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建筑材料 实验指导书

试验一 建筑材料的基本性质试验
材料的基本性质主要有物理性质、力学性质和耐久性质等。虽然不同的材料由于其组成、结构和构造有所差异以及工程上对其要求不尽相同，而有不同的试验方法和侧重的试验项目，但试验的基本原理是一致的。这里以天然石料的常规试验为例，说明材料的一些基本性质试验的试验原理和方法。本试验内容包括材料的密度、表观密度、吸水率、饱水率、抗压强度以及坚固性等六项基本性质。
1.1  密度试验
1．试验目的  材料的密度是指在绝对密实状态下单位体积的质量。利用密度可计算材料的孔隙率和密实度。孔隙率的大小会影响到材料的吸水率、强度、抗冻性及耐久性等。
2．主要仪器设备
（1）李氏瓶 
（2）天平 
（3）筛子 
（4）鼓风烘箱 
（5）量筒、干燥器、温度计等。
    3．试样制备  将试样研碎，用筛子除去筛余物，放到105～110℃的烘箱中，烘至恒重，再放入干燥器中冷却至室温。
    4．试验步骤
   （1）在李氏瓶中注入与试样不起反应的液体至凸颈下部，记下刻度数（cm3）。将李氏瓶放在盛水的容器中，在试验过程中保持水温为20℃。
   （2）用天平称取60～90g试样，用漏斗和小勺小心地将试样慢慢送到李氏瓶内（不能大量倾倒，防止在李氏瓶喉部发生堵塞），直至液面上升至接近20 cm3为止。再称取未注入瓶内剩余试样的质量，计算出送入瓶中试样的质量（g）。
   （3）用瓶内的液体将粘附在瓶颈和瓶壁的试样洗入瓶内液体中，转动李氏瓶使液体中的气泡排出，记下液面刻度（cm3）。
   （4）将注入试样后的李氏瓶中的液面读数，减去未注入前的读数，得到试样的密实体积（cm3）。
    5．试验结果计算  材料的密度按下式计算（精确至小数后第二位）：

式中  ——材料的密度（g/ cm3）；
      ——装入瓶中试样的质量（g）；
      ——装入瓶中试样的绝对体积（cm3）。
    按规定，密度试验用两个试样平行进行，以其计算结果的算术平均值最后结果，但两个结果之差不应超过0.02 cm3。
1.2  表观密度试验
    1．试验目的  材料的表观密度是指在自然状态下单位体积的质量。利用材料的表观密度可以估计材料的强度、吸水性、保温性等，同时可用来计算材料的自然体积或结构物质量。
2．主要仪器设备
（1）游标卡尺 
（2）天平 
（3）鼓风烘箱 
（4）干燥器、直尺等。
    3．试验步骤 
   （1）对几何形状规则的材料：将待测材料的试样放入105～110℃的烘箱中烘至恒重，取出置于干燥器中冷却至室温。
    1）用游标卡尺量出试样尺寸，试样为正方体或平行六面体时，以每边测量上、中、下三次的算术平均值为准，并计算出体积；试样为圆柱体时，以两个互相垂直的方向量其直径，各方向上、中、下测量三次，以六次的算术平均值为准确定其直径，并计算出体积。
    2）用天平称量出试样的质量。
    3）试验结果计算  材料的表观密度按下式计算：

