【導(dǎo)讀】工程材料》試驗課集中訓(xùn)練使用。容分為三大部分進行，使用時注意各自的獨立與聯(lián)系。難免，敬請讀者提出寶貴意見。性很強的技能培訓(xùn)課。實驗課是本課程很重要的實踐環(huán)節(jié)，通過實驗，使學(xué)生對。學(xué)生實驗前必須認(rèn)真預(yù)習(xí)教材中有關(guān)章節(jié)，弄清試驗的目的、基本原理，熟悉試驗儀器設(shè)備和操作要求，寫好預(yù)習(xí)報告。驗對象，詳細(xì)作好實驗記錄。及時對實驗結(jié)果進行分析，作好實驗報告。實驗前檢查預(yù)習(xí)報告，未完成預(yù)習(xí)報告不得參加實驗。抄襲或擅自將原始數(shù)據(jù)修改，該項實驗報告將不給批改，以零分處理。要求學(xué)生在教師指導(dǎo)下根據(jù)所學(xué)內(nèi)容和專業(yè)方向選擇完成一個綜合設(shè)。某工程的預(yù)制鋼筋混凝土梁，混凝土設(shè)計強度等級為C20，要求強度保證率95％。該施工單位無歷史統(tǒng)計資料。50mm，施工現(xiàn)場混凝土由機械攪拌，機械振搗。

　　

【正文】 2 飽和溶液中養(yǎng)護。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室內(nèi)試件應(yīng)放在支架上，彼此間隔為 10— 20mm,并不得直接被水沖淋。 ⑥試件養(yǎng)護至標(biāo)準(zhǔn)齡期 28 d 時，自養(yǎng)護室取出，隨即擦干水分并量出其尺寸 (精確至 1mm)，據(jù)以計算試件的受壓面積 A(mm)。 ⑦將試件安放在壓力機的下承壓板上，試件的承壓面應(yīng)與成型時的頂面垂直，試件的中心應(yīng)與實驗機下壓板中心對準(zhǔn)，開動實驗機，當(dāng)上壓板與試件接近時，調(diào)整球座，使接觸均衡。 ⑧加壓時，應(yīng)持續(xù)而均勻地加荷，加荷速度為：混凝土強度等級 C30 時，為每秒鐘 0． 3～ 0． 5 MPa；混凝土強度等級≥ C30 且 C60 時，為每秒鐘 O． 5～ 0． 8 MPa；混凝土強度等 級≥ C60 時，為每秒鐘 0． 8～ 1． O MPa。 29 ⑨當(dāng)試件接近破壞而開始迅速變形時，停止調(diào)整實驗機油門，直至試件破壞，記錄破壞荷載 P(N)。⑩按下式計算試件的抗壓強度 (精確至 0． 1 MPa)： F=P/A 式中 f— 抗壓強度， MPa； P— 破壞荷載， N； A試件的承壓面積， mm 取三個試件測值的算術(shù)平均值為該組試件的抗壓強度值 (精確至 0． 1 MPa)。當(dāng)三個測值中的最大值或最小值中有一個與中間值的差異超過中間值的 15％時，則把最大值及最小值一并舍除，取中間值作為該組試件的抗壓強度值。如最大和最小值與 中間值的差異均超過中間值 的 15％，則該組試件實驗結(jié)果無效。 取 150mm150mm150mm 試件的抗壓強度為標(biāo)準(zhǔn)值，用其他尺寸試件測得的強度值均應(yīng)乘以尺寸換算系數(shù)，其值對 200mm200mm200mm 試件為 ，對 100mm100mm100mm 試件為 。 * 注意事項 ： （ ⅰ ）混凝土物理力學(xué)性能試驗一般以 3 個試件為 1 組。每一組試件所用的拌和物應(yīng)從同盤或同一車運送的混凝土中取出，或在試驗室用機械或人工單獨拌制用以檢驗現(xiàn)澆混凝土工程或預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量的試件分組及取樣原則，應(yīng)按現(xiàn)行《鋼筋混凝土 工程施工及驗收規(guī)范》（ GBJ502041992）及有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 （ ⅱ ）所有試件應(yīng)在取樣后立即制作。確定混凝土設(shè)計特征值、標(biāo)號或進行材料性能研究時，試件的成型方法應(yīng)視混凝土設(shè)備條件、現(xiàn)場施工方法和混凝土的稠度而定。