建材试验规范及仪器要求

水泥试验

一、试验依据

GB/T 1346—2001 《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》、GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》等现行规定。

二、一般规定

1.取样方法

水泥出厂前按同品种、同强度等级进行编号、取样，每一编号为一取样单位，水泥出厂编号根据水泥厂年生产能力按国家规定进行。取样应有代表性，可连续取，亦可从20个以上不同部位取等量样品，总量不少于12kg。

2.养护条件

试验室温度应为（20±2）℃，相对湿度不低于50%；湿气养护箱温度应为（20±1）℃，相对湿度不低于90%。试体养护池水温应在（20±1）℃范围内。

3.对试验材料的要求

（1）试验前，水泥试样应充分拌匀，用0.9mm 方孔筛过筛，并记录筛余物的百分数。当试验水泥从取样至试验要保持24h以上时，应把它储存在基本装满和气密的容器里，该容器应不与水泥起反应。

（2）试验用水必须是洁净的饮用水，重要试验、仲裁试验或有争议时应以蒸馏水为准。

（3）试验用材料及试验用仪器、试模均应与试验室同温。

三、水泥细度测定

（一）试验目的

水泥的细度与水泥的物理力学性质有关，故应对水泥细度进行测定。

（二）主要设备

负压筛析仪由筛座、负压筛、负压源及收尘器组成。筛座由转速（30±2）r/min的喷气嘴、负压表、微电机及壳体组成。负压筛为边长0.8mm 的方孔铜布筛，上设透明盖，密封性良好。

（三）试验方法（负压筛法）

（1）置负压筛于筛座上并盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至4000～6000Pa。

（2）称取试样25g置于洁净的负压筛中，盖上筛盖，开动筛析仪，连续筛析2min，筛析中如有试样附在筛盖上，应轻轻敲击，使试样落下。筛毕，称量筛余物。

（3）试验结果计算。水泥细度按试样筛余百分数计算：

式中　F——水泥试样筛余百分数，%；

Rs——水泥筛余物的质量，g；

W——水泥试样质量，g。

以一次检验结果作为鉴定结果。

四、标准调度用水量测定

（一）试验目的及原理

为水泥凝结时间和安定性测定提供标准稠度水泥净浆。水泥净浆对标准试杆（或试锥）的沉入具有一定阻力，通过试验不同含水量水泥净浆的穿透性，以确定水泥标准稠度净浆中所需加入的水量。

（二）主要仪器设备

（1）水泥净浆搅拌机。由搅拌锅、搅拌叶片、传动机构和控制系统组成。搅拌叶片作旋转方向相反的公转和自转控制系统可自动控制与手动控制。

（2）标准法维卡仪。由金属滑杆[下部可旋接测标准稠度试杆或试锥、测凝结时间用试针，滑动部分的总重量为（300±1）g]、底座、松紧螺丝、标尺和指针组成。标准法采用金属圆模。

（3）其他仪器。天平：最大称量不小于1000g，分度值不大于1g；量筒：最小刻度0.1mL，精度1%。

（三）试验方法

1.标准法

（1）仪器设备检查。维卡仪的金属棒能自由滑动；调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点；搅拌机运转正常。

（2）水泥净浆制备。搅拌锅和搅拌叶片先用湿布擦过，将拌和水倒入搅拌锅内，然后在5～10s内小心将称好的500g水泥加入水中；拌和时，先将锅放在搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，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内，再高速搅拌120s停机。

（3）标准稠度用水量的测定。将拌制好的水泥净浆装入以置于玻璃板上的试模中，用小刀插捣并轻轻振动数次，刮去多余的净浆；摸平后迅速将试模和玻璃底板移到维卡仪上，并将其中心定在试杆下，降低试杆至与水泥浆表面接触，拧紧螺丝1～2s后，突然放松，使试杆自由地沉入水泥浆中。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。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。其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量P，按水泥质量的百分比计。

2.代用法

（1）仪器设备检查。稠度仪金属棒应能自由滑动。试锥降至模顶面位置时，指针应对准标尺零点。搅拌机运转正常。

（2）净浆制备。同标准法。

（3）标准稠度的测定。有调整水量法和固定水量法两种方法，可用任一种测定，如发生争议以调整水量法为准。拌和水量用调整水量法时应按经验找水；用固定水量法时，拌和水量为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后，然后突然放松，让试锥垂直自由地沉入水泥浆中。到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。

（4）结果处理。用调整水量法时，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P，按水泥质量的百分比计。若试锥下沉深度超出范围，应重新称样，调整水量，重新试验，直至达到（28±2）mm 为止。用固定水量法测定时，依测定的试锥下落深度S（mm），按下式（或仪器上对应标尺）计算P （%）：

当试锥下沉深度小于13mm时，应改用调整水量法。

五、凝结时间测定

（一）试验目的及原理

测定水泥初凝及终凝时间，评定水泥质量。凝结时间以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间表示。

