第15章 常用土木工程材料试验 返回总目录.

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1 第15章 常用土木工程材料试验 返回总目录

2 本章内容 材料的基本物理性质试验 水泥试验 骨料试验 普通混凝土试验 建筑砂浆试验 墙体材料试验 钢筋试验 沥青材料试验 沥青混合料试验
综合设计试验

3 材料的基本物理性质试验 一、密度试验 1. 仪器设备 材料的密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。
李氏瓶(如图15.1所示)、筛子(孔径0.2mm)、天平(500g，感量0.01 g )、温度计、烘箱、干燥器和量筒等。 图15.1 李氏瓶

4 材料的基本物理性质试验 2. 试验步骤 (1) 将试样(砖块)破碎研磨并全部通过0.2 mm孔筛，再放入105℃～110℃的烘箱中，烘至恒重，然后在干燥器内冷却至室温。 (2) 将不与试样起反应的液体(水或煤油)注入李氏瓶中，使液体至突颈下0mL～1mL刻度线范围内，记下刻度数，将李氏瓶放入盛水的容器中，在试验过程中水温控制在(20±0.5)℃。 (3) 用天平称取60g～90g试样，用小勺和漏斗小心地将试样徐徐送入李氏瓶中(下料速度不得超过瓶内液体浸没试样的速度，以免阻塞)，直至液面上升至20mL刻度左右为止。再称剩余的试样质量，算出装入瓶内的试样质量m(g)。 (4) 转动李氏瓶使液体中的气泡排出，记下液面刻度。根据前后两次液面读数算出液面上升得体积V(cm3)，即为瓶内试样所占的体积。 3. 结果计算 (1) 按下式计算试样密度ρ(精确至0.01g/cm3)。 ＝ 式中 m—装入瓶中试样的质量(g)。 V—装入瓶中试样的体积(cm3)。 (2) 以两次试验结果的平均值作为密度的测定结果，但两次试验结果之差不应大于0.02g/cm3，否则重做。 (15.1)

5 材料的基本物理性质试验 二、表观密度试验 1. 仪器设备 2. 试验步骤 3. 结果计算
表观密度是材料在自然状态下单位体积的质量 (以烧结普通砖为试件)。 1. 仪器设备 游标卡尺(精度0.1mm)、天平(感量0.1g)、烘箱、干燥器等。 2. 试验步骤 (1) 将规则形状的试件放入105℃～110℃的烘箱中烘干至恒温，取出后放入干燥器中，冷却至室温并用天平称量出试件的质量m(g)。 (2) 用游标卡尺量出试件尺寸(每边测量上、中、下三处，取其平均值)，并计算出其体积V0(cm3)。 3. 结果计算 （1）按下式计算材料的表观密度 。 (2) 以五次试验结果的平均值作为最后测定结果，精确至10kg/m3。 (15.2)

6 材料的基本物理性质试验 三、吸水率试验 1. 仪器设备 2. 试验步骤 3. 结果计算
材料的吸水率是指材料吸水饱和时的吸水量占干燥材料的质量或体积之比(以加气混 凝土为试件)。 1. 仪器设备 天平、烘箱、干燥箱、游标卡尺等。 2. 试验步骤 （1）将三个尺寸为100mm的立方体试样放入烘箱内，在(60±5)℃温度下保温24h，然后在(80±5)℃温度下保温24h，再在(105±5)℃温度下烘干至恒重，再放到干燥器中冷却至室温，称其质量mg(g)。 (2) 将试件放入水温为(20±5)℃的恒温水槽内，然后加水至试件高度的1/3处，过24h后再加水至试样高度的2/3处，经24h后，加水高出试样30mm以上，保持24h。这样逐次加水的目的在于使试件孔隙中空气逐渐逸出。 (3) 从水中取出试件，用湿布抹去表面水分，立即称取每块质量mb(g)。 3. 结果计算 （1） 按下式计算试件吸水率。 质量吸水率 　　　　　　　 (15.3) 体积吸水率 　　　　　 (15.4)

7 材料的基本物理性质试验 式中 mg—试件干燥质量(g)。 mb—试件吸水饱和质量(g)。 V0—干燥材料在自然状态下的体积(cm3)。
(2) 以三个试件吸水率的算术平均值作为测定结果，精确至0.1%。

8 水 泥 试 验 1. 仪器设备 2. 试验步骤 水泥细度检验分为负压筛法、水筛法和手工干筛法三种，当三种测定的结果发生争议时，以负压筛为准。
一、水泥细度测定 水泥细度检验分为负压筛法、水筛法和手工干筛法三种，当三种测定的结果发生争议时，以负压筛为准。 1. 仪器设备 负压筛析仪(由筛座、负压筛、负压源及收尘器组成)、水筛(水筛架和喷头)、干筛和天平等。 2. 试验步骤 1) 负压筛法 (1) 筛析试验前，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4 000Pa～6 000Pa范围内。 (2) 称取试样25g，置于洁净的负压筛中，盖上筛盖，并开动筛析仪连续筛两分钟，在此期间如有试样附着在筛盖上，可轻轻地敲击，使试样落下。筛毕，用天平称量筛余物。 2) 水筛法 (1) 筛析试验前，应检查所用水，确保水中无泥、砂，调整好水压及水筛架的位置，使其能正常运转。喷头底面与筛网之间的距离为35mm～70 mm。 (2) 称取试样50g，置于洁净的水筛中，立即用淡水冲洗至大部分细粉通过后，放在水筛架上，用水压为(0.05±0.02)MPa的喷头连续冲洗3分钟。筛毕，用少量水把筛余物冲至蒸发器中，等水泥颗粒全部沉淀后倒出清水，烘干并用天平称量筛余物。 3) 手工干筛法 在没有负压筛析仪和水筛的情况下，允许用手工干筛法。试验步骤如下：

9 水 泥 试 验 二、水泥标准稠度用水量测定 3. 结果计算 1. 仪器设备 (1) 称取试样50g，倒入干筛内。
按下式计算水泥试样筛余百分率，计算结果精确至0.1%。 (15.5) 式中 F—水泥试样的筛余百分率(%)。 Rs—水泥筛余物的重量(g)。 W—水泥试样的重量(g)。 二、水泥标准稠度用水量测定 1. 仪器设备 (1) 水泥净浆搅拌机(主要由搅拌锅、搅拌叶片、传动机构和控制系统组成)。 (2) 测定水泥标准稠度和凝结时间的维卡仪(如图15.2所示)，包括试杆和试模(如图15.3所示)。

10 图15.2 测定水泥标准稠度和凝结时间的维卡仪 图15.3 试杆和试模 1．铁座；2．金属圆棒；3．松紧螺丝； 4．指针；5．标尺
水 泥 试 验 图15.2 测定水泥标准稠度和凝结时间的维卡仪 图15.3 试杆和试模 1．铁座；2．金属圆棒；3．松紧螺丝； 4．指针；5．标尺 2. 试验步骤 (1) 用湿布将搅拌锅和搅拌叶片擦湿，将拌合水(W)倒入搅拌锅内，然后在5～10s内小心将称好的500 g水泥加入水中，将搅拌锅固定在搅拌机的锅座上，升至搅拌位置。 (2) 启动搅拌机，低速搅拌120s，停15s，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间，接着高速搅拌120s停机。

11 水 泥 试 验 三、水泥净浆凝结时间测定 3. 试验结果 1. 仪器设备
(3) 拌合结束后，立即将水泥净浆装入已置于玻璃底板上的试模中，用小刀插捣，轻轻振动数次，抹平后迅速将试模和底板移到维卡仪上，降低试杆直至与净浆表面正好接触，拧紧螺丝1～2s后，突然放松，使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。在试杆停止沉入或释放试杆30s时，记录试杆距底板之间的距离。 3. 试验结果 (1) 以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。 (2) 水泥标准稠度用水量(P)，按水泥质量的百分比计。 (15.6) 三、水泥净浆凝结时间测定 1. 仪器设备 (1) 维卡仪：测定凝结时间的仪器同测定标准稠度用水量仪器，只是取下试杆，用试针代替试杆。 (2) 初凝和终凝用试针(如图15.4所示)。

12 水 泥 试 验 图15.4 测定水泥凝结时间用试针 2. 试验步骤 (1) 以标准稠度用水量，用500g水泥按规定方法拌制标准稠度水泥浆，一次装满试模，振动数次刮平，立即放入湿气养护箱中。记录水泥全部加入水中的时间。 (2) 初凝时间的测定：试件在养护箱养护至加水30min时进行第一次测定。测定时，将试模放到试针下，降低试针与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1s～2s后，突然放松，试针垂直自由地沉入水泥净浆，记录试针停止下沉或释放试针30s时指针的读数。 在最初测定操作时应轻轻扶持金属柱，使其徐徐下降，以防试针撞弯，但结果以自由下落为准。

13 水 泥 试 验 四、水泥安定性的测定 3. 试验结果 1. 仪器设备
(3) 终凝时间的测定：在完成初凝时间测定后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板取下，翻转180°，直径大端向上，小端向下放在玻璃板上，再放入养护箱中继续养护，临近终凝时间每隔15min测定一次。用同样测定方法，观察指针读数。 3. 试验结果 从水泥全部加入水中的时间起，至试针沉至距底板4mm±1 mm时所经过的时间为初凝时间；至试针沉入试体0.5mm时，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时所经过的时间为终凝时间。 四、水泥安定性的测定 用沸煮法检验水泥浆体硬化后体积变化是否均匀。检验分雷氏法和试饼法，若两种方法有争议时以雷氏法为准。 1. 仪器设备 沸煮箱、雷氏夹(如图15.5所示)、雷氏夹膨胀测定仪(如图15.6所示)、水泥净浆搅 拌机。 图15.6 雷氏夹膨胀测定仪 1．底座；2．模子座；3．测弹性标尺； 4．立柱；5．测膨胀值标尺；6．悬臂； 7．悬丝；8．弹簧顶扭 图15.5 雷氏夹 1．指针；2．环模

