【導(dǎo)讀】工程材料》試驗(yàn)課集中訓(xùn)練使用。容分為三大部分進(jìn)行，使用時(shí)注意各自的獨(dú)立與聯(lián)系。難免，敬請(qǐng)讀者提出寶貴意見。性很強(qiáng)的技能培訓(xùn)課。實(shí)驗(yàn)課是本課程很重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)前必須認(rèn)真預(yù)習(xí)教材中有關(guān)章節(jié)，弄清試驗(yàn)的目的、基本原理，熟悉試驗(yàn)儀器設(shè)備和操作要求，寫好預(yù)習(xí)報(bào)告。驗(yàn)對(duì)象，詳細(xì)作好實(shí)驗(yàn)記錄。及時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，作好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)前檢查預(yù)習(xí)報(bào)告，未完成預(yù)習(xí)報(bào)告不得參加實(shí)驗(yàn)。抄襲或擅自將原始數(shù)據(jù)修改，該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)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(gè)綜合設(shè)。某工程的預(yù)制鋼筋混凝土梁，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C20，要求強(qiáng)度保證率95％。該施工單位無歷史統(tǒng)計(jì)資料。50mm，施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土由機(jī)械攪拌，機(jī)械振搗。

　　

【正文】 2 飽和溶液中養(yǎng)護(hù)。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)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(hù)至標(biāo)準(zhǔn)齡期 28 d 時(shí)，自養(yǎng)護(hù)室取出，隨即擦干水分并量出其尺寸 (精確至 1mm)，據(jù)以計(jì)算試件的受壓面積 A(mm)。 ⑦將試件安放在壓力機(jī)的下承壓板上，試件的承壓面應(yīng)與成型時(shí)的頂面垂直，試件的中心應(yīng)與實(shí)驗(yàn)機(jī)下壓板中心對(duì)準(zhǔn)，開動(dòng)實(shí)驗(yàn)機(jī)，當(dāng)上壓板與試件接近時(shí)，調(diào)整球座，使接觸均衡。 ⑧加壓時(shí)，應(yīng)持續(xù)而均勻地加荷，加荷速度為：混凝土強(qiáng)度等級(jí) C30 時(shí)，為每秒鐘 0． 3～ 0． 5 MPa；混凝土強(qiáng)度等級(jí)≥ C30 且 C60 時(shí)，為每秒鐘 O． 5～ 0． 8 MPa；混凝土強(qiáng)度等 級(jí)≥ C60 時(shí)，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(shí)，停止調(diào)整實(shí)驗(yàn)機(jī)油門，直至試件破壞，記錄破壞荷載 P(N)。⑩按下式計(jì)算試件的抗壓強(qiáng)度 (精確至 0． 1 MPa)： F=P/A 式中 f— 抗壓強(qiáng)度， MPa； P— 破壞荷載， N； A試件的承壓面積， mm 取三個(gè)試件測(cè)值的算術(shù)平均值為該組試件的抗壓強(qiáng)度值 (精確至 0． 1 MPa)。當(dāng)三個(gè)測(cè)值中的最大值或最小值中有一個(gè)與中間值的差異超過中間值的 15％時(shí)，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(qiáng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果無效。 取 150mm150mm150mm 試件的抗壓強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)值，用其他尺寸試件測(cè)得的強(qiáng)度值均應(yīng)乘以尺寸換算系數(shù)，其值對(duì) 200mm200mm200mm 試件為 ，對(duì) 100mm100mm100mm 試件為 。 * 注意事項(xiàng) ： （ ⅰ ）混凝土物理力學(xué)性能試驗(yàn)一般以 3 個(gè)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(yùn)送的混凝土中取出，或在試驗(yàn)室用機(jī)械或人工單獨(dú)拌制用以檢驗(yàn)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(yàn)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(jì)特征值、標(biāo)號(hào)或進(jìn)行材料性能研究時(shí)，試件的成型方法應(yīng)視混凝土設(shè)備條件、現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)臺(tái)振實(shí)；大于 70mm的宜用搗棒人工搗實(shí)。檢驗(yàn)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(shí)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(yàn)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(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（《 Standard for test method of mechanical properties on ordinary concrete》） 6 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 本方法適用于測(cè)定混凝土立方體試件的抗壓強(qiáng)度，圓柱體試件的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)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(yàn)采用的試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)所采用壓力試驗(yàn)機(jī)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第 節(jié)的規(guī)定。 