《土木工程材料实验》ppt课件.ppt

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1、土木工程材料实验,水泥基本物理力学性能实验,实验一 水泥基本物理力学性能实验,实验内容1、标准稠度用水量2、水泥胶砂强度检验,定义,1 标准稠度用水量,水泥浆达到标准稠度时的用水量与水泥用量的百分比,仪器设备,维卡仪,水泥净浆搅拌机,1 标准稠度用水量,实验步骤1）水泥净浆的拌制：先将搅拌锅、搅拌叶片润湿，将水倒入搅拌锅，再将500克水泥放入搅拌锅内。将搅拌锅放置在搅拌机锅座上并升至搅拌位置。开动搅拌机，慢拌120秒，停15秒，快拌120秒后停机（可采用自动控制搅拌）。取下搅拌锅。2）调整试杆至与玻璃板接触，指针调零。将拌和结束的水泥净浆立即装入圆模内，用小刀插捣并振动数次，刮去多余净浆。迅速

2、放入标准稠度测定仪的圆模位置。然后放松，让试杆自由沉入水泥净浆。到试杆停止下沉或30秒时记录指针读数。指针读数57mm时为标准稠度。整个测试过程应在1分30秒钟内完成。如果指针读数超出57mm范围，可调整用水量直至指针读数57mm为止。,2、水泥胶砂强度检验,定义强度是水泥力学性质的一项重要指标，是确定水泥强度等级的依据。,仪器设备,水泥胶砂搅拌机,水泥抗折实验机,电液伺服万能实验机,2、水泥胶砂强度检验,实验步骤 1）搅拌：先将搅拌锅、搅拌叶片用湿抹布润湿。把水加入锅内，再加水泥，把锅放在固定位置。然后立即开动机器，低速搅拌30秒后，在第二个30秒开始的同时均匀地将砂子加入。第三个30秒开始

3、把机器转至高速再搅拌30秒。停90秒，在第一个15秒内用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60秒。或采用自动搅拌。,实验步骤 2）成型：胶砂制备后立即进行成型。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个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次。再装入第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。移走套模，从振实台上取下试模，用金属直尺以近似900的角度架在试模顶的一端，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

4、的情况下将试体表面抹平。,2、水泥胶砂强度检验,实验步骤 3）养护：脱模应在成型后2024小时之间脱模。脱模后，试件立即作好标记放入201的水中（水平或竖直）养护。水平养护时，刮平面应朝上。养护期间试件之间间隔或试体表面的水深不得小于5mm。 4）强度实验 抗折强度：将试件一个侧面放在实验机支撑圆柱上，试体长轴方向垂直于支撑圆柱，通过加荷圆柱以50N/s10N/s的速率均匀地将荷载垂直地加在棱柱体相对侧面上，直至折断。 抗压强度：半截棱柱体放入夹具中间，在整个过程中以2400N/s200N/s的速度均匀加荷直至破坏。,2、水泥胶砂强度检验,结果计算 抗折强度： 以三个抗折强度结果平均值作为实验

5、结果。当三个中有超出平均值10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度实验结果。 抗压强度： 以6个抗压强度平均值的平均值为实验结果。如六个测定值中有超出六个平均值10%，就应剔除这个结果，而以剩下五个的平均值为结果。如果五个测定值中再有超过它们平均数10%的，则此组结果作废。实验结果精确至0.1MPa。,2、水泥胶砂强度检验,实验二 混凝土用骨料实验,实验内容1、砂的筛分实验2、砂的表观密度实验3、砂的堆积密度实验4、石子压碎指标值实验,1、砂的筛分实验,实验仪器设备,天平(秤量lkg，感量lg)。烘箱、摇筛机、套筛、瓷盘、容器、毛刷等。,1、砂的筛分实验,实验步骤,称取500g干砂，放于最上一

