土木工程材料计算题

1、.六、计算题1、某石灰岩的密度为2.68g/cm3 ，孔隙率为1.5% ，今将石灰岩破碎成碎石，碎石的堆积密度为 1520kg/m3 ，求此碎石的表观密度和空隙率。解:(1) 碎石的表观密度P(10 )100%1.5%0 1.5%2.64 g / cm3(2) 碎石的空隙率P'(1'0 ) 100% (1 1.52 )100% 42.42%2.642 、料的密度为 2.68g/cm3，表观密度为2.34 g/cm3 ，720克绝干的该材料浸水饱和后擦干表面并测得质量为 740 克。求该材料的孔隙率、质量吸水率、体积吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率。 ( 假定开口孔全可充满水 )解

2、:(1)孔隙率： P (10 ) 100% (12.34) 100% 12.7%2.68(2) 质量吸水率： Wm 740 720 100% 2.8% 720(3) 体积吸水率：Wv0Wm2.342.8%6.6%(4) 开孔孔隙率： P开 Wv 6.6%(5) 闭口孔隙率：闭P开 12.7% 6.6% 6.1%PP3 、将卵石洗净并吸水饱和后，用布擦干表面称1005g ，将其装入广口瓶内加满水称其总重为 2475g ，广口瓶盛满水重为1840Gr ，经烘干后称其重为1000g ，试问上述条件可求得卵石的哪些相关值？各是多少？解:(1) 可求得卵石的表观密度和吸水率。 （ 2分）(2) 卵石的表

3、观密度 :010002.74 g / cm31840 ( 24751000)卵石的吸水率 : W100510000.5%10004 、已知某材料的密度为2.50g/cm3, 表观密度为 2.00g/cm3, 材料质量吸水率为 9% 。试求该材料的孔隙率、开口孔隙率和闭口孔隙率。解：（ 1）孔隙率： P(10 )100% (12 )100%20%2.5(2) 开口孔隙率： Wv0Wm 2.09%18%P开Wv18%专业资料.(3) 闭口孔隙率：闭开 2%PP P5 、一块普通标准粘土砖，烘干后质量为2420g ，吸水饱和后为2640g ，将其烘干磨细后取50g 用李氏瓶测其体积为19.2 cm3

4、 ，求该砖的开口孔隙率和闭口孔隙率。解:(1) 粘土砖的密度 :502.6g / cm319.2(2)粘土砖的表观密度 :02424201.65g / cm311.55.3(3)粘土砖的孔隙率 : P10100%36.5%(4) 开口孔隙率 : P开0 2640 2420 100% 15% 2420(5) 闭口孔隙率 :P闭PP开21.5%6 、一块普通标准粘土砖， 烘干后质量为2500g ，吸水饱和湿重为2900g ，其密度为2.7 cm3 ，求该砖的表观密度、孔隙率、质量吸水率和体积吸水率。解:(1) 砖的体积密度 : 025001.71g / cm32411.55.3（ 2）砖的孔隙率：

5、 P (10 ) 100% (1 1.71) 100%36.7%2.7（ 3）砖的质量吸水率 : Wm 2900 2500 100% 16%2500（ 4）砖的体积吸水率 : Wv0Wm 1.3716% 27.36%六、计算题1、已知混凝土试拌调整合格后各材料用量为：水泥5.72kg ，砂子 9.0kg ，石子为18.4kg ，水为 4.3kg 。并测得拌合物表观密度为2400kg/m3，（ 1）试求其基准配合比 (以 1m3 混凝土中各材料用量表示 )。（2 ）若采用实测强度为 45MPa的普通水泥，河砂,卵石来配制 ,试估算该混凝土的28 天强度(A=0.46 ， B=0.07) 。解:

6、(1) 基准配合比混凝土试拌调整合格后材料总量为：5.72+9.0+18.4+4.3=37.42 kg配合比校正系数2400VO 64.14V037.421m3 混凝土中各材料用量水泥： C5.722400 VO366.86kgV037.42砂子： S9.02400 VO577.23kgV037.42专业资料.石子： G18.42400 VO1180.12kgV037.42水：W4.32400 VO275.79kgV037.42（2 ）混凝土的 28天强度C5.72fcuAfce ( WB) 0.4645(4.30.07) 26.09MPa2 、制 C30混凝土，要求强度保证率95% ，则混凝

7、土的配制强度为多少 ?若采用普通水泥,卵石来配制,试求混凝土的水灰比。已知:水泥实际强度为 48MPa,A=0.46,B=0.07解: (1) 混凝土的配制强度f cu ,t301.645301.645538.2MPa(2) 混凝土的水灰比CCMPaf cuAf ce (WB) 0.46 45(W0.07) 38.2 W 0.56 C3 、已知砼的施工配合比为1:2.40:4.40:0.45，且实测混凝土拌合物的表观密度为2400kg/m3.现场砂的含水率为 2.5%，石子的含水率为1% 。试计算其实验室配合比。 （以 1m3 混凝土中各材料的用量表示，准至1kg）解：（ 1）水泥： C &#

