建筑材料实验指导书.docx

1、建筑材料实验指导书 土木建筑工程学院建筑材料实验指导书赵文 唐虹 编写适用专业：水电、土木工程方向贵州大学二七年八月目 录 1、实验一 材料基本物理性质实验 32、实验二 烧结普通砖实验93、实验三 水泥物理性能实验134、实验四 水泥实验力学性能实验 265、实验五 混凝土用细骨料（砂）实验 326、实验六 混凝土用粗骨料（石）实验397、实验七 混凝土实验458、实验八 建筑砂浆实验559、实验报告基本内容要求 6110、实验报告格式 62实验一：材料的基本性质实验实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修1、密度实验一、 实验目的密度是材料的物理常数，借助于它可确定材料的种类。二、 实验内

2、容测定普通粘土砖或石材的密度。三、 实验原理、方法和手段材料的密度是材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。材料内部一般均含有一些孔隙，为了获得绝对密实状态的实样，须将材料磨成细粉，以排除其内部孔隙，再用排液置换法求出其绝对密实体积。四、 实验组织运行要求以学生自主训练为主的开放模式组织教学。五 、 实验条件主要仪器： 李氏瓶如图1、天平(称量500g，感量0Olg)、筛子(孔径0.2或900孔cm2)、烘箱、干燥器、温度计等。六、实验步骤1.实验 1）将实样磨细、过筛后放人烘箱内，以1051lO。C的温 度烘至恒重、然后放入干燥器中，冷却至室温备用。 2）在李氏瓶中注入对实样不起化学反应的液体

3、至突颈下部，记下刻度数。将李氏瓶放在盛水的容器中，实验过程中水温为20。 3)用天平称取60909实样。用j、勺和漏斗将实样徐徐送入李氏瓶内(不能大量倾倒，那样会妨碍李氏瓶中的空气排出或使咽喉部位堵塞)，至液面上升接近20ml的刻度。称剩实图11李氏瓶 下的实样，计算送入李氏瓶中实样的质量m(g)。 4)将注入实样后的李氏瓶中液面的读数，减去未注前的读数，得出实样的绝对体积V(cm3)。 2.结果计算 1)按下式计算密度(精确至001/cm3)： 2)按规定以两次实验结果的平均值表示，两次相差不应大于002gcm3，否则重做。七、 实验报告密度实验记录表（精确至0.01g/cm3）学院： 专业

4、： 班级：姓名学号实验组实验时间指导老师成绩实验项目名称实样编号材料粉末实样原重m1(g)剩余实样重量m2(g)装入瓶中材料粉末的重量m=m1-m2(g)液面读数（cm3）装入瓶中粉末的体积V=V1-V2(cm3)密度(g/cm3)平均值pt均(g/cm3)备注装粉末前V1装粉末后V21石灰石粉2八、 其他说明实验结束后将所使用仪器清理干净。2、表观密度实验一、 实验目的表观密度是计算材料孔隙率和确定材料体积及结构自重的必要数据。通过表观密度还可以估计材料的某些性质（如导热系数、强度等）。二、 实验内容测定表观密度三、 实验原理、方法和手段材料的表观密度是材料在自然状态下，单位体积的质量。表观

5、密度测定时，须测出实件的质量和自然状态下的体积。对于形状规则的实件，其体积可用量测实件尺寸，按几何公式计算的方法求得。对于形状不规则的实件，则须用排液置换法求得体积。如被测石料溶于水或其吸水率大于0.5%，则实件还须先进行蜡封处理（蜡封法）。如被测石料不溶于水或其吸水率小于0.5%，则实件可直接在水中称量，不必蜡封处理。四、 实验组织运行要求以学生自主训练为主的开放模式组织教学。五、 实验条件、实验步骤主要仪器：天平(称量1000 g、 感量0.1g)、游标书尺(精度0.1mm)、烘箱等，如实样较大时可用台秤(称量10kg、感量50 g)、 直尺(精度为1 mm)。六、 实验步骤 1.实验 1

