實驗教學大綱
課程**： 04201
課程名稱： 土木工程材料
英文名稱： civil engineering materials
課程總學時： 42學分： 2.5
理論學時： 42實驗學時： 16
課程型別： 必修
課程性質： 專業基礎課
設定類別： 獨立設實驗課
先修課程：高等數學、線性代數與概率統計
適用專業： 建築工程技術、道路橋梁工程技術、市政工程技術 、工程造價
開課單位： 建築工程系
一、實驗教學的性質地位和任務
《土木工程材料》是實踐、實驗性很強的學科。土木工程材料的實驗是《土木工程材料》的重要組成部分，同時也是學習和研究建築材料的重要方法。通過實驗，預期達到三個目的：
一是熟悉、驗證、鞏固所學的理論知識；二是了解所使用的儀器裝置，掌握所學建築材料的實驗方法；三是進行科學研究的基本訓練，培養分析問題和解決問題的能力。
二、實驗內容與要求
專案一、水泥實驗
1、水泥細度
（1）實驗目標
水泥的物理力學性質都與細度有關，因此必須進行細度實驗。
（2）具體內容
實驗採用負壓篩法測定。首先稱取水泥試樣25g倒入符合gb1345-91要求的負壓篩內；調節負壓至4000-6000pa範圍內，開動篩析儀連續篩析2min；期間如有試樣附在篩蓋上，可輕輕敲擊，使試樣落下。篩畢，用天平稱量篩餘物。
（3）主要儀器裝置與工具
負壓篩析儀、天平
2、水泥標準稠度用水量測定
（1）實驗目標
水泥的凝結時間和安定性都與用水量有關，為了消除實驗條件的差異而有利於比較，水泥淨漿必須有乙個標準的稠度。本實驗的目的就是測定水泥淨漿達到標準稠度時的用水量，以便為進行凝結時間和安定性試驗做好準備。
（2）具體內容
實驗前必須檢驗攪拌機是否正常用轉。水泥淨漿攪拌機的攪拌葉片、攪拌鍋必須用濕布先擦一遍。實驗時應先將水泥裝入攪拌鍋內，在攪拌機開始攪拌時再慢慢加水。
攪拌結束後，立即將攪拌好的水泥漿裝入試模內，放到水泥標準稠度測定儀上測其試錐的沉入度。沉入度在28±2範圍內，其拌合用水量即為該水泥的標準稠度用水量。
（3）實驗儀器裝置與工具量具及材料
工具量具：水泥淨漿攪拌機、水泥標準稠度測定儀、刮平刀、天平、量筒
材料：普通矽酸鹽水泥、自來水
3、水泥淨漿凝結時間的測定
（1）實驗目標
測定水泥加水後至開始凝結（初凝）以及凝結終了（終凝）所用的時間，用以評定水泥的性質。
（2）具體內容
以標準稠度用水量製成標準稠度淨漿一次裝滿試模，振動數次刮平，立即放入濕氣養護箱中。記錄水泥全部加入水中的時間作為凝結時間的起始時間。試件在濕氣養護箱中養護至加水後30min時進行第一次測定。
測定時，將試模放到試針下，降低試針與水泥漿接觸，突然放鬆試針，試針垂直自由地沉入水泥漿，觀察試針停止下沉或釋放試針30s時指標的讀數。當試針下沉至距底板4mm ±1mm時為水泥達到初凝狀態；在完成初凝時間測定後，立即將試模連同漿體以平移的方式從玻璃板取下，翻轉1800，直徑大端向上，小端向下放到玻璃板上，在放入濕氣養護箱中繼續養護。臨近終凝時間時每隔15min測定一次，當試針沉入試體0.
