建筑材料综合实训课题 河套大学土木工程学院实训楼，钢筋混凝土结构，请同学以施工现场材料员、质检员的身份进行各种材料质量验收及保管。 请编制建筑材料检测方案，完成该工程建筑材料检测任务 ，并考虑如何进行各种材料的保管存放。

材料检测方案内容设计 1.水泥质量检测与分析 2.砂石集料质量检测与分析 3.水泥混凝土质量检测与分析 4.建筑钢材质量检测与分析 5.建筑砂浆质量检测与分析 6.建筑防水材料质量检测（选做） 7.墙体材料质量检测（选做）

掌握砂石集料的主要技术性能指标检测方法。 根据检测结果判断砂石集料质量。 知识目标 掌握水泥的技术性质及质量标准。 掌握砂石集料的主要技术指标及质量标准。 能力目标 掌握水泥主要技术性能指标检测过程. 根据检测结果评定水泥质量。 掌握砂石集料的主要技术性能指标检测方法。 根据检测结果判断砂石集料质量。

实训一 水泥质量检测方案 根据设计文件，工程采用的是42.5级普通硅酸盐水泥。 工作任务： 实训一 水泥质量检测方案 根据设计文件，工程采用的是42.5级普通硅酸盐水泥。 工作任务： 1.如何对这批水泥进行验收？如果水泥存在质量问题，应如何处理？ 2.如何对水泥进行保管和存放？

1.包装标志的验收 袋装水泥在包装袋上应清楚地标明产品名称、代号、净含量、强度等级、生产许可证编号、生产者名称和地址、出厂编号、执行标准号、包装年月日等主要包装标志。 包装袋两侧应印有水泥名称和强度等级。 散装水泥供应时须提交与袋装水泥标志内容相同的卡片。

水泥有袋装和散装两种

袋装水泥每袋净含量为50kg，且不得少于标志质量的98％； 随机抽取20袋总质量不得少于1000kg。 2.数量的验收 袋装水泥每袋净含量为50kg，且不得少于标志质量的98％； 随机抽取20袋总质量不得少于1000kg。 3.质量的验收 1.检查出厂合格证和试验报告。 2.复验 3.仲裁实验：按规定取样后送有资质的质检单位检验。

水泥技术性能检测的主要内容 1.水泥细度检测 2.标准稠度用水量测定 3.体积安定性检测 4.水泥初凝、终凝时间测定 5.水泥胶砂强度试验

水泥细度检测 实验目的 检验普通水泥的细度是否达到国家标准规定的要求。 主要仪器 负压筛析仪 负压筛析仪

称试样50g 筛分（负压４０００ＭＰａ～６０００ＭＰａ筛2分钟） 称筛余量（m1 ） 计算筛余百分数 试验步骤 称试样50g 筛分（负压４０００ＭＰａ～６０００ＭＰａ筛2分钟） 称筛余量（m1 ） 计算筛余百分数 试验结果评定 筛余百分数<10%,细度合格。

标准稠度用水量测定 试验目的 测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量，以便为凝结时间和体积安定性试验作准备，标准稠度用水量以水泥质量百分数计（P）计。 实验原理 用标准法维卡仪测得试杆在水泥净浆中试杆沉入并距底板6+1mm时的用水量W。其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量，按水泥质量的百分比计。

主要仪器设备 （1）标准法维卡仪。 （2）水泥净浆搅拌机

试验步骤 先润湿 倒水入锅 　称500g水泥加入锅内 将搅拌锅固定到搅拌机锅座上并上升到搅拌位置 泥净浆搅拌机 慢速120s、停15s、快速120s 装净浆、插捣 振动 　刮平 　测试杆沉入净将并距底板6+1mm时的水泥浆量（在试杆停止沉入或释放试杆30S时记录） 注：整个试验应在搅拌后1.5分钟完成。

凝结时间测定 国家标准GB175－2008规定 硅酸盐水泥初凝不得早于45min 硅酸盐水泥终凝不得迟于6.5h。

试验步骤 1.试模成型：以标准稠度的水泥净浆一次装满试模，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作为凝结时间的起始时间。 2.初凝时间的测定：试件在湿气养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定。测定时，从湿气养护箱中取出试模放到试针下，降低试针与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1s～2s，突然放松，试针垂直自由地沉入水泥净浆。观察试针停止下沉或释放试针30s时指针的读数。当试针沉至距底板4mm±1mm时，为水泥达到初凝状态，由水泥全部加入水中至初凝状态所经历时间为水泥的初凝时间，用“min”表示。

3．终凝时间的测定：为了准确观测试针沉入的状况，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，再放入湿气养护箱中继续养护，临近终凝时间每隔15min测定一次，当试针沉入试体0.5mm时，为水泥达到终凝状态，由水泥全部加入水中至终凝状态所经历的时间为水泥的终凝时间，用“min”表示。

