《 土木工程实验(一)》实 验 报 告

网络教育学院

《 土木工程实验（一）》实 验 报 告

学习中心： 层 次： 专 业： 建筑工程技术 学 号： 姓 名： 完成日期：

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

1、实验仪器、设备: 水泥净浆搅拌机（符合GB3350.8技术要求）、维卡仪、净浆标准稠度测定仪（代用法）、水泥凝结时间测定仪（符合GB3350.8技术要求）、圆台试模、初凝时间试针、终凝时间试针、水泥湿气养护箱（应能使温度控制在20℃±1℃，相对湿度大于90％）、天平（准确称量至1g）、量筒（分度值为0.1mL，精度1％）、小刀、小铲、秒表等。

2、实验材料：（1）P•O 42.5 普通硅酸盐水泥 （2）洁净的淡水或蒸馏水

3、实验条件：（1）实验室温度为20±2℃，相对湿度不低于50%； （2）湿气养护箱的温度为20士1℃，相对湿度不低于90％；

（3）水泥试样、拌和水、仪器和用具的温度应与实验室一致。 4、水泥标准稠度用水量实验数据及结果（从课件中读取）

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 35 26.925 P= 33.4—0.185S 5、水泥凝结时间测定实验数据及结果（从课件中读取）

凝结 时间 初凝时间： 140 min 终凝时间： 203 min

第2部分：水泥胶砂强度检验

1、实验仪器、设备：行星式胶砂搅拌机、振实台、水泥抗折强度试验机、抗压强度试验机、专用夹具、试模、大小播料器、金属刮平直尺、养护箱、养护池、天平（准确称量至1g）、量筒（精度1ml）等。

2、实验材料： P·O 42.5 普通硅酸盐水泥，标准砂（ISO），洁净的淡水。

3、实验条件： （1）试体成型试验室的温度保持在20±2℃，相对湿度不

低于50%； （2）试体带模养护的湿气养护箱或雾室温度保持在20±1℃，相对湿度不低于90%； （3）试体养护池水温度应在20±1℃范围内。 4、实验数据读取及处理（从课件中读取）

材料用量 （g） 龄期 抗折强度 试件编号 强度，MPa 代表值，MPa （计算方法见PPT） 试件编号 抗压强度 破坏荷载（Fi），kN 强度（Ri），MPa （Ri=Fi×1000/A，其中A=1600mm2） 代表值，MPa （计算方法见PPT）

1 80.0 50 2 81.0 3 87.0 1 9.1 水泥 450 标准砂 1350 28天 2 9.5 9.3 4 80.0 50 5 83.0 51.875 6 80.0 50 3 9.3 水 225 50.625 54.375 51.1 三、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？

判定依据：GB175-2007《通用硅酸盐水泥》对P·042.5水泥的技术要求：水泥凝结时间：初凝时间不早于45min；终凝时间不迟于600min； （2）水泥胶砂强度是否符合要求，是如何判定的？

水泥胶砂强度：28d抗折强度和抗压强度不小于表1数据。

品种及强度等级 P·O 42.5

表1 强度要求 抗压强度（MPa） ≥42.5 抗折强度（MPa） ≥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

(1wG0)swe10（1）试样初始孔隙比：

0

eie0（2）各级压力下试样固结变形稳定后的孔隙比：

(1e0)hih0

1-2（3）土的压缩系数：

e1-e2e=-p2-p1p 1+e0Es1-2（4）土的压缩模量：

1-2

三、实验内容

1、实验仪器、设备：（1）固结容器：环刀、护环、透水板、水槽、加压上盖。环刀：内径为61.8mm，高度为20mm；护环：保证试样侧面不变形，即满足侧限条件；透水板：其渗透系数大于试样的渗透系数。

（2）加压设备：由压力框架、杠杆及砝码组成。

（3）变形量测设备：量程10mm，最小分度值为0.01mm的百分表。

2、实验数据及结果（从课件中读取）

施加压力等级kPa 50 100 200 400 施加压力后百分表读数 5.659 5.287 5.009 4.726

3、实验成果整理（见下页表格） 试样初始高度H0= 20mm 试样初始密度0=1.87g/cm3 土粒比重Gs=2.7 试样天然含水率w0=25% 试样初始孔隙比e0=0.8048 百分表初始读数h0=7.886 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) Δi=h0 -hi -Δi Δhi= h i-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 5.659 2.227 0.122 2.105 0.615 100 5.287 2.599 0.220 2.379 0.590 0.2 200 5.009 2.877 0.275 2.602 0.570 400 4.726 3.160 0.357 2.803 0.552 9.024

