第二部分　課程實驗實訓項目指導書

課程一　工程材料

實驗一　水泥物理力學性能檢測

一、實驗目的和任務

1.熟悉水泥的技術要求。

2.掌握水泥實驗儀器的性能和操作方法。

3.掌握水泥各項性能指標的基本試驗技術。

4.完成水泥膠砂制備和細度、標準稠度用水量、凝結時間、安定性、強度檢測。

要求每位同學根據實驗指導書在老師的指導下獨立、全面、規范地完成實驗，并填好實驗報告，做好記錄；按要求處理數據，得出正確結論。6課時完成。

二、實驗預備知識

復習教材水泥主要技術指標實驗檢測相關知識，認真閱讀材料實驗指導書，明確實驗目的和任務及操作要點，并對水泥物理力學性能檢測實驗所用儀器、設備、材料有基本了解。

三、主要儀器設備（表2-1-1）

四、實驗組織管理

課前、課后點名考勤；實驗以小組為單位進行，每個小組人員為10～12人；儀器、設備使用完后要清洗干凈，物歸原位，借用、歸還要登記；著裝整齊，方便實驗操作，女生不得穿裙子；不遲到不早退，積極參與實驗。使用教材名稱：《土木工程材料與實訓》。實驗進程安排見表2-1-2。

五、實驗項目簡介、操作步驟指導與注意事項

1.實驗項目簡介

（1）水泥細度檢測：采用負壓篩法，用80μm篩對水泥試樣進行篩析實驗，用篩網上所得篩余的質量占試樣原始質量的百分數來表示水泥樣品的細度。

（2）水泥膠砂制備：利用實驗室標準砂，按膠砂的配合比制備標準試塊。

（3）水泥標準稠度用水量：水泥標準稠度凈漿對標準試桿的沉入具有一定阻力，通過試驗不同含水量水泥凈漿的穿透性，以確定水泥標準稠度凈漿中所需加入的水量。

（4）水泥凝結時間檢測：用維卡儀的試針沉入水泥標準稠度凈漿至一定深度所需要時間

（5）水泥安定性檢測：用雷氏法通過測定水泥凈漿在雷式夾中沸煮后的膨脹值來測定水泥硬化后體積變化的均勻性。

（6）水泥抗折、抗壓強度檢測：按水泥膠砂的配合比制備標準試塊，放入水泥標準養護箱養護3d和28d，分別用壓力試驗機測定水泥抗折、抗壓強度。

2.實驗操作步驟與數據處理

（1）水泥細度檢測

①篩析試驗前，應把負壓篩放在篩座上，蓋上篩蓋，接通電源，檢查控制系統，調節負壓至4000～6000Pa范圍內。

②稱取試樣25g，置于潔凈負壓篩中。蓋上篩蓋，放在篩座上，開動篩析儀連續篩析2min。篩畢，用天平稱量篩余物。

③當工作負壓小于4000Pa時，應清理吸塵器內水泥，使負壓恢復正常。

④實驗結果計算與評定：水泥細度按試樣篩余百分數（精確至0.1％）計算。

合格評定時，每個樣品應秤取二個試樣分別篩析，取篩余平均值為篩析結果。

（2）水泥膠砂制備

①試驗前準備：成型前將試模擦凈，四周模板與底板接觸面上涂黃油，緊密裝配，防止漏漿，內壁均勻刷一薄層機油。

②膠砂制備：試驗用砂采用中國ISO標準砂，其顆粒分布和濕含量應符合GB/T17671—1999的要求。

a.膠砂配合比：試體是按膠砂的質量配合比為水泥∶標準砂∶水=1∶3∶0.5進行拌制的。一鍋膠砂制成三條試體，每鍋材料需要量為：水泥（450±2）g；標準砂（1350±5）g；水（225±1）mL。

b.攪拌：每鍋膠砂用攪拌機進行攪拌。可按下列程序操作：

膠砂攪拌時先把水加入鍋里，再加水泥，把鍋放在固定架上，上升至固定位置。

立即開動機器，低速攪拌30s后，在第二個30s開始的同時均勻地將砂子加入；把機器轉至高速再拌30s。

停拌90s，在第一個15s內用一膠皮刮具將葉片和鍋壁上的膠砂，刮入鍋中間，在高速下繼續攪拌60s，各個攪拌階段的時間誤差應在±1s以內。

③試體成型：試件是40mm×40mm×160mm的棱柱體。膠砂制備后應立即進行成型。將空試模和模套固定在振實臺上，用一個適當勺子直接從攪拌鍋里將膠砂分兩層裝入試模，裝第一層時，每個槽里約放300g膠砂，用大播料器垂直架在模套頂部沿每一個模槽來回一次將料層播平，接著振實60次。再裝第二層膠砂，用小播料器播平，再振實60次。移走模套，從振實臺上取下試模，用一金屬直尺以近似90℃的角度架在試模模頂的一端，然后沿試模長度方向以橫向鋸割動作慢慢向另一端移動，一次將超過試模部分的膠砂刮去，并用同一直尺以近乎水平的情況下將試體表面抹平。

④試體的養護：將試模放入水泥標準養護箱養護，濕空氣應能與試模周邊接觸。另外，養護時不應將試模放在其他試模上。一直養護到規定的脫模時間時取出脫模。

（3）水泥標準稠度用水量

①試驗前檢查，儀器金屬棒應能自由滑動，攪拌機運轉正常等。

②調零點，將標準稠度試桿裝在金屬棒下，調整至試桿接觸玻璃板時指針對準零點。

③水泥凈漿制備：用濕布將攪拌鍋和攪拌葉片擦一遍，將拌合用水倒入攪拌鍋內，然后在5～10s內小心將稱量好的500g水泥試樣加入水中（按經驗找水）；拌和時，先將鍋放到攪拌機鍋座上，升至攪拌位置，啟動攪拌機，慢速攪拌120s，停拌15s，同時將葉片和鍋壁上的水泥漿刮入鍋中，接著快速攪拌120s后停機。

④標準稠度用水量的測定：拌和完畢立即將水泥凈漿一次裝入已置于玻璃板上的圓模內，用小刀插搗、振動數次，刮去多余凈漿；抹平后迅速放到維卡儀上，并將其中心定在試桿下，降低試桿直至與水泥凈漿表面接觸，擰緊螺絲，然后突然放松，讓試桿自由沉入凈漿中。以試桿沉入凈漿并距底板（6±1）mm的水泥凈漿為標準稠度凈漿。其拌和用水量為該水泥的標準稠度用水量（P），按水泥質量的百分比計。升起試桿后立即擦凈。整個操作應在攪拌后1.5min內完成。

⑤實驗結果計算與評定：以試桿沉入凈漿并距底板（6±1）mm的水泥凈漿為標準稠度凈漿。其拌和用水量為該水泥的標準稠度用水量（P），以水泥質量的百分比計，按下式計算。

（4）水泥凝結時間檢測

①試驗前準備：將圓模內側稍涂上一層機油，放在玻璃板上，調整凝結時間測定儀的試針接觸玻璃板時，指針應對準標準尺零點。

②以標準稠度用水量的水，按測標準稠度用水量的方法制成標準稠度水泥凈漿后，立即一次裝入圓模振動數次刮平，然后放入濕汽養護箱內，記錄開始加水的時間作為凝結時間的起始時間。

③試件在濕氣養護箱內養護至加水后30min時進行第一次測定。測定時，從養護箱中取出圓模放到試針下，使試針與凈漿面接觸，擰緊螺絲1～2s后突然放松，試針垂直自由沉入凈漿，觀察試針停止下沉時指針的讀數。臨近初凝時，每隔5min測定一次，當試針沉至距底板（4±1）mm即為水泥達到初凝狀態。從水泥全部加入水中至初凝狀態的時間即為水泥的初凝時間，用“min”表示。