14 水 泥 试 验 2. 试验步骤 (1) 雷氏法是测定水泥净浆在雷氏夹中沸煮后的膨胀值。
① 每个试样须成型两个试件，每个雷氏夹须配置质量约75g～85g的玻璃板两块，一垫一盖，将玻璃板和雷氏夹内表面稍涂一层油。 ② 将已制好的标准稠度净浆一次装满雷氏夹，装浆时一手轻扶雷氏夹，另一只手用小刀插捣数次，然后抹平，盖上稍涂油的玻璃板，立即将试件移至湿气养护箱内养护24h±2h。 ③ 脱去玻璃板取下试件，用膨胀值测定仪测量雷氏夹指针尖端间的距离(A)，精确0.5mm，接着将试件放入沸煮箱水中的试件架上，指针朝上，然后在(30±5)min内加热至沸并恒沸(180±5)min。 ④ 取出沸煮后冷却到室温的试件，测量雷氏夹指针尖端的距离(C)，当两个试件煮后增加距离(C-A)的平均值不大于5.0 mm时，该水泥安定性合格，当两个试件的(C- A)值相差超过4.0 mm时，应用同一样品重做试验。 (2) 试饼法是观察水泥净浆试饼沸煮后的外形变化。 ① 将制好的标准稠度净浆一部分分成两等份，使之成球形，放在已涂过油尺寸约 mm×100 mm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央抹，做成直径70mm～80 mm、中心厚约10 mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼，将试饼放入湿气养护箱内养护24±2h。

15 水 泥 试 验 五、水泥胶砂强度检验 ② 脱去玻璃板取下试饼，在试饼无缺陷的情况下，将试饼放在沸煮箱水中篦板上，沸煮方法同雷氏法。
③ 沸煮结束后，取出冷却到室温的试件，目测试饼未发现裂缝，用钢尺检查也没有弯曲的试饼为安定性合格，反之为不合格。当两个试饼判别结果有矛盾时，该水泥的安定性为不合格。 五、水泥胶砂强度检验 1. 仪器设备 (1) 行星式水泥胶砂搅拌机：搅拌叶和搅拌锅作相反方向转动。 (2) 振实台：由同步电机带动凸轮转动，使振动部分上升定值后自由落下，产生振动，振动频率为60次/(60±2)秒，落距(15±0.3)mm。 (3) 试模：可装拆的三连模，由隔板、端板和底座组成。 (4) 套模：壁高为20 mm的金属模套，当从上向下看时，模套壁与试模内壁应该重叠。 (5) 抗折强度试验机。 (6) 抗压试验机及抗压夹具：抗压试验机以200kN～300kN为宜，应有±1%精度，并具有按(2 400±200)N/s速率的加荷能力；抗压夹具由硬质钢材制成，受压面积为40mm×40mm。 (7) 两个播料器和金属刮平直尺。

16 水 泥 试 验 2. 试件的制备和养护 1) 胶砂的制备 胶砂的质量配合比为一份水泥、三份标准砂和半份水。一锅胶砂成三条试体 ，每锅材料需要量为水泥450g，水225g，标准砂1350g。 搅拌：把水加入锅内，再加入水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。然后立即开动机器，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀地将砂加入(当各级砂是分装时，从最粗粒级开始，依次将所需的每级砂量加完)，高速再拌30s后；停拌90s，在第一个15 s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂，刮入锅中间；在高速下继续搅拌60 s。 2) 试件成型 胶砂制备后立即进行成型。将涂机油的三联模和模套固定在振实台上，用一个适当勺子直接从搅拌锅里将胶砂分二层装入试模，装第一层时，每个槽里约放300 g胶砂，用大播料器垂直架在模套顶部沿每个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次。再装入第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。移走模套，取下试模，用金属直尺以近似90°的角度架在试模模顶的一端，然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺以近乎水平的情况下将试体表面抹平。

17 水 泥 试 验 3) 试件养护 (1) 在试模上作标记后，将试件带试模放入雾室或湿箱的水平架上养护。对于24 h以上龄期的应在成型后20h～24h之间脱模；对于24 h龄期的，应在破型试验前20 min内脱模。脱模前，对试件进行编号，二个龄期以上的试件，在编号时应将同一试模中的三条试件分在两个以上龄期内。 (2) 将做好标记的试件立即水平或竖直放在(20±1)℃水中养护，水平放置时刮平面应朝上。养护期间试件之间间隔或试件上表面的水深不得小于5 mm。每个养护池只养护同类型的水泥试件，试件水中养护期间不允许全部换水。除24h龄期或延迟至48h脱模的试件外，任何到龄期的试件应在试验前15min从水中取出。揩去试件表面沉积物，并用湿布覆盖至试验为止。 3. 强度试验 不同龄期强度试验应在规定时间里进行：24h±15 min 、48h±30 min、72h±45 min、7d±2h、＞28d±8h。 1) 抗折强度试验

18 水 泥 试 验 (1) 将试件一个侧面放在试验机支撑圆柱上，试件长轴垂直于支撑圆柱，通过加荷圆柱以(50±10)N/s的速率均匀地将荷载垂直地加在棱柱体相对侧面上，直至折断，记录抗折破坏荷载Ff(N)。 (2) 抗折强度Rf按下式计算(精确至0.1 MPa)。 (15.7) 式中 Ff——折断时施加于棱柱体中部的荷载(N)。 L——支撑圆柱之间的距离(mm)。 B——棱柱体正方形截面的边长(mm)。 以一组三个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。当三个强度值中有超出平均值±10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。 2) 抗压强度试验 (1) 将折断的半截棱柱体置于抗压夹具中，以试件的侧面作为受压面。半截棱柱体中心与压力机压板中心差应在±0.5mm内，试件露在压板外部分约有10 mm。在整个加荷过程中以(2400±200)N/s的速率均匀地加荷直至破坏，并记录破坏荷载Fc(N)。 (2) 抗压强度Rc按下式计算(精确至0.1 MPa)： (15.8)

19 水 泥 试 验 式中 Fc——破坏时的最大荷载(N)。 A——受压部分面积(mm2)，(40 mm×40 mm= 1 600mm2)。
以一组三个棱柱体得到的六个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果。 如六个测定值中有一个超出六个平均值的±10%，应剔除这个结果，以剩下五个的平均数为结果。如五个测定值中再有超过它们平均数±10%时，则此组结果作废。

20 骨 料 试 验 一、 样品的缩分 二、 砂的筛分析试验
(1) 用分料器(砂)：将样品在潮湿状态下拌和均匀，然后通过分料器，取接料斗中的其中一份再次通过分料器，重复上述过程，直至把样品缩分到试验所需量为止。 (2) 人工四分法：将所取样品砂(石)置于平板上，拌和均匀，堆成厚度约为20 mm的圆饼(砂)或锥体(石)，然后沿互相垂直的两条直径分成大致相等的四份，取其中对角线的两份重新拌匀，重复进行，直至把样品缩分到试验所需量为止。 二、 砂的筛分析试验 1. 仪器设备 方孔筛(孔径为150um、300 um、600 um、1.18mm、2.36mm、4.75 mm及9.50 mm的筛各一只，并附有筛底和筛盖)、天平(称量1kg，感量1g)、烘箱、摇筛机、浅盘、毛刷等。 2. 试验步骤 (1) 将试样缩分至约1 100 g，放在烘箱中(105±5)℃下烘干至恒重，待冷却至室温后，筛除大于9.50 mm的颗粒，分两份备用。

21 骨 料 试 验 (2) 称取试样500 g，将试样倒入按孔径大小从上到下组合的套筛上。
(3) 将套筛置于摇筛机上，摇筛10 min取下套筛，按筛孔大小顺序再逐个用手筛，筛至每分钟通过量小于试样总量的0.1%为止。通过的试样并入下一号筛中，并和下一号筛中的试样一起过筛，依次进行，直至各号筛全部筛完为止。 (4) 称量各号筛的筛余量(精确至1g)，试样在各号筛上的筛余量不得超过下式的量，超过时应按下列方法之一处理。 (15.9) 式中 G——在一个筛上的筛余量(g)。 A——筛面面积(mm2)。 d——筛孔尺寸(mm)。 ① 将该粒级试样分成少于按式(15.9)计算出的量，分别筛分，并以筛余量之和作为该号筛的筛余量。 ② 将该粒径及以下各粒级的筛余混合均匀，称其质量。再用四分法缩至大致相等的两份，取其中一份，称其质量，继续筛分。计算该粒级及以下各粒级的分计筛余量时应根据缩分比例进行修正。

22 骨 料 试 验 3. 结果计算与评定 (1) 分计筛余百分率—各号筛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—该号筛的筛余百分率加上该号筛以上各筛余百分率之和(精确至0.1%)，如各筛的筛余量加上筛底的剩余量之和与原试样质量之差超过1%，则应重新试验。 (3) 砂的细度模数Mx按下式计算(精确至0.01)。 (15.10) 式中，A1、A2、A3、A4、A5、A6分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600um、300um、150um 的筛累计筛余百分率。 (4) 累计筛余百分率取两次试验结果的算术平均值(精确至1%)。细度模数取两次试验结果的算术平均值(精确至0.1)，两次所得的细度模数之差大于0.2，应重新进行试验。 三、砂的表观密度试验 1. 仪器设备 容量瓶(500mL)、天平(称量1kg，感量1g)、烘箱(温度控制(105±5)℃)、干燥器、搪瓷盘、滴管和毛刷等。

23 骨 料 试 验 2. 试验步骤 (1) 称取制备好的烘干试样300g(m0)。将试样装入容量瓶中加冷开水止500mL的刻度处，用手旋转摇动容量瓶，使试样充分摇动，排除气泡，塞紧瓶盖静置24h。用滴管小心加水至容量瓶颈500mL刻度处，塞紧瓶盖称其质量(m1)。 (2) 将瓶内水和试样倒出，洗净容量瓶，再向瓶内注水(与试样装入容量瓶中的水温相差不超过2℃)至瓶颈500mL刻度处，擦干瓶外水分，称其质量(m2)。 3. 结果计算与评定 按下式计算砂的表观密度(精确至10kg/m3)。 (15.11) 砂表观密度取两次试验测定值的算术平均值作为试验结果，如两次测定值之差大于20kg/m3，须重新试验。 四、 砂的堆积密度试验 1. 仪器设备 天平(称量10 kg ，感量1 g)、容量筒(圆柱形金属筒，容积为1L，内径108mm，净高109mm，壁厚2mm)、烘箱、方孔筛(孔径为4.75 mm的筛一只)、垫棒(直径10 mm，长500 mm的圆钢)、直尺、漏斗 、料勺、浅盘等。