式中  ——材料的表观密度（g/ cm3）；
      ——试样的质量（g）；
      ——试样的体积（cm3）。
（2）对非规则几何形状的材料（如卵石等）：其自然状态下的体积可用排液法测定，在测定前应对其表面封蜡，封闭开口孔后，再用容量瓶或广口瓶进行测试。其余步骤同规则形状试样的测试。
1.3  堆积密度试验
    1．试验目的  堆积密度是指散粒或粉状材料（如砂、石等）在自然堆积状态下（包括颗粒内部的孔隙及颗粒之间的空隙）单位体积的质量。利用材料的堆积密度可估算散粒材料的堆积体积及质量，同时可考虑材料的运输工具及估计材料的级配情况等。
   2．主要仪器设备
  （1）鼓风烘箱 
（2）容量筒
（3）天平
（4）标准漏斗、直尺、浅盘、毛刷等。
   3．试样制备  用四分法缩取3L的试样放入浅盘中，将浅盘放入温度为105～110℃的烘箱中烘至恒重，再放入干燥器中冷却至室温，分为两份大致相等的待用。
   4．试验步骤
  （1）称取标准容器的质量（g）；
  （2）取试样一份，经过标准漏斗将其徐徐装入标准容器内，待容器顶上形成锥形，用钢尺将多余的材料沿容器口中心线向两个相反方向刮平。
  （3）称取容器与材料的总质量（g）。
   5．试验结果计算  试样的堆积密度可按下式计算（精确至10Kg/m3）：

式中  ——材料的堆积密度（Kg/m3）；
      ——标准容器的质量（Kg）；
      ——标准容器和试样总质量（Kg）；
      ——标准容器的容积（m3）。
    以两次试验结果的算术平均值作为堆积密度测定的结果。
试验二 水泥试验
2.1 一般规定
1．取样方法：水泥检验应按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t为一批，每批抽样不少于一次。取样应有代表性，可连续取，也可从20个以上不同部位抽取等量样品，总量至少12kg。
2．试验条件
1）试验室温度为18~22℃，相对湿度大于50%。养护箱的温度为20℃±1℃，相对湿度大于90%。养护池水温20℃±1℃。
2）试验用水应是洁净的淡水，有争议时采用蒸馏水。
3）水泥试样通过0.9mm方孔筛，记录其筛余物情况。
4）试验用材料、仪器、用具的温度与试验室一致。
2.2  水泥细度测定（筛析法）
1．试验目的  通过试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/T1345—2005《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）水筛架和喷头 
（4）天平 
4．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。
2．水筛法
1）筛析试验前，应检查水中无泥、砂，调整好水压及水筛架的位置，使其能正常运转。喷头底面和筛网之间的距离为35～75㎜。
2）称取试样50g，置于洁净的水筛中，立即用洁净的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3min。
3）筛毕，用少量水把筛余物冲至蒸发皿中，等水泥颗粒全部沉淀后小心将水倾出，烘干并用天平称量筛余物。
5．试验结果计算  水泥细度按试样筛余百分数（精确至0.1%）计算。

式中  ——水泥试样的筛余百分数（%）；
——水泥筛余物的质量（g）；
——水泥试样的质量（g）。
2.3  水泥标准稠度用水量试验
1．试验目的  通过试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、安定性试验用水量之一；掌握GB1346—89及GB1346—2001《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）标准法维卡仪 
（3）天平 
（4）量筒
3．试验方法及步骤
（1）标准法
1）试验前检查  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5～10s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±1）mm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（），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。
（2）代用法
1）仪器设备检查  稠度仪金属滑杆能自由滑动，搅拌机能正常运转等。
2）调零点  将试锥降至锥模顶面位置时，指针应对准标尺零点。
3）水泥净浆制备  同标准法。
4）标准稠度的测定  有调整水量法和固定水量法两种，可选用任一种测定，如有争议时以调整水量法为准。
①固定水量法  拌和用水量为142.5mL。拌和结束后，立即将拌和好的净浆装入锥模，用小刀插捣，振动数次，刮去多余净浆；抹平后放到试锥下面的固定位置上，调整金属棒使锥尖接触净浆并固定松紧螺丝1～2s，然后突然放松，让试锥垂直自由地沉入水泥净浆中。在试锥停止下沉或释放试锥30s时记录试锥下沉深度（）。整个操作应在搅拌后1.5min内完成。 
②调整水量法  拌和用水量按经验找水。拌和结束后，立即将拌和好的净浆装入锥模，用小刀插捣、振动数次，刮去多余净浆；抹平后放到试锥下面的固定位置上，调整金属棒使锥尖接触净浆并固定松紧螺丝1～2s，然后突然放松，让试锥垂直自由地沉入水泥净浆中。当试锥下沉深度为（28±2）mm时的净浆为标准稠度净浆，其拌和用水量即为标准稠度用水量（），按水泥质量的百分比计。
4．试验结果计算
  （1）标准法
以试杆沉入净浆并距底板（6±1）mm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（），以水泥质量的百分比计，按下式计算。