④初凝測出后，立即將試模連同漿體以平移的方式從玻璃板上取下，翻轉180°，直徑大端向上，小端向下，放在玻璃板上，再放入濕氣養護箱中養護。

⑤取下測初凝時間的試針，換上測終凝時間的試針。

⑥臨近終凝時間每隔15min測一次，當試針沉入凈漿0.5mm時，即環形附件開始不能在凈漿表面留下痕跡時，即為水泥的終凝時間。

⑦由開始加水至初凝、終凝狀態的時間分別為該水泥的初凝時間和終凝時間，用小時（h）和分鐘（min）表示。

⑧在測定時應注意：最初測定的操作時應輕輕扶持金屬棒，使其徐徐下降，防止撞彎試針，但結果以自由下沉為準；在整個測試過程中試針沉入凈漿的位置距圓模至少大于10mm；每次測定完畢需將試針擦凈并將圓模放入養護箱內，測定過程中要防止圓模受振；每次測量時不能讓試針落入原孔，測得結果應以兩次都合格為準。

⑨實驗結果計算與評定：自加水起至試針沉入凈漿中距底板（4±1）mm時，所需的時間為初凝時間；至試針沉入凈漿中不超過0.5mm（環形附件開始不能在凈漿表面留下痕跡）時所需的時間為終凝時間；用小時（h）和分鐘（min）來表示。達到初凝或終凝狀態時應立即重復測一次，當兩次結論相同時才能定為達到初凝或終凝狀態。

評定方法：將測定的初凝時間、終凝時間結果，與國家規范中的凝結時間相比較，可判斷其合格性與否。

（5）水泥安定性檢測

①測定前的準備工作，采用雷氏法，每個雷氏夾需配備質量約為75～85g的玻璃板兩塊。凡與水泥凈漿接觸的玻璃板和雷氏夾表面都要稍稍涂上一薄層機油。

②水泥標準稠度凈漿的制備：以標準稠度用水量加水，按前述方法制成標準稠度水泥凈漿。

③雷氏夾試件的制備：將預先準備好的雷氏夾放在已稍擦油的玻璃板上，并立即將已制好的標準稠度凈漿裝滿試模，裝模時一只手輕輕扶持試模，另一只手用寬約10mm的小刀插搗15次左右，然后抹平，蓋上稍涂油的玻璃板，接著立即將試模移至濕汽養護箱內養護（24±2）h。

④調整沸煮箱內的水位，使試件能在整個沸煮過程中浸沒在水里，并在煮沸的中途不需添補試驗用水，同時又保證能在（30±5）min內升至沸騰。

⑤脫去玻璃板取下試件，先測量雷氏夾指針尖端間的距離（A），精確到0.5mm，接著將試件放入沸煮箱水中的試件架上，指針朝上，試件之間互不交叉，然后在（30±5）min內加熱至沸，并恒沸3h±5min。

⑥沸煮結束，即放掉箱中的熱水，打開箱蓋，待箱體冷卻至室溫，取出試件進行判別。

⑦實驗結果計算與評定

測量試件指針尖端間的距離（C），記錄至小數點后1位，當2個試件煮后增加距離（C-A）的平均值不大于5.0mm時，即認為該水泥安定性合格，否則為不合格。當2個試件沸煮后的（C-A）超過4.0mm時，應用同一樣品立即重做一次試驗。再如此，則認為該水泥安定性不合格。

（6）水泥抗折、抗壓強度檢測

①脫模前的處理及養護：將試模一直養護到規定的脫模時間時取出脫模。脫模前用防水墨汁或顏料對試體進行編號和做其他標記，兩個齡期以上的試體，在編號時應將同一試模中的三條試體分在兩個以上齡期內。

②脫模：脫模應非常小心，可用塑料錘或橡皮榔頭或專門的脫模器。對于24h齡期的，應在破型試驗前20min內脫模；對于24h以上齡期的，應在20～24h之間脫模。

③水中養護：將做好標記的試體水平或垂直放在（20±1）℃水中養護，水平放置時刮平面應朝上，養護期間試體之間間隔或試體上表面的水深不得小于5mm。

④強度試驗：強度試驗試體的齡期試體齡期是從水泥加水開始攪拌時算起的。各齡期的試塊必須在表2-1-3規定的時間內進行強度試驗。試體從水中取出后，在強度試驗前應用濕布覆蓋。

a.抗折強度試驗：每齡期取出3條試體先做抗折強度試驗。試驗前需擦去試體表面的附著水分和砂粒，清除夾具上圓柱表面黏著的雜物，試體放入抗折夾具內，應使側面與圓柱接觸。采用杠桿式抗折試驗機試驗時，試體放入前，應使杠桿成平衡狀態。試體放入后調整夾具，使杠桿在試體折斷時盡可能地接近平衡位置。抗折試驗的加荷速度為（50±10）N/s。

b.抗壓強度試驗抗折強度試驗后的斷塊應立即進行抗壓試驗。抗壓試驗須用抗壓夾具進行，試體受壓面為40mm×40mm。試驗前應清除試體受壓面與壓板間的砂粒或雜物。試驗時以試體的側面作為受壓面，試體的底面靠緊夾具定位銷，并使夾具對準壓力機壓板中心。壓力機加荷速度為（2400±200）N/s。

（7）實驗結果計算與評定

①抗折強度按下式計算，精確到0.1MPa。

R1=1.5F1L/b3

以一組3個棱柱體抗折結果的平均值作為試驗結果。當3個強度值中有超出平均值±10％時，應剔除后再取平均值作為抗折強度試驗結果。

②抗壓強度按下式計算，精確至0.1MPa。

以一組3個棱柱體上得到的6個抗壓強度測定值的算術平均值為試驗結果。如6個測定值中有一個超出6個平均值的±10％，就應剔出這個結果，而以剩下5個的平均數為結果；如果5個測定值中再有超過它們平均數±10％，則該組結果作廢。

3.操作注意事項

（1）水泥細度檢測

①篩析實驗前，應把負壓篩放在篩座上，蓋上篩蓋，接通電源，檢查控制系統，調節負壓至4000～6000Pa范圍內。

②負壓篩析工作時，應保持水平，避免外界振動和沖擊。

③實驗前要檢查被測樣品，不得受潮、結塊或混有其他雜質。

④每做完一次篩析實驗，應用毛刷清理一次曬網，其方法是用毛刷在試驗篩的正、反兩面刷幾下，清理篩余物，但每個實驗后在試驗篩的正反面刷的次數應相同，否則會大大影響篩析結果。

（2）水泥膠砂制備

①所有實驗模具必須用濕布擦干凈；

②刮平時，要先用刮刀切割10～12下，要掌握刮刀的角度。

（3）水泥標準稠度用水量

①實驗室的溫度注意要控制在（20±2）℃范圍內；水泥試樣、拌合水、儀器和用具溫度要與室內溫度一致；

②攪拌開始之前，要將攪拌鍋和葉片用濕抹布擦拭一下，否則干燥的攪拌鍋和葉片會吸收水泥凈漿的水分，使檢測結果偏高；

③水泥凈漿裝入試模后，要輕輕振動數次，讓水泥漿均勻密室的充滿試模。

（4）水泥凝結時間檢測

①每次測定前，首先應將儀器垂直放穩，不宜在有明顯振動的環境中操作；

②每次測定完畢均應將儀器工作表面擦拭干凈并涂油防銹；

③滑動桿表面不應碰傷或存在銹斑。

（5）水泥安定性檢測

①同一個樣品的檢測，所選的雷氏夾的彈性值要比較接近；

②養護必須在養護箱中養護。

（6）水泥抗折、抗壓強度檢測

水泥抗折、抗壓強度測定時，加荷載的速度不能太快也不能太慢。

六、考核標準（表2-1-4）

七、實驗報告

實驗報告統一采用《柳州鐵道職業技術學院實驗報告》標準印刷版，其中第五項：實驗記錄（數據、圖表、結論等）及數據處理按附件格式填寫，其他項目按報告的要求填寫。

八、附件（表2-1-5）

續上表

實驗二　鋼材性能檢測

一、實驗目的和任務

1.熟悉鋼材的技術要求。

2.掌握鋼材實驗儀器的性能和操作方法。

3.掌握鋼材各項性能指標的基本試驗技術。

4.完成建筑鋼材重量偏差、尺寸偏差、屈服強度、抗拉強度、伸長率、彎曲性能的檢測。

要求每位同學根據實驗指導書在老師的指導下獨立、全面、規范地完成實驗，并填好實驗報告，做好記錄；按要求處理數據，得出正確結論。2課時完成。

二、實訓預備知識

復習教材鋼材力學性能等有關知識，認真閱讀材料實驗指導書，明確試驗目的和任務及操作要點，并應對鋼材拉伸實驗和彎曲實驗所用的儀器、設備、材料有基本了解。

三、主要儀器設備（表2-1-6）

四、實驗組織管理

課前、課后點名考勤；實驗以小組為單位進行，每個小組人員為10～12人；儀器、設備使用完后要清洗干凈，物歸原位，借用、歸還要登記；著裝整齊，方便實驗操作，女生不得穿裙子；不遲到不早退，積極參與實驗。使用教材名稱：《土木工程材料與實訓》。實驗進程安排見表2-1-7。