5mm時，即環形附件不能在試體上留下痕跡時，為水泥達到了終凝狀態。
（3）實驗儀器裝置、工具量具及材料
實驗儀器裝置：標準養護箱
工具量具：維卡儀、水泥淨漿攪拌機、人工拌和圓形缽及拌和鏟
材料：普通矽酸鹽水泥
4、安定性檢驗
（1）實驗目標
檢驗水泥硬化後體積變化是否均勻，是否因體積變化而應起膨脹、裂縫或翹曲。
（2）具體內容
雷氏夾試件的製備是將雷氏夾放在已稍擦油的玻璃板上，並立即將按標準稠度用水量拌和淨漿裝滿試模，然後摸平，蓋上少擦油的玻璃板，立即將試模移至濕氣養護箱內養護24h±2h。脫去玻璃板取下試件，先測試件指標尖端的距離a，精確到0.5mm,接著將試件放入沸煮箱在30min±5min內加熱至沸,並恆沸3h±5min。
沸煮結束，測量針尖的距離c，當c-a的平均值不大於5mm時，即安定性合格。
（3）實驗儀器裝置、工具量具及材料
實驗儀器裝置：標準養護箱
工具量具：水泥淨漿攪拌機、沸煮箱、雷氏夾、雷氏夾膨脹值測定儀
材料：普通矽酸鹽水泥
5、水泥膠砂強度實驗
（1）實驗目標
根據gb/t 17671-1999的規定方法來檢驗並確定水泥強度等級。
（2）具體內容
將試模擦淨，內壁均勻塗上一層機油。稱取水泥450g±2g，iso標準砂1350g±5g，水225g±1g。用攪拌機攪拌砂漿的拌和程式為：
低速30s→加砂30s→高速30s→停90s→高速60s。停機後將葉片上的膠砂刮下，裝入放置在膠砂震動台上的三聯試模內。震動完畢後，取下試模，編上記號或者用字條標出編號。
然後放入濕氣養護箱養護。實驗室的溫度200c±10c，相對濕度≥50%,濕氣養護箱溫度200c±10c，相對濕度≥90%,養護水溫度200c±10c。養護到規定齡期的試件應在實驗前15min取出試件，並用濕布覆蓋至試驗為止。
首先做抗折試驗，取其平均值；然後做對應試件的抗壓實驗，取其平均值。根據試件的抗折強度和抗壓強度的平均值評定該水泥的強度等級。
（3）實驗儀器裝置、工具量具及材料
實驗儀器裝置：萬用壓力機
工具量具：水泥膠砂攪拌機、水泥膠砂振動台、三聯試模、三聯漏斗、刮平刀、水泥抗折試驗機、水泥抗壓夾具
材料： 普通矽酸鹽水泥、標準砂、自來水
專案二、砂子實驗
1、 砂的篩分析實驗
（1） 實驗目標
測定混凝土用砂的顆粒級配,計算細度模數,評定砂的粗細程度.
（2） 具體內容
稱取500g試樣,倒入按孔徑大小從上到下組合的套篩上,將套篩放入搖篩機。搖篩完畢後分別稱取各篩的篩餘質量，計算分計篩餘百分比和累計篩餘百分比，評定顆粒級配，計算細度模數，評定砂子粗細程度。
（3） 實驗儀器裝置、工具量具及材料
工具量具：標準篩、天平、烘箱、搖篩機
材料：砂子
2、砂的表觀密度實驗
（1） 實驗目標
作為評定砂的質量和混凝土配合比設計的依據。
（2） 具體內容
稱取試樣m1=300g，裝入容量瓶，注入冷水至500ml刻度處，用手旋轉搖容量瓶，排除氣泡，靜置24h，測其質量m2。倒出瓶中的水和試樣，再注入水至500ml，稱其質量m3。最後計算ρ0=m1/（m1+m3-m2）×ρ水。
（3） 實驗儀器裝置、工具量具及材料
工具量具：托盤天平、容量瓶（500ml）、烘箱、滴管
材料：砂子、自來水
3、砂的堆積密度實驗
（1） 實驗目標
測定沙的堆積密度、緊堆積密度和孔隙率，作為混凝土配合比設計的依據。
（2） 具體內容
松堆積密度測定時，稱容量筒的質量m1，取乙份試樣裝入堆積密度漏斗中，讓試樣自由下落，容量筒四周溢滿試樣停止加料，刮平試樣，稱其質量m2；緊堆積密度測定時，應分兩層裝入，裝完第一層後，在筒底墊放一根直徑10mm的鋼筋，將筒按住左右擊地25次左右。然後裝第二層，用同樣的方法擊地25次，將試樣加至超過筒口，然後刮平，稱質量m2。計算表觀密度ρ0/=（m2-m1）/v0/；空隙率p/=（1-ρ0//ρ0）×100%。
（3） 實驗儀器裝置、工具量具及材料
工具量具：鼓風烘箱、天平、容量筒、方孔篩、墊棒、漏斗
材料：砂子