（二）主要仪器设备

（1）湿气养护箱。温度控制在（20±2）℃，相对湿度大于90%。

（2）其他同标准稠度用水量测定试验。

（三）试验方法

（1）仪器准备。将维卡仪金属圆棒下的试杆（试锥）改为试针，调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时，指针对准标尺零点。

（2）试件制备。制备标准稠度净浆后，立即一次装入圆模，振动数次刮平，然后放入湿气养护箱内。记录水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的起始时间。

（3）初凝时间测定。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，从养护箱中取出圆模放到试针下，使试针与净浆表面接触，拧紧螺丝1～2s后，突然放松，试针垂直自由沉入净浆。观察试针停止下沉或释放试针30s时指针的读数。当试针沉至距底板（4±1）mm时，水泥达到初凝状态。由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间，用min表示。

（4）终凝时间测定。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上取下，翻转180°，直径大端向上，放在玻璃板上，再放入养护箱中，临近终凝时每隔15min测定一次，当试针沉入浆体0.5mm时，即终凝针上的环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，水泥达到终凝状态。水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间，用min表示。

（5）测定时应注意的问题。在最初测定时，应轻轻扶持金属柱，以防止试针撞弯，但结果必须以自由下落为准。在整个测试过程中，试针沉入的位置距离圆模内壁至少10mm。临近初凝时，每隔5min测一次，临近终凝时每隔15min测一次。到达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到达初凝或终凝状态。每次测试不得让试针落入原针孔，每测一次要将针擦干净并将圆模放回湿气养护箱内，整个测试过程中圆模要轻拿轻放，不得受震动。

六、安定性测定

（一）试验目的及原理

检验水泥硬化后体积变化的均匀性。雷氏法是观测两个试针的相对位移值；试饼法是观测水泥试饼的外形变化来判断水泥的安定性。

（二）主要仪器设备

（1）沸煮箱。箱内装入的水，应保证在（30±5）min内由室温至沸腾，并保持3h以上，沸煮过程中不得补充水。

（2）雷氏夹。由标准弹性铜板制成：当一根指针的根部先悬挂在一根尼龙丝上，另一根指针的根部再挂上300g的砝码时，两根指针针尖的距离增加应在（17.5±2.5）mm范围内，即2x＝（17.5±2.5）mm，去掉砝码后针尖的距离能恢复至挂砝码前的状态。

（3）雷氏夹膨胀测定仪，标尺最小刻度为0.5mm。

（4）其他同标准稠度用水量试验。

（三）试验方法

试验采用标准法，即雷氏法。

（1）准备工作。两个平行试验的雷氏夹均需配备75～85g的玻璃板两块，凡与水泥浆接触的玻璃板和雷氏夹内表面都要稍稍涂上一层油。

（2）试件成型。将雷氏夹预先放在涂油的玻璃板上，立即将已制好的标准稠度净浆一次装满雷氏夹，装浆时一手轻轻扶持雷氏夹，另一只手用宽10mm的小刀插捣数次并抹平，盖上玻璃块，立刻移至湿气养护箱内养护（24±2）h。

（3）沸煮。脱去玻璃板取下试件，先测量雷氏夹指针尖端间的距离A，精确到0.5mm，然后将试件放在沸煮箱水中的试件架上，指针朝上，在（30±5）min内加热至沸腾并恒沸（180±5）min。

（4）结果判别。沸煮结束后，立即放掉沸煮箱中的热水，打开箱盖，待箱体冷却至室温，取出试件进行判别。测量雷氏夹指针尖端间的距离C，准确至0.5mm。当两个试件沸煮后增加距离C－A的平均值不大于5.0mm时，即认为该水泥安定性合格。当两个试件的C－A值相差超过4.0mm时，应用同一样品立即重作一次试验。再如此，则认定该水泥安定性不合格。

七、水泥胶砂强度检验

（一）试验目的

根据GB/T17671—1999 规定采用ISO法检验水泥的强度，确定水泥的强度等级。

（二）主要仪器设备

（1）行星式搅拌机。应符合JC/T681 的要求。

（2）试模。由三个水平的模槽（三联模）组成，可同时成型三条截面为40mm×40mm、长160mm的菱形试体。在组装试模时，应用黄干油等密封材料涂覆模型的外接缝，试模的内表面应涂上一薄层模型油或机油。为控制试模内料层厚度和刮平胶砂，应备有两个播料器和一个金属刮平直尺。

（3）振实台。应符合JC/T682 的要求。

（4）抗折强度试验机。应符合JC/T724的要求。

（5）抗压强度试验机。试验机的最大荷载以200～300kN为佳，在较大的4/5 量程范围内记录的荷载应有±1%的精度，并具有按（2400±200）N/s速率加荷的能力。

（6）抗压夹具。应符合JC/T683 的要求，受压面积为40mm×40mm。

（7）其他。称量用的天平精度应为±1g，滴管精度应为±1mm。

（三）试验方法

1.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必须符合GB/T17671—1999 的要求。

（1）胶砂配合比。胶砂的质量配合比应为一份水泥、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（450±2）g；标准砂（1350±5）g；水（225±1）g。

