中国矿业大学(北京)

中国矿业大学（北京）建筑材料实验指导书中国矿业大学（北京）土木工程系2003.5.82学生实验守则一、学生进入实验室必须遵守实验室规章制度、遵守课堂纪律，衣着整洁，保持安静，不得迟到早退，严禁喧哗、吸烟、吃零食和随地吐痰。如有违反，指导老师有权停止其实验。二、实验课前，要认真阅读教材，做好实验预习，根据不同科目要求写出预习报告，明确实验目的、要求和注意事项。三、实验课上必须专心听讲，服从指导老师的安排和指导，遵守操作规程，认真操作，正确读数，不得草率敷衍，拼凑数据。四、预习报告是实验报告必须独立完成，不得相互抄袭。五、因故缺课的学生，可向指导老师申请一次补做机会，不补做的，该实验以“0”分计算，作为总成绩的一部分。累计3次者，该课实验以不及格论处，不得参加该门课程的考试。六、在使用大型精密仪器设备前，必须接受技术培训，经考核合格后方可使用，使用中要严格遵守操作规程，并详细填写使用记录。七、爱护仪器设备，不准动用与本实验无关的仪器设备。要节约水、电、试剂药品、元器件、材料等。如发生仪器、设备损坏要及时向指导教师报告，属责任事故的，应按有关文件规定赔偿。八、注意实验安全，遵守安全规定，防止人身和仪器设备事故发生。一旦发生事故，要立即向指导老师报告，采取正确的应急措施，防止事故扩大，保护人身安全和财产安全。重大事故要保护好现场，迅速向有关部分报告，事故后尽快写出书面报告交上级有关部分，不得隐瞒不报，不得隐瞒事实真相。九、实验完毕要做好整理工作，将试剂、药品、工具、材料及公用仪器等放回原处，洗刷器皿，清扫实验场地，切断电源、气源、水源，经指导教师检查合格后方可离开。3建筑材料实验指导书材料实验是通过科学检测手段获取材料质量数据的过程。土木工程对所用材料的鉴定都是以实验所获得的技术性能指标为依据，并与材料相应的质量标准进行比较分析来判断其质量等级及质量可靠性。在土木工程建设的全过程中，材料实验都是必不可少的环节。材料在订货前或使用前，必须经验证试验检验，只有确认其合格后方可使用；现场配制的材料，必须通过标准试验才能确定材料的配比及其配制操作标准；材料在工程使用过程中，也必须按规定抽样实验检验，才能确定工程实际中所使用材料的性能是否合格，质量是否稳定。在工程验收时，对工程实体中材料性能的实验检验也是判定或鉴定工程质量的重要手段之一。本章实验课的主要任务，就是通过试验操作练习，使学生初步掌握鉴定、检验材料技术性能和评定质量的方法；验证已学有关材料的基本理论和知识；培养学生的实践动手能力，为以后从事工程技术与质量管理工作打下较好的实践基础。实验一土木工程材料的基本性质实验图1—1李氏瓶示意图一、材料的密度试验(1)实验所需的主要器具主要器具包括李氏瓶(图1—1)、试样筛(孔径0.200mm或900孔/cm2)、搪瓷盘、量筒、烘箱、干燥器、天平(精确至0.0lg)、温度计、漏斗、小勺等。(2)试样制备包括：①将适量的砖、砂、石或土试样研磨，用试样筛过筛后剔除大颗粒，并将盛有细粉试样的搪瓷盘放人烘箱中，在105。C一110。C的温度下烘干至恒重。②将烘干的粉料放人干燥器中冷却至室温待用。(3)试验方法及步骤包括：①往李氏瓶中注入与试样不发生反应的液体至突颈下部，记下刻度(V真)。②称取60—90g试样，用小勺和漏斗将试样徐徐送人李氏瓶中(注意不要大量倾倒，否则会妨碍李氏瓶中空气的排出，甚至导致其细颈部位堵塞)，直至液面上升约20mL刻度为止。③微倾并转动李氏瓶，用瓶内的液体将粘附在瓶颈和瓶壁的试样冲人瓶内液体中，待液体中气泡排出后，记下液面刻度(V-)。④称取剩余试样的质量，计算出装入瓶中试样质量fn。⑤计算瓶中试样所排开水的体积(即该试样的密实体积)：V＝V2-V1，。(4)试样密度的计算按下式计算密度(精确至0.01g/cm。)；本实验的任务主要是通过对固体材料密度、表观密度、堆积密度、吸水率检测方法的练习，掌握材料基本物理参数的获取方法，并利用所测得物理状态参数来计算材料的孔隙率及空隙率等构造参数，从而推断其对材料其他性质的影响。