專案三、石子試驗
1、石子的表現密度試驗
（1）試驗目標
測定石子的表現密度，即石子單位體積（包括內部封閉孔隙）的質量，作為評定石子質量和混凝土配合比設計的依據。本方法不宜用於測定最大粒徑大於37.5mm的碎石或卵石的表現密度。
（2）具體內容
試驗前，按規定取樣，並縮分至略大於規定的數量，風乾後，應篩去試樣中小於4.75mm
的顆粒，洗刷乾淨後，分成大致相等的兩份備用。
取試樣乙份浸水飽和後，裝入廣口瓶中，裝試樣時，廣口瓶應傾斜放置，注入飲用水，用玻璃片覆蓋瓶口。用上下左右搖晃的方法排除氣泡。
氣泡排盡後，向廣口瓶中新增飲用水，直至水面凸出瓶口邊緣。然後用玻璃片的沿瓶口迅速滑行，使其緊貼瓶口水面，擦乾瓶外水分，稱取試樣、水、廣口瓶和玻璃片的總質量m1,精確至lg。
將瓶中試樣小心倒出，盛在淺盤中，放在105℃±5℃的烘箱中，烘乾至恒量，取出放在帶蓋的容器中冷卻至室溫，然後稱試樣的質量m，精確至lg。
將瓶洗淨，重新注入飲用水，用玻璃片緊貼瓶口水面，擦乾瓶外水分後稱出水、瓶和玻璃片和總質量m2，精確至lg。ρ0=m/（m1+m2-m1）×ρh2o
（3）試驗儀器裝置、工具量具及材料
工具量具：鼓風烘箱（能使溫度控制在105℃±5℃）；天平（稱量2kg，感量1g）；廣口瓶（1000l，磨口，帶玻璃片）；方孔篩（孔徑為4.75mm的篩乙隻）；溫度計、搪瓷盤、毛巾等。
材料：石子
2、石子的堆積密度試驗
（1）試驗目標
測定石子的鬆散堆積密度、緊堆積密度和孔隙率，作為混凝土配合比設計的依據。
（2）具體內容
鬆散堆積密度測定時，取試樣乙份，用小鏟將試樣從容量筒口中心上方50mm處徐徐倒入，讓試樣以自由落體落下，當容量筒上部試樣呈堆狀，且容量四周溢滿時，即停止加料。除去凸出筒口表面的裡面顆粒，並以合適的顆粒填入凹陷空隙，使表面稍凸起部分的體積大致相等，稱取試樣和容量總質量m2。
緊密堆積密度測定時，取試樣乙份三次裝入容量筒。裝完第一層後，在筒底墊放一根直徑為16mm的圓鋼，將筒按信住，左右交替顛擊地面各25次，再裝入第二層，第二層裝滿後用同樣方法顛實（但筒底所墊鋼筋的方向與第一層時的方向垂直），然後裝入第三層，如法顛實。試樣裝填完畢，再加試樣直至超過筒口，用鋼尺沿筒口邊緣刮去高出的試樣，並用適合的顆料填平凹處，使用表面稍凹陷部分的體積大致相等。
稱取試樣和容量筒的質量m2。ρ0/=（m2-m1）/v0/
（3）試驗儀器裝置、工具量具及材料
工具量具：台稱（稱量10kg，感量10g）；磅稱（稱量50kg或100kg,感量50g）；容量筒；墊棒（直徑16mm，長600mm的圓鋼）；直尺、小鏟等。
材料：石子
專案四、 普通混凝土實驗
1、普通混凝土抗壓強度試驗
土木工程實訓總結
坍落度實驗的難度在於怎樣正確的確定混凝土的水灰比，水灰比小坍落度會大於所要求的範圍，水灰比打了又會打不到小於要求範圍，為了克服此問題我們小組通過計算得到大概的水灰比，再通過多次實驗最終確定了理想的水灰比得到了要求的坍落度。水灰比的確定在現實的施工中有一定的作用，確定正確的水灰比有利於節約水泥的用量，...
土木工程實訓心得
土木工程 工藝實訓報告 學生姓名 專業班級 學號指導教師 日期 12 月24日至12月28日 一 鋼筋工程 二 模板工程 三 腳手架工程 要求，2000 並茂 實習目的 認識腳手架工程 模板工程 鋼筋工程 實訓時間 2012年12月24日至12月29日 23日收到學習委員簡訊通知明天早上八點在教學北...
土木工程實訓報告
有這次實訓，其實真的很高興。我們每天都在教室裡，在學校裡，在學習，至於學到什麼，是否能將學到的學會應用，甚至是否對一些東西能否對號入座，這都是個問題，我們在紙上談兵。所以我們急需去實踐，去實習應用，所謂，紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。所以我很高興有這次實訓，我也在很用心的去實訓，去聽老師的講解，去...