前 ???言

一、試驗?zāi)康?/span>

通過材料的常規(guī)試驗操作，了解試驗設(shè)備、操作步驟，掌握材料質(zhì)量的檢驗方法及相關(guān)的標準和規(guī)范要求，熟悉測試原理，為今后合理使用、正確鑒別、檢測材料及進行科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)，并通過試驗加深理解和進一步鞏固所學(xué)過的理論知識。豎立“四培養(yǎng)”觀念，即培養(yǎng)學(xué)生獨立進行材料質(zhì)量檢驗的能力；培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)恼J真的科學(xué)態(tài)度；培養(yǎng)學(xué)生善于思考，勇于探索，獨立分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生分工明確，互相協(xié)作的精神。

二、試驗要求

1、注意的問題

? （1）在了解土木工程材料技術(shù)性能和質(zhì)量標準的基礎(chǔ)上，理解其含義，才能更好地理解其標準。要求試驗前必須預(yù)習(xí)。

???（2）不同材料的取樣方法、試樣數(shù)量等不盡相同，應(yīng)加以區(qū)別。

???（3）檢驗方法是試驗的重點之一，是鑒別材料質(zhì)量和手段，是試驗課的重要環(huán)節(jié)，直接影響測試數(shù)據(jù)，必須以嚴密的工作，嚴謹?shù)膽B(tài)度，嚴格的操作等科學(xué)思想對待整個試驗過程。

? ?（4）試驗報告是試驗課內(nèi)容之一，應(yīng)該有創(chuàng)新，有新意，能提出問題，并培養(yǎng)獨立分析和解決問題的能力。

??2．試驗技能訓(xùn)練

試驗預(yù)習(xí)報告：試驗之前進行預(yù)習(xí)，初步了解試驗內(nèi)容、目的、基本原理，感悟理論與實踐的區(qū)別，找出問題，這樣可帶著問題進行試驗，加深印象，加深理解。

試驗報告：實驗學(xué)習(xí)中掌握的內(nèi)容基本體現(xiàn)在實驗報告中。其試驗報告的形式可以不同，但內(nèi)容基本一致，有試驗名稱、試驗內(nèi)容、試驗?zāi)康?、試驗原理、測試數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果評定及分析等，同時要求在試驗報告中反映出預(yù)習(xí)報告中提出的問題，新觀點的提出并設(shè)想解決方案。

三、試驗數(shù)據(jù)處理

? ?1．誤差理論

??（1） 誤差的概念：做任何一項試驗時，所測定的數(shù)據(jù)必然有誤差，盡管所使用的儀器設(shè)備，試驗方法，試驗條件相同，但測試結(jié)果往往存在與被測體實際狀況之間的差異，造成這種差異的原因是眾多的，如儀器本身精度，測試人員的技術(shù)水平，測試環(huán)境等，這種測試結(jié)果與真值（因真實值無法確定，通常取與之接近的實際值代替）之間的差異稱為測量誤差，這種誤差的存在具有必然性和普遍性。一般稱之為誤差公理，即測量結(jié)果都有誤差，誤差自始自終存在于一切科學(xué)試驗和測量的過程中。

?（2）誤差的種類：誤差來源于設(shè)備誤差，測量誤差，環(huán)境誤差，人員誤差，方法誤差等多方面，但就其性質(zhì)可分為三類：

系統(tǒng)誤差：在測量過程中不發(fā)生改變或遵循一定規(guī)律變化的誤差，稱為系統(tǒng)誤差。如天平砝碼不準確產(chǎn)生測量始終恒定不變的儀器誤差；測試人員生理特點造成讀數(shù)偏高，偏低誤差；儀器度盤指針偏心造成每轉(zhuǎn)一周誤差相同的周期性變化的誤差等，這種誤差的產(chǎn)生原因明確誤差大小可確定。通過產(chǎn)生原因的分析，采取有關(guān)措施，就可消除中減弱系統(tǒng)誤差，避免對測試結(jié)果的影響。通常所說的準確度就是反映系統(tǒng)誤差大小的程度。

過失誤差（粗大誤差，粗誤差）：由于操作者本身的主觀原因（如責(zé)任心差，工作不認真，過度疲勞等而造成操作失誤，讀數(shù)錯誤，計算錯誤等誤差）或測量儀器自身不合格等造成的誤差稱為過失誤差或粗誤差，這種誤差是無規(guī)律的，超出規(guī)定條件下產(chǎn)生的，導(dǎo)致試驗結(jié)果是錯誤的。因此這種誤差必須消除，凡含有過失誤差的數(shù)據(jù)均應(yīng)舍去。

偶然誤差（隨機誤差）：隨機誤差是指在測試過程中反復(fù)測量同一量值時，誤差以不確定的方式變化，沒有規(guī)律性，其大小和特點隨機變化的誤差。產(chǎn)生隨機誤差的原因有客觀條件的偶然變化，儀器結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，試樣本身不均勻等，這種誤差的特點是變化頻繁，復(fù)雜，無法掌握其規(guī)律。任何測試中的隨機誤差是無法消除和避免的，而且其變化大小無法控制和測定。但可以通過大量試驗找出誤差的分布規(guī)律，用統(tǒng)計法對數(shù)據(jù)分析和處理后，確定誤差的范圍，得出最可靠的結(jié)果。通常所說的精密度就是反映隨機誤差的大小程度。可見，精密度和準確度的綜合影響可反映出測量值與真值的接近程度，測量值與真值越接近，可以說測量值的精確度越高，系統(tǒng)誤差和偶然誤差就越小，精密度、準確度、精確度從不同角度反映了測試誤差，但意義不同。

2．數(shù)據(jù)處理

數(shù)字修約：各種測量，計算得到的數(shù)值都需要按相關(guān)的計量規(guī)則進行數(shù)字修約。數(shù)字修約應(yīng)遵循以下規(guī)則：

（1）在擬舍去部分的數(shù)字中，若左邊第一個數(shù)字小于5（不包括5），則舍去，即擬保留的末位數(shù)字不變；例：將54.343修約到只保留一位小數(shù)，則在54.343中，擬舍去數(shù)字為43，擬保留數(shù)字為54.3，擬保留數(shù)字的未位數(shù)（修約數(shù)字）為3，據(jù)上條規(guī)則，擬舍去數(shù)字中左邊第一個數(shù)字為4，小于5，則舍去。擬保留的末位數(shù)不需要修約，仍為3。則修約結(jié)果為51.3。

（2）在擬舍去部分的數(shù)字中，若左邊第一個數(shù)字大于（不包括5），則進一，即擬保留的末位數(shù)字加一；例：將54.383修約到只保留一位小數(shù)，按上條規(guī)則，擬舍去數(shù)字左邊第一個數(shù)字為8，大于5則進一，擬保留的末位數(shù)3需修正，則加1為4，修約結(jié)果為54.4。

??（3）在擬舍去部分的數(shù)字中，若左邊第一個數(shù)字等于5而其右邊的數(shù)字并非全部為零，則進一，即所擬保留的末位數(shù)字加一；例：將54.3501修約到只保留一位小數(shù)，擬舍去部分數(shù)字中501左邊第一個數(shù)字等于5，而右邊的數(shù)字01并不全是零，則進一，擬保留的數(shù)字中51.3的末位數(shù)3需修正為4，則修約結(jié)果為54.4。

