建筑材料計算題

1、計算題1. 質(zhì)量為3.4kg ，容積為10L 的容量筒裝滿絕干石子后的總質(zhì)量為18.4kg 。若向筒內(nèi)注入水，待石子吸水飽和后，為注滿此筒功注入水4.27kg 。將上述吸水飽和的石子擦干表面后稱得總質(zhì)量為18.6kg （含筒重）。求該石子的吸水率，表觀密度，堆積密度，開口孔隙率。(10 分)解：石子的質(zhì)量為m石子的堆積體積為Vo 10L，石子所吸水的量為mw，水的體積為0.2L開口孔隙體積為石子吸收水的量，即Vk 0.2L注入筒內(nèi)的水的體積為Vw=4.27L,該體積等于石子間空隙的體積與石子開口孔隙之和。Vs+Vk 4.27L（ 2 分）故，石子的質(zhì)量吸水率為Wm mw/ m15×1

2、00%=%（ 2分）石子的體積吸水率為V =V/V =+×100%=%vko石子的堆積密度為：od=m/o3（2 分）V =15/10=1500(kg/m )石子的表觀密度為： /=15/+=2530(kg/m3（2 分）)odo石子的開口孔隙率為：PkVk / Vo=+×100%=%（2 分）2、已知某工地所用混凝土的施工配合比為1: ，水灰比 =，且實測混凝土拌合物的表觀密度為 2400kg/m3?，F(xiàn)場砂的含水率為%，石子的含水率為 1%。試計算其實驗室配合比。3（以 1m混凝土中各材料的用量表示，準至1kg ）（ 10 分）解: mc=1×2400/(1+

3、=291kg（2 分）W濕 =（m含 -ms） /msms=(1+%) = 681 kg（2 分）mg=(1+1%) = 1268 kg(2分 )m=+%m+1%m= 131+17+13=161 kg（ 4 分）wsg3. 某砂作篩分試驗，分別稱取各篩兩次篩余量的平均值如下表所示：600300150方孔篩徑9.5mm150合計mmmmmmm mmm篩余量，g0500計算各號篩的分計篩余率、累計篩余率、細度模數(shù)，并評定該砂的顆粒級配和粗細程度。解：（ 1）各號篩的分計篩余率：4.75mm：a1m1 32.5100 6.55001005002.36mm： a2m2100 48.5100 9.750

4、05001.18mm：a3m3 40.0100 8.0500100500600m：a4m4 187.5 100 37.5500100500300m：a5m5 118.0100 23.6500100500150m：a6m6 65.0100 13.0500100500（2）各號篩的累計篩余率為：4.75mm： A1a16.5%2.36mm： A2a1a26.5%9.7%16.2%1.18mm： A3a1a 2a 36.5%9.7%8.0% 24 .3%600m： A4a1a2a3 a46.5% 9.7%8.0% 37.5 61.8%300m： A5a1a2a3 a4 a56.5% 9.7% 8.0

5、%37.523.6 85.4%150m： A6a1a2a3 a4 a5 a66.59.78.037.523.613.098.4（3）該砂的級配根據(jù) A4可知， 該砂的級配為2 區(qū)。A1 A5 全部在 2 區(qū)規(guī)定的范圍內(nèi)， 因此級配合格。該砂的細度模數(shù)為：M x ( A2A3A4A5A6) 5A1100A (16.224.361.885.4 98.4) 5 6.52.71006.5因此該砂屬于中砂。答：（略）4、混凝土的設計強度等級為C25，要求保證率95%，當以碎石、普通水泥、河砂配制混凝土時，若實測混凝土7 d 抗壓強度為20MPa，則混凝土的實際水灰比為多少能否達到設計強度的要求（ A=,

