建 筑 材 料 实 验
教 学 指 导 书
土木工程系建材实验室
实验要求
检验材料质量所进行的试验，应该根据国家、行业（部）颁布的技术标准进行：
（1）选取试样。选取试样应按技术标准的有关规定进行。试样必须有代表性，使从少量试样所得出的试验结果，能确切地反映整批材料的质量。
（2）确定试验方法。通过试验所测得的材料性能指标，都是按一定试验方法得出的有条件性的指标，试验方法不同，其结果也就不一样。因此，所确定的试验方法必须能正确地反映材料的真实性能，并且切实可行。
（3）进行试验操作。在试验操作过程中，必须使仪器设备、试件制备、量测技术等严格符合试验方法中的规定，以保证试验条件的统一，获得准确、具有可比性的试验结果。在整个试验操作过程中，还应注意观察出现的各种现象，做好记录，以便分析。
（4）处理试验数据。试验数据计算应与测量的精密度相适应，并遵守GB8170《数值修约规则》的有关规定。
（5）分析试验结果。包括分析试验结果的可靠程度；说明在既定试验方法下所得成果的适用范围；将试验结果与材料质量标准
相比较，并作出结论。
实验一 材料密度试验
试验目的
学习掌握材料密度的概念和意义，掌握材料密度的测定方法。
试验原理
材料内部一般均含有一些孔隙，为了获得绝对密实状态的试样，须将材料磨成细粉，以排除其内部孔隙，再用排液置换法求出其绝对密实体积。
仪器设备
李氏瓶、天平、温度计、玻璃容器、筛子、烘箱、小勺、漏斗等。
试验步骤
1、将试样磨成粉末，通过900孔/cm2的筛后，再将粉末放入105~110℃烘箱内，烘干至恒重。
2、将不与试样起反应的液体倒入李氏瓶中，使液面达到0~1mL刻度之间，记下刻度数，将李氏瓶置于水温20℃+2℃的盛水玻璃容器中。
3、用天平称取60~90g试样，用小勺和漏斗小心地将试样送入密度瓶中，直到液面上升到20mL左右。再称剩余的试样质量，计算出装入瓶中的试样质量m。
4、轻轻振动密度瓶使液体中的气泡排出，记下液面刻度，前后两次液面读数之差，即为瓶内试样所占的绝对体积V。
试验结果
按下式计算密度ρ（精确至0.01g/ cm3）：
ρ=m/V
式中 m—装入瓶中的试样质量，g；
V—装入瓶中试样的绝对体积，cm3。
以两次试验结果的算术平均值作为测定结果。两次试验结果的差值不得大于0.02 g/ cm3，否则应重新取样进行试验。
实验二 砂的表观密
度试验
试验目的
掌握砂表观密度的概念和测定方法，作为混凝土配合比设计和评定砂的质量的依据。
试验原理
砂的表观密度（视密度）是包括内部封闭孔隙的内的颗粒的单位体积质量。按照颗粒含水状态的不同，有干表观密度（视密度）与饱和面干表观密度（视密度）之分。砂在完全干燥状态下测得的为干表观密度（视密度）。
仪器设备
天平、容量瓶（500mL）、烧杯、烘箱、浅盘、料勺、温度计等。
试验步骤
1、将650g试样在温度为105℃+5℃的烘箱中烘至恒重，冷却至室温备用。
2、称取试样300g（m0），装入盛有半瓶凉开水的容量瓶中。
3、摇转容量瓶排除气泡，塞紧瓶塞，静置24h左右。然后加水至与瓶颈平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其质量（m1）。
4、倒出瓶中的水和试样，再注入与上次水温相差不超过2℃的凉开水至瓶颈刻度线。塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其质量（m2）。
试验结果
按下式计算砂的表观密度ρ0（精确至10kg/ m3）：
ρ0=[ m0/（m0+ m2- m1）]* ρh
式中 m0—干砂的质量，kg；
m1—试样、水和容量瓶的质量，kg；
m2—水和容量瓶的质量，kg；
ρh—水的密度，1000 kg/ m3。
以两次试验结果的算术平均值作为测定结果。两次试验结果的差值不得大于20kg/ m3，否则应重新取样进行试验。
实验三 砂的堆积密度试验
试验目的
掌握砂堆积密度的概念和测定方法，作为混凝土配合比设计的依据。
试验原理
砂的堆积密度是包括颗粒间空隙在内的单位堆积体积的质量，有松散或振实状态下的堆积密度。
仪器设备
天平、容量筒、漏斗、烘箱、浅盘、料勺、直尺、筛子等。
试验步骤
1、将试样在温度为105℃+5℃的烘箱中烘至恒重，冷却至室温后筛除4.75mm的颗粒，分成大致相等的两份备用。
2、称容量筒质量m1，将容量筒置于浅盘中的标准漏斗下，将漏斗出口处的挡板插严，取烘干试样装满漏斗。
3、打开漏斗挡板，砂样流入容量筒中至上面成锥形为止。
4、用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个方向刮平，称其质量m2。
试验结果
按下式计算砂的堆积密度ρ1（精确至10kg/ m3）：
ρ1=（ m2- m1）/V
式中 m1—容量筒的质量，kg；
m2—砂和容量筒的质量，kg；
V—容量筒的体积，L。
以两次试验结果的算术平均值作为测定结果。
实验四 砂的筛分析试验
试验目的
掌握筛分析试验的试验方法，评定砂的级配及粗细程度是否符合规范要求。
试验原理
通过筛分析试验评定砂的级配及粗细程度。在拌制混凝土时，细骨料的级配和粗细
程度，对节约水泥和获得均匀的混凝土有重要影响。
仪器设备
标准筛、摇筛机、天平、、烘箱、浅盘、料勺、毛刷等。
试验步骤
1、砂样应通过9.5mm的筛，并在温度为105℃+5℃的烘箱中烘至恒重，冷却至室温备用。
2、称取烘干试样500g，置于按孔径大小顺序排列的标准筛中，在摇筛机上筛10min。取下标准筛，再按筛孔大小顺序，逐个进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过试样总质量的0.1%时为止。通过的颗粒并入下一号筛，和下一号筛中的试样一起过筛，直至各号筛全部筛完为止。
试样的各号筛上的筛余量均不得超过按下式计算的量：
质量仲裁时
生产控制检验时
式中 mr——筛余量(g)；
d——筛孔尺寸(mm)；
A——筛面积(mm2)。
否则应将该筛余试样分成两份，再次进行筛分，并以其两份筛余量之和作为该号筛的筛余量。
3、分别称量各个筛的筛余量，精确至1 g，所有各个筛的分计筛余量和底盘中剩余量之总和与砂样总质量相比，差值不得超过+1%。
试验结果
1、分计筛余百分率。各号筛上的筛余量除以试样总量的百分率，精确至0.1％。
2、累计筛余百分率。该号筛上的分计筛余百分率与大于该号的各筛分计筛余百分率之总和，精确至0.1％。
3、根据各筛的累计筛余百分率，绘出试样的颗粒级配曲线，与国家标准规定的曲线相比较，评定该试样的颗粒级配。
4、计算细度模数μf：
μf=(A2+A3+A4+A5+A6-5A1)/(100-A1)
式中 A2、A3、A4、A5、A6——分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm筛上的累计筛余百分率，计算精确到0.1％。
按细度模数确定砂的粗细程度。
5、筛分试验应采用两个试样进行，取两次算术平均值作为测定结果。两次所得细度模数之差大于0.2，应重新进行试验。
实验五 水泥细度试验
试验目的
掌握水泥细度的概念和测定方法，评定水泥细度是否符合规范要求。
试验原理
水泥细度以0.08mm方孔筛上筛余物的质量占试样原始质量的百分数表示。
仪器设备
水泥负压筛析仪、天平、、烘箱、料勺、毛刷等。
试验步骤
1、负压筛析仪接通电源，将负压调整到4000~6000Pa的范围。
2、称取烘干的水泥试样25g，置于洁净的负压筛中，盖好筛盖，开动筛析仪，连续筛析2min。筛析期间，应将附着在筛盖上的水泥全部敲落在负压筛中。
3、筛毕，在天平上称量筛余物。
4、当工作负压小于4000Pa时，应清理吸尘器内水泥，使负压恢复正常。
试验结果
按下式计算水泥筛余百分率F（精确至0.1%）：
F=m1/m*100%
式中 m1—筛余量，g；
m—水泥试样质量，g。
实验六 水泥标准稠度用水量试验
试验目的
测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量，为水泥凝结时间和安定性试验做好准备。
试验原理