4(1-1)式中m——装入瓶中试样的质量(g)；v——装入瓶中试样的体积(cm3)。同一试样应进行两次平行实验，并且满足两次结果之差不大于0.02g/cm3的要求，以两次试验结果的算术平均值作为昀后结果，否则应重做。二、形状规则材料表观密度实验本实验主要适于外观体积形状较规则、表面开口孔隙率很少的材料(如开口孔隙率很低的钢材、玻璃、陶瓷、塑料、木材、砖、石、混凝土等)的表观密度检测。(1)实验所需主要器具主要器具包括游标卡尺、直尺、天平(或案秤)、烘箱、干燥器等。(2)试样制备将形状规则的试样放人105。C~110。C的烘箱内烘干至恒重后取出，然后放人干燥器中，冷却至室温待用。(3)试验方法与步骤包括：①用天平称量出试件的质量m(kg)；②用游标卡尺测量试样尺寸(平行六面体试件的长、宽、高各测量其上、中、下三个部位的尺寸，并以其算术平均值为实测结果；圆柱体试件则取其上、中、下三个断面直径的平均值为代表值，且每个断面上应以互相垂直的两个方向上直径的平均值为该断面的直径)，并计算试样的体积V0(m3)。(4)试样表观密度计算按下式计算出表观密度ρ（精确至10kg/m3）(1-2)(5)试样评定结果同一批材料，应取5个试样平行试验，并以5个实验结果的算术平均值作为评定结果三、材料(颗粒)视密度实验本实验主要适于外观体积形状不规则材料(如砂子、石子、毛石、混凝土等形状不规则材料)和表面开口孔隙率较大材料(如多孔石材、多孔混凝土、炉渣及其他多孔材料)的视密度检测。根据所测材料块体尺寸大小不同，其体积的测量方法有以下两种：(1)广口瓶法测体积本方法主要适合于粒径在5mm以上颗粒或块体的体积测量。①实验所需主要器具主要器具包括广口瓶、烘箱、天平(或案秤)、筛子、搪瓷盘、带盖容器、毛巾、刷子玻璃片。②试样制备将试样中粒径在5mm以下的颗粒筛除，缩分试样至不少于2kg，冲洗干净后，分成两份备用。③颗粒体积测量a．将试样装入广口瓶中并浸水饱和，然后注满水，用玻璃片覆盖瓶口，以上下左右摇晃的方法排除气泡。b．气泡排尽后，向瓶内添加水，直至水面凸出到瓶口边缘，然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行，使其紧贴瓶口水面。擦干瓶外水分后，称取试样、水、瓶和玻璃片的总质量(m1)。巳将瓶中的试样倒人搪瓷盘中，并放人105。C5。C的烘箱中烘干至恒重，取出试样并放人带盖的容器中冷却至室温，称取试样的质量(m0)。d．将瓶洗净，重新注入水，用玻璃片紧贴瓶口水面，并将瓶外侧擦干，称取瓶、水及玻璃片的总质量(m2)。5e．试样颗粒体积计算(1-3)其中，为水的密度(通常取1.0g/cm3)。m0、m1、m2的单位均为g；V0的单位为cm3。(2)容量瓶法测体积该方法适合于粒径在5mm以下颗粒体积的较精确测量。①实验所需主要器具容量瓶(500mL)、托盘天平、干燥器、搪瓷盘、铝制料勺、温度计、烘箱、烧杯等。②试样制备将颗粒体积为约200—300mL的试样洗净，放人105。C5。C的烘箱中烘干至恒重，并在干燥器内冷却至室温待用。③颗粒体积的测量a．称取烘干试样的质量(m0)，然后将其装入盛有少半瓶水的容量瓶中，摇转容量瓶使试样在水中充分搅动以排出气泡，塞紧瓶塞后静置24h左右使体积达到稳定。b．待瓶内水面稳定后用滴管添水，使水面与瓶颈刻度线平齐再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其质量(m1)。c.倒出瓶中的水和试样，将瓶内外表面洗净。向瓶内注入与前面水温相差不超过2。C的水至瓶颈刻度线后塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称取其质量(m2)。d．试样颗粒体积计算(1-4)其中，为水的密度(通常取1.0g/cm3)。m0、m1、m2的单位均为g；v0的单位为cm3。