试验员培训讲义

试验员培训讲义

陈伟.2016年10月于鳌江

第一章试验工作管理

工程试验工作的基本任务：

1.试验鉴定工程材料

2.检验、试验工程结构、构件成品和半成品

3.控制施工过程质量

4.监督检查材料的保管和使用

5.研究和推广新材料、新工艺和新测试方法

6.提供试验数据和参数

7.管理和实施计量检定和计量管理

第一节组织机构和分工

一、组织机构的设立原则

授权组建的工地试验室必须执行国家有关法律、法规和工程技术标准、规范、规程，应当在母体试验室授权核准的业务范围内承担试验检测工作，为工程建设提供客观、公正、真实、准确的数据和报告。任何单位不得干预工地试验室独立、客观地开展试验检测活动。

4.2工地试验室设立实行登记备案制。试验室资须有母体试验室授权并经当地质监站或建设单位审核通过的临时资质或批准文件，没有授权或没有登记备案的工地试验室，应严格按照国家有关法律、法规和工程技术标准、规范、规程取样，委托具有相应检测能力和检测资格的检测机构进行试验检测，如实上报试验数据和报告。

4.3工地试验室实行授权负责人责任制。工地试验室授权负责人对工地试验室运行管理工作和试验检测活动全面负责，授权负责人必须是母体试验

检测机构委派的正式聘用人员，且须持有试验检测工程师证书。

4.4母体试验检测机构加强对授权工地试验室的管理和指导。

二、工地试验室建立的基本要求（参考《公路工程工地试验室标准化指南》。

1、检测人员（根据工程造价、施工计划、施工环境等因素）

2、仪器设备（检测参数）

4、试验室用房（注意各功能室布局及仪器设备布局）

3、建立各项规章、管理制度

第二节项目部工地试验室职责

十项职责

范本：综合工程试验室主要职责

在项目总工领导下进行工作，业务上受公司检测中心指导。

1）对砼、砂浆、原材料、钢材及填料取样和检测，对水质进行初步检验，参加工地砂、石料场的选择和质量复验；参与确定锚具、外加剂、支座等供货厂家和进行委托送样。

2）选定砼、砂浆、石灰土等配合比及填料的标准密度。换算和发放施工配合比，检测砼拌合物性能，制作强度试件，检测地基和路基填土压实质量，检查基坑承载力。

3）积极参与施工质量控制，对施工现场影响工程质量的现象有权予以制止，并采取相应控制措施。

4）协助工地料库做好有关材料的验收、保管，并了解材料的储存数量和质量情况。

5）参加有关工程质量检查及事故分析工作。

6）根据工程进度及时安排有关试验检测工作，组织试验人员经验交流，学

习业务和试验工作中的新工艺、新技术。参加有关试验成果的推广和7）负责试验检测相关仪器计量工作，以及使用、维修、保养工作。

8）提出仪器设备申请、维修、检定及年度用款计划。

9）对砼、砂浆检查试件，路基压实度，水泥使用情况进行统计，定期向主管部门提出报告。

10）负责试验有关的原始资料的积累、整理和保管，并及时提交试验报告。第三节试验室规章制度

制定和执行试验室地各项规章制度，是实验工作规范化、制度化、程序化的保证，能全面提高各级试验室的检测工作质量和整个检测系统的管理水平。（参考“试验室管理制度”文件）

