大工15秋《土木工程实验(一)》实验报告

层 次： 高起专 （高起专或专升本） 专 业： 建筑工程技术

实验一：水泥实验

一、实验目的： 学习水泥性质的检验方法，熟悉水泥的主要技术性质，检验水泥是否合格。 二、实验内容：

第1部分：水泥标准稠度用水量、凝结时间测定

实验仪器、设备：

（1）水泥净浆搅拌机（符合JC/T729要求）；（2）标准法维卡仪及水泥净浆试模；（3）代用法维卡仪（符合JT/T727要求）；（4）雷氏夹；（5）雷氏夹膨胀测定仪；（6）沸煮箱；（7）量水器（取小刻度0.1ml精度1%）；（8）天平（最大称量不小于1000g，分度值不大于1g）。 1、水泥标准稠度用水量

（1）实验原理： 水泥净浆对标准试杆的沉入具有一定的阻力，通过试验含有不

同水量的水泥净浆对试杆阻力的不同，可确定水泥净浆达到标准稠度时所需要的 水。

（2）实验数据及结果

不变水量法 用水量W（mL） 试锥沉入值S（mm） 标稠用水量P（%） 142.5 37 P=33.4-0.185×37=26.555 P= 33.4—0.185S 2、水泥凝结时间测定

（1）实验原理： 1.水泥凝结：水泥和水以后，发生一系列物理与化学变化，随着水泥水化反应的进行，水泥浆体逐渐失去流动性、可塑性，进而凝固称具有一定强度的硬化体，这一过程成为水泥的凝结。水泥凝结时间，在工程应用上需要测定其标准稠度净浆的初凝时间和终凝时间。2.凝结反常：有两种不正常的凝结现象，即假凝（粘凝）和瞬凝（急凝）。①假凝特征：水泥和水后的几分钟内就发生凝固，且没有明显的温度上升现象； ②瞬凝特征：水泥和水后浆体很快凝结成为一种很粗糙、和易性差的混合物，并在大量的放热情况下和凝固。 （2）实验数据及结果

凝结 时间 初凝时间： 138 min 终凝时间： 206 min 第2部分：水泥胶砂强度检验

1、实验依据： GB17671-1999 水泥胶砂度检验方法（ISO法） 2、实验仪器、设备： 1、金属丝网试验筛应符合GB/T6003要求。2、行星搅拌机，应符合JC/T681要求。3、试模由三个水平是模槽组成，可同时成型三条截面为40mm×40mm×160mm的棱形试体，其材质和尺寸应符合JC/T726要求。在组装备用的干净模型时，应用黄干油等密封材料涂覆模型的外接缝。拭模的内表面应涂上一薄层模型油或机油。成型操作时，应在拭模上面加有一个壁高20mm是金属模套。4、一个播料器和一金属刮平尺。5、振实台应符合JC/T682 要求。6、抗折强度试验机应符合JC/T724要求。7、抗压强度试验机。 3、实验数据及结果

材料用量 （g） 龄期 抗折强度 抗压强试件编号 强度，MPa 代表值，MPa （计算方法见PPT） 试件编号 破坏荷载（Fi），kN 1 69 2 68 3 71 1 6.5 水泥 450±2 标准砂 1350±5 28天 2 6.4 4 72 5 69 6 70 3 6.6 水 225±1 度 强度（Ri），MPa （Ri=Fi×1000/A，其中A=1600mm2） 代表值，MPa （计算方法见PPT） 43.1 42.5 44.375 45.0 43.1 43.58 43.8

水泥检验项目合格性评定：

（1）水泥的凝结时间是否符合要求，是如何判定的？

水泥的凝结时间符合要求。依据GB175-2007《通用硅酸盐水泥》对P.042.5水泥的技术要求：凝结时间：初凝时间不早于45分钟，该试验初凝时间为138分钟，终凝时间不迟于600分钟，该试验终凝时间为206分钟,所以符合要求。 （2）水泥胶砂强度是否符合要求，是如何判定的？ 符合要求。依据胶砂强度：28天抗折强度9.28≥6.5、抗压强度51.15≥ 42.5 （实验数据结果不小于以下表中数据） 品种 P.0

强度等级 42.5 抗压强度 ≥42.5 抗折强度 ≥6.5 实验二：土的压缩试验

一、实验目的： 通过土的压缩试验得到试样在侧限与轴向排水条件下的孔隙比和压力的关系，即压缩曲线—e～p曲线，并以此计算土的压缩系数a1-2，判断土的压缩性，为土的沉降变形计算提供依据。

二、实验原理： 1、计算公式

eO(1WO)GSWeieo（1）试样初始孔隙比：  

(1eo)hi（2）各级压力下试样固结变形稳定后的孔隙比： h o

（3）土的压缩系数：

a121e2eep2p1p （4）土的压缩模量：

Es121eoa12

三、实验内容：

1、实验仪器、设备： （1）、固结容器：环刀、护环、导环、透水石、加压上盖和量表架等。 （2）、加压设备：杠杆比例1：10。 （3）、变形量测设备：量程10mm，最小分度值为0.01mm的百分表。 （4）、支架。