坍落度不大于 70mm 的混凝土，宜用振動臺振實；大于 70mm的宜用搗棒人工搗實。檢驗工程和構(gòu)件質(zhì)量的混凝土試件成型方法應(yīng)尺可能與實際施工采用的方法相同。 （ ⅲ ）混凝土骨料的最大料徑應(yīng)不大于試件最小邊長的 1/3。 (4)試驗相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)節(jié)錄 《 GB/T50081— 2020》 —— 《普通混凝土力學(xué)性能試 驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（《 Standard for test method of mechanical properties on ordinary concrete》） 6 抗壓強度試驗 本方法適用于測定混凝土立方體試件的抗壓強度，圓柱體試件的抗壓強度試驗見附錄 B。 混凝土試件的尺寸應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第 節(jié)中的有關(guān)規(guī)定。 30 試驗采用的試驗設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 混凝土立方體抗壓強度試驗所采用壓力試驗機應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第 節(jié)的規(guī)定。 2 混凝土強度等級≥ C60 時，事件 周圍應(yīng)設(shè)防崩裂網(wǎng)罩。當(dāng)壓力試驗機上下壓板不符合本標(biāo)準(zhǔn)第 條規(guī)定時，壓力試驗機上下壓板與試件之間應(yīng) 各墊以符合本標(biāo)準(zhǔn)第 節(jié)要求的鋼墊板。 實驗 4 建筑砂漿實驗 本實驗根據(jù)《建筑砂漿基本性能實驗方法》 (JGJ7090)進行。 4． 1 砂漿稠度實驗 (1)目的與要求 測定砂漿的稠度，作為確定配合比或施工過程中控制用水量的依據(jù)。實驗室溫度應(yīng)保持在 (20177。 5)℃。水泥如有結(jié)塊應(yīng)充分混合均勻，以 0． 9mm 篩過篩。砂也應(yīng)以 5mm 篩過篩。拌制砂漿時，材料稱量精度為：水泥 、外加劑等為 O． 5％；砂、石灰膏、粘土膏等為 1％。拌制前應(yīng)將攪拌機、拌和鐵板、拌鏟、抹刀等工具表面用水潤濕，注意拌和鐵板上不得有積水。 (2)主要儀器設(shè)備 ①砂漿稠度儀 由試錐、容器、支座三部分組成。 ②鋼制搗棒 直徑 10 mm、長 350 mm，端部磨圓。 ③拌和鐵板約 m 2 m，厚約 3mm ④磅秤 稱量 50 kg，感量 50 g ⑤臺秤 稱量 10 kg，感量 5 g。 ⑥拌鏟、抹刀、量筒、盛器、秒表等。 (3)實驗步驟 ①按配合比稱取各材料用量，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。 ②將混合物堆成堆，在中間形成一凹坑，將稱好的石灰膏 (或粘土膏 )倒人凹坑中，再倒部分水將其調(diào)稀，然后與水泥、砂共同拌和，并逐漸加水，直至拌合物色澤一致，一般需拌和 5min。 ③將盛漿容器和試錐表面用濕布擦凈，檢查滑桿能自由滑動。 31 ④將拌好的砂漿一次裝入容器內(nèi)，使砂漿表面低于容器口約 10 mm，用搗棒自容器中心向邊緣插搗 25 次，并將容器振動 5～ 6次，使表面平整，然后置于稠度測定儀的底座上。 ⑤放松試錐滑桿的制動螺絲，使試錐尖端與砂漿表面接觸，擰緊制動螺絲，將齒條測桿下端接觸滑桿上端，并將指針對準(zhǔn)零點。 ⑥突然松開制動螺絲，使試錐自由沉入砂漿中，同時計時， 10 s 時立即固定螺絲，將齒條測桿下端接觸滑桿上端，從刻度盤上讀出下沉深度 (精確至 l mm)，即為砂漿的稠度值。 ⑦圓錐筒內(nèi)的砂漿，只允許測定一次稠度，重復(fù)測定時，應(yīng)重新取樣。 