6、)将实件放入烘箱内，以105110的温度烘至恒重，然后放入干燥器中，冷却至室温备用。 2)用游标卡尺量出实件尺寸。 当实件为正方体或平行六面体时，以长、宽、高(a、b、c)各方向量上、中、下三处，各取三次平均值，计算体积： 当实件为圆柱体时，以两个互相垂直的方向量直径，各方向量上、中、下三处，取六次的平均直径d，以互相垂直的两直径与圆周交界的四点上量高度，取四次的平均高度d。计算体积： 3)用天平或台秤称重量m(g)。 2.结果计算 1)按下式计算表观密度： 2)按规定以五次实验结果的平均值表示。七、 实验报告表观密度实验记录表（形状规则实件）（精确至0.01g/cm3） JTJ054-94学

7、院： 专业： 班级：姓名学号实验组实验时间指导老师成绩实验项目名称实样编号实件尺寸(cm)实件体积实件重m(g)表观密度(g/cm3)平均值ph平(g/cm3)备注长a宽b高h1红砂石2345孔隙率的计算将密度和表观密度代人下式计算孔隙率P(精确至0.01)： 八、 其他说明实验结束后将所使用仪器清理干净。3、吸水率实验一、 实验目的测定材料的吸水率，作为评定材料质量的主要依据，还可通过吸水率估计材料的某些性质。二、 实验内容测定吸水率三、 实验原理、方法和手段材料的吸水率是指材料吸入水的体积占材料自然状态体积的百分率，它也是材料在常温（202）常压条件下，材料实件最大的（浸水至饱和状态时）吸

8、水质量占烘干实件质量的百分率。四、 实验组织运行要求以学生自主训练为主的开放模式组织教学。五、 实验条件主要仪器： 天平(称量1000g、感量01 g)、游标卡尺(精度01mm)、烘箱、玻璃(或金属)盆等。六、 实验步骤 1.实验 将实件放入烘箱中，以105110的温度烘至恒重，然后放入干燥器中，冷却至室温备用。 1)用天平称其质量m(g)，将实件放入在金属盐或玻璃盆中，在盆底可放些垫条，如玻璃管或玻璃杆使实件底面与盆底不致紧贴，实件之间相隔12mm，使水能够自由进入。 2)加水至实件高的13处；过24h后，再加水至高度的23处；再过24h，又再加满水至实件上表面2cm以上，再放置24h。逐次

9、加水能使实件孔隙中的空气逐渐逸出c 3)取出实件，抹去表面水分，称其质量m1(g)。 4)为检查实件是否吸水饱和可将实件再浸入水中至高度的34处，过24h重新称量，两次质量之差不得超过1。 2.按下列公式计算吸水率W： 按规定以三个实件吸水率的平均值表示(精确至0.01)。七、 实验报告 吸水率实验记录表（精确至0.01%）学院： 专业： 班级：姓名学号实验组实验时间指导老师成绩实验项目名称实样编号干燥时实件重m1(g)吸水饱和后实件重m2(g)实件的吸水量m1m2(g)吸水率wx=（%）平均吸水率（wx平）(%)备注123注：1公斤（力）=9.80665N1Pa=1N/m2 1Mpa=1N/

10、mm21kgf/cm2=9.80665104Pa八、 其他说明实验结束后将所使用仪器清理干净。思考题： 1.当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、抗冻性及导热性是下降、上升还是不变？2.材料的密度、近似密度、表观密度、堆积密度有何差别？实验二：烧结普通砖实验实验学时：1实验类型：验证实验要求：必修一、 实验目的掌握砖的实验方法及确定烧结普通砖的强度等级，了解所使用的仪器设备。二、 实验内容1.实件制备2.强度实验3.砖强度等级确定三、 实验原理、方法和手段经过外观质量和尺寸偏差检验后的样品中随机抽样10块砖，将10块砖分别据断成两块半截砖，断开的半截砖边长不得小于1