（2）代用法
1）用固定水量方法测定时，根据测得的试锥下沉深度S（mm），可从仪器上对应标尺读出标准稠度用水量（）或按下面的经验公式计算其标准稠度用水量（）（%）。

当试锥下沉深度小于13mm时，应改用调整水量方法测定。
2）用调整水量方法测定时，以试锥下沉深度为（28±2）mm时的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（），以水泥质量百分数计，计算公式同标准法。
如下沉深度超出范围，须另称试样，调整水量，重新试验，直至达到（28±2）mm为止。
2.4  水泥凝结时间的测定试验
1．试验目的  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GB1346—89及GB1346—2001《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．试验步骤
（1）试验前准备  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±1）mm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．试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±1）mm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。
2.5 水泥安定性的测定试验
1．试验目的
安定性是指水泥硬化后体积变化的均匀性情况。通过试验可掌握GB1346—89及GB1346—2001《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试验。
3．试验方法及步骤
（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75～85g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±2）h。
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±2）h。
（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试验用水，同时又保证能在（30±5）min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（），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±5）min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
（5）试验结果的判别 
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（），记录至小数点后1位，当2个试件煮后增加距离（）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（）超过4.0mm时，应用同一样品立即重做一次试验。再如此，则认为该水泥安定性不合格。
2.6水泥胶砂强度检验
1．试验目的  检验水泥各龄期强度，以确定强度等级；或已知强度等级，检验强度是否满足规范要求。掌握国家标准GB/T17671—1999《水泥胶砂强度的测定方法（ISO法）》，正确使用仪器设备并熟悉其性能。
   2．主要仪器设备
  （1）胶砂搅拌机
  （2）试模 
  （3）胶砂振实台 
（4）抗折强度试验机 
  （5）抗压试验机 
（6）抗压夹具 
    （7）刮平尺、养护室等
3．试验步骤
（1）试验前准备  成型前将试模擦净，四周的模板与底板接触面上应涂黄油，紧密装配，防止漏浆，内壁均匀刷一薄层机油。
（2）胶砂制备  试验用砂采用中国ISO标准砂，其颗粒分布和湿含量应符合GB/T17671—1999的要求。
1）胶砂配合比  试体是按胶砂的质量配合比为水泥:标准砂:水=1:3:0.5进行拌制的。一锅胶砂成三条试体，每锅材料需要量为：水泥(450±2)g；标准砂(1350±5) g；水（225±1）mL。
2）搅拌  每锅胶砂用搅拌机进行搅拌。可按下列程序操作：①胶砂搅拌时先把水加入锅里，再加水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。②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子加入；把机器转至高速再拌30s。③停拌90s，在第一个15s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60s，各个搅拌阶段的时间误差应在±1s以内。
（3）试体成型  试件是40mm×40mm×160mm的棱柱体。胶砂制备后应立即进行成型。将空试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300g胶砂，用大播料器垂直架在模套顶部沿每一个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次。再装第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。移走模套，从振实台上取下试模，用一金属直尺以近似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。
（4）试体的养护
1）脱模前的处理及养护  将试模放入雾室或湿箱的水平架子上养护，湿空气应能与试模周边接触。另外，养护时不应将试模放在其他试模上。一直养护到规定的脱模时间时取出脱模。脱模前用防水墨汁或颜料对试体进行编号和做其他标记。，二个龄期以上的试体，在编号时应将同一试模中的三条试体分在二个以上龄期内。
2）脱模  脱模应非常小心，可用塑料锤或橡皮榔头或专门的脱模器。对于24h龄期的，应在破型试验前20min内脱模；对于24h以上龄期的，应在20-24h之间脱模。
3）水中养护  将做好标记的试体水平或垂直放在（20±1）℃水中养护，水平放置时刮平面应朝上，养护期间试体之间间隔或试体上表面的水深不得小于5mm。
（5）强度试验
1）强度试验试体的龄期  试体龄期是从水加水开始搅拌时算起的。各龄期的试体必须在表1规定的时间内进行强度试验。试体从水中取出后，在强度试验前应用湿布覆盖。
表1  各龄期强度试验时间规定
龄期
时间
24h
48 h
72 h
7d
＞28 d
24h±15min
48h±30min
72h±45min
7d±2h
28 d±8 h
2）抗折强度试验
①每龄期取出3条试体先做抗折强度试验。试验前须擦去试体表面的附着水分和砂粒，清除夹具上圆柱表面粘着的杂物，试体放入抗折夹具内，应使侧面与圆柱接触。
②采用杠杆式抗折试验机试验时，试体放入前，应使杠杆成平衡状态。试体放入后调整夹具，使杠杆在试体折断时尽可能地接近平衡位置。
③抗折试验的加荷速度为（50±10）N/s。
3）抗压强度试验
①抗折强度试验后的断块应立即进行抗压试验。抗压试验须用抗压夹具进行，试体受压面为40mm×40mm。试验前应清除试体受压面与压板间的砂粒或杂物。试验时以试体的侧面作为受压面，试体的底面靠紧夹具定位销，并使夹具对准压力机压板中心。
②压力机加荷速度为（2400±200）N/s。
4．试验结果计算及处理
（1）抗折试验结果：
抗折强度按下式计算，精确到0.1Mpa。