6、只筛子。,将套筛装于摇筛机上，筛析10min。,取下套筛，逐个进行手筛。,称取各筛的筛余量，进行计算。,1、砂的筛分实验,结果计算,1）计算分计筛余百分率(各筛上的筛余量除以试样总量的百分率)，精确至0.1。2）计算累计筛余百分率(该筛上的分计筛余百分率与大于该筛和各筛上的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计算细度模数和评定该试样颗粒级配分布情况。细度模数计算精确至0.01。,1、砂的筛分实验,砂的粗细程度评定计算细度模数：Mx在3.73.1之间时，为粗砂；Mx在3.02.3之间时，为中砂；Mx在2.21.6之间时，为细砂。,1、砂的筛分实验,砂的颗粒级配评定

7、,当普通混凝土用砂的颗粒级配完全的处于表中的任何一个级配区中，则颗粒级配合格，否则级配不合格。,2、砂的表观密度实验,实验仪器,电子天平,容量瓶,2、砂的表观密度实验,实验步骤 1）称取烘干的试样300g，精确至1g。装入盛有半瓶冷开水的容量瓶中。 2）摇转容量瓶，使试样在水中充分搅动以排除气泡，塞紧瓶塞，静置24h左右。然后用滴管添水，使水面与瓶颈刻度线平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其重量，精确至1g。 3）倒出瓶中的水和试样，将瓶的内外表面洗净，再向瓶内注入与第2）步水温相差不超过2的冷开水至瓶颈刻度线。塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其重量，精确至1g。,2、砂的表观密度实验,结果计算砂子

8、表观密度按下式计算，精确至10kg/m3；,式中G0试样的烘干重量(g) G1试样、水及瓶总重(g)G2水及瓶总重(g),3、砂的堆积密度实验,实验仪器,1）天平称量10kg，感量1g；2）容量筒金属制圆柱形，内径108mm,净高109mm,筒壁厚2mm，容积约为1L，筒底厚为5mm；3）漏斗或铝制料勺；4）烘箱能使温度控制在1055；5）直尺、浅盘等。,3、砂的堆积密度实验,实验步骤 取试样一份，用漏斗或铝制料勺，将它徐徐装入容量筒(漏斗出料口或料勺距容量筒筒口不应超过50mm)直至试样装满并超出容量筒筒口。然后用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反方向刮平，称其重量，精确至1g。,3、砂

9、的堆积密度实验,结果计算,堆积密度按下式计算(精确至10kgm3)；,式中：G1容量筒的重量(kg)； G2容量筒和砂重量(kg)； V容量筒容积(L)。以两次试验结果的算术平均值作为测定值，精确至10kg/m3。,3、砂的堆积密度实验,结果计算,空隙率按下式计算(精确至1)；,实验内容1、混凝土拌合物的和易性实验2、混凝土拌合物表观密度实验3、混凝土抗压强度实验,实验三 普通混凝土实验,实验三 水泥混凝土实验,仪器设备,混凝土搅拌机,坍落度筒,维勃稠度仪,1、混凝土拌合物的和易性实验,实验方法 混凝土拌合物的和易性包括流动性、粘聚性和 保水性三个方面。流动性采用坍落度及坍落扩展度 维勃稠度测

10、定，粘聚性和保水性采用目测的方法。 流动性测定：坍落度不小于10mm的混凝土拌合物流动性用维勃稠度表示；坍落度大于10mm的混凝土拌合物流动性用坍落度表示，当坍落度大于220mm时，用坍落扩展度值表示。,1、混凝土拌合物的和易性实验,坍落度及坍落扩展度测定方法： 1) 润湿坍落度筒及底板，坍落度筒内壁及底板上应无明水。 2) 将拌好的混凝土拌合物用小铲分三层均匀装入筒内，使捣实后每层高度为筒高的三分之一左右。每层用捣棒插捣25次。顶层插捣完后，刮去多余的混凝土，并用抹刀抹平；,1、混凝土拌合物的和易性实验,坍落度及坍落扩展度测定方法： 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

