土木工程材料

张小燕

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 绪论
  • 2 土木工程材料的基本性质
    • 2.1 任务一 材料的基本物理性质
    • 2.2 任务二 材料的力学性质
    • 2.3 任务三 材料与水有关的性质
    • 2.4 任务四 材料的热性质
    • 2.5 任务五 材料的耐久性
  • 3 气硬性胶凝材料
    • 3.1 任务一 石膏
    • 3.2 任务二 石灰
    • 3.3 任务三 水玻璃
  • 4 水泥
    • 4.1 任务一 通用硅酸盐水泥
    • 4.2 任务二 其他品种水泥
  • 5 混凝土
    • 5.1 任务一混凝土的定义与分类
    • 5.2 任务二 普通混凝土的组成材料
    • 5.3 任务三 混凝土拌合物的和易性
    • 5.4 任务四 混凝土的强度
    • 5.5 任务五 混凝土的耐久性
    • 5.6 任务六 普通混凝土配合比设计
  • 6 建筑砂浆
    • 6.1 任务一砌筑砂浆
    • 6.2 任务二 抹面砂浆
    • 6.3 任务三 其他建筑砂浆
  • 7 砌筑材料
    • 7.1 任务一 砖
    • 7.2 任务二 砌块
  • 8 沥青及沥青混合料
    • 8.1 任务一 沥青的分类及石油沥青的基本结构组成
    • 8.2 任务二 沥青的基本性质
  • 9 土木工程材料试验
    • 9.1 水泥试验一
    • 9.2 水泥试验二
    • 9.3 混凝土试验
    • 9.4 砂浆试验
水泥试验一

一、水泥细度实验

课前预习视频


实验步骤


水泥细度测定(筛析法)


1.实验目的  通过实验来检验水泥的粗细程度,作为评定水泥质量的依据之一;掌握GB/T13452005《水泥细度检验方法(80um筛筛析法)》的测试方法,正确使用所用仪器与设备,并熟悉其性能。

2.主要仪器设备 

1)试验筛 

2)负压筛析仪

3)天平 

3.实验步骤

1)负压筛法。

1)筛析实验前,应把负压筛放在筛座上,盖上筛盖,接通电源,检查控制系统,调节负压至4000-6000Pa范围内。

2)称取试样25g,置于洁净的负压筛中。盖上筛盖,放在筛座上,开动筛析仪连续筛析2min,在此期间如有试样附着筛盖上,可轻轻地敲击,使试样落下。筛毕,用天平称量筛余物。

3)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。

4.实验结果计算  水泥细度按试样筛余百分数(精确至0.1%)计算。

 

式中  F——水泥试样的筛余百分数(%);

   Rs——水泥筛余物的质量(g);

     W——水泥试样的质量(g)。

编号

试样质量(g)

筛余量(g)

筛余百分数(%)

备注





数据正确

 

     5. 结果评定

当水泥细度筛余百分数小于10.0%时,该水泥细度检验合格。否则,该水泥为不合格品。

    6. 注意事项

-------试验筛必须保持洁净,使筛孔通畅。当筛孔被水泥堵塞影响筛分结果时,可用弱酸浸泡,用毛刷轻轻地刷洗,用淡水冲净,晾干后使用。

k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。


二、水泥标准稠度用水量实验

课前预习实验视频




实验步骤

水泥标准稠度用水量实验

1.实验目的  通过实验测定水泥净浆达到水泥标准稠度(统一规定的浆体可塑性)时的用水量,作为水泥凝结时间、安定性实验用水量之一;掌握GB134689GB13462001《水泥标准稠度用水量》的测试方法,正确使用仪器设备,并熟悉其性能。

2.主要仪器设备 

1)水泥净浆搅拌机 

2标准稠度测定仪

3)天平 

4)量筒 

5)标准养护箱

6)铲子、小刀、平板玻璃底板等。

3.实验方法及步骤

1)标准法

1)实验前检查  仪器金属棒应能自由滑动,搅拌机运转正常等。

2)调零点  将标准稠度试杆装在金属棒下,调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点。

3)水泥净浆制备  用湿布将搅拌锅和搅拌叶片擦一遍,将拌合用水倒入搅拌锅内,然后在510s内小心将称量好的500g水泥试样加入水中(按经验找水);拌和时,先将锅放到搅拌机锅座上,升至搅拌位置,启动搅拌机,慢速搅拌120s,停拌15s,同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中,接着快速搅拌120s后停机。

4)标准稠度用水量的测定  拌和完毕,立即将水泥净浆一次装入已置于玻璃板上的圆模内,用小刀插捣、振动数次,刮去多余净浆;抹平后迅速放到维卡仪上,并将其中心定在试杆下,降低试杆直至与水泥净浆表面接触,拧紧螺丝,然后突然放松,让试杆自由沉入净浆中。以试杆沉入净浆并距底板(6±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和用水量为该水泥的标准稠度用水量(P),按水泥质量的百分比计。升起试杆后立即擦净。整个操作应在搅拌后1.5min内完成。

4.实验结果计算

  1)标准法

以试杆沉入净浆并距底板(6±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和用水量为该水泥的标准稠度用水量(P),以水泥质量的百分比计,按下式计算。




三、水泥凝结时间测定和体积安定性测定

实验视频

实验步骤

水泥凝结时间的测定实验

1.实验目的  测定水泥达到初凝和终凝所需的时间(凝结时间以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需时间表示),用以评定水泥的质量。掌握GB134689GB13462001《水泥凝结时间》的测试方法,正确使用仪器设备。