??（4）在擬去部分的數(shù)字中，若左邊第一個數(shù)字等于5而其右邊數(shù)字皆為零，所擬保留的未位數(shù)若為奇數(shù)則進一，若為偶數(shù)（包括0）則不進；例：將54.3500修約到只保留一位小數(shù)。擬舍去部分左邊第一個數(shù)字等于0，而右邊數(shù)字皆為零，擬保留數(shù)字54.3中未位數(shù)為3，是奇數(shù)則進一，3修正為4，則修約結(jié)果為54.4，例：將54.8500。修約到只保留一位小數(shù)，則修約結(jié)果為54.8。

以上修約規(guī)則稱為“四舍六入五成雙法則”，記憶口決：五下舍去五上進，單收雙棄指五整。

（5）所舍去數(shù)字若為兩位以上數(shù)字，不得連續(xù)修約；例：將53.4586修約為整數(shù)，應(yīng)修約為53，而不能修約為54（53.459—53.46—53.5—54）

??（6）凡標準中規(guī)定有界數(shù)值時，不允許采用數(shù)字修約的方法；例：含水率測定中，2次測定值與平均值之差不得大于0.03%，即最大差值0.03，而不能將0.031修約為0.03。

3、數(shù)字記錄

在所有的試驗中都離不開數(shù)據(jù)記錄，而數(shù)字記錄的正確與否，影響到計算精度，所以也應(yīng)按相應(yīng)的規(guī)則進行記錄。

??（1）記錄測量數(shù)據(jù)時，只保留一位可疑（不確定）數(shù)字。

（2）在數(shù)據(jù)計算時，當有效數(shù)字（指測量中實際能測得的數(shù)字）確定之后，其余數(shù)字應(yīng)按修約規(guī)則一律舍去。

（3）當表示精確度（通常反映綜合誤差大小的程度）時，一般只取一位有效數(shù)字。

試驗一 ???土木工程材料基本物理性質(zhì)試驗

一、密度試驗

1、方法原理

密度是指材料在絕對密實狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。本試驗中，將一定質(zhì)量的粉體材料倒入裝有足夠量液體介質(zhì)的李氏瓶內(nèi)，液體的體積應(yīng)可以充分浸潤材料顆粒。根據(jù)阿基米德定律，材料顆粒的體積等于它所排開的液體體積，從而計算出材料單位體積的質(zhì)量即為密度。

2、試驗?zāi)康募霸囼炓罁?jù)

采用李氏瓶法測量給定混凝土粉未的密度，掌握粉體材料密度的測量方法。本試驗參照GB/T 208-2014《水泥密度測定方法》進行。

3、主要儀器

李氏瓶，恒溫水槽，烘箱，天平（精度0.01 g），溫度計，干燥器等。

4、試驗制備

將混凝土試件破碎磨細，通過0.90mm方孔篩，在110±5℃溫度下烘干，并在干燥器內(nèi)冷卻至室溫。

5、試驗步驟

（1）將與試樣不起反應(yīng)的液體（本試驗用潔凈水）注入李氏瓶中至“0mL”到“1mL”之間刻度線后，蓋上瓶塞放入恒溫水槽內(nèi)，使刻度部分浸入水中（水溫應(yīng)控制在20±1℃），恒溫至少30min，記下初始刻度V₁。

（2）從恒溫箱中取出李氏瓶，用濾紙將李氏瓶細長頸內(nèi)沒有液體的部分仔細擦干凈。

（3）稱取試樣50g，精確至0.01 g。用小匙將試樣一點點裝入李氏瓶中，反復(fù)搖動（亦可用超聲波震動），至沒有氣泡排出，再次將李氏瓶靜置于恒溫水槽，使刻度部分浸入水中，恒溫至少30 min，記下第二次刻度V₂。

（5）第一次讀數(shù)和第二次讀數(shù)時，恒溫水槽的溫度差不大于0.2℃。

6、結(jié)果計算

試樣密度ρ按式（1）計算，結(jié)果精確至0.01g/cm³，試驗結(jié)果取兩次測定結(jié)果的算術(shù)平均值，兩次測定結(jié)果之差不大于0.02g/cm³。

ρ=m／（V₂-V₁） ………………………… ??（1） ????????????

式中：

ρ——試樣密度，單位為g/cm³；

m——試樣質(zhì)量，單位為g；

V₁——李氏瓶初始讀數(shù)（mL）；

V₂——李氏瓶第二次讀數(shù)（mL）。

二、體積密度試驗

1、方法原理

體積密度是指材料在自然狀態(tài)下單位體積（包括材料實體及其開口孔隙、閉口孔隙）的質(zhì)量。本試驗通過測量規(guī)則形狀物體的體積和質(zhì)量，從而計算出材料單位體積的質(zhì)量即為體積密度。

2、試驗?zāi)康募霸囼炓罁?jù)

測量規(guī)則形狀材料密度，掌握游標卡尺的使用。本試驗參照GB/T 11969-2008《蒸壓加氣混凝土性能試驗方法》進行。

3、主要儀器

烘箱，天平（精度1 g），游標卡尺等。

4、試驗制備

將混凝土試件在110±5℃溫度下烘干至恒重。

5、試驗步驟

取混凝土試件一組3塊，逐塊量取長、寬、高三個方向的軸線尺寸，計算試件的體積V；并稱取試件的質(zhì)量m。

6、結(jié)果計算

試樣體積密度ρ′按式（2）計算，結(jié)果精確至1g/cm³，試驗結(jié)果取三塊試件測量結(jié)果的算術(shù)平均值。

ρ′=m／V ………………………… ??（2） ????????????

式中：

ρ′——試樣體積密度，單位為g/cm³；

m——試樣質(zhì)量，單位為g；

V——試樣的體積（mL）；

試驗二 ?水泥技術(shù)性能檢驗

一、水泥試驗的一般規(guī)定

1、試驗室溫度為17 ~ 25℃，相對溫度大于50%。養(yǎng)護室溫度為20±2℃，相對溫度大于90%。

2、試驗用水應(yīng)是潔凈的淡水，有爭議時也可采用蒸餾水。

3、水泥試樣應(yīng)充分攪拌均勻，并通過0.9mm方孔篩，記錄其篩余物情況。

4、試驗用材料、儀器、用具的溫度與試驗室一致。

二、水泥標準稠度用水量檢驗（代用法）

1、試驗原理

水泥凈漿對試桿（或試錐）的沉入具有一定阻力，通過試驗不同含水量水泥凈漿的穿透性，以確定達到標準稠度水泥凈漿時所需加入的水量。

2、試驗?zāi)康募霸囼炓罁?jù)

水泥的凝結(jié)時間、安定性均受水泥凈漿稀稠的影響，為了使不同水泥的凝結(jié)時間和安定性具有可比性，必須規(guī)定一個標準稠度。此試驗測定水泥將漿達到標準稠度時的用水量，作為凝結(jié)時間和安定性試驗用水量的依據(jù)。

本試驗參照GB/T1346-2011《水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》中的標準稠度用水量測定方法（代用法）中的不變水量法進行。

