土木工程材料实验指导书

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1、土木工程材料实验指导书自编二零零七年三月前言土木工程材料实验是土木工程材料课程的重要组成部分，它是由感性认识到理性认识的重要过程。通过实验预期达到三个目的：一是熟悉、验证、巩固所学的理论知识；二是了解所使用的仪器设备，掌握所学建筑材料的实验方法；三是可让学生更深刻地掌握各种材料的技术性能，对常用的材料具有独立进行质量检验的能力。通过土木工程材料实验，同学们不仅对主要建筑材料的技术要求，实验基本原理和操作技能有所了解和掌握，同时还可以巩固和丰富理论知识，提高分析和解决问题的能力，培养严肃认真，实事求是的工作作风。土木工程材料实验是一门与生产密切联系的科学技术，作为未来的工

2、程技术人员，必修具备一定的土木工程材料实验知识和技能，才能正确评价材料质量，合理而经济地选择和使用材料。实验一土木工程材料基本性质实验1.1密度试验(李氏比重瓶法)1.实验目的通过实验掌握材料的密度，表观密度，孔隙率，吸水率等概念，以及材料的强度与材料的孔隙率的大小及孔隙特征的关系，验证水对材料力学性能的影响。2.主要仪器设备（1）比重瓶（2）烧杯（3）小勺（4）漏斗（5）天平3.实验步骤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

3、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重瓶标定刻度时的温度)，使刻度部分浸入水中，恒温0.5小时。记下李氏瓶第一次读数V1（准确到0.05mL，下同）。3）从恒温水槽中取出李氏瓶，用滤纸将李氏瓶内零点起始读数以上的没有煤油的部分仔细擦净。4）取100g左右试样，用感量为0.001g的天平（下同）准确称取瓷皿和试样总质量m1。用牛角匙小心将试样通过漏斗渐渐送人李氏瓶内（不能大量倾倒，因为这样会妨碍李氏瓶中的空气排出，或在咽喉部分形成气泡，妨碍粉末的继续下落），使液面上升接至20mL刻度处（或略高于20mL刻度处），注意勿使石粉粘

4、附于液面以上的瓶颈内壁上。摇动李氏瓶，排出其中空气，至液体不再发生气泡为止。再放入恒温水槽，在相同温度下恒温0.5小时，记下李氏瓶第二次读数V2。5）准确称取瓷皿加剩下的试样总质量m2。6）石料试样密度按下式计算（精确至0.01g/cm3）：ρt=（g/cm3）式中：ρt—石料密度，g/cm3；m1—试验前试样加瓷皿总质量，g；m2—试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）以两次试验结果的算术平均值作为测定值，如两次试验结果相差大于0.02g/cm3时，应重新取样进行试验。1.2表观密度（体积密

5、度）实验（量积法）1.主要仪器设备（1）游标卡尺（2）天平（3）烘箱（4）干燥箱2.实验步骤1）将石料加工成规则几何形状的试件（3个）后放入烘箱内，以（100±5）℃的温度烘干至恒重。用游标卡尺量其尺寸（精确至0.01cm），并计算其体积V0（cm3）。然后再用天平称其质量m（精确至0.01g）。按下式计算其表观密度（体积密度）：（g/cm3）2）求试件体积时，如试件为立方体或长方体，则每边应在上、中、下三个位置分别量测，求其平均值，然后再按下式计算体积：（cm3）式中a、b、c分别为试件的长、宽、高。3）求试件体积时，如试件为圆柱体，则在圆柱体上、下两个平行切面上及试

6、件腰部，按两个互相垂直的方向量其直径，求6次量测的直径平均值d，再在互相垂直的两直径与圆周交界的四点上量其高度，求四次量测的平均值h，最后按下式求其体积：（cm3）4）组织均匀的石料，其体积密度应为3个试件测得结果的平均值;组织不均匀的石料，应记录最大与最小值。1.3孔隙率的计算将已经求出的同一石料的密度和表观密度（用同样的单位表示）代入下式计算得出该石料的孔隙率：×100式中P0—石料孔隙率，%；ρt—石料的密度，g/cm3；ρ't—石料的体积密度，g/cm3；1.4吸水率试验1.实验步骤1）将石料试件加工成直径和高均为50mm的圆柱体或边长为50mm的立方体试件;如

7、采用不规则试件，其边长不少于40～60mm，每组试件至少3个，石质组织不均匀者，每组试件不少于5个。用毛刷将试件洗涤干净并编号。2）将试件置于烘箱中，以（100±5）℃的温度烘干至恒重。在干燥器中冷却至室温后以天平称其质量m1（g），精确至0.01g（下同）。3）将试件放在盛水容器中，在容器底部可放些垫条如玻璃管或玻璃杆使试件底面与盆底不致紧贴，使水能够自由进入。4）加水至试件高度的1/4处;以后每隔2h分别加水至高度的1/2和3/4处;6h后将水加至高出试件顶面20mm以上，并再放置48h让其自由吸水。这样逐次加水能使试件孔隙中的空气逐