力值
强度
±10%
范围（52-63）
1
94.1
58.8
2.7%
v
2
91.9
57.4
0.2%
v
3
90.4
56.5
-1.3%
v
4
93.8
58.6
2.3%
v
5
93.9
58.7
2.5%
v
6
85.8
53.6
-6.4%
v
平均值
91.65
57.27
v
代表值
57.27
二细骨料细度模数、级配试验
（1）仪具与材料
标准筛。
天平：
称量1000g，感量1g。
摇筛机烘箱
（2）试验步骤
准确称取烘干试样进行试验。
将试样倒入标准筛：
按筛孔大小顺序，在清洁的浅盘上逐个进行手筛，直到每筛出量不超过筛上剩余量的0.1%时为止，将筛出通过的颗粒并入下一号筛，和下一号筛中的试样一起过筛，以此顺序进行至各号筛全部筛完为止。
称量各筛筛余试样的质量，精确至0.5g。
（3）试验结果处理
计算分计筛余百分率
计算累计筛余百分率
根据各筛的累计筛余百分率或通过百分率，绘制级配曲线。
累计筛余与分计筛余的关系
筛孔尺寸（mm）
分计筛余（%）
累计筛余（%）
4.75
2.36
1.18
0.60
0.30
0.15
α1
α2
α3
α4
α5
α6
A1＝α1
A2＝α1＋α2
A3＝α1＋α2＋α3
A4＝α1＋α2＋α3＋α4
A5＝α1＋α2＋α3＋α4＋α5
A6＝α1＋α2＋α3＋α4＋α5＋α6
4天然砂的细度模数按式
（1）计算，精确至O.01。
MX=
（1）
细度模数（MX）愈大，表示砂愈粗，建筑用砂的规格按细度模数划分，MX在3.7～3.1为:
粗砂，MX在3.0～2.3为中砂，MX在2.2～1.6为细砂。
5数据记录
砂的筛分析试验记录表
筛孔尺寸mm
筛余砂样重量
g
分计筛余百分率
%
累计筛余百分率
%
备注
4.75
0
0
A1
2.36
92.9
92.9
A2
1.18
104.1
197
A3
0.6
194.7
391.7
A4
0.3
231.9
623.6
A5
0.15
75.6
699.2
A6
底盘
21.1
720.3
总计/g
720.3
实验前后砂样重量相对误差/%
计算细度模数Mx（精确至0.01）
⑵砂的级配实验
2细骨料表观密度试验（标准法）
（1）目的与适用范围
用容量瓶法测定细骨料表观密度。
（2）仪具与材料
天平：
称量1㎏，感量1g。
容量瓶：
500mL。
烘箱：
能控温在105℃±5℃，烧杯
（3）试验准备
将试样在温度为105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重，并在干燥器内冷却至室温，分成两份备用。
（4）试验步骤
称取烘干的试样约300g，精确至1g（m0），装入盛有半瓶洁净水的容量瓶中，摇动容量瓶，塞紧瓶塞。
在恒温条件下静置24h左右，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。
倒出瓶中的水和试样，将瓶的内外表面洗净，再向瓶内注入同样温度的洁净水，至瓶颈刻度线，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其总质量。
（5）计算
细骨料的表观密度
按下式计算（精确至10kg/m3）。
×1000
（6）数据记录：
试样次数
烘干试样质量m0（g）
瓶+水+试样重m1（g）
瓶+水重m2（g）
表观密度（g/cm3）
平均值（g/cm3）
1
508.4
1640.3
1268.1
3.73
3.73
3细骨料的堆积密度试验
（1）仪具与材料
台秤，容量筒（容积约为1L），烘箱，小勺，浅盘等。
（2）试验步骤
将试样装入漏斗中，打开底部的活动门，将砂流人容量筒中，试样装满并超出容量筒筒口后，用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反方向刮平，称取质量。
（3）计算
（1）堆积密度
按式计算（精确至10㎏/m3）。
