土木工程材料计算题

1、六、计算题1、某石灰岩的密度为2.68 g/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(2)碎石的空隙率P = (1%)m100% =(1 152)x100% =42.42%二-2.642、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) I | -1 I =解：(1)孔隙率：p =(1&)M100% = (1134)X100%

2、=12.7%:2.68(2)质量吸水率： Wm = 740 720 m 100% =2.8%720i ，二 j，r I , (3)体积吸水率： Wv = P0 Wm = 2.34x2.8% = 6.6% h ; / /(4)开孔孔隙率：P开=Wv = 6.6%-1 I， I(5)闭口孔隙率： =P P开=12.7%-6.6% = 6.1%3、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)3=2.

3、74g /cm卵石的表观密度：%= 1840 一黑一 1000)卵石的吸水率：W =1005 -1000 =0.5%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。2解：(1)孔隙率：P=(10)父100% = (1)x100% =20%2.5? (2)开口孔隙率： Wv=PoWm = 2.0 fcu,t =33.2MPa达到了设计要求（3）混凝土的实际水灰比：fcu = AX fce （- B） W即 34.2=0.48 43X（C/W-0.33）. W/C=0.505、某工程设计要求混凝土强度

4、等级为C30,现场施工拟用原料如下：水泥：42.5普通水泥，pc=3.1g/cm3,水泥实际强度为 46.8Mpa；中砂，p s=2620kg/m3,砂的含水率为 3% 碎石，pg=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：（1）初步计算配合比的计算确定配制强度（fcu,t）：确定水灰比（W）：碎石 A =0.46 B =0.07C计算水泥用量（Co）：WoW/C1600.54二296kg计算粗、细骨料用量（Go）及（So）：用体积法计解得：Go =1322kgS

5、o = 678kg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：6、实验室搅拌混凝土，已确定水灰比为 0.5,砂率为0.32,每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m混混凝土各项材料用量计算水泥用量（C。）：C0W0180(W/C) - 0.5=360 kg计算粗、细骨料用量（G。）及（S。）：用质量法计, r- -1 |_解得：G0 = 1200kgS0

6、 =610 kg配合比为： 水泥=360kg,砂=610kg,石子=1299kg,水=180kgC1（2）混凝土 28d强度：fcu,t = Ax fce（丙B） = 0.46父42.5父1.13（祓一0.07） = 42.6MPa7、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 2400 kg/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=24 kg配合比校正系数二= 2400V

7、o =100V。241m3混凝土中各材料用量3.1水泥：C = M100V。= 310kgVoI ,6.24砂子：S=M100VO = 624kgVo石子：G =128M100VO = 1280kgVoV % 11厂1.86水： W =x 100VO = 186kgVo（2）施工配合比8、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（mrm9.54.752.361.180.600.300.150.15合计筛余量（g）02460809511410522500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，并评定砂的粗细程度 解：(1)计算各号

8、筛的分计筛余率和累计筛余率(3分)筛孔尺寸(mrm4.752.361.180.60.30.150.15筛余量(g)2460809511410522分计筛余%a1a2a3a4a5a64.812161922.8214.4累计筛余%A1AAAAA4.816.832.851.874.695.61001(2)计算细度模数(3)绘制筛分曲线(略)T(4)评定砂的粗细程度(略)9、今欲配制C40混凝土，试件尺寸为100X 100X 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

9、.0 Mpa 53.0 Mpa 55.0 Mpa要求强度保证率为95%g准差为(t=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 匕上=30 +1.645父。=40+1.645父6 = 49.9MPa一 I48.6 47.2 45.7弟一组强度值：fcu1 ： 0.95=44.8MPa100 100 100第二组强度值：fcu2 = 49 51.2 58.5 0.95 = 50.3MPa100 100 100第三组强度值：fcu3 - 54 +53-55 M0.95 = 51.3MPa100 100 100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

10、两种砂，各取干砂 500g做筛分试验，其结果如下:筛孔尺寸(mrmjl4.752.361.180.60.30.150.15筛余量(g)甲005010015015050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(mm4.752.361.180.60.30.150.15筛余量(g)甲005010015015050分计筛余%a1a2a3a4a5a60010203030累计筛余AA2AAAA0010306090100筛余量(g)乙50200150100000分计筛余a1a2a3a4

11、a5a61040302000累计筛余AA2A3AAA105080100100100100甲砂的细度模数属细砂。乙砂的细度模数属粗砂。,： 二二二(2)甲、乙两种砂各占比例设甲砂占比例为X ,乙砂占比例为Y结果：X =65.5%Y=34.5%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(7=4.0 Mpa。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,t =20 +1.645父仃=20 +

12、 1.645父4 =26.6MPa(2)混凝土拌合水量 W =130+1300父1.5% +710 父3% =171kg(3)混凝土的水灰比 W =卫1 = 0.55C 312C .1(4)混凝土设计强度 fcu =AM fce(B) =0.46父46.5( 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 C3Q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(t=5.0 Mpa；水泥富余系数0=1.1,水泥标号为42.5, pc=3.1g/cm3;砂p s=2600kg/

13、m3;碎石：连续级配、最大粒径为 30mm p g=2700kg/m3=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%勺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：(1)初步计算配合比的计算确定配制强度(fcu,t)：确定水灰比(W):碎石CA =0.46 B -0.07计算水泥用量(Co)：CoWo(W/C)1800.54二333 kg计算粗、细骨料用量(Go)及(So):用体积法计解得：Go = 1351kgSo = 608kg则初步计算配合比为：水泥=333kg,砂=608kg,石

14、子=1351kg,水=180kg(2)基准配合比：混凝土试拌调整合格后材料总量为：333x1.05 + 608+1351 +180x1.05 = 2498 kg配合比校正系数二=2450VO =0.98V024981m3混凝土中各材料用量 I | 1 I _333水泥：c :：0.98Vo = 326kg V。I 1砂子：S = 608 0.98Vo = 596kgV。I ; I;I i I I ,II I,1 I一一 1351石子：G0.98VO = 1324kgV。水： W =180 0.98VO.176kgV0四、计算题1、试配制用于砌筑多孔砌块，强度等级为M10的水泥混合砂浆配合比。采用水泥为32.5级普通水泥，实测强度为35.5Mpa,堆积密度为1290kg/m3;砂子用中砂，堆积密度为1500kg/m3,含水率为3%石灰膏，稠度120mm 1mM浆用水量为300kg,砂浆强度标准差(r=1.25,砂浆的特征系数A=3.03,B=-15.09 。解：(1)砂浆配制强度：fm,0