建筑材料课程实验指导书.docx
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建筑材料课程实验指导书
建筑材料课程实验指导书
本课程实验的基础知识
1、建筑材料实验的抽样及处理
抽样检验就是通过一个样本来判断总体是否合格。
选取试样是建筑材料检验的第一个环节，抽样方法的正确与否直接关系到所检验材料的整体结果，必须制定出一个抽样方案。
同时通过检验还要制定出判定其指标的验收标准。
这样才能使取样方法具有较高的科学性和代表性。
2、建筑材料实验影响因素，同一材料在不同的制作条件下或不同的实验条件下，会得出不同的实验结果，主要因素有仪器的选择，试件尺寸，试件的形状，表面状态，加荷速度，温度，湿度。
3、实验结果的分析处理及实验报告，在取得了原始的实验数据之后，为了达到所需要的科学结论，常需要对观测数据进行一系列的分析和处理，最基本的方法是数学处理方法。
经数据处理后，编写或填写实验报告：
从而确定实验结果。
但是，当我们对同一物理量进行重复测量时，经常发现他们的数值并不一样，每项实验都有误差，随着科技水平及人们认识水平提高，误差可控制的比较小，但不能完全消除。
为了科学的评价数据资料，必须得认识和研究误差，才可以达到以下目的：
（1）正确认识误差的性质，分析误差产生的原因，以消除或减少测量误
差；
（2）正确处理数据，合理计算结果，以更接近于真实值的数据；
（3）正确组织实验，合理设计或选用仪器和操作方法，以便在经济的条
件下取得理想的结果。
本课程实验教学项目及其教学要求
序
号
实验项目名称
学
时
教学目标、要求
1
材料密度试验
3
掌握材料密度的测定方法，评定砂的级配及粗细程度是否符合规范要求。
2
砂的筛分析试验
3
混凝土拌和物试验
2
掌握混凝土拌和物的基本概念，掌握和易性的测定方法和调整方法。
4
砂浆拌和物试验
2
掌握砂浆拌和物和易性的测定方法，检验或控制现场拌制砂浆的质量。
合 计
9
实验一材料密度试验
一、实验目的
学习掌握材料密度的概念和意义，掌握材料密度的测定方法。
二、实验原理
材料内部一般均含有一些孔隙，为了获得绝对密实状态的试样，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。
三、主要仪器及耗材
李氏瓶、天平、温度计、玻璃容器、筛子、烘箱、小勺、漏斗等。
四、实验内容与步骤
1、将试样磨成粉末，通过900孔/cm2的筛后，再将粉末放入105~110℃烘箱内，烘干至恒重。
2、将不与试样起反应的液体倒入李氏瓶中，使液面达到0~1mL刻度之间，记下刻度数，将李氏瓶置于水温20℃+2℃的盛水玻璃容器中。
3、用天平称取60-90g试样，用小勺和漏斗小心地将试样送入密度瓶中，直到液面上升到20mL左右。
再称剩余的试样质量，计算出装入瓶中的试样质量m。
4、轻轻振动密度瓶使液体中的气泡排出，记下液面刻度，前后两次液面读数之差，即为瓶内试样所占的绝对体积V。
五、数据处理与分析
按下式计算密度ρ（精确至0.01g/cm3）：
ρ=m/V
式中m—装入瓶中的试样质量，g；
V—装入瓶中试样的绝对体积，cm3。
以两次试验结果的算术平均值作为测定结果。
两次试验结果的差值不得大于0.02g/cm3，否则应重新取样进行试验。
六、实验注意事项
1、试样烘干至恒重。
2、实验过程中保持李氏瓶中液体温度恒定。
3、读液体体积时，读液面下凹部切线对应刻度。
4、控制向李氏瓶内的下料速度，并及时排出瓶中气泡。
七、思考题
1、砖、石等材料作密度实验时，为什么要磨成细粉状，应该多细？
。
2、用李氏瓶测定材料体积时，应该用什么液体？
实验二砂的筛分析试验
一、实验目的
掌握筛分析试验的试验方法，评定砂的级配及粗细程度是否符合规范要求。
二、实验原理
通过筛分析试验评定砂的级配及粗细程度。
在拌制混凝土时，细骨料的级配和粗细程度，对节约水泥和获得均匀的混凝土有重要影响。
三、主要仪器及耗材
标准筛、摇筛机、天平、、烘箱、浅盘、料勺、毛刷等。
四、实验内容与步骤
1、砂样应通过9.5mm的筛，并在温度为105℃+5℃的烘箱中烘至恒重，冷却至室温备用。
2、称取烘干试样500g，置于按孔径大小顺序排列的标准筛中，在摇筛机上筛10min。
取下标准筛，再按筛孔大小顺序，逐个进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过试样总质量的0.1%时为止。