一、岗位责任制

1.主任岗位责任制

2.技术负责人责任制

3.检测人员责任制

4.试验工责任制

5.资料员责任制

二、管理制度

1.委托试验管理制度

包括：样品收发、保管、处理和样品检验、复验、判定制度

2.资料管理制度

包括：图书、标准、规范管理和试验资料管理制度

三、检测工作管理制度

1.原始纪录及原始数据处理程序

2.检测工作质量保证制度

3.测试数据检验制度

4.检验报告及其审批制度

5.保密制度

6.检测结论申述程序和处理制度

四、仪器设备管理制度

1.档案管理制度

2.购置验收制度

3.使用、维修和标志管理制度

4.计量标准器具和标准物质的管理制度

5.周期计量检定制度

6.报废、封存制度

7.安全和危险品管理制度

五、试验室管理制度

1.环卫制度

2.保密制度

3.测试中断处理程序

4.质量管理手册执行和检查制度

5.事故分析和报告制度

6.人员培训制度

7.内部文件颁发和传递制度

8.人员奖罚制度

第四节常用检测项目

材料：1.混凝土用水泥、黄砂、石子

2.钢筋及钢筋焊接

3.路基填料

混凝土检测

现场检测

工程质量检验与验收

第二章试验基本知识

主要讲材料的基本性质和数据的处理知识，了解这些才能合理保管和使用材料，才能进行试验计算和统计，保证试验结果的准确可靠，为施工质量提供可靠依据

第一节建材的分类和基本性质

一、建材的分类

二、工程材料的基本性质

1.物理性质

包括：

（1）密度、表观密度与堆积密度

绝对密实单位体积的质量

自然状态单位体积的质量

堆积状态单位体积的质量

（2）密实度和孔隙率

密实度材料体积内固体物质所占的比例（即密实体积和总体积之比）

孔隙率材料体积内孔隙体积所占比例

（3）填充率和空隙率

填充率散粒材料堆积体积内被填充的程度

空隙率散粒材料堆积体积内空隙体积所占比例

（4）吸水率和软化系数

吸水率吸收水分体积占干燥材料自然体积的百分数

软化系数材料长期在饱和水作用下，其强度也不下降的性能称为耐水性，其指标为软化系数KSW

（5）抗冻和抗渗性能

2.力学性质

包括：

（1）抗拉、压、剪强度

强度的定义：材料在外力的作用下抵抗破坏的能力。

（2）抗弯强度

（3）弹性和塑性

弹性材料在外力作用下会产生变形，当去除外力后，材料能完全恢复到原状的性质

弹性变形

塑性材料在外力作用下会产生变形，当去除外力后，材料不能完全恢复到原状而仍保持变形后的形状和尺寸，并不产生裂缝的性质

塑性变形（永久变形）

第二节数据处理

一、数值计算

1.平均值.算术平均值平均值就是集合平均数的值。(a1+a2+……an)/n为a1，a2，……，an的算术平均值。

2.加权平均值加权平均值即将各数值乘以相应的权数，然后加总求和得到总体值，再除以总的单位数。平均数的大小不仅取决于总体中各单位的标志值（变量值）的大小，而且取决于各标志值出现的次数（频数），由于各标志值出现的次数对其在平均数中的影响起着权衡轻重的作用，因此叫做权数。

3.均方根平均值均方根值，也称方均根值或有效值，它的计算方法是先平方、再平均、然后开方。

二、误差计算

1.算术平均值误差算术平均值L的中误差M的计算公式为：

m

M＝±

n

算术平均值的中误差M要比观测值的中误差m小n倍，观测次数越多，则算术平均值的中误差就越小，精度就越高。适当增加观测次数，可提高精度。

三、变异系数

变异系数公式：

公式描述：公式中SD为标准偏差、MN为平均值。

五、可疑数据的取舍和数据修约

1.可疑数据的取舍（具体依据各项试验规程要求的结果判定）

2.数据修约

包括：

（1）修约间隔

系确定修约保留位数的一种方式。修约间隔的数值一经确定，修约值即应为该数值的整数倍。

例1：如指定修约间隔为0.1，修约值即应在0.1的整数倍中选取，相当于将数值修的到位小数。

例2：如指定修约间隔为100，修约值即应在100的整数倍中选取，相当于将数值修约到“百”

数位。

（2）有效数字

对没有小数位且以若于个零结尾的数值，从非零数字最左位向右数得到的位数减去无效零（即仅为定位用的零）的个数；对其他十进位数，从非零数字最左、位向右数而得到的位数，就是有效位数。

