山東建築大學土木工程學院
實驗指導書
課程： 土木工程材料
專業： 土木工程
班級學生姓名 學號
指導教師
完成時間
目錄前言1
試驗要求2
水泥試驗3
瀝青試驗8
瀝青混合料試驗11
砂子、石子級配對混凝土和易性的影響25
石子強度、彈性模量等因素對混凝土彈性模量的影響27
混凝土齡期與強度的關係30
鋼筋力學效能與硬度的關係31
前言 《土木工程材料》是土木工程專業的專業基礎課，土木工程材料試驗是土木工程材料課的組成部分，是對土木工程材料理論的驗證及實踐操作。一般按排16學時。主要的試驗專案有水泥試驗（4學時）、瀝青試驗（2學時）、瀝青混合料演示試驗（2學時）、骨料級配對混凝土和易性的影響（8學時）、石子強度及彈性模量對混凝土彈性模量的影響（8學時）、混凝土強度與齡期的關係（8學時）、鋼筋力學效能與硬度的關係（8學時）。
水泥試驗、瀝青試驗、瀝青混合料演示試驗集中安排。
學生可在骨料級配對混凝土和易性的影響、石子強度及彈性模量對混凝土彈性模量的影響、混凝土強度與齡期的關係、鋼筋力學效能與硬度的關係試驗中任選乙個。四人組成一組，提交試驗方案，並預約試驗時間。
編者：賈立群劉巧玲
試驗要求
一、 認真學習試驗指導書，了解試驗目的、所需儀器，熟悉實驗要領、實驗步驟。
二、 試驗前教師檢查予習情況，檢查合格者方可進行試驗。
三、 試驗過程中，嚴格按照操作規程進行，不得擅自更改試驗方法。
四、 認真、如實填寫試驗資料，獨立完成試驗報告。
五、 試驗結束後將儀器裝置洗刷乾淨，擺放如初。
水泥試驗
一、 取樣
水泥出廠前按同品種、同強度等級取樣，取樣數量不小於12kg。交貨時水泥的質量可抽取實物試樣以其檢驗結果為驗收依據，可在發貨前或交貨地取樣和簽封，取樣數量為20kg，縮分為二等份。乙份由賣方儲存3個月，乙份由買方按規定的專案主方法檢驗。
二、 規試驗專案
在建築工程中，主要是檢測水泥的物理力學效能，即細度、凝結時間、體積安定性和水泥膠砂強度等四項指標。
三、 檢測方法及步驟
1、 水泥細度檢測方法（負壓篩法）：
（1） 試驗步驟：
a、 開動負壓篩析儀，調節負壓至4000~6000pa後停機。
b、 稱取水泥試樣25克，置於篩子中，蓋上篩蓋，開動篩析儀連續篩2分鐘。
c、 篩畢，將篩餘物移至天平稱其質量，精確至0.1g。
（2） 結果及計算
水泥試樣篩餘百分數按下式計算：
計算結果精確至0.1%。
水泥細度記錄表
2、 水泥標準稠度用水量測定：
（1） 試驗步驟
a、 試驗條件：溫度20℃±2℃，相對濕度不低於50%。
b、 水泥淨漿的拌制：先將攪拌鍋、攪拌葉片潤濕，將500克水泥放入攪拌鍋內。將攪拌鍋放置在攪拌機鍋座上並公升至攪拌位置。
開動攪拌機，同時徐徐加入拌和用水。慢拌120秒，停15秒，快拌120秒後停機（可採用自動控制攪拌）。取下攪拌鍋。
c、 調整試杆至與玻璃板接觸，調整指標70㎜（s值）。將拌和結束的水泥淨漿立即裝入圓模內，用小刀插搗並振動數次，刮去多餘淨漿。迅速放入標準稠度測定儀的圓模位置。
然後放鬆，讓試杆自由沉入水泥淨漿。到試杆停止下沉或30秒時記錄指標讀數。指標讀數63~65mm時為標準稠度。
