实验实训指导

《建筑材料》综合实验实训指导

（建筑工程技术专业）

辽宁交通高等专科学校建筑工程系

2012、10

一、实训目的

建筑材料综合实验实训是建筑工程技术专业设置的《建筑材料与检测》课程综合实践教学环节。综合实验实训教学，旨在训练学生运用已有的理论知识和基本检测操作技能，根据设计与施工等实际要求，进行水泥混凝土等复合材料的配合比设计；使学生进一步熟悉、掌握实验仪器设备的使用，熟悉有关的技术规范、技术标准的使用；进一步提高学生动手操作能力和对实验数据的处理及对实验结果分析评价能力，为未来的职业夯实实践基础。

二、实训任务

题目：用体积法设计某工程用水泥混凝土的配合比。

设计原始资料：

混凝土的强度等级为C20，施工单位无强度历史统计资料，按规范要求混凝土的强度保证率为95%，工程所在环境为寒冷地区，施工要求的坍落度为30～50㎜。

实验室提供的材料：

1、水泥：矿渣硅酸盐水泥，强度等级为32.5级。 2、河砂 3、碎石 4、自来水

三、实训要求

按照现行技术规范和技术标准要求，对实验室提供的水泥、砂、碎石进行基本技术指标检测，并进行检测结果的分析和评价；按照设计任务书的具体要求，配制水泥混凝土。具体要求：（1）进行水泥混凝土的计算配比设计；（2）混凝土和易性测定及基准配比设计；（3）制作标准试块，在标准条件下养护，测定7d龄期的抗压强度，以此推算混凝土28d龄期的抗压强度。

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四、实训考核

1、考核方法

考核内容及评分标准

资料准备程度 20分 试验过程参与 20分 试验纪律 10分 出勤 10分 报告 40分 注：①旷课1次，出勤扣2分，试验过程参与扣5分，试验过程纪律扣2分。

②迟到1次，出勤扣1分，试验纪律扣1分。

③事假、病假要出示辅导员签字的请假条，同时病假要有医生诊断。病假不扣分；事假视请假时间相应扣除出勤和试验过程参与成绩。

④早退视同旷课。

⑤试验过程违纪，包括如玩手机、接打电话、吸烟、擅自离开实验室

2、考核等级

考核分为优、良、及格、不及格四个等级。各考核等级百分制成绩要求如下： 1、优 ≥90分 2、良 ≥80 , <90 3、中 ≥70 , <80 4、及格 ≥60 5、不及格 < 60

五、实训参考书目

1、规范：《GBT_14684-2011_建设用砂》

《GBT_14685-2011_建设用碎石卵石》

《JTG[1].E30-2005.公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》

GB175—2007 通用硅酸盐水泥

GB 1499.2—2007 钢筋混凝土用钢 第2部分 ：热轧带肋钢筋

2、包含本试验内容的建筑材料教科书或参考书。

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实验实训操作指导

1. 细集料物理性质实验

一、含水率测定

（一）试验仪具

l）烘箱：能控温在105℃±5℃； 2）天平：称量2kg，感量不大于2g。 3）容器：浅盘等。

（二）试验方法步骤 取两份约500g的代表性试样，分别放入已知质量（ml）的干燥容器中称量，记下每盘试样与容器的总量（m2 ) ，将容器连同试样放入温度为105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重，称烘干后的试样与容器的总量（m3）。

（三）计算

按下式计算细集料的含水率，精确至0.1%。

式中：w——细集料的含水率（% )； m1——容器质量（g）；

m2 ——未烘干的试样与容器总质量（g）； m3——烘干后的试样与容器总质量（g）。

wm2m3100m3m1二、含泥量测定

（一）试验仪具

1）天平：称量1kg，感量不大于1g； 2）烘箱：能控温在105℃±5℃；

3）标准筛：孔径0.075mm及1.18mm的方孔筛；

4）其它：筒、浅盘等。

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（二）试样制备

将试样用四分法缩分至规定的质量（注意防止细粉丢失）,并置于温度为(105±5)℃的烘箱内烘干至恒重，冷却至室温后分成两份备用。

（三）试验方法步骤

1) 取烘干的试样一份置于筒中，并注入洁净的水，使水面高出砂面约20cm，充分拌和均匀后，浸泡24h，然后用手在水中淘洗试样，使尘屑、淤泥和粘土与砂粒分离，并使之悬浮水中，缓缓地将浑浊液倒入1.18mm至0.075mm的套筛上，滤去小于0.075mm的颗粒。试验前筛子的两面应先用水湿润，在整个试验过程中应注意避免砂粒丢失。

注：不得直接将试样放在0.075mm筛上用水冲洗，或者将试样放在0.075mm筛上后在水中淘洗，以避免误将小于0.075mm的砂颗粒当作泥冲走。

2）再次加水于筒中，重复上述过程，直至筒内砂样洗出的水清澈为止。

3）用水冲洗存留在筛上的细粒，并将0.075mm筛放在水中（使水面略高出筛中砂粒的上表面）来回摇动，以充分洗除小于0.075mm的颗粒；然后将两筛上筛余的颗粒和筒中已经洗净的试样一并装入浅盘，置于温度为105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重，冷却至室温，称取试样的质量（m1）。