式中  ——水泥抗折强度，Mpa；
——折断时施加于棱柱体中部的荷载，N；
——支撑圆柱之间的距离，100mm；
——棱柱体正方形截面的边长，40mm；
以一组3个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。当3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）抗压试验结果：
抗压强度按下式计算，精确至0.1Mpa。

式中  ——水泥抗压强度，Mpa；
——破坏时的最大荷载，N；
——受压部分面积，mm2（40mm×40mm=1600 mm2）。
以一组3个棱柱体上得到的6个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果。如6个测定值中有一个超出6个平均值的±10%，就应剔出这个结果，而以剩下5个的平均数为结果；如果5个测定值中再有超过它们平均数±10%，则该组结果作废。
试验三 混凝土用集料试验
3.1  砂的筛分析试验
1．试验目的  通过试验测定砂的颗粒级配，计算砂的细度模数，评定砂的粗细程度；掌握GB/T14684—2001《建筑用砂》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）标准筛
（2）天平 
（3）鼓风烘箱 
（4）摇筛机。
（5）浅盘、毛刷等。
3．试样制备  按规定取样，用四分法分取不少于4400g试样，并将试样缩分至1100g，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒量，待冷却至室温后，筛除大于9.50mm的颗粒（并算出其筛余百分率），分为大致相等的两份备用。
   4．试验步骤
  （1）准确称取试样500g，精确到1g。
  （2）将标准筛按孔径由大到小的顺序叠放，加底盘后，将称好的试样倒入最上层的4.75mm筛内，加盖后置于摇筛机上，摇约10min。
  （3）将套筛自摇筛机上取下，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，按这样的顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。
 （4）称取各号筛上的筛余量，试样在各号筛上的筛余量不得超过200g，否则应将筛余试样分成两份，再进行筛分，并以两次筛余量之和作为该号的筛余量。
  5．试验结果计算与评定
 （1）计算分计筛余百分率：各号筛上的筛余量与试样总量相比，精确至 0.1%。
 （2）计算累计筛余百分率：每号筛上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%。筛分后，若各号筛的筛余量与筛底的量之和同原试样质量之差超过1%时，须重新试验。
（3）砂的细度模数按下式计算，精确至0.1。