整個測試過程應在1分30秒鐘內完成。如果指標讀數超出63~65mm範圍，可調整用水量直至指標讀數63~65mm為止。
（2） 試驗結果
精確至小數一位。
標準稠度用水量記錄表
3、 水泥凝結時間測定：
（1） 試驗步聚
a、 試驗條件：溫度20℃±2℃，相對濕度不低於90%。
b、 將標準稠度的水泥漿立即裝入圓模，插搗振動幾次並刮平，然後放入養護箱內。記錄加水時刻。
c、 從養護箱中取出圓模放到凝結時間測定儀上，使初凝時間測定試針由水泥漿表面自由下沉，當試針停止下沉，記錄指標讀數。當試針沉至距底板4±1mm時，即為水泥達到初凝狀態；測完初凝時間後，將圓模連同水泥漿試件從玻璃板上取下，翻轉1800，直徑大端向上，小端放在玻璃板上。當終凝時間測定試針在水泥漿表面未留下外環壓痕時為水泥漿的終凝狀態。
記錄到達初凝狀態的時刻和到達終凝狀態的時刻。
（2） 結果計算
初凝時間=初凝時刻－加水時刻
終凝時間=終凝時刻－加水時刻
凝結時間記錄表
4、 水泥體積安定性：
（1） 試驗步聚
a、 試驗條件：溫度20℃±2℃，相對濕度不低於90%。
b、 試件製作：
雷氏夾法：是將標準稠度用水量的水泥淨漿裝入預先準備好的彈性合格的雷氏夾中，用小刀插搗數次後抹平，蓋上75g~80g重的玻璃片。養護24±2小時。
試餅法：是用標準稠度用水量的水泥淨漿75g左右，搓成小球放到表面塗油的玻璃板上輕輕顛動，使之成為直徑70mm~80mm、中心厚度為10mm、邊緣漸薄的試餅，並用小刀將其表面抹光。養護24±2小時。
c、 測試：
雷氏夾法：量取雷氏夾指標之間的距離l0，放入沸煮箱中沸煮3小時後冷卻至室溫再量取雷氏夾指標之間的距離l1。
試餅法：將試餅放入沸煮箱中沸煮3小時後觀察表面。
（2） 結果評定
雷氏夾法：兩試件的（l1- l0）平均值不大於5mm時，水泥體積安定性合格。當兩個試件的（l1- l0）值相差超過4mm時，應用同一樣品立即重做一次試驗。
試餅法：目測未發現裂縫，用直尺檢查也無彎曲的試餅為安定性合格。當兩個試餅判別結果有矛盾時，該水泥的安定性為不合格。
如雷氏夾法與試餅法測定結果有衝突時，以雷氏夾法為準。
試餅法記錄表
雷氏夾法記錄表
5、 水泥膠砂強度：
（1） 試驗步聚
a、 試件成型及養護
試驗條件：試件在型室溫度20℃±2℃，相對濕度不低於50%。試件帶模養護室溫度20℃±2℃，相對濕度不低於90%。試件養護水槽溫度20℃±1℃。
試件製作：
配合比：水泥：標準砂：水=1：3：0.5。一鍋膠砂成型三條試體，每鍋材料需要量水泥450±2g、標準砂1350±5g、225±1g。
攪拌：先將攪拌鍋、攪拌葉片用濕抹布潤濕。把水加入鍋內，再加水泥，把鍋放在固定位置。
然後立即開動機器，低速攪拌30秒後，在第二個30秒開始的同時均勻地將砂子加入。第三個30秒開始把機器轉至高速再攪拌30秒。停90秒，在第乙個15秒內用膠皮刮具將葉片和鍋壁上的膠砂，刮入鍋中間。
在高速下繼續攪拌60秒。或採用自動攪拌。
成型：膠砂製備後立即進行成型。將空試模和模套固定在振實台上，用乙個適當勺子直接從攪拌鍋裡將膠砂分二層裝入試模，裝第一層時，每個槽裡約放300g膠砂，用大播料器垂直架在模套頂部沿每個模槽來回一次將料層播平，接著振實60次。
