沥青及沥青混合料试题计算题50道.docx
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沥青及沥青混合料试题计算题50道
1、现有三组混凝土试块,试块尺寸都为100mm×100mm×100mm,其破坏荷载(kN)分别为第一组265、255、320;第二组310、295、280;第三组320、220、270,计算三组混凝土试块的抗压强度值。
答:
分别比较每组中最大值和最小值与中间值的差是否超过中间值的15%,结果表明:
第一组中只有最大值320超过了中间值的15%,所以直接去中间值260kN,其抗压强度为
f=260×1000÷100×100×=
第二组中最大值与最小值均未超过中间值的15%,所以首先计算平均值,其抗压强度为
f=(310+295+280)÷3×1000÷100×100×=
第三组中最大值与最小值均超过了中间值的15%,所以试验无效。
2、已知某普通水泥混凝土,其水胶比(W/B)为,砂率(SP)为35%,每立方米混凝土用水量Mw为185kg,,矿物掺合料粉煤灰的掺量(Mf)为水泥用量(Mc)的15%,减水剂掺量(Mj)为%,假定其每立方米混凝土质量为2400kg,试计算其试验室混凝土配合比若工地所用砂的含水率为3%,碎石的含水率为1%,求:
该混凝土的施工配合比
答:
胶凝材料总质量=Mw÷W/B=185÷=
Mc=÷=
Mf=因为,M砂+M石==
且SP=35%
所以,砂质量M砂=,碎石质量M石=
混凝土试验室配合比为水泥:
水:
粉煤灰:
砂:
石=:
185:
:
:
(1:
:
:
:
施工配合比:
水泥用量Mc=
粉煤灰用量Mf==
砂用量M砂=×(1+3%)=
石用量M石=×(1+1%)=
施工配合比为水泥:
水:
粉煤灰:
砂:
石=:
185:
:
:
((1:
:
:
:
3.有一根直径为20mm的HRB335钢筋,其初试标距为
断后标距为,其断裂位置如下图:
20mm
(1)请计算出试样的断后伸长率。
(2)如拉伸后测得屈服点载荷为112kN,抗拉极限载荷为168kN,试计算其屈服强度和抗拉强度,并判断屈服强度是否合格。
答:
(1)断后伸长率A=(Lu-L0)/L0×100%=/100mm×100%=19%
(2)屈服强度σs=112kN/=355MPa>335MPa,屈服强度合格
抗拉强度σb==530MPa
4、现有一份砂试样,称取各500g试样经缩分后结果如下表,试计算砂的细读模数,判断砂的粗细程度。
筛孔尺寸单位:
mm
答:
孔径mm
分计筛余%
累计筛余%
1
2
1
2
5
5
5
15
15
28
29
54
55
80
82
96
96
底
100
100
Mx1=【(15+28+54+80+96)-5×5】÷(100-5)=
Mx1=【(15+29+55+82+96)-5×5】÷(100-5)=
Mx平均=(+)÷2=
∴该砂的细读模数为,位于之间,属于中砂。
5、工地入库的强度等级矿渣水泥,取样测的水泥标准试件的抗压破坏荷载如下表所示。
龄期
抗压破坏荷载(kN)
3d
26
27
25
24
21
26
28d
70
71
71
73
69
75
答案:
Rc=P/A,A=40×40=1600mm2,3d抗压强度单质分别为:
,,,,,,平均抗压强度为,单质超平均值10%,取其5个平均值为。
28d抗压强度单质分别为,,,,,,平均抗压强度为。
6、采用图解法设计某矿质混合料的配合比。
已知条件如下
根据设计资料,所铺筑道路为高速公路,沥清路面上面层,结构层厚度4cm,选用矿质混合料的级配范围见下表。
该混合料采用4档集料,各档集料的筛分结果见下表:
下列筛孔(mm)的通过百分率(%)
集料A
100
93
17
0
——
——
——
——
——
——
集料B
100
100
100
84
14
8
4
0
——
——
集料C
100
100
100
100
92
82
42
21
11
4
矿粉D
100
100
100
100
100
100
100
100
96
87
设计级配范围
100
95-100
70-88
48-68
36-53
21-41
18-30
12-22
8-16
4-8
设计范围中值
100
98
79
57
45
33
24
17
12
6
设计要求,采用图解法进行矿质混合料配合比设计,确定各档集料的比例。
解:
(1)绘制图解法用图
计算设计级配范围中值,列入上表中。
(2)确定各档集料用量
在集料A与集料B级配曲线相重叠部分作一垂线AA′,使垂线截取这两条级配曲线的纵坐标值相等(a=a′)。
垂线AA′与对角线OO′有一交点M,过M引一水平线,与纵坐标交于P点,OP的长度x=31%,即为集料A的用量。
同理,求出集料B的用量y=30%,集料C用量z=31%,矿粉D的用量ω=8%。
7、某一水泥试样进行抗压检验时,测得破坏荷载分别为,,,,,,试计算该水泥试样的抗压强度值
答:
RC1=Fc/A=(×1000)/(40×40)=(MPa)
同样可得RC2=(MPa)RC3=(MPa)RC4=
(MPa)RC5=(MPa)RC6=(MPa)
=(RC1+RC2+RC3+RC4+RC5+RC6)/6=(MPa)
×(1±10%)分别为(MPa)(MPa)
∵RC6=<∴RC6舍去
故Rc=(RC1+RC2+RC3+RC4+RC5)/5=(MPa)
Rc×(1±10%)分别为(MPa)、(MPa),RC1、RC2、RC3、RC4、RC5都在这个范围内,
因此,该水泥试样的抗压强度值为
8、某干燥环境框架结构工程现浇钢筋混凝土,混凝土设计强度等级为C30,施工要求混凝土塌落度为35~50mm,根据施工单位历史资料统计,混凝土强度标准差δ=5MPa。
砂率取35%,所用原材料如下:
水泥:
级普通硅酸盐水泥,水泥密度为ρc=cm3,水泥实测强度值。
砂:
中砂,级配合格,砂子表观密度ρos=g/cm3
石:
5~30mm碎石,级配合格,石子表观密度ρog=g/cm3
试求:
混凝土初步配合比
答:
(1)确定混凝土的配制强度fcu,o
fcu,o=fcu,k+δ=30+×5=MPa
(2)确定水灰比(W/C)
W/C=
由于框架结构混凝土梁处于干燥环境,由表干燥环境容许最大水灰比为,故可确定水灰比为
(3)确定用水量
查表,对于最大粒径为30mm的碎石混凝土,当所需塌落度为35~50mm时,1m3混凝土用水量可选用185kg/m3。
(4)计算水泥用量Co=
kg。
对于干燥环境的钢筋混凝土,最小水泥用量为280kg/m3,故可取330kg/m3。
(5)βs=35%
(6)计算砂石用量(mso、mgo)
用体积法计算
Sp=
得出So=643kgGo=1195kg
1m3混凝土中各材料用量为:
水泥330kg,水185kg,砂643kg,
碎石1195kg。
即为:
水泥:
水:
砂:
石=1:
:
:
Co=330kg/m3
9.某城市快速路工程工地试验室拟制作一组重量比为石灰:
粉煤灰:
级配碎石=10:
14:
76的基层二灰碎石抗压强度试件,试计算每个试件的称料重量及各材料用量。
原材料情况:
消石灰含水量%、粉煤灰含水量25%、级配碎石含水量5%,试验用水为饮用水。
已知:
经击实试验得到最大干密度为cm3,最佳含水量为%,城市快速路基层要求压实度为97%。
解:
每个试件的干料重量m0=ρ0×v×97%
=×(×)×15×97%
=(g)
每个试件的湿料重量m湿=m0×(1+ω)
=×(1+%)
=(g)
其中消石灰×10%×(1+%)=(g)
粉煤灰×14%×(1+25%)=(g)
级配碎石×76%×(1+5%)=(g)
水×%-(×10%×%+×14%×25%+×76%×5%)=(g)
10、现有一份砂试样,称取500g试样经缩分后结果如下表所示。
计算要求:
下表补充完整并计算砂的细读模数,判断砂的粗细程度。
筛孔尺寸单位:
mm
筛孔尺寸
(mm)
筛底
总计
筛余质量m1(g)
0
15
63
99
105
115
75
22
6
500
分计筛余
百分率%
0
3
21
23
15
100
累计筛余
百分率%
0
3
100
——
Mx1=【(++++)-5×3】÷(100-3)=
∴该砂的细读模数为,位于之间,属于中砂。
11、采用试算法设计某矿质混合料的配合比。
已知条件如下
碎石、石屑和矿粉的筛分试验结果列于下表中。
计算要求,将所需的数据填入表中并计算碎石、石屑、和矿粉在矿质混合料中所占的比例。
筛孔尺寸
di(mm)
各档集料的筛分析试验结果
设计级配范围及中值
碎石分计筛余
aA(i)%
石屑分计筛余
aB(i)%
矿粉分计筛余
aC(i)%
通过百分率范围P(i)%
通过百分率中值PM(i)%
累计筛余中值AM(i)%
分计筛余中值aM(i)%