3、主要儀器

（1）水泥凈漿攪拌機

（2）代用法維卡儀

（3）量水器和天平

4、試驗步驟要點及注意事項

??（1）稱取500 g水泥，量取142.5?mL的水；

??（2）先用扭干的濕布擦拭水泥凈漿攪拌機的攪拌鍋和攪拌葉，將量好的拌和水倒入攪拌鍋內(nèi)，然后在5s~10 s內(nèi)小心將稱好的水泥加入水中，將攪拌鍋安放在攪拌機的鍋座上，升至攪拌位置，啟動攪拌機，低速攪拌120s，停15s，在停止的時間內(nèi)用小刀將葉片和鍋壁上的水泥漿刮入鍋中，接著高速攪拌120s，攪拌完成。

??（3）水泥凈漿攪拌結(jié)束后，立即將拌和好的水泥凈漿裝入錐模中，用寬約25mm的直邊刀插搗5次，再輕振5次，刮去多余的凈漿，抹平后迅速放至試錐下面固定的位置上，將試錐下降至錐尖剛好與水泥凈漿表面接觸，擰緊螺絲，調(diào)整指針對準零點，突然放松螺絲，讓試錐垂直自由沉入凈漿中，釋放試錐30s時，記錄試錐下沉深度S。沉入深度測定應(yīng)在攪拌后1.5min的內(nèi)完成。

5、數(shù)據(jù)處理及試驗結(jié)果

據(jù)試錐下沉深度S（mm）按式（4）計算得標準稠度用水量（P）%。

P = 33.4—0.185S…………………………（4）

標準稠度用水量也可從儀器上對應(yīng)的標尺上讀取，當S＜13mm時，應(yīng)改用調(diào)整水量法測定。

三、水泥凝結(jié)時間檢驗

（一）試驗原理及方法

通過測定試針沉入標準稠度水泥凈漿一定深度時所經(jīng)歷的時間來表示水泥初凝和終凝時間。

（二）試驗?zāi)康暮蜆藴?/span>

通過凝結(jié)時間的測定，得到初凝時間和終凝時間，以便評定水泥質(zhì)量，判定是要符合技術(shù)標準要求。GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》規(guī)定：硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于390min；普通硅酸鹽水泥礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于10h；

本試驗參照GB/T1346-2011《水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》進行。

3、主要儀器

（1）水泥凈漿攪拌機

（2）法維卡儀

（3）量水器和天平

4、試驗步驟要點及注意事項

???（1）稱取500 g水泥，量取上述標準稠度用水量試驗所測得的用水量；

???（2）先用扭干的濕布擦拭水泥凈漿攪拌機的攪拌鍋和攪拌葉，將量好的拌和水倒入攪拌鍋內(nèi)，然后在5s~10 s內(nèi)小心將稱好的水泥加入水中，將攪拌鍋安放在攪拌機的鍋座上，升至攪拌位置，啟動攪拌機，低速攪拌120s，停15s，在停止的時間內(nèi)用小刀將葉片和鍋壁上的水泥漿刮入鍋中，接著高速攪拌120s，攪拌完成。

???（3）水泥凈漿攪拌結(jié)束后，立即將拌和好的水泥凈漿裝入試模中，用寬約25mm的直邊刀插搗5次，再輕振5次，刮平后立即放入濕氣養(yǎng)護箱中。記錄水泥全部加入水中的時間作為凝時間的起始時間。

???（4）調(diào)整維卡儀的試針接觸玻璃板時指針對準零點。

?（5）試件在濕氣養(yǎng)護箱中養(yǎng)護至加水后30min時進行第一次測定。測定時，從濕氣養(yǎng)護箱中取出試模入到試針下，降低試針與水泥凈漿表面接觸。擰緊螺絲1s~2s后，突然放松，試針垂直自由地沉入水泥凈漿。觀察試針停止下沉或釋放試針30s時指針的讀數(shù)。臨近初凝時間時每隔5min測定一次，當試針學(xué)至距底板4mm±1mm時，為水泥達到初凝狀態(tài)；由水泥全部加入水中至初凝狀態(tài)的時間為水泥的初凝時間，用min表示。

?（6）在完成初凝時間測定后，立即將試模連同漿體以平移的方式從玻璃板取下，翻轉(zhuǎn)180°，直徑大端向上，小端向下放在下班板上，再放入濕氣養(yǎng)護箱中繼續(xù)養(yǎng)護。換上終凝試針。監(jiān)近終凝時間時每隔15min測定一次，當試針環(huán)形附件開始不能在試件上留下痕跡時，為水泥達到終凝狀態(tài)。由水泥全部加入水中至終凝狀態(tài)的時間為水泥的終凝時間，用min表示。

?（7）測定時應(yīng)注意，在最初測定的操作時應(yīng)輕輕扶持金屬柱，使其徐徐下降，以防試針撞彎，但結(jié)果以自由下落為準。在整個測試過程中試針沉入的位置至少要距試模內(nèi)壁10mm。到達初凝時應(yīng)立即重復(fù)測一次，當兩次結(jié)論相同時才能確定到達初凝狀態(tài)，到達終凝時，需要在試體另處兩個不同點測試，確認結(jié)論相同才能確定到達終凝狀態(tài)。第次測定不能讓試針落入原針孔，每次測試完畢須將試針擦凈并將試模放回濕氣養(yǎng)護箱內(nèi)，整個過程要防止試模受振。

四、水泥體積安定性檢驗（演示）

（一）試驗原理及方法

通過測定沸煮后雷氏夾兩個試針的相對位移來恒量水泥標準稠凈漿體積膨脹程度，以此評定水泥漿硬化后體積是否均勻變化。

（二）試驗?zāi)康暮蜆藴?/span>

通過測定沸煮后標準稠度水泥凈漿試樣的體積和外形的變化程度，評定體積安定性是否合格。

本試驗依據(jù)GB/T 1346-2011《水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》進行。

（三）主要儀器

（1）水泥凈漿攪拌機

（2）法維卡儀

（3）量水器和天平

（四）試驗步驟要點及注意事項

（1）采用凝結(jié)時間試驗制備的凈漿進行試驗；

（2）將預(yù)先準備好的雷氏夾放在已稍擦油的玻璃板上，并立即將已制備好的標準稠度凈漿一次裝滿雷氏夾，裝漿時一只手輕輕扶持雷氏夾，另一只手用寬約25 mm的直邊刀在漿體表面輕輕插搗3次，然后抹平，接著將試件移至濕氣養(yǎng)護箱內(nèi)養(yǎng)護24h±2h。

（3）脫去玻璃板取下試件，先測量雷氏夾指針尖端的距離（A），精確到0.5mm，接著將試件放入沸煮箱水中的試件架上，指針朝上，然后在30min±5 min內(nèi)加熱至沸騰并恒沸180min±5 min。

（4）沸煮結(jié)束后，立即放掉沸煮箱中的熱水，打開箱蓋，待箱體冷卻至室溫，取出試件，測量雷氏夾指針尖端的距離（C），精確到0.5mm，當兩個試件煮后增加距離（C-A）的平均值不大于5.0 mm時，即認為該水泥安定性合格，當兩個試件煮后增加距離（C-A）的平均值大于5.0 mm時，應(yīng)用同一樣品立即重做一次試驗。以復(fù)檢結(jié)果為準。