(3)试样视密度计算试样的视密度ρ0按下式计算(精确到10kg/m3)(1-5)表1-1不同水温对材料实测视密度影响的修正值水温(15161718192021222324250.0020.0030.0030.0040.0040.0050.0050.0060.0060.0070.008(4)试样视密度实测结果的评定同一试样应取两份进行两次平行试验，并且满足两次结果之差不大于0.02g/cm3的要求，以两次试验结果的算术平均值作为评定结果，否则应重做。对颗粒材质不均刀的试样，若两次测定结果的差值大于0.02g/cm3时，可取4个试样进行平行实验，并以其4个测定结果的算术平均值作为评定结果。6四、材料堆积密度实验本实验主要适于各种近圆形颗粒材料(如普通砂子、混凝土用卵石或碎石、陶粒、粘土颗粒、塑料颗粒、粉煤灰、炉灰等)的堆积密度测定，对于针片状材料较多的材料不宜采用。根据所测材料颗粒大小不同，其堆积密度的测定方法有以下两种：(1)粗颗粒材料堆积密度实验本方法主要适合于粒径在5mm以上颗粒的堆积密度测定。①实验所需主要器具主要器具包括容量筒(规格容积不小于表1—2的规定)平头铁铲、烘箱、磅秤、搪瓷盘。表1-2堆积密度实验的容量筒规格及式样数量的规定颗粒昀大公称粒径(mm)10.016.020.025.031.540.063.080.0容量筒容积不小于（L）10.010.010.010.020.020.030.030.0试样质量不少于（kg）2.03.24.05.06.38.012.616.0②试样制备缩取不少于表1—2中规定数量的试样，放入搪瓷盘中，在105。C5。C的烘箱中烘干或在较干燥的环境中风干，然后拌刀后分成大致相等的两份待用。③堆积密度测定a．称取容量筒的质量m1(kg)。b．将容量筒稳固地放置于平整地面上，用平头铁铲将试样在距容量筒上口约5cm处自由下落人容量筒内；装满后刮去凸出筒口表面的颗粒，并以比较适合的颗粒填充顶表面凹陷的空隙，直至使表面凸起部分和凹陷部分的体积基本相等c.称取容量筒与试样的总质量m2(kg)。d．计算试样的堆积密度。试样的堆积密度ρ0’按下式计算(精确至10kg/m3)：（1-6）式中，为标准容量筒的容积(L)。图1—2标准漏斗1一漏斗：2一筛子；3—20管子;4一活动门；5—容量筒(2)较细颗粒材料堆积密度实验本方法主要适合于粒径在5mm以下颗粒的堆积密度测定。①实验所需主要器具标准容器(容积为1000mL)、标准漏斗(图1—2)、天平(或案秤)、铝制料勺、烘箱、搪瓷盘、直尺等。②试样制备缩取不少于3L的试样，放人搪瓷盘中，在105。C5。C的烘箱中烘干，7拌刀后分成大致相等的两份待用。③堆积密度测定a．称取标准容器的质量(m1)，并将其置于稳固平整的桌面上；b．用铝制料勺将一份试样徐徐倒人标准漏斗(漏斗出料口距标准容器筒口约为5cm)，然后打开标准漏斗下部的活动门，使试样徐徐装入容量筒，直至试样装满并超出容量筒口。c.移去标准漏斗，用直尺将多余的试样沿容量筒口中心线向两个反方向刮平。称取容量筒与试样的总质量(m2)。d．计算试样的堆积密度。试样的堆积密度ρ0’按下式计算(精确至10kg/m3)：（1-7）式中，为标准容器的容积(L)。(3)试样堆积密度的结果评定同一试样应取两份进行两次平行实验，以两次实验结果的算术平均值作为评定结果。五、材料的孔隙率与空隙率计算(1)材料孔隙率的计算材料的孔隙率ρ按下式计算：（1-8）式中—材料的密度(g/cm3)；—材料的表观密度(g/cm3)。(2)材料空隙率的计算材料的空隙率ρ’按下式计算（1-9）式中——颗粒材料的表观密度或视密度(单位为g/cm3)；——材料的堆积密度(g/cm3)。六、材料的吸水率实验(1)实验所需主要器具主要器具包括天平(或案秤)、烘箱、搪瓷盘、玻璃盆(或金属盆)、干燥器等。(2)试样的表观体积测定取适量试样按照本实验二或实验三的方法测定材料试样的表观体积(V0)。(3)试样烘干制备将试样放入搪瓷盘中，并置于105。C5。C的烘箱中烘干至恒重，然后放人干燥器中冷却至室温待用。(4)吸水量测定主要步骤为：①从干燥器中取出试样，并称取其质量m(g)。②将试样放在金属盆或玻璃盆中，对大块材料应在盆底放些垫条(如玻璃管或玻璃