五、實驗項目簡介、操作步驟指導與注意事項

1.實驗項目簡介

（1）建筑鋼材尺寸偏差、重量偏差的檢測

為了規范建筑工程鋼筋使用和加工行為，加強工程使用鋼筋質量管理工作，通過電子天平、游標卡尺和鋼尺測量鋼材的重量、長度、內徑，對建筑鋼材尺寸和重量偏差進行檢測

（2）建筑鋼材屈服強度、抗拉強度的檢測

通過萬能試驗機做拉伸試驗，注意觀察與變形之間的關系，測定建筑鋼材屈服強度、抗拉強度，為檢驗和評定鋼材的力學性能提供依據。

（3）建筑鋼材伸長率的檢測

通過萬能試驗機做拉伸試驗，注意觀察與變形之間的關系，測定建筑鋼材伸長率，為檢驗和評定鋼材的力學性能提供依據。

（4）建筑鋼材彎曲性能的檢測

通過萬能試驗機做冷彎試驗，測定鋼材彎曲性能，為檢驗鋼材塑性和焊接質量提供依據。

2.實驗操作步驟與數據處理

（1）建筑鋼材尺寸偏差、重量偏差的檢測

①試樣制備，從不同根數鋼筋上截取，數量不少于5支，每支試件長度不小于500mm，為了方便實驗操作，一般取5根長度為520mm左右的鋼筋試樣，每根鋼筋兩端需打磨成與鋼筋軸線垂直的平整面。

②先清理干凈鋼筋表面附著異物（混凝土、砂、泥等）。

③用游標卡尺測量光圓直徑或帶肋鋼筋內徑，并記錄。

④將鋼筋試樣放置在已經歸零的電子天平上（精確度至少±1％），稱量總重量并記錄。

⑤用鋼尺逐支量取鋼筋試樣長度（精確到1mm），并記錄。

實驗結果計算與評定：

鋼筋實際重量與理論重量的偏差（％）按下式計算：

重量偏差有正負值，結果為正，表示鋼筋實際重量比理論重量大，結果為負，表示實際重量比理論重量小。

（2）建筑鋼材屈服強度、抗拉強度的檢測

①調整試驗機測力度盤的指針，使對準零點，并拔動副指針，使與主指針重疊。

②將試件固定在試驗機夾頭內，開動試驗機進行拉伸。拉伸速度為：屈服前，應力增加速度每秒鐘為10MPa；屈服后，試驗機活動夾頭在荷載下的移動速度為不大于0.5Lc/min（不經車削試件Lc=l0+2h1）。

③拉伸中，測力度盤的指針停止轉動時的恒定荷載，或不計初始瞬時效應時的最小荷載，即為求的屈服點荷載PS。

④向試件連續施荷直至拉斷由測力度盤讀出最大荷載，即為求的抗拉極限荷載Pb。

實驗結果計算與評定：

①屈服強度按下式計

②抗拉強度按下式計算：

③當試驗結果有一項不合格時，應另取雙倍數量的試樣重做試驗，如仍有不合格項目，則該批鋼材判為拉伸性能不合格。

（3）建筑鋼材伸長率的檢測

①試件制備。

抗拉試驗用鋼筋試件一般不經過車削加工，可以用兩個或一系列等分小沖點或細劃線標出原始標距（標記不應影響試樣斷裂），如圖2-1-1所示。

②試件原始尺寸的測定。

a.測量標距長度L0，精確到0.1mm。

b.圓形試件橫斷面直徑應在標距的兩端及中間處兩個相互垂直的方向上各測一次，取其算術平均值，選用三處測得的橫截面積中最小值，橫截面積按下式計算：

③將試件固定在試驗機夾頭內，開動試驗機進行拉伸，直到拉斷。

④將已拉斷試件的兩端在斷裂處對齊，盡量使其軸線位于一條直線上。如拉斷處由于各種原因形成縫隙，則此縫隙應計入試件拉斷后的標距部分長度內。

⑤如拉斷處到臨近標距端點的距離大于1/3L0時，可用卡尺直接量出已被拉長的標距長度L1（mm）。

⑥如拉斷處到臨近標距端點的距離小于或等于1/3L0時，可按下述移位法計算標距L1（mm），如圖2-1-2所示。

⑦如試件在標距端點上或標距處斷裂，則試驗結果無效，應重新試驗。

實驗結果計算與評定：

①伸長率按下式計算（精確至1％）：

0式中δ10（δ5）——分別表示L0=10a和L0=5a時的伸長率；

L0——原始標距長度10a（或5a），mm；

L1——試件拉斷后直接量出或按移位法確定的標距部分長度，mm（測量精確至0.1mm）。

②當試驗結果有一項不合格時，應另取雙倍數量的試樣重做試驗，如仍有不合格項目，則該批鋼材判為拉伸性能不合格。

（4）建筑鋼材彎曲性能的檢測

①試樣放置于兩個支點上，將一定直徑的彎心在試樣兩個支點中間施加壓力，使試樣彎曲到規定的角度或出現裂紋、裂縫、裂斷為止。

②試樣在兩個支點上按一定彎心直徑彎曲至兩臂平行時，可一次完成試驗，亦可先彎曲45°，然后放置在試驗機平板之間繼續施加壓力，壓至試樣兩臂平行。此時可以加與彎心直徑相同尺寸的襯墊進行試驗。