五、水泥膠砂強度檢驗（ISO法）

1、試驗原理及方法

通過測定以規(guī)定水灰及灰砂比制備成標準尺寸的膠砂試塊的抗壓破壞荷載，抗折破壞荷載，確定其抗壓強度、抗折強度。

2、試驗?zāi)康募皹藴?/span>

通過檢驗不同令期的抗壓強度、抗折強度，確定水泥的強度等級或評定水泥強度是否符合標準要求。

本試驗依據(jù)GB/T 17671-1999《水泥膠砂強度方法（ISO）》進行。

3、主要儀器

（1）行星式膠砂攪拌機：由攪拌鍋，攪拌葉，電動機等組成。

（2）水泥膠砂試摸。

（3）水泥膠砂試體成型振實臺。

（4）抗折試驗機

（5）抗壓試驗機

（6）抗壓夾具

4、試驗步驟要點及注意事項

（1）稱取水泥試樣450g，水225?g?，ISO標準砂一袋（1350g）。

（2）將標準砂1袋倒入加砂器，將水倒入攪拌鍋內(nèi)，再倒入水泥，將攪拌鍋放在固定架上，上升至固定位置后開動攪拌機，低速攪拌30s后，在第二個30s開始的同時攪拌機自動均勻加入砂子，然后機器自動轉(zhuǎn)至高速，再拌30s，停拌90s。在第一個15s內(nèi)，用膠皮刮具將葉片和鍋壁上的膠砂、刮入鍋中間，在高速下繼續(xù)攪拌60s，攪拌完成。

（3）膠砂制備后應(yīng)立即成型，將空摸及模套固定于振實臺上，將膠砂分二層裝入試模，裝第一層時每模槽內(nèi)約放300g膠砂，用大播料器將料層播平，振實60次后，再裝入第二層膠砂，用小播料器播平后再振實60次，然后從振實臺上取上試模，用金屬直尺以90°的角度架在試模模頂一端，沿試模長度方向從橫向以鋸割動作慢慢向另一端移動，將超出試模部分的膠砂刮去，并用同一直尺以近乎水平的情況下將試體表面抹平，然后作好標記。

（4）將做好的標記的試模放入標準養(yǎng)護箱內(nèi)養(yǎng)護至規(guī)定的脫模時間取出，用防水筆對試體進行編號標記后脫模。對于24h齡期的試件，應(yīng)在試驗前20min內(nèi)脫摸，并用濕布覆蓋到試驗。對于24h以上齡期的試件，應(yīng)在成型后20-24h間脫模，并放入20±1℃水中養(yǎng)護至試驗齡期。

5、養(yǎng)護到期的試件，應(yīng)在試驗前15min從水中取出，擦去表面沉積物，并用濕布覆蓋到試驗。先進行抗折試驗，后做抗壓試驗。

抗折試驗：將試件長向側(cè)面放于抗折試件機的兩個支撐圓柱上，通過加荷圓柱，以50±10N/S速率均勻?qū)⒑奢d加在試件相對側(cè)面至折斷，記錄破壞荷載（F_f）。

抗壓試驗：以折斷后保持潮濕狀態(tài)的兩個半截棱柱體以側(cè)面為受壓面，分別放入抗壓夾具內(nèi)，并要求試件中心、夾具中心、壓力機壓板中心，三心合一，偏差為±0.5mm?，以2.4KN±0.2KN/S的速率均勻加荷至破壞，記錄破壞荷載（F_c）

5、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評定

抗折強度R_f以牛頓每平方毫米（MPa）表示，按下式計算：

抗折強度 ??R_f＝1.5F_fL/b^3??????（精確至0.1MPa）

式中

F_f——棱柱體折斷時的荷載（KN）；

???L——兩個支撐園柱之間的距離（mm），L=100mm；

???b——棱柱體正方形截面的邊長 ，b=40mm。

以一組三個棱柱體抗折強度的平均值為試驗結(jié)果，當三個強度值中有超出平均值±10%時，應(yīng)剔除后再取平均值作為抗折強度試驗結(jié)果。

抗壓強度Rc以牛頓每平方毫米（MPa）表示，按下式計算：

Rc=F_C/A（精確至0.1MPa）

式中

Fc——受壓破壞最大荷載（N）

???A——受壓面積（40mm×40mm）

以一組三個梭柱體得到的六個抗壓強度測定值的算術(shù)平均值為試驗結(jié)果。當六個測定值中有一個超出六個平均值的±10%時，應(yīng)剔除這個結(jié)果，以剩下的五個抗壓強度的平均值為結(jié)果，若五個測定值中再有超出平均數(shù)±10%時，則此組結(jié)果作廢。

當強度值低于標準要求的最低強度值時，應(yīng)視為不合格或降低等級。

試驗三 ?混凝土用砂、石性能檢驗

一、砂的顆粒級配檢驗

1、試驗原理及方法

用由不同孔徑的方孔篩組成的一套標準篩對砂樣進行篩分，測定砂樣中不同粒徑的顆粒含量。

2、試驗?zāi)康募皹藴?/span>

通過篩分析試驗測定不同粒徑骨料的含量比例，評定砂的顆粒級配狀況及粗細程度，計算砂的細度模數(shù)，為工程合理用砂提供技術(shù)依據(jù)。

本試驗依據(jù)GB/T14684-2011《建設(shè)用砂》進行。

3、主要儀器

（1）試驗用標準篩：符合GB/T6003中方孔試驗篩的規(guī)定，孔徑為150um、300um、600um、1.18mm、2.36mm、4.75mm及9.5mm的篩各一只，并附有篩底和篩蓋。

（2）鼓風(fēng)烘箱：溫度控制在（105±5）℃。

（3）天平：稱量1000g，感量1g。

（4）搖篩機

4、試驗步驟要點及注意事項

（1）按規(guī)定取樣，縮分試樣至約1100g，放入烘箱內(nèi)于（105±5）℃烘干至恒量，待冷卻至室溫后，篩除大于9.5mm的顆粒（并算出其篩余百分率），分成大至相等的兩份試樣。

（2）稱取試樣500g（精確至1g）倒入按孔徑大小從上至下組合的套篩（附篩底）上，蓋上篩蓋。

（3）將套篩安放在搖篩機上，搖10mm后，取下套篩，按篩孔大小順序依次逐個進行手篩，篩至每分鐘通過量小于試樣總量的0.1%（即0.5g）為止，通過的試樣（即小于篩孔直徑的試樣）并入下一號篩，并和下一號篩中的試樣一起手篩，依次分別進行至各號篩全部篩完為止。

（4）稱量各號篩的篩余量（精確至1g），試樣在各號篩上的篩余量不得超過按（1）式計算出的量，若超過應(yīng)按下列處理方法之一進行：篩分后，如每號篩的篩余量與篩底的剩余量之和同原試樣質(zhì)量之差超過1%時，須重新試驗。

G＝A×d^1/2/200…………………………………………（1）

式中：

G——在一個篩上的篩余量（g）

A——篩面面積（mm²）

d——篩孔尺寸（mm）

處理方法：

1）將該粒級試樣分成少于按（1）式計算出的量（至少分成兩份），分別篩分，并以篩余量之和作為該號篩的篩余量。

2）將該粒級及以下各粒級的篩余混合均勻，稱出其質(zhì)量（精確至1g），再用四分法縮分為大致相等的兩份，取其中1份，稱出其質(zhì)量（精確至1g），繼續(xù)篩分。計算該粒級及以下各粒級的分計篩余量時，應(yīng)根據(jù)縮分比例進行修正。