（四）结果计算

砂的含泥量按下式计算，精确至0.1%。

式中：Qn——砂的含泥量（%)；

m0——试验前的烘干试样质量（g）； m1——试验后的烘干试样质量（g）。

以两个试样试验结果的算术平均值作为测定值。两次结果的差值超过0.5%时，应重新取样进行试验。

Qnm0m1100m0

三、表观密度测定

（一）试验仪具 （1）容量瓶 （2）天平 （3）鼓风烘箱

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（二）试验制备 试样按规定取样，并将试样缩分至660g，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒量，待冷至室温后，分成大致相等的两份备用。

（三）试验方法步骤 （1）称取上述试样300g（

G0），装入容量瓶，注入冷开水至接近500mL的刻度处，

用手旋转摇动容量瓶，使砂样充分摇动，排除气泡，塞紧瓶盖，静置24h，然后用滴管小心加水至容量瓶颈500mL刻度线处，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其质量（G1），精确至1g。

（2）将瓶内水和试样全部倒出，洗净容量瓶，再向瓶内注水至瓶颈500mL刻度线处，擦干瓶外水分，称其质量（G2），精确至1g。试验时试验室温度应在20℃～25℃。

（四）试验结果计算与评定

（1）砂的表观密度按下式计算，精确至10kg/m；

00GGG水210

3

G式中

0——砂的表观密度，kg/m3；

水——水的密度，1000 kg/m3； G0——烘干试样的质量，g；

G1——试样、水及容量瓶的总质量，g； G2——水及容量瓶的总质量，g。

（2）表观密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m；如两次试验结果之差大于20 Kg/m，须重新试验。

3

3

四、砂堆积密度测定

（一）试验仪具 （1）鼓风烘箱 （2）容量筒 （3）天平 （4）标准漏斗

（5）直尺、浅盘、毛刷等。

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（二）试样制备

按规定取样，用搪瓷盘装取试样约3L，置于温度为（105±5）℃的烘箱中烘干至恒量，待冷却至室温后，筛除大于4.75mm的颗粒，分成大致相等的两份备用。

（三）试验方法步骤 （1）松散堆积密度的测定 取一份试样，用漏斗或料勺，从容量筒中心上方50mm处慢慢装入，等装满并超过筒口后，用钢尺或直尺沿筒口中心线向两个相反方向刮平（试验过程应防止触动容量筒），称出试样与容量筒的总质量，精确至1g。

（2）紧密堆积密度的测定 取试样一份分两次装入容量筒。装完第一层后，在筒底垫一根直径为10mm的圆钢，按住容量筒，左右交替颠击地面25次。然后装入第二层，装满后用同样的方法进行颠实（但所垫放圆钢的方向与第一层的方向垂直）。再加试样直至超过筒口，然后用钢尺或直尺沿中心线向两个相反的方向刮平，称出试样与容量筒的总质量，精确至0.1g。

（3）称出容量筒的质量，精确至1g。 （四）试验结果计算与评定

（1）砂的松散或紧密堆积密度按下式计算，精确至10kg/m；

3

1G1G2V

3

式中 1——砂的松散或紧密堆积密度，kg/m； G1——试样与容量筒总质量，g； G2——容量筒的质量，g； V——容量筒的容积，L。

（2）堆积密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m。

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2 粗集料物理性质实验

一、含水率及表观密度测定

（一）试验仪具

烘箱、天枰（称量20kg，感量20g）、浅盘等。 （二）试验方法步骤

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1）将试样用标准筛过筛除去其中的细集料，对较粗的粗集料可用4.75mm筛过筛，对2.36～4.75mm集料，或者混在4.75mm以下石屑中的粗集料，则用2.36mm标准筛过筛，用四分法或分料器法缩分至要求的质量，分两份备用。

2）将试样置于干净的容器中，称取试样和容器的总质量（m1）并在(105±5)℃的烘箱中烘干至恒重。

3）取出试样，冷却后称取试样与容器的总质量（m2），并称取容器的质量（m3）。 （三）计算

砂的含水率按式12-13计算，精确至0.1%。

ωWC=

m2m3m3m1×100

式中：ωWC——碎石或卵石的含水率（%）。

以两次试验结果的算术平均值作为测定值。

二、含泥量测定

（一）试验仪具

（1）台秤：感量不大于称量的0.1%。 （2）烘箱：能控温（105±5）℃。 （3）标准筛：孔径为1.25mm、0.07mm （4）容器：容积约为10L的桶或搪瓷盘 （5）浅盘、毛刷等

（二）试验方法步骤 1. 按规定取样，并将试样缩分至略大于下表规定的数量，放在烘箱中于(105±5)℃下烘干至恒量,待冷却至室温后，分为大致相等的两份备用。

含泥量试验所需试样数量

最大粒径，mm 最少试样质量，

2. 称取按上表规定数量的试样一份，精确到1g，将试样放入淘洗容器中，注入清水，使水面高于试样上表面150mm，充分搅拌均匀后，浸泡2h，然后用手在水中淘洗试样，使