2 混凝土強(qiáng)度等級(jí)≥ C60 時(shí)，事件 周圍應(yīng)設(shè)防崩裂網(wǎng)罩。當(dāng)壓力試驗(yàn)機(jī)上下壓板不符合本標(biāo)準(zhǔn)第 條規(guī)定時(shí)，壓力試驗(yàn)機(jī)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(shí)驗(yàn) 4 建筑砂漿實(shí)驗(yàn) 本實(shí)驗(yàn)根據(jù)《建筑砂漿基本性能實(shí)驗(yàn)方法》 (JGJ7090)進(jìn)行。 4． 1 砂漿稠度實(shí)驗(yàn) (1)目的與要求 測(cè)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(shí)驗(yàn)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(shí)，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(jī)、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(tái)秤 稱量 10 kg，感量 5 g。 ⑥拌鏟、抹刀、量筒、盛器、秒表等。 (3)實(shí)驗(yàn)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?yàn)橹埂? 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(dòng)。 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(dòng) 5～ 6次，使表面平整，然后置于稠度測(cè)定儀的底座上。 ⑤放松試錐滑桿的制動(dòng)螺絲，使試錐尖端與砂漿表面接觸，擰緊制動(dòng)螺絲，將齒條測(cè)桿下端接觸滑桿上端，并將指針對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)。 ⑥突然松開制動(dòng)螺絲，使試錐自由沉入砂漿中，同時(shí)計(jì)時(shí)， 10 s 時(shí)立即固定螺絲，將齒條測(cè)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(cè)定一次稠度，重復(fù)測(cè)定時(shí)，應(yīng)重新取樣。 以兩次測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值作為砂漿稠度測(cè)定結(jié)果，如兩次測(cè)定值之差大于20 mm，應(yīng)另取砂漿攪拌后重新測(cè)定 . 4． 2 砂漿分層度實(shí)驗(yàn) (1)目的與要求 測(cè)定砂漿的分層度，以評(píng)定其保水性，了解砂漿拌合物在運(yùn)輸及停放時(shí)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(cè)定完稠度后，立即用同批砂漿拌合物連續(xù)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定時(shí)，可采用標(biāo)準(zhǔn)法或快速法，但如有爭(zhēng)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(cè)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(dòng)臺(tái) 振幅 (O． 85177。 0． 05)mm， 頻率 (50177。 3)Hz。 ③砂漿稠度儀、木錘等。 (3)實(shí)驗(yàn)步驟 ①將拌和好的砂漿經(jīng)稠度實(shí)驗(yàn)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(gè)不同地方輕敲 1～ 2 次，并隨時(shí)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(dòng)臺(tái)上，振動(dòng) 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(cè)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(jì) )。 以兩次實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)值之差大于 20 mm，應(yīng)重做實(shí)驗(yàn) . 4． 3 砂漿抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn) (1)目的與要求 測(cè)定砂漿立方體抗壓強(qiáng)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(cè)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(qiáng)度試件，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期測(cè)定其抗壓強(qiáng)度值。 (2)主要儀器設(shè)備 ①壓力實(shí)驗(yàn)機(jī) 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(shí)驗(yàn)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(jī)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?？?68 mm。 ③當(dāng)砂漿表面開始出現(xiàn)麻斑狀態(tài)時(shí) (15～ 30 min)，將高出?？诘纳皾{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(shí)，可適當(dāng)延長時(shí)間，但 不得超過兩天；然后進(jìn)行編號(hào)拆模，并在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至28 d，然后進(jìn)行試壓。 ⑤將試件從養(yǎng)護(hù)地點(diǎn)取出，盡快地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(cè)量尺寸，并檢查其外觀。試件尺寸測(cè)量精確至 l mm，并據(jù)此計(jì)算試件的受壓面積。若實(shí)測(cè)尺寸與公稱尺寸之差不超過 l mm，可按公稱尺寸進(jìn)行計(jì)算。 33 ⑥將試件置于壓力機(jī)的下壓板上，試件的承壓面應(yīng)與成型時(shí)的頂面垂直，試件中心應(yīng)與下壓板中心對(duì)準(zhǔn)。開動(dòng)壓力機(jī)，當(dāng)上壓板與試件接近時(shí)，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(qiáng)度不大于 5 MPa 時(shí)，取下限為宜；大于 5 MPa 時(shí)，取上限為宜 )。當(dāng)試件接近破壞而開始迅速變形時(shí)，停止調(diào)整壓力機(jī)油門，直至試件破壞，記錄破壞荷載 P。 ⑦按下式計(jì)算試件的抗壓強(qiáng)度 (精確至 0． 1 MPa)： fm,cu=N/A 式中 fm,cu—— 砂漿立方體抗壓強(qiáng)度， MPa； N—— 破壞荷載， N； A—— 試件承壓面積， mm。 取六個(gè)試件的算術(shù)平均值為該組試件的抗壓強(qiáng)度值，平均值計(jì)算精確至。當(dāng)六個(gè)試件的最大值或最小值與平均值的差超過 20％時(shí)，以中間四個(gè)試件的平均值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值 . 實(shí)驗(yàn) 5 燒結(jié)磚實(shí)驗(yàn) 本實(shí)驗(yàn)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《砌墻磚實(shí)驗(yàn)方法》 (GB／ T25422020)進(jìn)行。 5． 1 抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn) (1)目的與要求 通過實(shí)驗(yàn)熟悉磚的抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)方法及確定燒結(jié)磚的強(qiáng)度等級(jí)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，隨機(jī)從已通過外觀質(zhì)量和尺寸偏差檢驗(yàn)后的樣品中抽取 10 塊磚樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (2)主要儀器設(shè)備 ①壓力實(shí)驗(yàn)機(jī) (300 一 500 kN)。 ②鋸磚機(jī)或切磚器、量尺、鏝刀等。 (3)實(shí)驗(yàn)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(bǔ)足。 （ 1020） min 后取出，并以斷口相反方 34 向疊放，兩者中間用強(qiáng)度等級(jí) 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(tái)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(qiáng)度等 級(jí) 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(gè)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(jìn)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(hù) 3 d，再進(jìn)行抗壓實(shí)驗(yàn)。 ④養(yǎng)護(hù)到期后，測(cè)量每個(gè)試件連接面或受壓面的長、寬尺寸各兩個(gè)，分 別取其平均值，精確至 1 mm。 ⑤將試件平放在壓力機(jī)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(dòng)。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(jì)算單塊試件的抗壓強(qiáng)度： iPfLB? 式中 fi—— 單塊試件的抗壓強(qiáng)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(jì)算 10 塊試件的抗壓強(qiáng)度平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及強(qiáng)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(qiáng)度， MPa； f10 塊試件的抗壓強(qiáng)度平均值， MPa(精確至 )； n— 試件數(shù)， n=10； S10 塊試件的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差， MPa(精確至 )； δ 磚強(qiáng)度變異系數(shù) (精確至 O． 01)。 ⑧強(qiáng)度等級(jí)評(píng)定 a．平均值一標(biāo)準(zhǔn)值方法評(píng)定 變異系數(shù)δ≤ 時(shí)，按抗壓強(qiáng)度平均值 ,強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值評(píng)磚的強(qiáng)度等級(jí)。樣本量 n=10 時(shí)