《砂的筛分析试验》教学设计

土木工程材料试验

砂的筛分析试验

章天刚

一、 教材分析

本实验课课内容涉及21世界高等学校规划教材《土木工程材料》(第二版)第五章第二节、第八节内容，要求学生掌握砂的筛分析方法，作为混凝土系列试验的第一个,具有一定的基础性作用。 二、 学情分析

土木、工管专业大二的学生，专业知识少但动手兴趣大通过本课题的学习有助于学生对土木工程材料的学习兴趣的培养，在动手中学到知识，同时为之后学习混凝土相关课程打下基础。充分发挥学生爱动手的特点，调动其学习积极性。 三、 教学目标： （一）知识目标：

理解集料的颗粒级配的定义及良好的颗粒级配在混凝土中的作用。 （二）能力目标：

1.掌握正确评定混凝土用砂的颗粒级配的计算细度模数的方法。 2.掌握评定混凝土用砂的粗细程度的方法。 3.培养学生动手操作能力。 （三）情感目标：

1、让学生积极参与，激发学生的学习积极性，充分发挥其主体性和创造性。 2、通过动手操作培养学生协作精神和吃苦耐劳的意识。 四、 教学重点与难点：

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土木工程材料试验

教学重点：砂的筛分析试验步骤和过程。 教学难点：砂的筛分析试验动作规范。 五、 教学组织形式：（启发式、分组式）

学生通过前面的学习已初步掌握了混凝土组成材料的基本理论知识。学生理解能力不强，但是好动、爱动手是他们的共同特点，本堂课以学生的动手来吸引学生，再逐步循循善诱地引导他们利用所学的知识解决问题，最后达到评定混凝土用砂的粗细程度的能力。 六、教学课时：

1课时（45分钟）

七、教学过程： （一）导入 5分钟

话题导入，通过网上热议的楼歪歪、楼脆脆等话题，说明目前问题建筑物之名目繁多。问题出在哪里？是钢混，是野蛮施工，是基础不牢固，那么我们今天来了解一下基础的基础，也就是混凝土的其中一个主要组成部分——砂子。

（二）实操演示和安全教育 10分钟

通过指导教师实际操作并讲解（也可配视频教学，指导教师辅以讲解），使学生了解试验过程的各个环节和需要注意的一些安全点。

1.用电子称及摇筛机时的用电安全。

2.筛边缘可能有毛刺，容易割伤手，动作需小心。

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3.手筛动作要规范，要有足够的耐心和时间。 （三）学生动手操作、记录数据 20分钟

学生独立完成各项任务，教师适当指点细节。

主要仪器设备：（1）标准筛（2）天平 （3）鼓风烘箱 （4）托盘、毛刷等。 实验步骤：

1、筛子清理：所用筛子应逐个检查干净。如有嵌在筛孔中的砂粒，须将筛子翻转，在筛子背面筛出，以防筛孔变形，筛孔尺寸越小，越应注意。 2、筛子应按孔径自小到大，由上向下叠置，0.15mm筛下应有底盘。 3、在4.75mm筛子回盖后，把一套倒进砂样的筛子放进摇筛机。将摇杆压紧筛子后，拧紧横杆上的螺丝，开动机器摇筛，在摇筛时需有一人在旁照料，以防横杆上螺丝没有拧紧而致筛子倾倒。

4、摇筛10分钟，关闭摇筛机，放下横杆时，需扶住筛子，以防筛子倾倒。 5、分称时，可把筛余物倒在瓷盘里，并从筛底扫清砂粒，称后应分别放置，以备校核之用。在符合精度要求后，可将筛余物另倒入规定容器，不得倒入试样桶内。

分称时，如筛余量超过200克时，需分两批，手工摇筛后再称。 6、筛分实验进行两次，称量用天平，固定使用，以减小误差，如分称后筛余总量与试样总量误差超过1%时，应重做。

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7、精确度要求：称量-1克，计算-0.1% ，Mx-0.01 结果整理

①、分计筛余百分率ai计算； ②、累计筛余百分率βi计算； ③、细度模数Mx计算； 筛孔尺寸（mm） （精确至） 5/4.75 2.5/2.36 1.25/1.18 0.63/0.60 0.315/0.30 0.16/0.15 底盘 总计（g） 筛余砂样质量（g） 第1次 1g 第2次 1g 分计筛余百分率ai（%） 第1次 0.1% 细度模数 细度模数测定值 第2次 0.1% 累计筛余百分率βi（%） 第1次 0.1% 第2次 0.1% 平均 1% 精确至0.01 精确至0.1 细度模数由两次试验结果算得，再取平均值作为测定值。级配评定由累计筛余平均值确定。

④、绘制级配曲线。 累 计

筛 余 %

0 过细 20 40 60 过粗 80 100 0.16 0.315 0.63 1.25 2.5 5.0 10.0 筛孔尺寸/mm 图 筛分曲线 Ⅰ区 Ⅱ区 Ⅲ区 4

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注意事项：每次筛分应进行两次平行试验，以试验结果的算术平均值作为测定值。如两次试验所得的细度模数之差大于0.2，应重新试验。

（四）教师总结 5分钟

针对学生的试验结果（试验数据）评价学生的学习效果，存在问题。明确本课堂的能力目标

（五）学生整理试验仪器 5分钟

通过整理实验仪器和打扫试验场地，培养学生养成良好的学习习惯和实训试验习惯

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