通过的颗粒并入下一号筛，和下一号筛中的试样一起过筛，直至各号筛全部筛完为止。
试样的各号筛上的筛余量均不得超过按下式计算的量：
质量仲裁时
生产控制检验时
式中mr——筛余量（g）；
d——筛孔尺寸（mm）；
A——筛面积（mm2）。
否则应将该筛余试样分成两份，再次进行筛分，并以其两份筛余量之和作为该号筛的筛余量。
3、分别称量各个筛的筛余量，精确至1g，所有各个筛的分计筛余量和底盘中剩余量之总和与砂样总质量相比，差值不得超过+1%。
五、数据处理与分析
1、分计筛余百分率。
各号筛上的筛余量除以试样总量的百分率，精确至0.1％。
2、累计筛余百分率。
该号筛上的分计筛余百分率与大于该号的各筛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，绘出试样的颗粒级配曲线，与国家标准规定的曲线相比较，评定该试样的颗粒级配。
4、计算细度模数μf：
μf=（A2+A3+A4+A5+A6-5A1）/（100-A1）
式中A2、A3、A4、A5、A6——分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm筛上的累计筛余百分率，计算精确到0.1％。
按细度模数确定砂的粗细程度。
5、筛分试验应采用两个试样进行，取两次算术平均值作为测定结果。
两次所得细度模数之差大于0.2，应重新进行试验。
六、实验注意事项
1、砂筛分前检查各筛从上至下是否按筛孔大小顺序叠置。
2、逐个用手筛时，筛至每分钟通过量小于总量的0.1%为止
七、思考题
1、如何评定砂的级配与粗细？
实验三混凝土拌和物试验
一、实验目的
掌握混凝土拌和物的基本概念，掌握和易性的测定方法和调整方法。
二、实验原理
混凝土拌和物和易性试验是检验混凝土拌和物是否满足施工所要求的流动性、粘聚性和保水性等。
检查和易性是施工中混凝土质量控制的一个重要环节。
三、主要仪器及耗材
混凝土搅拌机、拌板、拌铲、磅秤、坍落度筒、捣棒、直尺、容量桶、试模等。
四、实验内容与步骤（设计性实验可无此项目）
1、混凝土拌和物的拌制
1）人工拌合
（1）按所定配合比备料，以全干状态为准，
（2）将拌板和拌铲用湿布润湿后，将砂倒在拌板上，然后加入水泥，用铲自拌板二端翻拌至另一端，然后再翻拌回来，如此重复，直到颜色混合均匀，再加上石子，翻拌至混合均匀为止。
（3）将干混合料堆成堆，在中间作一凹槽，将已称量好的水，倒人一半左右的凹槽中；（勿使水流出）；然后仔细翻拌，并徐徐加入剩余的水，继续翻拌，每翻拌一次，用铲在混合料上铲切一次，直到拌合均匀为止。
（4）拌合时力求动作敏捷，拌合时间从加水时算起，应大致符合下列规定：
拌合物体积为30L以下的4-5min；
拌合物体积为30-50L时5-9min；
拌合物体积为51-75L时9—12min。
（5）拌好后，根据试验要求，立即做坍落度测定或试件成型。
从开始加水时算起，全部操作须在30min内完成。
2）机械搅拌
（1）按所定配合比备料，以全干状态为准。
（2）预拌一次，即用按配合比的水泥、砂和水组成的砂浆及少量石子，在搅拌机中进行涮膛。
然后倒出并刮去多余的砂浆，其目的是使水泥砂浆先粘附满搅拌机的筒壁，以免正式拌合时影响拌合物的配合比。
（3）开动搅拌机，向搅拌机内依次加入石子、砂和水泥，干拌均匀，再将水徐徐加入，全部加料时间不超过2min，水全部加入后，继续拌合2min。
（4）将拌合物自搅拌机卸出，倾倒在拌板上，再经人工拌合1-2min，即可做坍落度测定或试件成型。
从开始加水时算起，全部操作必须在30min内完成。
2、普通混凝土拌合物和易性测定
每次测定前，用湿布将拌板及坍落度筒内外擦净、润湿
并将筒顶部加漏斗，放在拌板上，用双脚踩紧踏板，使其位置固定。
（2）用小铲将拌好的拌合物分三层均匀装人筒内，每层装入高度在插捣后大致应为筒高的1／3。
顶层装料时，应使拌合物高出筒顶。
插捣过程中，如试样沉落到低于筒口，则应随时添加，以便自始至终保持高于筒顶。
每装一层分别用捣棒插捣25次，插捣应在全部面积上进行，沿螺旋线由边缘渐向中心。
插捣筒边混凝工时，捣棒应稍有倾斜，然后垂直插捣中心部分。
底层插捣应穿透整个深度。
插捣其它两层时，应垂直插捣至下层表面为止。
（3）插捣完毕即卸下漏斗，将多余的拌合物刮去，使与筒顶面齐平，筒周围拌板上的拌合物必须刮净、清除。
