姓    名：     张建祥          

报名编号：C0552304101411203000051

学习中心：江苏泰州兴化奥鹏学习中心

层    次：     高起专           

专    业：  建筑工程技术      

实验一：水泥实验

一、实验目的：

1、学习水泥性质检验方法；

2、熟悉水泥的主要技术性质；

3、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： 水泥净浆搅拌机（符合GB3350.8要求）；维卡仪；净浆标准稠度测定仪（代用法）；凝结时间测定仪；圆台试模；初凝时间试针；终凝时间试针；水泥湿气养护箱；天平，量筒；其他工具：小刀、小铲、秒表等。

1、水泥标准稠度用水量

（1）实验原理： 水泥标准稠度净浆对标准试杆（或试锥）的沉入具有一定阻力。通过试验不同含水量水泥净浆的穿透性，以确定水泥标准稠度净浆中所需加入的水量。

本实验采用代用法测定水泥标准稠度用水量，并采用不变用水量法，量取拌用水142.5ml，根据实验结果换算得出最终标准稠度用水量。

（2）实验数据及结果

2、水泥凝结时间测定

（1）实验原理：凝结时间以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间表示。

（2）实验数据及结果

第2部分：水泥胶砂强度检验

1、实验依据： GB17671—1999水泥胶砂强度检验方法（ISO法）。

2、实验仪器、设备：行量式胶砂搅拌机；振实台；水泥抗折强度试验机；水泥抗压强度试验机；专用夹具；试模；大小括料器，金属刮平尺；养护箱、养护池；天平，量筒。

3、实验数据及结果

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？

  答：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140.2分钟，终凝时间不迟于600分钟，该试验终凝时间为203.22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？

  答：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）。                                                                   

实验二：土的压缩试验

一、实验目的：  通过土的压缩实验得到试样在侧限与轴向排水条件下的孔隙比与压力的关系，即压缩曲线——e~p曲线，并以此计算土的压缩系数a_1-2，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 + W0）Gs Pw

（1）试样初始孔隙比： e0﹦­­­­­­ ^{____________________________________  ___}  1

                                  P0

                                                     

（2）各级压力下试样固结变形稳定后的孔隙比：

(1 + e0)

ei = e0－­­­­­­ ^{_____________________________}  △ hi

                              h0

                               e1 – e2            △ e

（3）土的压缩系数：  a_1-2 = ^{___________________}   ＝ - ^{__________________________}

                             P2 – p1            △ p

                                           1 + e0          

 （4）土的压缩模量：          E_s1-2 = ^{________________________}

                                          a _1-2

                                     

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

3、实验成果整理（见下页表格）

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：该土的压缩类别为低压缩性土，a_1-2 ﹤ 0.1。                                                              

                                                                     

实验三：水准测量实验

一、实验目的：

    1、利用S3BZ型自动安平水准仪测定地面两点间的高差。                                                                 

    2、通过得到的高差计算出测站点的高程。                                                                

    3、本仪器每千米往返测高差偶然中误差不应超过±3毫米。                                                                 

二、实验原理：

   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：

   *水准仪组成

（1）望远镜：物镜、目镜、十字丝（上、中、下丝）；

（2）水准器，圆水准器：用于整平。水准管：用于精平。特性：气泡始终向高处移动。

（3）基座。

*水准尺

主要有单面尺、双面尺和塔尺。

*尺垫

放在转点上，以防水准尺下没。

2、水准仪的操作程序：

     （1）、粗平：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：（注：如若不是自动安平水准仪的话需要进行精平）。     

     （4）、读数：精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。                                                              

3、实验数据及结果（见下页表格）

水准测量记录表

实验四：全站仪的认识与使用

一、全站仪的特点：

（1） 有大容量的内部存储器。

（2）有数据自动记录装置或相匹配数据记录卡。

（3） 具有双向传输功能。不仅可将全站仪内存中数据文件传输到外部电脑，还可将外部电脑中的数据文件或程序传输到全站仪，或由电脑实时控制全站仪工作。

（4）程序化。存储了常用的作业程序，如对边测量、悬高测量、面积测量、偏心测量等，按程序进行观测，在现场立即得出结果。

二、全站仪的构造：

    提手，提手固定螺旋，粗瞄准器，物镜，显示屏，电池，下对点器，水平制动螺旋，水平微动螺旋，显示屏上得按键，基座，调焦手轮，目镜，竖盘制动手轮，竖盘微动手轮，显示屏。这是长水准器，圆水准器，三个脚螺旋。

三、全站仪的安装：

将对点器的圆圈中心对置测站点的中心，接着用圆水准器进行粗略整平，使圆水准气泡居中的方法是，先用两手的拇指与食指，同时对向旋转一对脚螺旋，使气泡移动到第三个脚螺旋与圆水准器中心的连线上，然后再旋转第三个脚螺旋，使气泡居中。

四、全站仪的测量结果：

 

第二篇：土木工程流体力学实验报告实验分析 与讨论答案

管路沿程阻力系数测定实验

1． 为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？如实验管道安装成倾斜，是否影响实验成果？

现以倾斜等径管道上装设的水银多管压差计为例说明（图中A—A为水平线）：

如图示O—O为基准面，以1—1和2—2为计算断面，计算点在轴心处，设，，由能量方程可得

   

        

 

