土木工程材料计算题.docx
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土木工程材料计算题.docx
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土木工程材料计算题
六、计算题
1、某石灰岩的密度为2.68g/cm3,孔隙率为1.5%,今将石灰岩破碎成碎石,碎石的堆积密度为1520kg/m3,求此碎石的表观密度和空隙率。
解:
(1)
碎石的表观密度
P
(1
0)100%1.5%
0
3
1.5%2.64g/cm
碎石的空隙率
P'(1
0152
-)100%(1I64)100%4242%
表观密度为2.34g/cm3,720克绝干的该材料浸水饱和后擦求该材料的孔隙率、质量吸水率、体积吸水率、开口孔隙率、
(1)孔隙率:
P
(1-
—)100%(1
234
)100%12.7%
2.68
(2)质量吸水率:
Wm
740720100%2.8%
720
(3)体积吸水率:
Wv
0Wm2.34
2.8%6.6%
(4)开孔孔隙率:
P开
Wv6.6%
(5)闭口孔隙率:
P闭
PP开12.7%
6.6%6.1%
将卵石洗净并吸水饱和后,
用布擦干表面称
1005g,将其装入广口瓶内加满水称其总重
解:
3、
2、料的密度为2.68g/cm3,
干表面并测得质量为740克。
闭口孔隙率。
(假定开口孔全可充满水)
为2475g,广口瓶盛满水重为1840Gr,经烘干后称其重为1000g,试问上述条件可求得卵石的哪些相关值?
各是多少?
解:
(1)可求得卵石的表观密度和吸水率。
(2分)
(2)卵石的表观密度:
1000
0
1840(24751000)
3
2.74g/cm
卵石的吸水率:
W
10051000
0.5%1000
2.50g/cm3,表观密度为
4、已知某材料的密度为
求该材料的孔隙率、开口孔隙率和闭口孔隙率。
2.00g/cm3,材料质量吸水率为9%。
试
解:
(1)孔隙率:
P(1
2
0)100%(125)
100%20%
⑵开口孔隙率:
Wv
0Wm2.09%18%
Wv18%
⑶闭口孔隙率:
P闭PP开2%
六、计算题
1、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18.4kg,
水为4.3kg。
并测得拌合物表观密度为2400kg/m3,
(1)试求其基准配合比(以1m3混凝土中各材料用量表示)。
(2)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:
(1)基准配合比
混凝土试拌调整合格后材料总量为:
5.72+9.0+18.4+4.3=37.42kg
2400
配合比校正系数V64.14V0
37.42
1m3混凝土中各材料用量
水泥:
C
5.72
2400x/
366.86kg
V。
VO
37.42
砂子:
S
9.0
2400、,
577.23kg
V。
VO
37.42
3、已知砼的施工配合比为1:
2.40:
4.40:
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)
解:
(1)水泥:
1
C
1
2400
291kg
12.4
4.40.45
(2)
砂子:
1
S
2.4C'(1
2.5%)
682kg
(3)
石子:
1
G
4.4C'(1
1%)
1268kg
(4)
水:
W'
0.45C'
2.4C'
2.5%4.4C'1%101kg
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,推测混凝土28d强度为多少?
能否达到设计强度的要求?
混凝土的实际水灰比为多少?