11、落度筒党的提离过程应在510s内完成； 4) 提起坍落度筒后，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为该混凝土拌合物的坍落度值。混凝土的坍落度以毫米为单位，测量精确至1mm，结果表达修约至5mm。,1、混凝土拌合物的和易性实验,坍落度及坍落扩展度测定方法： 5) 当混凝土拌合物坍落度大于220mm时，用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，在这两个直径之差小于50mm的条件下，用其算术平均值作为坍落度值；否则，此次试验无效，须重新试验。,1、混凝土拌合物的和易性实验,混凝土粘聚性的观察方法,混凝土保水性的观察方法,1、混凝土拌合物的和易性实验,维勃稠度测定方法：1)维勃稠度仪

12、应放置在坚实的水平面，用湿布把容器、坍落度筒、喂料斗内壁及其他用具润湿；2)将喂料斗提到坍落度筒上方扣紧，校正容器位置，使其中心与喂料中心重合，然后拧紧固定螺丝；3)把按要求取样或制作的混凝土拌合物试样用小铲分三层经喂料斗均匀地装入筒内；,1、混凝土拌合物的和易性实验,维勃稠度测定方法： 4)把喂料斗转离，垂直地提起坍落度筒，此时应注意不使混凝土试体产生横向的扭动； 5)把透明圆盘转到混凝土圆台体顶面，放松测杆螺钉，降下圆盘，使轻轻接触到混凝土顶面； 6)拧紧定位螺钉，并检查测杆螺钉是否已经完全放松；,1、混凝土拌合物的和易性实验,维勃稠度测定方法: 7)在开启振动台的同时用秒表计，当振动 到

13、透明圆台的底面被水泥浆部满的瞬间停止 计时，并关闭振动台。8)用秒表读出的时间即为该混凝土拌合物的维勃稠度值，精确至1s。,2、混凝土拌合物表观密度实验,实验主要仪器设备容量筒台秤振动台捣棒,2、混凝土拌合物表观密度实验,实验方法用湿布将容量筒内外擦净，称出容量筒质量m1(kg)，精确到50g。采用振动台振实时，应一次将混凝土拌合物灌到高出容量筒口，装料时可用捣棒稍加插捣，振动过程中如混凝土沉落到低于筒口，应随时添加混凝土，振动直至表面出浆为止。用刮尺齐筒口将多余的混凝土拌合物刮去，抹平，将容量筒外壁擦净，称出混凝土与容量筒总质量m2(kg)，精确到50g。,2、混凝土拌合物表观密度实验,结果

14、计算混凝土拌合物的表观密度h (精确至10kg/m3):,3、混凝土抗压强度实验,抗压强度与强度等级150mm立方体；标准养护条件（T=20C3C; HR90%或置于水中）GB50010-2010混凝土结构设计规范: 普通混凝土划分为十四个等级，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80,3、混凝土抗压强度实验,影响因素水泥强度等级水灰比骨料龄期养护湿度和温度,3、混凝土抗压强度实验,实验仪器,试模,3、混凝土抗压强度实验,实验注意事项 1）试件承压面应与成型时的顶面垂直。试件中心应与试验机下压板中心对准。 2）试压前应测

15、量承压面尺寸，实测尺寸与公称尺寸之差不超过1时可按公称尺寸计算受压面积。加荷时，应连续、匀均。,实验四 砂浆实验,实验内容1、水泥砂浆稠度测定实验,1、水泥砂浆稠度测定实验,实验仪器砂浆搅拌机磅秤台秤拌铲、抹刀、量筒、盛器等砂浆稠度测定仪捣棒、拌锅、秒表等,砂浆稠度仪,实验步骤根据材料和要求，初步计算配合比试拌砂浆稠度试验：将砂浆一次装入容器中，使砂浆表面低于容器口约10mm，用捣棒插捣25次，并将容器振动5-6次，使表面平整，然后置于稠度测定仪的底座上。调零后松开制动螺丝，使试锥自由沉入砂浆中，读出下沉深度，即为砂浆的稠度值。如果稠度值不满足要求，调整水泥或水量，直至满足要求。,1、水泥砂浆

