第1章 绪论 1
1.1 材料性能测试的意义和作用 1
1.2 材料性能测试的分类 2
1.3 材料性能测试的一般程序 4
1.4 材料性能测试技术的发展 5
第2章 材料性能测试基础知识 6
2.1 技术标准 6
2.1.1 标准的级别与种类 6
2.1.2 标准的代号及编号 8
2.1.3 土木工程材料检测常用标准 8
2.2 抽样技术 11
2.2.1 全数检查和抽样检查 11
2.2.2 抽样检查的基本概念 11
2.2.3 验收抽样和监督抽样 13
2.2.4 抽样方法简介 14
2.3 量值溯源 15
2.3.1 计量及其溯源性 15
2.3.2 量值溯源体系 16
2.3.3 检定系统表 17
2.3.4 校准 17
2.3.5 检定 17
2.4 测量误差及不确定度 19
2.4.1 测量的分类 19
2.4.2 测量误差 19
2.4.3 测试精度 27
2.4.4 测量不确定度 27
2.5 数据处理 31
2.5.1 有效数字 31
2.5.2 数据修约 31
2.5.3 近似数运算 33
2.5.4 可疑数据的取舍 34
2.6 法定计量单位 37
2.6.1 法定计量单位的构成 37
2.6.2 法定计量单位的使用规则 42
2.6.3 SI基本单位的定义 44
第3章 材料性能测试主要仪器与设备 46
3.1 衡器 46
3.1.1 天平 46
3.1.2 其他常用衡器 49
3.2 容量计量的基本概念 50
3.2.1 量具 50
3.2.2 量器的种类及使用方法 51
3.3 材料试验机 52
3.3.1 材料试验机的分类 52
3.3.2 材料试验机的测力原理 53
3.3.3 液压式压力试验机 58
3.3.4 液压摆锤式万能试验机 59
3.3.5 电子万能试验机 61
3.4 试验机的检定 64
3.4.1 计量基准器具 64
3.4.2 计量标准器具 64
3.4.3 工作计量器具 65
3.5 变形测量仪器 65
3.5.1 百分表、千分表 65
3.5.2 蝶式引伸仪 66
3.5.3 电阻应变仪 68
3.6 非破损检测仪器 68
3.6.1 混凝土钻孔取芯机 68
3.6.2 混凝土回弹仪 69
3.6.3 金属和非金属超声波仪 71
第4章 材料在拉伸、压缩和弯曲荷载作用下的力学性能测试 72
4.1 材料压缩性能的测试 72
4.1.1 概述 72
4.1.2 测试步骤 73
4.1.3 主要影响因素 75
4.1.4 混凝土抗压强度测定 77
4.1.5 混凝土抗压弹性模量测定 80
4.1.6 水泥抗压强度测定 81
4.1.7 砖抗压强度测定 83
4.1.8 石材抗压强度及碎石压碎指标的测定 85
4.1.9 木材顺纹抗压强度的测定 87
4.2 材料拉伸性能的测试 88
4.2.1 概述 88
4.2.2 测试步骤 90
4.2.3 主要影响因素 99
4.2.4 金属材料抗拉强度测试 108
4.2.5 防水卷材抗拉强度测试 109
4.2.6 塑料的抗拉强度测试 110
4.2.7 木材顺纹抗拉强度测试 110
4.2.8 钢结构抗滑移系数的测试 111
4.2.9 混凝土的劈裂抗拉强度的测试 113
4.3 材料弯曲性能的测试 114
4.3.1 概述 114
4.3.2 测试步骤 117
4.3.3 主要影响因素 118
4.3.4 水泥弯曲强度的测试 119
4.3.5 混凝土抗弯强度的测试 119
4.3.6 木材弯曲强度 120
4.3.7 陶瓷砖的破坏强度及断裂模数测试 121
4.3.8 钢材弯曲试验及焊接试件的弯曲性能检验 123
4.3.9 管材压扁强度的测定 125
第5章 材料在其他荷载作用下的力学性能测试 126
5.1 材料剪切性能的测试 126
5.1.1 概述 126
5.1.2 金属材料剪切试验 129
5.1.3 木材剪切试验 130
5.1.4 胶粘剂的拉伸剪切强度 131
5.2 材料的冲击韧性测试 132
5.2.1 概述 132
5.2.2 金属材料冲击韧性试验 134
5.2.3 木材冲击韧性试验 135
5.3 材料硬度测试 136
5.3.1 概述 136
5.3.2 硬度测试方法基本原理 137
5.3.3 金属材料布氏硬度测试 144
5.3.4 金属材料洛氏硬度测试 145
第6章 材料其他性能的检测 146
6.1 混凝土拌合物性能的测试 146
6.1.1 概述 146
6.1.2 混凝土拌合物坍落度及坍落扩展度的测定 146
6.1.3 混凝土拌合物维勃稠度的测定 148
6.1.4 混凝土拌合物含气量测定 149
6.1.5 混凝土拌合物泌水率测定 150
6.1.6 混凝土拌合物压力泌水率测定 152
6.1.7 混凝土拌合物凝结时间测定 153
6.1.8 混凝土拌合物表观密度测定 155
6.2 材料耐久性能的测试 156
6.2.1 概述 156
6.2.2 混凝土抗冻试验——快冻法 157
6.2.3 混凝土动弹性模量试验 159
6.2.4 混凝土抗水渗透试验 160
6.2.5 混凝土电通量测试 161
6.2.6 混凝土中钢筋锈蚀试验 163
6.2.7 砌墙砖冻融试验 165
6.2.8 建筑防水材料热空气老化试验 166
第7章 土木工程材料的非破损检测 168
7.1 非破损检测的目的和意义 168
7.2 混凝土强度非破损检测 170
7.2.1 钻芯法检测混凝土强度 171
7.2.2 回弹法检测混凝土强度 177
7.3 超声法检测混凝土缺陷 188
7.3.1 概述 188
7.3.2 裂缝深度≤500mm的裂缝的检测 189
7.3.3 深裂缝检测——钻孔对测法 191
7.3.4 超声法探测混凝土内部缺陷 192
第8章 正交设计 194
8.1 正交设计的基本方法 194
8.1.1 正交设计的基本原则 194
8.1.2 正交表 195
8.1.3 正交设计试验的主要步骤 198
8.2 正交设计的基本原理 203
8.2.1 均衡分散性 204
8.2.2 整齐可比性 205
8.3 多指标等水平的正交设计 207
8.3.1 综合平衡法 207
8.3.2 功效系数法 210
8.4 不等水平的正交设计 211
8.4.1 混合水平正交表法 211
8.4.2 拟水平法 211
8.5 有交互作用的正交设计 211
8.5.1 确定两因素之间的交互作用 211
8.5.2 有交互作用的试验设计 212
第9章 方差分析和回归分析 215
9.1 方差分析 215
9.1.1 方差分析的基本原理 215
9.1.2 单因素方差分析 216
9.1.3 正交试验的方差分析 222
9.2 回归分析 228
9.2.1 一元线性回归分析 229
9.2.2 一元非线性回归分析 234
9.2.3 多元线性回归分析 235
附录 238
参考文献 256