4、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評定

（1）計算分計篩余百分率：各號篩的篩余量與試樣總量之比，精確至0.1%。

（2）計算累計篩余百分率：該號篩的篩余百分率加上該號篩以上各篩余百分率之和，精確至0.1%。篩分后，如每號篩的篩余量與篩底的剩余量之和同原試樣質(zhì)量之差超過1%，應(yīng)重新試驗。

（3）按式（2）計算細度模數(shù)（M_χ）細度模數(shù)取兩次試驗結(jié)果的算術(shù)平均值，精確至0.1。

M_χ＝[（A₂＋A₃＋?A₄＋?A₅?＋?A₆?）－5?A₁?] /（100－A₁）………………（2）

式中

M_χ——細度模數(shù)

A₁、A₂、A₃、?A₄、?A₅、?A₆——分別是孔徑為4.75mm、2.36mm、1.18mm、600um、300um、150um篩的累計篩余百分率。

（4）累計篩余百分率取兩次試驗結(jié)果的算術(shù)平均值，精確至1%。細度模數(shù)取兩次試驗結(jié)果的算術(shù)平均值，如兩次試驗的細度模數(shù)之差超過0.20時，須重新試驗。據(jù)計算得到的累計篩余百分率對照標準要求，評定該砂屬的顆粒級配。

二、砂的表觀密度測定

1、試驗原理及方法

利用阿基米德原理（即骨料排出水的體積為骨料的體積）確定一定質(zhì)量砂的體積（包括封閉孔隙在內(nèi)），計算砂的表觀密度。

2、試驗?zāi)康募皹藴?/span>

通過測定砂的表觀密度為計算空隙率及砼配合比設(shè)計提供依據(jù)。

本試驗依據(jù)GB/T14684－2011《建設(shè)用砂》進行。

3、主要儀器

（1）烘 ?箱：能使溫度控制在（105±5）℃。

（2）容量瓶：500mL。

（3）天平，稱量1000g，感量。

4、試驗步驟要點和注意事項

（1）按規(guī)定取試并將試樣縮分至約660g，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒量，待冷卻至室溫后，分成大致相等的兩份備用。

（2）稱取試樣300g，精確至0.1g。將試樣裝入容量瓶中，注入冷開水至接近500 mL的刻度處，用手旋轉(zhuǎn)搖動容量瓶，使砂樣充分搖動，排除氣泡，塞緊瓶塞，靜置24h。然后用滴管小心加水至容量瓶500mL刻度處，塞緊瓶塞，擦干瓶外水分，稱出其質(zhì)量，精確至0.1g。

（3）倒出瓶內(nèi)水和試樣，洗凈容量瓶，再向容量瓶內(nèi)注水至500mL刻度處塞緊瓶塞，擦干瓶外水分，稱出其質(zhì)量，精確至0.1g。

5、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評定

砂的表觀密度按下式計算，精確至10kg/m³：

????????????ρ_O＝G₀*ρ_水/（G₀+G₂－G₁）

式中

ρ₀——表觀密度（kg/m³）；

ρ_水——水的密度，取1000?kg/m³；

G₀?——烘干試樣的質(zhì)量（g）；?

G₁?——試樣、水及容量瓶的總質(zhì)量（g）；

G_2?——水及容量瓶的總質(zhì)量（g）。

三、砂的堆積密度測定

1、試驗原理及方法

通過測定裝滿容量筒的砂的質(zhì)量和體積（自然狀態(tài)下）計算堆積密度。

2、試驗?zāi)康募皹藴?/span>

通過測定砂的堆積密度為計算空隙率及砼配合比設(shè)計提供依據(jù)。

本試驗依據(jù)GB/T14684－2011《建設(shè)用砂》進行。

3、主要儀器

（1）烘 ?箱：能使溫度控制在（105±5）℃。

（2）容量筒：容積為1L。

（3）天平，稱量1000g，感量0.1g。

（4）方孔篩：孔徑為4.75mm的篩一只。

4、試驗步驟要點和注意事項

（1）取試樣約3L，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒量，待冷卻至室溫后，篩除大于4.75mm的顆粒，分成大致相等的兩份備用。

（2）取試樣一份，用料斗將試樣從容量筒中心上方50mm處，以自由落體落下徐徐倒入容量筒中并呈堆積體，容量筒四周溢滿時停止加料，然后用直尺沿筒口中心向兩邊刮平，稱出試樣和容量筒的總質(zhì)量G₁（精確至1g），稱容量筒質(zhì)量G₂。

（3）注意事項：

（1）試樣通過料斗裝入容量筒時，料斗口距容量筒口最大高度不超過50mm，試驗過程中應(yīng)防止振動容量筒；

（2）試驗前應(yīng)按規(guī)定方法對容量筒體積進行校正；

5、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評定

（1）堆積密度按下式計算，取兩次試驗結(jié)果的算術(shù)平均值（精確至10kg/m³）：

????????????ρ₁＝（G₁－G₂）/V₀

式中

ρ₁——堆積密度（kg/m³）（精確至10kg/ m³）

G₁?——容量筒和試樣總質(zhì)量（g）

??G_2?——容量筒質(zhì)量（g）

??V₀?——容量筒體積（L）

（2）空隙按下式計算，取兩次試驗結(jié)果的算術(shù)平均值（精確至1%）：

?????????P=（1－ρ₁/ρ_O）×100

式中

P——空隙率（%）

ρ₁——砂的堆積密度（kg/m³）

??ρ_O——砂的表觀密度（kg/m³）

四、石子密度測定

1、試驗原理及方法

利用阿基米德原理（即骨料排出水的體積為骨料的體積）確定粗骨料（卵石或碎石）的近似密實體積（包括封閉孔隙在內(nèi)），計算粗骨料的密度。

2、試驗?zāi)康暮蜆藴?/span>

通過密度測定，為計算試樣空隙率及砼配合比設(shè)計提供依據(jù)。

本試驗依據(jù)GB/T14685-2011《建設(shè)用卵石、碎石》中的廣口瓶法進行。

3、主要儀器

（1）烘箱：能使溫度控制在（105±5）℃

（2）方孔篩：孔徑為4.75mm腐蝕金屬板組成的篩一只。

（3）天平：稱量2kg，感量1g。

（4）廣口瓶：1000ml，磨口，帶玻璃片。

4、試驗步驟要點及注意事項

（1）按規(guī)定取樣縮分至規(guī)定的數(shù)量，風(fēng)干后篩除小于4.75mm的顆粒，然后洗凈，分成大致相等的兩份備用。

（2）將試樣浸水飽和，裝入廣口瓶，裝試樣時，廣口瓶應(yīng)傾斜放置，注入飲用水，左右搖動排盡氣泡后，向瓶內(nèi)滴水至瓶口邊緣，用玻璃片沿瓶口迅速滑行，緊貼瓶口水面，覆蓋瓶口，擦干瓶外水分后，稱出試樣、水、瓶和玻璃片總質(zhì)量G₁（精確至1g）。