（2）搅拌。每锅胶砂用搅拌机进行搅拌，先使搅拌机处于待工作状态，然后按以下程序操作：

1）把水加入锅里，再加入水泥，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，在第二个30s开始的同时均匀地将砂加入。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，时间误差应在±1s以内。

2.试件制备

试体应是40mm×40mm×160mm的棱柱体。

胶砂制备后立即进行成型。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两层装入试模。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，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，并用同一直尺在近乎水平的情况下将试体表面抹平。

在试模上做标记标明试件编号和试件相对于振实台的位置。

去掉试模四周的胶砂，立即放入雾室或湿箱的水平架上养护，湿空气应能与试模各边接触。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取出脱模。脱模前用防水墨汁或颜料笔对试体编号。两个以上龄期的试体，在编号时应将同一试模中的三条试体分在两个以上龄期内。

3.试件养护

（1）脱模前的处理和养护。去掉试模四周的胶砂，立即放入雾室或湿箱的水平架上养护，湿空气应能与试模各边接触。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取出脱模。脱模前用防水墨汁或颜料笔对试体编号。两个以上龄期的试体，在编号时应将同一试模中的三条试体分在两个以上龄期内。

（2）脱模。脱模可用塑料锤或橡皮榔头或专门的脱模器，应非常小心。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，应在成型后20～24h 之间脱模。

（3）水中养护。将脱模后已做好标记的试件立即水平或竖直放在（20±1）℃的水中养护，水平放置时刮平应朝上。

试件放在不易腐烂的篦子上，并彼此间保持一定间距，以让水与试件的六个面接触。养护期间试件之间间隔或试体上表面的水深不得小于5mm。每个养护池只养护同类型的水泥试件。不允许在养护期间全部换水。

除24h龄期或延迟至48h脱模的试体外，任何到龄期的试体应在破型前15min从水中取出。揩去试体表面的沉积物，并用湿布覆盖至试验为止。

4.试体强度测定

试体龄期是从水泥加水开始搅拌时算起的。不同龄期强度试验在下列时间里进行：

24h±15min；48h±30min；72h±45min；7d±2h；＞28d±8h。

（1）抗折强度测定。将试体一个侧面放在试验机支撑圆柱上，试体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。保持两个半截棱柱体处于潮湿状态直至抗压试验。抗折强度按下式计算：

式中　ftm——抗折强度，计算精确至0.1MPa；

P——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。

（2）抗压强度测定。将半截棱柱体放入抗压夹具中，加压在半截棱柱体的侧面上进行。加荷速率控制在（2400±200）N/s范围内。抗压强度按下式计算：

式中　fc——抗压强度，计算精确至0.1MPa；

P——破坏时的最大荷载，N；

A——受压部分面积，mm2，40mm×40mm＝1600mm2。

5.结果处理

以一组三个棱柱体抗折强度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。

以一组三个棱柱体上得到的六个抗压强度测定值的算术平均值作为试验结果。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。若五个测定值中再有超过它们平均数±10%的，则此组结果作废。

砂、石试验

一、试验依据

GB/T14684—2001《建筑用砂》、GB/T14685—2001《建筑用卵石、碎石》等。

二、检验规则

（一）检验分类

检验分为出厂检验和型式检验。

1.出厂检验的项目

（1）建筑用砂。包括对颗粒级配、细度模数、松散堆积密度、泥块含量的检验。对天然砂应增加含泥量及云母含量；对人工砂应增加石粉含量及坚固性测定。

（2）建筑用卵石、碎石。包括对颗粒级配、含泥量、泥块含量及针片状含量的检验。

2.型式检验项目

有下列情况之一时，应进行型式检验：①新产品投产和老产品转产时；②原料资源或生产工艺发生变化时；③正常生产时；④国家质量监督机构要求检查时。

型式检验的项目包括：

（1）建筑用砂。包括对颗粒级配、含泥量、石粉含量和泥块含量、有害物质及坚固性的检验，碱骨料反应根据需要进行。

（2）建筑用卵石、碎石。包括对颗粒级配、含泥量和泥块含量、针片状含量、有害物质、坚固性及强度的检验，碱骨料反应根据需要进行。

（二）组批规则

按同品种、同分类、规格、适用等级及日产量，每600t 为一批，不足600t 亦为一批。

（三）判定规则

检验（含复验）后，各项性能指标都符合GB/T 14684—2001、GB/T 14685—2001规定时，可判为该产品合格；若型式检验有一项性能指标不符合要求，则应从同一批产品中加倍取样，对不符合要求的项目进行复检，复检后该项指标符合要求时，可判该类产品合格，仍然不符合本标准要求时，则该批产品判为不合格。