8、39;1 24000.45291kg12.44.4（ 2）砂子： S'2.4C ' (12.5%)682kg（ 3）石子： G ' 4.4C ' (1 1%) 1268kg（4）水： W '0.45C '2.4C '2.5%4.4C '1% 101kg4 、混凝土的设计强度等级为C25 ，要求保证率95% ，当以碎石、 42.5普通水泥、河砂配制混凝土时，若实测混凝土7 d 抗压强度为 20MPa ，推测混凝土28d 强度为多少？能否达到设计强度的要求？混凝土的实际水灰比为多少？（A=0.48,B=0.33,水泥实际强度为43MP

9、 ）解：（ 1）混凝土 28df7lg 2820 lg 28MPa强度： f28lg 7lg 734.2（2 ） C25 混凝土要求配制强度：fcu ,t25 1.645251.645533.2MPa f 2834.2MPa f cu, t33.2MPa达到了设计要求专业资料.（3 ）混凝土的实际水灰比： fcuAf ce ( CB)W即 34.2=0.48× 43 × (C/W-0.33)W/C=0.505 、某工程设计要求混凝土强度等级为C30 ，现场施工拟用原料如下：水泥： 42.5 普通水泥，c=3.1g/cm3 ，水泥实际强度为 46.8Mpa ；中砂， s=26

10、20kg/m3 ，砂的含水率为 3% ；碎石， g=2710kg/m3 ，石子的含水率为 1% 。混凝土单位用水量为 160kg/m3 ，砂率为 33% 。（ 1）试计算混凝土的初步配合比； （ 2）设初步配合比就是试验室配合比度求施工配合比。解：（）初步计算配合比的计算确定配制强度（fcu ,t ）：fcu ,t301.64530 1.645 5 38.2MPa确定水灰比（ W ）： 碎石A0.46 B 0.07Cfcu ,tAf ce ( CB)38.2MPaWWAf ce0.4646.80.54Cfcu,tABfce38.2 0.460,0746.8计算水泥用量 ( C 0 )：C 0W

11、0160W / C296kg0.54计算粗、细骨料用量（G0 ）及（ S0 ）：用体积法计C0W0G0S00.011cwgs296160G0S00.0113100100027102620SpS00.33S0G0解得： G01322kgS0678kg则初步计算配合比为：水泥 =296kg，砂 =678kg，石子 =1322kg，水 =160kg（2 ）施工配合比：C '296S'678(13%)698kgG '1322(11%)1335kg专业资料.W '160678 3%13221%126kg6 、实验室搅拌混凝土，已确定水灰比为0.5 ，砂率为 0.32 ，每

12、 m3 混凝土用水量为 180kg ，新拌混凝土的体积密度为2450 kg/m3。试求（ 1）每 m3 混凝土各项材料用量。 （ 2）若采用水泥标号为42.5级，采用碎石， 试估算此混凝土在标准条件下，养护 28 天的强度是多少？解: （ 1）每 m3 混凝土各项材料用量计算水泥用量 ( C 0 )：C 0W0180360kg(W/C)0.5计算粗、细骨料用量（G0 ）及（ S0 ）：用质量法计C0W0G0S0 2450360 180G0S02450SpS00.32S0G0解得： G01200kgS0610 kg配合比为：水泥 =360kg，砂 =610kg ，石子 =1299kg，水 =18

13、0kg（2 ）混凝土 28d 强度： fcu ,tAf ce ( CB)0.46 42.5 1.13( 10.07) 42.6MPaW0.57 、某试样经调整后， 各种材料用量分别为水泥3.1 kg，水 1.86 kg ，砂 6.24 kg ，碎石 12.8 kg ，并测得混凝土拌合物的体积密度为2400kg/m3 ，若现场砂的含水率为4% ，石子的含水率为 1%。试求其施工配合比。解: (1) 基准配合比混凝土试拌调整合格后材料总量为：3.1+1.86+6.24+12.8=24kg配合比校正系数2400VO100V0241m3 混凝土中各材料用量水泥： C3.1100VO310kgV0砂子：

14、S6.24V624kgV0100 O石子： G12.8100VO1280kgV0水： W1.86100VO186kgV0(2) 施工配合比C '310kg专业资料.S'624(14%)649kgG '1280(11%)1293kgW '1866244%12801%148kg8 、某砂做筛分试验，分别称取各筛两次筛余量的平均值如下表所示：方孔筛径9.54.752.361.180.600.300.15<0.15合计（ mm ）筛余量02460809511410522500(g)分计筛余率累计筛余率计算各号筛的分计筛余率和累计筛余率、细度模数，绘制筛分曲线，并评