11、00mm。将已断开的半截砖放置在净水中浸泡1020min后取出，并与端口相反方向叠放，中间抹以强度等级为32.5的水泥调制的水泥净浆，其厚度不超过5mm，上下两面抹以不超过3mm的同种水泥净浆。制成的实件须相互平行，并垂直于侧面，如图。实件应放在温度不低于10的不通风室内养护3d，再进行实验。四、 实验组织运行要求以学生自主训练为主的开放模式组织教学。五、 实验条件压力实验机（300 500kN）、锯砖机或切砖器、量尺、镘刀等。本实验根据国家标准烧结普通砖（GB/T510198）进行。六、 实验步骤测量每个实件连接面或受压面的长、宽尺寸，两个分别取平均值，精确至1Omm。将实件平放在加压板的中

12、央，垂直于受压面加荷。加荷应均匀平稳，不得发生冲击和振动。，加荷速度为(505)kNs，直至实件破坏为止，记录破坏荷载P。 砖实件的制作1.实验结果评定 1)实验结果 每块实件的抗压强度按下式汁算(精确至01 MPa)： 式中:抗压强度，MPa； P最大破坏荷载，N； L实件受压面(连接面)的长度，mm； 、 B实件受压面(连接面)的宽度，mm。 2)结果计算 抗压强度平均值： 式中：单块砖抗压强度平均值，MPa； n实件数，n=10； s10块砖的抗压强度标准差； 强度变异系数，精确至001 MPa。 3)强度评定 a平均值一标准值评定方法 变异系数0.21时，按抗压强度平均值、强度标准值指

13、标评定砖的强度等级(查表73)。样本量n=10时的强度标准值按下式计算： b平均值一最小值评定方法 变异系数0.21时，按抗压强度平均值、单块砖最小抗压强度值。评定砖的强度等级(查表73)。强度等级抗压强度平均值/MPa变异系数0.21变异系数0.21强度标准值f/MPa单块最小抗压强度/PMaMU3030.022.025.0MU2525.018.022.0MU2020.014.016.0MU1515.010.012.0MU1010.06.57.5七、 思考题1.普通粘土砖进行抗压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183kN，干燥状态的破坏荷载为207kN（受压面积为115mm120mm），问此砖是

14、否宜用于建筑物中常与水接触的部位？八、 实验报告砖抗压强度实验记录表： QB/T2542-2003学院： 专业： 班级：姓名学号实验组实验时间指导老师成绩实验项目名称实样编号实件尺寸（mm）受压面积F=ab(mm2)破坏荷载P（N）抗压强度fi=（N/mm2）或（MPa）平均抗压强度(N/mm2)或（MPa）备注长L宽B12345678910平均抗压强度计算（精确至0.01MPa）：=标准差（S）计算（精确至0.01MPa）：S=变异系数（精确至0.01）：=强度评定（GB5101-2003）:1、0.21时，按抗压强度平均值、强度标准值指标评定砖的强度等级。强度标准值按下式计算（精确至0.1

15、）：fk=1.8S2、0.21时，按抗压强度平均值、单块砖最小抗压强度值fmin（精确至0.1MPa）评定砖的强度等级。结论：该砖强度可满足 等级二个强度指标要求，可定 等级砖。附：烧结普通砖强度等级表变异系数0.21变异系数0.21强度等级抗压强度平均值（MPa）抗压强度标准值fk(MPa)单块最小抗压强度值fmin(MPa) MU3030.022.025.0MU2525.018.022.0MU2020.014.016.0MU1515.010.012.0MU1010.06.57.5九、 其他说明实验完毕关闭压力机电源。实验三：水泥物理性能实验实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修 本实验根

16、据国家标准水泥细度检验方法(GBl345-91)、水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法(GBT1346-2001)及水泥胶砂强度检验方法(GBT176761999)测定水泥的有关性能和胶砂强度。 1.水泥实验的一般规定 1）同一水泥厂同期到达同品种、同标号的水泥为一个取样单位，散装水泥一批的总量不得超过500 t，袋装水泥一批的总量不得超过200 t，取样要有代表性，可连续取样，也可从20个不同部位取等量样品，总量至少12kg。 2）实样应充分搅拌，通过0.9mm方孔筛，并记录筛余百分数及性质。 3）实验室的温度为(202)，相对湿度大于50。养护箱的温度为(201)cC，相对湿度大于