24 骨 料 试 验 2. 试验步骤 (1) 将经过缩分并烘干后约3 L的试样过4.75 mm筛后，分成大致相等的两份。
(2) 堆积密度：取样一份，用漏斗或铝制料勺，将试样从容量筒中心上方50 mm处徐徐倒入，直至试样装满并超出容量筒筒口，然后用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反的方向刮平，称其质量(m2)。 (3) 紧密密度：取试样一份，分两层装入容量筒。装完一层后，在筒底垫放一根直径为10 mm的圆钢，将筒按压，左右交替颠击地面各25次，然后再装入第二层；第二层装满后，用同样方法颠实(但筒底所垫圆钢的方向与第一层放置方向垂直)；加料超过筒口，然后用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两边刮平，称其质量(m2)。 (4) 容量筒校正：以温度为(20±2)℃的饮用水装满容量筒，用玻璃板沿筒口滑移，使其紧贴水面。擦干筒外壁水分，称其质量m2′(kg)。倒出水并称擦干后容量筒和玻璃板的质量m1′(kg)。用下式计算筒的容积。 V0′= m2′- m1′ (15.12)

25 骨 料 试 验 五、石子筛分析试验 3. 结果计算与评定 (1) 堆积或紧密密度按下式计算(精确至10kg/m3)。 (15.13)
式中 m1——容量筒的质量(kg)。 m2——容量筒和砂总质量(kg)。 V0′——容量筒的容积(L)。 以两次试验结果的算术平均值作为测定值。 (2) 砂的空隙率P0'按下式计算(精确至1%)。 (15.14) 式中 ρ0’——砂的堆积密度(kg/m3)。 ρ0——砂的表观密度(kg/m3)。 五、石子筛分析试验 1. 仪器设备 方孔筛(孔径为2.36mm、4.75 mm、9.50 mm、16.0 mm、19.0 mm、26.5 mm、31.5 mm、37.5 mm、53.0 mm、63.0 mm、75.0 mm及90mm的筛各一只，并附有筛底和筛盖)、台称(称量10kg ，感量1 g)、鼓风烘箱(温度控制(105±5)℃)。

26 骨 料 试 验 2. 试验步骤 (1) 按规定方法取样，用四分法缩分至略大于表15-1规定的数量，烘干并冷却至室温。套筛按孔径从大到小顺序组合，附着筛底，将试样倒入筛中。 表15-1 筛分析所需试样的最小量 石子最大粒径(mm) 9.5 16.0 19.0 26.5 31.5 37.5 63.0 75.0 最少试样量(kg) 1.9 3.2 3.8 5.0 6.3 7.5 12.6 (2) 将套筛置于摇筛机上，摇10min，取下套筛，按筛孔大小顺序逐个用手筛，筛至每分钟通过量小于试样总量0.1%为止。通过的颗粒并入下一号筛中，并和下一号筛中的试样一起过筛。按此顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。(当筛余颗粒的粒径大于19.0 mm时，在筛分过程中，允许用手指拨动颗粒)。 (3) 称量各筛的筛余量(精确至1g)。

27 骨 料 试 验 六、 石子表观密度试验(广口瓶法) 3. 结果计算与评定
(1) 分计筛余百分率—各号筛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—各号筛的分计筛余百分率加上该号筛以上各分计筛余百分率之和(精确至1%)。 (3) 根据各筛的累计筛余百分率，评定该试样的颗粒级配。筛分后每号筛上的筛余量和筛底剩余物的总和与原试样量相差超过1%时，则须重新取样试验。 六、 石子表观密度试验(广口瓶法) 1. 仪器设备 广口瓶(1 000mL，磨口并带玻璃片)、烘箱(温度控制(105±5)℃)、天平(称量5 kg ，感量1 g) 、方孔筛(孔径为4.75 mm的筛一只)、浅盘、毛巾和刷子等。 2. 试验步骤 (1) 按规定方法取样，将样品筛去4.75mm以下的颗粒，用四分法缩分至不少于表15-2规定的数量，洗刷干净后，分成两份备用。

28 骨 料 试 验 表15-2 表观密度试验所需的试样最少量
表15-2 表观密度试验所需的试样最少量 石子最大粒径(mm) 小于26.5 31.5 37.5 63.0 75.0 最少试样(kg) 2.0 3.0 4.0 6.0 (2) 将试样浸水饱和，然后装入广口瓶中，装试样时，广口瓶应倾斜放置，注入饮用水，用玻璃片覆盖瓶口，以上下左右摇晃的方法排除气泡。 (3) 气泡排尽后，向瓶中添加水直至水面凸出瓶口边缘。然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行，使其紧贴瓶口水面。擦干瓶外水分后，称取试样、水瓶和玻璃总质量m1(g)。 (4) 将瓶中试样倒入浅盘中，放在(105±5)℃的烘箱中烘干至恒重。取出放在带盖的容器中冷却至室温后称量m0(g)。 (5) 将瓶洗净，重新注入饮用水，用玻璃片紧贴瓶口水面，擦干瓶外水份后称量m2(g)。 3. 结果计算与评定 (1) 表观密度 ρ0 下式计算(精确至10kg/m3) (15.15)

29 骨 料 试 验 七、石子堆积密度试验 (2) 以两次试验结果的算术平均值作为测定值，两次结果之差应小于20 kg/m3，否则应重新试验。
1. 仪器设备 台秤(称量50kg ，感量50g)、容量筒(规格见表15-3)。 表15-3 容量筒规格 石子最大粒径(mm) 容量筒容积(L) 容量筒内径(mm) 容量筒净高(mm) 9.5、16.0、19.0、26.5 10 208 294 31.5、37.5 20 53.0、63.0、75.0 30 360 2. 试验步骤 按规定取样，烘干或风干后，拌匀分两份备用。 (1) 堆积密度：用取样铲将试样从容量筒上方50mm处使试样以均匀、自由落体状装入容量筒，使之呈锥体，除去凸出筒口表面的颗粒，以合适的颗粒填入凹陷部分，使表面稍凸起部分和凹陷部分的体积大致相等，称取试样和容量筒总质量m2(kg)。

30 骨 料 试 验 (2) 紧堆密度：取制备好的试样一份，分三次装入容量筒，每装完一层，在筒底垫放一根直径为16mm的钢筋，按住筒口或把手，左右交替击地面25次，但筒底所垫钢筋的方向应与装前一层放置方向垂直，三次试样装满完毕后，用钢筋刮下高出筒口的颗粒，将试样凹凸部分整平，称取试样和容量筒总质量m2(kg)。 (3) 容量筒校正：将温度为(20±5)℃的饮用水装满容量筒，用玻璃板沿筒口滑移，使其紧贴水面，擦干筒外壁水份后称量。用下式计算筒的容积V(L)： V= m2′－ m1′ (15.16) 式中 m1′——容量筒和玻璃板质量(kg)。 m2′——容量筒、玻璃板和水总质量(kg)。 3. 结果计算与评定 (1) 堆积密度或紧密密度按下式计算。 (15.17)

31 骨 料 试 验 式中 m1——容量筒的质量(kg)。 m2——容量筒和试样的总质量(kg)。 V0′——容量筒的容积(L)。
以两次试验结果的算术平均值作为测定值。 (2) 石子的空隙率P0′按下式计算(精确至1%)。 (15.18) 式中 P0′ —石子的堆积密度(kg/m3)。 P0—石子的表观密度(kg/m3)。

32 普通混凝土试验 一、 普通混凝土拌合物试样制备 二、拌合物稠度试验
(1) 实验室拌合混凝土时，材料用量应以质量计。称量精度：骨料为±1%；水、水泥、掺合料、外加剂均为±0.5%。 (2) 混凝土拌合物的制备应符合JGJ 55—2000《普通混凝土配合比设计规程》中的有关规定。 (3) 从试样制备完毕到开始做各项性能试验不宜超过5 min(不包括成型试件)。 二、拌合物稠度试验 坍落度法与坍落扩展度法：本方法适用于骨料最大粒径不大于40 mm，坍落度不小于10 mm的混凝土拌合物稠度测定。当混凝土拌合物的坍落度大于220 mm时，由于粗骨料的堆积的偶然性，坍落度不能很好地代表拌合物的稠度，因此用坍落扩展度法来测量。

33 普通混凝土试验 1. 仪器设备 坍落度仪是由坍落度筒(如图15.7所示)、捣棒、底板、小铲、钢抹子和测量标尺。 2. 试验步骤
图15.7 坍落度筒和捣棒 2. 试验步骤 (1) 湿润坍落度筒及底板，在坍落度筒内壁和底板上应无明水。用脚踩住两边的脚踏板，使坍落度筒在装料时保持固定的位置。

34 普通混凝土试验 (2) 将混凝土试样用小铲分三层均匀地装入筒内，使捣实后每层高度为筒高的三分之一左右。每层用捣棒插捣25次。插捣应沿螺旋方向由外向中心进行，各次插捣应在截面上均匀分布。插捣筒边混凝土时，捣棒应贯穿整个深度，插捣第二层和顶层时，捣棒应插透本层至下一层的表面；浇灌顶层时，混凝土应灌到高出筒口。插捣过程中，如混凝土低于筒口，则随时添加。顶层插捣完后，刮去多余的混凝土，用抹刀抹平。 (3) 清除筒边底板上的混凝土，垂直平稳地提起坍落度筒。提离过程应在5s～10s内完成；从开始装料到提坍落度筒的整个过程应不间断地进行，并应在150s内完成。 (4) 提起坍落度筒后，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为混凝土拌合物的坍落度值。 3. 试验结果 (1) 坍落度筒提起后，如混凝土发生崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样测定；如第二次试验仍出现此现象，则表示该混凝土和易性不好。

35 普通混凝土试验 (2) 观察坍落后的混凝土试体的粘聚性和保水性。用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，如果锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好；如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象，则表示粘聚性不好。坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出，锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，则表明保水性不好；如坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆从底部析出，则表明保水性良好。 (3) 当混凝土拌合物的坍落度大于220 mm时，用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，两者之差小于50 mm时，用其算术平均值作为坍落扩展度值；否则，此试验无效。 坍落度和坍落扩展度值以毫米为单位，测量精确至1 mm，结果表达修约至5 mm。 维勃稠度法，适用于骨料最大粒径不大于40 mm，维勃稠度在5～30 s之间的混凝土拌合物稠度测定。