式中    ——细度模数；
、…——分别为4.75，2.36，1.18，0.60，0.30，0.15mm筛的累计筛余百分率。
（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；如两次试验的细度模数之差超过0.20时，须重新试验。
3.2 砂的表观密度测定试验
1．试验目的  通过试验测定砂的表观密度，为计算砂的空隙率和混凝土配合比设计提供依据。掌握GB/T14684—2001《建筑用砂》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）容量瓶 
（2）天平 
（3）鼓风烘箱 
（4）其他 
3．试验制备   试样按规定取样，并将试样缩分至660g，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒量，待冷至室温后，分成大致相等的两份备用。
4．试验步骤
（1）称取上述试样300g，装入容量瓶，注入冷开水至接近500mL的刻度处，用手旋转摇动容量瓶，使砂样充分摇动，排除气泡，塞紧瓶盖，静置24h，然后用滴管小心加水至容量瓶颈刻500mL刻度线处，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其质量，精确至1g。
（2）将瓶内水和试样全部倒出，洗净容量瓶，再向瓶内注水至瓶颈500mL刻度线处，擦干瓶外水分，称其质量，精确至1g。试验时试验室温度应在20℃～25℃。
 5．试验结果计算与评定
 （1）砂的表观密度按下式计算，精确至10kg/m3；

式中  ——砂的表观密度，kg/m3；
      ——水的密度，1000 kg/m3；
      ——烘干试样的质量，g；
      ——试样、水及容量瓶的总质量，g；
      ——水及容量瓶的总质量，g。
 （2）表观密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m3；如两次试验结果之差大于20 Kg/m3，须重新试验。
3.3 砂的堆积密度测定试验
1．试验目的  通过试验测定砂的堆积密度，为混凝土配合比设计和估计运输工具的数量或存放堆场的面积等提供依据。掌握GB/T14684—2001《建筑用砂》的测试方法，正确使用所用仪器与设备。
    2．主要仪器设备
  （1）鼓风烘箱
（2）容量筒 
（3）天平
（4）标准漏斗 
（5）直尺、浅盘、毛刷等。
    3．试样制备  按规定取样，用搪瓷盘装取试样约3L，置于温度为（105±5）℃的烘箱中烘干至恒量，待冷却至室温后，筛除大于4.75mm的颗粒，分成大致相等的两份备用。
    4．试验步骤
（1）松散堆积密度的测定  取一份试样，用漏斗或料勺，从容量筒中心上方50mm处慢慢装入，等装满并超过筒口后，用钢尺或直尺沿筒口中心线向两个相反方向刮平（试验过程应防止触动容量瓶），称出试样与容量筒的总质量，精确至1g。
（2）紧密堆积密度的测定  取试样一份分两次装入容量筒。装完第一层后，在筒底垫一根直径为10mm的圆钢，按住容量筒，左右交替击地面25次。然后装入第二层，装满后用同样的方法进行颠实（但所垫放圆钢的方向与第一层的方向垂直）。再加试样直至超过筒口，然后用钢尺或直尺沿中心线向两个相反的方向刮平，称出试样与容量筒的总质量，精确至0.1g。
（3）称出容量筒的质量，精确至1g。
   5．试验结果计算与评定 
（1）砂的松散或紧密堆积密度按下式计算，精确至10kg/m3；

