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建筑材料计算题
建筑材料计算题
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计算题
1.质量为3.4kg,容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。
若向筒内注入
水,待石子吸水饱和后,为注满此筒功注入水4.27kg。
将上述吸水饱和的石子擦干表面后称
得总质量为18.6kg(含筒重)。
求该石子的吸水率,表观密度,堆积密度,开口孔隙率。
(10分)解:
石子的质量为m=18.4-3.4=15.0(kg)
石子的堆积体积为V。
/=10L,?
石子所吸水的量为mw=18.6-18.4=0.2(kg),水的
体积为0.2L?
开口孔隙体积为石子吸收水的量,即Vk=O.2L?
注入筒内的水的体
积为V/w=4.27L,?
该体积等于石子间空隙的体积与石子开口孔隙之和。
Vs+Vk=4.27
L(2分)?
故,石子的质量吸水率为
Wm=mw/m=0.2/15>100%=1.3%(2分)?
石子的体积吸
水率为
Vv=Vk/Vo=0.2/(10-4.27+0.2)>00%=3.4%?
石
子的堆积密度为:
pdx=m/Vo/=15/10=1500(kg/m3)(2分)
3_
石子的表观密度为:
pg=m/Vo=15/(10-4.27+0.2)=2530(kg/m)(2
分)
石子的开口孔隙率为:
Pk=Vk/Vo=0.2/(10—4.27+0.2)»0%=3.4%
(2分)
2、已知某工地所用混凝土的施工配合比为1:
2.40:
4.40,水灰比=0.45,且实测混凝土
拌合物的表观密度为2400kg/m3。
现场砂的含水率为2.5%,石子的含水率为1%。
试计算其实验室配合比。
(以1m3混凝土中各材料的用量表示,准至1kg)(10分)
解:
mc=1X2400/(1+2.4+4.4+0.45)=291kg(2分)?
W湿=(m含-m$)/
ms
ms=2.4mc/(1+2.5%)=681kg(2分)
mg=4.4mc/(1+1%)=1268kg(2分)
mw=0.45mc+2.5%ms+1%mg=131+17+13=161kg(4分)
3.某砂作筛分试验,分别称取各筛两次筛余量的平均值如下表所示:
方孔筛径
9.5
mm
4.75
mm
2.36mm
1.18mm
600
300
pm
150
pm
<15
0jjm
合计
筛余量,g
0
32.5
48.5
40.0
187.5
118.0
65.0
8.5
500
计算各号筛的分计筛余率、累计筛余率、细度模数,并评定该砂的颗粒级配和粗细程
度。
解:
(1)各号筛的分计筛余率:
①4.75mm
:
m1
500
n/32.5
100%=-
500
100%=6.5%
②2.36mm:
a2
m2
100%=空
100%=9.7%
500
500
③1.18mm:
a3
m3
100%=400
100%=8.0%
500
500
④600口:
a4匹100%=1875100%=37.5%
500500
5
300pm:
a5匹100%=1180100%=23.6%
500500
6150pm:
a6匹100%=空100%=13.0%
500500
(2)各号筛的累计筛余率为:
①4.75mm:
A1a16.5%
②2.36mm:
A2a2
6.5%
9.7%
16.2%
③1.18m
m:
A3a〔
a2a3
6.5%
9.7%
8.0%24.3%
④600pm:
A4a〔a:
a3+a4
6.5%
9.7%
8.0%+37.5%61.8%
5300pm:
A5a1a2a3+a4+a56.5%9.7%8.0%+37.5%+23.6%85.4%
6150g:
A6a1a?
a3+a4+a5+
=6.5%+9.7%+8.0%37.5%23.6%13.0%=98.4%
(3)该砂的级配
根据A4=61.8%可知,该砂的级配为2区。
Ai〜A5全部在2区规定的范围内,因此级配合格。
该砂的细度模数为:
(16.224.361.885.498.4)56.5
==2.7
因此该砂属于中砂。
答:
(略)
4、混凝土的设计强度等级为C25,要求保证率95%,当以碎石、42.5普通水泥、河砂配制
混凝土时,若实测混凝土7d抗压强度为20MPa,则混凝土的实际水灰比为多少?
能否达到设计强度的要求?