17、90。 4）实验窒用水必须是干净的淡水。 水泥细度检验一、 实验目的水泥细度是水泥的一个熏要的技术指标。它对水泥强度有较大的影响，同时对水泥体积安定性、干缩等都有影响，并会影响水泥的产量与能耗。二、 实验内容：水泥细度三、 实验原理、方法和手段水泥细度检验有比表面积法和筛析法。比表面积法适合于硅酸盐水泥，筛析法适合于其他水泥。筛析法又分负压筛法、水筛法和干筛法，在检验中，当其他方法与负压筛法发生争议时，以负压筛法为准。下面分别介绍负压筛法、干筛法、水筛法。四、 实验组织运行要求以学生自主训练为主的开放模式组织教学。五、 实验条件、实验步骤1.负压筛法 1)主要仪器设备 a负压筛 负压筛由圆形筛

18、框和筛网组成。筛框直径为142mm，高为25mm，筛孔为0.080mm。 b负压筛析仪它由筛座、负压筛、负压源及收尘器组成。其中筛座有转速为(302)rmin的喷气嘴、负压表、控制板、微电机及壳体等组成。负压为40006000Pa，喷气嘴的上口平面与筛网之间距离为28mm。 2)实验方法 a筛析前，把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，调节负压为40006000Pa的范围。 b称取实样25g，放进负压筛中，盖上盖，放在筛座上，开动筛析仪连续筛析2min，轻轻地敲打盖上附着的实样，停机后，用天平称量筛余物。 c水泥实样筛余百分数按下式计算(准确至01)。 RsF = 100% W式中：，F一一

19、水泥实样的筛余百分数； Rs水泥筛余物的质量，g； W水泥实样的质麓，g。 2.水筛法 1)主要仪器设备 a标准筛 方孔筛边长0.080mm，筛板框有效直径125mm，高80mm。 b筛支座 能带动筛子转动，转速为50rmin。 C喷头 直径55mm，上面分布90个孔，孔径0.50.7mm。 2)检验方法 a称取水泥实样50g，倒入筛内，用水冲洗至大部分细粉通过，再将筛子置予筛座上，用0.0300.080MPa水压连续冲洗3min，注意喷头离开筛网约50mm。 b筛毕取下，将筛余物用水冲到一边，把筛余物全部移动到蒸发皿上将水倒出，烘干，称量(精确至0.1 g)，以其读数乘以2，即得筛余百分数。

20、 C结果评定以一次检验所得的结果作最后的结果。 3.干筛法 1)仪器设备 标准筛：筛布同湿筛法，筛框有效直径150mm，高50mm。 2)检验方法 称取实样50g倒入筛内，并加盖，用手执筛往复摇动，另一只手轻轻拍打，拍打速度120次min，每40次向同一方向转动60，使实样均匀分布在筛网上，直到每分钟通过的实样量不超过0.05g为止，称筛余量。 实验结果按下式计算筛余百分数(准确至0.1)： RsF = 100% W式中：符号的意义同负压筛法。 4.实验记录及实验结论 1)实验记录 实样质量W （g） 筛余物质量Rs （g） 筛余百分数% 2)实验结论根据国家标准评定水泥细度是否合格。六、 实

21、验报告水泥细度实验记录（水筛或干筛法）（精确至0.1%） GB/T1345-91学院： 专业： 班级：姓名学号实验组实验时间指导老师成绩实验项目名称水泥实样重W(g)筛子规格边长为0.08毫米方孔筛筛余重量（g）筛余百分数F（%）细度是否合格备 注七、 其他说明细度实验完毕后筛子需要清理干净。水泥标准稠度用水量实验一、 实验目的水泥的凝结时间和体积安定性都与用水量有很大关系。二、 实验内容水泥标准稠度三、 实验原理、方法和手段为了消除实验条件的差异，测定凝结时间和体积安定性时，必须采用具有标准稠度的净浆。本实验的目的就是测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量，为测定水泥的凝结时间和体积安定性实验作