三、试样取样及处理

1.取样方法

（1）在料堆上取样时，取样部位应均匀分布。先将取样部位表层铲除。对于砂，由各部位抽取8份组成一组样品。对于石子，在料堆的顶部、中部和底部分选15 个不同部位，抽取大致相等的15 份组成一组样品。

（2）皮带运输机取样应在机尾出料处用接料器定时抽取，砂为4份，石子为8份，分别组成一组样品。

（3）从火车、汽车、货船上取样时，应以不同部位、深度抽取8 份砂、16 份石子，分别组成一组样品。

2.取样数量

每组样品的取样数量，对单项试验，应不小于表1、表2 规定的最少数量。须做几项试验时，如确能保证样品经一项试验后不致影响另一项试验结果，也可以用同一组样品进行几项不同的试验。

表1　单项试验所需砂的最少数量　单位：kg

表2　单项试验所需碎石或卵石取样数量　单位：kg

3.试样处理

将所取试样置于平板上。若为砂样，应在潮湿状态下拌和均匀，堆成厚约2cm的“圆饼”，然后沿互相垂直的两条直径把圆饼分成大致相等的4 份，取其对角两份重新拌匀，再堆成“圆饼”。重复以上过程，直至缩分后质量略多于试验所必需的质量。若为石子试样，在自然状态下拌混均匀并堆成锥体，然后沿互相垂直的两条直径把锥体分成4 份，取对角试样重新拌匀，再堆成锥体，重复以上过程，直至满足试验所必需的质量。

有条件的也可以用分料器进行缩分。

四、试验环境和试验用筛

1.试验室的温度应保持在15～30℃。

2.试验用筛应满足GB/T 6003.1 和GB/T 6003.2 中方孔试验筛的规定，筛孔大于4.0mm的试验筛采用穿孔板试验筛。

五、砂的颗粒级配试验

（一）试验目的

测定砂的颗粒级配，计算细度模数，评定砂的粗细程度。

（二）主要仪器设备

（1）鼓风烘箱。能使温度控制在（105±5）℃。

（2）摇筛机。

（3）方孔筛。孔径为0.15mm、0.30mm、0.60mm、1.18mm、2.36mm、4.75mm及9.5mm的筛各一只。

（4）天平。称量1000g，感量1g。

（5）搪瓷盘、毛刷等。

（三）试验方法

1.试样制备

按规定取样，并将试样缩分至约1100g，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒量（指试样在烘干1～3h的情况下，其前后质量之差不大于该项试验所要求的称量精度），待冷却至室温后，筛除大于9.5mm 的颗粒并计算筛余百分率，分成大致相等的试样两份备用。

2.筛分

称烘干试样500g（精确至1g），倒入按孔径大小从上到下组合的套筛（附筛底）上，置套筛于摇筛机上筛10min，取下后逐个用手筛，筛至每分钟通过量小于试样总量的0.1%时为止。通过的颗粒并入下一号筛中，顺序过筛，直至各号筛全部筛完。

在一个筛上的筛余量按下式计算：

式中　G——在一个筛上的筛余量，g；

A——筛面面积，mm2；

d——筛孔尺寸，mm2。

称取各号筛的筛余量（精确至1g），各号筛上的筛余量若有超过按上式计算值时，须将该粒级试样分成少于按上式计算的量分别筛，筛余量之和即为该筛的筛余量。（注：筛分后，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）。

（四）结果计算与评定

（1）计算分计筛余百分率。各号筛的筛余量与试样总量的比值，计算精确至0.1%。

（2）计算累计筛余百分率。该号筛及其以上筛的分计筛余百分率之和，计算精确至0.1%。

（3）砂的细度模数按下式计算（精确至0.01）：

式中　A1、A2、A3、A4、A5、A6——4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm、150μm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；如两次的细度模数之差超过0.2 时，须重新试验。

六、砂的表观密度试验

（一）试验目的

测定砂的表观密度，评定砂的质量，为混凝土配合比设计提供依据。

（二）主要仪器

（1）容量瓶。容量500mL。

（2）天平。称量1000g，感量1g。

（3）鼓风烘箱。能使温度控制在（105±5）℃。

（4）干燥器、搪瓷盘、滴管、毛刷等。

（三）试验方法

（1）按规定取样，并将试样缩分至约600g，放入烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒量，冷却至室温后，分为大致相等的两份备用。

（2）称取烘干砂300g（精确至1g），装入容量瓶中，注入冷开水至接近500mL的刻度处，旋转摇动容量瓶，排除气泡，塞紧瓶盖，静置24h。然后用滴管小心加水至容量瓶500mL刻度处，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称出其质量（精确至1g）。

（3）倒出瓶内水和砂，洗净容量瓶，再向瓶内注水至500mL处，擦干瓶外水分，称其质量（精确至1g）。

（四）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　ρ0、ρH——砂的表观密度和水的密度，kg/m3；

G0、G1、G2——烘干试样质量，试样、水及容量瓶的总质量，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），如两次之差大于20kg/m3，须重新试验。