以兩次測定結(jié)果的算術(shù)平均值作為砂漿稠度測定結(jié)果，如兩次測定值之差大于20 mm，應(yīng)另取砂漿攪拌后重新測定 . 4． 2 砂漿分層度實驗 (1)目的與要求 測定砂漿的分層度，以評定其保水性，了解砂漿拌合物在運輸及停放時內(nèi)部組分的穩(wěn)定性，作為控制砂漿質(zhì)量的依據(jù)。在測定完稠度后，立即用同批砂漿拌合物連續(xù)進行測定。測定時，可采用標(biāo)準(zhǔn)法或快速法，但如有爭議，以標(biāo)準(zhǔn)法為準(zhǔn)。 (2)主要儀器設(shè)備 ①砂漿分層度測定儀 內(nèi)徑為 150 mm，上節(jié)高度為 200 mm、下節(jié)帶底凈高為100 mm 的金屬制圓筒，上下層連接處需加寬到 3～ 5mm，并設(shè)有橡膠墊圈。 ②水泥膠砂振動臺 振幅 (O． 85177。 0． 05)mm， 頻率 (50177。 3)Hz。 ③砂漿稠度儀、木錘等。 (3)實驗步驟 ①將拌和好的砂漿經(jīng)稠度實驗后重新拌和均勻，一次裝滿分層度儀內(nèi)，用木錘在容器周圍距離大致相等的四個不同地方輕敲 1～ 2 次，并隨時添加，然后用抹刀抹平。 ②靜置 30 min(標(biāo)準(zhǔn)法 )或?qū)⑸皾{分層度儀固定在振動臺上，振動 20 s(快速法 )，去掉上層 200mm 砂漿，然后取出底層 100 mm 砂漿重新拌和均勻，再測定砂漿稠度。 32 ③兩次砂漿稠度的差值，即為砂漿的分層度 (以 mm 計 )。 以兩次實驗結(jié)果的算術(shù)平均值作為該砂漿的分層度值，如兩次分 層度實驗值之差大于 20 mm，應(yīng)重做實驗 . 4． 3 砂漿抗壓強度實驗 (1)目的與要求 測定砂漿立方體抗壓強度，作為調(diào)整砂漿配合比和控制砂漿質(zhì)量的主要依據(jù)。在測完稠度及分層度后，立即用稠度和分層度均符合要求的同批砂漿拌合物制作強度試件，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護至規(guī)定齡期測定其抗壓強度值。 (2)主要儀器設(shè)備 ①壓力實驗機 精度不低于177。 2％，量程能使試件的預(yù)期破壞荷載值不小于全量程 20％，也不大于全量程的 80％。 ②試模 內(nèi)壁邊長為 mm 的立方體鑄鐵或鋼制試模，具有足夠的剛度并裝卸方便。 ③搗棒、抹刀、油灰刀等。 (3)實驗步驟 ①將無底試模放在預(yù)先鋪有一層吸水性較好的濕紙的普通粘土磚上 (磚的吸水率不小于 10％，含水率不大于 2％ )，試模內(nèi)壁涂一薄層機油或脫模劑。 ②向試模內(nèi)一次注滿砂漿，用搗棒均勻由外向內(nèi)按螺旋方向插搗 25 次，然后在四側(cè)用油灰刀沿試模內(nèi)壁插搗數(shù)次，砂漿應(yīng)高出模口 68 mm。 ③當(dāng)砂漿表面開始出現(xiàn)麻斑狀態(tài)時 (15～ 30 min)，將高出模口的砂漿沿試模頂面刮去并抹平。 ④試件制作后應(yīng)在 (20177。 5)℃環(huán)境下靜置 (24177。 2)h，氣溫較低時，可適當(dāng)延長時間，但 不得超過兩天；然后進行編號拆模，并在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下繼續(xù)養(yǎng)護至28 d，然后進行試壓。 ⑤將試件從養(yǎng)護地點取出，盡快地進行實驗，以免試件內(nèi)部溫濕度發(fā)生顯著變化。先將試件擦干凈，測量尺寸，并檢查其外觀。試件尺寸測量精確至 l mm，并據(jù)此計算試件的受壓面積。若實測尺寸與公稱尺寸之差不超過 l mm，可按公稱尺寸進行計算。 33 ⑥將試件置于壓力機的下壓板上，試件的承壓面應(yīng)與成型時的頂面垂直，試件中心應(yīng)與下壓板中心對準(zhǔn)。開動壓力機，當(dāng)上壓板與試件接近時，調(diào)整球座，使接觸面均衡受壓，加荷應(yīng)均勻而連續(xù)，加荷速度為 0． 51． 