这表明水银压差计的压差值即为沿程水头损失，且和倾角无关。

2．据实测m值判别本实验的流动型态和流区。

～曲线的斜率m=1.0～1.8，即与成正比，表明流动为层流（m=1.0）、紊流光滑区和紊流过渡区（未达阻力平方区）。

3．本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。

通常试验点所绘得的曲线处于光滑管区，本报告所列的试验值，也是如此。但是，有的实验结果相应点落到了莫迪图中光滑管区的右下方。对此必须认真分析。

如果由于误差所致，那么据下式分析 

   

d和Q的影响最大，Q有2%误差时，就有4%的误差，而d有2%误差时，可产生10%的误差。Q的误差可经多次测量消除，而d值是以实验常数提供的，由仪器制作时测量给定，一般< 1%。如果排除这两方面的误差，实验结果仍出现异常，那么只能从细管的水力特性及其光洁度等方面作深入的分析研究。还可以从减阻剂对水流减阻作用上作探讨，因为自动水泵供水时，会渗入少量油脂类高分子物质。总之，这是尚待进一步探讨的问题。

管路局部阻力系数测定实验

三、实验分析与讨论

1．结合实验成果，分析比较突扩与突缩在相应条件下的局部损失大小关系：

1）不同R_e的突扩ξ_e是否相同？

2）在管径比变化相同的条件下，其突扩ξ_e是否一定大于突缩ξ_s？

由式

及

表明影响局部阻力损失的因素是和。由于有

突扩：

突缩：

则有

当                   

或

                     

时，突然扩大的水头损失比相应的突然收缩的要大。在本实验最大流量Q下，突然扩大损失较突然缩小损失约大一倍，即。

     接近于1时，突然扩大的水流形态接近于逐渐扩大管的流动，因而阻力损失显著减小。

2．结合流动仪演示的水力现象，分析局部阻力损失机理何在？产生突扩与突缩局部阻力损失的主要部位在哪里？怎样减小局部阻力损失？

流动演示仪1-7型可显示突扩、突缩、渐扩、渐缩、分流、合流、阀道、绕流等三十多种内、外流的流动图谱。据此对于局部阻力损失的机理分析如下：

从显示的图谱可见，凡流道边界突变处，形成大小不一的漩涡区。漩涡是产生损失的主要根源。由于水质点的无规则运动和激烈的紊动，相互磨擦，便消耗了部分水体的自储能量。另外，当这部分低能流体被主流的高能流体带走时，还须克服剪切流的速度梯度，经质点间的动能交换，达到流速的重新组合，这也损耗了部分能量。这样就造成了局部阻力损失。

从流动仪可见，突扩段的漩涡主要发生在突扩断面以后，而且与扩大系数有关，扩大系数越大，漩涡区也越大，损失也越大，所以产生突扩局部阻力损失的主要部位在突扩断面的后部。而突缩段的漩涡在收缩断面均有。突缩前仅在死角区有小漩涡，且强度较小，而突缩的后部产生了紊动度较大的漩涡环区。可见产生突缩水头损失的主要部位是在突缩断面后。

从以上分析可知，为了减小局部阻力损失，在设计变断面管道几何边界形状时应流线型化或昼接近流线形，以避免漩涡的形成，或使漩涡区尽可能小。如欲减小管道的局部阻力，就应减小管径比以降低突扩段的漩涡区域；或把突缩进口的直角改为圆角，以消除突缩断面后的漩涡环带，可使突缩局部阻力系数减小到原来的～。突然收缩实验管道使用年份长以后，实测阻力系数减小，主要原因也在这里。

  流体静力学实验

三、实验分析与讨论

1．同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？

测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。

2．当p_B<0时，试根据记录数据确定水箱内的真空区域。

，相应容器的真空区域包括以下三个部分：

（1）过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占区域，均为真空区域。

（2）同理，过箱顶小不杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。

（3）在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。

3．若再箅一根直尺，试采用另外最简便的方法测定。

最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度和，由式 ，从而求得。

4．如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？

设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算

式中，为表面张力系数；为液体容量；为测压管的内径；为毛细升高。常温的水，，。水与玻璃的浸润角很小，可以认为。于是有

                           （、均以计）

一般来说，当玻璃测压管的内径大于10时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机下班玻璃作测压管时，浸润角较大，其较普通玻璃管小。

如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。

5．过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部液体是同一等压面？

不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具有下列5个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件（4），相对管5和水箱中的液体而言，该水平面不是水平面。

6．用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗？

观闭各通气阀门，开启底阀，放水片刻，可看到有空气由C进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定水流。因为由观察可知，测压管1的液面始终与C点同高，表明作用于底阀上的总水头不变，故为恒定流动。这是由于液位的降低与空气补充使箱体表面真空度的减小处于平衡状态。医学上的点滴注射就是此原理应用的一例，医学上称这为马利奥特容器的变液位下恒定流。

7．该仪器在加气增压后，水箱液面将下降δ而测压管液面半升高H,实验时,若以p₀=0时的水箱液面作为测量基准,试分析加气增压后,实际压强(H+δ)与视压强H的相对误差值.本仪器测压管内径为0.8cm,箱体内径为20cm.

答：加压后，水箱液面比基准面下降了δ，而同时测压管1、2的液面各比基准面升高了H，由水量平衡原理有

   因而可略去不计。对单根测压管容器若有D/d<=10或对两根测压管的容器D/d<=7时，便可使ε<=0.01.