再裝入第二層膠砂，用小播料器播平，再振實60次。移走套模，從振實台上取下試模，用金屬直尺以近似900的角度架在試模頂的一端，然後沿試模長度方向以橫向鋸割動作慢慢向另一端移動，一次將超過試模部分的膠砂刮去，並用同一直尺以近乎水平的情況下將試體表面抹平。在試模上作標記或加字條標明試件編號和試件相對於振實臺的位置。
養護：脫模應在成型後20~24小時之間脫模。脫模後，試件立即作好標記放入20±1℃的水中（水平或豎直）養護。
水平養護時，刮平面應朝上。養護期間試件之間間隔或試體表面的水深不得小於5mm。
b、 強度試驗
抗折強度：將試件乙個側面放在試驗機支撐圓柱上，試體長軸方向垂直於支撐圓柱，通過加荷圓柱以50n/s±10n/s的速率均勻地將荷載垂直地加在稜柱體相對側面上，直至折斷。
抗壓強度：半截稜柱體放入夾具中間，在整個過程中以2400n/s±200n/s的速度均勻加荷直至破壞。
（2） 結果計算：
抗折強度
以三個抗折強度結果平均值作為試驗結果。當三個中有超出平均值±10%時，應剔除後再取平均值作為抗折強度試驗結果。
抗壓強度
以6個抗壓強度平均值的平均值為試驗結果。如六個測定值中有超出六個平均值±10%，就應剔除這個結果，而以剩下五個的平均值為結果。如果五個測定值中再有超過它們平均數±10%的，則此組結果作廢。
試驗結果精確至0.1mpa。
水泥膠砂抗折強度試驗記錄表
水泥膠砂抗壓強度試驗記錄表
建築用砂試驗
一、 建築用砂的表觀密度（視密度）試驗(標準方法)
1、試驗採用下列儀器裝置。
（1）天平稱量1000g，感量lg；
（2）容量瓶——500ml；
（3）乾燥器、淺盤、鋁製料勺、溫度計等；
（4）烘箱——能使溫度控制在105+5℃；
（5）燒杯——500ml。
2、表觀密度試驗步驟：
（1）稱取烘乾的試樣300g，精確至1g。裝入盛有半瓶冷開水的容量瓶中。
（2）搖轉容量瓶，使試樣在水中充分攪動以排除氣泡，塞緊瓶塞，靜置24h左右。然後用滴管添水，使水面與瓶頸刻度線平齊，再塞緊瓶塞，擦乾瓶外水分，稱其重量，精確至1g。
《土木工程材料》實驗指導書
1 試驗目的材料的密度是指在絕對密實狀態下單位體積的質量。利用密度可計算材料的孔隙率和密實度。孔隙率的大小會影響到材料的吸水率 強度 抗凍性及耐久性等。2 主要儀器裝置 1 李氏瓶 2 天平 3 篩子 4 鼓風烘箱 5 量筒 乾燥器 溫度計等。3 試樣製備將試樣研碎，用篩子除去篩餘物，放到105 1...
土木工程實驗指導書
一 實驗目的 1 了解土木工程實驗的意義 2 掌握貼上電阻應變片的技術 二 實驗材料與輔助器具 電烙鐵 電阻應變片 砂紙 膠水 酒精 型鋼 直尺 藥棉 膠紙 萬用表 導線 應變片接線端子 鑷子 捲尺等。三 實驗內容 1 土木工程實驗的重要性 2 土木工程實驗目的和任務 3 土木工程實驗的分類 4 主...
土木工程實驗指導書
土木工程材料實驗 實驗指導書 南京航空航天大學土木工程系 2004.9 實驗一 水泥膠砂強度檢驗 一 試驗目的 根據國家標準要求，測定水泥各齡期的強度，從而確定或檢驗水泥的強度等級。二 主要儀器裝置 水泥膠砂攪拌機 膠砂振實臺 檯面有卡具 模套 試模 三聯模 抗折試驗機 抗壓試驗機及抗折與抗壓夾具 ...