③當試樣需要彎曲至兩臂接觸時，首先將試樣彎曲到兩臂平行，然后放置在兩平板間繼續施加壓力，直至兩臂接觸為止。

④試驗時應在平穩壓力作用下，緩慢施加試驗力。

⑤彎心直徑必須符合有關標準的規定，彎心寬度必須大于試樣的寬度或直徑。兩支輥間距離為（d+2.5a）±0.5a，并且在試驗過程中不允許有變化。

⑥試驗應在10～35℃下進行。在控制條件下，試驗在（23±5）℃下進行。

鋼筋冷彎試驗的幾種彎曲程度如圖2-1-3所示。

實驗結果計算與評定：

按以下五種試驗結果評定方法進行，若無裂紋、裂縫或裂斷，則評定試件合格。

①完好試件彎曲處的外表面金屬基本上無肉眼可見因彎曲變形產生的缺陷時，稱為完好。

②微裂紋試件彎曲外表面金屬基本上出現細小裂紋，其長度不大于2mm，寬度不大于0.2mm時，稱為微裂紋。

③裂紋試件彎曲外表面金屬基本上出現裂紋，其長度大于2mm，而小于或等于5mm，寬度大于0.2mm，而小于或等于0.5mm時，稱為裂紋。

④裂縫試件彎曲外表面金屬基本上出現明顯開裂，其長度大于5mm，寬度大于0.5mm時，稱為裂縫。

⑤裂斷試件彎曲外表面出現沿寬度貫穿的開裂，其深度超過試件厚度的1/3時，稱為裂斷。

注：在微裂紋、裂紋、裂縫中規定的長度和寬度，只要有一項達到某規定范圍，即應按該級評定。

3.操作注意事項

（1）建筑鋼材尺寸偏差、重量偏差的檢測

將5支試樣逐支用鋼尺（500mm以上）測量長度，精確到1mm，測量試樣總重量時，重量精確到不大于總重量的1％。

（2）建筑鋼材屈服強度、抗拉強度的檢測

①試驗機、引伸計及測量工具或儀器必須由計量部門定期進行檢定。

②根據估計試驗中要加的最大載荷，并由此選擇合適的測力量程，同時調整好自動記錄裝置。

③將試樣安裝在試驗機上，開動試驗機進行緩慢勻速加載。加載速度應根據材料性質和試驗目的確定。

（3）建筑鋼材伸長率的檢測

①試驗機、引伸計及測量工具或儀器必須由計量部門定期進行檢定。

②根據估計試驗中要加的最大載荷，并由此選擇合適的測力量程，同時調整好自動記錄裝置。

③將試樣安裝在試驗機上，開動試驗機進行緩慢勻速加載。加載速度應根據材料性質和試驗目的確定

（4）建筑鋼材彎曲性能的檢測

①做實驗時，應清楚試樣的標識（材料牌號、爐號）。

②試樣的形狀及尺寸。

六、考核標準（表2-1-8）

七、實驗報告

實驗報告統一采用《柳州鐵道職業技術學院實驗報告》標準印刷版，其中第五項：實驗記錄（數據、圖表、結論等）及數據處理按附件格式填寫，其他項目按報告的要求填寫。

八、附件（表2-1-9）

實驗三　砂常規檢測

一、實驗目的和任務

1.熟悉砂的技術要求。

2.掌握砂常規檢測所用儀器的性能和操作方法。

3.掌握砂的基本試驗技術。

4.完成砂的篩分析、表觀密度、堆積密度、含水率、含泥量檢測。

要求每位同學根據實驗指導書在老師的指導下獨立、全面、規范地完成實驗，并填好實驗報告，做好記錄；按要求處理數據，得出正確結論。2課時完成。

二、實驗預備知識

復習教材砂篩分析、表觀密度、含泥量、堆積密度、含水率等有關知識，認真閱讀材料實驗指導書，明確試驗目的、基本原理及操作要點，并應對砂常規試驗所用的儀器、設備、材料有基本了解。

三、主要儀器設備（表2-1-10）

四、實驗組織管理

課前、課后點名考勤；實驗以小組為單位進行，每個小組人員為10～12人；儀器、設備使用完后要清洗干凈，物歸原位，借用、歸還要登記；著裝整齊，方便實驗操作，女生不得穿裙子；不遲到不早退，積極參與實驗。使用教材名稱：《土木工程材料與實訓》。實驗進程安排見表2-1-11。

五、實驗項目簡介、操作步驟指導與注意事項

1.實驗項目簡介

（1）砂篩分析實驗

測定砂的顆粒級配及精細程度，為混凝土配合比設計提供依據。

（2）砂表觀密度實驗

通過本實驗可以測定砂的表觀密度值，以便于計算砂的孔隙率和密實度。

（3）砂含泥量實驗

通過本實驗可以測定砂的含泥量，為普通混凝土配合比設計提供原材料參數。

（4）砂堆積密度實驗

通過本實驗可以測定砂的堆積密度，計算材料的運輸量和堆積空間。

（5）砂含水率實驗

通過本實驗可以測定砂的含水率，控制混凝土中用水量在規定的范圍。

2.實驗操作步驟

（1）砂篩分析實驗

①準確稱取烘干試樣500g，置于按篩孔大小（大孔在上，小孔在下）順序排列的套篩的最上一只篩（即4.75mm篩孔篩）上，將套篩裝入搖篩機內固緊，篩分時間為10min左右，然后取出套篩，再按篩孔大小順序，在清潔淺盤上逐個進行手篩，直到每分鐘的篩出量不超過試樣總量的0.1％時為止，通過的顆粒并入下一個篩，并和下一個篩中試樣一起過篩，按這樣順序進行，直到每個篩全部篩完為止。無搖篩機時，可用手篩。

②稱取各篩篩余試樣的量（精確至1g），所有各篩的分計篩余量和底盤中剩余量的總和與篩分前的試樣總量相比，其相差不得超過1％。

③計算分計篩余百分率、累計篩余百分率、砂的細度模數Mx（精確至0.01）。

式中　Mx——細度模數；

A1，A2，…，A6——分別為4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.30mm、0.15mm篩的累計篩余百分率。

④根據各篩的累計篩余百分率評定該試樣的顆粒級配情況。

（2）砂表觀密度實驗

①稱取烘干的試樣300g，裝入盛有半瓶冷開水的容量瓶中。

②搖轉容量瓶，使試樣在水中充分攪動以排除氣泡，塞緊瓶塞，靜置24h左右。然后用滴管添水，使水面與瓶頸刻度線平齊，再塞緊瓶塞，擦干瓶外水分，稱其質量。

③倒出瓶中的水和試樣，將瓶的內外表面洗凈，再向瓶內注入與上述水溫相差不超過2℃的冷開水至瓶頸刻度線。塞緊瓶塞，擦干瓶外水分，稱其質量。在砂的表觀密度檢測過程中應測量并控制水的溫度。檢測的各項稱量可以在15～25℃的溫度范圍內進行。從檢測加水靜置的最后2h起直到檢測結束，其溫度相差不應超過2℃。

④砂的表觀密度按下式計算，精確至10kg/m3：

式中　ρ0——砂的表觀密度，kg/m3；

ρw——水的密度，1000kg/m3；

m0——干試樣的質量，g；

m1——試樣、水及容量瓶的總質量，g；

m2——水及容量瓶的總質量，g。

表觀密度取兩次試驗結果的算術平均值為測定值，精確至10kg/m3；如兩次試驗結果之差大于20kg/m3，須重新試驗。

（3）砂含泥量實驗項目

①稱取500g干試樣，將試樣倒入淘洗容器中，注入清水，經過充分攪拌后，浸泡2h，用手在水中淘洗試樣，使塵屑、淤泥和黏土與砂粒分離，把渾水緩緩倒入1.18mm及75μm的套篩中上，濾去小于75μm的顆粒。經過兩次清洗，充分洗掉小于75μm的顆粒，直到目測水清澈為止，將清潔的砂倒入搪瓷盆中，放入烘箱下烘干到恒重，等冷卻稱出其質量，精確到0.1g。

②含泥量按下式計算：

式中　Qa——含泥量；

G0——試驗前烘干試樣的質量，g；

G1——試驗后烘干試樣的質量，g；

含泥量取兩個試樣的試驗結果算術平均值作為測定值。

（4）砂堆積密度實驗

①取試樣一份，用漏斗或鋁制料勺，將砂徐徐裝入容量筒（漏斗出料口或料勺距容量筒筒口應為50mm）直到試樣裝滿并超出容量筒筒口。然后用直尺將多余的試樣沿筒口中心線向兩個相反方向刮平。

②堆積密度按下式計算：

式中　m1——容量筒的質量，kg；

m2——容量筒和砂總質量，kg；

V——容量筒容積，L。

③空隙率按下式計算（精確至1％）：

以兩次檢測結果的算術平均值作為測定值。

（5）砂含水率實驗

①將自然潮濕狀態下的試樣用四分法縮分至1100g，拌勻后分為大致相等的兩份備用。

②稱取一份試樣的質量為m1，精確至0.1g。將試樣倒入已知質量的燒杯中，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒質量。待冷卻至室溫后，再稱出其質量m2，精確至0.1g。

③砂的含水率按下式計算，精確至0.1g：

式中　W含——含水率；

m1——烘干前試樣的質量，g；

m2——烘干后試樣的質量，g。

以兩次檢測結果的算術平均值作為試驗結果，精確至0.1g。如兩次結果之差大于0.2％時，應重新試驗。

3.操作注意事項

（1）砂篩分析實驗：方孔篩必須按照從大到小從上到下的順序放置，不能弄亂。

（2）砂表觀密度實驗：

①加砂后應將黏在容量瓶頸內壁沖洗進容量瓶。

②水+砂+瓶和水+砂兩次稱量注意瓶塞。

③趕氣泡時間盡量延長，5min以上。

（3）砂含泥量實驗：注意清洗徹底。

（4）砂堆積密度實驗“注意不要震動容量筒。

（5）砂含水率實驗“注意取樣應采用四分法縮分。

六、考核標準（表2-1-12）

七、實驗報告

實驗報告統一采用《柳州鐵道職業技術學院實驗報告》標準印刷版，其中第五項：實驗記錄（數據、圖表、結論等）及數據處理按附件格式填寫，其他項目按報告的要求填寫。

八、附件（表2-1-13）

實驗四　石常規檢測

一、實驗目的和任務

1.熟悉石的技術要求。

2.掌握石常規檢測所用儀器的性能和操作方法。

3.掌握石的基本試驗技術。

4.完成石表觀密度、堆積密度、含水率、石篩分析、針片狀顆粒含量、含泥量檢測。

要求每位同學根據實驗指導書在老師的指導下獨立、全面、規范地完成實驗，并填好實驗報告，做好記錄；按要求處理數據，得出正確結論。2課時完成。

二、實訓預備知識

復習教材石篩分析、表觀密度、含泥量、堆積密度、含水率、針片狀顆粒含量等有關知識，認真閱讀材料實驗指導書，明確試驗目的、基本原理及操作要點，并應對石常規試驗所用的儀器、設備、材料有基本了解。

