土木工程材料計算題

1、.六、計算題1、某石灰?guī)r的密度為2.68g/cm3 ，孔隙率為1.5% ，今將石灰?guī)r破碎成碎石，碎石的堆積密度為 1520kg/m3 ，求此碎石的表觀密度和空隙率。解:(1) 碎石的表觀密度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 、料的密度為 2.68g/cm3，表觀密度為2.34 g/cm3 ，720克絕干的該材料浸水飽和后擦干表面并測得質(zhì)量為 740 克。求該材料的孔隙率、質(zhì)量吸水率、體積吸水率、開口孔隙率、閉口孔隙率。 ( 假定開口孔全可充滿水 )解

2、:(1)孔隙率： P (10 ) 100% (12.34) 100% 12.7%2.68(2) 質(zhì)量吸水率： Wm 740 720 100% 2.8% 720(3) 體積吸水率：Wv0Wm2.342.8%6.6%(4) 開孔孔隙率： P開 Wv 6.6%(5) 閉口孔隙率：閉P開 12.7% 6.6% 6.1%PP3 、將卵石洗凈并吸水飽和后，用布擦干表面稱1005g ，將其裝入廣口瓶內(nèi)加滿水稱其總重為 2475g ，廣口瓶盛滿水重為1840Gr ，經(jīng)烘干后稱其重為1000g ，試問上述條件可求得卵石的哪些相關(guān)值？各是多少？解:(1) 可求得卵石的表觀密度和吸水率。 （ 2分）(2) 卵石的表

3、觀密度 :010002.74 g / cm31840 ( 24751000)卵石的吸水率 : W100510000.5%10004 、已知某材料的密度為2.50g/cm3, 表觀密度為 2.00g/cm3, 材料質(zhì)量吸水率為 9% 。試求該材料的孔隙率、開口孔隙率和閉口孔隙率。解：（ 1）孔隙率： P(10 )100% (12 )100%20%2.5(2) 開口孔隙率： Wv0Wm 2.09%18%P開Wv18%專業(yè)資料.(3) 閉口孔隙率：閉開 2%PP P5 、一塊普通標(biāo)準(zhǔn)粘土磚，烘干后質(zhì)量為2420g ，吸水飽和后為2640g ，將其烘干磨細后取50g 用李氏瓶測其體積為19.2 cm3

4、 ，求該磚的開口孔隙率和閉口孔隙率。解:(1) 粘土磚的密度 :502.6g / cm319.2(2)粘土磚的表觀密度 :02424201.65g / cm311.55.3(3)粘土磚的孔隙率 : P10100%36.5%(4) 開口孔隙率 : P開0 2640 2420 100% 15% 2420(5) 閉口孔隙率 :P閉PP開21.5%6 、一塊普通標(biāo)準(zhǔn)粘土磚， 烘干后質(zhì)量為2500g ，吸水飽和濕重為2900g ，其密度為2.7 cm3 ，求該磚的表觀密度、孔隙率、質(zhì)量吸水率和體積吸水率。解:(1) 磚的體積密度 : 025001.71g / cm32411.55.3（ 2）磚的孔隙率：

5、 P (10 ) 100% (1 1.71) 100%36.7%2.7（ 3）磚的質(zhì)量吸水率 : Wm 2900 2500 100% 16%2500（ 4）磚的體積吸水率 : Wv0Wm 1.3716% 27.36%六、計算題1、已知混凝土試拌調(diào)整合格后各材料用量為：水泥5.72kg ，砂子 9.0kg ，石子為18.4kg ，水為 4.3kg 。并測得拌合物表觀密度為2400kg/m3，（ 1）試求其基準(zhǔn)配合比 (以 1m3 混凝土中各材料用量表示 )。（2 ）若采用實測強度為 45MPa的普通水泥，河砂,卵石來配制 ,試估算該混凝土的28 天強度(A=0.46 ， B=0.07) 。解:

6、(1) 基準(zhǔn)配合比混凝土試拌調(diào)整合格后材料總量為：5.72+9.0+18.4+4.3=37.42 kg配合比校正系數(shù)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專業(yè)資料.石子： G18.42400 VO1180.12kgV037.42水：W4.32400 VO275.79kgV037.42（2 ）混凝土的 28天強度C5.72fcuAfce ( WB) 0.4645(4.30.07) 26.09MPa2 、制 C30混凝土，要求強度保證率95% ，則混凝