四、实验结果分析与判定

根据实验结果，该土的压缩类别如何？

根据a1-2大小，可将土分为以下几类：

1-2

e1-e2e=-p2-p1p

表1 土的压缩性分类 土的压缩类别 a1-2 (MPa-1) 高压缩性土 a1-2≥0.5 中压缩性土 0.1≤a1-2＜0.5 低压缩性土 a1-2＜0.1

本实验中，土的压缩系数(MPa-1)为0.2，故该土的压缩类别为中压缩性土。

实验三：水准测量实验

一、实验目的

用S3BZ型自动安平水准仪测定地面两点间的高差，通过得到的高差计算出

测站点的高程。本仪器每千米往返测高差偶然中误差不超过±3mm。

二、实验原理

利用水准仪提供的水平视线在两把尺上读取水准尺的读数，用所读取的数据计算出两点间高差，从而由已知点的高程推算出未知点的高程。

三、实验内容：

1、实验仪器、工具： 水准仪、水准脚架、水准尺和尺垫。 水准仪：由望远镜、水准器和基座组成。 望远镜：物镜、目镜、十字丝（上丝、中丝以及下丝）。 水准器：圆水准器（整平）、水准管（精平）。特征：气泡始终向高处移动。 水准尺：主要有单面尺、双面尺和塔尺。 尺垫：放在转点上，以防水准尺下沉。

2、水准仪的操作程序： 粗平→瞄准→精平→读数 （1）粗平 通过调节脚螺旋使圆水准气泡居中。 （2）瞄准 先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。 （3）精平 本次实验运用是S3BZ型自动安平水准仪，自动安平水准仪不需要精平。若不是自动安平水准仪则需要精平。

（4）读数 精平后用十字丝的中丝在水准尺上读数。 方法是：单位米看尺面上的注记；分米，厘米数在尺面上的格数；毫米是估读。

规律是：读数在尺面上由小到大的方向读，若仪器成倒像，从上向下读；若成正像，则从下向上读。

3、实验数据及结果（（从课件中读取）

水准测量记录表

后尺 下丝 上丝 前尺 下丝 上丝 测站 编号 标尺读数 后尺—前尺 高差 中数(m) 高差 改正(m) 改正后高程(m) 高差（m） 后视距 视距差 1.287 1（A-B） 1.422 13.5m -3.4m 0.839 2（B-C） 0.991 15.2m 0.4m 1.669 3（C-D） 1.842 17.3m 3.1m 1.168 4（D-A） 1.324 15.6m -0.7m 前视距 ∑d 0.992 1.161 16.9m -3.4m 1.456 1.604 14.8m -3m 1.215 1.357 14.2m 0.1m 1.290 1.453 16.3m -0.6m 后尺 1.353 1.234 0.914 0.823 1.752 1.638 1.246 1.135 前尺 1.077 0.960 1.530 1.442 1.284 1.166 1.372 1.257 +0.276 +0.275 0.274 -0.616 -0.618 -0.619 +0.468 +0.470 0.472 -0.126 -0.124 -0.122 0 -0.124 13.376 -0.001 +0.469 13.50 -0.001 -0.619 13.031 -0.001 +0.274 13.650 实验四：全站仪的认识与使用

一、实验目的

本实验的目的为：了解全站仪的基本结构与性能、各操作部件、螺旋的名称和作用；熟悉面版主要功能；掌握全站仪的基本操作方法。 二、实验仪器设备

全站仪1套、反光镜1套、记录板1块。

三、全站仪的基本操作功能

全站仪的基本测量功能是测量水平角、竖直角和斜距，借助机内固化软件，组成多种测量功能，如计算并显示平距、高差以及镜站点的三维坐标，进行偏心

测量、对边测量、悬高测量和面积测量计算等功能。

四、全站仪的测量结果（从课件中读取）

测量项目 角度测量 距离测量 坐标测量 测试结果 98°12′21″ 6.255m N:122.817m E:-980.807m Z:0.850m

学习心得

一个学期的《土木工程实验》课程的学习，让我从理论知识和实践方面有了很大程度的提升。因为该课程是我们本学期新开设的课程，故我们之前对其没有什么了解。但是作为土木实践操作性要求很高的课程来说，本门课程的开设很好的促进了学生在理论知识学习后加深知识感。