22、好准备。实验方法分代用法和标准法。四、 实验组织运行要求以学生自主训练为主的开放模式组织教学。五、 实验条件、实验步骤1.实验仪器1）标准稠度测定仪a.代用法维卡仪 如实图2.1所示，滑动部分的质量为300g，实锥锥底直径40mm，高50mm，装净浆用的锥模上口径60mm，高70mm(实图2.2)。 实图2.1 实图2.2b.标准法维卡仪 标准实杆（实图2.3）有效长度为（501）mm、有效直径为（100.5）mm的圆柱形耐腐蚀金属制成。实模由耐腐蚀并有足够硬度的金属制成。实模深（400.2）、顶内径为（600.5）、底内径为（750.5）的截顶圆锥体。每只实模配一个厚度25ram的平板玻璃片

23、。 初 凝用实针实图23标准稠度实杆终凝用实针 实图24 2）水泥净浆搅拌机由搅拌锅和搅拌叶片组成。 3）量水器(最小刻度0.1mL，精度l)、天平(能准确称量至1g)。2.实验方法 1）代用法 A凋整用水量方法 a实验前须检查仪器金属棒应能自由滑动，实锥降至顶面位置时，指针应对准标尺零点，搅拌机运转正常：、 b水泥净浆的拌制用湿布将水泥净浆搅拌机的搅拌锅及叶片擦过，将称好的50水泥实样倒入搅拌锅内。拌和时先将锅放到搅拌机的锅座上，升至搅拌位置再开动机器，同时慢慢地加水，慢速搅拌120s，停拌5s，接着快速搅拌120s停机。拌和结束后，立即将拌好的净浆装入锥模内，用小刀插捣，振捣数次刮去多余净

24、浆；抹平后迅速放到实锥下面固定的位置上，将实锥降至净浆表面拧紧螺丝，然后突然放松，让实锥自由沉入净浆中，到实锥停止下沉时记录实锥下沉的深度。全部操作应在15min内完成。 B固定用水量法 水泥用量为500g，拌和用水量为142.5cm3。测定方法与调整用水量法相同。 2）标准法 拌和结束后，立即将拌制好的水泥净浆装入已放在玻璃片上的实模中，用小刀插捣，轻轻振捣数次，刮去多余的净浆；抹平后，将实模放到维卡仪上，并将中心定在实杆下，降低实杆至与水泥接触，拧紧螺丝12s后，突然放松，使实杆自由地沉人水泥浆中。在实杆停止沉入或释放实杆30s时记录实杆与底板的距离，升起实杆后，将实杆擦净，整个过程在15

25、min内完成。 3.实验结果 1）代用法 A调整用水量法 实锥下沉的深度为(282)mm时的拌和用水量为水泥的标准稠度用水量P，以水泥质量的百分数计，按下式计算： 式中：W拌和用水量，mL。 如实锥下沉的深度超出上述范围，实验须重做至达到(282)mm时为止。 B固定用水量法 根据测得实锥下沉的深度S(mm)按下式(或仪器上对应标尺)计算得到标准稠度用水量P()： P=33.4-0.185S式中：S实锥下沉的深度，mm。 当实锥深度S小于13mm时，应用调整用水量法。 2）标准法 实杆沉人净浆与底板距(61)mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和用水量为该水泥标准稠度用水量P，按水泥质量的百分比

26、计。4.记录格式及结果 实样质量g 用水量g实锥下沉深度mm标准稠度用水量六、 实验报告水泥标准稠度用水量（不变水量法）实验记录表 （GB/T1346-2001）学院： 专业： 班级：姓名学号实验组实验时间指导老师成绩实验项目名称水泥实样重（g）加水量（cm3）实锥下沉深度S（mm）标准稠度用水量（%）备 注七、 其他说明实验完毕后将所使用仪器清理干净。水泥凝结时间的测定一、 实验目的测定水泥的凝结时间，判断水泥的质量。二、 实验内容水泥初凝和终凝时间三、 实验原理、方法和手段水泥凝结时间有初凝与终凝之分。初凝时间是指从加水到水泥标准稠度净浆开始失去塑性的时间；终凝时间是指从加水到完全失去塑性的时间。凝结时间以h及min来表示。四、