公路水运试验检测之材料笔记

用于腐蚀作用较强的水工、海港和地下建筑工程）、粉煤灰硅酸盐水泥（P.F）复合硅酸盐水泥（P.C）、火山灰质硅酸盐水泥（P.P，用于要求抗渗、抗软水腐蚀的工程）。

7、 游离CaO和游离MgO水化极慢，在水泥凝结硬化很长时间后才开始水化，水

化时体积膨胀，从而引起不均匀的体积膨胀而使水泥石开裂。游离MgO含量不超过5.0%，S03含量不超过3.5%。

8、 凡游离MgO、S03、初凝时间、安定性中任何一项指标不符合的均判为废品水

泥；凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量、混合料掺入量超过最大限制，强度低于相应等级为不合格品，水泥包装袋标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂标号不全的也属于不合格品。

水泥混凝土

1、 水泥混凝土是由水泥、粗、细集料和水按适当比例混合，在需要时掺加适宜的外加剂、

掺合料等配制而成。

2、 新拌混凝土的工作性又称和易性，是指混凝土具有流动性、黏聚性、保水性和易密性等

几方面的一项综合指标。

3、 影响混凝土的因素分为外因和内因，外因包括外界环境的气温、湿度、风力的大小以及

时间等；内因包括原材料特性、单位用水量、水灰比和砂率等方面。

4、 新拌混凝土流动性随时间的延长而减小的现象称为坍落度损失，其原因是水泥水化、集

料吸收、水分蒸发以及水泥浆凝聚结构的形成，使混凝土中起润滑作用的自由水减少。 5、 坍落度试验步骤：1、试验前将坍落度筒内外洗净，放在经水润湿过的平板上（平板吸

水时应垫以塑料布），踏紧踏脚板；2、将代表试样分三层装入筒内，每层装入高度稍大于筒高的1/3，用捣棒在每一层的横截面上均匀插捣25次，插捣在全部面积上进行，沿螺旋线由边缘至中心，插捣底层时插至底部，插捣其他两层时应插透本层并插入下层约20—30mm，插捣须垂直压下（边缘部分除外），不得冲击，插捣顶层时，装入的混凝土应高出坍落筒口，插捣过程随时添加拌合物。当顶层插捣完毕后，将捣棒用锯和滚的动作，清掉多余的混凝土，用镘刀抹平筒口，刮净筒底周围的拌合物。然后立即垂直的提起坍落筒，提筒在5—10s内完成，并使混凝土不受横向和扭力作用。从开始装料到提出坍落度筒整个过程应在150S内完成。3、将坍落筒放在锥体混凝土试样的一旁，筒顶平放木尺，用小钢尺量出木尺底面至试样顶面最高点的垂直距离，即为该混凝土拌合物的塌落度，精确至1mm。4、当混凝土试件的一侧发生崩坍或一边剪切破坏，应重新取样另测。如果第二次仍发生上述情况，则表示该混凝土和易性不好，应记录。5、当混凝土拌合物的坍落度大于220mm时，用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，在这两个直径之差小于50mm的条件下，用其算术平均值作为坍落度扩展度值，否则，此次试验无效。

6、 根据立方体抗压强度标准值来确定强度等级，表示方法用符号“C”和“立方体抗压强

度标准值”两项内容表示。

7、 抗压强度试验步骤：1、至试件龄期时，自养护室取出试件，应尽快试验，避免其湿度

变化。2、取出试件，检查其尺寸及形状，相对两面应平行。量出棱边长度，精确至1mm。试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算。在破型前，保持试件原有湿度，在试验时擦干试件。3、以成型时侧面为上下受压面，试件中心应与压力机几何对中。4、强度等级小于C30的混凝土取0.3—0.5Mpa/s的加荷速度，强度等级大于C30小于C60是，则取0.5—0.8Mpa/s的加荷速度；强度等级大于C60的混凝土取0.8—1.0Mpa/s的加荷速度。当试件接近破坏而迅速变形时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，记下破坏极限荷载F（N）。按式fcu=F/A计算。5、以3个试件测值的算术平均值为测定值，计算精确至0.1 Mpa。三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值的15%，则取中间值为测定值；如最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%，则改组试验结果无效。

