大学开放性试验报告.docx

1、大学开放性试验报告开放性试验大纲一 试验题目:水泥混凝土系列配合比设计二 试验的目的和意义三 指导教师四 试验参加人员及时间五 实验内容1 实验依据 2 实验步骤 3 实验数据分析 4 实验结论 六 实验错误分析与处理 七 试验体会及建议水泥混凝土系列配合比设计试验开放性试验大纲一 实验目的通过对实际工程渝湘高速连接道秀山二标段大桥工程不同部位、不同强度等级要求的混凝土配合比设计，掌握配合比的设计步骤，熟悉原材料的性能，了解不同强度等级混凝土的物理，力学性能等。二 指导老师: 刘大超 黄维蓉 李力三 实验参加人员及时间:人员：雷杰 刘涛 常炜 董自前 唐文虎 邢海娟 曹青霞 胡一周 肖存伟 何

2、文星 李菁若 刘祥 代红伟 刘鑫时间：2009年9月至2010年2月四 实验仪器试模 电子称 振动机 铁锹 压力试验机 量筒 烘箱 砂石标准筛五 实验内容1 实验依据(1) GB 1752007 通用硅酸盐水泥标准(2) GBT 13462000 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法(3) GB/T 176811999 水泥胶砂强度检测方法(4) JTG E422005 公路工程集料实验规程 (5) JGJ 552000 普通混凝土配合比设计规程2 原料分析（1）水泥：P.O42.5 , P.O32.5其物理化学指标如下表1：表1 水泥物理化学指标项目P.O 42.5级P.O 32.5

3、级技术指标实测值技术指标实测值标准稠度用水量（mm）-135-132初凝时间（min)4518545196终凝时间（min)600390600425安定性沸煮法合格合格沸煮法合格合格（2）水：自来水，所含物质对混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土不应产生以下有害作用： 影响混凝土的和易性及凝结； 有损于混凝土强度发展； 降低混凝土的耐久性，加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断； 污染混凝土表面。且水的pH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐、硫化物的含量应符合表2的规定。表2 自来水指标项目素混凝土pH值4不溶物mg/L5000可溶物mg/L10000氯化物（以C1计）mg/L3500硫酸盐（以SO42

4、-计）mg/L2700硫化物（以S2计）mg/L-（3）砂：机制砂和细砂砂的筛分实验结果及合成如表3表3 砂的合成级配筛孔尺寸（mm)细集料规格细砂用量机制砂用量合成级配细砂机制砂Pi(%)Pi(%)Pi（%）9.510010035%65%1004.75979092.52.3684.464.471.41.1874.630.6460.653.617.630.20.340.610.621.10.1525.65.612.60.0751.21.21.2合成级配曲线图如图1：图1 砂的合成级配曲线细砂的表观密度为2.65g/cm3,含泥量为2.5%。机制砂表观密度为2.63g/cm3,含泥量为2.1%，

5、压碎值为12.5%。（4）碎石：510mm 和1020mm两种石子的级配列于表4及其合成曲线图：表4 粗集料的合成级配筛孔尺寸通过百分率 %1020的用量510的用量合成级配通过百分率（mm）集料规格(mm)（%）（%）（%）10205101998100653598.7169010093.513.280.510087.39.58.891.237.64.750.314.35.22.360.30.50.41.180.30.50.40.60.30.50.40.30.30.50.40.150.30.50.40.0750.30.30.3图2 粗集料的级配曲线图大石子的表观密度为2.70g/cm3,压碎值

6、为10%，泥块含量为0.4%，含泥量为0.2%针片状含量为12%，坚固性良好；小石子的表观密度为2.72g/cm3,压碎值为8%，泥块含量为0.6%，含泥量为0.5%针片状含量为10%，坚固性良好。（5）外加剂： FDN型高效减水剂为浅黄色粉末，无毒、不燃、易溶于水，掺量5%时，减水率为15%； 三号防水剂表5 防水剂指标形态液体相对密度250.9200.995 运动粘度251.3-3 mm2/spH57（6）纤维：聚丙烯纤维3初步配合比（1）确定混凝土配置强度由公式fcu.28=fcu.k+1.645计算出28d配制强度，其中fcu.k为设计要求强度，为由施工单位质量管理水平确定的混凝土强度