6、B=, 水泥實際強度為43MP）（ 10 分）解:實際混凝土f28=f7 ×lg28/lg7=20 ×lg28/lg7= MPa（ 2 分）C25 混凝土要求 :fcu=25+ ×5= MPa（ 2 分） f28= MPa fcu= MPa達到了設計要求.（2 分）又 f cu=Af ce(C/W-B)即=×43×(C/（2 分）W/C=（2分）5. 收到含水率5%的砂子500t ，實為干砂多少噸若需干砂500t ，應進含水率5%的砂子多少噸(5 分)解： 答案：（ 1）m2m1Wh100%5%500m1 100%m1可解得 m1=476.19

7、g。(3 分 )Wm2 m1 100%hm1（ 2）m25005%100%500可解得 m=525g。(2 分)26. 已知混凝土經(jīng)試拌調(diào)整后，各項材料用量為：水泥3.10kg ，水 1.86kg，沙 6.24kg，碎石 12.8kg ，并測得拌和物的表觀密度為2500kg m3，試計算：(10 分)（ 1）每方混凝土各項材料的用量為多少（ 2）如工地現(xiàn)場砂子含水率為，石子含水率為求施工配合比。解1）比例常數(shù)k=2500/+=104 ， (2 分 ) 故基準配合比為：W=104× =193.44kg(1分 )S=104× =648.96kg(1分 )C=104×

8、=322.4kg(1分 )G=104× =1335.36kg (1分 )（ 2）施工配合比為：W=××=170.53Kg (1分 )C=322.4Kg(1分 )S=× (1+ )=649.96Kg 59/× 100 =. (1分 )G=× (1+ )=1342.04Kg(1分 )7某防水工程需石油瀝青30t，要求軟化點不低于80，現(xiàn)有60 號和10 號石油瀝青，測得他們的軟化點分別是49和 98，問這兩種牌號的石油瀝青如何摻配(5分 )解：軟化點為49的石油瀝青摻配比例不大于（3 分）即 30t 石油瀝青中應摻入不大于 30×

9、;的軟化點為軟化點為 98的石油瀝青摻入不少于 30=19t 。（ 249的石油瀝青9.某混凝土的實驗室配合比為1， W/C=，混凝土的體積密度為2410 kg/m3。3求 1m 混凝土各材料用量 （7 分）解：設水泥用量為C，則有： S 2.1C ，G 4.0C， W 0.6C（ 2 分）因四種材料的質(zhì)量之和等于混凝土拌合物的體積密度，有：C S G W（2 分）C 2.1C+4.0C 0.6C 2410（1 分）C 313kg（分）W 0.6C 188kg（分）S 2.1C 657kg（分）G 4.0C 1252kg（分）10. 某工程現(xiàn)場攪拌混凝土，每罐需加入干砂120kg，而現(xiàn)場砂的含

10、水率為 2。計算每罐應加入濕砂為多少kg解：每罐應加入的濕砂質(zhì)量為：m m（1 w ）120 （12%）122.4kg答：（略）11、一塊普通燒結(jié)磚的外形尺寸為240mm×115mm×53mm，吸水飽和后重3000g，3烘干至恒重為 2500g。將該磚磨細并烘干后取50g，用李氏瓶測得其體積為20cm。試計算該磚的密度、表觀密度、孔隙率、質(zhì)量吸水率。（8 分）解：（ 1） 密度 =m/V=50/20=2.5 g/cm 3,（2 分）（2） 表觀密度 0=m0/V 0=2500/(24 ×× =1.71 g/cm3,（2分）（3） 孔隙率 P=1-D D=

11、% P=%（2 分）（4） 質(zhì)量吸水率： Wm=500/2500=20%（2 分）12、已知混凝土經(jīng)試拌調(diào)整后，各項材料用量為：水泥3.10kg ，水 1.86kg，砂 6.24kg ，碎石 12.8kg ，并測得拌和物的表觀密度為32500kgm，水的密度為 1.0g/cm 3，砂子和碎石的堆積密度分別為1.6g/cm 3 和 1.5 g/cm 3，試計算：（1）每方混凝土各項材料的用量為多少（2）如工地現(xiàn)場砂子含水率為，石子含水率為，求施工配合比。3混凝土需要水、砂子和碎石各多少3水泥多少噸（3）施工現(xiàn)場配制 500mm(12 分)解：(1 ）比例常數(shù) k=2500/+=104，故基準配合