式中  ——砂的松散或紧密堆积密度，kg/m3；
      ——试样与容量筒总质量，g；
      ——容量筒的质量，g；
       ——容量筒的容积，L。
   （2）堆积密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m3。
3.4  石子的筛分析试验
1．试验目的  通过筛分试验测定碎石或卵石的颗粒级配，以便于选择优质粗集料，达到节约水泥和改善混凝土性能的目的；掌握GB/T14685—2001《建筑用碎石、卵石》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）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90.0 mm的筛各一个，并附有筛底和筛盖。
（2）鼓风烘箱  能使温度控制在（105±5）℃。
（3）摇筛机
（4）台称  称量10Kg，感量10g。
（5）其他  浅盘、烘箱等。
3．试样制备   按规定取样，用四分法缩取不少于表2的试样数量，经烘干或风干后备用。
表2  粗集料筛分试验取样规定
最大粒径（mm）
9.5
16.0
19.0
26.5
31.5
37.5
63.0
75.0
最少试样质量（Kg）
1.9
3.2
3.8
5.0
6.3
7.5
12.6
16.0
4．试验步骤
（1）称取按表11-2的规定质量的试样一份，精确到1g。将试样倒入按孔径大小从上到下组合的套筛上。
   （2）将套筛放在摇筛机上，摇10min；取下套筛，按筛孔大小顺序再逐个进行手筛，筛至每分钟通过量小于试样总量的0.1%为止。通过的颗粒并入下一个筛，并和下一号筛中的试样一起过筛，直至各号筛全部筛完。当筛余颗粒的粒径大于19.0mm，在筛分过程中允许用手指拨动颗粒。
   （3）称出各号筛的筛余量，精确至1g。
筛分后，如所有筛余量与筛底的试样之和与原试样总量相差超过1﹪，则须重新试验。
    5．试验结果计算与评定
（1）计算分计筛余百分率（各筛上的筛余量占试样总量的百分率），精确至0.1﹪。
    （2）计算各号筛上的累计筛余百分率（该号筛的分计筛余百分率与该号筛以上各分计筛余百分率之和），精确至0.1﹪。
    （3）根据各号筛的累计筛余百分率，评定该试样的颗粒级配。粗集料各号筛上的累计筛余百分率应满足国家规范规定的粗集料颗粒级配的范围要求。
3.5 石子的表观密度测定试验
1．试验目的  通过试验测定石子的表观密度，为评定石子质量和混凝土配合比设计提供依据；石子的表观密度可以反映骨料的坚实、耐久程度，因此是一项重要的技术指标。应掌握GB/T14684—2001《建筑用碎石、卵石》的测试方法，正确使用所用仪器与设备，并熟悉其性能。
石子的表观密度测定方法有液体比重天平法和广口瓶法。
2．主要仪器设备 
（1）液体比重天平法
1）鼓风烘箱 
2）吊篮 
3）台秤 
4）方孔筛 
5）盛水容器（有溢水孔）
6）温度计、浅盘、毛巾等。
（2）广口瓶法
1）广口瓶 
2）天平 
3）方孔筛、鼓风烘箱、浅盘、温度计、毛巾等。
3．试样制备  按规定取样，用四分法缩分至不少于表3规定的数量，经烘干或风干后筛除小于4.75mm的颗粒，洗刷干净后，分为大致相等的两份备用。
表3  粗集料表观密度试验所需试样数量
最大粒径（mm）
＜26.5
31.5
37.5
63.0
75.0
最少试样质量（kg）
2.0
3.0
4.0
6.0
6.0
4．试验步骤
（1）液体比重天平法
    1）取试样一份装入吊篮，并浸入盛有水的容器中，液面至少高出试样表面50mm.。浸水24h后，移放到称量用的盛水容器内，然后上下升降吊篮以排除气泡（试样不得露出水面）。吊篮每升降一次约1s，升降高度为30～50mm。
    2）测定水温后（吊篮应全浸在水中），准确称出吊篮及试样在水中的质量，精确至5g，称量盛水容器中水面的高度由容器的溢水孔控制。
    3）提起吊篮，将试样倒入浅盘，置于烘箱中烘干至恒重，冷却至室温，称出其质量，精确至5g。
    4）称出吊篮在同样温度水中的质量，精确至5g。称量时盛水容器内水面的高度由容器的溢水孔控制。
    注：试验时各项称量可以在15℃～25℃范围内进行，但从试样加水静止的2h起至试验结束，其温度变化不得超过2℃。
（2）广口瓶法
1）将试样浸水24h，然后装入广口瓶（倾斜放置）中，注入清水，摇晃广口瓶以排除气泡。
2）向瓶内加水至凸出瓶口边缘，然后用玻璃片迅速滑行，滑行中应紧贴瓶口水面。擦干瓶外水分，称取试样、水、广口瓶及玻璃片的总质量，精确至1g。
3）将广口瓶中试样倒入浅盘，然后在（105±5）℃的烘箱中烘干至恒重，冷却至室温后称其质量，精确至1g。
4）将广口瓶洗净，重新注入饮用水，并用玻璃片紧贴瓶口水面，擦干瓶外水分，称取水、广口瓶及玻璃片总质量，精确至1g。
注：此法为简易法，不宜用于石子的最大粒径大于37.5mm的情况。
5．试验结果计算与评定
   （1）石子的表观密度按下式计算，精确至10kg/m3；