水泥标准稠度用水量以水泥净浆达到规定稠度时的用水量占水泥用量的百分数来表示。水泥浆的稀稠，对水泥的凝结时间、体积安定性等技术性质的试验结果影响很大。为了便于对试验结果进行分析比较，必须在相同的稠度下试验。
仪器设备
水泥净浆搅拌机、水泥标准稠度与凝结时间测定仪（维卡仪）、量筒、天平。
试验步骤
1、将称好的水泥500g倒入搅拌锅中，然后把量好的拌合水倒入锅中，启动搅拌机。
2、拌合结束后，立即将拌制好的水泥净浆置于玻璃板上的试模中，用小刀插捣均匀并刮去多于净浆后，迅速移到维卡仪上，将其中心定在试杆下。
3、降低试杆与净浆表面接触，拧紧螺丝后，突然放松，使试杆垂直自由地沉入浆中。在试杆停止沉入或放松试杆30s时，记录试杆距玻璃板之间的距离。
试验结果
以试杆沉入净浆并距底板6+1mm的水泥净浆为标准净浆。其拌合用水量为水泥的标准稠度用水量，按水泥质量的百分率计。
实验七 水泥凝结时间试验
试验目的
掌握水泥凝结时间的概念和测定方法，测定水泥初凝时间和终凝时间，用以评定水泥性质。
试验原理
水泥凝结时间有初凝与终凝之分。初凝时间是指从加水到水泥标准稠度净浆开始失去塑性的时间；终凝时间是指从加水到完全失去塑性的时间。
仪器设备
水泥净浆搅拌机、水泥标准稠度与凝结时间测定仪（维卡仪）、量筒、天平、标准养护箱等。
试验步骤
1、以标准稠度用水量制成标准稠度净浆一次装满试模，振动数次并刮平，立即放入标准养护箱中，记录加水时间为凝结时间的起始时间。
2、试件在标准养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测试。取出试件放到测定仪的试针下，降低试杆与净浆表面接触，拧紧螺丝后，突然放松，使试杆垂直自由地沉入浆中，观察试针停止沉入或放松试针30s时的读数。临近初凝时，每隔5min测定一次，当试针下沉距底板4+1mm时，为水泥达到初凝状态。
3、取下初凝针，换上终凝针，试模翻转180o，按初凝时间的测定方法，继续测试。临近终凝时，每隔15min测定一次，当试针沉入试体0.5mm时，为水泥达到终凝状态。
试验结果
由加水至初凝状态的时间为水泥的初凝时间，用min表示。由加水至终凝状态的时间为水泥的终凝时间，用min表示。
实验八 水泥安定性试验
试
验目的
掌握水泥安定性的概念和测定方法，用以评定水泥的性质。
试验原理
水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。水泥中如果含有较多的游离CaO，MgO和SO3，就能使体积发生不均匀的变化。这样的水泥称为安定性不合格。
仪器设备
沸煮箱、雷氏夹、水泥净浆搅拌机、量筒、天平、标准养护箱等。
试验步骤
1、把雷氏夹放在涂油的玻璃板上，将制成的标准稠度净浆一次装满雷氏夹，用小刀插捣数次并抹平，盖上涂油的玻璃板，立即放入标准养护箱中养护24+2h。
2、脱去玻璃板取下试件，测定雷氏夹指针尖端的距离（A），精确至0.5mm，将试件放入沸煮箱水中的试件架上，指针朝上，然后在30+5min内加热至沸腾并恒沸180+5min。
3、沸煮结束后，取出试件，测定雷氏夹指针尖端的距离（C），精确至0.5mm。
试验结果
当两个试件煮后增加距离（C-A）的平均值不大于5.0mm时，即认为该水泥安定性合格；当两个试件的（C-A）值相差超过4.0mm时，应用同一品种立即重做一次试验。再如此，则认为该水泥安定性不合格。
实验九 水泥胶砂强度试验
试验目的
掌握水泥胶砂强度的测定方法，用以评定水泥的强度等级。
试验原理
水泥胶砂强度反映了水泥硬化到一定龄期后胶结能力的大小，是确定水泥强度等级的依据。它是水泥主要质量指标之一。
仪器设备
水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂振动台、试模、抗压试验机、抗折试验机、抗压夹具、天平、量筒等。
试验步骤
1、称量水泥450g，标准砂1350g，拌合用水225ml。在行星式水泥胶砂搅拌机中搅拌，用水泥胶砂振动台振实成型，做好标记放入标准养护箱中养护。
2、试件成型后24h脱模，脱模的试件立即放入标准养护箱中养护。到龄期的试体，试验前15min从养护箱中取出，擦去表面的沉积物，并用湿布覆盖。
3、将试体放入抗折夹具内，以50+10N/s的加荷速度均匀加载，直至折断，在抗折试验机上读出抗折强度值。
4、抗折强度后的断块应立即进行抗压强度试验。将试体放入抗压夹具内，在抗压试验机上以2400+200N/s的加荷速度均匀加载，直至破坏。
试验结果
1、抗折强度以一组3个试体抗折结果作为试验结果。当3个强度值中有一个超出平均值+10%时，应剔除后再取平均值，作为抗折强度试验结果。
2、抗压强度fc按下式计算：
fc=F/A
式中 F—破坏荷载，N；
A—受压面积，40mm*40mm。
以6个试体抗压强度的平均值作为试验结果。当6个测定值中有一个超出平均值+10%时，应剔除后取剩下5个的平均值作为试验结果。如果测定值中
再有超过它们平均值+10%的，则此组试验结果作废。
实验十 混凝土拌和物试验
试验目的
掌握混凝土拌和物的基本概念，掌握和易性的测定方法和调整方法。
试验原理
混凝土拌和物和易性试验是检验混凝土拌和物是否满足施工所要求的流动性、粘聚性和保水性等。检查和易性是施工中混凝土质量控制的一个重要环节。
仪器设备
混凝土搅拌机、拌板、拌铲、磅秤、坍落度筒、捣棒、直尺、容量桶、试模等。
试验步骤
1、混凝土拌和物的拌制
1)人工拌合
(1)按所定配合比备料，以全干状态为准，
(2)将拌板和拌铲用湿布润湿后，将砂倒在拌板上，然后加入水泥，用铲自拌板二端翻拌至另一端，然后再翻拌回来，如此重复，直到颜色混合均匀，再加上石子，翻拌至混合均匀为止。
(3)将干混合料堆成堆，在中间作一凹槽，将已称量好的水，倒人一半左右的凹槽中；(勿使水流出)；然后仔细翻拌，并徐徐加入剩余的水，继续翻拌，每翻拌一次，用铲在混合料上铲切一次，直到拌合均匀为止。
(4)拌合时力求动作敏捷，拌合时间从加水时算起，应大致符合下列规定：
拌合物体积为30L以下的4-5min；
拌合物体积为30-50L时5-9min；
拌合物体积为51-75L时9—12min。
(5)拌好后，根据试验要求，立即做坍落度测定或试件成型。从开始加水时算起，全部操作须在30min内完成。
2)机械搅拌
(1)按所定配合比备料，以全干状态为准。
(2)预拌一次，即用按配合比的水泥、砂和水组成的砂浆及少量石子，在搅拌机中进行涮膛。然后倒出并刮去多余的砂浆，其目的是使水泥砂浆先粘附满搅拌机的筒壁，以免正式拌合时影响拌合物的配合比。
(3)开动搅拌机，向搅拌机内依次加入石子、砂和水泥，干拌均匀，再将水徐徐加入，全部加料时间不超过2min，水全部加入后，继续拌合2min。
(4)将拌合物自搅拌机卸出，倾倒在拌板上，再经人工拌合1-2min，即可做坍落度测定或试件成型。从开始加水时算起，全部操作必须在30min内完成。
2、普通混凝土拌合物和易性测定
(1) 每次测定前，用湿布将拌板及坍落度筒内外擦净、润湿
并将筒顶部加漏斗，放在拌板上，用双脚踩紧踏板，使其位置固定。
(2)用小铲将拌好的拌合物分三层均匀装人筒内，每层装入高度在插捣后大致应为筒高的1／3。顶层装料时，应使拌合物高出筒顶。插捣过程中，如试样沉落到低于筒口，则应随时添加，以便自始至终保持高于筒顶。每装一层分别用捣棒插捣25次，插捣应在全部面积上进行，沿螺旋线由边缘渐向中心。
插捣筒边混凝工时，捣棒应稍有倾斜，然后垂直插捣中心部分。底层插捣应穿透整个深度。插捣其它两层时，应垂直插捣至下层表面为止。
(3)插捣完毕即卸下漏斗，将多余的拌合物刮去，使与筒顶面齐平，筒周围拌板上的拌合物必须刮净、清除。
(4)将落度筒小心平稳地垂直向上提起，不得歪斜，提高过程约5-10s内完成，将筒放在拌合物试体一旁，量出坍落后拌合物试体最高点与筒高的距离(以1mm为单位计，读数精确至5mm)，即为拌合物的坍落度。
(5)从开始装料到提起坍落度筒的整个过程应连续进行，并在150s内完成。
(6)坍落度的调整。
在按初步计算备好试拌材料的同时，另外还须备好两份为调整坍落度用的水泥与水，备用的水泥与水的比例应符合原定的水灰比，其用量可为原来计算用量的5％和10％。
当测得拌合物的坍落度过大时，可保持砂率不变，酌情增加砂和石子，尽快拌合均匀，重做坍落度测定。