七、砂的堆积密度试验

（一）试验目的

测定砂的堆积密度，计算砂的空隙率，为混凝土配合比设计提供依据。

（二）主要仪器设备

（1）鼓风烘箱。能使温度控制在（105±5）℃。

（2）天平。称量10kg，感量1g。

（3）容量筒。圆柱形金属筒，内径108mm，净高109mm，容积1L。

（4）其他。漏斗、直尺、浅盘、料勺、毛刷等。

（三）试验方法

（1）试样制备。按规定取样，用浅盘装试样约3L，在温度为（105±5）℃的烘箱中烘干至恒量，冷却至室温，筛除大于4.75mm的颗粒，分成大致相等的两份备用。

（2）松散堆积密度测定。将一份试样，通过漏斗或用料勺，从容积筒口以上50mm处徐徐装入，装满并超出筒口。用钢尺沿筒口中心线向两个相反方向刮平（勿触动容量筒），称出试样和容量筒总质量，精确至1g。

（3）紧密堆积密度。取试样一份分两次装满容量筒。每次装完后在筒底垫放一根直径为10mm的圆钢（第二次垫放钢筋与第一次方向垂直），将筒按住，左右交替击地面25次。再加试样直至超过筒口，用直尺沿筒口中心线向两边刮平，称出试样和容量筒总质量，精确至1g。

（四）结果计算与评定

（1）松散或紧密堆积密度按下式计算，精确至10kg/m3：

式中　ρ1——松散或紧密堆积密度，kg/m3；(www.chuimin.cn)

G1——试样和容量筒总质量，g；

G2——容量筒质量，g；

V——容量筒的容积，L。

（2）空隙率按下式计算，精确至1%：

式中　V0——空隙率，%；

ρ1——试样的松散（或紧密）堆积密度，kg/m3；

ρ0——试样的表观密度，kg/m3。

（3）堆积密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m3。空隙率取两次试验结果的算术平均值，精确至1%。

八、石子颗粒级配试验

（一）试验目的

测定石子的颗粒级配及粒级规格，作为混凝土配合比设计和一般使用的依据。

（二）主要仪器设备

（1）试验筛。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、90mm的筛各一只，并附有筛底和盖（筛框内径300mm）。筛框内径均为300mm。

（2）台秤。称量10kg，感量1g。

（3）烘箱。能使温度控制在（105±5）℃。

（4）摇筛机。

（5）搪瓷盘、毛刷等。

（三）试验方法

（1）按规定取样，将试样缩分到略多于表3 规定的质量，烘干或风干后备用。

（2）按表3 规定称取试样一份，精确至1g。将试样倒入按筛孔大小从上到下组合的套筛上。

表3　颗粒级配所需试样质量

（3）将套筛在摇筛机上筛10min，取下套筛，按筛孔大小顺序再逐个用手筛，筛至每分钟通过量不超过试样总量的0.1%时为止。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。对大于19.0mm的颗粒，筛分时允许用手拨动。

（4）称出各筛的筛余量，精确至1g。筛分后，若各筛的筛余量与筛底的试样之和超过原试样质量的1%时，须重新试验。

（四）结果计算与评定

（1）计算各筛的分计筛余百分率（筛余量与试样总质量之比），精确至0.1%。

（2）计算各筛的累计筛余百分率（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。

（注：水工混凝土用石子颗粒级配试验方法详见《水工混凝土试验规程》。）

九、石子的表观密度试验

（一）试验目的

测定石子的表观密度，作为评定石子质量和混凝土配合比设计的依据。

（二）主要仪器设备

1.液体比重天平法

液体比重天平法需要的主要仪器设备如下：

（1）鼓风烘箱。温度能控制在（105±5）℃。

（2）台秤。称量5kg，感量5g。

（3）吊篮。直径和高度均为150mm，由孔径为1～2mm的筛网或钻有2～3mm孔洞的耐蚀金属板制成。

（4）方孔筛。孔径为4.75mm的筛一只。

（5）盛水容器。容器上有溢水孔。

（6）其他。如温度计、搪瓷盘、毛巾等。

2.广口瓶法

广口瓶法需要的主要仪器设备如下：

（1）天平。称量2kg，感量1g。

（2）广口瓶。容积为1000mL，磨口，带玻璃片。

（3）其他。如鼓风烘箱、方孔筛、温度计、搪瓷盘、毛巾等。

（三）试验方法

1.液体比重天平法

（1）按规定取样，用四分法缩分至不少于表4规定的数量，风干后筛去4.75mm以下的颗粒，洗刷干净后，分为大致相等的两份备用。

表4　表观密度试验所需试样数量

（2）将一份试样装入吊篮，并浸入盛水的容器内，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中，上下升降吊篮，排除气泡（试样不得露出水面）。吊篮每升降一次约1s，升降高度约30～50mm。