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
——
——
95~100
——
——
70~88
79
21
——
——
48~68
58
42
21
——
36~53
——
24~41
12
——
——
18~30
24
76
——
——
17~22
——
4
8~16
12
88
——
4~8
6
94
6
<
——
——
0
100
6
答:
将矿质混合料设计范围由通过百分率转换为分级筛余百分率。
首先计算矿质混合料设计级配范围的通过百分率中值,然后转换为累计筛余百分率中值,再计算为各筛孔的分计筛余百分率中值。
计算碎石在矿质混合料中用量x
①分析筛分结果可知,碎石中占优势含量粒径为。
故计算碎石用量时,假设混合料中粒径全部由碎石组成,即aB()和aC()均等于0。
将aB()=0、aC()=0、aM()=%、aA()=%
∴x=
=
=
②计算矿粉在矿质混合料中的用量z
矿粉中粒径<的颗粒占优势,此时,假设aA(<)和aB()均等于0,将aM(<)=%、aC(<)=%
∴z=
③计算石屑在混合料中用量y
∴y=100-(x+z)=100-(+)=
12、现有一组混凝土立方体试件,其有关数据如下,请计算该组混凝土抗压强度。
龄期
试件尺寸
破坏荷载
28d
边长100mm
边长100mm
边长100mm
答:
经计算最大值和最小值均未超过中间值的15%,因此取算术平均值作为抗压强度:
所以,该组混凝土立方体抗压强度为
13、某工程采用的预拌混凝土其设计配合比如下:
水泥:
水:
砂:
石=1:
:
:
,其中水泥用量为335kg/m3,砂的含水率为3%,石的含水率为2%,计算其施工配合比。
答:
计算设计配合比
水泥用量=335kg/m3
用水量=335×=171kg/m3
砂用量=335×=660kg/m3
石用量=335×=1203kg/m3
2.计算施工配合比
水泥用量=335kg/m3
用水量=171-660×3%-1203×2%=127kg/m3
砂用量=660×(1+3%)=680kg/m3
石用量=1203×(1+2%)=1227kg/m3
施工配合比=水泥:
水:
砂:
石=335:
127:
680:
1227
14、有一组HRB335直径20mm的钢筋原材,用于二级抗震结构纵向受力,其屈服荷载分别为、,极限荷载分别为、,断后标距分别为、。
请计算其屈服强度和抗拉强度
答:
20mm钢筋的理论公称面积²
屈服强度
抗拉强度
15、已知配合比水泥:
砂:
石子:
水=1:
:
:
,水泥用量为330kg/m3,取试样15L进行试拌,计算各组成材料的用量。
若测定拌合物坍落度为20mm,未满足施工和易性的要求,为此保持水灰比不变,增加5%水泥浆,再经拌合测定坍落度为40mm,粘聚性和保水性亦良好,满足施工和易性要求,计算此时各组成材料用量,并计算基准配合比。
答:
15L中各组成材料用量为:
水泥:
330×15×=kg,砂:
330××15×=kg,
石:
330××15×=,水:
330××15×=kg,
增加5%水泥浆后,保持砂率不变,砂率=÷+=,
水泥:
×=kg,水:
×=kg,
砂:
(+)=kg,
石:
()×(+)=kg,
基准配合比:
C:
S:
G:
W=:
:
:
=1:
:
:
,水泥用量为347kg/m3。
16、有一组水泥,测得其3d和28d抗折强度如下表,分别计算其抗折强度是多少
3d
28d
序号
1
2
3
1
2
3
强度MPa
答:
A:
1.计算3d抗折强度
其中超过了平均值的±10%,即—,所以需舍去,其3d抗折强度为:
2.计算28d抗折强度
没有超过中间值的±10%,所以其28d抗折强度为
17、用负压筛析法进行普通硅酸盐水泥细度试验,试验前标定负压筛,选用水泥细度标准样的标准筛余量为%。
称取标准样,质量分别为和,筛后筛余物分别重和。
称取两个待测样品质量分别为和,筛后称量质量分别为和。
计算水泥细度。
答:
C值在—之间,试验筛可以用
该水泥细度为%
18、有一组普通水泥28d强度结果如下:
抗压试验破坏荷载分别为:
,kN,kN,,kN,。
计算该水泥28d抗压强度。
解A:
抗压强度Rc=Fc÷A=1÷(40×40)Fc=
RC1=(××1000)MPa=MPa
RC2=(××1000)MPa=MPa
RC3=(××1000)MPa=Mpa