在实验一中，学习了水泥性质的检验方法，熟悉水泥的主要技术性质，知道如何判定水泥是否合格。对水泥标准稠度用水量测定、水泥凝结时间测定的实验流程有了更深入的认识，水泥标准稠度用水量测定的整个操作应在搅拌后1.5min内完成。在整个测试过程中，试针沉入的位置至少要距离试模内壁10mm，每次测定不能让试针落入原针孔。到达初凝或终凝时应立即重复测一次，当两次结论相同时，才能确定到达初凝状态；到达终凝状态时，需要在试体另外两个不同点

测试，结论相同时才能确定到达终凝状态。每次测定后应立即擦净试针，并将试模及玻璃板一起放回湿气养护箱继续养护。整个过程中，要防止试模受振。

在实验二中，认识到土的压缩试验在地基土的沉降变形观测的重要性。对土的压缩试验原理有了更具体的了解，土是由固体颗粒和颗粒间的孔隙组成，而孔隙中通常充填有孔隙水及孔隙气体，土中孔隙含量的大小可以用孔隙所占的体积与固体颗粒所占的体积之比（即孔隙比）来衡量。在受到一般工程荷载时固体颗粒和孔隙中的水本身通常认为是不可压缩的，但在土的压缩试验中是允许排水的，孔隙中的水和气体可以排出。因此土的压缩变形就是孔隙中水的排出和气体的压缩与排出引起的，也就是孔隙的变化引起的。由此，可以通过试验测出土在某一压力作用下的压缩变形量来计算土的孔隙比。反过来，如果知道了土体在压力作用下的孔隙比变化（即压缩曲线），就可以计算在某一工程荷载下的压缩变形量，通过对土的压缩系数计算可以判定土的压缩类别。

在实验三中，学会了S3BZ型自动安平水准仪的使用，知道如何测定两点高差以及通过高差计算出测站点高程。在测量结束后，首先收置仪器，把仪器箱打开，松开中心螺旋，将仪器装入仪器箱，关闭仪器箱。收拢脚架，松开三个脚架螺旋，收起脚架，再拧紧脚架螺旋。水准测量外业结束后，应按路线进行成果整理，其中包括：测量记录、计算的复核、高差闭合差的计算和检核，高差的改正和各点高程的计算。对闭合水准路线和附合水准路线有了初步的认识了解。

在实验四中，对GTS-102N型全站仪的基本结构与性能、各操作部件、螺旋的名称和作用有了初步了解，熟悉了面版主要功能，掌握了全站仪的基本操作方法（测量水平角、竖直角和斜距，借助机内固化软件，组成多种测量功能，如计算并显示平距、高差以及镜站点的三维坐标，进行偏心测量、对边测量、悬高测量和面积测量计算等。）认识到全站仪是目前结构复杂、价格较贵的先进仪器之一，在使用时必须严格遵守操作规程，注意爱护仪器；在阳光下使用全站仪测量时，一定要撑伞遮阳，严禁用望远镜对准太阳；仪器、反光镜站必须有人看守；观测时应尽量避免两侧和后面反射物所产生的信号干扰；开机后先检测信号，停测时随时关机；更换电池时，应先关断电源开关等注意事项。

综上所述，我们需要巩固和加强理论知识的学习，并能很好运用学习的知识到试验和今后工作中才是真正学习到了知识。另一方面，通过一个学期课程的学习，我深深认识到作为一名土木人细心的重要。一个学期老师对于不同试验内容的讲解时，我感觉到不管是任何试验，我们都需要在试验的前期准备、试验过程、后期试验处理都要十分细心。因为之前我们对试验的准备不足、试验中不按规范、后期数据处理疏忽都可能造成严重的问题。故我们也同样在学习好理论知识和加强实践操作能力同时，时刻注意培养自己的细心的品质。所谓细节决定成败，我想在此处就可以得到一个很好的验证。通过一个学期的《土木工程试验》课程的学习让我们从理论、实践、对专业的细致态度上有了很大程度的提高，相信这样的提升定将有助于我们面对即将到来的实习与工作，也定将对我们今后的知识水平的进一步提升起到较大的帮助。