（3）测量水温后（吊篮应在水中），称出吊篮及试样在水中的质量，精确至5g，称量时盛水容器中水面的高度由容器的溢水孔控制。

（4）提起吊篮，将试样倒入浅盘，在烘箱中烘干至恒量，冷却至室温，称出其质量，精确至5g。

（5）称出吊篮在同样温度水中的质量，精确至5g。称量时盛水容器中水面的高度由容器的溢水孔控制。

（注：从试样加水静止的2h起至试验结束，温度变化不应超过2℃。）

2.广口瓶法

广口瓶法是一种简易法，不宜用于石子的最大粒径超过37.5mm的试验。

（1）按规定取样，用四分法缩分至不少于表4 规定的数量，风干后筛 去4.75mm以下的颗粒，洗刷干净后，分为大致相等的两份备用。

（2）将试样浸水24h，然后装入广口瓶（倾斜放置）中，注入清水，上下左右摇晃广口瓶排除气泡。

（3）向瓶内加水至凸出瓶口边缘，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，称取试样、水、广口瓶及玻璃片总质量，精确至1g。

（4）将瓶中试样倒入浅盘，然后放在（105±5）℃的烘箱中烘干至恒量，冷却至室温后称其质量，精确至1g。

（5）将瓶洗净，重新注入饮用水，并用玻璃片紧贴瓶口水面，擦干瓶外水分后称出水、瓶、玻璃片的总质量，精确至1g。

（四）结果计算与评定

（1）表观密度按下式计算，精确至10kg/m3：

式中　ρ0——表观密度，kg/m3；

G0——烘干后试样的质量，g；

G1——吊篮及试样在水中的质量（液体比重天平法）或试样、水、瓶、玻璃片的总质量（广口瓶法），g；

G2——吊篮在水中的质量（液体比重天平法）或水、瓶、玻璃片的总质量（广口瓶法），g；

ρH——水的密度，1000kg/m3。

（2）表观密度取两次试验结果的算术平均值，若两次结果之差大于20kg/m3，须重新试验。对材质不均匀的试样，如两次结果之差大于20kg/m3，可取四次试验结果的算术平均值。

十、石子的堆积密度试验

（一）试验目的

测定石子的堆积密度和空隙率，作为混凝土配合比设计和一般使用的依据。

（二）主要仪器设备

（1）台秤、磅秤。台秤：称量10kg，感量10g；磅秤：称量50kg，感量50g。

（2）容量筒。按石子最大粒径不同依表5 选用。

（3）其他。垫棒：直径16mm，长600mm的圆钢；直尺；小铲等。

表5　容量筒的选用规定

（三）试验方法

（1）按规定取样，烘干或风干，拌匀后分成大致相等的两份备用。

（2）松散堆积密度。将一份试样用小铲从容量筒口中心上方50mm处徐徐倒入，当容量筒上部试样呈锥体，并向四周溢满时，停止加料。除去筒口表面以上的颗粒，并以合适的颗粒填入凹陷处，使凹凸部分体积大致相等。称出试样与筒的总质量。

（3）紧密堆积密度。将一份试样分三次装入容量筒，每装一层，均在筒底垫放一根圆钢，将筒按住，左右交替颠击地面25 次（筒底垫放的钢筋方向与上一次垂直），试样装填完毕，再加试样直至超过筒口，用钢尺沿筒口边缘刮去高出的试样，并以合适的颗粒填入凹陷处，使凹凸部分体积大致相等。称出试样与筒的总质量，精确至10g。