12、比為：W=104×=193.44kg(1 分)S=104×=648.96kg(1 分)C=104×=322.4kg(1 分)G=104×=1335.36kg(1 分)（2）施工配合比為：W=×× =170.53Kg (1分 )C=322.4Kg (1 分 )S=×(1+ )=649.96Kg(1 分)G=×(1+ )=1342.04Kg(1分)3（ 3）施工現(xiàn)場配制500m混凝土需要W=500×1000=85.3 m3 (1分)S=500×1600= 203 m3 (1 分 )G=500

13、5;1500= 447.3m3(1 分)C=500×1000= T (1 分)13. 某一塊材料的全干質(zhì)量為 100g，自然狀態(tài)下的體積為 40cm3，絕對密實狀態(tài)下的體積為33cm3，計算該材料的實際密度、體積密度、密實度和孔隙率。解：（ 1）該材料的密度為： m 100 3.03g / cm3（2 分）V33（2）該材料的體積密度為：0 m 100 2.50g / cm 3（3分）V040（3）該材料的密實度為：D 0 2.50100 82.5%（3分）1003.03（4）該材料的孔隙率為：P1D182.517.5%（2 分）14、某混凝土試配調(diào)整后，各材料的用量分別為水泥3.1

14、kg ，砂6.5kg ，卵石12.5kg ，水1.8kg 。測得拌合物的體積密度為2400kg/m33混凝土各材料的用量。計算 1m3解：每 1m 混凝土各組成材料的用量為水泥用量： mc3.12400311kg6.512.53.11.8砂的用量： ms6.52400653kg6.512.53.11.8石子用量： mg12.524001255kg6.512.53.11.8水的用量： mw1.82400181kg6.512.53.11.8（ 2 分）（ 2 分）（ 2 分）（ 2 分）15、工地上抽取卵石試樣，烘干后稱量482g 試樣，將其放入裝有水的量筒中吸水至飽和，水面由原來的33，取出石子

15、，擦干石子表面水分，稱量其質(zhì)量為487g，452cm上升至 630cm試求該卵石的表觀密度、體積密度以及質(zhì)量吸水率。解：該卵石的表觀密度為：'m4822.71( g / cm3 )V '(630 452)該卵石的體積密度為：0m(6304822.63( g / cm3 )V0452) (487 482) /1該卵石的質(zhì)量吸水率為：Wmmsm 100%487 482 100% 1.03%m482答：（略）。16、采用普通水泥、卵石和天然砂配制混凝土，水灰比為，制作一組尺寸為150mm×150mm×150mm 的試件，標準養(yǎng)護28d，測得的抗壓破壞荷載分別為51

16、0kN， 520kN和 650kN。計算：（ 1）該組混凝土試件的立方體抗壓強度； （ 2）計算該混凝土所用水泥的實際抗壓強度。解：（ 1）該組混凝土試件的立方體抗壓強度：F根據(jù)公式fc，對于邊長為150mm的混凝土立方體試件，可得：Af c1 51210322.8MPa150150f c2 52010323.1MPa150150f c3 65010328.9 MPa150150判定：最大值與中間值：最小值與中間值：28.923.1100 25.11523.122.823.1100 1.3 1523.1由于最大值與中間值之差超過中間值的15%，由此應取中間值作為該組試件的立方體抗壓強度。即：

17、f cu f c2（2）該混凝土所使用水泥的實際抗壓強度根據(jù)公式fcu（ mc）aba f cemwb，根據(jù)提意知， ， ，可得：f cef cu23.130.2MPamc（ 1a （b）0.48）mw0.520.33答：（略）17. 破碎的巖石試件經(jīng)完全干燥后，其質(zhì)量為 482g，將放入盛有水的量筒中，經(jīng)一定時間石子吸水飽和后， 量筒的水面由原來的 452cm3 上升至 630cm3。取出石子， 擦干表面水分后稱得質(zhì)量為 487g。試求該巖石的視密度、表觀密度及吸水率(7 分)解：因 m1=482g,m2=487g， V+VB=630-452=178cm3（閉 +實體）（ 1 分）故： =m