（3）將瓶中試樣倒出，放烘箱（105±5）℃內(nèi)烘干至恒量，冷卻至室溫后稱其質(zhì)量G_O（精確至1g）。

（4）將瓶內(nèi)重新注水至瓶口，用玻璃片緊貼瓶口水面覆蓋瓶口，擦干瓶外水分后，稱水，瓶和玻璃片總質(zhì)量G₂（精確至1g）。

5、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評定

石子的表觀密度按下式計算（精確至10kg/m³）

ρ_O= ?G_O/（G_O+G₂-G₁） ×ρ_水

式中

ρ_O——密度（kg/m³）

G_O——烘干后試樣的質(zhì)量（g）

G₁——試樣、水、瓶和玻璃片的質(zhì)量（g）

G₂——水瓶和玻璃片的質(zhì)量（g）

密度取兩次試驗結(jié)果的平均值，當兩次試驗結(jié)果之差大于20kg/m³時，須重新試驗，若兩次試驗結(jié)果之差超過20?kg/m³，可取4次試驗結(jié)果的算術(shù)平均值。

試驗四 ???新拌混凝土性能試驗驗

一、混凝土配合比試驗設(shè)計

1、原材料

（1）水泥：采用P.O.42.5水泥，密度取3.1g/cm³，如無水泥實測強度則可取富余系數(shù)1.13。

（2）砂：中砂，細度模數(shù)2.5-2.8,表觀密度2650kg/m³；堆積密度1460 kg/m³。

（3）碎石：規(guī)格10-31.5mm，表觀密度2650kg/m³；堆積密度1450 kg/m³。

（4）外加劑：高效減水劑，減氺率20％，推薦摻量1.8%。

（5）II級粉煤灰。

（6）自來水。

2、混凝土性能要求暨設(shè)計任務(wù)書

強度等級：C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50任選

坍落度：35～160mm之間選定

3、參考文獻

（1）GB/T50080-2002 普通水泥混凝土拌合物性能試驗方法標準

（2）JGJ55-2000 普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程

（3）GB/T50081-2002普通水泥混凝土力學(xué)性能試驗方法標準

（4）土木工程材料－土木工程材料試驗

4、試驗要求

（1）每組任選題目及相關(guān)性能要求設(shè)計配合比一組，提供配合比設(shè)計過程；

（2）現(xiàn)場配制混凝土15升，按計算配合比計算出15升混凝土水泥、水、砂、石、粉煤灰及減水劑（如摻用）的用量；

（3）記錄坍落度、調(diào)整過程（滿足坍落度要求）；

（4）混凝土滿足坍落度要求后，成型100×100×100mm三聯(lián)模2組，分別測定28d混凝土抗壓強度及28d劈裂抗拉強度；

二、混凝土拌合物試樣的制備

1、主要儀器

（1）攪拌機；

（2）磅稱（稱量50-100kg，精度50g）；

（3）天平（稱量5kg，精度1g）

2、試樣制備的一般規(guī)定

（1）在試驗室制備混凝土拌合物時，試驗室的溫度應(yīng)保持在（20±5℃），所用材料應(yīng)提前一天放到試驗室內(nèi)。

（2）試驗室拌和混凝土?xí)r，材料用量應(yīng)以質(zhì)量計。

（3）頂層插搗完畢，刮去多余混凝土后抹平混凝土拌合物的制備應(yīng)符合JGJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定。

（4）從試樣制務(wù)完畢到開始做各項性能試驗不宜超過5min。

（5）一般采用機械拌合法制備混凝土拌合物，攪拌量不小于攪拌機額定攪拌量的1/4。按照配合比，稱取各種材料，分別按石、水泥、砂依次倒入攪拌機內(nèi)，開動機器，徐徐將水加入，攪拌2-3 min，將混凝土拌合物傾倒在鐵板上，再經(jīng)人工翻拌兩次，使拌合物均勻一致后用作試驗。

三、混凝土拌和物的和易性檢驗

1、試驗原理及方法

通過測定混凝土拌和物在自重作用下自由坍落的程度及外觀現(xiàn)象（泌水，離析）等，評定混凝土的和易性（流動性、保水性、粘聚性）是否滿足施工要求。

2、試驗?zāi)康募皹藴?/span>

通過測定坍落度，觀察混凝土的和易性，確定混凝土拌和物否滿足施工要求。

本試驗依據(jù)GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》進行。

3、主要儀器

（1）坍落度筒

（2）插搗棒、卡尺

（3）拌和用剛性不吸水平板：尺寸不宜小于1.5 m×2m

2、試驗步驟要點及注意事項

（1）濕潤坍落度筒、平板及搗棒等，并把坍落筒放在平板中心，用腳踩住兩邊的腳踏板。

（2）將制備好的混凝土拌合物用小鏟分三層均勻裝入筒內(nèi)，使搗實后每層高約為筒高的1/3。每層用搗棒插搗25次，搗棒應(yīng)在整個截面上由外向中心均勻插搗，搗棒應(yīng)插透本層，并與下層接觸。

（3）頂層插搗完畢，刮去多余混凝土后抹平

（4）清除筒周邊混凝土，垂直平穩(wěn)提起坍落度筒，提離過程應(yīng)在5~10s內(nèi)完成。從開始裝料到提起坍落度筒的整個過程，應(yīng)不間斷進行，并應(yīng)在150s內(nèi)完成。

（5）提出坍落筒后，立即量測筒高與坍落后混凝土試體最高點之間的高度差，即為該拌和物的坍落度（以mm為單位，結(jié)果表達精確至5mm）。坍落度筒提離后，如混凝土發(fā)生崩坍或一邊剪壞現(xiàn)象，則應(yīng)重新取樣另行測定。如第二次試驗仍出現(xiàn)上述現(xiàn)象，則表示該混凝土拌和物和易性不好，應(yīng)予記錄備查。

（6）觀察坍落后的混凝土試體的粘聚性和保水性。粘聚性的檢查方法是用搗棒在已坍落的混凝土錐體側(cè)面輕輕敲打，此時，如果錐體逐漸下沉，則表示粘聚性良好，如果錐體倒塌、部分崩裂或出現(xiàn)離析現(xiàn)象，則表示粘聚性不好。保水性以混凝土拌和物中稀漿析出的程度來評定。坍落度筒提起后如有較多的稀漿從底部析出，錐體部分的混凝土也因失漿而骨料外露，則表明此混凝土拌和物的保水性能不好。如坍落度筒提起后無稀漿或僅有少量稀漿自底部析出，則表示此混凝土拌和物保水性良好。

四、混凝土拌和物表觀密度試驗

1、試驗原理及方法

測定混凝土拌和物搗實后的單位體積質(zhì)量，以提供核實混凝土配合比計算中的材料用量。

2、試驗?zāi)康募皹藴?/span>

本試驗依據(jù)GB/T 50080-2002《普通混凝土拌和物性能試驗方法標準》進行。

3、主要儀器

（1）容量筒——金屬制成的圓筒，兩旁裝有手把。對骨料最大粒徑不大于40mm的拌和物采用容積為5升的容量筒，其內(nèi)徑與筒高均勻186±2mm，筒壁厚為3mm；骨料最大粒徑大于40mm時，容量筒的內(nèi)徑與筒高均應(yīng)大于骨料最大粒徑的4位。容量筒上緣及內(nèi)壁應(yīng)光滑平整，頂面與底面應(yīng)平行并與圓柱體的軸垂直。容量筒容積應(yīng)按規(guī)定經(jīng)常予以標定。