36 普通混凝土试验 1. 仪器设备 维勃稠度仪(如图15.8所示)、振动台(台面长380 mm，宽260 mm，频率为(50±3)Hz)、容器(内径为(240±5)mm，高为(200±2)mm，筒壁厚3 mm，筒底厚7.5 mm)、坍落度筒、旋转架、透明圆盘、捣棒、小铲和秒表。 图15.8 维勃稠度仪 1．容器；2．坍落度筒；3．透明圆盘；4．喂料斗； 5．套筒；6．定位螺钉；7．振动台；8．荷重；9．支柱； 10．旋转架；11．测杆螺丝；12．测杆；13．固定螺丝

37 普通混凝土试验 2. 试验步骤 (1) 将维勃稠度仪放在坚实水平面上，用湿布把容器、坍落度筒、喂料口内壁及其他用具润湿。
(2) 将喂料口提到坍落度筒上方扣紧，校正容器位置，使其中心与喂料中心重合，然后拧紧固定螺丝。 (3) 把按要求取得的混凝土拌合物用小铲分三层经喂料口均匀地装入筒内，装料及插捣的方法同坍落度试验。 (4) 把喂料口转离，垂直提起坍落度筒，注意不能使混凝土试体产生横向的扭动。 (5) 把透明圆盘转到混凝土圆台体顶面，放松测杆螺钉，降下圆盘，使其轻轻接触到混凝土顶面。 (6) 拧紧定位螺钉，检查测杆螺钉是否完全放松， (7) 开启振动台的同时用秒表计时，当振动到透明圆盘的底面被水泥浆布满的瞬间停止计时，关闭振动台。

38 普通混凝土试验 三、 表观密度试验 3. 试验结果 由秒表读出时间为混凝土拌合物的维勃稠度值，精确至1 s。
本方法适用于测定混凝土拌合物捣实后的单位体积质量(即表观密度)。 1. 仪器设备 容量筒(由金属制成的圆筒，两旁有提手)、台秤(称量50kg，感量50g)、振动台、捣棒等。 对骨料最大粒径不大于40 mm的拌合物采用容积为5L的容量筒，其内径与内高均为(186±2)mm，筒壁厚为3 mm；对骨料最大粒径大于40 mm时，容量筒的内径与内高均应大于骨料最大粒径的4倍。 2. 试验步骤 (1) 用湿布把容量筒内外擦干净，称出容量筒质量，精确至50g。

39 普通混凝土试验 (2) 对坍落度不大于70 mm的混凝土，用振动台振实为宜；大于70 mm的混凝土用捣棒捣实为宜。采用捣棒捣实时，应根据容量筒的大小决定分层与插捣次数：用5L容量筒时，混凝土拌合物应分两层装入，每层的插捣次数应为25次；用大于5L的容量筒时，每层混凝土的高度不应大于100mm，每层的插捣次数应按每10 000mm2截面不小于12次计算。各次插捣应由边缘向中心均匀地插捣，插捣底层时捣棒应贯穿整个深度，插捣第二层时，捣棒应插透本层至下一层的表面；每一层捣完后用橡皮锤轻轻沿容器外壁敲打5～10次，进行振实，直至拌合物表面插孔消失并不见大气泡为止。 当用振动台振实时，应一次将混凝土拌合物灌到高出容量筒口。装料时可用捣棒稍加插捣，振动过程中如混凝土低于筒口，应随时添加混凝土，振动直至表面出浆为止。 (3) 用刮刀将筒口多余的混凝土拌合物刮去，表面应刮平，将容量筒外壁擦干净，称试样与容量筒的总质量，精确至50g。

40 普通混凝土试验 四、抗压强度试验 3. 试验结果 混凝土拌合物的表观密度应按下式计算： (15.19)
式中 γh ——表观密度(kg/m3)。 W1——容量筒质量(kg)。 W2——容量筒和试样总质量(kg)。 V——容量筒容积(L)。 试验结果的计算精确至10 kg/m3。 四、抗压强度试验 1. 仪器设备 压力试验机(精度为±1%，试件破坏荷载必须大于压力机全量程的20%且小于压力机全量程的80%)、振动台(空载频率为(50±3)Hz，空载时振幅约为(0.5±0.02)mm)、试模(由铸铁或钢制成，具有足够的刚度并拆装方便)、捣棒(钢制的长为600mm，直径为16mm,端部磨圆)、小铁铲和钢尺等。

41 普通混凝土试验 2. 试件的制作与养护 1) 试件的制作
(1) 试验采用立方体试件，三个试件为一组，以150mm×150mm×150mm试件为标准；也可采用200mm×200mm×200mm试件；当粗骨料粒径较小时可用100mm×100mm×100mm试件。制作试件前，首先检查试模的尺寸、内表面平整度和相邻面夹角是否符合要求，拧紧螺栓，将试模清理干净，并在其内壁涂上一层矿物油脂或其他脱模剂。 (2) 将配制好的混凝土拌合物装模成型，成型方法按混凝土的稠度而定。混凝土拌合物拌制后宜在15 min内成型。 振动台振实成型：坍落度不大于70mm的混凝土拌合物，一次装入试模并高出试模上口。振动时应防止试模在振动台上自由跳动。振动应持续到混凝土表面出浆为止，刮除多余的混凝土，并用抹刀抹平。对于坍落度大于70mm的粘度和含气量较大的混凝土也可用振实成型。 人工插捣成型：坍落度大于70mm的混凝土拌合物，应分两层装入试模，每层的装料厚度大致相等。用捣棒插捣时，应按螺旋方向从边缘向中心均匀进行，插捣底层时，捣棒应达到试模表面；插捣上层时，捣棒应穿入下层20mm～30mm；插捣时捣棒应保持垂直，不得倾斜。每层的插捣次数一般每100cm2面积不应少于12次。插捣完后，刮除多余的混凝土，并用抹刀抹平。

42 普通混凝土试验 2) 试件的养护 采用标准养护的试件，成型后应立即用不透水的薄膜覆盖，以防止水分蒸发，并应在室温为(20±5)℃情况下静置一至二昼夜，然后编号、拆模。 拆模后的试件，应立即将试件放在标准养护室的架上，彼此间隔应为10mm～20mm并应避免用水直接淋刷试件；或在温度为温度(20±2)℃的不流动的Ca(OH)2饱和溶液中养护；标准养护龄期为28d。 3. 抗压强度试验 (1) 从养护室取出到养护龄期的试件，随即擦干并量尺寸(精确到1mm)，并以此计算试件的受压面积A(mm2)。 (2) 将试件安放在试验机的下压板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直。试件的中心应与试验机下压板中心对准。开动试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触均衡。 (3) 加荷时当混凝土强度等级低于C30时，取每秒钟0.3MPa～0.5MPa；强度等级≥C30且＜C60时，取每秒钟0.5MPa～0.8MPa；强度等级≥C60时，取每秒钟0.8MPa～1.0MPa的速度连续而均匀地加荷。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，直至破坏，然后记录破坏荷载P(N)。

43 普通混凝土试验 4. 结果计算 (1) 混凝土立方体试件抗压强度按下式计算(精确至0.1MPa)。 (15.20)
式中 fcu—混凝土立方体试件抗压强度(MPa)。 F—试件破坏荷载(N)。 A—试件承压面积(mm2)。 (2) 取三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大值及最小值一并舍除，取中间值为该组抗压强度值。如有两个测值与中间值的差均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。 (3) 混凝土强度等级＜C60时，用非标准试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数，200mm×200mm×200mm试件的尺寸换算系数为1.05；100mm×100mm×100mm试件的尺寸换算系数为0.95。当混凝土强度等级≥C60时，宜采用标准试件，使用非标准试件时，尺寸换算系数应由试验确定。

44 建筑砂浆试验 一、 砂浆拌合物试样制备 二、 砂浆稠度试验 (1) 试验用水泥和其他原材料应与现场使用材料一致。
一、 砂浆拌合物试样制备 (1) 试验用水泥和其他原材料应与现场使用材料一致。 (2) 试验室拌制砂浆时，材料称量的精确度：水泥、外加剂等为±0.5%；砂、石灰膏、粘土膏、粉煤灰和磨细生石灰粉为±1%。 (3) 试验室用搅拌机拌制砂浆时，先拌适量砂浆，使搅拌机内壁粘附一层水泥砂浆；然后将称量好的水泥和砂装入搅拌机，开动搅拌机，加入适量水，搅拌3min，使物料拌和均匀(搅拌的用量不宜少于搅拌机容量的20%，搅拌时间不宜少于2min)。人工拌合时，将称量好的水泥和砂放入拌板上搅拌均匀，呈圆锥形，在中间作一凹坑，将称好的石灰膏或粘土膏倒入凹坑中，再倒入适量水将石灰膏或粘土膏稀释，然后与水泥和砂共同拌和，并逐渐加水，观察混合料色泽一致，和易性满足要求为止，拌和时间一般需5min。 二、 砂浆稠度试验 1. 仪器设备 包括砂浆稠度测定仪(如图15.9所示)、钢制捣棒(直径10mm、长350mm、端部磨圆)、台秤、拌锅、拌板和秒表等。

45 建筑砂浆试验 2．试验步骤 (1) 将盛浆容器和试锥表面用湿布擦干净，并用少量润滑油轻擦滑杆，使滑杆能自由滑动。
(2) 将砂浆拌合物一次装入容器，使砂浆表面低于容器口约10 mm左右，用捣棒插捣25次，然后轻轻地将容器摇动或敲击5～6下，使砂浆表面平整，将容器移至砂浆稠度仪的底座上。 (3) 放松试锥滑杆的制动螺丝，向下移动滑杆，当试锥尖端与砂浆表面刚接触时，拧紧制动螺丝，使齿条侧杆下端刚接触滑杆上端，并将指针对准零点。 (4) 拧开制动螺丝，同时计时间，待10s立即固定螺丝，从刻度盘上读出下沉深度(精确至1mm)。 (5) 圆锥形容器内的砂浆，只允许测定一次稠度，重复测定时，应重新取样测定。 3. 结果评定 取两次试验结果的算术平均值作为砂浆稠度测定值(精确至1mm)，如测定值两次之差大于20mm时，则应重新配料测定。 图15.9 砂浆稠度测定仪