7、土的配制強度為多少 ?若采用普通水泥,卵石來配制,試求混凝土的水灰比。已知:水泥實際強度為 48MPa,A=0.46,B=0.07解: (1) 混凝土的配制強度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為1:2.40:4.40:0.45，且實測混凝土拌合物的表觀密度為2400kg/m3.現(xiàn)場砂的含水率為 2.5%，石子的含水率為1% 。試計算其實驗室配合比。 （以 1m3 混凝土中各材料的用量表示，準(zhǔn)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 、混凝土的設(shè)計強度等級為C25 ，要求保證率95% ，當(dāng)以碎石、 42.5普通水泥、河砂配制混凝土?xí)r，若實測混凝土7 d 抗壓強度為 20MPa ，推測混凝土28d 強度為多少？能否達到設(shè)計強度的要求？混凝土的實際水灰比為多少？（A=0.48,B=0.33,水泥實際強度為43MP

9、 ）解：（ 1）混凝土 28df7lg 2820 lg 28MPa強度： f28lg 7lg 734.2（2 ） C25 混凝土要求配制強度：fcu ,t25 1.645251.645533.2MPa f 2834.2MPa f cu, t33.2MPa達到了設(shè)計要求專業(yè)資料.（3 ）混凝土的實際水灰比： fcuAf ce ( CB)W即 34.2=0.48× 43 × (C/W-0.33)W/C=0.505 、某工程設(shè)計要求混凝土強度等級為C30 ，現(xiàn)場施工擬用原料如下：水泥： 42.5 普通水泥，c=3.1g/cm3 ，水泥實際強度為 46.8Mpa ；中砂， s=26

10、20kg/m3 ，砂的含水率為 3% ；碎石， g=2710kg/m3 ，石子的含水率為 1% ?；炷羻挝挥盟繛?160kg/m3 ，砂率為 33% 。（ 1）試計算混凝土的初步配合比； （ 2）設(shè)初步配合比就是試驗室配合比度求施工配合比。解：（）初步計算配合比的計算確定配制強度（fcu ,t ）：fcu ,t301.64530 1.645 5 38.2MPa確定水灰比（ W ）： 碎石A0.46 B 0.07Cfcu ,tAf ce ( CB)38.2MPaWWAf ce0.4646.80.54Cfcu,tABfce38.2 0.460,0746.8計算水泥用量 ( C 0 )：C 0W

11、0160W / C296kg0.54計算粗、細骨料用量（G0 ）及（ S0 ）：用體積法計C0W0G0S00.011cwgs296160G0S00.0113100100027102620SpS00.33S0G0解得： G01322kgS0678kg則初步計算配合比為：水泥 =296kg，砂 =678kg，石子 =1322kg，水 =160kg（2 ）施工配合比：C '296S'678(13%)698kgG '1322(11%)1335kg專業(yè)資料.W '160678 3%13221%126kg6 、實驗室攪拌混凝土，已確定水灰比為0.5 ，砂率為 0.32 ，每

12、 m3 混凝土用水量為 180kg ，新拌混凝土的體積密度為2450 kg/m3。試求（ 1）每 m3 混凝土各項材料用量。 （ 2）若采用水泥標(biāo)號為42.5級，采用碎石， 試估算此混凝土在標(biāo)準(zhǔn)條件下，養(yǎng)護 28 天的強度是多少？解: （ 1）每 m3 混凝土各項材料用量計算水泥用量 ( C 0 )：C 0W0180360kg(W/C)0.5計算粗、細骨料用量（G0 ）及（ S0 ）：用質(zhì)量法計C0W0G0S0 2450360 180G0S02450SpS00.32S0G0解得： G01200kgS0610 kg配合比為：水泥 =360kg，砂 =610kg ，石子 =1299kg，水 =18

13、0kg（2 ）混凝土 28d 強度： fcu ,tAf ce ( CB)0.46 42.5 1.13( 10.07) 42.6MPaW0.57 、某試樣經(jīng)調(diào)整后， 各種材料用量分別為水泥3.1 kg，水 1.86 kg ，砂 6.24 kg ，碎石 12.8 kg ，并測得混凝土拌合物的體積密度為2400kg/m3 ，若現(xiàn)場砂的含水率為4% ，石子的含水率為 1%。試求其施工配合比。解: (1) 基準(zhǔn)配合比混凝土試拌調(diào)整合格后材料總量為：3.1+1.86+6.24+12.8=24kg配合比校正系數(shù)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專業(yè)資料.S'624(14%)649kgG '1280(11%)1293kgW '1866244%12801%148kg8 、某砂做篩分試驗，分別稱取各篩兩次篩余量的平均值如下表所示：方孔篩徑9.54.752.361.180.600.300.15<0.15合計（ mm ）篩余量02460809511410522500(g)分計篩余率累計篩余率計算各號篩的分計篩余率和累計篩余率、細度模數(shù)，繪制篩分曲線，并評