（2）臺 ?秤——稱量100kg，感量50g。

（3）振動臺——頻率應(yīng)為50±3Hz，空載時的振幅應(yīng)為0.5±0.1mm。

（4）搗 ?棒——直徑16mm、長600mm的鋼棒，端部磨圓。

（5）小鏟、抹刀、刮尺等。

4、試驗步驟要點及注意事項

（1）用濕布把容量筒內(nèi)外擦干凈，稱出重量（W₁），精確至50g。

（2）混凝土的裝料及搗實方法應(yīng)視拌和物的稠度而定。一般來說，為使所測混凝土密實狀態(tài)更接近于實際狀況，對于坍落度不大于70mm的混凝土，宜用振動臺振實， 大于70mm的混凝土用搗棒搗實。

采用振動臺振實時，應(yīng)一次將混凝土拌和物灌滿到稍高出容量筒口。裝料時允許用搗棒稍加插搗，振搗過程中如混凝土高度沉落到低于筒口，則應(yīng)隨時添加混凝土。振動直至表面出漿為止。

（3）用刮尺齊筒口將多余的混凝土拌和物刮去，表面如有凹陷應(yīng)予填平。 將容量筒外壁擦凈，稱出混凝土與容量筒總重（W₂），精確至50g。

5、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評定

混凝土拌和物表觀密度按下式計算：

γ_h?=（W₂- W₁）/V×1000

式中

W₁——容量筒重量，（kg）

W₂——容量筒及試樣總重，（kg）

V ——容量筒容積，（L）

試驗結(jié)果的計算精確至10（kg/m3）。

五、混凝土力學(xué)性能試驗試件制作及養(yǎng)護

???1、試驗?zāi)康募皹藴?/span>

制作用于抗壓強度及劈裂抗拉強度的混凝土試件，并養(yǎng)護至試驗齡期。本試驗依據(jù)GB/T 50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標準》進行。

3、主要儀器

（1）混凝土試模。

（2）標準養(yǎng)護室，溫度20±2℃，相對濕度95%以上。

（3）振動臺——頻率應(yīng)為50±3Hz，空載時的振幅應(yīng)為0.5±0.1mm。

（4）搗 ?棒——直徑16mm、長600mm的鋼棒，端部磨圓。

（5）小鏟、抹刀、刮尺等。

4、試驗步驟要點及注意事項

??（1）成型前，在試模內(nèi)表面涂一薄層礦物油或其他不與混凝土發(fā)生反應(yīng)的脫模劑。

（2）用鐵锨將拌制好的混凝土拌合物來回拌合三次，將混凝土拌合物一次裝入試模，裝料時用抹刀沿各試模壁插搗，并使混凝土拌合物高出試?？?。

（3）將試模固定在振動臺上振動，振動時試模不得有任何跳動，振動應(yīng)持續(xù)到表面出漿為止，不得過振。

（4）刮除試模上口多余的混凝土，將試模從振動臺上取下，靜置于20±5℃的環(huán)境下，待混凝土臨近初凝時，用抹刀抹平。

（5）試件成型后，用不透水的薄膜覆蓋表面，在20±5℃的環(huán)境下靜置一晝夜至兩晝夜，然后編號、拆模。拆模后立即將試件放入溫度20±2℃，相對濕度95%以上的標準養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護至試驗齡期。?

試驗五 ???硬化混凝土力學(xué)性能試驗

一、混凝土抗壓強度檢驗

1、試驗?zāi)康募皹藴?/span>

通過測定混凝土立方體的抗壓強度，以檢驗材料質(zhì)量，確定、校核混凝土配合比，確定混凝土強度等級，并為控制施工質(zhì)量提供依據(jù)。

本試驗依據(jù)GB/T 50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標準》進行。

2、主要儀器

壓力試驗機——精度（示值的機對誤差）至少應(yīng)為±2%，其量程應(yīng)能使試件的預(yù)期破壞荷載值不小于全量程的20%，也不大于全量程的80%。與試件接觸的壓板或墊板的尺寸應(yīng)大于試件的承壓面，其不平度應(yīng)為每100mm不超過0.02mm（即為0.02%）。

3、試驗步驟要點及注意事項

（1）試件從養(yǎng)護地點取出后，應(yīng)盡快進行試驗，以免試件內(nèi)部的溫溫度發(fā)生顯著變化。

（2）先將試件擦試干凈，測量尺寸，并檢查外觀。試件尺寸測量精確至1mm，并據(jù)此計算試件的承壓面積。如實測尺寸與公稱尺寸之差不超過1mm，可按公稱尺寸進行計算。

（3）將試件安放在試驗機的下壓板上，試件的承壓面應(yīng)與成型時的頂面垂直。試件的中心應(yīng)與試驗機下壓板中心對準。開動試驗機，當上板與試件接近時，調(diào)整球座，使接觸均衡。

（4）混凝土試件的試驗應(yīng)連續(xù)而均勻地加荷，混凝土強度等級低于C30時，其加荷速度為0.3~0.5MPa/s；若混凝土強度等級高于或等于C30時，則為0.5~0.8MPa/s。當試個接近破壞而開始迅速變形時，停止調(diào)整試驗機油門，直到試件破壞。然后記錄破壞荷載。

4、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評定

（1）混凝土立方體試件抗壓強度按下式計算（精確至0.1MPa）:

f_cc?=?A()???????????????????????????????

式中

??f_cc——混凝土立方體試件抗壓強度，（MPa）

P——抗壓破壞荷載，（N）

A——試件承壓面積，（mm²）

（2）以3個試件測值的算術(shù)平均值作為該組試件的抗壓強度值。3個測值中的最大值或最小值中如有1個與中間值的差值超過中間或值的15%時，則把最大及最小值舍除，取中間值作為該組試件的抗壓強度值。如有2個測值與中間值的差均超過中間值的15%，則該組試件的試驗結(jié)果無效。

（3）取150mm×150mm×150mm試件的抗壓強度為標準值，用其他尺寸試件測得的強度值均應(yīng)乘以尺寸換算系數(shù)，其值對200mm×200mm×200mm試件為1.05，對100mm×100mm×100mm試件為0.95。

試驗六 混凝土碳化試驗?