（4）数据记录
堆积密度以两次试验结果的算术平均值作为测定值。
试验次数
容量筒质量（kg）
容量筒+试样质量（kg）
容量筒容积（L）
堆积密度（kg/m3）
平均值（kg/m3）
1
0.4
1631.4
1
1631
1631
4细骨料含水率试验
（1）仪具与材料
烘箱：
能使用温度控制在（105±5）℃
天平：
称量1000g，感量0.1g。
（2）试验步骤
称取湿砂样500g两份，
将砂样放入搪瓷盘中，放入温度为105±5℃的烘箱中烘干至恒重；
称量烘干后的试样重；
（3）含水率计算
（4）数据记录
容器+湿砂重量（g）
容器+干砂重量（g）
水的重量（g）
干砂的重量（g）
含水率（%）
m2
m3
m2-m3
m3-m1
ω
5石的表观密度试验
（1）仪器设备：
烘箱：
能使温度控制在（105±5）℃；
液体静力天平：
称量25kg，感量1g；
盛水容器：
有溢流孔，方孔筛：
（2）实验步骤
将试样浸水盛水的容器中，水面高出试样50mm。
将网篮全部侵入盛水的容器，称出网篮在水中的质量。
将浸泡后的试样装入网篮内，放入盛水筒中，排除气泡。
称出试样水和网篮在水中的总质量。
将试样倒入浅盘，用毛巾擦干表面水分，称出其质量。
将饱和面干试样放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒量，待冷却至室温后，称出其质量。
（3）结果计算处理
表观密度按下式计算
×1000
×1000
6石子堆积密度测定
（1）仪具与材料
磅秤，容量筒，金属制，圆筒形，铲锹，钢尺等
（2）试验步骤
用铲锹将试样从容量筒口中心上方5cm处自由落入筒中，打开底部的活动门，石子流人容量筒中，试样装满并超出容量筒筒口后，用钢尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反刮，凹凸部分要大致相等称取总质量。
（3）计算
堆积密度
按式计算（精确至10㎏/m3）。
（4）数据记录
堆积密度记录表
试验次数
容量筒质量（kg）
容量筒+试样质量（kg）
容量筒容积（L）
堆积密度（kg/m3）
1
1.162
9.862
5
1740
7石子的筛分
筛孔孔径（mm）
筛余量
（kg）
分计筛余百分率（%）
累计筛余百分率
（%）
0.00
0.00
37.5
0.838
8.38
8.38
25
1.858
18.58
26.96
19
3.345
33.45
60.41
16
1.227
12.27
72.68
10
2.084
20.84
93.52
9.5
0.007
0.07
93.59
4.75
0.627
6.27
99.86
底盘
0.014
0.14
100
合计
100
100
8粗骨料表面含水率试验
（1）试验仪器
天平，容器,，浅盘等。
（2）试验步骤
称取湿砂样500g。
将潮湿试样放入浅盘中，用拧干的毛巾将试样表面浮水吸干至饱和面干，放入温度为105±5℃的烘箱中烘干至恒重。
称量饱和面干的试样重；
（3）含水率计算
9集料压碎指标的测定，
（1）试验目的：
可以间接推测其相应强度,评定石子的质量。
（2）试验仪器:
压力试验机，受压试模，方孔筛
（3）试验步骤
筛除粒径大于19.0及小于9.50mm的颗粒，除针片状颗粒。
石子装入一定规格的圆筒内，在压力机上按1kN/s速度均匀施加荷载到200KN并稳定5s，卸荷后称取试样质量（m0），
再用孔径为2.36mm的筛筛除被压碎的细粒，称取试样的筛余量（m1）。
压碎指标
=3.8%
10针片状颗粒含量
（1）目的与适用范围
本方法适用于测定粗集料的针状及片状颗粒含量,以百分率计。
（2）仪器设备
针状规准仪与片状规准仪，孔筛，磅秤，瓷盘
（3）试验步骤
用筛孔由大到小依次筛取。
对每一种规格的粗集料,应按照不同的公称粒径,分别取样检验。
称取各粒径挑出的针片状颗粒的总质量
（4）试验结果处理