（3）修约规则

1、拟舍弃数字的最左一位数字小于5时，则舍去，即保留的各位数字不变。

2、拟舍弃数字的最左一位数字大于5；或者是5，而其后跟有并非全部为0的数字时，则进一，即保留的末位数字加1。

3、拟舍弃数字的最左一位数字为5，而右面无数字或皆为0时，若所保留的末位数字为奇数（1，3，5，7，9）则进一，为偶数（2，4，6，8，

0）则舍弃。

（4）不许连续修约

拟修约数字应在确定修约位数后一次修约获得结果，而不得多次连续修约。

六、关系式的建立

线性关系式（熟悉回归方程及对数、半对数关系曲线）

第三章水泥

水泥的用途和分类、六大水泥的定义性能和适用范围

第一节水泥的基本性质

1.密度和表观密度

3.10g/cm^3

1300kg/cm^3

2.细度

（1）定义水泥颗粒的粗细程度（2）细度和强度的关系

3.标准稠度用水量

（1）定义指使净浆达到标准稠度（标准为距底板5~7mm)的拌合用水量，以占水泥质量的百分率表示

（2）影响凝结时间和安定性等特性，试验均以标准稠度的水泥净浆基础4.凝结时间

计算时间从水泥加水起，至水泥开始失去可塑性为初凝时间，至水泥完全失去可塑性，开始具有强度为终凝时间

标准为：初凝距底板3~5mm时

终凝沉入0.5mm时(肉眼观察不到有印痕）

5.体积安定性

（1）定义水泥在硬化过程中体积变化是否均匀的性质

（2）标准为：双试件均C-A<=5mm且差值不超过4.0mm

6.强度

第二节水泥试验（优先以国标为准）

环境：试验室温度 20±2?c，湿度不低于50%

养护箱温度 20±1?c，湿度不低于90%

一、细度（负压筛析法）（现无该项检测参数，仅作了解！）

1.原理和主要仪器

采用80um筛对试样筛析，用筛余与原质量的百分数表示

2.方法要点

负压 4000~6000Pa

试样质量 25g

筛分时间 2min

3.计算和修正

F=RS/W*100 … FC=F*C ( 注 C=0.8~1.2)

修约到0.1

二、标准稠度用水量（标准维卡仪）

1.原理和主要仪器

采用试杆在不同含水量水泥净浆的穿透性来确定所需加水量2.方法要点

制样：加水 5~10s加水泥(500）低速120s停15s高速120s 测量：30s记录沉入距离

标准：距底板5~7mm

3.计算

P=W/500*100修约到1%

三、凝结时间（标准维卡仪）

1.原理和主要仪器

采用试针沉入标准水泥净浆的至一定深度所需时间

2.方法要点

制样：加水 5~10s加水泥(500）低速120s停15s高速120s 测量：30min开始记录30s沉入距离(终凝需翻转试件）

标准：初凝距底板3~5mm时

终凝沉入0.5mm时

3.结果以min表示

四、安定性（标准雷氏夹法）

1.原理和主要仪器

观测二试针的相对位移所指示的标准稠度水泥净浆体积膨胀程度

2.方法要点

制样：加水 5~10s加水泥(500）低速120s停15s高速120s

养护：24±2h

沸煮：180±5min

测量：

标准：双试件均C-A<=5mm且差值不超过 4.0mm

3.修约至0.5mm

四、胶砂强度（ISO法）

1. 方法要点

以40*40*160mm棱柱试体的抗压和抗折强度测定，试体用0.5水灰比的塑性水泥胶砂在振实台振实成型，连模湿气养护24h后，脱模水中养护至规定龄期，先抗折后抗压。