一、混凝土碳化的原因與條件

1、混凝土碳化的原因

混凝土是一種堿性體系，水泥水化生成的氫氧化鈣使混凝土中孔隙溶液處于較高的堿度。但大氣中的CO₂通過混凝土的孔隙溶解于毛細管中的液相，并與水泥水化產(chǎn)生的堿性物質(zhì)反應(yīng)，生成中性的CaCO₃，使混凝土的堿度降低，在適當?shù)沫h(huán)境下導(dǎo)致鋼筋脫鈍生銹。
????通常情況下，混凝土的碳化方程可用下式表示

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式中：X_c——碳化深度，mm；

k——碳化系數(shù)，mm/；

t——碳化時間，a。

碳化系數(shù)k綜合反映各影響因素對碳化速度的影響，總體可分為外部環(huán)境條件和內(nèi)部混凝土抗碳化能力兩項。

2、影響混凝土碳化的因素

（1 ）環(huán)境CO₂濃度對碳化速度的影響可用系數(shù)表示：

式中：0.03%為海平面上大氣的CO₂濃度，C_O為環(huán)境CO₂濃度（%），大城市的室外Co要高于0.03%，而室內(nèi)CO₂濃度平均為室外的1.8倍左右。

（2）隨環(huán)境溫度升高，碳化速度加快；當環(huán)境濕度過小時，由于混凝土內(nèi)缺乏反應(yīng)水份，碳化速度變緩，環(huán)境濕度過大時，混凝土內(nèi)孔隙水接近飽合，CO₂向混凝土內(nèi)擴散困難，碳化速度也要減小，試驗表明相對濕度在50～60%時，碳化速度最快。

（3）混凝土配合比，特別是水膠比，是影響混凝土密實性的主要因素，水膠比越低，密實度越高，碳化系數(shù)越小。混凝土強度與碳化系數(shù)有明顯的相關(guān)關(guān)系，強度越高，混凝土相對密實，碳化系數(shù)越小。

（4）混凝土的澆注質(zhì)量、養(yǎng)護條件也是影響混凝土密實性的主要因素，構(gòu)件表面往往處于不同的澆注養(yǎng)護條件，各表面間碳化系數(shù)也經(jīng)常存在差異。

（5）構(gòu)件角部CO₂氣體為雙向擴散，其碳化速度是非角部的1.4倍。構(gòu)件的拉應(yīng)力區(qū)由于微裂縫的擴展，氣體擴散快，其碳化速率達受壓區(qū)碳化速率的1.1倍以上。

（6）膠凝材料有粉煤灰等摻和料時，由于堿度減小，碳化系數(shù)明顯增加，但對于低水膠比的大摻量粉煤灰混凝土由于混凝土微結(jié)構(gòu)（密實性）的改善，可有效減小CO₂氣體向混凝土內(nèi)擴散，因此，一般認為其抗碳化能力并不低于普通混凝土。

（7）混凝土是一種非均質(zhì)的多相的材料，即使是同一個構(gòu)件（配合比、澆注方式、養(yǎng)護條件相同），不同部位混凝土的密實度也會有很大差異，因此混凝土碳化系數(shù)離散性很大，根據(jù)實測資料統(tǒng)計，變異系數(shù)往往大于0.3。密實的混凝土碳化系數(shù)可能小于1，很不密實的混凝土碳化系數(shù)可能大于10。

二、試驗要求

本方法適用于測定在一定濃度的二氧化碳氣體介質(zhì)中混凝土試件的碳化程度，以評定該混凝土的抗碳化能力。碳化試驗應(yīng)采用棱柱體混凝土試件，以3塊為一組，試件的最小邊長應(yīng)符合下表的要求。棱柱體的高寬比應(yīng)不小于3。

碳化試驗試件尺寸選用

　　無棱柱體試件時，也可用立方體試件代替，但其數(shù)量應(yīng)相應(yīng)增加。
　　試件一般應(yīng)在28天齡期進行碳化，采用摻合料的混凝土可根據(jù)其特性決定碳化前的養(yǎng)護齡期。碳化試驗的試件宜采用標準養(yǎng)護。但應(yīng)在試驗前2天從標準養(yǎng)護室取出。然后在60℃溫度下烘48小時。經(jīng)烘干處理后的試件，除留下一個或相對的兩個側(cè)面外，其余表面應(yīng)用加熱的石臘予以密封。在側(cè)面上順長度方向用鉛筆以10毫米間距畫出平行線，以預(yù)定碳化深度的測量點。?

三、混凝土碳化試驗所用設(shè)備

1、碳化箱，帶有密封蓋的密閉容器，容器的容積至少應(yīng)為頂定進行試驗的試件體積的兩倍。箱內(nèi)應(yīng)有架空試件的鐵架，二氧化碳引入口，分析取樣用的氣體引出口，箱內(nèi)氣體對流循環(huán)裝置，溫濕度測量以及為保持箱內(nèi)恒溫恒濕所需的設(shè)施。必要時，可設(shè)玻璃觀察口以對箱內(nèi)的溫濕度進行讀數(shù)。
??2、氣體分析儀能分析箱內(nèi)氣體中的二氧化碳濃度、精確到1%。

3、二氧化碳供氣裝置包括氣瓶、壓力表及流量計。

?四、混凝土碳化試驗步驟
　　1、將經(jīng)過處理的試件放入碳化箱內(nèi)的鐵架上，各試件經(jīng)受碳化的表面之間的間距至少應(yīng)不少于50毫米。
　　2、將碳化箱蓋嚴密封。密封可采用機械辦法或油封，但不得采用水封以免影響箱內(nèi)的濕度調(diào)節(jié)。開動箱內(nèi)氣體對流裝置，徐徐充入二氧化碳，并測定箱內(nèi)的二氧化碳濃度，逐步調(diào)節(jié)二氧化碳的流量，使箱內(nèi)的二氧化碳濃度保持在20±3%。在整個試驗期間可用去濕裝置或放入硅膠，使箱內(nèi)的相對濕度控制在70±5%的范圍內(nèi)。碳化試驗應(yīng)在20±5℃的溫度下進行。
　　3、每隔一定時期對箱內(nèi)的二氧化碳濃度，溫度及濕度作一次測定。一般在第一、二天每隔兩小時測定一次，以后每隔4小時測定一次。并根據(jù)所測得的二氧化碳濃度隨時調(diào)節(jié)其流量。去濕用的硅膠應(yīng)經(jīng)常更換。
　　4、碳化到了3、7、14及28天時，各取出試件，破型以測定其碳化深度。棱柱體試件在壓力試驗機上用劈裂法從一端開始破型。每次切除的厚度約為試件寬度的一半，用石臘將破型后試件的切斷面封好，再放入箱內(nèi)繼續(xù)碳化，直到下一個試驗期。如采用立方體試件，則在試件中部劈開。立方體試件只作一次檢驗，劈開后不再放回碳化箱重復(fù)使用。
　　5、將切除所得的試件部份刮去斷面上殘存的粉末，隨即噴上（或滴上）濃度為1%的酚酞酒精溶液（含20%的蒸餾水）。經(jīng)30秒鐘后，按原先標劃的每10毫米一個測量點用鋼板尺分別測出兩側(cè)面各點的碳化深度。如果測點處的碳化分界線上剛好嵌有粗骨料顆粒，則可取該顆粒兩側(cè)處碳化深度的平均值作為該點的深度值。碳化深度測量精確至1毫米。
?????五、數(shù)據(jù)處理

混凝土在各試驗齡期時的平均碳化深度應(yīng)按下式計算，精確到0.1毫米：

式中：——?試件碳化t天后的平均碳化深度（毫米）；

　　　　　d_i??——?兩個側(cè)面上各測點的碳化深度（毫米）；

?

n ?——?兩個側(cè)面上的側(cè)點總數(shù)。

　　以在標準條件下（即二氧化碳濃度為20±3%，溫度為20±5℃，濕度為70±5%）的3個試件碳化28天的碳化深度平均值作為供相互對比用的混凝土碳化值，以此值來對比各種混凝土的抗碳化能力及對鋼筋的保護作用。以各齡期計算所得的碳化深度繪制碳化時間與碳化深度的關(guān)系曲線，以表示在該條件下的混凝土碳化發(fā)展規(guī)律。

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