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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