三、主要儀器設備（表2-1-14）

四、實驗組織管理

課前、課后點名考勤；實驗以小組為單位進行，每個小組人員為10～12人；儀器、設備使用完后要清洗干凈，物歸原位，借用、歸還要登記；著裝整齊，方便實驗操作，女生不得穿裙子；不遲到不早退，積極參與實驗。使用教材名稱：《土木工程材料與實訓》。實驗進程安排見表2-1-15。

五、實驗項目簡介、操作步驟指導與注意事項

1.實驗項目簡介

（1）石表觀密度實驗

通過本實驗可以測定石的表觀密度，以便于計算石的孔隙率和密實度。

（2）石堆積密度實驗

通過本實驗可以測定石的堆積密度，計算材料的運輸量和堆積空間。

（3）石含水率實驗項目

通過本實驗可以測定碎石或卵石的含水率，控制混凝土中用水量在規定的范圍。

（4）石篩分析實驗項目

通過實驗測定碎石或卵石的顆粒級配，以便于選擇優質粗集料，達到節約水泥和改善混凝土性能的目的。

（5）石針片狀顆粒含量實驗項目

測定碎石或卵石中粒徑≥4.75mm的針狀和片狀顆粒的總含量，評定石料質量。

（6）石含泥量實驗

通過本實驗可以測定石的含泥量，為普通混凝土配合比設計提供原材料參數。

2.實驗操作步驟

（1）石表觀密度實驗

①按規定的數量稱取試樣，具體要求見表2-1-16。

②將試樣浸水飽和，然后裝入廣口瓶中。裝試樣時，廣口瓶應傾斜放置，注入飲用水，用玻璃片覆蓋瓶口，以上下左右搖晃的方法排除氣泡。

③氣泡排盡后，向瓶中添加飲用水直至水面凸出瓶口邊緣，然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行，使其緊貼瓶口水面。擦干瓶外水分后，稱試樣、水、瓶和玻璃片總質量m1。

④將瓶中的試樣倒入淺盤中，放在105℃的烘箱中烘干至恒重。取出，放在帶蓋的容器中冷卻至室溫后稱其質量m0。

⑤將瓶洗凈，重新注入飲用水，用玻璃片緊貼瓶口水面，擦干瓶外水分后稱其質量m2。

⑥石子的表觀密度石子的表觀密度按下式計算，精確至10kg/m3。

式中　ρ0——石子的表觀密度，kg/m3；

ρw——水的密度，1000kg/m3；

m0——烘干試樣的質量，g；

m1——試樣、水、瓶及玻璃片的總質量，g；

m2——水、瓶及玻璃片的總質量，g。

⑦表觀密度取兩次試驗結果的算術平均值為測定值，精確至10kg/m3；如兩次試驗結果之差大于20kg/m3，須重新試驗。

（2）石堆積密度實驗項目

①取試樣一份，置于平整干凈的地板（或鋼板）上，用平頭鐵鍬鏟起試樣，使石子自由落入容量筒內。此時，從鐵鍬的齊口至容量筒上口的距離應保持為50mm左右。裝滿容量筒并除去凸出筒口表面的顆粒，并以合適的顆粒填入凹陷部分，使表面稍凸起部分和凹陷部分的體積大致相等，稱取試樣和容量筒共重m2。

②堆積密度按下式計算

式中　m1——容量筒的質量，kg；

m2——容量筒和石總質量，kg；

V——容量筒容積，L。

（3）石含水率實驗項目

①按規定方法取樣，并將試樣縮分至約4.0kg，拌勻后分為大致相等的兩份備用。

②稱取一份試樣的質量為m1，精確至1g，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒質量。待冷卻至室溫后，再稱出其質量m2，精確至1g。

③含水率按下式計算，精確至0.1％

式中　W含——含水率；

m1——烘干前試樣的質量，g；

m2——烘干后試樣的質量，g。

（4）石篩分析實驗

①將試樣按篩孔大小順序過篩，當每號篩上篩余層的厚度大于試樣的最大粒徑值時，應將該號篩上的篩余分成兩份，再次進行篩分，直至各篩每分鐘的通過量不超過試樣總量的0.1％。

②稱取各篩篩余的質量，精確至試樣總質量的0.1％。在篩上的所有分計篩余量和篩底剩余的總和與篩分前測定的試樣總量相比，其相差不得超過。

③計算分計篩余百分率，各篩上的篩余量除以試樣總質量的百分數（精確至0.1％）。

④計算累計篩余百分率，該篩上的分計篩余百分率與大于該號篩的各號篩上的分計篩余百分率之和（精確至0.1％）。

⑤根據各篩的累計篩余百分率，確定該試樣的最大粒徑，并評定該試樣的顆粒級配。

（5）石針片狀顆粒含量實驗

①按規定方法取樣，并將試樣縮分至略大于規定數量，烘干或風干后備用。

②稱取一份試樣，精確至1g，按規定進行篩分。

③按規定粒級分別用規準儀逐粒檢驗，凡顆粒長度大于針狀規準儀上相應間距者，為針狀顆粒；顆粒厚度小于片狀規準儀上相應孔寬者，為片狀顆粒。稱出其質量，精確至1g。

④石子粒徑大于37.5mm的碎石或卵石可用卡尺檢驗針片狀顆粒。

⑤稱出由各粒級排出的針狀顆粒和片狀顆粒的總質量。

⑥針片狀顆粒含量按下式計算，精確至1g。

式中　QC——針片狀顆粒含量，％；

G2——試樣的質量，g；

G1——試樣中所含針片狀顆粒的總質量，g。

（6）石含泥量實驗

①將按規定方法抽取的試樣縮分至規定數量，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒質量。待冷卻至室溫后，分為大致相等的兩份備用。

②稱取規定數量的試樣，將試樣倒入淘洗容器中，注入清水，經過充分攪拌后，浸泡2h，用手在水中淘洗試樣，使塵屑、淤泥和黏土與砂粒分離，把渾水緩緩倒入1.18mm及75μm的套篩中上，濾去小于75μm的顆粒。