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9.5 2.0 16.2.0 19.6.0 26.6.0 31.10.37.10.尘屑、淤泥和粘土与石子颗粒分离，把浑水缓缓倒入1.18mm及75μm的套筛上，滤去小于75μm的颗粒。试验前筛子的两面应先用水润湿。在整个试验过程中应小心防止大于75μm颗粒流失。

3. 再向容器中注入清水，重复上述操作，直至容器内的水目测清澈为止。 4. 用水淋洗剩余在筛上的细粒，并将75μm筛放在水中（使水面略高出筛中石子颗粒的上表面）来回摇动，以充分洗掉小于75μm的颗粒，然后将两只筛上筛余的颗粒和清洗容器中已经洗净的试样一并倒入搪瓷盘中，置于烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒量，待冷却至室温后，称出其质量，精确至1g。

5. 含泥量按下式计算，精确至0.1％：

Qa = （G1-G2）/ G1×100

式中：Qa ――含泥量，％； G1 ――试验前烘干试样的质量，g； G2 ――试验后烘干试样的质量，g。

6. 含泥量取两次试验结果的算术平均值，精确至0.1％。

三、表观密度测定

——液体比重天平法（静水称量法）

（一）试验仪具 1）鼓风烘箱 2）吊篮 3）台秤 4）方孔筛

5）盛水容器（有溢水孔） 6）温度计、浅盘、毛巾等。

（二）试样制备

按规定取样，用四分法缩分至不少于下表规定的数量，经烘干或风干后筛除小于4.75mm的颗粒，洗刷干净后，分为大致相等的两份备用。

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粗集料表观密度试验所需试样数量

最大粒径（mm） 最少试样质量（kg）

（三）试验方法步骤 1）取试样一份装入吊篮，并浸入盛有水的容器中，液面至少高出试样表面50mm。浸水24h后，移放到称量用的盛水容器内，然后上下升降吊篮以排除气泡（试样不得露出水面）。吊篮每升降一次约1s，升降高度为30～50mm。

2）测定水温后（吊篮应全浸在水中），准确称出吊篮及试样在水中的质量，精确至5g。（称量盛水容器中水面的高度由容器的溢水孔控制）。

3）提起吊篮，将试样倒入浅盘，置于烘箱中烘干至恒重，冷却至室温，称出其质量，精确至5g。

4）称出吊篮在同样温度水中的质量，精确至5g。（称量时盛水容器内水面的高度由容器的溢水孔控制）。

注：试验时各项称量可以在15℃～25℃范围内进行，但从试样加水静止的2h起至试验结束，其温度变化不得超过2℃。

（四）试验结果计算与评定

（1）石子的表观密度按下式计算，精确至10kg/m；

00GGG水210

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＜26.5 2.0 31.5 3.0 37.5 4.0 63.0 6.0 75.0 6.0 G式中

0——石子的表观密度，kg/m3；

水——水的密度，1000 kg/m3； G0——烘干试样的质量，g；

G1——吊篮及试样在水中的质量，g； G2——吊篮在水中的质量，g。

（2）表观密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m；如两次试验结果之差大于20 kg/m，须重新试验。对材质不均匀的试样，如两次试验结果之差大于20 kg/m，可取4次试验结果的算术平均值。

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3

3

3

四、碎石堆积密度测定

（一）试验仪具

（1）台秤 称量10kg，感量10g； （2）磅秤 称量50kg或100kg，感量50g； （3）容量筒 （4）垫棒、直尺等。

容量筒的规格要求 碎石或卵石的最大公称粒径（mm） 10.0； 16.0； 20.0； 25 31.5； 40.0 63.0； 80.0

（二）试验方法步骤 1）按规定称取试样，放入浅盘，在(105±5)℃的烘箱中烘干，也可摊在清洁的地面上风干，拌匀并把试样分为大致相等的两份备用。

（2）松散堆积密度的测定 取试样一份，用取样铲从容量筒口中心上方50mm处，让试样自由落下，当容量筒上部试样呈锥体并向四周溢满时，停止加料。除去凸出容量筒表面的颗粒，以适当的颗粒填入凹陷处，使凹凸部分的体积大致相等。称出试样和容量筒的总质量，精确至10g。

（3）紧密堆积密度的测定 将容量桶置于坚实的平地上，取试样一份，用取样铲将试样分三次自距容量桶上口50㎜高度处装入桶中，每装完一层后，在桶底放一根垫棒，将桶按住，左右交替颠击地面25次。将三层试样装填完毕后，再加试样直至超过桶口，用钢尺或直尺沿桶口边缘刮去高出的试样，并用适合的颗粒填平凹处，使表面凸起部分与凹陷部分的体积大致相等。称出试样和容量筒的总质量，精确至10g。 （4）称出容量筒的质量，精确至10g。 （三）试验结果计算与评定

1）石子的松散或紧密堆积密度按下式计算，精确至10kg/m；

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容量筒容积 （L） 10 20 30 容量筒规格（mm） 内径 208 294 360 净高 294 294 294 筒壁厚度 （mm） 2 3 4 1

