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简答计算综合题4691题
五、综合题(46-91题)
46.简述影响混凝土和易性和强度的因素?
参考答案:
(1)影响和易性的因素:
a、水泥浆的数量和稀稠b、含砂率c、温度与混凝土搅拌时间d、外加剂
(2)影响强度的因素:
a、水泥强度和水灰比b、骨料种类和级配c、养护条件d、龄期
47.《铁路工程混凝土施工质量验收标准》(TB10424-2010)规定必须采用同条件养护法制作抗压强度试件对结构实体强度进行检验的结构有哪些?
具体是如何规定的?
参考答案:
桥梁的梁体、墩台身,隧道的衬砌、仰拱、底板等重要部位应制作抗压强度同条件养护试件。
对桥梁每片(孔)梁、每墩台,隧道每200m衬砌、每500m仰拱、每500m底板应按不同强度等级检验各不少于一次。
48.什么是水泥的标准稠度用水量,该指标有何意义,操作结束后如何判定?
参考答案:
指水泥净浆对标准试杆沉入时所产生的阻力达到规定状态时所具有的水和水泥用量的百分比。
意义:
是测定水泥凝结时间和安定性等试验结果具有可比性的基础。
以试杆沉入净浆并距底板5~7mm的水泥净浆为标准稠度净浆,其拌合水量为该水泥的标准稠度用水量,按水泥质量的百分比计。
49.混凝土坍落度试验方法和坍落度取值方法?
参考答案:
试验前应将坍落度筒、钢板及捣棒润湿,将坍落度筒放于钢板上,双脚踩住踏板,将混凝土拌和物分三层装入坍落度筒,每层用φ16×600mm弹头型捣棒沿螺旋方向自边向中插捣25次,第一层插至底部,第二层和第三层应插透本层捣至下层表面,第三层插捣完毕后用抹刀抹平顶面,双手按住坍落度筒两侧提手,双脚离开踏板,用双手将坍落度筒在5~10S内慢慢垂直提起后放在坍落试体旁,用直尺测量坍落度筒筒顶至坍落试体最高点的距离,即为混凝土拌和物坍落度,以mm计,精确到5mm。
坍落度测试自装料至测试完毕要求在15min内完成。
参考答案:
精确至1mm,结果修约至最接近的5mm。
坍落度测试从开始装料到提出坍落度筒整个过程应在150s内完成。
50.评定水泥强度需做哪几项工作?
请简单予以阐述。
参考答案:
(1)原材料的配比—成型工作
水泥:
标准砂:
水=1:
3:
0.5
(火山灰、粉煤灰、复合硅酸盐水泥及掺火山灰质混合材料的普通硅酸盐水泥用水量按0.5水灰比和胶砂流动度不小于180mm来确定,当流动度小于180mm时,应以0.01的整倍数递增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小于180mm)
(2)成型试件放置标养条件—养护工作
试件尺寸:
40×40×160mm
标养条件:
(20±1)℃,RH≥95%
养护龄期:
3d、28d
(3)抗折试验机、恒应力压力机—强度测试工作
(4)计算强度代表值—数据处理工作
抗折:
当三个试件强度值接近时以其平均值作为测试结果;
当三个试件强度值中有一个超过平均值±10%,应删除后取另两个强度值的平均值作为测试结果。
抗压:
取六个强度值的平均值,如果六个值中有一个超出平均值±10%,应删除,取其余五个强度值的平均值作为测定结果,如五个值中仍有超过它们平均值±10%的,则该试验结果作废。
(5)根据代表值查表确定—评定工作
51.某工地钻孔灌注桩施工桩长为20.5m,已测完整桩桩身波速为4200m/s,现测得某桩桩的导纳曲线中△f=102.5Hz,试判断该桩的测量长度与实际施工桩长是否相等?
参考答案:
解:
测量桩长
故根据以上计算知:
该桩的测量桩长与实际施工桩长相等。
52.在灌砂法测定中,测定层表面较粗糙,而操作中没有在测点放置基板测定m6(对基板与粗糙面间空隙灌砂后,灌砂筒内砂的质量),而直接凿挖试坑并灌砂测定m4(对试坑灌砂后,灌砂筒内剩余砂的质量),试分析这样做对测定结果会产生怎样的影响?
为什么?