(A=0.48,B=0.33,水泥实际强度为43MP)(10分)
解:
实际混凝土f28=f7X|g28/lg7=20X1g28/lg7=34.2MPa(2分)
C25混凝土要求:
fcu=25+1.645X=33.2MPa(2分)
•/f28=34.2MPa>fcu=33.2MPa
•••达到了设计要求.(2分)
m2500
5%2
500
6.已知混凝土经试拌调整后
又fCU=Afce(C/W-B)
即34.2=0.48>43*C/W-0.33)(2分)
•••W/C=0.50(2分)
5.收到含水率少吨?
(5分)解:
答案:
5%的砂子500t,实为干砂多少吨?
若需干砂500t,应进含水率5%的砂子多
(1)
Whm2m1100%
m1
500mr,5%1100%
可解得m1=476.19g。
(3分)
Whm2m1100%
(2)m1
100%
可解得m2=525go(2分)
各项材料用量为:
水泥3.10kg,水1.86kg,沙6.24kg,
碎石12.8kg,并测得拌和物的表观密度为2500kg/mi,试计算:
(10分)
(1)每方混凝土各项材料的用量为多少?
(2)如工地现场砂子含水率为2.5%,石子含水率为0.5%求施工配合比。
解
1)比例常数k=2500/(3.10+1.86+6.24+12.84)=104,(2分)故基准配合比为:
W=104X1.86=193.44kg(1分)
S=104X6.24=648.96kg(1分)
C=104X3.10=322.4kg(1分)
G=104X12.84=1335.36kg(1分)
(2)施工配合比为:
W=193.44-648.96X2.5%-1335.36X0.5%=170.53Kg(1分)
C=322.4Kg(1分)
S=648.96X(1+2.5%)=649.96Kg59/2.8)X100%=7.5%.(1分)
G=1335.36X(1+0.5%)=1342.04Kg(1分)
7•某防水工程需石油沥青30t,要求软化点不低于80C,现有60号和10号石油沥青,
测得他们的软化点分别是49C和98C,问这两种牌号的石油沥青如何掺配?
(5分)
解:
软化点为49C的石油沥青掺配比例不大于
(3分)
度为2410
解:
kg/m3。
求1m3混凝土各材料用量(7分)
软化点为98C的石油沥青掺入不少于
30-11.0=19to(2
9.某混凝土的实验室配合比为1:
2.1:
4.0,W/C=0.60,混凝土的体积密
设水泥用量为C,则有:
S=2.1C,G=4.0C,W=0.6C(2分)
因四种材料的质量之和等于混凝土拌合物的体积密度,有:
C+S+G+W=p(2分)
罐应加入湿砂为多少kg?
解:
每罐应加入的湿砂质量为:
m=m(1+w)=120(1+2%)=122.4kg
答:
(略)
11、一块普通烧结砖的外形尺寸为240mmX115mnX53mm,吸水饱和后重3
000g,烘干至恒重为2500go将该砖磨细并烘干后取50g用李氏瓶测得其体积为20cm3o试计算该砖的密度、表观密度、孔隙率、质量吸水率。
(8分)
解:
(1)密度p=m/V=50/20=2.5g/cm3,(2分)
(2)表观密度p=m0/V0=2500/(24X11.5>5.3)=1.71g/cm,(2
分)
(3)孔隙率P=1-DD=1.71/2.5=68.4%P=31.6%(2
分)
(4)质量吸水率:
Wm=500/2500=20%(2分)
12、已知混凝土经试拌调整后,各项材料用量为:
水泥3.10kg,水1.86kg,砂6.24kg,碎石12.8kg,并测得拌和物的表观密度为2500kg/Si,水的密度为1.0g/cm3,砂子和碎石的堆积密度分别为1.6g/cm3和1.5g/cm3,试计算:
(1)每方混凝土各项材料的用量为多少?
(2)如工地现场砂子含水率为2.5%,石子含水率为0.5%,求施工配合比。
水泥用量:
mc=一
3.1
3.1
6.512.51.8
2400=311kg
(2分)
(3)施工现场配制500m3混凝土需要水、砂子和碎石各多少m3?
水泥多少吨?