水泥胶砂强度试验 1.试验目的 测定水泥的胶砂强度； 评定水泥的强度等级。 2.试验方法 ISO法测定胶砂强度。

1 ： 3.0 ：0.50 水泥胶砂强度的测定原理 水 泥 + 标准砂 + 水 450g 1350g 225ml 质量比 水 泥 + 标准砂 + 水 质量比 1 ： 3.0 ：0.50 一组试件 材料称量 450g 1350g 225ml 共制作两组试件，在温度为20±1℃，相对湿度在90%以上的潮湿条件下养护3d、28d，分别测定的抗折强度(fce,m )和抗压强度(fce,c )，即为水泥的“胶砂强度”(MPa)。

4.水泥胶砂强度试验步骤 清理安装水泥试模 搅拌水泥胶砂 成型试件 养 护 测定抗折破坏荷载 测定抗压破坏荷载 称取： 低速搅拌30s 将搅拌好的水泥胶砂，装入试模，开动振实台，以60次/分钟的频率 振捣1分钟，取下试模，用水泥专用工具将试模表面多余的水泥胶砂刮去。写上成型日期和编号。 称取： 水 泥 水 标准砂 4.水泥胶砂强度试验步骤 清理安装水泥试模 搅拌水泥胶砂 成型试件 养 护 测定抗折破坏荷载 测定抗压破坏荷载 低速搅拌30s 加砂 高速搅拌30s 高速搅拌60s 停90s

水泥抗折强度测定示意图 F (N) l =100mm 水泥标准试件 160×40×40mm 水泥标准试件 水泥标准试件 b h 横截面 l =100mm 每个龄期测定破坏荷载F1，F2，F3 水泥抗折强度测定示意图 结果计算评定

主要仪器设备 水泥胶沙搅拌机 水泥胶沙振实台

主要仪器设备 水泥抗折试验机 标尺 平衡锤 抗折夹具 游动砝码 水泥恒温恒湿养护箱

主要仪器设备 液压式万能材料试验机 水泥抗压夹具

F 受力面积A = 40×40mm 上压板 每个龄期 每组6个半截试件 下压板 测定出抗压破坏荷载F1～F6 水泥抗压强度测定 结果计算评定

抗折强度（MPa）确定 fce,m = fce,c= = 0.00234F = （1/1600）F 结果计算： 结果计算： 以三个试件的算术平均值作 为结果；如果三个值中有一 个超过平均值的±10%，剔 除该值后取平均值；如有两 个超过时，试验无效。 六个抗压强度值中剔除最大、 最小值各1个，剩下四个平均 作为抗压强度试验结果；如不 足六个时，取平均值；不足四 个时，试验无效。 fce,c= = （1/1600）F 结果计算：

根据试验计算结果及下表规定强度值进行水泥强度等级评定。 根据水泥的胶砂强度划分的级别称为强度等级。硅酸盐水泥的强度等级划分为42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R共六个等级。 根据试验计算结果及下表规定强度值进行水泥强度等级评定。 强度等级 抗压强度，MPa 抗折强度，MPa 3d 28d 42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R 17.0 22.0 23.0 27.0 28.0 32.0 3.5 4.0 5.0 5.5 6.5 7.0 8.0 注：R型为早强型，主要是3d强度较高。

废品及不合格品的规定 1.废品 凡初凝时间、安定性不符合相应标准规定的通 用水泥，均为废品。 2.不合格品 对于通用水泥，凡有下列情况之一者，均为不合格品。 硅酸盐水泥，普通水泥：凡不溶物、烧失量、细度、终凝时间中任一项不符合标准规定者；矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥：凡细度、终凝时间中任一项不符合标准规定者。 掺混合材料硅酸盐水泥混合材料掺量超过最大限值或强度低于商品强度等级规定的指标者。 水泥出厂的主要包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出厂编号不全者。 水泥质量检测 任务完成了！

通用水泥的保管 不同品种和不同强度等级的水泥要分别存放，不得混杂。 防水防潮，做到“上盖下垫”。 堆垛不宜过高，一般不超过10袋，场地狭窄时最多不超过15袋。 储存期不能过长，通用水泥不超过三个月。水泥储存期超过三个月，水泥会受潮结块，强度大幅度降低，会影响水泥的使用 。

砂石集料质量检测与分析 我们的工作任务是什么？

国家标准GB175－2008规定 Ⅰ类 宜用于强度等级大于C60的混凝土； Ⅱ类 用于强度等级为C30～C60及抗冻、抗渗或其他要 求的混凝土； Ⅲ类 宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。 不合格砂，禁止用于工程中。 需要根据技术要求对砂的质量 进行检测，评定级别。

砂的技术质量要求 1.颗粒级配和粗细程度应满足要求。 2.含泥量、泥块含量及石粉含量满足要求。 3.有害物质含量满足要求。 4.表观密度、堆积密度及空隙率满足要求。 5.坚固性检测满足要求。 各项技术指标都应满足国家规范规定的相应级别的要求。 实验室重点对砂的颗粒级配及粗细程度进行检测。