7、标准差，其中C20C35取5.0，高于C35取6.0。C50普通 C50纤维 C50防水 fcu.28=50+1.6456.0=59.9（MPa）C40 fcu.28=40+1.6456.0=49.9（MPa） C30 fcu.28=30+1.6455.0=38.2（MPa）C25 fcu.28=25+1.6455.0=33.2（MPa） C20 fcu.28=20+1.6455.0=28.2（MPa）（2）确定水灰比 由于此次试验无混凝土强度回归系数统计资料，故可采用JGJ55规范推荐值碎石A=0.46，B=0.07，有经验公式可求得C50的W/C=0.39，C40的W/C=0.38, C3

8、0的W/C=0.42，C25的W/C=0.43，C20的W/C=0.34（3）选定单位用水量 根据混凝土要求的坍落度20020mm，碎石的最大粒径查表确定各自用水量：C50普通 mo=203kg/m3 C50纤维 mo=210kg/m3 C50防水mo=206kg/m3 C40 mo=162kg/m3 C30 mo=181kg/m3 C25 mo=175kg/m3 C20 mo=163kg/m3（4）选定砂率 根据已知集料采用碎石最大粒径及水灰比，查表选定各自砂率。由于砂有机制砂和细沙，碎石有510mm和1020mm两种，根据经验，可取机制砂：细沙=65：35，碎石中前者：后者=35:65。则

9、各材料用量见下表6表6 各材料用量配置类型 原材料用量（kg/m3）CSGW外加剂机砂细砂1020mm510mmC50普通5205102726893712035.72C50纤维5404992667022782105.94C50防水5305032686892702065.83C404265252807282871624.69C304305332847262781814.73C254055402887312861754.46C203805482927282921634.18所以，各配置类型的配合比分别为：C50普通 C:W:S:G:外=1：0.39：1.50：2.04：0.011C50纤维 C:W

10、:S:G:外=1：0.39：1.42：1.81：0.011C50防水 C:W:S:G:外=1：0.39：1.45：1.81：0.011C40 C:W:S:G:外=1：0.38：1.89：2.38：0.011C30 C:W:S:G:外=1：0.42：1.90：2.33：0.011C25 C:W:S:G:外=1：0.43：2.04：2.51：0.011C20 C:W:S:G:外=1：0.43：2.21：2.68：0.0114 试拌调整按上述的配合比各试拌15L的混凝土，测其坍落度并观察工作性及是否有泌水现象，调整后各材料的用量如表7表7 原料用量配置类型 原材料用量（kg/m3）CSGW外加剂机砂

11、细砂1020mm 510mm C50普通5205102726893711875.72C50纤维5404992667022781955.94C50防水5305032686892701825.83C404265252807282871764.69C304305332847262781884.73C254055402887312861974.46C20 3805482927282922034.18故可得各自的基准配合比，如下：C50普通 C:W:S:G:外=1：0.36：1.50：2.04：0.011C50纤维 C:W:S:G:外=1：0.36：1.42：1.81：0.011C50防水 C:W:S:

12、G:外=1：0.34：1.45：1.81：0.011C40 C:W:S:G:外=1：0.41：1.89：2.38：0.011C30 C:W:S:G:外=1：0.44：1.90：2.33：0.011C25 C:W:S:G:外=1：0.49：2.04：2.51：0.011C20 C:W:S:G:外=1：0.53：2.21：2.68：0.0115 试件制作 采用上述的基准配合比拌制混凝土，其中C50普通混凝土拌制4组试件（用于测其3d、5d、7d及28d强度），其余均拌制3组（测其3d,7d,28d强度），其中每组有3个试件，且试件尺寸为100mm100mm100mm,试件初凝后在每组试件上做上标记

13、，制作试件的时间为2009年9月20号1017点，拌制时实验室室温为20C左右。6 抗压强度测试将制作好的试件放入温度为202C，湿度为95%的养护室内养护，在9月23号从不同类型的混凝土试件中每种取出3个不同组的试件，测其3d抗压强度；同理，在9月25号时测C50普通5d强度，在9月27号和10月18号分别测各个类型的7d及28d强度。各组强度值如表8表8 抗压强度值配置类型抗压强度（MPa）3d5d7d28d代表值C50普通45.137.64660.361.140.74542.361.540.546.247.561.5C50纤维43.447.357.259.2434958.744.646.