参考答案:
这样做的结果会导致所测压实度偏小。
因为如测定层表面较粗糙,而操作中未放置基板测定m6,而直接凿挖试坑并灌砂测定m4,则由于测定层表面的不平整,在测定层表面与基板之间会有一定的空隙,填满试坑的砂质量mb就包含了
填充这一空隙的一部分砂的质量,而试坑的体积
,当mb增大时,V也增大,而
,故
变小,压实度结果也偏小。
53.水泥标准样品细度为10.8%,校筛时测得细度为6.5%,则该筛的修正系数是多少?
请对此结果进行评定。
参考答案:
该试验筛的修正系数为:
C=Fs/Ft=10.8%/6.5%=1.662,
结果精确至0.01%,故C=1.66。
由于标准规定,当修正系数C在0.80-1.20范围内时,试验筛可继续使用,本题中试验筛的修正系数已经超出范围,故该试验筛应予淘汰。
54.按《热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007标准,试验员对20mm带肋钢筋检测,断后标距为135.25mm,133.75mm;屈服力为128.9kN,131.4kN;极限力为178.9kN,171.4kN;请计算伸长率、屈服强度和极限强度,并判定该钢筋检测结果是否合格?
参考答案:
伸长率A1=(135.25-100)/100*100%=35.25%取35.0%(注意数字修约)
伸长率A2=(133.75-100)/100*100%=37.75%取38.0%
屈服强度1:
128.9*1000/314.2=410.25(MPa)修约410(MPa)
屈服强度2:
131.4*1000/314.2=418.2(MPa)修约420(MPa)
极限强度1:
178.9*1000/314.2=569.38(MPa)修约570(MPa)
极限强度2:
171.4*1000/314.2=545.5(MPa)修约545(MPa)
伸长率均>17.0%,屈服强度均>335MPa;极限强度均>455MPa,所以该批钢筋检测结果是合格的。
参考答案:
1、《热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007标准未对数据修约做出规定,应该是《金属材料拉伸试验室温试验方法》GB/T228.1-2010标准
2、《金属材料拉伸试验室温试验方法》GB/T228.1-2010标准中要求钢筋拉伸强度值修约至1MPa,而不是5MPa。
3、题干中未说明是HRB335,还是HRB400的钢筋,不能随便引用HRB335带肋钢筋屈服极限标准下结论。
简答题第54题,按照标准答案修约至5Mpa是正确的,所以继续采用原标准答案。
55.一组底基层试件无侧限抗压强度试验结果如下:
0.77、0.78、0.67、0.64、0.73、0.81(MPa),设计强度Rd=0.65MPa,取保证率系数Za=1.645,计算并判断该组底基层试件强度是否合格。
参考答案:
(1)计算强度平均值R、标准差S、变异系数Cv
R=0.733MPa;S=0.067MPa;Cv=9.1%
(1)计算Rd/(1-ZaCv)
Rd/(1-ZaCv)=0.65/(1-1.645×0.091)=0.764MPa
(3)R<Rd/(1-ZaCv),所以该组底基层试件强度不合格
56.某铁路高性能混凝土的理论配合比为272:
90:
90:
745:
1075:
155:
4.5(水泥:
粉煤灰:
矿粉:
砂:
碎石:
水:
外加剂),水泥碱含量为0.58%,氯离子含量为0.012%;粉煤灰碱含量为0.84%,氯离子含量为0.002%;矿渣粉碱含量为0.012%,氯离子含量为0.001%;砂氯离子含量为0.001%;水碱含量为0.4501%,氯离子含量为0.111%;外加剂的碱含量为5.1%,氯离子含量为0.051%。
(1)计算每立方米混凝土中总碱量及总氯离子含量占胶凝材料用量的百分比。
(2)评定是否符合混凝土配合比是否符合TB10424-2010标准要求。
材料名称
水泥
粉煤灰
矿粉
砂
拌合水
外加剂
碱含量(%)
0.58
0.84
0.012
/
0.045
5.1
氯离子
0.012
0.002
0.001
0.001
0.111
0.051
参考答案:
(1)总碱含量:
272*0.58%+90*0.84%*1/6+90*0.012%*1/2+155*0.4501%+4.5*5.1%=2.64kg总氯离子含量占胶凝材料用量的百分比:
(272*0.012%+90*0.002%+90*0.001%+745*0.001%+155*0.111%+4.5*0.051%)/452*100=0.048%。