G1G2V

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式中 1——石子的松散或紧密堆积密度，kg/m；

3

G1——试样与容量筒总质量，g； G2——容量筒的质量，g； V——容量筒的容积，L。

2）堆积密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m。

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五、碎石最大粒径和针片状颗粒含量测定

（一）试验仪具

1. 水泥混凝土集料针状规准仪和片状规准仪见图T0311-1和图T0311-2，片状规准仪的钢板基板厚度3㎜，尺寸应符合表T0311-1的要求。(尺寸单位：㎜)

图T0311-1针状规准仪(尺寸单位：㎜) 图T0311-2片状规准仪

图2-1 针状规准仪及片状规准仪

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表T0311-1水泥混凝土集料针片状颗粒试验的粒级划分及其相应的规准仪孔宽或间距 粒级(方孔筛)(㎜) 4.75～9.5 9.5～16 16～19 19～26.5 26.5～31.5 31.5～37.5 针状规准仪上相对应的立柱之间的间距宽(㎜) 片状规准仪上相时应的孔宽(㎜)

2. 天平或台秤：感量不大于称量值的0.1％。

3. 标准筛：孔径分别为4.75㎜、9.5㎜、16㎜、19㎜、26.5㎜、31.5㎜、37.5㎜，试验时根据需要选用。

（二）试验方法步骤 1．试验准备

将来样在室内风干至表面干燥，并用四分法或分料器法缩分至满足表T0311-2规定的质量，称量(m)，然后筛分成表T0311-2所规定的粒级备用。

表 T0311-2针片状颗粒试验所需的试样最小质量 公称最大粒径(㎜) 试样的最小质量（㎏）

2．目测挑出接近立方体形状的规则颗粒，将目测有可能属于针片状颗粒的集料按表T0311-1所规定的粒级用规准仪逐粒对试样进行针状颗粒鉴定，挑出颗粒长度大于针状规准仪上相应间距而不能通过者，为针状颗粒。

3．将通过针状规准仪上相应间距的非针状颗粒逐粒对试样进行片状颗粒鉴定，挑出厚度小于片状规准仪上相应孔宽能通过者，为片状颗粒。

4．称量由各粒级挑出的针状颗粒和片状颗粒的质量，其总质量为m1。

（三）实验结果与计算

碎石或砾石中针片状颗粒含量按式(T0311-1)计算，精确至0.1％。

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17.1 (B1) 2.8 (A1) 30.6 (B2) 5.1 (A2) 42.0 (B3) 7.0 (A3) 54.6 (B4) 9.1 (A4) 69.6 (B5) 11.6 (A5) 82.8 (B6) 13.8 (A6) 9.5 16 19 26.5 31.5 37.5 37.5 37.5 0.3 1 2 3 5 10 10 10 m1100mQ=0%

e

式中：Qe——试样的针片状颗粒含量(％)；

m1——试样中所含针状颗粒与片状颗粒的总质量(g)； m0——试样总质量(g)。

注：如果需要可以分别计算针状颗粒和片状颗粒的含量百分数。

六、粗集料压碎值测定

（一）试验仪具 （1）压力试验机 （2）压碎值测定仪 （3）方孔筛 （4）天平 （5）台秤 （6）垫棒等。 （二）试样制备

按规定取样，风干后筛除大于19.0mm及小于9.50mm的颗粒，并去除针片状颗粒，拌匀后分成大致相等的三份备用（每份3000g）。

（三）试验方法步骤 （1）置圆模于底盘上，取试样1份，分两层装入模内，每装完一层试样后，一手按住模子，一手将底盘放在圆钢上左右交替颠击地面各25次，两层颠实后，平整模内试样表面，盖上压头。

（2）装有试样的模子置于压力机上，开动压力试验机，按1kN/s的速度均匀加荷200kN并稳荷5s，然后卸荷，取下受压圆模，倒出试样，用孔径2.36㎜的筛筛除被压碎的细粒，称取留在筛上的试样质量，精确至1g。

（四）结果计算与评定

（1）压碎指标值按下式计算，精确至0.1﹪；

Qe

G1G2100%G1

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式中

Qe——压碎指标值，﹪；

G1——试样的质量，g；

G2——压碎试验后筛余的试样质量，g。

（2）压碎指标值取三次试验结果的算术平均值，精确至1﹪。

3.水泥技术性质实验

一、水泥细度测定 （一）实验仪器设备 （1）负压筛析仪 （2）天平 （二）实验方法步骤 （1）负压筛法。

1）筛析试验前，应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至4000-6000Pa范围内。

2）称取试样25g，置于洁净的负压筛中。盖上筛盖，放在筛座上，开动筛析仪连续筛析2min，在此期间如有试样附着筛盖上，可轻轻地敲击，使试样落下。筛毕，用天平称量筛余物。