（四）结果计算与评定

（1）松散或紧密堆积密度按下式计算，精确至10kg/m3：

式中　ρ1——松散或紧密堆积密度，kg/m3；

G1——筒和试样总质量，g；

G2——筒本身质量，g；

V——筒本身容积，L。

（2）空隙率按下式计算，精确至1%：

式中　V0——空隙率，%；

ρ1、ρ0——石子的堆积密度及表观密度，kg/m3。

（3）取两次试验的算术平均值为结果。

十一、石子的压碎指标试验

（一）试验目的

测定石子的压碎指标值，评定石子的质量。

（二）主要仪器设备

（1）压力试验机。量程300kN，示值相对误差2%。

（2）压碎值测定仪（圆模）。

（3）天平、台秤。天平：称量1kg，感量1g；台秤：称量10kg，感量10g。

（4）方孔筛。孔径分别为2.36mm、9.50mm及19.0mm的筛各一只。

（5）垫棒。直径10mm，长500mm的圆钢。

（三）试验方法

（1）按规定取样，风干后筛除大于19.0mm及小于9.5mm的颗粒，并除去针片状颗粒，拌匀后分成大致相等的三份备用。

（2）称取试样3000g，精确至1g。将试样分两次装入圆模，每次装完后，在底盘下垫放一根圆钢，左右交替颠击地面25 次，平整模内试样表面，压上盖头。

（注：当圆模装不下3000g试样时，以装至距圆模上口10mm为准。）

（3）将圆模放在压力试验机上，盖上加压头，开动试验机，按1kN/s 的速度均匀加荷至200kN并稳荷5s，然后卸荷。

（4）取下加压头，到出试样，用孔径2.36mm的筛筛除被压碎的颗粒，并称取筛余量，精确至1g。

（四）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　Qe——压碎指标值，%；

G1——试样质量，g；

G2——试样压碎后的筛余量，g。

（2）取三次测定的算术平均值作为试验结果，精确至1%。

水泥混凝土试验

GB50204—1992《混凝土结构工程施工及验收规范》规定，在混凝土拌制和浇筑过程中应检查混凝土在浇筑地点的坍落度，每一工作班至少两次。检查混凝土质量应进行抗压强度试验。对有抗冻、抗渗要求的混凝土，尚应进行抗冻性、抗渗性等试验。

一、普通混凝土试验室拌和方法

（一）主要仪器设备

（1）搅拌机。容量75～100L，转速为18～22r/min。

（2）拌和板（盘）。1.5～2m。

（3）称量设备。磅秤：称量50kg，感量50g；天平：称量5kg，感量1g。

（4）其他。拌和铲、盛器、抹布等。

（二）拌和方法

按所选混凝土配合比备料。

1.人工拌和法

（1）干拌。用湿布润湿拌和板及拌和铲，将砂平摊在拌和板上，再倒入水泥，用铲自拌和板一端翻拌至另一端，重复几次直至拌匀；加入石子，再翻拌至均匀为止。

（2）湿拌。在混合均匀的干料堆上做一凹槽，倒入已称量好的水约一半左右，翻拌数次，并徐徐加入剩余的水，再仔细翻拌，直至拌和均匀。

（3）拌和时间控制。拌和物少于30L时，拌和4～5min；拌和物为30～50L时，拌和5～9min；拌和物为51～75L时，拌和9～12min。

2.机械拌和法

（1）预拌。按混凝土配合比取少量水泥、水及砂，在搅拌机中搅拌（涮膛），使水泥浆黏附满搅拌机的膛壁，刮去多余的砂浆。

（2）拌和。开动搅拌机，向搅拌机内依次加入砂、水泥和石子，干拌均匀。徐徐加入拌和水，水全部加入后，继续搅拌2min。全部加料时间不超过2min。

（3）卸出拌和料，在拌和板上人工拌和1～2min，拌和完成。

（注：拌和完成后，应立即作坍落度测定或试件成型。从开始加水时算起，全部操作须在30min内完成。）

二、普通混凝土拌和物和易性测定

（一）试验目的

测定混凝土拌和物的和易性，为混凝土配合比设计、混凝土拌和物质量评定提供依据。

（二）主要仪器设备

1.坍落度法

（1）坍落度筒。为底部内径（200±2）mm，顶部内径（100±2）mm，高度（300±2）mm的截圆锥形金属筒。

（2）其他。捣棒：直径16mm、长600mm的钢棒，端部应磨圆；直尺；小铲；泥抹及漏斗。

2.维勃稠度法（VB法）

（1）VB稠度仪。由振动台、容器、坍落度筒、旋转架四部分组成。

（2）其他。同坍落度法。

（三）试验方法

1.坍落度法

坍落度法适用于骨料最大粒径不大于37.5mm、坍落度不小于10mm的试验。

（1）拌和物取样及试样制备。混凝土拌和物试验用料应根据不同要求，从同一拌和盘或同一车运送的混凝土中取出，或在试验室专门拌制。试验前，试样应经人工略加翻拌，以保证其质量均匀。

（2）润湿坍落度筒及其他用具，把筒放在不吸水的刚性水平底板上，用脚踩住脚踏板，使坍落度筒在装料时保持位置固定。

（3）用小铲将试样分三层装入筒内，捣实后每层高度约为筒高的1/3 左右。每层用捣棒在截面上沿螺旋方向由外向中心均匀插捣25 次。插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度；插捣第二层和顶层时，捣棒应插捣至下一层的表面。顶层装填应灌至高出筒口，插捣过程中，如混凝土沉落至低于筒口，应随时添加。顶层插捣完后，刮去多余的混凝土并用抹刀抹平。

（4）清除筒边混凝土并垂直平稳地提起坍落度筒（提离过程应在5～10s完成），将筒放在拌和物试件一旁，量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差（mm），即为坍落度值，精确至5mm。从开始装料至提起坍落度筒的整个过程应不间断进行，并应在150s内完成。

（5）坍落度筒提离后，如混凝土发生崩塌或一边剪坏现象，则应重新取样再测。若第二次仍出现上述现象，则表示该混凝土和易性不好，应予记录。

（6）观察黏聚性及保水性。用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，若锥体逐渐下沉，表示黏聚性良好；若锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象，则表示黏聚性不好。保水性以混凝土拌和物中稀浆析出程度来评定，若坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆从底部析出，表示保水性良好。若有较多稀浆析出且锥体部分混凝土因失浆骨料外露，表明保水性能不好。