(2)该理论配合比总碱量和总氯离子含量符合TB10424的要求。
参考答案:
1、拌合水碱含量计算时应为0.045%,计算结果应为2.01kg
57.根据《铁路土工试验规程》(TB10102-2010),下列表格中的数据为做CBR试验时所测得的结果,请将所需数据填在表格空白处,并计算CBR2.5和CBR5,判断该试验是否需要重做。
(已知:
量力环校正系数C=212N/0.01mm,贯入杆直径d=50mm)
荷载测力计百分表读数R
单位压力P(KPa)
百分表读数
(0.01mm)
贯入量l
(mm)
0.9
60.5
1.8
106.5
2.9
151
4.0
194
4.8
240.5
5.1
286
5.4
335
5.6
393
5.6
500
参考答案:
(1)首先填写表格中的数据;
荷载测力计百分表读数R
单位压力P(KPa)
百分表读数
(0.01mm)
贯入量l
(mm)
0.9
97
60.5
(0.61)
1.8
194
106.5
(1.07)
2.9
313
151
(1.51)
4.0
432
194
(1.94)
4.8
519
240.5
(2.41)
5.1
551
286
(2.86)
5.4
583
335
(3.34)
5.6
605
393
(3.93)
5.6
605
500
(5.0)
(2)依据内插法可知:
(也可用作图法)
=2.5mm时,p=525KPaCBR=
=5mm时,p=605KPa,CBR
CBR5 参考答案: 内插法计算时l=2.5mm时,p=526KPa,CBR=(526/7000)*100%=7.5% 58.按《铁路混凝土强度检验评定标准》(TB10425-1994),设计强度为C30的铁路水泥混凝土,施工抽检了10组试件,其28天的抗压强度(标准尺寸试件、标准养生)如下: 31.5、28.4、36.0、35.5、36.0、38.0、35.0、29.0、33.4,33.8,试评定该结果是否满足设计要求? 混凝土强度检验系数A 试件组数n 5~9 10~19 ≥20 A 0.85 1.10 1.20 混凝土强度检验系数B 试件组数n <C20 C20~C40 >C40 B(N/mm2) 3.5 4.5 5.5 参考答案: 本题采用标准差未知法计算 1、混凝土试件组数: 该组混凝土抗压强度平均值: m2fcu——同一检验批混凝土立方体抗压强度的平均值(N/mm2),精确到0.1 (N/mm2); 2、标准差计算: Sfcu——同一检验批混凝土立方体抗压强度的标准差(N/mm2),精确到0.1 (N/mm2); f2cu.min——同一检验批混凝土立方体抗压强度的最小值(N/mm2),精确到0.1(N/mm2)。 fcu,i——第i组试件抗压强度(N/mm2)。 3、统计分析 混凝土抗压强度设计值: fcu,k=30.0MPa 该组混凝土抗压强度最小值: f2cu,min=28.4MPa 根据标准差未知法需同时满足 A、B——混凝土强度检验系数。 所以判定结果强度满足设计要求。 59.某铁路客运专线混凝土结构物,设计使用寿命为100年,混凝土强度等级为C50,处于T2的碳化环境下,拌合物含气量要求不小于4.0%,配合比设计时强度标准差取5.0MPa,选用P.O42.5水泥,水泥密度为3.10g/cm3,水泥28天强度无实测值,砂为中砂,饱和面干密度为2.61g/cm3,碎石为5~31.5mm连续级配,饱和面干密度为2.67g/cm3,矿物掺合料为粉煤灰,密度为2.2g/cm3,等量代换30%的水泥,外加剂减水率为30%,掺量为1.0%,密度为1.12g/cm3,拌合用水为饮用水。 采用泵送施工,设计坍落度要求为200~220mm,砂率拟采用38%。 浆体体积比要求为35%,试计算其理论配合比。 (已知粉煤灰为I级粉煤灰,掺量30%时强度影响系数为0.65~0.75,T2环境下,水胶比小于0.5,最小胶凝材料用量为300kg/m3)(要求按照JGJ55-2011和TB3275-2011计算)。 参考答案: (略) 参考答案: 计算题第59题,标准答案有错,按照TB要求,总胶凝材料不超过480。 