(12分)
解:
(1)比例常数k=2500/(3.10+1.86+6.24+12.84)=104,故基准配合比为:
W=104X1.86=193.44kg(1分)S=104>6.24=648.96kg(1分)C=104X3.10=322.4kg(1分)
G=104X12.84=1335.36kg(1分)
(2)施工配合比为:
W=193.44-648.96X.5%-1335.36X0.5%=170.53Kg(1分)C=322.4Kg(1分)
S=648.96X(1+2.5%)=649.96Kg(1分)
G=1335.36X(1+0.5%)=1342.04Kg(1分)
(3)施工现场配制500m3混凝土需要
3
W=500X70.53/1000=85.3m(1分)
S=500X649.96/1600=203m3(1分)
G=500X1342.04/1500=447.3m3(1分)
C=500X322.4/1000=161.2T(1分)
13.某一块材料的全干质量为100g,自然状态下的体积为40cm3,绝对密实状态下的体
积为33cm3,计算该材料的实际密度、体积密度、密实度和孔隙率。
解:
(1)该材料的密度为:
=m=100=3.03g/cm3(2分)
V33
(2)该材料的体积密度为:
0=—=100=2.50g/cm3(3分)
V。
40
250
(3)该材料的密实度为:
D=」100%=220100%=82.5%(3分)
3.03
(4)该材料的孔隙率为:
P=1-D=1-82.5%=17.5%(2分)
14、某混凝土试配调整后,各材料的用量分别为水泥3.1kg,砂6.5kg,卵石12.5kg,
水1.8kg。
测得拌合物的体积密度为2400kg/m3。
计算1m3混凝土各材料的用量。
解:
每1m3混凝土各组成材料的用量为
石子用量:
125
mg=2400=1255kg(2分)
g3.16.512.51.8
砂的用量:
ms=3.16.512.51.82400=653kg
(2分)
水的用量:
mw=2400=181kg
3.16.512.51.8
(2分)
15、工地上抽取卵石试样,烘干后称量482g试样,将其放入装有水的量筒中吸水至饱和,
水面由原来的452cm3上升至630cm3,取出石子,擦干石子表面水分,称量其质量为487g,
试求该卵石的表观密度、体积密度以及质量吸水率。
解:
该卵石的表观密度为:
(63T752)2.71(g/cm3)
该卵石的体积密度为:
m482
V0(630452)(487482)/1
该卵石的质量吸水率为
答:
(略)。
16、采用普通水泥、卵石和天然砂配制混凝土,水灰比为0•52,制作一组尺寸为150mm
X150mmX150mm的试件,标准养护28d,测得的抗压破坏荷载分别为510kN,520kN和650
kN。
计算:
(1)该组混凝土试件的立方体抗压强度;
(2)计算该混凝土所用水泥的实际抗压
强度。
解:
(1)该组混凝土试件的立方体抗压强度
根据公式fc=
二f,对于边长为150mm的混凝土立方体试件,可得A
3
£51210
fc1==22.8MPa
150150
3
r52010…
fc2==23.1MPa
150150
650103
fc3==28.9MPa
150150
判定:
由于最大值与中间值之差超过中间值的15%,由此应取中间值作为该组试件的立方体
抗压强度。
即:
fcu=fc2=23.1MPa
(2)该混凝土所使用水泥的实际抗压强度
mc
根据公式fcu=afce(b),根据提意知,a=0.48,a=0.33,可得:
mw
答:
(略)
17.破碎的岩石试件经完全干燥后,其质量为482g,将放入盛有水的量筒中,经一定时间石
子吸水饱和后,量筒的水面由原来的452cm3上升至630cm3。
取出石子,擦干表面水
分后称得质量为487g。
试求该岩石的视密度、表观密度及吸水率?