8、 混凝土抗弯拉强度实验步骤：1、试件取出后，用湿毛巾覆盖并及时惊醒试验，保持试

件干湿状态不变。在试件中部量出其宽度和高度，精确至1mm。2、调整两个可移动支座，将试件安放在支座上，试件成型时的侧面朝上，几何对中后，务必使支座及承压面与活动船行垫块的接触面平稳、均匀、否则应垫平。3、加荷时，应保持均匀、连续。当混凝土的强度等级小于C30是，加荷速度为0.02—0.05Mpa/s；当混凝土的强度等级大于等于C30且小于C60是，加荷速度为0.05—0.08 Mpa/s；当混凝土的强度等级大于等于C60时，加荷速度为0.08—0.10 Mpa/s。当试件接近破坏而开始迅速变形时，不得调整试验机油门，直至试件破坏，记下破坏极限荷载F（N）.按式ff=FL/bh计算，F为极限荷载（N）；L为支座间距离（mm）；b为试件宽度（mm）；h为试件高度（mm）。4、以3个试件测值的算术平均值为测定值，计算精确至0.01 Mpa。三个试件中的最大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值的15%，则取中间值为试件的抗弯拉强度；如最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%，则改组试验结果无效。5、3个试件中如有一个断裂面位于加荷点外侧，则混凝土抗弯拉强度按另外两个试件的试验结果计算。如果这两个测值的差值不大于这两个测值中较小值的15%，则以两个测值的平均值为测试结果，否则结果无效；6、如果有两根试件均出现断裂面位于加荷点外侧，则该组结果无效。

9、 影响混凝土力学强度的因素主要有：组成材料的影响（包括原材料的特征和各材料间的

组成比例等内因）、养护条件（养护的温度和湿度、龄期）和试验检测条件（试件的尺寸和形状、表面状况、加荷速度）等外因。 10、

形状相同的试件，试件的尺寸越小，试验测得的强度越高，反之亦然。混凝土的强

2

度与试件尺寸有关的现象称为尺寸效应。 环箍效应是指试件受压时，试件的受压面与试验机的承压板之间的摩擦力对试件受压时相对于承压板的横向膨胀起的约束作用。 11、

混凝土配合比设计步骤分为 计算初步配合比、提出基准配合比、确定试验室配合

比和换算工地配合比 四个阶段。 12、

初步配合比设计阶段步骤：1、计算混凝土配制强度2、计算水灰比3、确定单位用

水量4、计算单位水泥用量、5、砂率的确定6、计算砂和碎石用量。

沥青及沥青混合料

1、 沥青黏滞性：是指沥青材料在外力的作用下沥青粒子产生相互位移的抵抗变形的能力。 2、 沥青的技术指标包括：针入度、软化点、延度、耐久性、密度、蜡含量六项。 3、 针入度：是指测定沥青稠度的一种指标。针入度指数是一种评价沥青感温性的指标。 4、 针入度试验步骤：1、试验准备:试验前，按试验要求将恒温水槽调节到要求的试验温度

25℃，（或15℃、30℃、5℃）保持稳定。将试样放入盛样皿，试样高度应超过预计针入度值10mm，并盖上，以防落入灰尘。将盛有沥青试样的盛样皿在15—30℃室温中冷却1—1.5h（小盛样皿），（1.5—2h，大盛样皿或2—2.5h特殊盛样皿）后，移入保持规定试验温度±0.1℃的恒温水槽中1—1.5h（小盛样皿），（1.5—2h，大盛样皿或2—2.5h特殊盛样皿）。、调整针入度仪使之水平。检查针连杆和导轨，已确认无水和其他外来物，无明显摩擦。用三氯乙烯清洗标准针，并拭干，将标准针插入针连杆，用螺丝固紧。按实验要求加上附加砝。 2、取出达到恒温的盛样皿，并移入水温控制在试验温度±0.1℃平底玻璃皿中的三角支架上，试样表面以上的水层深度不少于10mm。 3、将成有试样的平底玻璃皿置于针入度仪的平台上，慢慢个放下针连杆，用适当位置的反光镜或灯光发射观察，使针尖恰好与试样表面接触。拉下刻度盘的拉杆，使与针连杆顶端轻轻接触，调节刻度盘或深度指示器的指针指示为零。 4、开动秒表，在指针正指5s的瞬间，用手紧压按钮，使标准针自动下落贯入试样，经规定时间，停压按钮使针停止移动。（当采用自动针入度仪时，计时与标准针落下贯入试件同时开始，至5s自动停止。） 5、拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，读取刻度盘指针或位移指示器的读数，精确至0.5（0.1mm）. 6、统一试样平行试验至少3次，各测点之间及与盛样皿边缘的距离不应小于10mm，每次试验后应将盛有盛样皿的平底玻璃皿放入恒温水槽，保持试验温度，每次试验应换一根干净标准针。 7、测定针入度大于200的沥青试样时，至少用3支标准针，每次试验后将针留在试件中，直至3次平行试验完成后，才能将标准针取出。 8、测定针入度指数PI时，按同样方法在15℃、25℃、30℃（或5℃）3个温度条件下分别测定沥青的针入度。