2.主要仪器设备 

1)标准法维卡仪

2)水泥净浆搅拌机

3)湿气养护箱 

3.实验步骤

1)实验前准备  将圆模内侧稍涂上一层机油,放在玻璃板上,调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时,指针应对准标准尺零点。

2)以标准稠度用水量的水,按测标准稠度用水量的方法制成标准稠度水泥净浆后,立即一次装入圆模振动数次刮平,然后放入湿汽养护箱内,记录开始加水的时间作为凝结时间的起始时间。

3)试件在湿气养护箱内养护至加水后30min时进行第一次测定。测定时,从养护箱中取出圆模放到试针下,使试针与净浆面接触,拧紧螺丝1-2s后突然放松,试针垂直自由沉入净浆,观察试针停止下沉时指针的读数。临近初凝时,每隔5min测定一次,当试针沉至距底板(4±1mm即为水泥达到初凝状态。从水泥全部加入水中至初凝状态的时间即为水泥的初凝时间,用min”表示。

4)初凝测出后,立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板上取下,翻转180°,直径大端向上,小端向下,放在玻璃板上,再放入湿气养护箱中养护。

5)取下测初凝时间的试针,换上测终凝时间的试针。

6)临近终凝时间每隔15min测一次,当试针沉入净浆0.5mm时,即环形附件开始不能在净浆表面留下痕迹时,即为水泥的终凝时间。

7)由开始加水至初凝、终凝状态的时间分别为该水泥的初凝时间和终凝时间,用小时(h)和分钟(min)表示。

8)在测定时应注意,最初测定的操作时应轻轻扶持金属棒,使其徐徐下降,防止撞弯试针,但结果以自由下沉为准;在整个测试过程中试针沉入净浆的位置距圆模至少大于10mm;每次测定完毕需将试针擦净并将圆模放入养护箱内,测定过程中要防止圆模受振;每次测量时不能让试针落入原孔,测得结果应以两次都合格为准。

4.实验结果的确定与评定 

1)自加水起至试针沉入净浆中距底板(4±1mm时,所需的时间为初凝时间至试针沉入净浆中不超过0.5mm(环形附件开始不能在净浆表面留下痕迹)时所需的时间为终凝时间;用小时(h)和分钟(min)来表示。

2)达到初凝或终凝状态时应立即重复测一次,当两次结论相同时才能定为达到初凝或终凝状态。

  评定方法:将测定的初凝时间、终凝时间结果,与国家规范中的凝结时间相比较,可判断其合格性与否。

 

加水拌合时 

  

  

开始时间

需要时间

开始时间

需要时间






 

  水泥安定性的测定实验

1.实验目的

安定性是指水泥硬化后体积变化的均匀性情况。通过实验可掌握GB134689GB13462001《水泥安定性》的测试方法,正确评定水泥的体积安定性。

安定性的测定方法有雷氏法和试饼法,有争议时以雷氏法为准。

2.主要仪器设备 

1)沸煮箱 

2)雷氏夹 

3)雷氏夹膨胀值测定仪

4)其他同标准稠度用水量实验。

3.实验方法及步骤

1)测定前的准备工作  若采用饼法时,一个样品需要准备两块约100mm×100mm的玻璃板;若采用雷氏法,每个雷氏夹需配备质量约为7585g的玻璃板两块。凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹表面都要稍稍涂上一薄层机油

2)水泥标准稠度净浆的制备  以标准稠度用水量加水,按前述方法制成标准稠度水泥净浆。

3)成型方法

1)试饼成型  将制好的净浆取出一部分分成两等份,使之成球形,放在预先准备好的玻璃板上,轻轻振动玻璃板,并用湿布擦过的小刀由边缘向中间抹动,做成直径为70-80mm、中心厚约10mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼,然后将试饼放入湿汽养护箱内养护(24±2h

2)雷氏夹试件的制备  将预先准备好的雷氏夹放在已稍擦油的玻璃板上,并立即将已制好的标准稠度净浆装满试模,装模时一只手轻轻扶持试模,另一只手用宽约10mm的小刀插捣15次左右,然后抹平,盖上稍涂油的玻璃板,接着立即将试模移至湿汽养护箱内养护(24±2h

4)沸煮

1)调整沸煮箱内的水位,使试件能在整个沸煮过程中浸没在水里,并在煮沸的中途不需添补实验用水,同时又保证能在(30±5min内升至沸腾。

2)脱去玻璃板取下试件,先测量雷氏夹指针尖端间的距离(A),精确到0.5mm,接着将试件放入沸煮箱水中的试件架上,指针朝上,试件之间互不交叉,然后在(30±5min内加热至沸,并恒沸3h±5min

沸煮结束,即放掉箱中的热水,打开箱盖,待箱体冷却至室温,取出试件进行判别

4. 实验结果的判别 

1)饼法判别  目测试饼未发现裂缝,用直尺检查也没有弯曲时,则水泥的安定性合格,反之为不合格。若两个判别结果有矛盾时,该水泥的安定性为不合格。

2)雷氏夹法判别  测量试件指针尖端间的距离(C),记录至小数点后1位,当2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,否则为不合格。当2个试件沸煮后的(C-A)超过4.0mm时,应用同一样品立即重做一次实验。再如此,则认为该水泥安定性不合格。