2.维勃稠度法

维勃稠度法适用于骨料最大粒径不大于37.5mm、VB稠度为5～30s的混凝土。

（1）用湿布润湿容器、坍落度筒等用具。

（2）装试样同测坍落度方法。

（3）提起坍落度筒，将VB稠度仪上的透明圆盘转至混凝土锥体试样顶面。

（4）开启振动台并启动秒表，在透明圆盘底面被试样布满的瞬间停表计时，关闭振动台。

（5）记录秒表上的时间（精确至1s），即为该混凝土拌和物的VB值。

三、混凝土拌和物表观密度测定

（一）试验目的

测定混凝土拌和物的表观密度，计算1m3 混凝土的实际材料用量。

（二）主要仪器设备

（1）容量筒。其容积及尺寸见下表6。

表6　容量筒选择表

（2）其他。振动台、捣棒、台秤等。

（三）试验方法

（1）用湿布擦净筒内外，称出筒重，精确至50g。

（2）根据拌和物稠度确定装料及捣实方法。坍落度大于70mm时，以用捣棒捣实为宜。用5L容量筒时，分两层装入，每层插捣25 次。用大于5L的容量筒时，每层高度不应大于100mm，插捣次数不少于12 次/100cm2。每层捣完后把捣棒垫在筒底，将筒左右交替地颠击地面各15 次。对坍落度不大于70mm的混凝土，以振动台振实为宜。一次将拌和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沉落到低于筒口，则应随时添加混凝土，振动直至表面出浆为止。

（3）用刮刀刮平筒口，表面若有凹陷应填平。擦净容量筒外壁，称出混凝土与容量筒总质量，精确至50g。

（四）结果计算

混凝土拌和物在捣实状态下的表观密度按下式计算，精确至10kg/m3：

式中　ρh——混凝土表观密度，kg/m3；

m1、m2——分别为容量筒的质量、容量筒及试样总质量，kg；

V——容量筒的体积，L。

三、混凝土立方体抗压强度测定

（一）试验目的

测定混凝土立方体抗压强度，评定混凝土的质量。

（二）主要仪器设备

（1）压力试验机。精度不低于±2%，其量程应能使试件的预期破坏荷载值不少于全量程的20%，也不大于全量程的80%。

（2）试模。由铸铁和钢制成，应具有足够的刚度并便于拆装。试模尺寸应根据骨料最大粒径确定：当骨料最大粒径在30mm 以下时，试模边长为100mm；骨料最大粒径为40mm以下时，试模边长为150mm；骨料最大粒径为60mm以下时，试模边长为200mm。

（3）捣实设备。可选用下列三种之一：①振动台：频率为（50±3）Hz，空载时振幅约为0.5mm；②振动棒：直径30mm的高频振动棒；③捣棒：直径16mm、长600mm，一端为弹头形。

（4）钢尺。

（三）试验方法

1.试件成型

（1）制作试件前检查试模，拧紧螺栓并清刷干净。在其内壁涂上一薄层矿物油脂。一般以三个试件为一组。

（2）依混凝土设备条件、现场施工方法及混凝土稠度可采用下列三种方法之一进行成型：

1）振动台成型，将拌和物一次装入试模，振动应持续到表面呈现水泥浆为止。

2）振动棒成型，将拌和物一次装入试模，振动棒应在试模中心插入，振动应持续到表面出现水泥浆为止。

3）人工插捣，将拌和物分两层装入试模，用捣棒按螺旋方向从边缘向中心均匀进行插捣。

每层插捣次数依试件截面而定，一般每100cm2不少于12次。

2.养护

试件成型后，在混凝土初凝前1～2h需将表面抹平。用湿布或塑料布覆盖，在（20±5）℃室内静置1d（不得超过2d），然后编号拆模。拆模后的试件，应立即送养护室养护，试件之间应保持10～20mm的距离，并应避免用水直接冲淋试件。

3.破型

（1）试件从养护地点取出后，应尽快试验，以免试件内部的温度和湿度发生变化。

（2）试压前应先擦拭表面，测量尺寸（精确至1mm）并检查其外观。

（3）将试件安放在试验机下压板上，试件中心与下压板中心对准，试件承压面应与成型时的顶面垂直。开动试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，均衡接触，以0.3～0.8MPa/s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，应停止调整油门，直至破坏，然后记录破坏荷载。

（四）结果计算与评定

（1）混凝土立方体抗压强度，按下式计算，精确至0.1MPa：

式中　fcu——混凝土立方体试件抗压强度，MPa；

P——破坏荷载，N；

A——受压面积，mm2。

（2）以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，若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去，取中间值作为该组试件的抗压强度值。若有两个测值与中间值的差超过中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。

（3）取150mm×150mm×150mm试件的抗压强度为标准值。用其他尺寸试件测得的强度值均应乘以换算系数，对200mm×200mm×200mm试件其值为1.05；对100mm×100mm×100mm试件其值为0.95。