试验结果
拌和物的坍落度应测定两次，取其平均值作为测定结果。如果提起坍落度筒后，拌和物发生崩塌或一边剪坏现象，则应重新测定。
观察粘聚性。用捣棒在已坍落的拌和物锥体表面轻轻敲击，如锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好；如锥体倒塌、部分崩塌或出现石子离析现象，则表示粘聚性不好。
观察保水性。提起坍落度筒后，如有较多的水或稀浆从底部析出，则表示拌和物的保水性不好；没有或仅有少量的水或稀浆从底部析出，则表示拌和物的保水性良好。
实验十一 混凝土抗压强度试验
试验目的
掌握混凝土抗压强度的测定和评定方法，作为混凝土质量的主要依据。
试验原理
测定混凝土抗压强度是检验混凝土的强度是否满足设计要求。我国采用边长150mm立方体试件为标准试件。
仪器设备
压力试验机、振动台、试模、捣棒、小铁铲、镘刀等。
试验步骤
1、取三个试件为一组。拌和物的坍落度小于70mm时，用振动台振实，将拌和物一次装满试模，振实后抹平。拌和物的坍落度大于70mm时，用捣棒人工捣实，将拌和物分两层装入试模，每层插捣25次。
2、试件成型后24~36h拆模，在标准养护条件（温度20+2℃，相对湿度95%以上）下养护至规定龄期进行试验。
3、试件取出后，在试压前应先擦干净，测量尺寸，并检查其外观，试件尺寸测量精确至lmm，并据此计算试件的承压面积值(A)。试件不得有明显缺损，其承压面的不平度要求不超过0.05％，承压面与相临面的不垂直偏差不超过土1o。
4、把试件安放在试验机下压板中心，试件的承压面与成型肘的顶面垂直。开动试验机
，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触均衡。
5、加压时，应持续而均匀地加荷。加荷速度为：混凝土强度等级小于C30时，取0.3—0.5MPa／s；当等于或大于C30时，取0.5—0.8MPa／s。当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载(F)。
试验结果
混凝土立方体抗压强度fcu按下式计算（精确至0.1 Mpa）：
fcu=F/A
式中 F—破坏荷载，N；
A—受压面积，mm2。
以3个试件测定值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。当3个测定值中的最大或最小值有一个与中间值的差值超出中间值的15%时，则把最大及最小值一并舍去，取中间值作为该组试件的抗压强度值。如果两个测值与中间值的差都超出中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。
实验十二 混凝土抗折强度试验
试验目的
掌握混凝土抗折强度的测定和评定方法，作为路面混凝土质量的主要依据。
试验原理
测定混凝土抗折强度是检验路面混凝土的强度是否满足设计要求。我国采用150mm*150 mm*550 mm棱柱体试件为标准试件。
仪器设备
弯折压力试验机、振动台、试模、捣棒、小铁铲、镘刀等。
试验步骤
1、取三个试件为一组。拌和物的坍落度小于70mm时，用振动台振实，将拌和物一次装满试模，振实后抹平。拌和物的坍落度大于70mm时，用捣棒人工捣实，将拌和物分两层装入试模，每层插捣25次。
2、试件成型后24~36h拆模，在标准养护条件（温度20+2℃，相对湿度95%以上）下养护至规定龄期进行试验。
3、试件取出后，用三分点加荷方法在弯折压力试验机上进行试验。按混凝土强度等级低于C30时0.02~0.05Mpa/s，混凝土强度等级等于或高于C30时0.05~0.08Mpa/s的速度匀速加载，直至试件破坏，然后记录破坏荷载。
试验结果
混凝土抗折强度fcf按下式计算（精确至0.01 Mpa）：
fcf=FL/bh2
式中 F—破坏荷载，N；
L—支座间距，450mm；
b—试件截面宽度，150mm；
h—试件截面高度，150mm。
当试件断裂面位于两个压头中间时，试验结果有效，位于两个压头外侧时，试验结果无效。有一个试件结果无效时，取其余两个的平均值。有两个试件结果无效时，该组试验结果无效。
以3个试件测定值的算术平均值作为该组试件的抗折强度值。当3个测定值中的最大或最小值有一个与中间值的差值超出中间值的15%时，则把最大及最小值一并舍去，取中间值作为该组试件的抗折强度值。如果两个测值与中间值的差都超出中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。
实验十三 砂浆拌和物试验
试验目的
掌握砂浆拌和物和易性的测定方法，检验或控制现场拌制砂浆的质量。
试验原理
砂浆拌和物和易性试验是检验砂浆拌和物是否满足施工所要求的流动性和保水性。检查和易性是施工中砂浆质量控制的一个重要环节。
仪器设备
砂浆搅拌机、拌板、拌铲、磅秤、砂浆稠度仪、捣棒、砂浆分层度仪等。
试验步骤
1、砂浆拌和物的拌制
1）人工拌合
按设计配合比(质量比)，称取各项材料用量，先把水泥和砂放人拌板干拌均匀，然后将混合物堆成堆，在中间作一凹坑；将称好的石灰膏(或粘土膏)倒入凹坑中，再倒人一部分水，将石。灰膏或粘土膏稀释，然后充分拌合，并逐渐加水，直至混合料色泽一致、观察和易性符合要求为止，一般需拌合5min。可用量筒盛定量水，拌好以后，减去筒中剩余水量，即为用水量。
2）机械拌合
(1)先拌适量砂浆(应与正式拌合的砂浆配合比相同)，使搅拌机内壁粘附一薄层砂浆，使正式拌合时的砂浆配合比成分准确。
(2)先称出各材料用量，再将砂、水泥装入搅拌机内。
(3)开动搅拌机，将水徐徐加入(混合砂浆须将石灰膏或粘土膏用水稀释至浆状)，搅拌约3min(搅拌的用量不宜少于搅拌容量的20％，搅拌时间不宜少于2min)。
(4)将砂浆拌合物倒至拌合铁板上，用拌铲翻拌两次，使之均匀，拌好的砂浆，应立即进行有关的试验。
2、砂浆稠度测定
(1) 将拌好的砂浆一次装入砂浆筒内，装至距筒口约lOmm为
止，用捣棒插捣25次，并将筒体振动5-6次，使表面平坦，然后移置于稠度仪底座上。
(2)放松圆锥体滑杆的制动螺丝，使圆锥尖端与砂浆表面接触，拧紧制动螺丝，使齿条测杆下端刚好接触滑杆上端，并将指针对准零点。
(3)拧开制动螺丝，使圆锥体自动沉人砂浆中，同时计时间，到10s，立即固定螺丝。从刻度盘上读出下沉深度(精确至lmm)。
(4)圆锥筒内的砂浆，只允许测定一次稠度，重复测定时，应重新取样测定。
3、砂浆分层度测定
(1) 将拌合好的砂浆，经稠度试验后重新拌合均匀，一次注满
分层度仪内。用木锤在容器周围距离大致相等的四个不同地方轻敲1-2次，并随时添加，然后用抹刀抹平。
(2)静置30min，去掉上层200mm砂浆，然后取出底层lOOmm砂浆重新拌合均匀，再测定砂浆稠度。
(3)取两次砂浆稠度的差值，即为砂浆的分层度(以mm计)。
试验结果
砂浆稠度、分层度均以两次试验结果的算术平均值作为测定结果。两次试验结果的差值不得大于20 mm，否则应重新进行试验。
实验十四 砂浆抗压强度试验
试验目的
掌握砂浆抗压
强度的测定和评定方法，作为砂浆质量的主要依据。
试验原理
测定砂浆抗压强度是检验砂浆的强度是否满足设计和施工要求。我国采用边长70.7mm立方体试件为标准试件。
仪器设备
压力试验机、试模、捣棒、小铁铲、镘刀等。
试验步骤
1、取6个试件为一组。用于吸水基底的砂浆，采用无底试模，将试模置于有一层湿纸的普通黏土砖上，将砂浆一次装满试模，用捣棒插捣25次后抹平。用于不吸水基底的砂浆，采用有底试模，将砂浆分两层装入试模，每层插捣12次。
2、试件成型后在20℃±5℃环境下经24h土2h即可脱模，气温较低时，可适当延长时间，但不得超过2d。然后，按下列规定进行养护。
（1）自然养护。放在室内空气中养护，混合砂浆在相对湿度60％-80％，常温条件下养护；水泥砂浆在常温并保持试件表面湿润的状态下(如湿砂堆中)养护。
（2）标准养护。混合砂浆应在20℃土3℃，相对湿度为60％-80％条件下养护，水泥砂浆应在温度20℃土3℃，相对湿度为90％以上的潮湿条件养护。试件间隔不小于10mm。