3）当工作负压小于4000Pa时，应清理吸尘器内水泥，使负压恢复正常。 （三）试验结果计算

水泥细度按试样筛余百分数（精确至0.1%）计算。

FRs100%W

式中 F——水泥试样的筛余百分数（%）；

Rs——水泥筛余物的质量（g）；

W——水泥试样的质量（g）。

二、水泥标准稠度用水量（GB/T1346——2001）

（一）试验仪具 （1）水泥净浆搅拌机 （2）标准法维卡仪

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（3）天平 （4）量筒

（二）、试验方法步骤________标准法测标准稠度用水量 1、仪器调试 2、制备净浆 3、测定——标准法

1）试验前检查 仪器金属棒应能自由滑动，搅拌机运转正常等。

2）调零点 将标准稠度试杆装在金属棒下，调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点。 3）水泥净浆制备 用湿布将搅拌锅和搅拌叶片擦一遍，将拌合用水倒入搅拌锅内，然 后在5～10s内小心将称量好的500g水泥试样加入水中（按经验找水）；拌和时，先将锅放到搅拌机锅座上，升至搅拌位置，启动搅拌机，慢速搅拌120s，停拌15s，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中，接着快速搅拌120s后停机。

4）标准稠度用水量的测定 拌和完毕，立即将水泥净浆一次装入已置于玻璃板上的圆模内，用小刀插捣、振动数次，刮去多余净浆；抹平后迅速放到维卡仪上，并将其中心定在试杆下，降低试杆直至与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝，然后突然放松，让试杆自由沉入净浆中。以试杆沉入净浆并距底板（6±1）mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和用水量为该水泥的标准稠度用水量（P），按水泥质量的百分比计。升起试杆后立即擦净。整个操作应在搅拌后1.5min内完成。

4、试验结果计算

以试杆沉入净浆并距底板（6±1）mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和用水量为该水泥的标准稠度用水量（P），以水泥质量的百分比计，按下式计算。

P拌和用水量100%水泥用量

如下沉深度超出范围，须另称试样，调整水量，重新试验，直至达到（6±1）mm为止。

三、 水泥凝结时间的测定 （GB/T1346—2001）

（一）试验仪具 （1）标准法维卡仪 （2）水泥净浆搅拌机

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（3）湿气养护箱 （二）试验方法步骤

1）试验前准备 将圆模内侧稍涂上一层机油，放在玻璃板上，调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时，指针应对准标准尺零点。

（2）以标准稠度用水量的水，按测标准稠度用水量的方法制成标准稠度水泥净浆后，立即一次装入圆模振动数次刮平，然后放入湿汽养护箱内，记录开始加水的时间作为凝结时间的起始时间。

（3）试件在湿气养护箱内养护至加水后30min时进行第一次测定。测定时，从养护箱中取出圆模放到试针下，使试针与净浆面接触，拧紧螺丝1-2s后突然放松，试针垂直自由沉入净浆，观察试针停止下沉时指针的读数。临近初凝时，每隔5min测定一次，当试针沉至距底板（4±1）mm即为水泥达到初凝状态。从水泥全部加入水中至初凝状态的时间即为水泥的初凝时间，用“min”表示。

（4）初凝测出后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板上取下，翻转180°，直径大端向上，小端向下，放在玻璃板上，再放入湿气养护箱中养护。

（5）取下测初凝时间的试针，换上测终凝时间的试针。

（6）临近终凝时间每隔15min测一次，当试针沉入净浆0.5mm时，即环形附件开始不能在净浆表面留下痕迹时，即为水泥的终凝时间。

（7）由开始加水至初凝、终凝状态的时间分别为该水泥的初凝时间和终凝时间，用小时（h）和分钟（min）表示。

（8）在测定时应注意，最初测定的操作时应轻轻扶持金属棒，使其徐徐下降，防止撞弯试针，但结果以自由下沉为准；在整个测试过程中试针沉入净浆的位置距圆模至少大于10mm；每次测定完毕需将试针擦净并将圆模放入养护箱内，测定过程中要防止圆模受振；每次测量时不能让试针落入原孔，测得结果应以两次都合格为准。

（三）试验结果的确定与评定

（1）自加水起至试针沉入净浆中距底板（4±1）mm时，所需的时间为初凝时间；至试针沉入净浆中不超过0.5mm（环形附件开始不能在净浆表面留下痕迹）时所需的时间为终凝时间；用小时（h）和分钟（min）来表示。

（2）达到初凝或终凝状态时应立即重复测一次，当两次结论相同时才能定为达到初凝或终凝状态。

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评定方法：将测定的初凝时间、终凝时间结果，与国家规范中的凝结时间相比较，可判断其合格性与否。

四、水泥安定性试验 （GB/T1346——2001）

（一）试验仪具 （1）沸煮箱 （2）雷氏夹

（3）雷氏夹膨胀值测定仪 （4）其他同标准稠度用水量试验。 （二）试验方法步骤 （1）测定前的准备工作

采用雷氏法，每个雷氏夹需配备质量约为75～85g的玻璃板两块。凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹表面都要稍稍涂上一薄层机油。

（2）水泥标准稠度净浆的制备

以标准稠度用水量加水，按前述方法制成标准稠度水泥净浆。 （3）成型方法——雷氏夹试件的制备

将预先准备好的雷氏夹放在已稍擦油的玻璃板上，并立即将已制好的标准稠度净浆装满试模，装模时一只手轻轻扶持试模，另一只手用宽约10mm的小刀插捣15次左右，然后抹平，盖上稍涂油的玻璃板，接着立即将试模移至湿汽养护箱内养护（24±2）h。