5、 软化点:是沥青达到规定条件黏度时的温度，取液化点和固化点之间温度间隔的87.21%

作为软化点，软化点既是反映沥青材料热稳定性的一个指标，也是沥青黏度的一种量度。 6、 软化点试验操作步骤：1、试样制备：将试验环置于涂有隔离剂的试样底板上，按规定

方法把准备好沥青试样缓缓注入试样环内至略高出环面为止。试样在室温冷却30min后，用环夹夹着试样杯，并用热刮刀刮除环面上的试样，务必使沥青试样与环面齐平。2、实际试验操作时，根据沥青实际软化点的高低采用两种不同方式进行。试样软化点在

80℃以下，试验步骤如下：①将装有试件的试样环连同金属板置于5℃±0.5℃水的恒温水槽中至少15min;同时将金属支架、钢球、钢球定位环等也置于相同水槽中。②烧杯内注入新煮沸并冷却至5℃的蒸馏水，水面略低于立杆上的深度标记。③从恒温水槽中取出盛有试样的试验环放置在支架中层板的圆孔中，并套上定位环；然后将整个环架放烧杯中，调整水面至深度标记，并保持水温为5℃±0.5℃。环架上任何部分不得附有气泡。将温度计有上层板中心孔垂直插入，使端部测温头底部与试样下面齐平。④将烧杯移至放有石棉网的加热炉具上，然后将钢球放在定位环中间的试样中央，立即开动震荡搅拌器，使水微微震荡，并开始加热，使杯中水温在3min内调节至维持每分钟上升5℃±0.5℃。在加热过程中，应记录每分钟上升的温度值，如温度上升速度超出此范围，则试验应重做。⑤试样受热软化逐渐下坠，与下层底板表面接触时，立即读取温度，准确至0.5℃。 3、试样软化点在80℃以上，试验步骤如下：①将装有试样的试样换连同金属底板置于装有32℃±1℃甘油的恒温槽中至少15min，同时将金属支架、钢球、钢球定位环也置入甘油中。②在烧杯内注入预先加热至32℃的甘油，其液面应略低于立杆上的深度标记。③从恒温槽中取出装有试样的试样环，按上述方法进行测定，准确至1℃。 4、同一试样平行试验两次，当两次测定值的差值符合重复性试验精度要求时，取其平均值作为软化点试验结果，准确值0.5℃

7、 延度： 是其受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力。

8、 沥青延度试验的操作方法：1、试样制备：①将隔离剂拌和均匀，涂于清洁干燥的试模

底板和两个侧模的内侧表面，将试模在试模底板上装妥。②将沥青试样仔细自试模的一端至另一端往返几次缓缓注入模中，最后略高于试模，灌模时应注意勿使气泡混入。③试件在室温中冷却30—40min，然后置于规定试验温度±0.1℃的恒温水浴中，保持30min后取出，用热刮刀刮除高出试模的沥青，是沥青面与试模面齐平。应从试模的中间刮向两端，表面应刮的平滑。将试模连同底板再浸入规定的试验温度水浴中1—1.5h。 2、检查延度仪延伸速度是否符合规定要求，然后移动滑板使其指针正对标尺的零点，将延度仪注水，并保温达到试验温度±0.5℃.3、将保温后的试件连同底板移入延度仪的水槽中，从底板上取下试件，将试模两端的孔分别套在滑板上及槽端固定板的金属柱上，取下侧模。水面距试件表面应不小于25mm。 4、开动延度仪，注意观察试样的延伸情况。此时应注意，在实验过程中，水温应始终保持在试验温度规定范围内，仪器不得振动，水面不得晃动。采用循环水时应停止水流。水与沥青必须保持在相同相对密度，要防止延长沥青试样的沉浮。在实验中，如发现沥青细丝浮于水面或沉入槽底时，加盐以增加水的相对密度，而加酒精减少或加盐增加水的相对密度，调整水的密度至试样相近后，重新试验。 5、试件拉断后，读取指针所指标尺上的读书，以cm表示。在正常情况下，试件延伸时应成锥尖状，拉断时实际断面接近于零。如不能得到这种结果，则应在报告中注明。6、同一试样，每次平行试验不少于3个，如3个测定值均大于100cm，试验结果记作﹥100cm，特殊需要也可以分别记录实测值。若3个测定结果中，有1个以上的值小于100cm，若最大和最小值与平均值之差满足重复性试验精度要求，则取3个测定