16、稠度测定实验,实验五 石油沥青基本性能实验,实验内容1、石油沥青针入度实验2、石油沥青延度实验3、石油沥青软化点实验,1、石油沥青针入度实验,实验仪器,1）针入度仪2）盛样皿3）温度计,1、石油沥青针入度实验,实验步骤 1）将除去水份的沥青试样在砂浴或电炉上小心加热，不断搅拌以防止局部过热，加热时间不得超过30分钟。用筛孔为0.6的筛子过筛除去杂质。 2）将试件倒入预先选好的盛样皿中，试样深度应大于预计穿入深度10。并遮盖试样皿，以防落入灰尘，使其在1530空气中冷却12小时。然后将试件放入250.1的水浴中，恒温1.52.5小时。,1、石油沥青针入度实验,实验步骤 3）试样皿，放入水温控制在

17、250.1的平底玻璃皿中。放到试验支架上，试样表面以上的水层深度应不小于10。 4）调整连杆高度，使试针的针尖刚好与试样表面接触。拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，调节针入度刻度盘使指针指零。 5）紧压按扭5秒钟。,1、石油沥青针入度实验,实验步骤 6）拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，此时刻度盘读数即为试样的针入度。 7）重复二次，测得三个针入度值。如果测定针入度大于200的沥青试件时，至少用3根针，每次测定后将试针留在样品中，直至三次测定完成后，才能把针取出。,2、石油沥青延度实验,实验仪器,延度仪,试模,2、石油沥青延度实验,实验步骤,1）将隔离剂拌和均匀，涂于金属板和铜模的侧模 的内表面，

18、将模具地金属板上组装好。 2）将沥青浇入试模内，在1530的空气中冷却 3040分钟。然后放入25的水浴中保持30分钟取 出，用热刀将高出试模的沥青刮去。沥青的刮去法应 自模的中间向两边。将试件及金属板再浸250.5 的水浴中11.5小时。,2、石油沥青延度实验,实验步骤,3）将试件移入水温为250.5的延度仪的水槽中，将试件从金属板上取下，将试模的两个端模分别套在滑板及槽端的金属柱上，然后取下边模。 4）开动延度仪，观察沥青的延伸情况。试件拉断时指针所指标尺的读数，即为试样的延度。,2、石油沥青延度实验,结果计算,取三个试件试验结果的平均值作为试验结果。若3个测定值不在其平均值的5%以内，则

19、弃去最低值，取两个较高值的平均值作为测试结果。,3、石油沥青软化点实验,实验仪器,1）软化点测定仪2）电炉或加热器、金属板或玻璃板、刀、筛3）温度计、甘油、滑石粉、隔离剂,3、石油沥青软化点实验,实验步骤,1）将试样环置于涂有隔离剂的金属板上。将沥青注入试样环内至略高出环面为止。如果软化点在120以上时，应将金属板和试样环预热至80100。 2）试样在1530的空气中冷却30分钟后，用热刀刮去高出环面部分。,3、石油沥青软化点实验,实验步骤,3）估计软化点在80以下时，将盛有试件的金属板置于盛满水的保温槽内，水温保持50.5，恒温15分钟。预估软化点高于80时，将盛有试件的金属板置于盛甘油的保温槽内，甘油温度保持321，恒温15分钟。 4）烧杯内注入新沸煮并冷却至约5的蒸馏水，或注入预先加热至约32的甘油，使液面略低于连杆上的深度标记。,3、石油沥青软化点实验,实验步骤,5）将试件从保温槽中取出，放入环架中层板的园孔中，并套上钢球定位环和放上钢球，放入盛有液体的烧杯中。插入温度计。 6）将烧杯移放到电炉上加热，使烧杯内的液体升温速度控制到：50.5/min。 7）试件受热软化下坠至与下层底板表面接触时的温度即为试样的软化点。,3、石油沥青软化点实验,结果计算 取平行测定两个结果的算术平均值作为测定结果。,Thank you for your attention!,