15、定砂的粗細程度。解：（ 1）計算各號篩的分計篩余率和累計篩余率(3 分)篩孔尺寸2.361.180.60.30.15<0.154.75（ mm ）篩余量（ g）2460809511410522a1a2a3a4a5a6分計篩余 %4.812161922.8214.4A1A2A3A4A 5A6累計篩余 %4.816.832.851.874.695.6100(2) 計算細度模數(shù)A2 A3 A4A5A6 5A116.832.8 51.874.695.6 54.8M xA11004.82.6100(3) 繪制篩分曲線 ( 略)(4) 評定砂的粗細程度 (略 )9 、今欲配制 C40 混凝土，試件尺

16、寸為100 × 100 ×100 （ mm ），三組試件的抗壓強度值分別為（ 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 ；要求強度保證率為 95% 標(biāo)準(zhǔn)差為 =6.0 Mpa 。試求哪個組強度值滿足設(shè)計強度等級要求。解:(1) 混凝土配制強度fcu,t 301.645401.645 6 49.9MPa第一組強度值 : f cu,148.647.245.70.9544.8MPa100100100專業(yè)資料.第二組強度

17、值 : fcu ,24951.258.5MPa1001000.95 50.3100第三組強度值 : fcu ,3545355MPa1001000.95 51.3100第二組和第三組強度值 滿足設(shè)計強度等級要求10、現(xiàn)有甲、乙兩種砂，各取干砂500g 做篩分試驗，其結(jié)果如下：篩孔尺寸（ mm ）4.752.361.180.60.30.15<0.15甲005010015015050篩余量（ g）乙50200150100000（ 1）計算甲、乙兩種砂的細度模數(shù)，屬何種砂。（ 2 ）若兩種砂配成細度模數(shù)為 2.7 時，甲、乙兩種砂各占多少？解：（ 1）細度模數(shù)計算篩孔尺寸（ mm ）4.752.

18、361.180.60.30.15<0.15篩余量（ g）005010015015050a1a2a3a4a5a6分計篩余 %甲0010203030A 1A 2A 3A 4A 5A 6累計篩余 %0010306090100篩余量（ g）50200150100000a1a2a3a4a5a6分計篩余 %乙1040302000A 1A 2A 3A 4A 5A 6累計篩余 %105080100100100100甲砂的細度模數(shù)A2 A3 A4A5A6 5A1010306090501.9M x甲A11000100屬細砂。乙砂的細度模數(shù)專業(yè)資料.A2 A3 A4A5 A6 5A150 80 100 100

19、 100 5 10M x乙A14.22100100 10屬粗砂。（ 2 ）甲、乙兩種砂各占比例設(shè)甲砂占比例為 X ，乙砂占比例為 YX Y 1M x甲 XM x乙2.7結(jié)果： X 65.5%Y34.5%11、某工地施工采用的施工配合比為水泥312kg ，砂 710kg ，碎石 1300kg ，水 130kg ，若采用的是 42.5 級普通水泥，其實測強度為46.5 Mpa ，砂的含水率為 3% ，石子的含水率為1.5% 。混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差為=4.0Mpa 。問：其配合比能否滿足混凝土設(shè)計等級為C20的要求？解: (1)混凝土配制強度 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) 混凝土設(shè)計強度f cuAB)0.4646.5(0.07 ) 37.4MPaW0.55此配合比能滿足混凝土設(shè)計等級為C20的要求。12、某工廠廠房鋼筋混凝土梁，設(shè)計要求混凝土強度等級為C30 ，坍落度指標(biāo)為 30-50mm ，混凝土單位用水量為180kg ，混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差為=5.0Mpa ；水泥富余系數(shù)=1.1 ，水泥標(biāo)號為 42.5 ， c=3.1g/cm3；砂 s=2600kg/m3；碎石：連續(xù)級配、 最大粒徑為30mm ， g=2700kg/m3 。

21、砂率為 31% 。（ 1）試計算混凝土的初步配合比。 （ 8 分）（ 2 ）若初步配合比經(jīng)調(diào)整試配時加入 5% 的水泥漿后滿足和易性要求，并測得混凝土拌合物的體積密度為 2450 kg/m3 ，求其基準(zhǔn)配合比。 （ 7 分）解：（）初步計算配合比的計算確定配制強度（fcu ,t ）：fcu ,t301.645301.645 538.2MPa確定水灰比（ W ）： 碎石A0.46B0.07Cfcu ,tAf ce ( CB)38.2MPaWWAf ce0.4642.51.10.54Cf cu,tABf ce38.20.460,0742.51.1計算水泥用量 ( C 0 )：C 0W0180333kg(W/C)0.54專業(yè)資料.計算粗、細骨料用量（G0 ）及（ S0 ）：用體積法計C0W0G0S00.011cwgs296160G0S00.0113100100027002600SpS00.31S0G0解得： G01351kgS0608kg則初步