《材料检测技术》实验指导书.doc

材料检测技术材料检测技术实验指导书实验指导书西安建筑科技大学材料学院建材教研室1学生实验须知学生实验须知1实验前必须预习实验指导书中相关的内容，了解本次实验的目的、要求及注意事项。2按预约实验时间准时进入实验室，不得无故迟到、早退、缺席。3进入实验室后，不得高声喧哗和擅自乱动仪器设备，损坏仪器要赔偿。4保持实验室整洁，不准在机器、仪器及桌面上涂写，不准乱丢纸屑，不准随地吐痰。5实验时应严格遵守操作步骤和注意事项。实验中，若遇仪器设备发生故障，应立即向教师报告，及时检查，排除故障后，方能继续实验。6实验过程中，若未按操作规程操作仪器，导致仪器损坏者，将按学校有关规定进行处理。7实验过程中，同组同学要相互配合，认真测取和记录实验数据；8实验结束后，将仪器、工具清理摆正。不得将实验室的工具、仪器、材料等物品携带出实验室。9实验完毕，实验数据经教师认可后方能离开实验室。10实验报告要求字迹端正、绘图清晰、表格简明、实验结果正确。2实验一实验一 回弹法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度一、一、 实验目的实验目的（1） 熟悉回弹法检测混凝土强度的原理（2） 掌握回弹法检测混凝土强度的测试及计算方法。二、二、 实验设备实验设备（1） 混凝土回弹仪。（2） 游标卡尺。（3） 酚酞酒精溶液。三、三、 实验原理实验原理指针直读的直射锤击式中型回弹仪应用最广，其构造如图。仪器工作时，随着对回弹仪施压，弹击杆 1 徐徐向机壳内推进，弹击拉簧 2 被拉伸，使联接弹击拉簧的弹击锤 4 获得恒定的冲击能量 E，当仪器水平状态工作时，其冲击能量 E 可由下式计算：E=KL2/2=2.207 J式中，K弹击拉簧的刚度为 785.0N/m；L弹击拉簧工作时拉伸长度 0.075m。当挂钩 12 与调零螺钉 16 互相挤压时，使弹击锤脱钩，于是弹击锤的冲击面与弹击杆的后端平面相碰撞，此时弹击锤释放出来的能量借助弹击杆传递给混凝土构件，混凝土弹性反应的能量又通过弹击杆传递给弹击锤，使弹击锤获得回弹的能量向后弹回，计算弹击锤回弹的距离 L和弹击锤脱钩前距弹击杆后端平面的距离 L 之比，即得回弹值 R，它由仪器外壳上的刻度尺 8 示出。式中，R回弹值；L弹击锤向后弹回的距离；100LLR3L冲击前弹击锤距弹击杆的距离。图 1 回弹仪构造1弹击杆，2弹击拉簧，3拉簧座，4弹击锤，5指针块，6指针片，7指针轴，8刻度尺，9导向法兰，10中心导杆，11缓冲压簧，12挂钩，13挂钩压簧，14挂钩销子，15压簧，16调零螺钉，17紧固螺母，18尾盖，19盖帽，20卡环，21密封毡帽，22按钮，23外壳。图 2 回弹值示意图四、四、 实验步骤及数据处理实验步骤及数据处理（1）使用回弹仪测试测区混凝土回弹值 （2）使用酚酞酒精溶液测试混凝土碳化深度 （3）计算 A、回弹值平均值：回弹值计算：去掉 3 个最大值和 3 个最小值，其余 10 个取平均测试角度修正浇筑面修正B、测区混凝土强度换算值：由测区回弹平均值及碳化查表或计算测区混凝土强度换算值)03584. 0(0108. 21002497. 0hRf泵送修正C、构件混凝土强度推定值4注意：要求有详细的计算过程！五、五、 参考资料参考资料JGJ23-2001回弹法检测混凝土抗压强度技术规程.5实验二实验二 超声波法检测混凝土缺陷超声波法检测混凝土缺陷一、一、实验目的和要求实验目的和要求1、 熟悉超声波法检测混凝土缺陷的原理；2、 掌握超声波法检测混凝土孔洞的测试方法及计算方法。二、二、 实验内容和原理实验内容和原理超声法检测混凝土缺陷的基本原理是利用带波形显示功能的超声波检测仪和频率为 20-25knz 的声波换能器，测量与分析超声脉冲波在混凝土中传播速度(声速)、首波幅度(波幅)、接受信号主频率(主频)等声参数，并根据这些参数及其相对变化，以判定混凝土中的缺陷情况。通过测定完好混凝土和有缺陷混凝土超声波声速，利用几何原理计算混凝土孔洞尺寸。图 1 空洞估算模型三、三、 仪器名称及规格仪器名称及规格非金属超声波仪直尺四、四、 实验步骤实验步骤1、完好混凝土声时的测量；62、有缺陷混凝土声时的测量；3、构件尺寸测量。 五、五、 实验结果计算及分析实验结果计算及分析六、六、 参考资料讨论参考资料讨论CECS：21-2000 超声法检测混凝土缺陷技术规程7实验三实验三 正交设计与实验正交设计与实验一、实验目的和要求一、实验目的和要求1、熟悉正交设计的基本方法与基本原理。2、掌握正交实验的数据处理、分析及设计正交试验并确定最优实验组合的能力。二、实验原理二、实验原理正交设计具有均衡分散性与整齐可比性，有规律地减少实验次数，做有代表性的部分实验，并且能在错综复杂的实验中对结果做出科学的分析。三、实验内容三、实验内容水泥净浆流动性实验，掺入粉煤灰、减水剂与缓凝剂，考察这三个因素对水泥净浆流动性的影响。粉煤灰掺量为 5%、10%、15%；减水剂掺量为0.5%、0.75%、1.0%；缓凝剂掺量为 0.5%、0.75%、1.0%。设计正交实验表，进行实验，对试验结果进行计算、分析，确定最优实验组合。四、实验仪器四、实验仪器水泥净浆搅拌机；截锥形圆模，上口内径 36 mm,下口内径 60 mm，内壁光滑无接缝的金属制品；天平；玻璃板 400 mm×400 mm×5 mm；钢直尺，300 mm；刮刀；秒表、时钟。五、实验步骤五、实验步骤1、根据考核指标与因素及水平数，制定因素水平表；2、根据因素水平表，选择合适的正交表，确定总实验次数；3、将玻璃板放置在水平位置，用湿布将玻璃板，截锥圆模，搅拌器及搅拌锅均匀擦过，使其表面湿而不带动水渍；将截锥圆模放在玻璃板的中央，并用湿布覆盖待用；4、称取水泥 300g，倒入搅拌锅内。 5、加入推荐掺量的外加剂及 87g 或者 105g 水，搅拌 3min。6、将拌好的净浆迅速注入截锥圆模内，用刮刀刮平，将截圆模按垂直方向8提起，同时开启秒表计时，任水泥净浆在玻璃板上流动，至少 30s，用直尺量取流淌部分互相垂直的两个方向的最大直径，取平均值作为水泥净浆流动度。7、对实验结果进行正交分析，确定最优实验组合。六、参考资料六、参考资料试验优化设计与分析 ，任露泉编著，高等教育出版社，2003 年，第二版。