14、861.8C50防水43.748.358.759.643.94958.546.548.561.7C4040.84755.954.739.94350.639.547.557.5C3023.529.239.241.223.928.640.723.92843.7C2520.322.94037.818.422.835.519.724.338C2015.921.23734.814.620.93315.31934.5六 数据处理及分析以上数据中最大（小）值与中间值的差与中间值的比值均小于15%，故以三个数的平均值作为其抗压强度值，由于所做试件为100mm100mm100mm的非标准试件，故要乘以系数0.9

15、5换算成28d的标准抗压强度值，按以上要求计算各组的数据，最终的出结果如表9表9 各强度等级混凝土28天强度代表值配置类型C50普通C50纤维C50防水C40C30C25C2028d实测强度（MPa）58.056.356.751.939.135.933.1配置强度（MPa）59.959.959.949.938.233.228.2由表9可知C50的三组均不满足强度要求，则重新调整配合比设计，重新配置配合比如：表10（同理得出调整后用水量列于表10）表10 调整后用量（kg/m3）配置类型CSGW外加剂调整后W机制砂细砂C50普通52034034010602035.72182C50纤维540333

16、33210802105.94214C50防水53033533510602065.83199按调整后的配比重新制作试件，并测其28d强度列于表11：表11 调整后强度值配置类型C50普通C50纤维C50防水28d强度60.360.260.3要求强度59.959.959.9经调整配合比后，28天强度均满足规范要求。七 实验结果最终的配合比及应用的部位，如下表12所示：表12 最终配合比及用途配置类型 原材料用量（kg/m3） 使用部位CSGW外加剂机砂细砂1020mm510mmC50普通52034034010601825.72桥梁上部结构C50纤维54033333210802145.94桥梁伸缩缝

17、C50防水53033533510601995.83桥面C404265252807282871764.69支座垫石C304305332847262781884.73下部结构桥墩盖梁C254055402887312861974.46桩基 U型桥台C20 3805482927282922034.18挡墙八 问题分析1. 实验中水的用量应重点控制，不能盲目的只看数据，应认真观察，当稠度适宜时，应停止加水，测坍落度。当符合要求时则可不用加水，若达不到要求的稠度，应再适当加水。实验中我们盲目的相信数据，直接将水全部加完，导致拌制的混合料坍落度非差大，由于是第一次操作，没有采用按配合比的比例加一定量水泥石子

18、，而直接将此组作废。2 测抗压强度时应将试件放于中心，使其能够轴心受压，避免偏心受压。其中初步配合比中测C50普通混凝土的5d强度时由于其中一个试件放偏了，导致该次测量的抗压强度数值较低为376kN，该试件作废。九 体会能够有幸参加一次开放性试验，我们开始的时候特别兴奋，心中充满了期待与激情，但是真到开始去做的时候，一切的问题和麻烦就来了，很多问题是开始的时候根本就没有预想到的，此时不禁有了放弃的念头，可随着工作的进行，慢慢有了头绪后，我们又看到了希望，这使得我们再次有了坚持下去的勇气，我们感觉开放性试验和以前做的实验是完全不同的，以前老师安排的实验，只要按照程序一步一步的做就能得到预想的结果

19、，自己根本就不需要去想太多，有种结果是已知的感觉，而实验也缺少了那种神秘感，可开放性试验老师只给出了一个课题，其他的什么东西也没有，具体应该怎么去做，就得靠我们小组自己去摸索，然后去伪存真，从而得到理想的实验结果。另外，开放性实验没有老师的监督和强迫，全靠我们自觉完成，完全要靠自己去查阅资料，自己去思考，自己动手，才能将实验进行下去，这很好的锻炼了我们。首先我们团队，查阅了大量的资料和文献，不懂的问题先请教了相关的老师，这样我们对实验的大概有了一些了解在这个过程中我们学会了怎样去查阅资料，怎样去找对我么们试验有用的信息，当所有的准备工作完成后也不像以前的实验已经给出了实验的过程和具体的步骤，这

20、一切都需要我们自己设计，从实验的大体框架到具体的细节，从实验材料到实验器具都得我们自己去准备，在这个过程中感觉真的很自豪，以前做什么事情都依赖别人可这次完全要靠自己去做，而且最后还完成得很好。这使得我们对自己更加的有自信了。、在实验室还有一点我们感受特别深刻，那就是团队的合作，开始的时候我们几个人不懂的分工合作，工作效率低，到后来我们逐渐改变了这种混乱的工作方式，实验前队长对实验的大体框架有一个大致的了解，然后根据队员的擅长合理分配任务，队员认真严肃的完成自己的任务，这样提高了我们的合作能力，加快了试验进度，保证了实验高效准确的完成。实验室我们感觉最深的一句话就是:自己动手去做，去看，然后结合

