土木工程材料的基本性质试验

试验目的：

通过试验掌握材料的密度，表观密度，孔隙率，软化系数等概念．以及材料的强度与材料的孔隙率的大小及孔隙特征的关系，验证水对材料力学性能的影响。

预习思考题：

材料的密度，表现密度，孔隙率和软化系数的概念是什么？

一、密度试验

密度：材料在绝对密实状态下单位体积内所具有的质量。

1．主要仪器设备：

比重瓶，烧杯，小勺，漏斗，天平(称量1kg，感量0.Olg)。

2．方法步骤：

(1)试样制备：将试样研碎，通过900孔/㎝2的筛，除去筛余物，放在105～110℃烘箱中烘至恒重，放入干燥器中备用。

(2)在比重瓶中注入水至突颈下部刻线零以上少许，记下初始读数V1。

(3)用天平称取60～90g试样，用小勺和漏斗将试样徐徐送入比重瓶中，直至液面上升至20ml刻度左右。

(4)排除比重瓶中气泡，记下液面刻度V2；称取剩余的试样质量，算出装入比重瓶内的试样质量m(g)。

(5)计算；密度= (g/㎝3) (精确至0.01g/㎝3)

式中m：装入瓶中试样的质量(g) v：装入瓶中试样的体积(㎝2)

3.记录及结果计算：

试验 次数	装入瓶内试样质量(g)			试样体积			密度
	初始质量	剩余 质量	比重瓶中 试样质量	瓶中液面 初始读数V1	加试样后 液面读数V2	试样体积V2一V1	试验值	平均值
1
2

注：按规定试验应做两次，两次结果相差不应大于2%。

二、表观密度试验

表观密度：材料在自然状态下（包含内部孔隙）单位体积所具有的质量。

1．主要仪器设备

游标卡尺(精度0.1mm)，天平(感重0.1g)，烘箱，干燥器

2．方法步骤：

(1)将试样放置在105～110℃烘箱中烘至恒重．

(2)用卡尺测量试件尺寸(海边测量三次取平均值)，并计算出体积V。(cm3)

(3)称取试样质量m(g)

(4)计算：表观密度 ρ0=m /v0 (g/㎝3) (计算至小数后第二位)

试中m：试样质量(g) v：试样体积(cm3)

3．记录及结果计算：

试 件 编 号	试件质量 (g)	试 件 尺 寸 (cm)			试件体积 V。 (cm3)	表 现 密 度 ρ0(g/㎝3)
		长	宽	高		试验值	平均值
1
2
3

注：按规定试验表观密度取三块试样的算术平均值做为评定结果。

三、孔隙率计算

孔隙率：材料中孔隙体积占材料总体积的百分率。

将已经求得的密度ρ，及表观密度ρ0代入下式

孔隙率P=（1-）×100%=

四、软化系数试验

软化系数，材料在饱水状态下的抗压强度与材料干燥状态下的抗压强度之比。

1．主要仪器设备：

游标卡尺(精度0.1mm)；烘箱，压力机(600KN)，

2．方法步骤：

(1)将一组试样放置在105—110℃烘箱中烘至干燥；另一组试样浸入水中至饱水状态．

(2)用游标卡尺量取各试样受压面积A，(mm2)。

(3)将试样放置在压力机上压至破坏记录破坏荷载P(KN)并计算出各试样抗压强度 ： f =P/A(MPa)(精确至0.1MPa)；

(4)计算：软化系数K=

式中：：饱水试件平均抗压强度(MPa)

：干燥试件平均抗压强度(MPa)

3．记录及结果计算：

试件状态	试件编号	试件尺寸（cm）		受压面积(mm2)	破坏荷载(KN)	抗压强度(MPa)
		长	宽			试验值	平均值
干燥 试样	1
	2
	3
	4
	5
饱水 试样	1
	2
	3
	4
	5
软化系数K=