3、经28d养护后的试件从养护地点取出后，应尽快进行试验，以免试件内部的温、湿度发生显著变化。先将试件擦干净，测量尺寸，并检查其外观。试件尺寸测量精确至lmm，并据此计算试件的承压面积。若实测尺寸与公称尺寸之差不超过lmm，可按公称尺寸进行计算。
4、将试件置于压力机的下压板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直，试件中心应与下压板中心对准。
5、开动压力机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触面均衡受压。加荷应均匀而连续，加荷速度应为0.5-1.5kN／s(砂浆强度不大于5MPa时，取下限为宜，大于5MPa时，取上限为宜)，当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整压力机油门，直至试件破坏，记录破坏荷载(F)。
试验结果
砂浆立方体抗压强度fm,cu按下式计算（精确至0.1 Mpa）：
fm,cu=F/A
式中 F—破坏荷载，N；
A—受压面积，mm2。
以6个试件测定值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。当6个测定值中的最大或最小值与平均值的差值超出平均值的20%时，以中间4个试件的平均值作为该组试件的抗压强度值。
实验十五 钢筋拉伸试验
试验目的
掌握测定钢筋屈服强度、抗拉强度和伸长率的方法。
试验原理
确定应力与应变之间的关系曲线，评定钢筋的强度等级。
仪器设备
万能试验机、钢尺、游标卡尺、打点机等。
试验步骤
1、自每批钢筋中任意抽取两根，距离端部50cm处截取一组试件（两根）。
2、在试件表面平行其轴线用铅笔
画直线，用打点机在轴线上打出标距点。
3、测量标距长度L0，精确至0.1mm。用游标卡尺量取钢筋直径，计算横截面积A0。
4、将试件固定在试验机夹头内，开动试验机进行拉伸，测力度盘的指针停止转动时的恒定荷载，或第一次回转时的最小荷载，即为所求的屈服点荷载Fs（N）。
5、向试件连续施荷直至拉断，由测力度盘读出最大荷载Fb（N）。
6、将已拉断的试件两端在断裂处对齐，量出已拉长的标距长度L1（mm）。
试验结果
1、试件的屈服强度δs按下式计算：
δs=Fs/ A0 （N/mm2）
2、试件的抗拉强度δb按下式计算：
δb=Fb/ A0 （N/mm2）
3、伸长率按下式计算：
δ5（或δ10）=（L1- L0）/ L0*100%
如试件在标距端点或标距外断裂，则试验结果无效，应重新试验。
实验十六 钢筋冷弯试验
试验目的
掌握钢筋冷弯试验的测定方法，评定钢筋的冷弯性能。
试验原理
检验钢筋承受规定弯曲程度的弯曲变形性能，并显示其缺陷。
仪器设备
压力机或万能试验机、具有不同直径的弯心。
试验步骤
1、选择弯心直径和弯曲角度，调整两支轴的距离。
2、装好试件，然后平稳地施加荷载，钢筋必须绕着弯心，弯曲到要求的弯曲角。
3、试验应在10—35℃或控制条件下23℃土5℃进行。
试验结果
检查弯曲处的外面及侧面，如无裂缝、断裂或起层，即认为冷弯性能合格。
实验十七 沥青针入度试验
试验目的
掌握沥青针入度的测定方法，以评定其标号。
试验原理
石油沥青的针入度以标准针在一定的荷重、时间及温度条件下垂直贯入沥青试样的深度来表示，单位为1/10mm。
仪器设备
电脑沥青针入度测定仪、恒温水浴、试样皿、金属皿、砂浴或密闭电炉等。
试验步骤
1、将预先除去水分的试样在砂浴或密闭电炉上加热，并搅拌。加热温度不得超过估计软化点100℃，加热时间不得超过30min。用筛过滤除去杂质。
2、将试样倒入预先选好的试样皿中，试样深度应大于预计穿入深度lOmm。
3、试样皿在15--30℃的空气中冷却1—1.5h(小试样皿)或
1.5--2h(大试样皿)，防止灰尘落入试样皿。然后试样皿移入保持规定试验温度的恒温水浴中。小试样皿恒温1--1.5h，大试样皿恒温1.5--2h。
4、调整针入度仪基座螺丝使其水平。将恒温1h的盛样皿自槽中取出，置于水温严格控制为25℃的平底保温皿中；沥青试样表面水层高度不小于lOmm，再将保温皿置于针入度仪的旋转圆形平台上。
5、按下启动按扭，试针停止记下显示屏上的读数。在试样的不同点(各测点间及测点与金属皿边缘的距离不
小于lOmm)重复试验三次，每次试验后，将针取下，用浸有溶剂(煤油、苯或汽油)的棉花将针端附着的沥青擦干净。
试验结果
以三次试验结果的算术平均值作为测定结果。三次试验结果的最大值与最小值之差超过规定数值时，应重做试验。
实验十八 沥青延度试验
试验目的
掌握沥青延度的测定方法，作为确定其标号的依据。
试验原理
延度是用规定的沥青试件，在一定温度下，以一定的速度拉伸至断裂的长度，单位为cm。
仪器设备
沥青延度仪、恒温水浴、金属板、试件模具、金属皿、砂浴或密闭电炉、隔离剂等。
试验步骤
1、将隔离剂涂于金属板上和铜模的内表面，将模具组装在金属板上。
2、将预先除去水分的沥青试样放入金属皿，在砂浴上加热熔化、搅拌。加热温度不得比试样软化点高100℃，用筛过滤，并充分搅拌至气泡完全消除。
3、将熔化沥青试样缓缓注入模中(自模的一端至另一端往返多次)，并略高出模具。试件在15℃--30℃的空气中冷却30min后，放入25℃土0.1℃的水浴中，保持30min后取出，用热刀将高出模具的沥青刮去，使沥青面与模面齐平。沥青的刮法应自模的中间刮向两边，表面应刮得十分光滑，将试件连同金属板再浸入25℃±0.1℃的水浴中保持1—1.5h。
4、检查延度仪滑板的移动速度是否符合要求，然后移动滑板使指针正对标尺的零点。
5、试件移至延度仪水槽中，将模具两端的孔分别套在滑板及槽端的金属柱上，水面距试件表面应不小于25mm，然后去掉侧模。
6、测得水槽中水温为25℃±0.5℃时，开动延度观察沥青的拉伸情况。在测定时，如发现沥青细丝浮于水面或沉于槽底时，则应在水面加入乙醇或食盐水，调整水的密度至与试样的密度相近后，再进行测定。
7、试件拉断时指针所指标尺上的读数，即为试样的延度，以cm表示。在正常情况下，试件应拉伸成锥尖状，在断裂时实际横断面为零。如不能得到上述结果，则应报告在此条件下无测定结果。
试验结果
以三次试验结果的算术平均值作为测定结果。若三次结果不在其算术平均值的5%以内，但其中两个较高值在平均值的5%以内，取两个较高值的平均值作为试验结果。
实验十九 沥青软化点试验
试验目的
掌握沥青软化点的测定方法，作为确定其标号的依据。
试验原理
软化点是沥青试件在规定条件下，因受热而下坠达25.4mm时的温度（℃）。
仪器设备
电脑沥青软化点测定仪、金属板、金属皿、砂浴或密闭电炉、隔离剂、甘油等。
试验步骤
1、将黄铜环置于涂上甘油滑石粉隔离剂
的金属板或玻璃板上，将预先脱水的试样加热熔化，加热温度不得比试样估计软化点高100℃，搅拌并过筛后注入黄铜环内至略高出环面为止，如估计软化点在120℃以上时，应将铜环与金属板预热至80-100℃。试样在空气(15-30℃)中冷却30min后，用热刀刮去高出环面上的试样，
使与环面齐平。
2、将盛有试样的黄铜环及板置于盛满水(估计软化点不高于80℃的试样)或甘油(估计软化点高于80℃的试样)的保温槽内，或将盛试样的环水平地安放在环架圆孔内，然后放在烧杯中，恒温15min，水温保持5℃土0.5℃；甘油温度保持32℃土1℃。同时钢球也置于恒温的水或甘油中。
3、烧杯内注入新煮沸并冷却至约5℃的蒸馏水(估计软化点不高于80℃的试样)或注入预加热至约32℃的甘油(估计软化点高于80℃的试样)，使水面或甘油液面略低于连接杆的深度标记。
4、从水或甘油保温槽中取出盛有试样的黄铜环放置在环架中承板的圆孔中，并套上钢球定位器把整个环架放入烧杯内，调整水面或甘油液面至深度标记，环架上任何部分均不得有气泡。将温度计由上承板中心孔垂直插入，使水银球底部与铜环下面齐平。
5、将烧杯放在软化点测定仪上，然后将钢球放在试样上(须使各环的平面在全部加热时间内完全处于水平状态)立即加热，使烧杯内水或甘油温度在3min后保持每分钟上升5℃土0.5℃，在整个测定中如温度的上升速度超出此范围时，则试验应重做。
6、试样受热软化下附至与下承板面接触时的温度即为试样的软化点。
试验结果
平行测定两次结果之差不应超过规定数值，以两次结果的算术平均值作为试验结果。