（4）沸煮

1）调整沸煮箱内的水位，使试件能在整个沸煮过程中浸没在水里，并在煮沸的中途不需添补试验用水，同时又保证能在（30±5）min内升至沸腾。

2）脱去玻璃板取下试件，先测量雷氏夹指针尖端间的距离（A），精确到0.5mm，接着将试件放入沸煮箱水中的试件架上，指针朝上，试件之间互不交叉，然后在（30±5）min内加热至沸，并恒沸3h±5min。

沸煮结束，即放掉箱中的热水，打开箱盖，待箱体冷却至室温，取出试件进行判别

（三）试验结果的判别 ——雷氏夹法判别

测量试件指针尖端间的距离（C），记录至小数点后1位，当2个试件煮后增加距离（CA）的平均值不大于5.0mm时，即认为该水泥安定性合格，否则为不合格。当2个试件沸煮后的（CA）超过4.0mm时，应用同一样品立即重做一次试验。再如此，则认为该水泥安定性不合格。

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五、水泥胶砂强度试验

（一）试验仪具 （1）胶砂搅拌机 （2）试模 （3）胶砂振实台 （4）抗折强度试验机 （5）抗压试验机 （6）抗压夹具 （7）刮平尺、养护室等 （二）试验方法步骤

（1）试验前准备 成型前将试模擦净，四周的模板与底板接触面上应涂黄油，紧密装配，防止漏浆，内壁均匀刷一薄层机油。

（2）胶砂制备 试验用砂采用中国ISO标准砂，其颗粒分布和湿含量应符合GB/T17671—1999的要求。

1）胶砂配合比 试体是按胶砂的质量配合比为水泥:标准砂:水=1:3:0.5进行拌制的。一锅胶砂成三条试体，每锅材料需要量为：水泥(450±2)g；标准砂(1350±5) g；水（225±1）mL。

2）搅拌 每锅胶砂用搅拌机进行搅拌。可按下列程序操作：①胶砂搅拌时先把水加入锅里，再加水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。②立即开动机器，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀地将砂子加入；把机器转至高速再拌30s。③停拌90s，在第一个15s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂，刮入锅中间，在高速下继续搅拌60s，各个搅拌阶段的时间误差应在±1s以内。

（3）试体成型 试件是40mm×40mm×160mm的棱柱体。胶砂制备后应立即进行成型。将空试模和模套固定在振实台上，用一个适当勺子直接从搅拌锅里将胶砂分二层装入试模，装第一层时，每个槽里约放300g胶砂，用大播料器垂直架在模套顶部沿每一个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次。再装第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。移走模套，从振实台上取下试模，用一金属直尺以近似90℃的角度架在试模模顶的一端，然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺以近乎水平的情况下将试体表面抹平。

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（4）试体的养护

1）脱模前的处理及养护 将试模放入雾室或湿箱的水平架子上养护，湿空气应能与试模周边接触。另外，养护时不应将试模放在其他试模上。一直养护到规定的脱模时间时取出脱模。脱模前用防水墨汁或颜料对试体进行编号和做其他标记。，二个龄期以上的试体，在编号时应将同一试模中的三条试体分在二个以上龄期内。

2）脱模 脱模应非常小心，可用塑料锤或橡皮榔头或专门的脱模器。对于24h龄期的，应在破型试验前20min内脱模；对于24h以上龄期的，应在20-24h之间脱模。

3）水中养护 将做好标记的试体水平或垂直放在（20±1）℃水中养护，水平放置时刮平面应朝上，养护期间试体之间间隔或试体上表面的水深不得小于5mm。

（5）强度试验

1）强度试验试体的龄期 试体龄期是从水加水开始搅拌时算起的。各龄期的试体必须在下表规定的时间内进行强度试验。试体从水中取出后，在强度试验前应用湿布覆盖。

各龄期强度试验时间规定

龄期 24h 48 h 72 h 7d ＞28 d 2）抗折强度试验

①每龄期取出3条试体先做抗折强度试验。试验前须擦去试体表面的附着水分和砂粒，清除夹具上圆柱表面粘着的杂物，试体放入抗折夹具内，应使侧面与圆柱接触。

②采用杠杆式抗折试验机试验时，试体放入前，应使杠杆成平衡状态。试体放入后调整夹具，使杠杆在试体折断时尽可能地接*衡位置。

③抗折试验的加荷速度为（50±10）N/s。 3）抗压强度试验

①抗折强度试验后的断块应立即进行抗压试验。抗压试验须用抗压夹具进行，试体受压面为40mm×40mm。试验前应清除试体受压面与压板间的砂粒或杂物。试验时以试体的侧面作为受压面，试体的底面靠紧夹具定位销，并使夹具对准压力机压板中心。

②压力机加荷速度为（2400±200）N/s。

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时间 24h±15min 48h±30min 72h±45min 7d±2h 28 d±8 h （三）试验结果计算及处理 （1）抗折试验结果：

