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建筑材料实验郭自利蒋凌飞电话:62779991,13601288985Emil:guozl@tsinghua.edu.cn2013/11/04土木工程系实验课目的1巩固材料基础理论知识,加深基本概念的理解。2通过实验,培养同学的实际操作能力，同时学会观察试验现象,提高分析问题和解决问题的能力。3通过撰写实验报告,提高科研论文的写作能力。土木工程系实验课要求1.按时上课,不迟到,不早退。2.课前做好预习,熟悉实验内容和操作要领。3.实验中认真操作,注意观察现象,作好实验记录（实验记录要经老师确认）。4.认真撰写实验报告,书写规范,格式正确,分析问题条理清楚。5.实验分组要固定,混凝土配比实验分成4组,其它实验2个人一组,分组名单课代表作好记录。土木工程系实验内容实验一材料基本性质实验第08周实验二水泥第09周实验三砂、石第10周实验讨论课(配合比设计)第11周实验四混凝土配合比设计第12周实验五防水材料第13周实验六混凝土力学性能第14周实验讨论课第15周土木工程系实验课成绩•实验课成绩百分制•混凝土实验30分•其它5个实验70分土木工程系实验课注意事项1.爱护仪器设备,损坏仪器要登记。2.正确操作机器,注意人身安全。3.实验结束,仪器设备要清理干净，关好电源，作到安全、整洁。土木工程系实验一材料基本性质一实验目的1.巩固基本概念，学习材料基本参数的测定方法。2.通过实验,学会正确操作仪器设备。3.了解影响混凝土抗压强度试验数值的因素及混凝土在受力时的变形性能。土木工程系二.实验内容1.蒸压灰砂砖、烧结普通砖、烧结页岩砖体积密度实验2.蒸压灰砂砖、烧结普通砖、烧结页岩砖(30分钟)吸水率实验3.混凝土抗压强度影响试验数值的因素(演示实验)4混凝土在抗弯状态下的荷载-挠度曲线测定(演示实验)土木工程系二.实验内容1蒸压灰砂砖、烧结普通砖、烧结页岩砖体积密度实验1）体积密度的概念固体材料的质量与其总体积之比值称体积密度。2）密度、堆积密度、表观密度等概念的区别土木工程系页岩页岩（Shale）是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质，根据其混入物的成分，可分为：钙质页岩、铁质页岩、硅质页岩、炭质页岩、黑色页岩、油母页岩等其中铁质页岩可能成为铁矿石，油母页岩可以提炼石油，[1]黑色页岩可以作为石油的指示地层。页岩形成于静水的环境中，泥沙经过长时间的沉积，所以经常存在于湖泊、河流三角洲地带，在海洋大陆架中也有页岩的形成，页岩中也经常包含有古代动植物的化石。有时也有动物的足迹化石，甚至古代雨滴的痕迹都可能在页岩中保存下来土木工程系烧结页岩砖及砌块土木工程系蒸压灰砂砖土木工程系二.实验内容3）主要仪器设备●电子秤●尺子●烘箱4）实验步骤●试件在105℃烘干至恒重，称重M；●用直尺量出试件的尺寸，并计算出其体积。对于六面体试件，量尺寸时长宽高各方向须测量3处，取其平均值得a、b、c，单位为cm3V=abc土木工程系二.实验内容5）结果计算γ=M/Vγ：材料体积密度单位g/cm3M：材料质量单位gv：材料体积单位cm3土木工程系二.实验内容2.蒸压灰砂砖、烧结普通砖、烧结页岩砖(30钟)吸水率实验1)吸水率概念材料能吸收水分的性质称为吸水性。吸水性的大小用吸水率表示。材料在吸水饱和时内部所吸水分的质量占干燥材料总质量的百分率。土木工程系二.实验内容2）仪器设备●电子称●烘箱●水糟3）实验步骤●砖样在105℃烘干至恒重，称其质量M●作好标记砖放入水槽中吸水30min●取出试件，擦去表面的水称其质量M1土木工程系二.实验内容4)结果计算公式:W=（M1-M）/M×100%W材料吸水率M1材料在吸水饱和状态时的质量M材料在干燥状态下的质量5)要求两个同学一组,每种砖测一块即可土木工程系二.实验内容3.混凝土抗压强度影响试验数值的因素（演示实验）1)100X100X1002)100X100X100(垫胶皮)3)150X150X1504)100X100X300混凝土的组成材料相同,养护龄期一样,试块尺寸不同、形状不同、受压面约束状况不同情况下对实验数值的影响并观察破坏形状。土木工程系表1混凝土抗压强度实验结果序号试件尺寸（mm）抗压荷载（KN）抗压强度(MPa)抗压强度平均值(MPa)破坏形状1100×100×1003883923602100×100×100（受压面垫胶皮）1601721803150×150×1507046846724100×100×300282250272土木工程系二.实验内容•抗压强度计算•R=P/S计算精确至0.1MPa•R试件抗压强度单位MPaP试件破坏荷载单位kNS试件受压面积单位mm2•以上这项内容作为课后的思考题,要求同学对观察到的现象(破坏形状),计算出的强度进行分析。土木工程系环箍效应示意图土木工程系二.实验内容4混凝土在抗弯状态下的荷载-挠度曲线测定（演示实验）1）C30普通混凝土2）C30钢纤维混凝土3）C30轻骨料混凝土4）C80普通混凝土•要求:全班分成4个小组,由实验课老师带领同学操作,注意观察抗折试件破坏的全过程.同学计算4类混凝土试件的抗折强度,比较破坏状况(脆性、塑性)。土木工程系混凝土抗折试验加载方式土木工程系二.实验内容•抗折强度•R=(3PL)/(2bh2)•R试件抗折强度单位MPa•P试件抗折荷载单位KN•b、h试件的宽和高单位mm土木工程系表2混凝土抗折强度数据（单位：KN）123平均强度C30普通混凝土11.9613.3312.48C30钢纤维混凝土15.3514.1013.61C30轻骨料混凝土8.1610.668.36C60高强混凝土18.4218.2119.09混凝土抗压强度数据（单位：MPa）123平均强度C30普通混凝土440KN460KN455KNC30钢纤维混凝土492KN480KN480KNC30轻骨料混凝土424KN420KN416KNC60高强混凝土770KN812KN804KN混凝土三点抗弯试验荷载-位移曲线0.00.51.01.52.002000400060008000100001200014000160001800020000荷载(N)位移(mm)C30普通混凝土C30钢纤维混凝土C30轻骨料混凝土C60高强混凝土混凝土三点抗弯试验荷载－位移曲线土木工程系三.实验要求、注意事项1.1、2项实验2人一组.2.3、4项内容为演示实验,同学注意观察作好记录，实验报告要对相关内容作好分析。3.认真操作，作好记录；注意安全；4.实验结束所用仪器清理干净，摆放整齐。5.下次实验交上次实验报告土木工程系实验思考题1.针对混凝土抗压强度演示实验,请同学1)计算表1混凝土抗压强度实验数值。2)根据观察到的实验破坏现象,分析原因。2根据表2实验数值,计算混凝土抗折强度;根据应力应变曲线,分析混凝土的破坏特性土木工程系