③重復一次操作，直到目測水清澈為止，用水淋洗剩余在篩上的細粒，并將75μm的套篩放在水中，充分洗掉小于75μm的顆粒。

④將兩只篩上的篩余的顆粒和清洗容器中已經洗凈的試樣一并倒入搪瓷盆中，放入烘箱下烘干到恒重，等冷卻稱出其質量，精確到1g。

⑤含泥量按下式計算：

式中　Qa——含泥量，％；

G1——試驗前烘干試樣的質量，g；

G2——試驗后烘干試樣的質量，g。

3.操作注意事項

（1）石表觀密度實驗

以兩次檢測結果的算術平均值作為測定值，如兩次結果之差大于0.02時，應重取樣進行檢測。

（2）石堆積密度實驗

以兩次檢測結果的算術平均值作為測定值。

（3）石含水率實驗

以兩次檢測結果的算術平均值作為試驗結果，精確至0.1％。

（4）石篩分析實驗

方孔篩必須按照從大到小從上到下順序放置，不能弄亂。

（5）石針片狀顆粒含量實驗

必須按照規定方法取規定數量的試樣。

（6）石含泥量實驗

以兩次檢測結果的算術平均值作為試驗結果，精確至0.1％。

六、考核標準（表2-1-17）

七、實驗報告

實驗報告統一采用《柳州鐵道職業技術學院實驗報告》標準印刷版，其中第五項：實驗記錄（數據、圖表、結論等）及數據處理按附件格式填寫，其他項目按報告的要求填寫。

八、附件（表2-1-18）

續上表

實驗五　混凝土性能檢測

一、實驗目的和任務

1.熟悉混凝土材料的技術要求。

2.掌握混凝土材料實驗儀器的性能和操作方法。

3.掌握混凝土各項性能指標的試驗技術。

4.完成混凝土拌合物的制備、檢測混凝土拌合物和易性、表觀密度、制作混凝土拌合物強度試件、檢測混凝土抗壓強度。

要求每位同學根據實驗指導書在老師的指導下獨立、全面、規范地完成實驗，并填好實驗報告，做好記錄；按要求處理數據，得出正確結論。4課時完成。

二、實驗預備知識

復習教材混凝土材料組成、和易性、強度等有關知識，認真閱讀材料實驗指導書，明確試驗目的、基本原理及操作要點，并應對混凝土實驗所用的儀器、設備、材料有基本了解。

三、主要儀器設備（表2-1-19）

四、實驗組織管理

課前、課后點名考勤；實驗以小組為單位進行，每個小組人員為10～12人；儀器、設備使用完后要清洗干凈，物歸原位，借用、歸還要登記；著裝整齊，方便實驗操作，女生不得穿裙子；不遲到不早退，積極參與實驗。使用教材名稱：《土木工程材料與實訓》。實驗進程安排見表2-1-20。

五、實驗項目簡介、操作步驟指導與注意事項

1.實驗項目簡介

（1）混凝土拌合物的制備

采用模擬施工條件下所有混凝土原材料進行機械，為檢測混凝土和易性和強度檢測提供試件。

（2）混凝土拌合物和易性檢測

檢測采用坍落度法，確定混凝土拌合物和易性是否滿足施工要求，此法適用于骨粒最大粒徑不大于10mm，坍落度值不小于40mm的混凝土拌合物。

（3）混凝土拌合物表觀密度檢測

測定混凝土拌合物搗實后單位體積的質量，以修正和核實混凝土配合比計算中的材料用量。

（4）混凝土拌合物強度試件的成型

將和易性滿足要求的混凝土試件裝入混凝土試模，按標準養護，為進行混凝土強度檢測作準備。

（5）混凝土抗壓強度檢測

混凝土標準養護28d后，為控制混凝土工程或構件質量均應做混凝土立方體抗壓強度試驗。

2.實驗操作步驟

（1）混凝土拌合物的制備

①預拌，拌前先先用少量水泥砂漿進行涮膛，然后倒出多余砂漿。

②拌和，向攪拌機內依次加入石子、砂子、水泥，開動攪拌機，在拌和過程中徐徐加水，攪動2～3min。

③將拌和物從攪拌機中卸出，倒在拌和鋼板上，人工翻拌1～2min。

（2）混凝土拌合物和易性檢測

①潤濕坍落度筒及其用具，將筒放在鐵板上，然后用腳踩緊兩邊的腳踏板。

②把拌和好的混凝土拌合物用小鏟分三層均勻地裝入筒內，使搗實后每層高度為筒高的三分之一左右。每層用搗棒插搗25次，插搗應沿螺旋方向由外向中心進行，各次插搗應在截面上均勻分布。插搗筒邊混凝土時，搗棒可稍傾斜。插搗底層時，搗棒應貫穿整個深度，插搗二層時，搗棒應插透本層至下一層的表面。

③澆灌頂層時，混凝土拌合物應高出筒口。插搗過程中，如拌合物沉落到低于筒口，則應隨時添加，當頂層搗完畢后，刮出多余的拌合物，并用抹刀抹平。

④清除筒邊底板上的拌合料后，垂直平穩地提起坍落度筒。從裝料到提起坍落度筒整個過程應在150s內完成。

⑤提起坍落度筒后，量測筒頂與坍落后混凝土拌合物最高點之間的垂直距離（以mm計，精確至1mm），即為該混凝土拌合物的坍落度值。

⑥坍落度筒提起后，如混凝土拌合物發生崩坍或一邊剪壞現象，則應重新取樣另行測定。如第二次試驗仍出現上述現象，則表示該混凝土拌合物和易性不好，應記錄。

⑦觀察坍落后的混凝土拌合物的黏聚性。黏聚性的檢查方法是用搗棒在已坍落的混凝土拌合物錐體側面輕輕敲打，此時如果錐體逐漸下沉，則表示黏聚性良好；如果錐體倒塌、部分崩裂或出現離析現象，則表示黏聚性不好。

⑧觀察坍落后的混凝土拌合物的保水性，保水性以混凝土拌合物中稀漿析出的程度來評定。坍落度筒提起后如有較多的稀漿從底部析出，錐體部分的混凝土拌合物也因失漿而骨料外露，則表明此混凝土拌合物的保水性能不好，如坍落度筒提起后無稀漿或僅有少量稀漿自底部析出，則表示此混凝土拌合物保水性良好。試驗結果記入表中。

（3）混凝土拌合物表觀密度檢測

①用濕布將金屬容量筒內外擦干凈，稱筒質量m1，精確至50g。

②裝料及搗實方法：當混凝土拌合物坍落度不大于70mm時，宜用振動臺振實，當坍落度大于70mm時，可用搗棒搗實。

采用搗棒搗實時，按容量筒大小決定分層與插搗次數，用5L容量筒時，混凝土拌合物應分兩層裝入，每層插搗25次。用大于5L的容量筒時，每層混凝土的高度不應大于100mm，每層插搗次數應按每10000mm2截面不小于12次計算。各次插搗應由邊緣向中心均勻地插搗，每層搗完后，用橡皮錘輕輕沿外壁敲打5～10次。

③用刮尺齊筒口將多余拌合物刮去，將容量筒外壁擦凈，稱出混凝土拌合物與容量筒總質量m2，精確至50g。

④混凝土拌合物表觀密度ρ0h按下式計算：

式中　m1——容量筒質量，kg；

m2——容量筒及試樣總質量，kg；

V0——容量筒容積，L。

（4）混凝土拌合物強度試件的成型

①制作試件前應檢查試模，擰緊螺栓并清刷干凈，在其內壁涂上一薄層礦物油脂。一般以3個試件為一組。

②坍落度大于70mm的混凝土拌和物采用人工搗實成型。將攪拌好的混凝土拌和物分兩層裝入試模，每層裝料的厚度大約相同。插搗時用鋼制搗棒按螺旋方向從邊緣向中心均勻進行。插搗底層時，搗棒應達到試模底面；插搗上層時，搗棒應貫穿下層深度約20～30mm。并用鏝刀沿試模內側插搗數次。每層的插搗次數應根據試件的截面而定，一般為每100cm2截面積不應少于12次。搗實后，刮去多余的混凝土，并用鏝刀抹平。

③坍落度小于70mm的混凝土拌和物采用振動臺成型。將攪拌好的混凝土拌和物一次裝入試模，裝料時用鏝刀沿試模內壁略加插搗并使混凝土拌和物稍有富余，然后將試模放到振動臺上，振動時應防止試模在振動臺上自由跳動，直至混凝土表面出漿為止，刮去多余的混凝土，并用鏝刀抹平。

（5）混凝土抗壓強度檢測

①試件從養護地點取出后，應盡快進行試驗，以免試件內部的溫濕度發生顯著變化。

②先將試件擦拭干凈，測量尺寸，并檢查外觀，試件尺寸測量精確到1mm，并據此計算試件的承壓面積。

③將試件安放在試驗機的下壓板上，試件的承壓面應與成型時的頂面垂直。試件的中心應與試驗機下壓板中心對準。開動試驗機，當上板與試件接近時，調整球座，使接觸均衡。

④混凝土強度等級低于C30時，其加荷速度為0.3～0.5MPa/s；若混凝土強度等級高于C30小于C60時，則為0.5～0.8MPa/s；強度等級高于C60時，則為0.8～1.0MPa/s。當試件接近破壞而開始迅速變形時，停止調整試驗機油門，直到試件破壞，并記錄破壞荷載。

