山东建筑大学土木工程材料实验报告.docx
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山东建筑大学土木工程材料实验报告
水泥试验
一、取样
水泥出厂前按同品种、同强度等级取样，取样数量不小于12kg。
交货时水泥的质量可抽取实物试样以其检验结果为验收依据，可在发货前或交货地取样和签封，取样数量为20kg，缩分为二等份。
一份由卖方保存3个月，一份由买方按规定的项目主方法检验。
二、规试验项目
在建筑工程中，主要是检测水泥的物理力学性能，即细度、凝结时间、体积安定性和水泥胶砂强度等四项指标。
三、检测方法及步骤
1、水泥细度检测方法（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
备注
筛余物质量（g）
筛余百分数（%）
结果评定
1、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
抗折强度：
将试件一个侧面放在试验机支撑圆柱上，试体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。
（2）结果计算：
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。
水泥胶砂抗折强度试验记录表
龄期
试件尺寸
破坏荷载
（kN）
抗折强度
（MPa）
抗折强度代表值
（MPa）
宽（㎜）
高（㎜）
跨距（㎜）
3天
40
40
100
28天
40
40
100
水泥胶砂抗压强度试验记录表
龄期
受压面积（㎜2）
破坏荷载（kN）
抗压强度（MPa）
抗压强度代表值（MPa）
7天
40×40=1600㎜2
建筑用砂试验
一、建筑用砂的表观密度（视密度）试验（标准方法）
1、试验采用下列仪器设备。
（1）天平称量1000g，感量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。
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）
二、建筑用砂的堆积密度
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；
（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。
空隙率按下式计算（精确至1％）：
式中:
P——空隙率%；
ρ’0——砂的堆积密度（kg/m3）；
ρ0——砂的表观密度（kg/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ρ’0（kg/m3）
堆积密度平均值（kg/m3）
三、建筑用砂筛分析试验
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,精确置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和各筛上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，应重新取试样进行试验。
（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。
钢材试验
一、取样
型材及钢筋的取样如下图所示。
型材取样宽度应大于20㎜并且大于其厚度，长度为10d+200㎜或5d+200㎜。
二、常规检测项目
型材及钢筋的常规检测项目主要有屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯等。
三、检测方法及步骤
1、拉伸试验
A、尺寸测量：
用卡尺测量试件尺寸，并计算其面积S。
B、按标准刻画标距L0。
C、将试件夹在上、下夹头之间，调整试验机指针至零点，开动试验机，以应力增速10MPa/s拉伸，直至试件拉断。
在拉伸过程中，按规定读出屈服荷载PS、最大荷载Pb和断裂后的标距长度L1。
2、冷弯试验
调节两支辊间的距离，使其距离为：
弯心直径+2.1×试件厚度（或直径）。
装好试件，平稳地施加压力，按规范规定使钢材绕着弯心弯曲到要求的角度。
试件经弯曲后，检查弯曲处的侧面及外面，如无裂缝或断裂或起层，即为冷弯合格。
四、计算
1、屈服强度
2、抗拉强度
3、伸长率
钢材拉伸试验记录表
试件编号
尺寸（mm）
面积（mm2）
标距（㎜）
屈服荷载（kN）
屈服强度（MPa）
抗拉荷载（kN）
抗拉强度（MPa）
断后标距（㎜）
伸长率（%）
1
2
粗集料（石子）试验
一、表观密度试验
1、仪器设备：
（1）烘箱一能使温度控制在105±5℃；
（2）天平一称量5kg，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（m1）；
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（m。
）。
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（m2）。
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共重（g）；
G1—水、瓶和玻璃片共重（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）
水泥混凝土配合比试验
一、混凝土配合比设计
1、配合比要求、原材料的选择及原材料的性能参数
配合比要求
混凝土强度等级
坍落度要求（㎜）
原材料性能
水泥
品种
出厂日期
等级
密度（g/cm3）
砂子
细度模数
石子
最大粒径
级配
级配
视密度（kg/m3）
视密度（kg/m3）
堆积密度（kg/m3）
堆积密度（kg/m3）
空隙率（%）
空隙率（%）
含水量（%）
含水量（%）
2、配制强度的确定
3、水灰比计算
4、用水量确定
5、水泥用量确定
6、砂率的确定
7、砂、石用量的计算
体积法：
质量法：
二、混凝土试拌、和易性测定及配合比调整
项目
水泥
砂子
石子
水
坍落度
理论
配合比
每立方米用量（kg）
第一次
第二次
平均值
试拌升用量（kg）
调整
加入量
第一次（kg）
第二次（kg）
调整后材料用量（kg）
混凝土实测表观密度
=（kg/m3）
三、混凝土抗压强度试验
1、试件承压面应与成型时的顶面垂直。
试件中心应与试验机下压板中心对准。
2、试压前应测量承压面尺寸，实测尺寸与公称尺寸之差不超过1㎜时可按公称尺寸计算受压面积。
3、加荷时，应连续、匀均。
加荷速度应按下表规定执行：
混凝土强度等级
加荷速度（MPa/S）
荷载增加速度（kN/S）
0.3~0.5MPa/S
加荷速度×受压面积（㎜2）÷1000
≥C30
0.5~0.8MPa/S
加荷速度×受压面积（㎜2）÷1000
4、抗压强度计算：
试件编号
1
2
3
受压面积（㎜）
破坏荷载（kN）
抗压强度（MPa）
抗压强度代表值（MPa）
折算标准试件强度（MPa）
28天抗压强度（MPa）
注
（1）以三个试件测值的算术平均值为该组试件的抗压强度代表值。
（2）当一组试件中，最大或最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则取中间值作为该组试件的代表值。
（3）当一组试件中，最大或最小值与中间值的差值均超过中间值的15%时，则该组试件试验结果无效。
（4）当试件尺寸不为标准试件时，应进行折算。
当采用边长为100㎜的立方体试件时，折算系数为0.95。
当采用边长为200㎜的立方体试件时，折算系数为1.05。
四、试验室配合比的确定
1、水灰比的确定：
混凝土强度试验至少应采用三个不同的配合比。
得出灰水比与强度的关系，用作图法或计算法求出混凝土配制强度与灰水比的关系，进而得到水灰比。
2、用水量：
应在基准配合比的基础上，根据坍落度的情况进行调整。
3、水泥用量：
3、砂子、石子用量：
在基准配合比的基础上，按选定的水灰比进行调整后确定。
4、表观密度的校正：
当混凝土的实测表观密度与计算表观密度之差的绝对值超过计算值的2%时，应乘以校正系数δ。
材料
水泥
砂子
石子
水
试验室配合比
每立方米用量（kg）
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