(7分)
解:
因m仁482g,m2=487g,V+VB=630-452=178cm3(闭+实体)(1分)
故:
p'=m1/V+VB=482/178=2.71g/cm3(2分)
po=m1/Vo=482/(178+5)=2.63g/cm3(2分)
W=(m2-m1)/m1X100%=(487-482)/482X100%=1%(2分)
18.某工程制作室内用的钢筋混凝土大梁,混凝土设计强度等级为C20,施工要求坍落度为
35~50mm,采用机械振捣。
该施工单位无历史统计资料。
采用材料:
普通水泥,32.5级,实测强度为34.8MPa,密度为3100kg/m3;中砂,表观密度为2650kg/m3,堆积密度为1450kg/m3;卵石,最大粒径20mm,表观密度为2.73g/cm3,堆积密度为1500kg/m3;自来水。
试设计混凝土初步配合比(按干燥材料计算)。
(18分)
解:
(1)确定配制强度。
该施工单位无历史统计资料,查表4-30取b=5.0MPa。
fcu,o=fcu,k+1.645b=20+8.2=28.2(MPa)(3分)
(2)确定水灰比(W/C)
利用强度经验公式计算水灰比:
(3)确定用水量(W0)
此题要求施工坍落度为35~50mm,卵石最大粒径为20mm,查表4—21得每立方米混
凝土用水量:
W0=180kg(2分)
(4)计算水泥用量(Co)
Co=W0XC/W=180X2.02~364(kg)(3分)
(5)确定砂率根据上面求得的W/C=0.49,卵石最大粒径20mm,查表4-22,选砂
率Sp=32%。
(2分)
(6)计算砂、石用量S0、G0
按体积法或表观密度法列方程组
So
So
Go
Sp
、CoGoSoWooh
(3分)
解得
SO=599kgGO=1273kg(1分)
(7)计算初步配合比
Co:
So:
Go=364:
599:
1273=1:
1.65:
3.50W/C=0.49(1分)
19•某材料的密度为2.70g/cm3,干表观密度为1800Kg/m3,现将一重920g的该材料
浸入水中,吸水饱和后取出称重为1020g,试求该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔
隙率及闭口孔隙率。
(8分)
解:
孔隙率P=(1-prP)X100%=(1—1.8/2.7)X100%=33%;(2分)
重量吸水率mw=(m水/m)X100%=:
(1020-920)/920]X100%=11%;
(2分)
开口孔隙率=V开/V0=[(1020-920)/(920/1.8)]X100%=19.6%(2分)
闭口孔隙率=33%-19.6%=13.4%(2分)
所以,该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率分别为:
33%;
11%;19.6%;
13.4%。
20.某混凝土配合比为1:
2.43:
4.71,W/C=
0.62
,设混凝土表观密度为2400kg
/m3计,求各材料用量。
(7分)
解:
设水泥的质量为CKg,
则W=0.62CKg;
S=
2.43CKg;G=4.71CKg;(2
分)
按假定表观密度法有:
C+S+G+W=p0h
(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,各种材料的用量为:
C=274Kg;W=170Kg;S=666Kg;G=129OKg
21.已知某混凝土的试验室配合比为C:
S:
G=1:
1.92:
3.97,W/C=0.56,配
制1m3混凝土水泥用量为300Kg。
施工现场砂、石的含水率分别为5%和1%,求施工配合比。
(10分)
解:
按试验室配合比,1m3混凝土中各种材料得用量为:
C=3OOKg;W=300X0.56=168Kg;(1分)S=300X1.92=576
Kg;(1分)G=300X3.97=1191Kg;(1分)
所以,施工配合比为:
C=300Kg;W=168-576X5%-1191X%=127Kg;(2分)
S=576(1+5%)=605Kg(2分);
G=1191X(1+1%)=1203Kg;(2分)
施工配合比为:
C=3OOKg;W=127Kg;S=605Kg;G=1203K
g。
(1分)
22、某材料的密度为2.68g/cm3,表观密度为2.34g/cm3,720克绝干的该材料浸
水饱和后擦干表面并测得质量为740克。
求该材料的孔隙率、质量吸水率、体积吸水率、
开口孔隙率、闭口孔隙率和视密度(近似密度)。
(假定开口孔全可充满水)
.解:
孔隙率P=(1-2.34/2.68)XI00%=12.7%
质量吸水率3=(740-720)/720=2.8%
体积吸水率3'=2.8%X2.34=6.6%
开孔孔隙率P开=3'=6.6%
闭口孔隙率P闭=P-P开=12.7%-6.6%=6.1%
视密度p'=m/(V+V闭)=p0心-P+P闭)
=2.34/(1-12.7%+6.1%)
=2.50g/cm3
23、已知混凝土试拌调整合格后各材料用量为:
水泥5.72kg,砂子9.0kg,石子为18.4k
g,水为4.3kg。
并测得拌合物表观密度为2400kg/m3,试求其基准配合比(以1mi混凝土中各材料用量表示)。
若采用实测强度为45MPa的普通水泥,河砂,卵石来配制,试估算该混凝土的28天强度
(A=0.46,B=0.07)。
解:
基准配合比为
C=5.72X2400/(5.72+9+18.4+4.3)=367kgS=9X2400/(5.72+9+18.4+4.3)=577kg
G=18.4X2400/(5.72+9+18.4+4.3)=1180kgW=4.3X2400/(5.72+9+18.4+4.3)=275kgfcu=0.46X45X(367/275-0.07)
=26.2MPa
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