混凝土配合比计算 序号 项目 符号 计算公式 参数取值 计算结果 备注 ⑴ 配制 强度 fcu,0 fcu,0=fcu,k+1.645σ fcu,k=50Mpa σ=5.0Mpa 58.2Mpa fcu,0—混凝土配制强度 fcu,k—混凝土立方体强度标准值 σ—混凝土强度标准差 ⑵ 胶凝材料28天抗压强度 fb fb=γf·γc·fce,g γf=0.70 γc=1.16 fce,g=42.5Mpa 34.5Mpa 粉煤灰掺量为30% γf—粉煤灰影响系数 γc—水泥强度等级值的富余系数 fce,g—水泥强度等级值 ⑶ 水胶比 W/B αa=0.53 αb=0.20 0.30 小于规范规定最大水灰比 满足要求 ⑷ 用水量 mw0 m’w0=235kg/m3 β=30% 165kg/m3 m’w0—未掺加减水剂时水用量 (设计坍落度取210mm) β—外加剂减水率 ⑸ 外加剂 用量 ma0 ma0=mb0βa mb0=550kg/m3 βa=1.0% 5.50kg/m3 mb0—胶凝材料用量 βa—外加剂掺量 ⑹ 胶凝材料用量 mb0 mw0=165kg/m3 W/B=0.30 550kg/m3 mw0—用水量 W/B—水胶比 ⑺ 粉煤灰 用量 mf0 mf0=mb0βf mb0=550kg/m3 βf=30% 165kg/m3 mb0—胶凝材料用量 βf—粉煤灰掺量 ⑻ 水泥 用量 mc0 mc0=mb0—mf0 mb0=550kg/m3 mf0=165kg/m3 385kg/m3 mb0—胶凝材料用量 mf0—粉煤灰用量 ⑼ 砂率 βs βs=38% 38% 根据题干确定 ⑽ 砂用量 ms0 ,原材料密度见题干。 599kg/m3 mcp—混凝土假定容重 βs—砂率 α—拌合物含气量 ⑾ 碎石 用量 mg0 978kg/m3 ⑿ 计算配合比 水泥: 粉煤灰: 砂: 碎石: 水: 外加剂 =385: 165: 599: 978: 165: 5.50 浆体体积比36.4% ⒀ 理论配合比 水泥: 粉煤灰: 砂: 碎石: 水: 外加剂 =371: 159: 613: 1001: 159: 5.30 浆体体积比35% (按题干要求调整) 60.已知一批混凝土抗压强度的平均值是43MPa,标准差为4.0MPa,强度保证率为97.7%。 问该批混凝土标准值是多少? 并画出正态分布图。 提示: P(μ-σ P(μ-3σ 参考答案: (略) 参考答案: 采用简易线性内插法: 保证率97.7%对应的置信区间为(μ-2.535σ 强度标准值=43-2.535×4.0=32.9MPa 61.由某土样试验的指标为: ρdmax=1.93g/cm3,ρdmin=1.52g/cm3,ρdo=1.70g/cm3,GS=2.68。 试计算其Dr值并判定土的密实状态。 解: 由于1/3<Dr<2/3,所以该土处于中密状态。 孔径 (mm) 60~40 40~20 20~10 10~5 5~2 2~1 1~0.5 0.5~0.25 0.25~0.075 <0.075 散失 筛余质量 (g) 161.4 286.9 364.7 1447.6 2738.3 737.0 636.2 248.8 1048.1 329.5 1.5 累计筛余质量(g) 161.4 448.3 813.0 2260.6 4998.9 5735.9 6372.1 6620.9 7669.0 7998.5 8000.0 占总土 质 量 (%) 分计筛余 2.0 3.6 4.6 18.1 34.2 9.2 8.0 3.1 13.1 4.1 0.0 累计筛余 2.0 5.6 10.2 28.3 62.5 71.7 79.7 82.8 95.9 100.0 100.0 62.某土样筛分数据如下表: 其量瓶法、浮称法测试土样的颗粒密度数据如下: (1)、量瓶法数据 量瓶质量(g) 干试样质量(g) 量瓶+水+干试样质量(g) 量瓶+水质量(g) 水的密度(g/cm3) 62.375 15 178.512 169.336 0.998021 (2)、浮称法数据 干试样质量(g) 饱和面干试样质量(g) 筐+试样在水中质量(g) 筐在水中质量(g) 水的密度(g/cm3) 1348.4 1356.5 983.7 152.3 0.998021 求该土样的颗粒密度。 参考答案: (1)粒径5mm以下土样颗粒密度ρ1=15÷(15-178.512+169.336)×0.998021=2.57(g/cm3); (2)粒径5mm及以上土样颗粒密度ρ2=1348.4÷(1348.4-983.7+152.3)×0.998021=2.60(g/cm3); (3)土样的颗粒密度ρ=1/(0.283/2.60+0.717/2.57)=2.58(g/cm3)。 63.