土木工程材料试验指导书

《土木工程材料实验》指导书

（土木工程）

土木建筑学院土木工程材料实验室

目录

实验一、材料基本物理性质实验 (3)

实验二、集料实验 (6)

实验三、水泥混凝土实验 (11)

实验四、钢筋实验 (20)

实验五、沥青实验 (25)

土木工程材料实验指导书

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一、基本任务：

土木工程材料实验是《土木工程材料》课的实践性教学环节，它的基本任务是：

1、通过实验使学生熟悉主要土木工程材料的标准、规范与技术要求，对具体材料的性状有进一步的了解，巩固与丰富理论知识；

2、使学生掌握常规材料的基本实验方法、手段和操作技能，学会正确使用各种仪器和实验设备，具有对常用土木工程材料独立进行质量检定的能力；

3、进行科学研究的基本训练，掌握处理实验数据的科学方法，培养学生运用所学理论进行科学研究、分析问题和解决问题的能力，树立实事求是的科学态度和严谨的工作作风；

4、通过理论与实践的结合，巩固和加深对所学基本原理的理解，并在某些方面得到充实和提高。培养学生的工程实践能力和创新能力。

二、基本要求：

为了达到上述学习目的，学生必须做到：

1、实验前做好预习，明确实验目的、基本原理及操作要点，并应对实验所用的仪器、材料有基本的了解。

2、在实验的整个过程中要建立严密的科学工作秩序，严格遵守实验操作规程，注意观察实验现象，详细做好实验记录。

3、对实验结果进行分析，做好实验报告。

4、对设计、研究和综合等提高型实验，要求同学们按照实验指导书的要求，认真设计实验，通过实验研究，得出结论，找出规律。

三、注意事项：

在进行土木工程材料的实验时，应注意三个方面的技术问题：

1、抽样技术，即要求试样具有代表性；

2、测试技术，包括仪器的选择、试件的制备、测试条件及方法；

3、实验数据的整理方法。材料的质量指标和实验所得的数据是有条件的，相对的，是与取样、测试和数据处理密切相关的。其中任何一项改变时，实验结果将随之发生或大或小的变化。因此，检验材料质量，划分等级标号时，上述三个方面均须按照国家规定的标准方法或通用的方法进行。否则，就不能根据有关规定对材料质量进行评定，或相互之间进行比较。

四、编写说明：

1、本指导书按新课程教学大纲和实验教学大纲要求选材，根据现行国家（或行业）标准或其他规范、资料编写的，并不包括所有的土木工程材料的全部内容。

2、由于科学技术水平和生产条件不断发展，今后遇到本书范围以外的实验时，可查阅有关指导文件，并注意各种土木工程材料标准和实验方法的修订动态，以作相应修改。

实验一：材料基本物理性质实验

一、实验意义和目的

在土木工程各类建筑物中，材料要受到各种物理、化学、力学因素单独及综合作用。因此，对土木工程材料性质的要求是严格和多方面的。材料基本性质的实验项目较多，如密度，表观密度，孔隙率和吸水率等，对于各种不同材料及不同用途，测试项目及测试方法视具体要求而有一定差别。

通过此项实验，使学生掌握材料的基本物理性质及其测试原理和方法。

二、实验原理

本实验以石料为例，介绍材料的几种常用物理性能实验方法。其基本性质包括密度，表观密度，孔隙率和吸水率等。石料密度是指石料矿质单位体积（不包括开口与闭口孔隙体积）的质量。表观密度是指石料在干燥状态下包括孔隙在内的单位体积固体材料的质量。形状不规则石料的毛体积密度可采用静水称量法或蜡封法测定；对于规则几何形状的试件，可采用量积法测定其体积密度。孔隙率是指材料的体积内，孔隙体积所占的比例。吸水性是指材料与水接触吸收水分的性质，当材料吸水饱和时，其含水率称为吸水率。

三、实验装置和仪器

李氏比重瓶、烘箱、干燥器、天平、恒温水槽、游标卡尺等

四、实验方法和步骤

（一）密度实验(李氏比重瓶法)

1、将石料试样粉碎、研磨、过筛后放入烘箱中，以100±5℃的温度烘干至恒重。烘干后的粉料储放在干燥器中冷却至室温，以待取用。

2、在李氏瓶中注入煤油或其他对试样不起反应的液体至突颈下部的零刻度线以上，将李氏比重瓶放在温度为(t±1)℃的恒温水槽内（水温必须控制在李氏比

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式中：

ρt—石料密度，g/cm3；

m1—实验前试样加瓷皿总质量，g；

m2—实验后剩余试样加瓷皿总质量，g；

V1—李氏瓶第一次读数，mL（cm3）；

V2—李氏瓶第二次读数，mL（cm3）。

7、以两次实验结果的算术平均值作为测定值，如两次实验结果相差大于

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实验时需按四分法分别缩取各项实验所需的数量，其步骤是：将每组试样在自然状态下于平板上拌匀，并堆成厚度约为2cm的圆饼，在饼上划两垂直直线把饼分成大致相等的四份，取其对角的两份重新照上述四分法缩取，直至缩分后试样量略多于该项实验所需的量为止。试样缩分也可用分料器进行。

（二）细骨料筛分析实验

1、用于筛分析的试样应先筛除大于10mm颗粒，并记录其筛余百分率。如试样含泥量超过5%，应先用水洗。然后将试样充分拌匀，用四分法缩分至每份不少于550g的试样两份，在105±5℃下烘干至恒重，冷却至室温后备用。

2、准确称取烘干试样500g，置于按筛孔大小顺序排列的套筛最上一只筛上，将套筛装入筛机摇筛约10min(无摇筛机可采用手摇)。然后取下套筛，按孔径大小顺序逐个在清洁的浅盘上进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过试样总量的0.1%时为止。通过的颗粒并入下一号筛中一起过筛。按此顺序进行，至各号筛全部筛完为止。

3、试样在各号筛上的筛余量均不得超过下式的量：

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