46 建筑砂浆试验 三、 砂浆分层度试验 1. 仪器设备 砂浆分层度筒(如图15.10所示)，其他仪器同稠度试验 仪器。 2. 试验步骤
(1) 将拌和好的砂浆，经稠度试验后重新拌匀，一次装满分层度筒内。用木锤在容器周围距离大致相等的四个不同地方轻轻敲击1～2下，如砂浆沉落到分层度筒口以下，应随时添加，然后刮去多余的砂浆，并用抹刀抹平。 (2) 静置30min后，去掉上节200mm砂浆，剩余的100mm砂浆倒出放在搅拌锅内拌2min，再测其稠度。 (3) 前后测得的稠度之差即为该砂浆的分层度值(精确至1mm)。 3. 结果评定 取两次试验结果的算术平均值作为砂浆的分层度值，如两次分层度试验值之差大于 20mm时，应重做试验。 图 砂浆分层度筒

47 建筑砂浆试验 四、砂浆抗压强度试验 1. 仪器设备
包括试模(铸铁或具有足够刚度、拆装方便的塑料试模，其几何尺寸为70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体)、捣棒(直径10mm、长350mm、端部磨圆的钢棒)、压力试验机(采用精度不大于±2%的试验机，其量程应能使试件预期破坏荷载值不小于全量程的20%，也不大于全量程的80%))、垫板等。 2. 试件的制作与养护 (1) 用于多孔吸水基面的砂浆，采用无底试模。将无底试模放在预先铺有吸水性较好的纸的普通粘土砖上(砖的吸水率不小于10%，含水率不大于20%)，试模内壁事先涂刷薄层机油或脱模剂。将拌好的砂浆向试模内一次注满，用捣棒均匀由外向里按螺旋方向插捣25次，使砂浆高出试模顶面6mm～8mm，当砂浆表面开始出现麻斑状态时(约15min～30min)将高出部分的砂浆沿试模顶面削去抹平。 (2) 用于较密实基面的砂浆，采用有底试模。试模涂油后，将拌好的砂浆分两层装入，每层用捣棒插捣12次，然后用刮刀沿试模内壁插捣数次，刮去多余的砂浆，并抹平。 (3) 试件制作后，应在(20±5)℃温度环境下停置一昼夜(24±2)h，当气温较低时，可适当延长时间，但不应超过两昼夜，然后对试件进行编号并拆模。试件拆模后，按规定进行养护。

48 建筑砂浆试验 3. 抗压强度试验与测定 (1) 试件从养护地点取出后，先将试件表面擦净，然后测量尺寸(精确到1mm),并椐此计算试件的受压面积，如实测尺寸与公称尺寸之差不超过1mm，可按公称尺寸计算，并检查外观。 (2) 将试件放在试验机的下压板上，使承压面应与成型时的顶面垂直。试件的中心应与试验机下压板中心对准。开动试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触面均衡受压，均匀加荷。 (3) 加荷速度应为每秒钟0.5kN～1.5kN(砂浆强度5 MPa及5 MPa以下时，取下限为宜，砂浆强度5 MPa以上时，取上限为宜)，当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载。 4. 结果计算 (1) 砂浆立方体抗压强度按式(15.21)计算(精确至0.1MPa)。 (15.21) 式中 ——砂浆立方体抗压强度(MPa)。 Nu——立方体破坏压力(N)。 A ——试件承压面积(mm2)。

49 建筑砂浆试验 (2) 以六个试件测试值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。
当六个试件的最大值或最小值与平均值的差超过20%时，以中间四个试件的平均值作为该组试件的抗压强度值。

50 墙体材料试验 一、 烧结普通砖的抗压强度试验 1. 仪器设备 压力机(300kN～500kN)、锯砖机或切砖器、直尺等。
2. 试件制备和养护 (1) 将10块试样切断或锯成两个半截砖，断开的半截砖长不得小于100mm，如果不足100 mm，应另取备用试样补足。 (2) 将已断开的半截砖放入室温的净水中10min～20min后取出，并以断口相反方向叠放，两者中间抹以厚度不超过5mm的用P•O32.5或P•O42.5水泥调制成稠度适宜的水泥净浆粘结，上下两面用厚度不超过3mm的同种水泥浆抹平。制成的试件上下两面应相互平衡，并垂直于侧面(如图15.11所示)。 (3) 将制备好的试件置于温度不低于10℃的不通风室内养护3d。 图 半截砖样和抹面试件

51 墙体材料试验 3. 试验步骤 (1) 测量每个试件连接面的长、宽尺寸，分别取其平均值(精确至1mm)，并计算受力面积A(mm2)。
(2) 将试件平放在加压板的中央，垂直于受压面加荷，加荷速度为(5±0.5)kN/s，直至试件破坏为止，记录最大破坏荷载P(N)。 4. 结果计算与评定 (1) 单块砖的抗压强度值fi按下式计算(精确至0.01 MPa)。 (15.22) (2) 计算10块砖的平均抗压强度值 、10块砖的抗压强度示准差S和强度变异系数δ 。 计算精确至0.1MPa；S值按式(8.2)计算，精确至0.01MPa； δ 值按式(8.3)计算，精确至0.01。 ① 当变异系数 δ ≤0.21时，按抗压强度平均值 、强度标准值 评定砖的强度等级。 值按式(8.1)计算，精确至0.1MPa。

52 墙体材料试验 ② 当变异系数 δ＞0.21时，按抗压强度平均值 、单块最小抗压强度fmin(精确至0.1 MPa)评定砖的强度等级。 二、蒸压加气混凝土砌块 1. 仪器设备 压力机(300kN～500kN)、锯砖机或切砖器、直尺等。 2. 试件制备 沿制品膨胀方向中心部分上、中、下顺序锯取一组，“上”块上表面距离制品顶面30mm，“中”块在正中处，“下”块下表面距离制品底面30mm。制品的高度不同，试件间隔略有不同。100 mm×100 mm×100 mm立方体试件，试件在质量含水率为25%～45%下进行试验。 3. 试验步骤 测量试件的尺寸，精确至1 mm，并计算试件的受压面积(mm2)。 将试件放在材料试验机的下压板的中心位置，试件的受压方向应垂直于制品的膨胀方向，以(2.0±0.5)kN/s的速度连续而均匀地加荷，直至试件破坏为止，记录最大破坏荷载P(N)。 将试验后的试件全部或部分立即称质量，然后在(105±5)℃温度下烘至恒质，计算其含水率。

53 墙体材料试验 4. 结果计算与评定 抗压强度按下式计算。 (15.24) 式中 fcc——试件的抗压强度(MPa)。
P1——破坏荷载(N)。 A1——试件受压面积(mm2)。 按三块试件试验值的算术平均值进行评定，精确至0.1 MPa。

54 钢 筋 试 验 一、钢筋拉伸试验 1. 仪器设备 万能材料试验机(示值误差不大于1%)、游标卡尺(精度为0.1mm)。 2. 试件的制作
(1) 钢筋试件一般不经切削(如图15.12)。 (2) 在试件表面，选用小冲点、细划线或有颜色的记号做出两个或一系列等分格的标记，以表明标距长度，测量标距长度l0(l0=10 a 或 l0=5 a)(精确至0.1 mm)。 3. 试验步骤 (1) 调整试验机测力度盘的指针，对准零点，拨动副指针与主指针重叠。 (2) 将试件固定在试验机的夹具内，开动试验机机进行拉伸。屈服前，应力增加速度按表15-4规定，并保持试验机控制器固定于这一速率位置上，直至该性能测出为止；测定抗拉强度时，平行长度的应变速率不应超过0.008/s。 图 不经切削的试件 ．直径； ．标距长度； ．0.5～1a； ．夹头长度

55 钢 筋 试 验 表15-4 应力速率 材料弹性模量(MPa) 应力速率 (N/mm2) •s-1 最小 最大 ＜ ≥ 2 6 20 60 (3) 钢筋在拉伸试验时，读取测力度盘指针首次回转前指示的恒定力或首次回转时指示的最小力，即为屈服点荷载Fs(N)；钢筋屈服之后继续施加荷载直至将钢筋拉断，从测力度盘上读取试验过程中的最大力Fb(N)。 (4) 拉断后标距长度l1(精确至0.1 mm)的测量。将试件断裂的部分对接在一起使其轴线处于同一直线上。如拉断处到邻近标距端点的距离大于1/3 l0时，可直接测量两端点的距离；如拉断处到邻近的标距端点的距离小于或等于1/3 l0时，可用移位方法确定l1：在长段上从拉断处O点取基本等于短段格数，得B点，接着取等于长段所余格数(偶数)之半得C点；或者取所余格数(奇数)减1与加1之半，得到C与C1点，移位后的l1分别为AO+OB+2BC或AO+OB+BC+BC1(如图15.13所示)。

56 (a) 长段所余格数为偶数；(b) 长段所余格数为奇数
钢 筋 试 验 4. 结果计算与评定 (1) 屈服强度σs和σb抗拉强度 按下式计算。 (15.25) (15.26) 式中 σs 、σb——分别为屈服强度和抗拉强度(MPa)。 Fs、Fb ——分别为屈服点荷载和最大荷载(N)。 A——试件的公称横截面积(mm2)。 当 σs或 σb ≤200MPa，修约间隔1 MPa(小数点数字按四舍六入五单双方法修约)。 当 σs或 σb 200～1 000MPa，修约间隔5 MPa。 当 σs或 σb ＞1 000MPa，修约间隔10 MPa。 图 伸长率断后标距部分长度用移位法确定 (a) 长段所余格数为偶数；(b) 长段所余格数为奇数

57 钢 筋 试 验 二、 钢筋冷弯试验 (2) 伸长率δ10(δ5)按下式计算(精确至0.5%)。 (15.27)
式中 δ10(δ5)——分别表示l0=10 a 和l0=5 a 时的伸长率。 如试件拉断处位于标距之外，则断后伸长率无效，应重做试验。 在拉力试验的两根试件中，如其中一根试件的屈服点、抗拉强度和伸长率三个指标中，有一个指标达不到钢筋标准中规定的数值，应取双倍钢筋进行复验，若仍有一根试件的指标达不到标准要求，则判拉力试验项目为不合格。 二、 钢筋冷弯试验 1. 仪器设备 压力机或万能试验机、具有足够硬度的一组冷弯压头。 2. 试验步骤 (1) 冷弯试样长度按下式确定。 L=5a+150 (mm) (15.28) (2) 调整两支辊间距离L=(d+3a)±0.5a，此距离在试验期间保持不变。(如图15.14所示)d为弯心直径(钢筋标准中有具体规定)。