式中  ——石子的表观密度，kg/m3；
     ——水的密度，1000 kg/m3；
      ——烘干试样的质量，g；
      ——吊篮及试样在水中的质量，g；
      ——吊篮在水中的质量，g。
 （2）表观密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m3；如两次试验结果之差大于20 kg/m3，须重新试验。对材质不均匀的试样，如两次试验结果之差大于20 kg/m3，可取4次试验结果的算术平均值。
3.6 石子的堆积密度测定试验
1．试验目的  石子的表观密度的大小是粗骨料级配优劣和空隙多少的重要标志，且是进行混凝土配合比设计的必要资料，或用以估计运输工具的数量及存放堆场面积等。通过试验应掌握GB/T14684—2001《建筑用碎石、卵石》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）台秤  称量10kg，感量10g；
（2）磅秤  称量50kg或100kg，感量50g；
（3）容量筒 
（4）垫棒、直尺等。
    3．试样制备  按规定取样，烘干或风干后，拌匀并把试样分为大致相等的两份备用。
    4．试验步骤 
   （1）松散堆积密度的测定  取试样一份，用取样铲从容量筒口中心上方50mm处，让试样自由落下，当容量筒上部试样呈锥体并向四周溢满时，停止加料。除去凸出容量筒表面的颗粒，以适当的颗粒填入凹陷处，使凹凸部分的体积大致相等。称出试样和容量筒的总质量，精确至10g。
   （2）紧密堆积密度的测定  将容量桶置于坚实的平地上，取试样一份，用取样铲将试样分三次自距容量桶上口50㎜高度处装入桶中，每装完一层后，在桶底放一根垫棒，将桶按住，左右交替颠击地面25次。将三层试样装填完毕后，再加试样直至超过桶口，用钢尺或直尺沿桶口边缘刮去高出的试样，并用适合的颗粒填平凹处，使表面凸起部分与凹陷部分的体积大致相等。称出试样和容量筒的总质量，精确至10g。
   （3）称出容量筒的质量，精确至10g。
5．试验结果计算与评定 
（1）石子的松散或紧密堆积密度按下式计算，精确至10kg/m3；

式中  ——石子的松散或紧密堆积密度，kg/m3；
      ——试样与容量筒总质量，g；
      ——容量筒的质量，g；
       ——容量筒的容积，L。
   （2）堆积密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m3。
3.7 石子的压碎指标测定试验
1．试验目的  通过测定碎石或卵石抵抗压碎的能力，以间接地推测其相应的强度，评定石子的质量。通过试验应掌握GB/T14684—2001《建筑用碎石、卵石》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）压力试验机 
（2）压碎值测定仪 
（3）方孔筛 
（4）天平 
（5）台秤
（6）垫棒等。
3．试样制备  按规定取样，风干后筛除大于19.0mm及小于9.50mm的颗粒，并去除针片状颗粒，拌匀后分成大致相等的三份备用（每份3000g）。
    4．试验步骤 
（1）置圆模于底盘上，取试样1份，分两层装入模内，每装完一层试样后，一手按住模子，一手将底盘放在圆钢上振颤摆动，左右交替颠击地面各25次，两层颠实后，平整模内试样表面，盖上压头。
    （2）装有试样的模子置于压力机上，开动压力试验机，按1kN/s的速度均匀加荷200kN并稳荷5s，然后卸荷，取下受压圆模，倒出试样，用孔径2.36㎜的筛筛除被压碎的细粒，称取留在筛上的试样质量，精确至1g。
   5．结果计算与评定
（1）压碎指标值按下式计算，精确至0.1﹪；

式中  ——压碎指标值，﹪；
        ——试样的质量，g；
        ——压碎试验后筛余的试样