土木工程材料計算題

1、六、計算題1、某石灰?guī)r的密度為 2.68 g/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% (11.52 )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

2、)解: (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： P閉 P P開 12.7% 6.6% 6.1%3、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)

3、 卵石的表觀密度 :010002.74g / cm31840(2475 1000)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： Wv0Wm2.09%18%P開Wv18%(3) 閉口孔隙率： P閉 P P開 2%5、一塊普通標準粘土磚，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 ，求該磚的開口孔

4、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 P P開 21.5%6、一塊普通標準粘土磚，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 :02425001.71g / cm311.55.3（ 2）磚的孔隙率： P(10 )100

5、% (11.71)100%36.7%2.7（ 3）磚的質(zhì)量吸水率 :Wm29002500100%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: (1)基準配合比混凝土試拌調(diào)整

6、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)2400VO64.14V037.421m3混凝土中各材料用量水泥： C5.722400 VO366.86kgV037.42砂子： S9.02400 VO577.23kgV037.42石子： G18.42400 VO1180.12kgV037.42水：W4.32400 VO275.79kgV037.42（2）混凝土的 28天強度C5.72fcuAf ce ( WB) 0.4645(4.30.07) 26.09MPa2、制 C30混凝土，要求強度保證率95%，則混凝土的配制強度為多少 ?若采用普通水泥, 卵石來配制

7、,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fcu ,t301.645301.645538.2MPa(2) 混凝土的水灰比 f cuA f ce ( CB) 0.46 45( C0.07) 38.2MPaWW 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，準至1kg ）解：（ 1）水泥： C '1 2400291kg12.44.40.4

8、5（ 2）砂子： S'2.4C ' (12.5%)682kg（ 3）石子： G '4.4C ' (11%)1268kg（ 4）水： W ' 0.45C ' 2.4C ' 2.5% 4.4C ' 1% 101kg4、混凝土的設計強度等級為C25，要求保證率95%，當以碎石、42.5 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，推測混凝土28d 強度為多少？能否達到設計強度的要求？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）1）混凝土 28d 強度：f 7lg 2820 l

9、g 28解：（f28lg 734.2MPalg 7（2） C25混凝土要求配制強度：fcu ,t25 1.645251.6455 33.2MPa f2834.2MPa f cu ,t33.2MPa達到了設計要求（3）混凝土的實際水灰比： fcuA f ce( CB)W即 34.2=0.48 ×43×(C/W -0.33) W/C=0.505、某工程設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=2620kg/m3 ，砂的含水率為 3%；碎石， g=2710kg/m3 ，石

10、子的含水率為 1%。混凝土單位用水量為 160kg/m3 ，砂率為 33%。（ 1）試計算混凝土的初步配合比； （2）設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 ,t301.645301.645 538.2MPa確定水灰比（ W ）： 碎石A0.46B 0.07Cfcu ,tAf ce ( CB)38.2MPaWWAf ce0.4646.80.54Cfcu,tABfce38.2 0.460,0746.8計算水泥用量 ( C0 ) ：C0W0160W / C296kg0.54計算粗、細骨料用量（G0 ）及（ S0 ）：用體積法計

11、C0W0G0S00.011cwgs296160G0S00.0113100100027102620S0Sp0.33S0G0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%)1335kgW '160 678 3%1322 1% 126kg6、實驗室攪拌混凝土，已確定水灰比為0.5 ，砂率為 0.32 ，每 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）

12、每 m3混凝土各項材料用量。 （ 2）若采用水泥標號為 42.5 級，采用碎石， 試估算此混凝土在標準條件下，養(yǎng)護 28 天的強度是多少？解:3（ 1）每 m混凝土各項材料用量計算水泥用量 ( C0 ) ：W0180C 0360kg(W /C)0.5計算粗、細骨料用量（G0 ）及（ S0 ）：用質(zhì)量法計C0 W0G0S0 2450360 180G0 S02450SpS00.32S0G0解得： G01200kgS0610 kg配合比為：水泥 =360kg，砂 =610kg，石子 =1299kg，水 =180kg（2）混凝土 28d強度： f cu ,tAf ce( CB)0.46 42.51.1

13、3(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 12.8kg，并測得混凝土拌合物的體積密度為2400 kg/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=24kg2400100V0配合比校正系數(shù)24VO1m3混凝土中各材料用量水泥： C3.1 100VO310kgV0砂子： S6.24 100VO624kgV0石子： G12.8 100VO1280kgV0水：W1.86 100VO18

14、6kgV0(2) 施工配合比C '310kgS'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（ mm）4.752.361.180.60.