58 钢 筋 试 验 图 钢筋冷弯试验图 (3) 将试件放置于两支辊，试件轴线应与弯曲压头轴线垂直，弯曲压头在两支座之间的中点处对试件连续施加力使其弯曲，直至达到规定的弯曲角度。 试件弯曲至两臂直接接触的试验，应首先将试件初步弯曲(弯曲角度尽可能大)，然后将其置于两平行压板之间，连续施加力压其两端使进一步弯曲，直至两臂直接接触。 3. 结果评定 按有关标准规定检查试件弯曲外表面，若无裂纹、裂缝或裂断，则评定试件冷弯试验合格。若钢筋在冷弯试验中，有一根试件不符合标准要求，同样抽取双倍钢筋进行复验，若仍有一根试件不符合要求，则判冷弯试验项目为不合格。

59 沥青材料试验 一、沥青针入度试验 沥青的针入度以标准针在一定的载荷、时间及温度条件下垂直穿入沥青试样的深度表示，单位为1/10 mm。标准针、针连杆与附加砝码的总重量为(100±0.05)g，温度为(25±0.1)℃，时间为5s。特定试验可采用如表15-5的规定。 表15-5 沥青的针入度特定试验条件 1. 仪器设备 1) 针入度仪(见图15.15所示)。 温度(℃) 载荷(g) 时间(s) 4 46 200±0.05 50±0.05 60 5

60 1．底座；2．小镜；3．圆形平台；4．调平螺丝； 5．保温皿；6．试样；7．刻度盘；8．指针；9．活杆；
沥青材料试验 图 针入度仪 1．底座；2．小镜；3．圆形平台；4．调平螺丝； 5．保温皿；6．试样；7．刻度盘；8．指针；9．活杆； 10．标准针；11．连杆；12．按钮；13．砝码 (2) 标准针(由硬化回火的不锈钢制成，针长约50 mm，直径为1.00mm～1.02mm，针的一端磨成锥形，针装在一个黄铜或不锈钢的金属箍中，针露外面的长度为40mm～45mm，针箍及附加总重为(2.50±0.05)g。 (3) 试样皿(金属或玻璃的圆柱型平底皿，尺寸见表15-6)。

61 沥青材料试验 表15-6 试样皿尺寸 (4) 恒温水浴(容量不少于10L，能保持温度在试验温度的±0.1℃范围内)。
表15-6 试样皿尺寸 针 入 度 直径(mm) 深度(mm) 针入度小于200时 针入度为200～350时 针入度为350～500时 55 50 35 70 60 (4) 恒温水浴(容量不少于10L，能保持温度在试验温度的±0.1℃范围内)。 (5) 平底玻璃皿(容量不小于350ml，内设一个不锈钢三角支架，以保证试样皿稳定)。 (6) 计时器、温度计等。 3. 试样的制备 (1) 小心加热使样品能够流动。加热时焦油沥青的加热温度不超过软化点的60℃，石油沥青不超过软化点的90℃。加热时间不超过30 min，用筛过滤除去杂质。加热、搅拌过程中避免试样中进入气泡。 (2) 将试样倒入两个试样皿中(一个备用)，试样深度应大于预计穿入深度10 mm。 (3) 松盖试样皿防灰尘落入。在15℃～30℃的室温下冷却1h～1.5h(小试样皿)或1.5h～2.0h(大试样皿)，然后将试样皿和平底玻璃皿放入恒温水浴中，水面没过试样表面10mm以上，小皿恒温1h～1.5h，大皿恒温1.5h～2.0h。

62 沥青材料试验 4. 试验步骤 (1) 调节针入度仪的水平，检查针连杆和导轨，将擦干净的针插入连杆中固定。按试验条件放好砝码。
(2) 取出恒温到试验温度的试样皿和平底玻璃皿，放置在针入度仪的平台上。慢慢放下针连杆，使针尖刚刚接触试样的表面。拉下活杆，使其与针连杆顶端相接触，调节针入度仪的表盘读数指零。 (3) 用手紧压按钮，同时启动秒表，使标准针自由下落穿入试样，到规定时间停止压按钮，使标准针停止移动。 (4) 拉下活杆，再使其与针连杆顶端相接触，表盘指针的读数为试样的针入度。 (5) 同一试样应重复测三次，每一试验点的距离和试验点与试样皿边缘的距离不小于10 mm。每次测定要用擦干净的针。当针入度大于200时，至少用三根针，每次试验用的针留在试样中，直到三根针扎完时再将针从试样中取出。 5. 结果评定 取三次测定针入度的平均值(取整数)作为试验结果。三次测定的针入度值相差不应大于表15.7中的规定，否则应重新进行试验。

63 沥青材料试验 二、 沥青延度试验 表15-7 针入度测定值最大允许差值 1 仪器设备 (1) 延度仪(如图15.16所示)。
表15-7 针入度测定值最大允许差值 针入度 0～49 50～149 150～249 250～350 最大差值 2 4 6 8 二、 沥青延度试验 1 仪器设备 (1) 延度仪(如图15.16所示)。 图 沥青延度仪 1．滑动板；2．指针；3．标尺

64 沥青材料试验 (2) 试件模具(由两个端模和两个侧模组成，形状及尺寸如图15.17所示)。
(3) 瓷皿或金属皿、砂浴、水浴、温度计和筛(孔径为0.3mm～0.5mm金属网)等。 图 延度仪试模 2. 试样制备 (1) 将甘油滑石粉(2∶1)隔离剂拌合均匀，涂于磨光的金属板上和铜模侧模的内表面，将模具组装在金属板上。

65 沥青材料试验 (2) 将除去水分的试样在砂浴上加热熔化，用筛过滤，充分搅拌消除气泡，然后将试样呈细流状，自模的一端至另一端往返倒入，使试样略高出模具。 (3) 试件在15℃～30℃的空气中冷却30 min，然后放入(25±0.1)℃的水浴中，保持30 min后取出，用热刀自模的中间刮向两边，使沥青面与模面齐平，表面光滑。将试件和金属板再放入(25±0.1)℃的水浴中1h～1.5h。 3. 试验步骤 (1) 检查延度仪的拉伸速度是否符合要求，移动滑板使指针正对标尺的零点，保持水槽中水温为(25±0.5)℃。 (2) 将试件移到延度仪的水槽中，将模具两端的孔分别套在滑板及槽端的金属柱上，然后去掉侧模，水面高于试件表面不小于25mm。 (3) 开动延度仪，观察沥青的拉伸情况。如发现沥青细丝浮于水面或沉于槽底，则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。 (4) 试件拉断时，读指针所指标尺上的读数，为试样的延度(cm)。在正常情况下，试样被拉伸成锥尖状。在断裂时横断面为零，否则在此条件下无测定结果。

66 沥青材料试验 4. 试验结果 取平行测定三个结果的平均值作为测定结果。若三个测定值不在其平均值的5%以内，但其中两个较高值在平均值的5%之内，则取掉最低测定值，取两个较高值的平均值作为测定结果。 三、沥青软化点试验 1．仪器设备 软化点测定仪(如图15.18所示)、电炉及其他加热器、金属板和筛等。 图 软化点测定仪

67 沥青材料试验 2. 试样制备 (1) 将黄铜环置于涂有隔离剂的金属板或玻璃板上。
(2) 将预先脱水的试样加热熔化，用筛过滤后，注入黄铜环内略高出环面为止。若估计软化点高于120℃应将黄铜环与金属板预热至80℃～100℃。 (3) 试样在15℃～30℃的空气中冷却30min后，用热刀刮去高于环面的试样，与环面 平齐。 (4) 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，恒温5min，水温保持在(5±0.5)℃，甘油温度保持在(32±1)℃；或将盛有试样的环水平安放在环架中承板的孔内，然后放在盛有水或甘油的烧杯中，时间和温度同保温槽。 (5) 烧杯内注入新煮沸并冷却至5℃的蒸馏水(估计软化点不高于80℃的试样)，或注入预先加热约32℃的甘油(估计软化点高于80℃的试样)，使水面或甘油略低于环架连杆上的深度标记。 3. 试验步骤 (1) 从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，使水银球与铜环下面齐平。

68 沥青材料试验 (2) 将烧杯放在有石棉网的电炉上，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，烧杯内水或甘油温度的上升速度保持每分钟(5±0.5)℃，否则试验应重做。 (3) 试样受热软化下坠至与下承板面接触时的温度，即为试样的软化点。 4．试验结果 取平行测定两个结果的算术平均值作为测定结果。 平行测定两个结果的差值不得大于下列规定。 (1) 软化点小于80℃，允许差值为1℃。 (2) 软化点为80℃～100℃，允许差值为2℃。 (3) 软化点为100℃～140℃，允许差值为3℃。

69 沥青混合料试验 一、 沥青混合料试件制作方法(击实法)
本试验按JTJ 052—2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的有关规定进行。按设计的配合比和现场原材料，制作沥青混合料试件。 标准击实法适用于马歇尔试验、间接抗拉试验(劈裂法)等所使用的 101.6mm×63.5mm圆柱体试件的成型。 1. 仪器设备 (1) 标准击实仪：由击实锤、 98.5mm平圆形压实头及带手柄的导向棒组成。 (2) 标准击实台。 (3) 试验室用沥青混合料拌和机。 (4) 脱模器。 (5) 试模：圆柱形金属筒、底座和套筒。 (6) 烘箱：大、中型各一台，装有温度调节器。 (7) 天平或电子秤：用于称量矿料的，感量不大于0.5g；用于称量沥青的感量不大于0.1g。 (8) 沥青运动粘度测定设备：毛细管粘度计、赛波特重油粘度计或布洛克菲尔德粘 度计。

70 表15-8 适宜于沥青混合料拌和及压实的沥青等粘温度
沥青混合料试验 (9) 插刀或大螺丝刀。 (10) 温度计：分度为1℃。 (11) 其他：电炉或煤气炉、沥青熔化锅、拌和铲、标准筛、滤纸(或普通纸)、胶布、卡尺、秒表、粉笔和棉纱等。 2. 准备工作 (1) 确定制作沥青混合料试件的拌和与压实温度。 ① 按规程测定沥青的粘度，绘制粘温曲线。按表15-8的要求确定适宜于沥青混合料拌和及压实的等粘温度。 表15-8 适宜于沥青混合料拌和及压实的沥青等粘温度 沥青结合料种类 粘度与测定方法 适宜于拌和的 沥青结合料粘度 适宜于压实的 沥青结合料粘度 石油沥青 (含改性沥青) 表观粘度，T0625 运动粘度，T0619 赛波特粘度，T0623 (0.17±0.02)Pa·s (170±20)mm2/s (85±10)s (0.28±0.03)Pa·s (280±30)mm2/s (140±15)s 煤沥青 恩格拉度，T0622 25±3 40±5 注：液体沥青混合料的压实成型温度按石油沥青要求执行。