建 筑 材 料 实 验
教 学 指 导 书
土木工程系建材实验室
实验要求
检验材料质量所进行的试验，应该根据国家、行业（部）颁布的技术标准进行：
（1）选取试样。选取试样应按技术标准的有关规定进行。试样必须有代表性，使从少量试样所得出的试验结果，能确切地反映整批材料的质量。
（2）确定试验方法。通过试验所测得的材料性能指标，都是按一定试验方法得出的有条件性的指标，试验方法不同，其结果也就不一样。因此，所确定的试验方法必须能正确地反映材料的真实性能，并且切实可行。
（3）进行试验操作。在试验操作过程中，必须使仪器设备、试件制备、量测技术等严格符合试验方法中的规定，以保证试验条件的统一，获得准确、具有可比性的试验结果。在整个试验操作过程中，还应注意观察出现的各种现象，做好记录，以便分析。
（4）处理试验数据。试验数据计算应与测量的精密度相适应，并遵守GB8170《数值修约规则》的有关规定。
（5）分析试验结果。包括分析试验结果的可靠程度；说明在既定试验方法下所得成果的适用范围；将试验结果与材料质量标准
相比较，并作出结论。
实验一 材料密度试验
试验目的
学习掌握材料密度的概念和意义，掌握材料密度的测定方法。
试验原理
材料内部一般均含有一些孔隙，为了获得绝对密实状态的试样，须将材料磨成细粉，以排除其内部孔隙，再用排液置换法求出其绝对密实体积。
仪器设备
李氏瓶、天平、温度计、玻璃容器、筛子、烘箱、小勺、漏斗等。
试验步骤
1、将试样磨成粉末，通过900孔/cm2的筛后，再将粉末放入105~110℃烘箱内，烘干至恒重。
2、将不与试样起反应的液体倒入李氏瓶中，使液面达到0~1mL刻度之间，记下刻度数，将李氏瓶置于水温20℃+2℃的盛水玻璃容器中。
3、用天平称取60~90g试样，用小勺和漏斗小心地将试样送入密度瓶中，直到液面上升到20mL左右。再称剩余的试样质量，计算出装入瓶中的试样质量m。
4、轻轻振动密度瓶使液体中的气泡排出，记下液面刻度，前后两次液面读数之差，即为瓶内试样所占的绝对体积V。
试验结果
按下式计算密度ρ（精确至0.01g/ cm3）：
ρ=m/V
式中 m—装入瓶中的试样质量，g；
V—装入瓶中试样的绝对体积，cm3。
以两次试验结果的算术平均值作为测定结果。两次试验结果的差值不得大于0.02 g/ cm3，否则应重新取样进行试验。
实验二 砂的表观密
度试验
试验目的
掌握砂表观密度的概念和测定方法，作为混凝土配合比设计和评定砂的质量的依据。
试验原理
砂的表观密度（视密度）是包括内部封闭孔隙的内的颗粒的单位体积质量。按照颗粒含水状态的不同，有干表观密度（视密度）与饱和面干表观密度（视密度）之分。砂在完全干燥状态下测得的为干表观密度（视密度）。
仪器设备
天平、容量瓶（500mL）、烧杯、烘箱、浅盘、料勺、温度计等。
试验步骤
1、将650g试样在温度为105℃+5℃的烘箱中烘至恒重，冷却至室温备用。
2、称取试样300g（m0），装入盛有半瓶凉开水的容量瓶中。
3、摇转容量瓶排除气泡，塞紧瓶塞，静置24h左右。然后加水至与瓶颈平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其质量（m1）。
4、倒出瓶中的水和试样，再注入与上次水温相差不超过2℃的凉开水至瓶颈刻度线。塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其质量（m2）。
试验结果
按下式计算砂的表观密度ρ0（精确至10kg/ m3）：
ρ0=[ m0/（m0+ m2- m1）]* ρh
式中 m0—干砂的质量，kg；
m1—试样、水和容量瓶的质量，kg；
m2—水和容量瓶的质量，kg；
ρh—水的密度，1000 kg/ m3。
以两次试验结果的算术平均值作为测定结果。两次试验结果的差值不得大于20kg/ m3，否则应重新取样进行试验。
实验三 砂的堆积密度试验
试验目的
掌握砂堆积密度的概念和测定方法，作为混凝土配合比设计的依据。
试验原理
砂的堆积密度是包括颗粒间空隙在内的单位堆积体积的质量，有松散或振实状态下的堆积密度。
仪器设备
天平、容量筒、漏斗、烘箱、浅盘、料勺、直尺、筛子等。
试验步骤
1、将试样在温度为105℃+5℃的烘箱中烘至恒重，冷却至室温后筛除4.75mm的颗粒，分成大致相等的两份备用。
2、称容量筒质量m1，将容量筒置于浅盘中的标准漏斗下，将漏斗出口处的挡板插严，取烘干试样装满漏斗。
3、打开漏斗挡板，砂样流入容量筒中至上面成锥形为止。
4、用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个方向刮平，称其质量m2。
试验结果
按下式计算砂的堆积密度ρ1（精确至10kg/ m3）：
ρ1=（ m2- m1）/V
式中 m1—容量筒的质量，kg；
m2—砂和容量筒的质量，kg；
V—容量筒的体积，L。
以两次试验结果的算术平均值作为测定结果。
实验四 砂的筛分析试验
试验目的
掌握筛分析试验的试验方法，评定砂的级配及粗细程度是否符合规范要求。
试验原理
通过筛分析试验评定砂的级配及粗细程度。在拌制混凝土时，细骨料的级配和粗细
程度，对节约水泥和获得均匀的混凝土有重要影响。
仪器设备
标准筛、摇筛机、天平、、烘箱、浅盘、料勺、毛刷等。
试验步骤
1、砂样应通过9.5mm的筛，并在温度为105℃+5℃的烘箱中烘至恒重，冷却至室温备用。
2、称取烘干试样500g，置于按孔径大小顺序排列的标准筛中，在摇筛机上筛10min。取下标准筛，再按筛孔大小顺序，逐个进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过试样总质量的0.1%时为止。通过的颗粒并入下一号筛，和下一号筛中的试样一起过筛，直至各号筛全部筛完为止。
试样的各号筛上的筛余量均不得超过按下式计算的量：
质量仲裁时
生产控制检验时
式中 mr——筛余量(g)；
d——筛孔尺寸(mm)；
A——筛面积(mm2)。
否则应将该筛余试样分成两份，再次进行筛分，并以其两份筛余量之和作为该号筛的筛余量。
3、分别称量各个筛的筛余量，精确至1 g，所有各个筛的分计筛余量和底盘中剩余量之总和与砂样总质量相比，差值不得超过+1%。
试验结果
1、分计筛余百分率。各号筛上的筛余量除以试样总量的百分率，精确至0.1％。
2、累计筛余百分率。该号筛上的分计筛余百分率与大于该号的各筛分计筛余百分率之总和，精确至0.1％。
3、根据各筛的累计筛余百分率，绘出试样的颗粒级配曲线，与国家标准规定的曲线相比较，评定该试样的颗粒级配。
4、计算细度模数μf：
μf=(A2+A3+A4+A5+A6-5A1)/(100-A1)
式中 A2、A3、A4、A5、A6——分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm筛上的累计筛余百分率，计算精确到0.1％。
按细度模数确定砂的粗细程度。
5、筛分试验应采用两个试样进行，取两次算术平均值作为测定结果。两次所得细度模数之差大于0.2，应重新进行试验。
实验五 水泥细度试验
试验目的
掌握水泥细度的概念和测定方法，评定水泥细度是否符合规范要求。
试验原理
水泥细度以0.08mm方孔筛上筛余物的质量占试样原始质量的百分数表示。
仪器设备
水泥负压筛析仪、天平、、烘箱、料勺、毛刷等。
试验步骤
1、负压筛析仪接通电源，将负压调整到4000~6000Pa的范围。
2、称取烘干的水泥试样25g，置于洁净的负压筛中，盖好筛盖，开动筛析仪，连续筛析2min。筛析期间，应将附着在筛盖上的水泥全部敲落在负压筛中。
3、筛毕，在天平上称量筛余物。
4、当工作负压小于4000Pa时，应清理吸尘器内水泥，使负压恢复正常。
试验结果
按下式计算水泥筛余百分率F（精确至0.1%）：
F=m1/m*100%
式中 m1—筛余量，g；
m—水泥试样质量，g。
实验六 水泥标准稠度用水量试验
试验目的
测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量，为水泥凝结时间和安定性试验做好准备。
试验原理