RC4=(××1000)MPa=Mpa
RC5=(××1000)MPa=Mpa
RC6=(××1000)MPa=Mpa
平均值=(RC1+RC2+RC3+RC4+RC5+RC6)÷6=Mpa
最大值和最小值与平均值比较:
[-÷]×100%=%<10%;[-÷]×100%=%>10%
最小值超差,次最小值与平均值比较:
[-÷]×100%=0%<10%;剔除超差值RC3=Mpa
剩余5个平均值(RC1+RC2+RC4+RC5+RC6)÷5=Mpa
最大值和最小值与平均值比较:
[-÷]×100%=%<10%;[-÷]×100%=%<10%
抗压强度代表值RC=。
19、实验室测定每m3砼的材料用量为水泥331kg,水189kg,砂633kg,石子1232kg,根据现场实测,砂的含水率为3%,石子含水率1%,求计算施工配合比。
1.水泥用量mco=331kg/m3
2.砂用量mso=633×331kg/m3
施工配合比如下:
水:
水泥:
砂:
石=205:
387:
633:
1175=:
1:
:
20、经检查某组水泥胶砂强度值分别为、、、
、Mpa.计算该组水泥抗压强度值
答:
经计算无超过平均值10%的一项,因此取平均值作为水泥的抗压强度值为
21、进行一组直径为20mm的HRB400的电渣压力焊接头的拉伸试验,三个接头的拉伸结果如下:
荷载kN
断裂部位
第一根
非焊缝处
第二根
焊缝处
第三根
焊缝处
计算该组接头的抗拉强度并判定是否合格
≥×540MPa,视为延性断裂
≥×540MPa,视为延性断裂
该组钢筋接头评为合格。
22.某一水泥试样进行抗折强度检验时,测得破坏荷载分别为
,,,试计算该试样的抗折强度代表值。
解:
R= b3
R1= F1 L/b3=××100/403=
R2= L/b3=××100/403=
R3= L/b3=××100/403=
平均值:
×(1±10%)= MPa或 MPa
三个值均在范围内,故该试样的抗折强度代表值为
23、某水泥样品用雷氏法测定安定性沸煮前测定值
A1=,A2=,沸煮后测定值
C1=,C2=,计算并做出结论。
答:
C1-A1=
C2-A2== mm
平均值=[(C1-A1)+(C2-A2)]/ 2=+ / 2 = mm
差值= mm
∵差值未超过 ,∴雷氏夹法安定性合格。
24.某试验室的混凝土配合比为1:
:
(水泥:
砂:
石子),水胶比为,测得混凝土表观密度为2400kg/m3,试计算混凝土中各组成材料的质量分别是多少
答:
设水泥质量为mco,则mco+++=2400
mco=300kg/m3
砂用量mso=300×=660kg/m3
石子用量mgo=300×=1290kg/m3
水用量mwo=300×=150kg/m3
各组成材料用量如下:
水:
水泥:
砂:
石=150:
300:
660:
1290
25、A、现有一组混凝土立方体试件,其有关数据如下,请计算该组混凝土抗压强度。
龄期
试件尺寸
破坏荷载
抗压强度MPa
单块
结果
28d
边长100mm
边长100mm
边长100mm
答:
经计算只有f1超过了中间值的15%,因此直接取中间值作为该组混凝土抗压强度为。
26、有一组HRB400直径18mm的钢筋原材,其屈服力分别为、,抗拉力分别为、,断后标距分别为、。
计算该组钢筋的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率。
解18mm钢筋的理论公称面积²
1.屈服强度
Re1=138400/=545MPa,
Re2=140100/=550MPa
2.拉拉强度
Rm1=173900/=685MPa,
Rm2=174500/=685MPa
3.断后伸长率
A1=()/90=%,
A2=()/90=%
27.设某工程制作钢筋混凝土梁,所用原材料为:
水泥为普通硅酸盐水泥级,28d实测强度为,中砂(细度模数),卵石粒级为5—20mm,混凝土设计强度为C30,坍落度为55—70,现计算混凝土设计配合比(砂率36%,采用质量法,假定混凝土质量为2400kg)。
1.计算配制强度
2.计算水胶比
3.查表求得用水量为mwo=190kg/m3
4.计算胶凝材料用量
5.计算骨料用量
砂率为36%,混凝土假定质量为2400kg,计算砂、石各自用量为
计算得,砂用量
;
5、初步配合比如下:
水:
水泥:
砂:
石=190:
413:
647:
1150=:
1:
:
28、某工程采用的预拌混凝土其设计配合比如下:
水泥:
水:
砂:
石=1:
:
:
,其中水泥用量为340kg/m3,砂的含水率为3%,石的含水率为1%,计算其施工配合比。
解:
1.计算设计配合比
水泥用量=340kg/m3
用水量=340×=184kg/m3
砂用量=340×=670kg/m3
石用量=340×=1207kg/m3
2.计算施工配合比
水泥用量=340kg/m3
用水量=184-670×3%-1207×1%=152kg/m3
砂用量=670×(1+3%)=690kg/m3
石用量=1207×(1+1%)=1219kg/m3
施工配合比=水泥:
水:
砂:
石=340:
152:
690:
1219
29、设计混凝土强度等级为C40,水泥28d实测强度为,砂率为42%,碎石骨料最大粒径为20mm,坍落度设计值为90mm,假定混凝土表观密度为2400kg/m3,采用假定质量法计算混凝土的配合比。
答:
1.计算配制强度
2.计算水胶比
3.查表求得用水量为mwo=215kg/m3
4.计算胶凝材料用量
5.计算骨料用量
砂率为42%,混凝土假定质量为2400kg,计算砂、石各自用量为
计算得,砂用量
kg/m3;
kg/m3
6、初步配合比如下:
水:
水泥:
砂:
石=215:
448:
730:
1007=:
1:
:
30、2.砂的泥块含量试验中,试验后干燥试样分别为,,求砂的泥块含量
答:
泥块含量
(1)=÷200Χ100%=%
泥块含量
(2)=÷200Χ100%=%
%%<%
试验有效所以泥块含量=%+%)÷2=%
31、有一份碎石试样,已测得表观密度2580kg/m3;又进行了堆积密度的试验,试验结果如下:
(1)容量筒重:
容积:
20L
(2)测的容量筒和试样共重:
请计算堆积密度计空隙率。
答:
(1)堆积密度:
Pa=()÷20×1000=1430kg/m3
Pb=()÷20×1000=1420kg/m3
平均:
(1430+1420)÷2=1425=1420kg/m3
(2)空隙率U=(1-1420÷2580)×100%=45%
32、在一次砂筛分试验中,公称直径 、 mm、 mm、 mm、 mm、各方孔筛上的累计筛余分别是
β1=%,β2=%,β3=%,β4=%,β5=%, β6=%。
计算砂的细度模数。
解:
砂的细度模数f=(++++*)÷()=
33、质量为,容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为。
若向筒内注入水,待石子吸水饱和后,为注满此筒功注入水。
将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为(含筒重)。
求该石子的吸水率,表观密度,堆积密度,开口孔隙率。
答:
石子的质量为m=
石子的堆积体积为Voˊ=10L,
石子所吸水的量为mw=,水的体积为
开口孔隙体积为石子吸收水的量,即Vk=
注入筒内的水的体积为Vˊw=,
该体积等于石子间空隙的体积与石子开口孔隙之和。
Vs+Vk=
故,石子的质量吸水率为Wm=mw/m=15×100%=%
石子的体积吸水率为Vv =Vk/Vo = +×100% = %
石子的堆积密度为ρodˊ=m/ Voˊ=15/10=1500(kg/m3)
石子的表观密度为ρod=m/Vo=15/+=2530(kg/m3)
石子的开口孔隙率为Pk=Vk/Vo=+×100%=%。
34、已知混凝土的实验室配合比为1:
:
:
且水泥用量为300Kg/m3混凝土。
若施工现场砂的含水率为3%,石子的含水率为1%,搅拌机的出料容量为800升.求混凝土的表观密度及每次搅拌的投料量。
答:
石子的质量为m=石子的堆积体积为Voˊ=10L,石子所吸水的量为mw=,水的体积为开口孔隙体积为石子吸收水的量,即Vk=注入筒内的水的体积为Vˊw=,该体积等于石子间空隙的体积与石子开口孔隙之和。
Vs+Vk=故,石子的质量吸水率为Wm=mw/m=15×100%=%
石子的体积吸水率为Vv =Vk/Vo = +×100% = %
石子的堆积密度为ρodˊ=m/ Voˊ=15/10=1500(kg/m3)
石子的表观密度为ρod=m/Vo=15/+=253
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