⑤混凝土立方體試件抗壓強度按下式計算，精確至0.1MPa。

式中　fcu——混凝土立方體試件的抗壓強度值，MPa；

P——試件破壞荷載，N；

A——試件承壓面積，mm2。

⑥以3個試件測值的算術平均值作為該組試件的抗壓強度值。如3個測值中最大值或最小值中有1個與中間值的差值超過中間值的15％時，則把最大或最小值舍去，取中間值作為該組試件的抗壓強度值。如最大值和最小值與中間值的差均超過中間值的15％，則該組試件的試驗結果作廢。

3.操作注意事項

（1）混凝土拌合物的制備

涮膛所用砂漿的水灰比及砂灰比，應與正式的混凝土按配合比相同。

（2）混凝土拌合物和易性檢測。

①每往坍落度筒中加入混凝土時均需按要求進行振搗密實。

②提升坍落度筒的過程中始終保持垂直平穩。

③混凝土拌合物的坍落度值，測量精確至1mm，結果表達修約至5mm。

（3）混凝土拌合物表觀密度檢測

①混凝土必須振搗密實。

②刮下混凝土時，容量筒壁要刮干凈。

（4）混凝土拌合物強度試件的成型

①采用振動臺振實，不得過振。

②試模刷油時不能過多也不能過少，太多會影響強度，太少會影響拆模；

（5）混凝土抗壓強度檢測

施加荷載時要均勻加載。

六、考核標準（表2-1-21）

七、實驗報告

實驗報告統一采用《柳州鐵道職業技術學院實驗報告》標準印刷版，其中第五項：實驗記錄（數據、圖表、結論等）及數據處理按附件格式填寫，其他項目按報告的要求填寫。

八、附件（表2-1-22、表2-1-23）

續上表

續上表

實驗六　砂漿性能檢測

一、實驗目的與任務

1.熟悉砂漿材料的技術要求。

2.掌握砂漿材料實驗儀器的性能和操作方法。

3.掌握砂漿各項性能指標的基本試驗技術。

4.完成砂漿拌合物制備、砂漿表觀密度、稠度、保水性檢測，砂漿試件的成型制作、抗壓強度檢測。

要求每位同學根據實驗指導書在老師的指導下獨立、全面、規范地完成實驗，并填好實驗報告，做好記錄；按要求處理數據，得出正確結論。4課時完成。

二、實驗預備知識

復習教材砂漿材料組成、和易性、強度等有關知識，認真閱讀材料實驗指導書，明確試驗目的、基本原理及操作要點，并應對砂漿實驗所用的儀器、設備、材料有基本了解。

三、主要儀器設備（表2-1-24）

四、實驗組織管理

課前、課后點名考勤；實驗以小組為單位進行，每個小組人員為10～12人；儀器、設備使用完后要清洗干凈，物歸原位，借用、歸還要登記；著裝整齊，方便實驗操作，女生不得穿裙子；不遲到不早退，積極參與實驗。使用教材名稱：《土木工程材料與實訓》。實驗進程安排表見表2-1-25

五、實驗項目簡介、實驗步驟指導與注意事項

1.實驗項目簡介

（1）砂漿拌合物的制備

采用模擬施工條件下所有砂漿原材料進行人工攪拌，為檢測砂漿保水性、稠度、強度檢測提供試件。

（2）砂漿稠度檢測

通過稠度檢測，可以測得達到設計稠度時的加水量，或在施工期間控制稠度以保證施工質量。

（3）砂漿保水性檢測

測定砂漿的保水性，并依此判斷砂漿在運輸、停放及使用時的保水能力，從而控制砂漿的工作性及砌體的質量。

（4）砂漿表觀密度檢測

測定砂漿拌合物搗實后單位體積的質量，以修正和核實砂漿配合比計算中的材料用量。

（5）砂漿強度試件的成型

將保水性、稠度滿足要求的砂漿試件裝入砂漿試模，按標準養護后，進行砂漿強度檢測。

（6）砂漿抗壓強度檢測

檢驗砂漿的實際強度，依此確定砂漿的強度等級，并判斷是否達到設計要求。

2.實驗步驟指導

（1）砂漿拌合物的制備

將稱量好的砂子倒在拌板上，然后加入水泥，用拌鏟拌和至混合物顏色均勻為止；將拌勻的混合物集中成圓錐形，在堆上作一凹坑，將稱好的石灰膏或黏土膏倒入坑凹中，再加入適量的水將石灰膏或黏土膏稀釋，然后與水泥、砂共同拌和，并用量筒逐次加水，仔細拌和，直至拌和物色澤一致。水泥砂漿每翻拌一次，需用鐵鏟將全部砂漿壓切一次，拌和時間一般需要5min；觀察拌和物顏色，要求拌和物色澤一致，和易性符合要求即可。

（2）砂漿稠度檢測

①將拌好的砂漿裝入圓錐筒內，一次性裝至筒口下約10mm，用搗棒插搗25次，然后輕輕敲擊5～6下，使之表面平整。

②再移置于砂漿稠度儀臺座上，放松固定螺絲，使圓錐體的尖端和砂漿表面接觸，并對準中心，擰緊固定螺絲。將齒條測桿的下端與滑桿的上端接觸，并將刻度盤指針對準零點。

③擰開制動螺絲，使圓錐體自由沉人砂漿中，同時計時，待10s時立即擰緊制動螺絲，并將齒條測桿的下端接觸滑桿的上端，從刻度盤上讀出下沉的深度，即為砂漿的稠度值，精確至1mm。

④以兩次測定結果的算術平均值作為砂漿稠度的最終試驗結果，并精確至1mm。如兩次測定值之差大于10mm，則應另取砂漿拌和后重新測定。

（3）砂漿保水性檢測

①將拌和好的砂漿拌和物按砂漿稠度試驗方法測出砂漿稠度值K1，精確至1mm。

②將砂漿拌和物重新拌勻，一次裝滿分層度測定儀，并用木槌在容器周圍距離大致相等的四個不同地地方輕輕敲擊，1～2下，用抹刀抹平。

③靜置30min后，去掉上層200mm砂漿，然后取出底層100mm砂漿重新拌合均勻，再測定砂漿稠度值是K2（mm），精確至1mm。

④兩次砂漿稠度值的差值（K1-K2），即為砂漿的分層度。

（4）砂漿表觀密度檢測

①應先采用濕布擦凈容量筒的內表面，再稱量容量筒質量m1，精確至5g。

②當砂漿稠度大于50mm時，宜采用人工插搗法。

③將砂漿拌合物一次裝滿容器筒，稍有富余，用搗棒由邊緣向中心均勻地插搗25次，當插搗過程中砂漿沉落到低于筒口時，應隨時添加砂漿，再用木錘沿容器外壁敲擊5～6下。

④搗實或振動后，應將同口多余的砂漿拌合物刮去，使砂漿表面平整，然后將容器筒外壁擦凈，稱出砂漿與容器筒總質量m2，精確至5g。

⑤計算：

式中　ρ——砂漿拌合物的表觀密度，kg/m；

m2——容量筒質量，kg；

m1——容量筒及試樣質量，kg；

V——容量筒容積，L；

取兩次試驗結果的算術平均值作為測定值，精確至10kg/m。

（5）砂漿強度試件的成型

①試件用帶底試模制作，每組試件為3塊，試模內壁應涂刷薄層機油。

②砂漿拌好后一次裝滿試模內，用直徑10mm，長350mm的鋼筋搗棒（其一端呈半球形）均勻插搗25次，然后在四側用鏝刀沿試模壁插搗數次，砂漿應高出試模頂面6～8mm。