按针，片状颗粒含量式计算：
第3章混凝土
1混凝土配合比设计
（1）设计要求
设计混凝土强度等级C20，要求拌合物坍落度为30mm-50mm，
（2）设计步骤：
设计初步配合比
确定混凝土配制强度fcu.o=1.645×5+20=28.2MPa
初步确定水灰比（w/c）
为了保证混凝土的耐久性，满足最小水泥用量的要求，选定单位用水量：
（
）
选用混凝土用水量：
=160Kg/m3
选择砂率（βs）
根据碎石最大粒径31.5mm及水灰比w/c=0.52,选用混凝土砂率取βs=32%。
计算砂石用量（假定表观密度法）
假设混凝土混合料湿表观密度Pcp=2400Kg/m3
Mco:
Mwo:
Mso:
Mgo=308:
160:
618:
1314w/c=0.52
砼配合比，和易性调整与基准配合比的确定
水泥混凝土采用人工拌和，搅拌量为15L，
160×0.015=2.4308×0.015=4.6
618×0.015=9.31314×0.015=19.7
坍落度不成型。
根据经验，用水量调整为140
按水灰比为0.52砂率为32%用水量为140，
重新拌和
Mco:
Mwo:
Mso:
Mgo=269：
140：
637:
1354
140×0.015=2.1269×0.015=4.04637×0.015=9.561354×0.015=20.31
搅拌均匀后，做坍落度试验，测得坍落度为30mm，粘聚性和保水性量良好。
（3）强度复核
采用水灰比0.470.52和0.57三个不同配合比（水灰比为0.47和0.57得两个配合比也经过坍落度试验调整，坍落度满足要求）测定砼的表观密度为2900kg/m3
实验室配合比的计算
w/c=0.52的配合比，调整后的材料用量
Mco=4.04kgMwo=2.1kgMso=9.56kgMgo=20.31kg
总质量36.01kg
kg
同理：
Mwo=169kgMso=770kgMgo=1636kg
所以，实验室配合比为
Mco:
Mso:
Mgo=1：
2.37:
5.03w/c=0.52
由于在实验室实习，施工配合比不需要考虑。
试件的制作和养护
4混凝土试件制作
（1）将拌制好的混凝土分两层装人模内，每层的装料厚度大致相等；每层插捣次数不得少于25次.
（2）插捣后应用橡皮锤轻轻敲击试模四周，直至插捣棒留下的空洞消失为止。
（3）刮除试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用抹刀抹平。
5试件的养护
（1）试件成型后应立即用不透水的薄膜覆盖表面。
（2）采用标准养护的试件，然后编号、拆模。
拆模后应立即放人温度为20±2℃，相对湿度为95％以上的标准养护室中养护。
（3）拆模后，试件仍需保持同条件养护。
（4）标准养护龄期为28d
6试验记录
抗压强度试验
（1）将试件表面与上下承压板面擦干净。
（2）试件的中心应与试验机下压板中心对准，开动试验机，当上压板与试件或钢垫板接近时，调整球座，使接触均衡。
（3）在试验过程中应连续均匀地加荷，当试件接近破坏开始急剧变形时，应停止调整试验机油门，直至破坏。
然后记录破坏荷载。
7强度复合
水灰比
0.47
0.52
0.57
砂率（%）
32
32
32
每方砼
原材料
用量
（kg/m3）
水泥
2.98
2.69
2.46
水
1.4
1.4
1.4
砂
6.37
6.37
6.44
卵石（mm）
13.34
13.54
13.70
7天抗压强度（MPa）
34.73
35.45
25.27
28天抗压强度（MPa）
注：
7天的强度换为28天的强度log7/log28=p7/p28
8混凝土拌合物塌落度试验
（1）主要设备:
塌落度筒；捣棒；钢尺等。
（2）主要步棸
按规定拌制混凝土拌合物，若骨料粒径超过40mm，应采用湿筛法剔除；
湿润塌落度筒
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