2、实验数据及结果

施加压力等级kPa 50 100 200 400 施加压力后百分表读数 5.657 5.289 5.010 4.727

3、实验成果整理（见下页表格） 试样初始高度H0= 20mm 试样天然重度γ=18.7kN/m3 土粒比重Gs=2.7 试样天然含水率w0=25% 试样初始孔隙比e0= 百分表初始读数h0= 试验所加的各级压力（kPa）p 各级荷载下固结变形稳定后百分表读数（mm）hi 总变形量（mm） hi=h0 -hi 仪器变形量(mm) Δi 校正后土样变形量(mm) Δhi= h i-Δi=h0 -hi -Δi 各级荷载下的孔隙比 ei 土的压缩系数(MPa-1) a1-2 土的压缩模量(MPa) Es1-2 50 25 5 0.122 24 44 100 5 2 0.220 24 44 54 200 2 44 0.275 47 44 400 25 2 0.357 44 2 54

四、实验结果分析与判定：

（1）根据实验结果，该土的压缩类别如何？

答：根据实验结果，该土的压缩类别中性压缩性土

实验三：水准测量实验

一、实验目的：

答：1、了解水准仪的基本构造及性能，认识其主要部件名称和作用。2、练习水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数等基本步骤和方法。3、练习普通水准测量一个测站的观测步骤、记录和计算方法。

二、实验原理：

答：利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。

三、实验内容：

1、实验仪器、工具：水准仪1台、水准仪脚架1个、水准尺2根、尺垫1块 2、水准仪的操作程序：先在实验场地内选择4-5个点，组成一条闭合水准路线，并对这些点进行编号，把其中一点作为已知点，并假定其高程为100.000m。然后按照水准测量的实施程序把每一测段的高差测出来，每站观测时需进行测站校核，可用双面尺法或双仪高法（仪器高度变化要求大于10cm ），两次高差之差应不大于6mm。外业工作结束后，计算水准路线闭合差，容许误差按±12mm√n计算，若满足要求，对闭合差进行调整，完成相应的内业计算，若超限必须重测。

3、实验数据及结果（见下页表格）

水准测量记录表

测站 编号 点后号 尺 下丝 上丝 前尺 下丝 上丝 后尺—前尺 高差 中数 高差 改正 标尺读数 高程 后视距 视距差 1.287 1 1.422 13.5 0.135 0.839 2 0.991 15.2 0.152 1.669 3 1.842 17.3 0.173 1.168 4 1.324 15.6 0.156 ∑ 前视距 ∑d 0.992 1.161 16.9 30.4 1.456 1.604 14.8 30 1.215 1.357 14.2 31.5 1.290 1.453 16.3 31.9 123.8 后尺 前尺 0.276 0.275 -0.068 13.650 0.274 -0.616 -0.619 0.468 0.472 -0.126 -0.122 -0.122 0.002 0.003 -0.278 0.005 1.345 1.077 1.234 0.960 0.914 1.530 0.823 1.442 1.752 1.284 1.638 1.166 1.246 1.372 1.135 1.257 1.135 1.257 实验四：全站仪的认识与使用

一、全站仪的特点：

（1）采用同轴双速制、微动机构，使照准更加快捷、准确。 （2）控制面板具有人机对话功能。控制面板由键盘和显示屏组成。除照准以外的各种测量功能和参数均可通过键盘来实现。仪器的两侧均有控制面板，操作十分方便。设有双向倾斜补偿器，可以自动对水平和竖直方向进行修正，以消除竖轴倾斜误差的影响。

（3）机内设有测量应用软件，可以方便地进行三维坐标测量、导线测量、对边测量、悬高测量、偏心测量、后方交会、放样测量等工作。 （4）具有双路通讯功能，可将测量数据传输给电子手簿或外部计算机，也可接受电子手簿和外部计算机的指令和数据。这种传输系统有助于开发专用程序系统，提高数据的可靠性与存储安全性。

二、全站仪的构造：

答：电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。

三、全站仪的安装：

答：1.仪器的开机与关机 按下{on}键开机，开机后，松开水平制动钮，旋转仪器照准部一周，听到一声鸣响后，水平度盘指标自动设置完毕。松开垂直自动钮，纵转望远镜1周，听到一声鸣响后，垂直度盘指标自动设置完毕，此时，仪器处于测量模式。按下{011}后同时按住{灯}键关机。 2.仪器安装与对中、整平: (1)架设三脚架使架腿等长，架头位于测点上近似水平，三脚架腿牢固地支撑与地面上。 (2)将仪器放置三脚架架头上，一只手握住仪器，另一只手旋紧中心螺旋。 (3)通过光学对中器目境观察，旋转对中器的目镜至分划板十字丝看得最清楚，再旋转对中器调焦环观看地面点，调整仪器对中。 3.整平 :仪器整平可以通过屏幕显示的电子气泡完成。 步骤： (1)整脚螺旋使测点位于光学对中器十字丝中心。 (2)调节三脚架腿使气泡居中，此项工作需要重复多次进行。 (3)开水平制动钮转动照准部，使照准部水准器轴平行于任意两个脚螺旋的连线，相对旋转该两个脚螺旋，使气泡居中(气泡向顺时针旋转的脚螺旋方向移动)。

(4)将照准部旋转900利用第3个脚螺旋使气泡居中。 (5)旋转照准部90。检查气泡是否居中。若不居中，按照(3)将脚螺旋向相反方向相对等速旋转完成该方向居中，按照(4)进行，使气泡居中。

四、全站仪的测量结果：

测量项目 角度测量 距离测量 坐标测量 测试结果 98°1221’’ 6.255M 122.817