71 沥青混合料试验 ② 当缺乏沥青粘度测定条件时，试件的拌和与压实温度可按表15-9选用，并根据沥青品种和标号作适当调整。针入度小、稠度大的沥青取高限，针入度大、稠度小的沥青取低限，一般取中值。对改性沥青，应根据改性剂的品种和用量，适当提高混合料的拌和和压实温度，对大部分聚合物改性沥青，需要在基质沥青的基础上提高15～30℃左右，掺加纤维时，尚需再提高10℃左右。 表15-9 沥青混合料拌和及压实温度参考表 ③ 常温沥青混合料的拌和及压实在常温下进行。 (2) 将各种规格的矿料置(105±5)℃的烘箱中烘干至恒重(一般不少于4h～6h)。根据需要，粗集料可先用水冲洗干净后烘干，也可将粗细集料过筛后用水冲洗再烘干备用。 (3) 分别测定不同粒径规格粗、细集料及填料(矿粉)的表观密度，按T0603测定沥青的密度。 沥青结合料种类 拌合温度(℃) 压实温度(℃) 石油沥青 煤沥青 改性沥青 130～160 90～120 160～175 120～150 80～110 140～170

72 沥青混合料试验 (4) 将烘干分级的粗细集料，按每个试件设计级配要求称其质量，在一金属盘中混合均匀，矿粉单独加热，置烘箱中预热至沥青拌和温度以上约15℃(采用石油沥青通常为163℃；采用改性沥青时通常需180℃)备用。一般按一组试件(每组4～6个)备料，但进行配合比设计时宜对每个试件分别备料。 (5) 将采集的沥青试样，用恒温烘箱或油浴、电热套熔化加热至规定的沥青混合料拌和温度备用，但不得超过175℃。 (6) 用沾用少许黄油的棉纱擦净试模，套筒及击实座等置100℃左右烘箱中加热1h备用。常温沥青混合料用试模不加热。 3．沥青混合料的拌制和试件成型 (1) 沥青混合料拌和机预热至拌和温度以上10℃左右备用。 (2) 将每个试件预热的粗集料置于拌和机中，用小铲子适当混合，然后再加入需要数量的已加热至拌和温度的沥青，开动拌和机一边搅拌一边将拌和叶片插入混合料中拌和1～1.5min，然后暂停拌和，加入单独加热的矿粉，继续拌和至均匀为止，并使沥青混合料保持在要求的拌和温度范围内。总拌和时间为3min。

73 沥青混合料试验 (3) 马歇尔标准击实法的成型步骤如下：
① 将拌好的沥青混合料，均匀称取一个试件所需的用量(约1 200g)。当已知沥青混合料的密度时，可根据试件的标准尺寸计算并乘以1.03得到要求的混合料数量。当一次拌和几个试件时，宜将其倒入经预热的金属盘中，用小铲适当拌和均匀分成几份，分别取用。在试件制作过程中，为防止混合料温度下降，应连盘放在烘箱中保温。 ② 从烘箱中取出预热的试模及套筒，用沾有少许黄油的棉纱擦拭套筒、底座及击实锤底面，将试模装在底座上，垫一张圆形的吸油性的纸，按四分法从四个方向用小铲将混合料铲入试模中，用插刀或大螺丝刀沿周边插捣15次，中间10次。插捣后将沥青混合料表面整平成凸圆弧面。 ③ 插入温度计，至混合料中心附近，检查混合料温度。 ④ 待混合料温度符合要求的压实温度后，将试模连同底座一起放在击实台上固定，在装好的混合料上面垫一张吸油性小的圆纸，再将装有击实锤及导向棒的压实头插入试模中，然后开启电动机或人工将击实锤从457mm的高度自由落下击实规定的次数(75、50或35次)。 ⑤ 试件击实一面后，取下套筒，将试模掉头，装上套筒，然后以同样的方法和次数击实另一面。 ⑥ 试件击实结束后，应立即用镊子取掉上、下圆纸，用卡尺量取试件离试模上口的高度并由此计算试件高度，如高度不符合要求时，试件应作废，并按下式调整试件的混合料数量，以保证高度符合(63.5±1.3)mm的要求。

74 沥青混合料试验 二、 压实沥青混合料密度试验(水中重法) 调整后混合料质量=
⑦ 卸去套筒和底座，将装有试件的试模横向放置冷却至室温后(不少于12h),置脱模机上脱出试件。 ⑧ 将试件仔细置于干燥洁净的平面上，供试验用。 二、 压实沥青混合料密度试验(水中重法) 水中重法适用于测定几乎不吸水的密实的I型沥青混合料试件的表观相对密度或表观密度。 1. 仪具与材料 (1) 浸水天平或电子称：当最大称量在3kg以下时，感量不大于0.1g；最大称量3kg以上时，感量不大于0.5g；最大称量10kg以上时，感量不大于5g，应有测量水中重的 挂钩。 (2) 网篮。 (3) 溢流水箱(如图15.19所示)：使用洁净水，有水位溢流装置，保持试件和网篮浸入水中后的水位一定。试验时的水温应在15～25℃范围内，并与测定集料密度时的水温相同。

75 1．浸水天平或电子称；2．试件；3．网篮； 4．溢流水箱；5．水位搁板；6．注入口；7．放水阀门
沥青混合料试验 (4) 试件悬吊装置：天平下方悬吊网篮及试件的装置，吊线应采用不吸水的细尼龙线绳，并有足够的长度。对轮碾成型机成型的板块状试件可用铁丝悬挂。 (5) 秒表、电风扇或烘箱。 图 溢流水箱及下挂法水中重称量方法示意图 1．浸水天平或电子称；2．试件；3．网篮； 4．溢流水箱；5．水位搁板；6．注入口；7．放水阀门 2. 试验步骤 (1) 选择适宜的浸水天平或电子称，最大称量不小于试件质量的1.25倍，且不大于试件质量的5倍。 (2) 除去试件表面的浮粒，称取干燥试件的空中质量(ma)，根据选择的天平的感量读数，准确至0.1g、0.5g或5g。

76 沥青混合料试验 (3) 挂上网篮，浸入溢流水箱的水中，调节水位，将天平调平或复零，把试件置于网篮中(注意不要使水晃动)，待天平稳定后立即读数，称取水中质量(mw)。 (4) 对从路上钻取的非干燥试件，可先称取水中质量(mw)，然后用电风扇将试件吹干至恒重(一般不少于12h，当不需进行其他试验时，也可用(60±5)℃烘箱烘干至恒重)，再称取空中质量(ma)。 3. 计算 (1) 按下式计算用水中重法测定的沥青混合料试件的表观相对密度及表观密度，取3位小数。 (15.29) (15.30) 式中 γα——试件的表观相对密度，无量纲。 pa——试件的表观密度(g/cm3)。 ma——干燥试件的空中质量(g)。 mw——试件的水中质量(g)。 pw——常温水的密度，取1g/cm3 。

77 沥青混合料试验 三、 沥青混合料马歇尔稳定度试验
(2) 当试件为几乎不吸水的密实沥青混合料时，以表观相对密度代替毛体积相对密度，按JTJ 052—2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中T0706的方法计算试件的理论最大相对密度及空隙率、沥青的体积百分率、矿料间隙率、粗集料骨架间隙率、沥青饱和度等各项体积指标。 三、 沥青混合料马歇尔稳定度试验 采用标准马歇尔稳定度试验和浸水马歇尔稳定度试验，以进行沥青混合料的配合比设计或沥青路面施工质量检验。浸水马歇尔稳定度试验(根据需要，也可进行真空饱水马歇尔试验)供检验沥青混合料受水损害时抵抗剥落的能力。 1. 仪具与材料 (1) 沥青混合料马歇尔试验仪(符合GB/T 11823《沥青混合料马歇尔试验仪》技术要求)。 (2) 恒温水槽：控温准确度为1℃，深度不少于150mm。 (3) 真空饱水容器：包括真空泵及真空干燥器。 (4) 烘箱。 (5) 天平：感量不大于0.1g。 (6) 温度计：分度1℃。 (7) 其他：卡尺、棉纱和黄油。

78 沥青混合料试验 2. 标准马歇尔试验方法 1) 准备工作
(1) 标准马歇尔试件的尺寸应符合直径(101.6±0.2)mm、高(63.5±1.3)mm的要求。 (2) 用卡尺测量试件中部的直径，用马歇尔试件高度测定器或用卡尺在十字对称的4个方向量测离试件边缘10mm处的高度，准确至0.1mm，并以其平均值作为试件的高度。如试件高度不符合(63.5±1.3)mm要求或两侧高度差大于2mm时，此试件应作废。 (3) 按规定的方法测定试件的密度、空隙率、沥青体积百分率、沥青饱和度、矿料间隙率等物理指标。 (4) 将恒温水槽调节至要求的试验温度，对粘稠石油沥青或烘箱养生过的乳化沥青混合料为(60±1)℃，对煤沥青混合料为(33.8±1)℃，对空气养生的乳化沥青或液体沥青混合料为(25±1)℃。 2) 试验步骤 (1) 将试件置于已达规定的恒温水槽中，保温时间30min～40min。试件之间应有间隔，底下应垫起，离容器底部不小于5cm。 (2) 将马歇尔试验仪的上下压头放入水槽或烘箱中达到同样温度。将上下压头从水槽或烘箱中取出擦拭干净内面，在下压头的导棒上涂少量黄油。再将试件取出置于下压头上，盖上上压头，然后装在加载设备上。