15、定砂的粗细程度。解：（ 1）计算各号筛的分计筛余率和累计筛余率(3 分)筛孔尺寸2.361.180.60.30.15<0.154.75（ mm ）筛余量（ g）2460809511410522a1a2a3a4a5a6分计筛余 %4.812161922.8214.4A1A2A3A4A 5A6累计筛余 %4.816.832.851.874.695.6100(2) 计算细度模数A2 A3 A4A5A6 5A116.832.8 51.874.695.6 54.8M xA11004.82.6100(3) 绘制筛分曲线 ( 略)(4) 评定砂的粗细程度 (略 )9 、今欲配制 C40 混凝土，试件尺

16、寸为100 × 100 ×100 （ mm ），三组试件的抗压强度值分别为（ 1） 48.6 Mpa ； 47.2 Mpa； 45.7 Mpa；（ 2 ）49.0 Mpa ； 51.2 Mpa ； 58.5 Mpa ；（ 3 ）54.0 Mpa ；53.0 Mpa；55.0 Mpa ；要求强度保证率为 95% 标准差为 =6.0 Mpa 。试求哪个组强度值满足设计强度等级要求。解:(1) 混凝土配制强度fcu,t 301.645401.645 6 49.9MPa第一组强度值 : f cu,148.647.245.70.9544.8MPa100100100专业资料.第二组强度

17、值 : fcu ,24951.258.5MPa1001000.95 50.3100第三组强度值 : fcu ,3545355MPa1001000.95 51.3100第二组和第三组强度值 满足设计强度等级要求10、现有甲、乙两种砂，各取干砂500g 做筛分试验，其结果如下：筛孔尺寸（ mm ）4.752.361.180.60.30.15<0.15甲005010015015050筛余量（ g）乙50200150100000（ 1）计算甲、乙两种砂的细度模数，属何种砂。（ 2 ）若两种砂配成细度模数为 2.7 时，甲、乙两种砂各占多少？解：（ 1）细度模数计算筛孔尺寸（ mm ）4.752.

18、361.180.60.30.15<0.15筛余量（ g）005010015015050a1a2a3a4a5a6分计筛余 %甲0010203030A 1A 2A 3A 4A 5A 6累计筛余 %0010306090100筛余量（ g）50200150100000a1a2a3a4a5a6分计筛余 %乙1040302000A 1A 2A 3A 4A 5A 6累计筛余 %105080100100100100甲砂的细度模数A2 A3 A4A5A6 5A1010306090501.9M x甲A11000100属细砂。乙砂的细度模数专业资料.A2 A3 A4A5 A6 5A150 80 100 100

19、 100 5 10M x乙A14.22100100 10属粗砂。（ 2 ）甲、乙两种砂各占比例设甲砂占比例为 X ，乙砂占比例为 YX Y 1M x甲 XM x乙2.7结果： X 65.5%Y34.5%11、某工地施工采用的施工配合比为水泥312kg ，砂 710kg ，碎石 1300kg ，水 130kg ，若采用的是 42.5 级普通水泥，其实测强度为46.5 Mpa ，砂的含水率为 3% ，石子的含水率为1.5% 。混凝土强度标准差为=4.0Mpa 。问：其配合比能否满足混凝土设计等级为C20的要求？解: (1)混凝土配制强度 fcu ,t201.645201.645 426.6MPa(

20、2) 混凝土拌合水量 W13013001.5%7103%171kg(3) 混凝土的水灰比 W1710.55C312f ce ( C1(4) 混凝土设计强度f cuAB)0.4646.5(0.07 ) 37.4MPaW0.55此配合比能满足混凝土设计等级为C20的要求。12、某工厂厂房钢筋混凝土梁，设计要求混凝土强度等级为C30 ，坍落度指标为 30-50mm ，混凝土单位用水量为180kg ，混凝土强度标准差为=5.0Mpa ；水泥富余系数=1.1 ，水泥标号为 42.5 ， c=3.1g/cm3；砂 s=2600kg/m3；碎石：连续级配、 最大粒径为30mm ， g=2700kg/m3 。

21、砂率为 31% 。（ 1）试计算混凝土的初步配合比。 （ 8 分）（ 2 ）若初步配合比经调整试配时加入 5% 的水泥浆后满足和易性要求，并测得混凝土拌合物的体积密度为 2450 kg/m3 ，求其基准配合比。 （ 7 分）解：（）初步计算配合比的计算确定配制强度（fcu ,t ）：fcu ,t301.645301.645 538.2MPa确定水灰比（ W ）： 碎石A0.46B0.07Cfcu ,tAf ce ( CB)38.2MPaWWAf ce0.4642.51.10.54Cf cu,tABf ce38.20.460,0742.51.1计算水泥用量 ( C 0 )：C 0W0180333kg(W/C)0.54专业资料.计算粗、细骨料用量（G0 ）及（ S0 ）：用体积法计C0W0G0S00.011cwgs296160G0S00.0113100100027002600SpS00.31S0G0解得： G01351kgS0608kg则初步