③當砂漿表面開始出現麻斑狀態時（約15～30min）將高出部分的砂漿沿試模頂面刮去抹平。

（6）砂漿抗壓強度檢測

①試驗前，應將試件表面刷凈擦干，測量尺寸，并檢查其外觀。試件尺寸測量精確至1mm，并據此計算試件的承壓面積。

②將試件安放在試驗機的下壓板或下墊板上，以試件的側面作受壓面進行抗壓強度試驗。

③單個砂漿試件的抗壓強度按下式計算（精確至0.1MPa）：

fm=F/A

式中　fm——單個砂漿試件的抗壓強度，MPa；

F——破壞荷載，N；

A——試件的受力面積，mm2。

④每組試件為6塊，取6個試件試驗結果的算術平均值（計算精確至0.1MPa）作為該組砂漿試件的抗壓強度。當6個試件中的最大值或最小值與平均值的差超過20％時，以中間4個試件的平均值作為該組試件的抗壓強度值。

作為該組試件的抗壓強度值。

3.注意事項

（1）砂漿拌合物的制備

注意加料的順序：砂→水泥→水。

（2）砂漿稠度檢測

①砂漿不能裝滿容器。

②儀器使用前刻度盤要歸零。

③圓錐筒內的砂漿，只允許測定一次稠度，重復測定時，應重新取樣測定。

（3）砂漿保水性檢測

以兩次測定結果的算術平均值作為砂漿分層度測定結果，如兩次測定值之差大于10mm，應重新配砂漿測定。

（4）砂漿表觀密度檢測

容量筒使用前按以下方法校正。

a.選擇一塊能覆蓋住容量頂面的玻璃板，稱出玻璃板和容量筒質量。

b.向容量筒中灌入溫度為（20±5）℃的飲用水，灌到接近上口時，一邊不斷加水，一邊把玻璃板沿筒口徐徐推入蓋嚴。玻璃板下不得存在氣泡。

c.擦凈玻璃板面及筒壁外的水分，稱量容器筒、水和玻璃板質量（精確至5g）。兩次質量之差（以kg計）即為容器筒的容積（L）。

（5）砂漿強度試件的成型

試驗室拌制砂漿時，材料用量應以質量計量。稱量的精確度：水泥、±0.5％；砂為±1％。

（6）砂漿抗壓強度檢測

①試件的承壓面應與成型時的頂面垂直。

②試驗時，加荷速度必須均勻，加荷速度為0.5～1.5kN/s。

六、考核標準（表2-1-26）

七、實驗報告

實驗報告統一采用《柳州鐵道職業技術學院實驗報告》標準印刷版，其中第五項：實驗記錄（數據、圖表、結論等）及數據處理按附件格式填寫，其他項目按報告的要求填寫。

八、附件

1.砂漿配合比選定報告（標準代號：Q/CR9205—2015）（表2-1-27）

2.砂漿檢查試件抗壓強度試驗報告（標準代號：Q/CR9205—2015）（表2-1-28）

實驗七　瀝青材料性能檢測

一、實驗目的和任務

1.熟悉瀝青材料的技術要求。

2.掌握瀝青材料實驗儀器的性能和操作方法。

3.掌握瀝青材料各項性能指標的基本試驗技術。

4.完成瀝青針入度、延度、軟化點測定。

要求每位同學根據實驗指導書在老師的指導下獨立、全面、規范地完成實驗，并填好實驗報告，做好記錄；按要求處理數據，得出正確結論。2課時完成。

二、實訓預備知識

復習教材瀝青針入度、延度、軟化點等有關知識，認真閱讀材料實驗指導書，明確試驗目的、基本原理及操作要點，并應對瀝青實驗所用的儀器、設備、材料有基本了解。

三、主要儀器設備（表2-1-29）

四、實驗組織管理

課前、課后點名考勤；實驗以小組為單位進行，每個小組人員為10～12人；儀器、設備使用完后要清洗干凈，物歸原位，借用、歸還要登記；著裝整齊，女生不得穿裙子；不遲到不早退，積極參與實驗。使用教材名稱：《土木工程材料與實訓》。實驗進程安排見表2-1-30。

五、實驗項目簡介、操作步驟指導與注意事項

1.實驗項目簡介

（1）瀝青針入度性能檢測

針入度是表示瀝青黏性的指標，根據它來確定石油瀝青的牌號。

（2）瀝青延度性能檢測

延伸度是表示石油瀝青塑性的指標，它也是評定石油瀝青牌號的指標之一。

（3）瀝青軟化點性能檢測

軟化點是表示石油瀝青溫度敏感性的指標，也是評定石油瀝青牌號的指標之一。

2.實驗操作步驟

（1）瀝青針入度實驗

①調平針入度儀三腳底座。

②將盛樣皿從恒溫水浴取出，移入嚴格控制溫度為（25±0.1）℃的保溫皿中，試樣表面水層厚應不小于10mm。

③將保溫皿置于底座上的圓形平臺上。調節標準針，使針尖正好與試樣表面接觸。拉下活桿，使其下端與連桿頂端接觸。并將指針指到刻度盤上的“0”位上或記錄初始值。

④壓下按鈕，同時啟動秒表。標準針自由落下穿入試樣達5s時，立刻放松按鈕，使標準針停止下落。

⑤拉下活桿與連桿頂端接觸。記錄刻度盤上所指數值（或與初始讀值之差），準確至0.1mm，即為試樣的針入度值。

⑥同一試樣進行平行測定不少于三次。每次重復測定之前，應將標準針用浸有煤油、苯或汽油的布擦凈，再用干布擦干。

⑦以同一試樣的三次測定值的算術平均值為該試樣的針入度值。

（2）瀝青延度實驗

①將試樣連同試模及玻璃板（或金屬板）浸入恒溫水浴或延度儀水槽中，水溫保持（25±0.5）℃，瀝青試件上表面水層高度不低于25mm。

②待試件在水槽中恒溫1h后，便將試模自玻璃上取下，將端模頂端小孔，分別套在延度儀的支板與滑板的銷釘上，取下兩側模。

③開動電動機，觀察瀝青受拉伸情況。若瀝青與水的密度相差較大時（觀察拉伸后瀝青絲在水中沉浮情況即可確定密度相差的大小），可加入酒精或食鹽調整水的密度，使瀝青絲保持水平。

④試件被拉斷時，指針在標尺上所指示的數值（以cm表示），即為試樣的延度。

⑤取三個試件平行檢測的算術平均值作為檢測結果。

（3）瀝青軟化點實驗

①將銅環水平放置在架子的小孔上，中間孔穿入溫度計。將架子置于燒杯中。

②燒杯中裝（5±0.5）℃的水。如果預計軟化點較高，在80℃以上時，可裝入（32±1）℃的甘油。裝入水或甘油的高度應與架子上的標記相平。經30min后，在銅環中瀝青試樣的中心各放置一枚重的鋼球。

③將燒杯移至放有石棉網的電爐上加熱，開始加熱3分鐘后升溫速度應保持（5±0.5）℃/min，隨著溫度的不斷升高，環內的瀝青因軟化而下墜，當瀝青裹著鋼球下墜到底板時，此時的溫度即為瀝青的軟化點。

④每個試樣至少檢測兩個試件，取兩個試件軟化點的算術平均值作為檢測結果。

3.操作注意事項

（1）瀝青針入度實驗

①測定期間要隨時檢查保溫皿內水溫，使其恒定。

②各次測點距離及測點與試樣邊緣之間的距離應不小于10mm。

③測定針入度大于200的瀝青試樣時，至少用3支標準針，每次試驗后將針留在試樣中，直至3次平行試驗完成后，才能半標準針取出。

④三次讀值中的最大與最小值之差，當針入度低于50時，不大于2；針入度為50～149時，不應大于4度；針入度為150～249時，不應大于12；針入度為250～500時，不應大于20。

（2）瀝青延度實驗

①瀝青試模的底板和兩個側模的內側要涂油，端模不涂油。

②檢查延度儀滑板移動速度（5cm/min），并使指針指向零點。

③水溫保持（25±0.5）℃。

（3）瀝青軟化點實驗

①如升溫速度超出規定時，檢測結果即作廢。

②兩個試件測定結果的差值不得大于1℃（軟化點≥80℃的，不得大于2℃）。

六、考核標準（表2-1-31）

七、實驗報告

實驗報告統一采用《柳州鐵道職業技術學院實驗報告》標準印刷版，其中第五項：實驗記錄（數據、圖表、結論等）及數據處理按附件格式填寫，其他項目按報告的要求填寫。

八、附件（表2-1-32）