79 沥青混合料试验 (3) 在上压头的球座上放妥钢球，并对准荷载测定装置的压头。
(4) 将流值计安装在导棒上，使导向套管轻轻地压住上压头，同时将流值计读数调零。调整压力环中百分表，对准零。 (5) 启动加载设备，使试件承受荷载，加载速度为(50±5)mm/min。当试验荷载达到最大值的瞬间，取下流值计，同时读取压力环中百分表读数及流值计的流值读数。 (6) 从恒温水槽中取出试件至测出最大荷载值的时间，不得超过30s。 3. 浸水马歇尔试验方法 浸水马歇尔试验方法与标准马歇尔试验方法的不同之处在于，试件在已达规定温度恒温水槽中的保温时间为48h，其余均与标准马歇尔试验方法相同。 4. 真空饱水马歇尔试验方法 试件先放入真空干燥器中，关闭进水胶管，开动真空泵，使干燥器的真空度达到98.3kPa(730mmHg)以上，维持15min，然后打开进水胶管，靠负压进入冷水流使试件全部浸入水中，浸水15min后恢复常压，取出试件再放入已达规定温度的恒温水槽中保温48h，其余与标准马歇尔试验方法相同。

80 沥青混合料试验 5. 计算 1) 试件的稳定度及流值 根据压力环标定曲线，将压力环中百分表的读数换算为荷载值(MS)，以kN计，准确至0.01kN；由流值计及位移传感器测定装置读取的试件垂直变形，即为试件的流值(FL)，以mm计，准确至0.1mm。 2) 试件的马歇尔模数 试件的马歇尔模数按下式计算。 (15.31) 式中 T——试件的马歇尔模数(kN/mm)。 MS——试件的稳定度(kN)。 FL——试件的流值(mm)。 3) 试件的浸水残留稳定度 试件的浸水残留稳定度按下式计算： (15.32) 式中 MS0——试件的浸水残留稳定度(%)。 MS1——试件浸水48h后的稳定度(kN)。

81 沥青混合料试验 四、沥青混合料车辙试验 4) 试件的真空饱水残留稳定度 试件的真空饱水残留稳定度按下式计算。 (15.33)
式中 ——试件的真空饱水残留稳定度(%)。 MS2——试件真空饱水后浸水48h后的稳定度(kN)。 当一组测定值中某个测定值与平均值之差大于标准差的k倍时，该测定值应予舍弃，并以其余测定值的平均值作为试验结果。当试验数目n为3、4、5、6个时，k值分别为1.15、1.46、1.67、1.82。 四、沥青混合料车辙试验 车辙试验的试验温度与轮压可根据有关规定和需要选用，非经注明，试验温度为60℃，轮压为0.7MPa。 1. 仪具与材料 (1) 车辙试验机：主要由试件台、试验轮、加载装置、试模、变形测量装置、温度检验装置组成。 (2) 恒温室：能保持恒温室温度(60±1)℃，试件内部温度(60±0.5)℃。 (3) 台秤：称量15kg，感量不大于5g。

82 沥青混合料试验 2. 试验步骤 1) 准备工作 (1) 试验轮接地压强测定：测定在60℃时进行，在试验台上放置一块50mm厚的钢板，其上铺一张毫米方格纸，上铺一张新的复写纸，以规定的700N荷载后试验轮静压复写纸，即可在方格纸上得出轮压面积，并由此求得接地压强。当压强不符合0.7±0.05MPa时，荷载应予适当调整。 (2) 车辙试验采用轮碾成型的标准尺寸为300mm×300mm×50mm的试件，也可从路面切割制作300mm×150mm×50mm的试件。 (3) 将试件脱模按规定的方法测定密度及空隙率等各项物理指标。如经水浸，应用电扇将其吹干，然后再装回试模中。 2) 试验步骤 (1) 将试件连同试模一起，置于达到试验温度(60±1)℃的恒温室中，保温不少于5h，也不得多于24h。在试件的试验轮不行走的部位上，粘贴一个热电隅温度计(也可在试件制作时预先将热电隅导线埋入试件一角)，控制试件温度稳定在(60±0.5)℃。 (2) 将试件连同试模移置于轮辙试验机的试验台上，试验轮在试件的中央部位，其行走方向须与试件碾压或行车方向一致。开动车辙变形自动记录仪，然后启动试验机，使试验轮往返行走，时间约1h，或最大变形达到25mm时为止。试验时，记录仪自动记录变形曲线及试件温度。

83 沥青混合料试验 3. 计算 (1) 从变形曲线上读取45min(t1)及60min(t2)时的车辙变形d1及d2，准确至0.01mm。当变形过大，在未到60min变形已达25mm时，则以达到25mm(d2)时的时间为t2，将其前15min为t1，此时的变形量为d1。 (2) 沥青混合料试件的动稳定度按下式计算： (15.34) 式中 DS——沥青混合料的动稳定度(次/mm)。 d1——时间t1的变形量(mm)。 d2——时间t2的变形量(mm)。 C1——试验机类型修正系数，曲柄连杆驱动试件的变速行走方式为 1.0，链驱动试验轮的等速方式为1.5。 C2——试件系数，试验室制备的宽300mm的试件为1.0，从路面切割 的宽150mm的试件为0.80。 N——试验轮往返碾压速度，通常为42次/min。 同一沥青混合料或同一路段的路面，至少平行试验3个试件，当3个试件稳定度变异系数小于20%时，取平均值作为试验结果。变异系数大于20%时应分析原因，并追加试验。如计算动稳定度大于6 000次/mm时，记作＞6 000次/mm。

84 综合设计试验 一、 普通混凝土配合比设计试验 1. 试验的目的与要求 2. 工程情况和原材料条件 3. 试验步骤
目的：掌握普通混凝土的配合比设计过程、拌合物的和易性和强度的试验方法，培养学生综合设计试验能力。 要求：根据提供的工程情况和原材料，依据JGJ55—2000《普通混凝土配合比设计规程》设计出普通混凝土的最初配合比，然后进行试配和调整，确定符合工程要求的普通混凝土配合比。 2. 工程情况和原材料条件 某工程的钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30，施工要求坍落度为35mm～50mm，混凝土采用机械搅拌，机械振捣。根据施工单位近期统计资料，混凝土强度标准差为4.6MPa。 原材料：水泥为P.O 42.5，密度为3.1g/cm3；砂为中砂；碎石为5mm～31.5mm；水为自来水。 3. 试验步骤 1) 原材料性能试验 (1) 水泥性能试验：细度、凝结时间、安定性、胶砂强度试验。 (2) 砂：表观密度、堆积密度、筛分析、含泥量和泥块含量试验。 (3) 碎石：表观密度、堆积密度、筛分析、压碎指标试验。 2) 计算配合比

85 综合设计试验 二、 掺外加剂或掺合料的混凝土配合比设计试验 4. 问题与讨论 1. 试验的目的与要求
依据JGJ 55—2000《普通混凝土配合比设计规程》规定，根据给定的工程情况和原材料条件，试验测的原材料性能进行配合比计算，求每立方米混凝土中各种材料用量。 3) 配合比的试配 4) 配合比的调整和确定 4. 问题与讨论 (1) 根据已知的工程情况和原材料条件，如何设计出符合要求的普通混凝土配合比？ (2) 配合比为什么要进行试配？配合比试配时，当有关指标达不到设计要求时，应如何进行调整？ (3) 为什么检验混凝土的强度至少采用三个不同的配合比？制作混凝土强度试件时，为什么还要检验混凝土拌合物的和易性及表观密度？ 二、 掺外加剂或掺合料的混凝土配合比设计试验 1. 试验的目的与要求 目的：在综合设计试验一的基础上，熟悉掺外加剂或掺合料的混凝土配合比设计方法，培养学生综合设计试验能力。

86 综合设计试验 2. 工程情况和原材料条件 3. 试验步骤 要求：同综合设计试验一，确定符合工程要求的掺外加剂或掺合料的混凝土配合比。
某工程的钢筋混凝土柱，混凝土设计强度等级为C35，施工要求坍落度为120mm～140mm。施工单位无历史统计资料。 原材料：水泥为P.O 42.5，密度为3.1g/cm3；砂为中砂；石为5mm～31.5mm；水为自来水；减水剂和掺合料质量应符合国家现行有关标准的规定。 3. 试验步骤 1) 原材料性能试验 (1) 水泥性能试验：细度、凝结时间、安定性、胶砂强度试验。 (2) 砂：表观密度、堆积密度、筛分析、含泥量和泥块含量试验。 (3) 石：表观密度、堆积密度、筛分析试验。 (4) 减水剂：减水率、与水泥的适应性试验。 2) 计算配合比 (1) 同综合设计试验一，求每立方米混凝土各种材料的用量。 (2) 掺减水剂时，为改善混凝土拌合物的和易性，适当增大砂率，重新计算砂、石的用量。掺入掺合料时，可采用等量取代法、超量取代法(一般常用方法)或外加法，计算掺合料混凝土配合比。 3) 配合比的试配 4) 配合比的调整和确定

87 综合设计试验 三、沥青混合料的配合比设计试验 4. 问题与讨论 1. 试验目的与要求 2. 工程情况和原材料条件
(1) 根据已知条件，如何设计出符合要求的掺外加剂或掺合料的混凝土配合比？ (2) 在混凝土中掺减水剂，有几种使用效果？如何进行配合比设计？ (3) 在混凝土中掺入掺合料，有几种方法？如何进行配合比设计？ 三、沥青混合料的配合比设计试验 1. 试验目的与要求 目的：熟悉沥青混合料配合比设计的过程和沥青与沥青混合料的基本性能试验方法，培养综合设计试验能力。 要求：依据GB 50092—96《沥青路面施工及验收规范》的规定，根据沥青混合料的技术要求，确定热拌沥青混合料的配合比。 2. 工程情况和原材料条件 道路等级：高速公路；路面类型：三层式沥青混凝土路面上面层；气候条件：温和 地区。

88 综合设计试验 3. 热拌沥青混合料配合比设计试验步骤 4. 问题与讨论
原材料：重交通道路石油沥青AH-70；粗集料：碎石粘附性5级，表观密度2 870kg/m3 ；细集料：石屑，其表观密度2 810kg/m3，砂为中砂，表观密度2 640kg/m3；矿粉：表观密度2 670kg/m3，含水率为0.8%。沥青、粗集料、细集料和矿粉的技术性能均符合GB 《沥青路面施工及验收规范》的沥青面层质量要求。 3. 热拌沥青混合料配合比设计试验步骤 (1) 沥青基本性能试验：针入度、延度、软化点试验。 (2) 粗集料、细集料和矿粉的筛分析试验。 (3) 矿质混合料级配组成的确定。 (4) 沥青最佳用量的确定。 4. 问题与讨论 (1) 简述热拌沥青混合料配合比设计的步骤。 (2) 矿质混合料的配合比是如何计算的？ (3) 如何确定沥青的最佳用量？