抗折强度按下式计算，精确到0.1Mpa。

3R11.5F1L/b

式中 R1——水泥抗折强度，Mpa；

F1——折断时施加于棱柱体中部的荷载，N；

L——支撑圆柱之间的距离，100mm；

b——棱柱体正方形截面的边长，40mm；

以一组3个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。当3个强度值中有超出平均值±10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。

（2）抗压试验结果：

抗压强度按下式计算，精确至0.1Mpa。

Rc式中

FcA

Rc——水泥抗压强度，Mpa；

Fc——破坏时的最大荷载，N；

A——受压部分面积，mm2（40mm×40mm=1600 mm2）。

以一组3个棱柱体上得到的6个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果。如6个测定值中有一个超出6个平均值的±10%，就应剔出这个结果，而以剩下5个的平均数为结果；如果5个测定值中再有超过它们平均数±10%，则该组结果作废。

4．水泥混凝土性质实验

一、水泥混凝土拌和物的拌制 （一）试验仪具设备 （1）混凝土搅拌机 （2）磅秤 （3）天平 （4）拌和钢板等。

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（二）试验方法步骤 1、称料

按所选混凝土配合比备料。拌和间温度为（20±5）℃。 2、拌和物的制作 （1）人工拌和法

1）干拌 将拌和钢板与拌铲用湿布润湿后，将砂平摊在拌和板上，再倒入水泥，用拌铲自拌和板一端翻拌至另一端，如此反复，直至拌匀；加入石子，继续翻拌至均匀为止。 2）湿拌 在混合均匀的干拌和物中间作一凹槽，倒入已称量好的水（约一半），翻拌数次，并徐徐加入剩下的水，继续翻拌，直至均匀。

3）拌和时间控制 拌和从加水时算起，应在10min内完成。 （2）机械拌和法

1）预拌 拌前先对混凝土搅拌机挂浆，即用按配合比要求的水泥、砂、水及少量石子，在搅拌机中搅拌（涮膛），然后倒出多余砂浆。其目的是防止正式拌和时水泥浆挂失影响到混凝土的配合比。

2）拌和 向搅拌机内依次加入石子、水泥、砂子，开动搅拌机搅动2～3min。 3）将拌和物从搅拌机中卸出，倒在拌和钢板上，人工拌和1～2min。

二、混凝土拌和物和易性试验——坍落度试验

（一）主要仪器设备 （1）坍落度筒 （2）捣棒

（3）直尺、小铲、漏斗等。 （二）试验步骤

（1）每次测定前，用湿布湿润坍落度筒、拌和钢板及其他用具，并把筒放在不吸水的刚性水平底板上，然后用脚踩住2个脚踏板，使坍落度筒在装料时保持位置固定。 （2）取拌好的混凝土拌和物15L，用小铲分3层均匀地装入筒内，使捣实后每层高度为筒高的1/3左右。每层用捣棒沿螺旋方向在截面上由外向中心均匀插捣25次。插捣筒边混凝土时，捣棒可以稍稍倾斜。插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度，插捣第二层和顶层时，捣棒应插透本层至下一层的表面。浇灌顶层

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时，混凝土应灌到高出筒口，插捣过程中，如混凝土沉落到低于筒口，则应随时加料，顶层插捣完毕后，刮去多余混凝土，并用镘刀抹平。

（3）清除筒边底板上的混凝土后，垂直平稳地提起坍落度筒。坍落度筒的提离过程应在5～10s内完成。从开始装料到提起坍落度筒的整个过程应不间断地进行，并应150s内完成。

（三）试验结果确定与处理

（1）提起坍落度筒后，立即量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为该混凝土拌和物的坍落度值。混凝土拌和物坍落度以mm为单位，结果精确至1mm。

（2）坍落度筒提离后，如混凝土发生崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样再测定。如第二次试验仍出现上述现象，则表示该混凝土拌和物和易性不好，应予记录备查。

（3）观察坍落后的混凝土试体的粘聚性和保水性。粘聚性的检查方法是用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，此时，如果锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好，如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象，则表示粘聚性不好。保水性以混凝土拌和物中稀浆析出的程度来评定。如坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌和物保水性良好；坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出且锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，则表明此混凝土拌和物的保水性能不好。

（4）和易性的调整

1）当坍落度低于设计要求时，可在保持水灰比不变的前提下，适当增加水泥浆量。 2）当坍落度高于设计要求时，可在保持砂率不变的条件下，增加集料的用量。 3）当出现含砂量不足，粘聚性、保水性不良时，可适当增加砂率，反之减小砂率。

三、毛体积密度测定

（一）、主要仪具设备

1、量筒：为刚性金属圆筒，两侧装有把手，筒壁坚固且不漏水，也可用混凝土试模进行试验。

2、弹头形捣棒：同坍落度试验用捣棒。 3、磅秤：称量100kg、感量50g。

4、其它：振动台、金属直尺、镘刀、玻璃板等。 （二）试验步骤

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1、毛体积密度测定(人工振捣)