（4）将落度筒小心平稳地垂直向上提起，不得歪斜，提高过程约5-10s内完成，将筒放在拌合物试体一旁，量出坍落后拌合物试体最高点与筒高的距离（以1mm为单位计，读数精确至5mm），即为拌合物的坍落度。
（5）从开始装料到提起坍落度筒的整个过程应连续进行，并在150s内完成。
（6）坍落度的调整。
在按初步计算备好试拌材料的同时，另外还须备好两份为调整坍落度用的水泥与水，备用的水泥与水的比例应符合原定的水灰比，其用量可为原来计算用量的5％和10％。
当测得拌合物的坍落度过大时，可保持砂率不变，酌情增加砂和石子，尽快拌合均匀，重做坍落度测定。
五、数据处理与分析
拌和物的坍落度应测定两次，取其平均值作为测定结果。
如果提起坍落度筒后，拌和物发生崩塌或一边剪坏现象，则应重新测定。
观察粘聚性。
用捣棒在已坍落的拌和物锥体表面轻轻敲击，如锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好；如锥体倒塌、部分崩塌或出现石子离析现象，则表示粘聚性不好。
观察保水性。
提起坍落度筒后，如有较多的水或稀浆从底部析出，则表示拌和物的保水性不好；没有或仅有少量的水或稀浆从底部析出，则表示拌和物的保水性良好。
六、实验注意事项
1、做塌落度前，应湿润塌落度筒、底板、捣棒。
2、从开始装料到提起塌落度筒整个过程要150s内完成，提筒要垂直平稳。
七、思考题
1、混凝土的拌合物塌落度不符合要求时，应如何调整？
2、混凝土拌合物从加水到测定塌落度，全部过程为什么要在30分钟内完成？
实验四砂浆拌和物试验
一、实验目的
掌握砂浆拌和物和易性的测定方法，检验或控制现场拌制砂浆的质量。
二、实验原理
砂浆拌和物和易性试验是检验砂浆拌和物是否满足施工所要求的流动性和保水性。
检查和易性是施工中砂浆质量控制的一个重要环节。
三、主要仪器及耗材
砂浆搅拌机、拌板、拌铲、磅秤、砂浆稠度仪、捣棒、砂浆分层度仪等。
四、实验内容与步骤
1、砂浆拌和物的拌制
1）人工拌合
按设计配合比（质量比），称取各项材料用量，先把水泥和砂放人拌板干拌均匀，然后将混合物堆成堆，在中间作一凹坑；将称好的石灰膏（或粘土膏）倒入凹坑中，再倒人一部分水，将石。
灰膏或粘土膏稀释，然后充分拌合，并逐渐加水，直至混合料色泽一致、观察和易性符合要求为止，一般需拌合5min。
可用量筒盛定量水，拌好以后，减去筒中剩余水量，即为用水量。
2）机械拌合
（1）先拌适量砂浆（应与正式拌合的砂浆配合比相同），使搅拌机内壁粘附一薄层砂浆，使正式拌合时的砂浆配合比成分准确。
（2）先称出各材料用量，再将砂、水泥装入搅拌机内。
（3）开动搅拌机，将水徐徐加入（混合砂浆须将石灰膏或粘土膏用水稀释至浆状），搅拌约3min（搅拌的用量不宜少于搅拌容量的20％，搅拌时间不宜少于2min）。
（4）将砂浆拌合物倒至拌合铁板上，用拌铲翻拌两次，使之均匀，拌好的砂浆，应立即进行有关的试验。
2、砂浆稠度测定
将拌好的砂浆一次装入砂浆筒内，装至距筒口约lOmm为
止，用捣棒插捣25次，并将筒体振动5-6次，使表面平坦，然后移置于稠度仪底座上。
（2）放松圆锥体滑杆的制动螺丝，使圆锥尖端与砂浆表面接触，拧紧制动螺丝，使齿条测杆下端刚好接触滑杆上端，并将指针对准零点。
（3）拧开制动螺丝，使圆锥体自动沉人砂浆中，同时计时间，到10s，立即固定螺丝。
从刻度盘上读出下沉深度（精确至lmm）。
（4）圆锥筒内的砂浆，只允许测定一次稠度，重复测定时，应重新取样测定。
3、砂浆分层度测定
将拌合好的砂浆，经稠度试验后重新拌合均匀，一次注满
分层度仪内。
用木锤在容器周围距离大致相等的四个不同地方轻敲1-2次，并随时添加，然后用抹刀抹平。
（2）静置30min，去掉上层200mm砂浆，然后取出底层lOOmm砂浆重新拌合均匀，再测定砂浆稠度。
（3）取两次砂浆稠度的差值，即为砂浆的分层度（以mm计）。
五、数据处理与分析
砂浆稠度、分层度均以两次试验结果的算术平均值作为测定结果。
两次试验结果的差值不得大于20mm，否则应重新进行试验。
六、实验注意事项
1、测定砂浆的稠度时，应特别注意固定螺丝放松时与按下表表的严格同步，稠度仪必须放置在相对水平稳固的桌上。
2、分层度实验测定过程中，要防止振动，插捣次数应严格保持25次。
七、思考题
1、砂浆的稠度与分层度各代表砂浆的什么性质？
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