水泥标准稠度用水量以水泥净浆达到规定稠度时的用水量占水泥用量的百分数来表示。水泥浆的稀稠，对水泥的凝结时间、体积安定性等技术性质的试验结果影响很大。为了便于对试验结果进行分析比较，必须在相同的稠度下试验。
仪器设备
水泥净浆搅拌机、水泥标准稠度与凝结时间测定仪（维卡仪）、量筒、天平。
试验步骤
1、将称好的水泥500g倒入搅拌锅中，然后把量好的拌合水倒入锅中，启动搅拌机。
2、拌合结束后，立即将拌制好的水泥净浆置于玻璃板上的试模中，用小刀插捣均匀并刮去多于净浆后，迅速移到维卡仪上，将其中心定在试杆下。
3、降低试杆与净浆表面接触，拧紧螺丝后，突然放松，使试杆垂直自由地沉入浆中。在试杆停止沉入或放松试杆30s时，记录试杆距玻璃板之间的距离。
试验结果
以试杆沉入净浆并距底板6+1mm的水泥净浆为标准净浆。其拌合用水量为水泥的标准稠度用水量，按水泥质量的百分率计。
实验七 水泥凝结时间试验
试验目的
掌握水泥凝结时间的概念和测定方法，测定水泥初凝时间和终凝时间，用以评定水泥性质。
试验原理
水泥凝结时间有初凝与终凝之分。初凝时间是指从加水到水泥标准稠度净浆开始失去塑性的时间；终凝时间是指从加水到完全失去塑性的时间。
仪器设备
水泥净浆搅拌机、水泥标准稠度与凝结时间测定仪（维卡仪）、量筒、天平、标准养护箱等。
试验步骤
1、以标准稠度用水量制成标准稠度净浆一次装满试模，振动数次并刮平，立即放入标准养护箱中，记录加水时间为凝结时间的起始时间。
2、试件在标准养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测试。取出试件放到测定仪的试针下，降低试杆与净浆表面接触，拧紧螺丝后，突然放松，使试杆垂直自由地沉入浆中，观察试针停止沉入或放松试针30s时的读数。临近初凝时，每隔5min测定一次，当试针下沉距底板4+1mm时，为水泥达到初凝状态。
3、取下初凝针，换上终凝针，试模翻转180o，按初凝时间的测定方法，继续测试。临近终凝时，每隔15min测定一次，当试针沉入试体0.5mm时，为水泥达到终凝状态。
试验结果
由加水至初凝状态的时间为水泥的初凝时间，用min表示。由加水至终凝状态的时间为水泥的终凝时间，用min表示。
实验八 水泥安定性试验
试
验目的
掌握水泥安定性的概念和测定方法，用以评定水泥的性质。
试验原理
水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。水泥中如果含有较多的游离CaO，MgO和SO3，就能使体积发生不均匀的变化。这样的水泥称为安定性不合格。
仪器设备
沸煮箱、雷氏夹、水泥净浆搅拌机、量筒、天平、标准养护箱等。
试验步骤
1、把雷氏夹放在涂油的玻璃板上，将制成的标准稠度净浆一次装满雷氏夹，用小刀插捣数次并抹平，盖上涂油的玻璃板，立即放入标准养护箱中养护24+2h。
2、脱去玻璃板取下试件，测定雷氏夹指针尖端的距离（A），精确至0.5mm，将试件放入沸煮箱水中的试件架上，指针朝上，然后在30+5min内加热至沸腾并恒沸180+5min。
3、沸煮结束后，取出试件，测定雷氏夹指针尖端的距离（C），精确至0.5mm。
试验结果
当两个试件煮后增加距离（C-A）的平均值不大于5.0mm时，即认为该水泥安定性合格；当两个试件的（C-A）值相差超过4.0mm时，应用同一品种立即重做一次试验。再如此，则认为该水泥安定性不合格。
实验九 水泥胶砂强度试验
试验目的
掌握水泥胶砂强度的测定方法，用以评定水泥的强度等级。
试验原理
水泥胶砂强度反映了水泥硬化到一定龄期后胶结能力的大小，是确定水泥强度等级的依据。它是水泥主要质量指标之一。
仪器设备
水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂振动台、试模、抗压试验机、抗折试验机、抗压夹具、天平、量筒等。
试验步骤
1、称量水泥450g，标准砂1350g，拌合用水225ml。在行星式水泥胶砂搅拌机中搅拌，用水泥胶砂振动台振实成型，做好标记放入标准养护箱中养护。
2、试件成型后24h脱模，脱模的试件立即放入标准养护箱中养护。到龄期的试体，试验前15min从养护箱中取出，擦去表面的沉积物，并用湿布覆盖。
3、将试体放入抗折夹具内，以50+10N/s的加荷速度均匀加载，直至折断，在抗折试验机上读出抗折强度值。
4、抗折强度后的断块应立即进行抗压强度试验。将试体放入抗压夹具内，在抗压试验机上以2400+200N/s的加荷速度均匀加载，直至破坏。
试验结果
1、抗折强度以一组3个试体抗折结果作为试验结果。当3个强度值中有一个超出平均值+10%时，应剔除后再取平均值，作为抗折强度试验结果。
2、抗压强度fc按下式计算：
fc=F/A
式中 F—破坏荷载，N；
A—受压面积，40mm*40mm。
以6个试体抗压强度的平均值作为试验结果。当6个测定值中有一个超出平均值+10%时，应剔除后取剩下5个的平均值作为试验结果。如果测定值中
再有超过它们平均值+10%的，则此组试验结果作废。
实验十 混凝土拌和物试验
试验目的
掌握混凝土拌和物的基本概念，掌握和易性的测定方法和调整方法。
试验原理
混凝土拌和物和易性试验是检验混凝土拌和物是否满足施工所要求的流动性、粘聚性和保水性等。检查和易性是施工中混凝土质量控制的一个重要环节。
仪器设备
混凝土搅拌机、拌板、拌铲、磅秤、坍落度筒、捣棒、直尺、容量桶、试模等。
试验步骤
1、混凝土拌和物的拌制
1)人工拌合
(1)按所定配合比备料，以全干状态为准，
(2)将拌板和拌铲用湿布润湿后，将砂倒在拌板上，然后加入水泥，用铲自拌板二端翻拌至另一端，然后再翻拌回来，如此重复，直到颜色混合均匀，再加上石子，翻拌至混合均匀为止。
(3)将干混合料堆成堆，在中间作一凹槽，将已称量好的水，倒人一半左右的凹槽中；(勿使水流出)；然后仔细翻拌，并徐徐加入剩余的水，继续翻拌，每翻拌一次，用铲在混合料上铲切一次，直到拌合均匀为止。
(4)拌合时力求动作敏捷，拌合时间从加水时算起，应大致符合下列规定：
拌合物体积为30L以下的4-5min；
拌合物体积为30-50L时5-9min；
拌合物体积为51-75L时9—12min。
(5)拌好后，根据试验要求，立即做坍落度测定或试件成型。从开始加水时算起，全部操作须在30min内完成。
2)机械搅拌
(1)按所定配合比备料，以全干状态为准。
(2)预拌一次，即用按配合比的水泥、砂和水组成的砂浆及少量石子，在搅拌机中进行涮膛。然后倒出并刮去多余的砂浆，其目的是使水泥砂浆先粘附满搅拌机的筒壁，以免正式拌合时影响拌合物的配合比。
(3)开动搅拌机，向搅拌机内依次加入石子、砂和水泥，干拌均匀，再将水徐徐加入，全部加料时间不超过2min，水全部加入后，继续拌合2min。
(4)将拌合物自搅拌机卸出，倾倒在拌板上，再经人工拌合1-2min，即可做坍落度测定或试件成型。从开始加水时算起，全部操作必须在30min内完成。
2、普通混凝土拌合物和易性测定
(1) 每次测定前，用湿布将拌板及坍落度筒内外擦净、润湿
并将筒顶部加漏斗，放在拌板上，用双脚踩紧踏板，使其位置固定。
(2)用小铲将拌好的拌合物分三层均匀装人筒内，每层装入高度在插捣后大致应为筒高的1／3。顶层装料时，应使拌合物高出筒顶。插捣过程中，如试样沉落到低于筒口，则应随时添加，以便自始至终保持高于筒顶。每装一层分别用捣棒插捣25次，插捣应在全部面积上进行，沿螺旋线由边缘渐向中心。
插捣筒边混凝工时，捣棒应稍有倾斜，然后垂直插捣中心部分。底层插捣应穿透整个深度。插捣其它两层时，应垂直插捣至下层表面为止。
(3)插捣完毕即卸下漏斗，将多余的拌合物刮去，使与筒顶面齐平，筒周围拌板上的拌合物必须刮净、清除。
(4)将落度筒小心平稳地垂直向上提起，不得歪斜，提高过程约5-10s内完成，将筒放在拌合物试体一旁，量出坍落后拌合物试体最高点与筒高的距离(以1mm为单位计，读数精确至5mm)，即为拌合物的坍落度。
(5)从开始装料到提起坍落度筒的整个过程应连续进行，并在150s内完成。
(6)坍落度的调整。
在按初步计算备好试拌材料的同时，另外还须备好两份为调整坍落度用的水泥与水，备用的水泥与水的比例应符合原定的水灰比，其用量可为原来计算用量的5％和10％。
当测得拌合物的坍落度过大时，可保持砂率不变，酌情增加砂和石子，尽快拌合均匀，重做坍落度测定。