(1)该方法适用于测定坍落度不小于70mm拌和物的流动性。先用湿布将量筒内外擦净，称出质量m1。

(2)试样分三层装入量筒（每层捣实后的高度约为1／3筒高），用捣棒从边缘到中心沿螺旋线均匀插捣，每层插捣25次，捣底层时应捣至筒底，捣上两层时须插入其下一层约20～30mm。每捣完一层，应在量筒外壁拍打10～15次，直至拌和物表面不出现气泡为止。

(3)仔细用抹刀抹平坍落度筒表面，擦净量筒外部并称其质量m2（精确至50g）。 2、毛体积密度测定(机械振捣)

(1)本方法适用于测定坍落度小于70mm混凝土的流动性。先用湿布将量筒内外擦净并称其质量m1。

(2)将量筒在振动台上夹紧，一次将拌和物装满量筒，立即开机振动，随时添加拌和物，直至拌和物表面出现水泥浆为止。

(3)从振动台上取下量筒，刮去多余混凝土，仔细用抹刀抹平表面。并用玻璃板检验抹平情况，擦净量筒外部并称其质量m2（精确至50g）。

四、试验结果整理

毛体积密度计算公式：

hm2m1V

式中：h——拌和物毛体积密度(kg／L)；

m1 ——量筒质量(kg)；

m2——捣实或振实后混凝土和量筒总质量(Kg)； V——量筒容积(L)。

以两次试验结果的算术平均值作为测定值，试样不得重复使用。

四、混凝土标准试件的制作和养护

（一）试验仪具 （1）混凝土搅拌机 （2）振动台

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（3）试模 （4）养护室

（5）捣棒、金属直尺等。 （二）试件制作步骤

（1）制作试件前应检查试模，拧紧螺栓并清刷干净，在其内壁涂上一薄层矿物油脂。一般以3个试件为一组。

（2）试件的成型方法应根据混凝土拌和物的稠度来确定。

1）坍落度大于70mm的混凝土拌和物采用人工捣实成型。将搅拌好的混凝土拌和物分两层装入试模，每层装料的厚度大约相同。插捣时用钢制捣棒按螺旋方向从边缘向中心均匀进行。插捣底层时，捣棒应达到试模底面；插捣上层时，捣棒应贯穿下层深度约20～30mm。并用镘刀沿试模内侧插捣数次。每层的插捣次数应根据试件的截面而定，一般为每100cm截面积不应少于12次。捣实后，刮去多余的混凝土，并用镘刀抹平。

2）坍落度小于70mm的混凝土拌和物采用振动台成型。将搅拌好的混凝土拌和物一次装入试模，装料时用镘刀沿试模内壁略加插捣并使混凝土拌和物稍有富裕，然后将试模放到振动台上，振动时应防止试模在振动台上自由跳动，直至混凝土表面出浆为止，刮去多余的混凝土，并用镘刀抹平。 （3）试件养护

（1）采用标准养护的试件成型后应覆盖表面，以防止水分蒸发，并在温度（20±5）℃下静置一昼夜至两昼夜，然后拆模编号。再将拆模后的试件立即放在温度为（20±3）℃、湿度为90%以上的标准养护室的架子上养护，彼此相隔10～20mm。

（2）无标准养护室时，混凝土试件可放在温度为（20±3）℃的不流动水中养护，水的pH值不应小于7。

（3）与构件同条件养护的试件成型后，应覆盖表面，试件的拆模时间可与实际构件的拆模时间相同，拆模后试件仍需保持同条件养护。

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五、混凝土抗压强度测定

（一）试验仪具 压力试验机 （二）试验方法

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（1）试件从养护地点取出后，应尽快进行试验，以免试件内部的温湿度发生显著变化。

（2）先将试件擦拭干净，测量尺寸，并检查外观，试件尺寸测量精确到1mm，并据此计算试件的承压面积。

（3）将试件安放在试验机的下压板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直。试件的中心应与试验机下压板中心对准。开动试验机，当上板与试件接近时，调整球座，使接触均衡。

（4）混凝土试件的试验应连续而均匀地加荷，混凝土强度等级低于C30时，其加荷速度为0.3～0.5MPa/s；若混凝土强度等级高于或等于C30时，则为0.5～0.8MPa/s。当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验机油门，直到试件破坏，并记录破坏荷载。 （5）试件受压完毕，应清除上下压板上粘附的杂物，继续进行下一次试验。 （三）试验结果计算与处理

（1）混凝土立方体试件抗压强度按下式计算，精确至0.1Mpa。

fcu式中

PA

fcu——混凝土立方体试件的抗压强度值，MPa；

P——试件破坏荷载，N； A——试件承压面积，mm。

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（2）以3个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。如3个测值中最大值或最小值中有1个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大或最小值舍去，取中间值作为该组试件的抗压强度值。如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果作废。

（3）混凝土立方体抗压强度是以150mm×150mm×150mm的立方体试件作为抗压强度的标准值，其他尺寸试件的测定结果应乘以尺寸换算系数。200mm×200mm×200mm试件，其换算系数为1.05；100mm×100mm×100mm试件，其换算系数为0.95。

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