某混凝土配合比各材料的试拌用量为: 水泥7.2kg、粉煤灰2.4kg、矿粉2.4kg、水3.54kg、砂25.95kg、石子41.2kg、减水剂120g、引气剂120g,其中,砂含水率为3.8%,石子含水率为1%,引气剂已按1: 49稀释,经测定,试拌混凝土的坍落度、砂率偏小。 现加入3%的水泥浆(水胶比不变)、并增大2%砂率调整后,坍落度、和易性满足要求,测得调整后拌合物的表观密度为2370kg/m3。 (1)试计算混凝土的基准配合比; (2)现场砂含水率为5%、石子含水率为0.8%,试计算每盘(1.5m3)混凝土的各材料用量。 参考答案: (1)坍落度、和易性满足要求时各材料的拌和用量为: C拌=7.2+(7.2+2.4+2.4)×3%=7.56kg F拌=2.4kg KF拌=2.4kg S拌=25.95÷(1+3.8%)+[25.95÷(1+3.8%)+41.2÷(1+1%)]×2%=26.32kg G拌=41.2÷(1+1%)-[25.95÷(1+3.8%)+41.2÷(1+1%)]×2%=39.47kg W减拌=120g=0.12kg W引拌=120÷50=2.4g=0.0024kg W拌=[3.54+25.95÷(1+3.8%)×3.8%+41.2÷(1+1%)×1%+0.12-0.0024]×(1+3%)=5.17kg 拌和物总量为: Q=7.56+2.4+2.4+26.32+39.47+0.12+0.0024+5.17=83.44kg 基准配合比为: C基=7.56÷83.44×2370=215kg;F基=2.4÷83.44×2370=68kg; KF基=2.4÷83.44×2370=68kg;S基=26.32÷83.44×2370=748kg; G基=39.47÷83.44×2370=1121kg;W减基=0.12÷83.44×2370=3.4kg; W引基=0.0024÷83.44×2370=0.068kg;W基=5.17÷83.44×2370=147kg; (2)每盘材料用量为: C=215×1.5=323kg;F=68×1.5=102kg;KF=68×1.5=102kg; S=748×1.5×(1+5%)=1178kg;G=1121×1.5×(1+0.8%)=1695kg; W减=3.4×1.5=5.1kg;W引=0.068×1.5×50=5.1kg; W=147×1.5-1178÷(1+5%)×5%-1695÷(1+0.8%)×0.8%-(5.1-5.1÷50)=146kg 64.已知一搅拌站生产了一批C35混凝土,强度分别为35.0MPa,39.8MPa,42.8MPa,44.8MPa,34.9MPa,37.6MPa,38.8MPa,40.8MPa,41.4MPa,45.5MPa,44.8MPa,该组混凝土强度标准差为3.76MPa,试对其进行评定。 采用非统计法时混凝土强度的合格评定系数 试件组数 <C60 ≥C60 λ1 1.15 1.10 λ2 0.95 采用统计法时混凝土强度的合格评定系数 试件组数 10~14 15~19 ≥20 λ1 1.15 1.05 0.95 λ2 0.90 0.85 参考答案: 试件组数大于10组,采用统计法进行评定。 平均值为: 40.6MPa 标准差为: 3.76MPa 最小值为: 34.9MPa 平均值>35+1.15*3.76=39.3MPa 最小值>0.9*35=31.5MPa 该批混凝土评定为合格。 65.简述K30试验时场地和环境条件的要求、荷载板垫砂的要求,并分析其对试验结果的影响? 根据千斤顶校验结果(见下表)计算: 当荷载板的荷载为0.28MPa时,相应的油压应当加压到多少MPa? (荷载板直径30cm,油缸直径为2.1cm) 参考答案: 1、试验场地及环境条件应符合下列要求: (1)水分挥发快的均粒砂,表面结硬壳、软化或其他原因表层扰动的土,试验应置于其影响以下进行。 (2)试验应避免在测试面过湿或干燥的情况下进行,宜在压实后4h内检测。 (3)测试面必须是平整不坑洞的地面,对于粗粒土或混合料造成的表面凹凸不平,应铺设一层2~3mm的干燥中砂或石膏腻子。 测试面必须远离震源。 (4)雨天或风力大于6级的天气不得进行试验。 表面结硬壳、表层扰动会导致测试数据失真;测试面不平会导致测试过程中数据变化过大,最终引起结果错误;离震源太近、雨天、风力过大时测试,会导致位移数据失真。 2、荷载板上力为: 300*300*3.14/4*0.28=19782N=19.782kN 根据直线方程
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