试验结果
拌和物的坍落度应测定两次，取其平均值作为测定结果。如果提起坍落度筒后，拌和物发生崩塌或一边剪坏现象，则应重新测定。
观察粘聚性。用捣棒在已坍落的拌和物锥体表面轻轻敲击，如锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好；如锥体倒塌、部分崩塌或出现石子离析现象，则表示粘聚性不好。
观察保水性。提起坍落度筒后，如有较多的水或稀浆从底部析出，则表示拌和物的保水性不好；没有或仅有少量的水或稀浆从底部析出，则表示拌和物的保水性良好。
实验十一 混凝土抗压强度试验
试验目的
掌握混凝土抗压强度的测定和评定方法，作为混凝土质量的主要依据。
试验原理
测定混凝土抗压强度是检验混凝土的强度是否满足设计要求。我国采用边长150mm立方体试件为标准试件。
仪器设备
压力试验机、振动台、试模、捣棒、小铁铲、镘刀等。
试验步骤
1、取三个试件为一组。拌和物的坍落度小于70mm时，用振动台振实，将拌和物一次装满试模，振实后抹平。拌和物的坍落度大于70mm时，用捣棒人工捣实，将拌和物分两层装入试模，每层插捣25次。
2、试件成型后24~36h拆模，在标准养护条件（温度20+2℃，相对湿度95%以上）下养护至规定龄期进行试验。
3、试件取出后，在试压前应先擦干净，测量尺寸，并检查其外观，试件尺寸测量精确至lmm，并据此计算试件的承压面积值(A)。试件不得有明显缺损，其承压面的不平度要求不超过0.05％，承压面与相临面的不垂直偏差不超过土1o。
4、把试件安放在试验机下压板中心，试件的承压面与成型肘的顶面垂直。开动试验机
，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触均衡。
5、加压时，应持续而均匀地加荷。加荷速度为：混凝土强度等级小于C30时，取0.3—0.5MPa／s；当等于或大于C30时，取0.5—0.8MPa／s。当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载(F)。
试验结果
混凝土立方体抗压强度fcu按下式计算（精确至0.1 Mpa）：
fcu=F/A
式中 F—破坏荷载，N；
A—受压面积，mm2。
以3个试件测定值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。当3个测定值中的最大或最小值有一个与中间值的差值超出中间值的15%时，则把最大及最小值一并舍去，取中间值作为该组试件的抗压强度值。如果两个测值与中间值的差都超出中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。
实验十二 混凝土抗折强度试验
试验目的
掌握混凝土抗折强度的测定和评定方法，作为路面混凝土质量的主要依据。
试验原理
测定混凝土抗折强度是检验路面混凝土的强度是否满足设计要求。我国采用150mm*150 mm*550 mm棱柱体试件为标准试件。
仪器设备
弯折压力试验机、振动台、试模、捣棒、小铁铲、镘刀等。
试验步骤
1、取三个试件为一组。拌和物的坍落度小于70mm时，用振动台振实，将拌和物一次装满试模，振实后抹平。拌和物的坍落度大于70mm时，用捣棒人工捣实，将拌和物分两层装入试模，每层插捣25次。
2、试件成型后24~36h拆模，在标准养护条件（温度20+2℃，相对湿度95%以上）下养护至规定龄期进行试验。
3、试件取出后，用三分点加荷方法在弯折压力试验机上进行试验。按混凝土强度等级低于C30时0.02~0.05Mpa/s，混凝土强度等级等于或高于C30时0.05~0.08Mpa/s的速度匀速加载，直至试件破坏，然后记录破坏荷载。
试验结果
混凝土抗折强度fcf按下式计算（精确至0.01 Mpa）：
fcf=FL/bh2
式中 F—破坏荷载，N；
L—支座间距，450mm；
b—试件截面宽度，150mm；
h—试件截面高度，150mm。
当试件断裂面位于两个压头中间时，试验结果有效，位于两个压头外侧时，试验结果无效。有一个试件结果无效时，取其余两个的平均值。有两个试件结果无效时，该组试验结果无效。
以3个试件测定值的算术平均值作为该组试件的抗折强度值。当3个测定值中的最大或最小值有一个与中间值的差值超出中间值的15%时，则把最大及最小值一并舍去，取中间值作为该组试件的抗折强度值。如果两个测值与中间值的差都超出中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。
实验十三 砂浆拌和物试验
试验目的
掌握砂浆拌和物和易性的测定方法，检验或控制现场拌制砂浆的质量。
试验原理
砂浆拌和物和易性试验是检验砂浆拌和物是否满足施工所要求的流动性和保水性。检查和易性是施工中砂浆质量控制的一个重要环节。
仪器设备
砂浆搅拌机、拌板、拌铲、磅秤、砂浆稠度仪、捣棒、砂浆分层度仪等。
试验步骤
1、砂浆拌和物的拌制
1）人工拌合
按设计配合比(质量比)，称取各项材料用量，先把水泥和砂放人拌板干拌均匀，然后将混合物堆成堆，在中间作一凹坑；将称好的石灰膏(或粘土膏)倒入凹坑中，再倒人一部分水，将石。灰膏或粘土膏稀释，然后充分拌合，并逐渐加水，直至混合料色泽一致、观察和易性符合要求为止，一般需拌合5min。可用量筒盛定量水，拌好以后，减去筒中剩余水量，即为用水量。
2）机械拌合
(1)先拌适量砂浆(应与正式拌合的砂浆配合比相同)，使搅拌机内壁粘附一薄层砂浆，使正式拌合时的砂浆配合比成分准确。
(2)先称出各材料用量，再将砂、水泥装入搅拌机内。
(3)开动搅拌机，将水徐徐加入(混合砂浆须将石灰膏或粘土膏用水稀释至浆状)，搅拌约3min(搅拌的用量不宜少于搅拌容量的20％，搅拌时间不宜少于2min)。
(4)将砂浆拌合物倒至拌合铁板上，用拌铲翻拌两次，使之均匀，拌好的砂浆，应立即进行有关的试验。
2、砂浆稠度测定
(1) 将拌好的砂浆一次装入砂浆筒内，装至距筒口约lOmm为
止，用捣棒插捣25次，并将筒体振动5-6次，使表面平坦，然后移置于稠度仪底座上。
(2)放松圆锥体滑杆的制动螺丝，使圆锥尖端与砂浆表面接触，拧紧制动螺丝，使齿条测杆下端刚好接触滑杆上端，并将指针对准零点。
(3)拧开制动螺丝，使圆锥体自动沉人砂浆中，同时计时间，到10s，立即固定螺丝。从刻度盘上读出下沉深度(精确至lmm)。
(4)圆锥筒内的砂浆，只允许测定一次稠度，重复测定时，应重新取样测定。
3、砂浆分层度测定
(1) 将拌合好的砂浆，经稠度试验后重新拌合均匀，一次注满
分层度仪内。用木锤在容器周围距离大致相等的四个不同地方轻敲1-2次，并随时添加，然后用抹刀抹平。
(2)静置30min，去掉上层200mm砂浆，然后取出底层lOOmm砂浆重新拌合均匀，再测定砂浆稠度。
(3)取两次砂浆稠度的差值，即为砂浆的分层度(以mm计)。
试验结果
砂浆稠度、分层度均以两次试验结果的算术平均值作为测定结果。两次试验结果的差值不得大于20 mm，否则应重新进行试验。
实验十四 砂浆抗压强度试验
试验目的
掌握砂浆抗压
强度的测定和评定方法，作为砂浆质量的主要依据。
试验原理
测定砂浆抗压强度是检验砂浆的强度是否满足设计和施工要求。我国采用边长70.7mm立方体试件为标准试件。
仪器设备
压力试验机、试模、捣棒、小铁铲、镘刀等。
试验步骤
1、取6个试件为一组。用于吸水基底的砂浆，采用无底试模，将试模置于有一层湿纸的普通黏土砖上，将砂浆一次装满试模，用捣棒插捣25次后抹平。用于不吸水基底的砂浆，采用有底试模，将砂浆分两层装入试模，每层插捣12次。
2、试件成型后在20℃±5℃环境下经24h土2h即可脱模，气温较低时，可适当延长时间，但不得超过2d。然后，按下列规定进行养护。
（1）自然养护。放在室内空气中养护，混合砂浆在相对湿度60％-80％，常温条件下养护；水泥砂浆在常温并保持试件表面湿润的状态下(如湿砂堆中)养护。
（2）标准养护。混合砂浆应在20℃土3℃，相对湿度为60％-80％条件下养护，水泥砂浆应在温度20℃土3℃，相对湿度为90％以上的潮湿条件养护。试件间隔不小于10mm。