胶砂试验方法

第三节水泥质量标准和取样规定

一、六大水泥的定义、性质及适用范围

1.六大水泥的定义

略

2.性质及适用范围

略

3.质量标准和合格判定

略

二、取样规定和使用与保管

略

第四章集料

第一节细集料

一、定义和分类（砂）

1.定义：粒径在小于4.75mm的岩石颗粒

2.分类：产源分为天然砂（河、湖、山、海砂）和人工砂（机制砂和混合砂）

矿物成份为石英、长石和石灰石砂

粗细程度为粗(3.7~3.1)、中（3.0~2.3）细（2.2~1.6）和特细（1.6以下）砂

二、技术性质

1.颗粒级配和粗细程度

2.含泥量、石粉含量和泥块含量

含泥量天然砂中粒径小于0.075mm的颗粒含量

石粉含量人工砂中粒径小于0.075mm的颗粒含量

泥块含量砂中原粒径大于1.18mm的颗粒经水浸洗、手捏后小于0.6mm颗粒含量

3.有害物质

4.坚固性

5.表观密度、堆积密度和空隙率

6.碱集料反应

砂的颗粒级配

含泥量和泥块含量

三、砂的取样规定

四、常规检测项目（GB/T14684-2001）

1.颗粒级配

2.含泥量、泥块含量

3.表观密度、紧密密度、堆积密度

4.含水率

5.碱集料反应

第二节粗集料

一、定义和分类

1.定义：粒径在大于4.75mm的岩石颗粒

2.分类：品种分为碎石和卵石

粒径尺寸为单粒级和连续级配

二、技术性质

1.颗粒级配

2.最大粒径和公称粒径

3.含泥量和泥块含量

含泥量中粒径小于0.075mm的颗粒含量

泥块含量砂中原粒径大于4.75mm的颗粒经水浸洗、手捏后小于2.36mm颗

粒含量

4.针、片状颗粒

针状长大于平均粒径2.4倍

片状厚小于平均粒径0.4倍

5.有害物质

6.坚固性

7.表观密度、堆积密度和空隙率

8.碱集料反应

10.岩石强度

其他指标

三、取样规定

四、常规检测项目（GB/T14685-2001）

1.颗粒级配

2.含泥量、泥块含量

3.表观密度、紧密密度、堆积密度

4.含水率

5.针片状含量

6.碱集料反应

7.压碎值、岩石抗压强度

第五章混凝土外加剂

在混凝土中添加外加剂可获得提高强度、改善性能、节约水泥、加快施工进度、减轻劳动强度等多种效益。

混凝土的发展方向是节能、耐久、高强、轻质和高流态。这些都与外加剂的使用紧密相关。

外加剂已成为材料科学中的一个分支，使用外加剂来扩充水泥品种、实行制备具有多种功能的混凝土材料的目的，已成外加剂研究的方向。

第一节常用外加剂的定义和分类

一、定义：混凝土拌合时、拌合前掺入的，一般掺量不大于水泥质量5%，并能对混凝土的正常性能按要求而改变的工业产品

[常用10种外加剂] 普通减水剂高效减水剂早强减水剂缓凝减水剂防水剂膨胀剂缓凝剂早强剂防冻剂速凝剂

二、分类依据GB8075-87《混凝土外加剂的分类、定名与定义》按其主要功能分为：①改善混凝土拌合物流变性能的外加剂②调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂③改善混凝土耐久性能的外加剂④改善混凝土其他性能的外加剂

第二节混凝土外加剂应用技术

混凝土外加剂应用技术可以概括为：针对工程情况，明确应用目的，选择适宜品种，确定合适掺量，调整材料配比，选用相应工艺。

一、选择适宜品种

选用原则：

①原材料的要求

②应用主要目的结合应用条件和综合经济分析，确定外加剂品种

③禁止和不易使用情况

二、确定合适掺量（根据出厂合格证及相关试验确定）

一般规定：

①减水剂掺量[普通 0.2~0.5%，高效0.5~1.0%]

②速凝剂 5%~6%

③防水剂

④膨胀剂

第三节外加剂掺加技术

一、外加剂的掺加技术

1.先掺法

2.同掺法

3.滞水法

4.后掺法

二、各种掺加方法的优缺点、适用场合及注意事项

1、先掺法：粉状外加剂先与水泥等混合，后加水搅拌。

特点：使用方便，免存储。

缺点：粉状物易结块，需处理后再使用；有些外加剂在先掺法时，塑化效果差。

2、同掺法：在搅拌时与水一起加入。

特点：易搅拌均匀，计量控制方便。

缺点：增加了外加剂溶解、储存等工作量；有些易沉淀物长时间存放易析出，造成掺量

过量而发生质量事故。有些外加剂也会出现塑化效果差的现象。

3、滞水法：滞水后1~3min后加入

优点：能提高使用效果。

缺点：搅拌时间长，生产效率低。

4、后掺法：在运输途中或施工现场分几次加入，后经搅拌。

优点：可以克服混凝土拌和物运输途中的分层与坍落度损失，提高外加剂的使用效果，

减少外加剂的用量，提高外加剂的适应性。

缺点：需两次或多次搅拌，只有在应用搅拌车时才适用。

三、内掺/外掺

内掺：取代水泥，扣除相应量水泥；

外掺：不取代水泥，小用量时均采用此方法。

三、减水剂掺加方法的确定

确定的方法：比较不同方法在水泥净浆、砂浆或混凝土拌合物中的塑化效果。

1.注意事项 [掺量 W/C]

2.掺加方法的确定 [①如果效果一致且很高减小掺量或增大W/C流动度仍然接近采用先掺（同掺）法，②滞水法明显比先掺（同掺）法流动度大，需要复合硫酸钠时采用滞水法。

减水剂使用注意事项见附件1减水剂的使用注意事项

四、其他外加剂的掺加技术

略

第四节掺外加剂砼施工注意事项

一、混凝土的拌制

1.计量可靠，允许偏差±1%。

2.掌握含水量或浓度的变化

3.搅拌时间要充足，选择适宜的掺加方法，严格控制用水量。

二、混凝土的运输

1.运输要保证匀质性

2.选择适宜的运输工具

3.掌握好运输时间

三、混凝土的成型

1.振捣工艺相同

2.振捣时间适宜

四、养护

1.自然养护（注意洒水及温度变化对强度的影响）

2.蒸汽养护

第五节外加剂性能试验

（常规试验，外委）

第六章工程用水

拌合水是混凝土的主要材料组份之一，它的成分含量会影响混凝土拌合物性能以及硬化性能和结构材料耐久性。

对有怀疑的水质，可以采用初步判定方法来确定是否取样进行化学分析。[Ph试纸和BaCl2溶液测试]

一、混凝土拌合水类型

二、技术要求