21、所学的理论知识进行分析，去找出真正的原因，得出真正的结果。这也督促我好好学习理论知识，非常感谢老师给我们这个参与实际操作机会。我们从小上学跟老师的交流就仅仅局限在课堂上，更多的是理论学习根本没机会参加实践，对所学的知识没有一个直观具体的感受，做完开放性试验后我们切身的感受的了所学知识的用处，增加了我们对学习的渴望和对未知事物的探索兴趣，还有就是以前一直是一个老师指导很多学生，这样或多或少都会让我们感觉与老师有一定的距离，但在实验室学习的过程中，我们跟老师的交流基本是脱离了课堂，这种教学方式让我们更放松，更愿意主动学习知识，而不是课堂上老师说什么听什么，这样的方式使我们学到了更多。希望这种机会以

22、后能多点，真正的实现开放性教学。通过开放性试验我们学到了更多的知识，同时感觉学习的过程是快乐的，开放性试验让我们知道了自己知识的欠缺同促进了我们对理论知识的学习，让我们懂得了独立思考，动手实践和团队合作的重要性。我认为开放性试验试是一种很好的教学方式。开放性试验大纲一 试验题目: 半刚性基层开放性试验二 试验的目的和意义三 指导教师四 试验参加人员五 实验时间六 实验内容1 实验依据 2 试验仪器 3 材料种类及其主要指标检测 4 配合比设计 5 试验步骤 七 数据记录与结果八 问题分析九 体会半刚性基层开放性试验一 实验目的和意义通过设计不同的粉煤灰稳定碎石和水泥稳定碎石配合比探求不同类型掺

23、合料、不同掺合料掺量对半刚性基层抗压强度值的影响；以及通过老师的指导和实验过程来认识、了解、掌握半刚性基层配合比的设计方法和思路，为以后的毕业设计及工作打下坚实的基础。二 指导老师：刘大超 黄维蓉 李力三 实验参加人员： 雷杰 刘涛 常炜 董自前 邢海娟 唐文虎 曹青霞 胡一周 肖存伟 何文星 李菁若 刘祥 代红伟 刘鑫四 实验时间：2008年9月到2009年5月五 实验内容1 实验依据工程集料实验规程JTG E422005混凝土用粉煤灰质量标准GB 159691水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法GBT 13462001通用硅酸盐水泥GB 1752007公路工程无机结合料稳定材料试验

24、规程JTG E5120091111？2 试验仪器 大盘 电子称 烘箱 标准筛压力机 击实仪、养护室、 拌合工具 脱模机3 材料种类及其主要指标检测（1） 材料种类有：石灰岩碎石 级粉煤灰 机制砂 32.5级普通硅酸盐水泥 自来水（2）材料主要技术指标检测 根据 JTG E422005公路工程集料实验规程中规范可测得集料紧装下的空隙率为39%，含水率为0.95%，大石子的表观密度为2.70g/cm3,压碎值为10%，泥块含量为0.4%，含泥量为0.2%，针片状含量为12%，坚固性好；小石子的表观密度为2.72g/cm3,压碎值为8%，泥块含量为0.6%，含泥量为0.5%，针片状含量为10%。 根

25、据 JTG E422005公路工程集料实验规程中规范可测得机制砂的含水率为4.6%，表观密度为2.63g/cm,含泥量为2.1%，压碎值为12.5%，细度模数为 2.1。根据GB 159691混凝土用粉煤灰质量标准可测得粉煤灰的细度为35%，需水量比为110%，烧失量为12%，SO3含量为2.7%。 根据GBT 13462001 水泥标准稠度用水量132、凝结时间、安定性检验方法可测得普通硅酸盐水泥的初凝时间为150min，终凝时间为450min,安定性合格。4 配合比设计机制砂和碎石的筛分数据依次如下列各表所示：表1 机制砂筛分结果筛孔尺寸（mm）0.0750.150.30.61.182.3

26、64.75通过百分率%0.511.620.536.652.475100表2 粗细碎石筛分结果及合成级配筛孔尺寸通过百分率，%1020的用量510的用量合成级配通过百分率（mm）集料规格1020510%26.510010065351001999.510099.71684.210089.713.256.510071.79.516.696.144.44.750.97.43.22.360.91.51.11.180.510.70.60.510.70.30.510.70.150.510.70.0750.40.90.7表3 粗细集料筛分结果及合成级配集料合成级配筛孔尺寸通过百分率%碎石机制砂合成级配通过百分率（mm）集料规格碎石机制砂%26.510010067%33%1001999.67510099.81689.7310093.113.271.72510081.09.544.42510062.84.753.17510035.12.361.117525.51.180.67552.417.70.60.67536.612.50.30.67520.57.20.150.