3、经28d养护后的试件从养护地点取出后，应尽快进行试验，以免试件内部的温、湿度发生显著变化。先将试件擦干净，测量尺寸，并检查其外观。试件尺寸测量精确至lmm，并据此计算试件的承压面积。若实测尺寸与公称尺寸之差不超过lmm，可按公称尺寸进行计算。
4、将试件置于压力机的下压板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直，试件中心应与下压板中心对准。
5、开动压力机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触面均衡受压。加荷应均匀而连续，加荷速度应为0.5-1.5kN／s(砂浆强度不大于5MPa时，取下限为宜，大于5MPa时，取上限为宜)，当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整压力机油门，直至试件破坏，记录破坏荷载(F)。
试验结果
砂浆立方体抗压强度fm,cu按下式计算（精确至0.1 Mpa）：
fm,cu=F/A
式中 F—破坏荷载，N；
A—受压面积，mm2。
以6个试件测定值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。当6个测定值中的最大或最小值与平均值的差值超出平均值的20%时，以中间4个试件的平均值作为该组试件的抗压强度值。
实验十五 钢筋拉伸试验
试验目的
掌握测定钢筋屈服强度、抗拉强度和伸长率的方法。
试验原理
确定应力与应变之间的关系曲线，评定钢筋的强度等级。
仪器设备
万能试验机、钢尺、游标卡尺、打点机等。
试验步骤
1、自每批钢筋中任意抽取两根，距离端部50cm处截取一组试件（两根）。
2、在试件表面平行其轴线用铅笔
画直线，用打点机在轴线上打出标距点。
3、测量标距长度L0，精确至0.1mm。用游标卡尺量取钢筋直径，计算横截面积A0。
4、将试件固定在试验机夹头内，开动试验机进行拉伸，测力度盘的指针停止转动时的恒定荷载，或第一次回转时的最小荷载，即为所求的屈服点荷载Fs（N）。
5、向试件连续施荷直至拉断，由测力度盘读出最大荷载Fb（N）。
6、将已拉断的试件两端在断裂处对齐，量出已拉长的标距长度L1（mm）。
试验结果
1、试件的屈服强度δs按下式计算：
δs=Fs/ A0 （N/mm2）
2、试件的抗拉强度δb按下式计算：
δb=Fb/ A0 （N/mm2）
3、伸长率按下式计算：
δ5（或δ10）=（L1- L0）/ L0*100%
如试件在标距端点或标距外断裂，则试验结果无效，应重新试验。
实验十六 钢筋冷弯试验
试验目的
掌握钢筋冷弯试验的测定方法，评定钢筋的冷弯性能。
试验原理
检验钢筋承受规定弯曲程度的弯曲变形性能，并显示其缺陷。
仪器设备
压力机或万能试验机、具有不同直径的弯心。
试验步骤
1、选择弯心直径和弯曲角度，调整两支轴的距离。
2、装好试件，然后平稳地施加荷载，钢筋必须绕着弯心，弯曲到要求的弯曲角。
3、试验应在10—35℃或控制条件下23℃土5℃进行。
试验结果
检查弯曲处的外面及侧面，如无裂缝、断裂或起层，即认为冷弯性能合格。
实验十七 沥青针入度试验
试验目的
掌握沥青针入度的测定方法，以评定其标号。
试验原理
石油沥青的针入度以标准针在一定的荷重、时间及温度条件下垂直贯入沥青试样的深度来表示，单位为1/10mm。
仪器设备
电脑沥青针入度测定仪、恒温水浴、试样皿、金属皿、砂浴或密闭电炉等。
试验步骤
1、将预先除去水分的试样在砂浴或密闭电炉上加热，并搅拌。加热温度不得超过估计软化点100℃，加热时间不得超过30min。用筛过滤除去杂质。
2、将试样倒入预先选好的试样皿中，试样深度应大于预计穿入深度lOmm。
3、试样皿在15--30℃的空气中冷却1—1.5h(小试样皿)或
1.5--2h(大试样皿)，防止灰尘落入试样皿。然后试样皿移入保持规定试验温度的恒温水浴中。小试样皿恒温1--1.5h，大试样皿恒温1.5--2h。
4、调整针入度仪基座螺丝使其水平。将恒温1h的盛样皿自槽中取出，置于水温严格控制为25℃的平底保温皿中；沥青试样表面水层高度不小于lOmm，再将保温皿置于针入度仪的旋转圆形平台上。
5、按下启动按扭，试针停止记下显示屏上的读数。在试样的不同点(各测点间及测点与金属皿边缘的距离不
小于lOmm)重复试验三次，每次试验后，将针取下，用浸有溶剂(煤油、苯或汽油)的棉花将针端附着的沥青擦干净。
试验结果
以三次试验结果的算术平均值作为测定结果。三次试验结果的最大值与最小值之差超过规定数值时，应重做试验。
实验十八 沥青延度试验
试验目的
掌握沥青延度的测定方法，作为确定其标号的依据。
试验原理
延度是用规定的沥青试件，在一定温度下，以一定的速度拉伸至断裂的长度，单位为cm。
仪器设备
沥青延度仪、恒温水浴、金属板、试件模具、金属皿、砂浴或密闭电炉、隔离剂等。
试验步骤
1、将隔离剂涂于金属板上和铜模的内表面，将模具组装在金属板上。
2、将预先除去水分的沥青试样放入金属皿，在砂浴上加热熔化、搅拌。加热温度不得比试样软化点高100℃，用筛过滤，并充分搅拌至气泡完全消除。
3、将熔化沥青试样缓缓注入模中(自模的一端至另一端往返多次)，并略高出模具。试件在15℃--30℃的空气中冷却30min后，放入25℃土0.1℃的水浴中，保持30min后取出，用热刀将高出模具的沥青刮去，使沥青面与模面齐平。沥青的刮法应自模的中间刮向两边，表面应刮得十分光滑，将试件连同金属板再浸入25℃±0.1℃的水浴中保持1—1.5h。
4、检查延度仪滑板的移动速度是否符合要求，然后移动滑板使指针正对标尺的零点。
5、试件移至延度仪水槽中，将模具两端的孔分别套在滑板及槽端的金属柱上，水面距试件表面应不小于25mm，然后去掉侧模。
6、测得水槽中水温为25℃±0.5℃时，开动延度观察沥青的拉伸情况。在测定时，如发现沥青细丝浮于水面或沉于槽底时，则应在水面加入乙醇或食盐水，调整水的密度至与试样的密度相近后，再进行测定。
7、试件拉断时指针所指标尺上的读数，即为试样的延度，以cm表示。在正常情况下，试件应拉伸成锥尖状，在断裂时实际横断面为零。如不能得到上述结果，则应报告在此条件下无测定结果。
试验结果
以三次试验结果的算术平均值作为测定结果。若三次结果不在其算术平均值的5%以内，但其中两个较高值在平均值的5%以内，取两个较高值的平均值作为试验结果。
实验十九 沥青软化点试验
试验目的
掌握沥青软化点的测定方法，作为确定其标号的依据。
试验原理
软化点是沥青试件在规定条件下，因受热而下坠达25.4mm时的温度（℃）。
仪器设备
电脑沥青软化点测定仪、金属板、金属皿、砂浴或密闭电炉、隔离剂、甘油等。
试验步骤
1、将黄铜环置于涂上甘油滑石粉隔离剂
的金属板或玻璃板上，将预先脱水的试样加热熔化，加热温度不得比试样估计软化点高100℃，搅拌并过筛后注入黄铜环内至略高出环面为止，如估计软化点在120℃以上时，应将铜环与金属板预热至80-100℃。试样在空气(15-30℃)中冷却30min后，用热刀刮去高出环面上的试样，
使与环面齐平。
2、将盛有试样的黄铜环及板置于盛满水(估计软化点不高于80℃的试样)或甘油(估计软化点高于80℃的试样)的保温槽内，或将盛试样的环水平地安放在环架圆孔内，然后放在烧杯中，恒温15min，水温保持5℃土0.5℃；甘油温度保持32℃土1℃。同时钢球也置于恒温的水或甘油中。
3、烧杯内注入新煮沸并冷却至约5℃的蒸馏水(估计软化点不高于80℃的试样)或注入预加热至约32℃的甘油(估计软化点高于80℃的试样)，使水面或甘油液面略低于连接杆的深度标记。
4、从水或甘油保温槽中取出盛有试样的黄铜环放置在环架中承板的圆孔中，并套上钢球定位器把整个环架放入烧杯内，调整水面或甘油液面至深度标记，环架上任何部分均不得有气泡。将温度计由上承板中心孔垂直插入，使水银球底部与铜环下面齐平。
5、将烧杯放在软化点测定仪上，然后将钢球放在试样上(须使各环的平面在全部加热时间内完全处于水平状态)立即加热，使烧杯内水或甘油温度在3min后保持每分钟上升5℃土0.5℃，在整个测定中如温度的上升速度超出此范围时，则试验应重做。
6、试样受热软化下附至与下承板面接触时的温度即为试样的软化点。
试验结果
平行测定两次结果之差不应超过规定数值，以两次结果的算术平均值作为试验结果。