级配的选择 砂的标准级配区 按600μm筛的累计筛余率的大小，可分为1区、2区、 3区共三个级配区，范围如表1规定。 宜优先选择级配在2区的砂；当采用1区砂时，应适当提高砂率；当采用3区砂时，应适当减小砂率。 级配合格评定 砂的实际级配全部在任一级配区规定范围内；除4.75mm和600μm筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5％。如砂的自然级配不符合级配的要求，可采用人工调配级配来改善。即将粗细不同的砂进行掺配或将砂筛除过粗、过细的颗粒。

砂的颗粒级配区 表1 方筛孔 累计筛余率，％ 1区 2区 3区 9.50mm 4.75mm 2.36mm 1.18mm 600μm 砂的颗粒级配区 表1 方筛孔 累计筛余率，％ 1区 2区 3区 9.50mm 4.75mm 2.36mm 1.18mm 600μm 300μm 150μm 10～0 35～5 65～35 85～71 95～80 100～90 25～0 50～10 70～41 92～70 15～0 40～16 85～55 1）砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比，除4.75mm和600μm筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5％。 2）1区人工砂中150μm筛孔的累计筛余可以放宽到100～85，2区人工砂中150μm筛孔的累计筛余可以放宽到100～80，3区人工砂中150μm筛孔的累计筛余可以放宽到100～75。

砂的筛分析试验 试验目的 测定混凝土用砂的颗粒级配是否满足要求。 计算细度模数，为混凝土的配合比设计提供依据。 仪器设备： 标准砂筛：孔径分别为9.5mm，4.75mm，2.36mm，1.18mm，0.60mm，0.30mm，0.15mm的筛及筛底、盖各一个。

主要仪器设备 标准砂筛 摇筛机

取样方法 在料堆上取样一以4003或600吨为一批。 抽取试样：在料堆上取样时，应在料堆上均匀分布的8个部位取样，8份试样为一组试样。 取样数量按规范规定的单项试验取样数量进行。 （颗粒级配试验最少取样4.4kg） 备料 按规定方法取样约1000g，放入电热鼓风干燥箱内于105±5℃下烘干至恒量，待冷却至室温后，筛除大于9.50mm的颗粒，记录筛余量；将过筛的砂分成两份备用。 别忘了你现在是材料员，必须得会 正确取样耶！

称取试样500g，将试样倒入按孔径从大到小顺序排列、有筛底的套筛上。 试验步骤 称取试样500g，将试样倒入按孔径从大到小顺序排列、有筛底的套筛上。 将套筛置于摇筛机上，筛分10分钟；按孔径大小顺序逐个进行手筛，通过筛的试样并入下一号筛中，并和下一号筛中的试样一起筛分；依次进行，直至各号筛筛完为止。 3.称其筛余量（m1~m底）

结果计算   分计筛余百分率 累计筛余百分数

细度模数计算 细骨料粗细程度评定 砂按细度模数大小分为粗砂、中砂、细砂。 A1、A2、A3、A4、A5、A6——分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm、150μm筛的累计筛余百分率，％。 细骨料粗细程度评定 有何作用？ 砂按细度模数大小分为粗砂、中砂、细砂。 Mx =3.7～3.1时为粗砂 Mx =2.2～1.6时为细砂。 Mx =3.0～2.3进为中砂

级配评定方法 用各筛号的累计筛余百分率绘制级配曲线，对照国家规范规定的级配区范围来判定（1区、2区、3区），砂的实际级配全部在任一级配区规定范围内为合格，否则为不合格。

石子的技术性能要求 1.颗粒级配及最大粒径 2.含泥量、泥块含量及石粉含量 3.针片状颗粒含量 4.有害物质含量 5.强度：抗压强度和压碎指标 6.表观密度、堆积密度及空隙率 实验室重点通过筛分析实验对石子的级配及最大粒径进行评定。 各项技术性能都应满足规范要求。

试验目的 评定定粗骨料的颗粒级配及粒级规格的合理性，选择优质粗骨料，达到节约水泥和提高混凝土强度的目的，同时为骨料使用和混凝土配合比设计提供依据。 主要仪器设备 烘箱〔温度控制在（105±5）℃〕。 标准筛（孔径为2.36mm、4.75mm、9.50mm、16.0mm 、19.0mm、26.5mm、31.5mm、37.5mm、53.0mm、 63.0mm、75.0mm及90mm） 台秤（称量10kg，感量1g）。摇筛机

试验步骤及结果计算（与砂的筛分试验基本相同） 问题：粗骨料试验如何进行 取样？ 注意事项 1.取样数量根据最大粒径单项试验规定进行。 2.当筛余颗粒的粒径大于19.00mm时，在筛分 过程中，允许用手指拨动颗粒。 结果评定 粗骨料各号筛上的累计筛余百分率满足国家规范规定的粗骨料颗粒级配范围要求（教材表5-6 ），而且最大粒径能满足结构要求和施工要求。其它各项技术指标也合格，则粗骨料为合格。

小结 通过实验检测砂、石料的各项技术性能指标均满足国家规范要求的技术指标，且级配良好，则为合格的混凝土骨料。还应在现场测定砂、石料的含水率，为混凝土的施工配合比换算提供依据。 完成了我们的第二个工作 任务。