18、1/V+VB=482/178=2.71g/cm3（ 2 分）o=m1/Vo=482/(178+5)=2.63g/cm3（ 2 分）W=(m2-m1)/m1× 100%=(487-482)/482×100%=1%（ 2 分）18. 某工程制作室內(nèi)用的鋼筋混凝土大梁，混凝土設計強度等級為C20，施工要求坍落度為3550mm，采用機械振搗。該施工單位無歷史統(tǒng)計資料。采用材料：普通水泥，級，實測強度為MPa，密度為3100kg/m3；中砂，表觀密度為2650kg/m3，堆積密度為 1450kg/m3 ；卵石，最大粒徑20mm，表觀密度為2.73g/cm3 ，堆積密度為 1500kg

19、/m3；自來水。試設計混凝土初步配合比( 按干燥材料計算 ) 。（ 18 分）解： (1) 確定配制強度。該施工單位無歷史統(tǒng)計資料，查表4-30 取 =。fcu,o=fcu,k+ =20+ =(MPa)（3 分）(2) 確定水灰比 (W/C)利用強度經(jīng)驗公式計算水灰比：CWfcu ,v0.48 f ce (W0.33)C0.49（3 分）(3) 確定用水量 (W0)此題要求施工坍落度為3550mm，卵石最大粒徑為20mm，查表4-21 得每立方米混凝土用水量：W0 =180kg （ 2 分）(4) 計算水泥用量 (Co）C o= W0 ×C/W=180× 364(kg) （

20、 3 分）(5) 確定砂率根據(jù)上面求得的W/C=，卵石最大粒徑20mm，查表 4-22 ，選砂率 Sp=32%。（2 分）(6) 計算砂、石用量 S0、 G0按體積法或表觀密度法列方程組S0S pS0G0C0G0S0 W0oh（3 分）解得SO=599kgGO=1273kg（1 分）（ 7）計算初步配合比C0 S0G0=364 599 1273=1 W/C= （1 分）19. 某材料的密度為 2.70g/cm3 ，干表觀密度為 1800Kg/m3，現(xiàn)將一重 920g 的該材料浸入水中，吸水飽和后取出稱重為 1020g，試求該材料的孔隙率、重量吸水率、開口孔隙率及閉口孔隙率。 (8 分 )解：孔

21、隙率P (1 0/ ) × 100 × 100 =33；（ 2 分）重量吸水率mw (m 水/m) × 100 (1020-920)/920× 100 =11；（ 2分）開口孔隙率V 開 /V0 = (1020-920)/(920/ × 100 （ 2 分）閉口孔隙率33（2分）所以，該材料的孔隙率、重量吸水率、開口孔隙率及閉口孔隙率分別為：33；11 ；。20.某混凝土配合比為1 ， W/C ，設混凝土表觀密度為2400 kg/ m 3計，求各材料用量。 （7 分）解：設水泥的質(zhì)量為CKg ，則 W ； S ； G ；（ 2 分）按假定表觀密

22、度法有：C+S+G+W=0h（ 2 分）所以， C 0.62C 2.43C 4.71C 2400（ 1 分）由上式可得：C= 274Kg； W 170Kg； S 666Kg ； G 1290Kg。（ 2 分）所以，各種材料的用量為：C= 274Kg ； W 170Kg； S 666Kg； G 1290Kg21. 已知某混凝土的試驗室配合比為C S G 1 ， W/C ,配制 1m3 混凝土水泥用量為300Kg 。施工現(xiàn)場砂、石的含水率分別為5% 和 1% ，求施工配合比。 （ 10 分）解：按試驗室配合比，1m3 混凝土中各種材料得用量為：C= 300Kg ； W 300 × 168Kg；（ 1 分） S 300 × 576Kg；（ 1 分）G 300 × 1191Kg；（ 1 分）所以，施工配合比為：C= 300Kg