15、30.15<0.15篩余量（ g）2460809511410522a1a2a3a4a5a6分計篩余 %4.812161922.8214.4A1A2A3A4A5A6累計篩余 %4.816.832.851.874.695.6100(2) 計算細度模數(shù)A2 A3A4A5A6 5A116.832.8 51.874.695.6 54.8M x100A11004.82.6(3) 繪制篩分曲線 ( 略 )(4) 評定砂的粗細程度 ( 略 )（ 1） 48.6 Mpa； 47.2 Mpa； 45.7 Mpa；（2） 49.0 Mpa； 51.2 Mpa； 58.5 Mpa；（ 3） 54.0 Mpa；5

16、3.0 Mpa ；55.0 Mpa ；要求強度保證率為95%標準差為 =6.0 Mpa 。試求哪個組強度值滿足設計強度等級要求。解:(1) 混凝土配制強度 f cu, t30 1.645401.645 6 49.9MPa48.647.245.744.8MPa第一組強度值 : f cu ,11000.95100100第二組強度值 : fcu, 24951.258.50.95 50.3MPa100100100第三組強度值 : fcu, 35453550.9551.3MPa100100100第二組和第三組強度值 滿足設計強度等級要求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

17、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）4.752.361.180.60.30.15<0.15篩余量（ g）005010015015050aa2a3a4a5a61分計篩余 %甲0010203030A1A2A3A4A5A6累計篩余 %0010306090100篩余量（ g）50200150100000a1a2a3a4a5a6分計

18、篩余 %乙1040302000AAAAAA123456累計篩余 %105080100100100100甲砂的細度模數(shù)A2A3A4A5A65 A1010306090501.9M x甲100A11000屬細砂。乙砂的細度模數(shù)A2A3A4A5A65A150 80100100 100 5104.22M x乙100A1100 10屬粗砂。（ 2）甲、乙兩種砂各占比例設甲砂占比例為 X ，乙砂占比例為 YX Y 1M x甲 XM x乙2.7結(jié)果： X65.5%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

19、水泥， 其實測強度為46.5Mpa，砂的含水率為3%，石子的含水率為 1.5%。混凝土強度標準差為=4.0 Mpa 。問：其配合比能否滿足混凝土設計等級為C20 的要求？解: (1) 混凝土配制強度 f cu,t20 1.64520 1.645 426.6MPa(2) 混凝土拌合水量W13013001.5%7103%171kg(3) 混凝土的水灰比 W1710.55C312(4) 混凝土設計強度fcuAfce ( CB)0.4646.5(10.07)37.4MPaW0.55此配合比能滿足混凝土設計等級為C20 的要求。12、某工廠廠房鋼筋混凝土梁，設計要求混凝土強度等級為C30，坍落度指標為3

20、0-50mm，混凝土單位用水量為180kg ，混凝土強度標準差為=5.0Mpa；水泥富余系數(shù)=1.1 ，水泥標號為 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 。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 ,t 30 1.64530 1.645 5 38.2MPa確定水灰比（ W CCfcu ,tA f ce (W）： 碎石A0.46B0.07B) 38.2MPaWAf ce0.4642.51.1Cf cu,t ABfce 38.2 0.460,070.5442.5 1.1計算水泥用量 ( C0 ) ：C 0W0180(W/C)333kg0.54計算粗、細骨料用量（G0 ）及（ S0 ）：用體積法計C0W0G0S00.011cwgs296160G0S00.011310