5 kN／ s(砂漿強度不大于 5 MPa 時，取下限為宜；大于 5 MPa 時，取上限為宜 )。當(dāng)試件接近破壞而開始迅速變形時，停止調(diào)整壓力機油門，直至試件破壞，記錄破壞荷載 P。 ⑦按下式計算試件的抗壓強度 (精確至 0． 1 MPa)： fm,cu=N/A 式中 fm,cu—— 砂漿立方體抗壓強度， MPa； N—— 破壞荷載， N； A—— 試件承壓面積， mm。 取六個試件的算術(shù)平均值為該組試件的抗壓強度值，平均值計算精確至。當(dāng)六個試件的最大值或最小值與平均值的差超過 20％時，以中間四個試件的平均值作為該組試件的抗壓強度值 . 實驗 5 燒結(jié)磚實驗 本實驗根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《砌墻磚實驗方法》 (GB／ T25422020)進行。 5． 1 抗壓強度實驗 (1)目的與要求 通過實驗熟悉磚的抗壓強度實驗方法及確定燒結(jié)磚的強度等級。實驗時，隨機從已通過外觀質(zhì)量和尺寸偏差檢驗后的樣品中抽取 10 塊磚樣進行實驗。 (2)主要儀器設(shè)備 ①壓力實驗機 (300 一 500 kN)。 ②鋸磚機或切磚器、量尺、鏝刀等。 (3)實驗步驟 ①普通磚試樣制備 磚，斷開的半截磚長不得小于 100 mm，如果不足 100 mm,應(yīng)另取備用試樣補足。 （ 1020） min 后取出，并以斷口相反方 34 向疊放，兩者中間用強度等級 32． 5 的普通硅酸鹽水泥調(diào)制成稠度適宜的水泥凈漿粘結(jié)，其 厚度不超過 5 mm，上下兩面抹以厚度不超過 3 mm 的同種水泥漿找平。制成的試件上下兩面 須相互平行，并垂直于側(cè)面。 ②多孔磚、空心磚試件制作 采用坐漿法操作。即將玻璃板置于試件制備平臺上，其上鋪一張濕的墊紙，紙上鋪一層厚度不超過 5 mm 的用強度等 級 32． 5的普通硅酸鹽水泥調(diào)制成稠度適宜的水泥凈漿，再將試件在水中浸泡（ 1020） min，在鋼絲網(wǎng)架上滴水（ 35）min 后，將試件受壓面平穩(wěn)地坐放在水泥漿上，在另一受壓面上稍加壓力，使整個水泥層與磚受壓面相互粘結(jié)，磚的側(cè)面應(yīng)垂直于玻璃板。待水泥漿適當(dāng)凝固后，連同玻璃板翻放在另一鋪紙放漿的玻璃板上，再進行坐漿，用水平尺校正好玻璃板的水平。 ③將制成的抹面試件 (又稱復(fù)合試件 )置于不低于 10℃的不通風(fēng)室內(nèi)養(yǎng)護 3 d，再進行抗壓實驗。 ④養(yǎng)護到期后，測量每個試件連接面或受壓面的長、寬尺寸各兩個，分 別取其平均值，精確至 1 mm。 ⑤將試件平放在壓力機加壓板的中央，垂直于受壓面加荷；加荷應(yīng)均勻平穩(wěn)，不得發(fā)生沖擊或振動。加荷速度以 4 kN／ s為宜，直至試件破壞為止，記錄最大破壞荷載 P。 ⑥按下式計算單塊試件的抗壓強度： iPfLB? 式中 fi—— 單塊試件的抗壓強度， MPa(精確至 )； P—— 最大破壞荷載， N； L—— 試件受壓面 (連接面 )的長度， mm； B—— 試件受壓面 (連接面 )的寬度， mm。 35 ⑦分別按 下式計算 10 塊試件的抗壓強度平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及強度變異系數(shù)。即 11 n iiffn ?? ? 10 211 ()9 iiS f f???? Sf?? 中 fi— 單塊試件的抗壓強度， MPa； f10 塊試件的抗壓強度平均值， MPa(精確至 )； n— 試件數(shù)， n=10； S10 塊試件的抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)差， MPa(精確至 )； δ 磚強度變異系數(shù) (精確至 O． 01)。 ⑧強度等級評定 a．平均值一標(biāo)準(zhǔn)值方法評定 變異系數(shù)δ≤ 時，按抗壓強度平均值 ,強度標(biāo)準(zhǔn)值評磚的強度等級。樣本量 n=10 時