(A=0.48,B=0.33,水泥实际强度为43MP)
f7lg2820lg28
解:
(1)混凝土28d强度:
f28—34.2MPa
ig7ig7
(2)C25混凝土要求配制强度:
fcu,t251.645251.645533.2MPa
•••达到了设计要求
(3)混凝土的实际水灰比:
即34.2=0.48X43X(C/W-0.33)•••W/C=0.50
5、某工程设计要求混凝土强度等级为C30,现场施工拟用原料如下:
水泥:
42.5普通水泥,
pc=3.1g/cm3,水泥实际强度为46.8Mpa;中砂,ps=2620kg/m3,砂的含水率为3%;
碎石,pg=2710kg/m3,石子的含水率为1%。
混凝土单位用水量为160kg/m3,砂率为
33%。
(1)试计算混凝土的初步配合比;
(2)设初步配合比就是试验室配合比度求施工配合
比。
解:
(1)初步计算配合比的计算①确定配制强度(fcu,t):
fcu,t301.645301.645538.2MPa
W
②确定水灰比(
—)
:
碎石A0.46B
0.07
C
fcu,t
Afeel
(C
B)38.2MPa
W
W
Afce
0.4646.8
0.54
C
fcu,tABfce
38.20.460,0746.8
④计算粗、细骨料用量(
用体积法计
⑤则初步计算配合比为:
水泥=296kg,砂=678kg,石子=1322kg,水=160kg
(2)施工配合比:
C'296
S'678(13%)698kg
G'1322(11%)1335kg
w'1606783%13221%126kg
②计算粗、细骨料用量(G0)及(So):
用质量法计
C0W0G0S02450360180G°S。
2450
解得:
G01200kgS0610kg
③配合比为:
水泥=360kg,砂=610kg,石子=1299kg,水=180kg
kg,并测得混凝土拌合物的体积密度为2400kg/m3,若现场砂的含水率为4%,石子的含
水率为1%。
试求其施工配合比。
解:
(1)基准配合比
混凝土试拌调整合格后材料总量为:
3.1+1.86+6.24+12.8=24kg
2400
配合比校正系数VO100V0
24
1m3混凝土中各材料用量
水泥:
C
3.1
V。
100VO
310kg
砂子:
S
6.24
V。
100VO
624kg
石子:
G
12.8
V0
100V0
1280kg
水:
W
1.86
V0
100V0
186kg
(2)施工配合比
C'310kg
s'624(14%)649kg
G'1280(11%)1293kg
W'1866244%12801%148kg
&某砂做筛分试验,分别称取各筛两次筛余量的平均值如下表所示:
方孔筛径
(mm)
9.5
4.75
2.36
1.18
0.60
0.30
0.15
<0.15
合计
筛余量
(g)
0
24
60
80
95
114
105
22
500
分计筛余率
累计筛余率
计算各号筛的分计筛余率和累计筛余率、细度模数,绘制筛分曲线,并评定砂的粗细程度。
解:
(1)计算各号筛的分计筛余率和累计筛余率(3分)
筛孔尺寸
(mm)
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
<0.15
筛余量(g)
24
60
80
95
114
105
22
分计筛余%
a1
a2
a3
a4
a5
a6
4.8
12
16
19
22.8
21
4.4
累计筛余%
A1
A2
A3
A4
A5
A6
4.8
16.8
32.8
51.8
74.6
95.6
100
(2)计算细度模数
MxA2氏A4A5A65A16.832・851.874695654.8?
.6
100A11004.8
(3)绘制筛分曲线(略)
(4)评定砂的粗细程度(略)
9、今欲配制C40混凝土,试件尺寸为100X100X100(mm),三组试件的抗压强度值分别为
(1)48.6Mpa;47.2Mpa;45.7Mpa;
(2)49.0Mpa;51.2Mpa;58.5Mpa;
(3)54.0Mpa;53.0Mpa;55.0Mpa;要求强度保证率为95%标准差为c=6.0Mpa。
试求哪个组强度值满足设计强度等级要求。
解:
(1)混凝土配制强度G,t301.645401.645649.9MPa
第二组强度值:
feu24951.258.50.9550.3MPa
100100100
第三组强度值:
feu35453550.9551.3MPa
100100100
第二组和第三组强度值满足设计强度等级要求
10、现有甲、乙两种砂,各取干砂500g做筛分试验,其结果如下:
筛孔尺寸(mm)
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
<0.15
筛余量(g)
甲
0
0
50
100
150
150
50
乙
50
200
150
100
0
0
0
(1)计算甲、乙两种砂的细度模数,属何种砂。
(2)若两种砂配成细度模数为2.7时,甲、乙两种砂各占多少?
解:
(1)细度模数计算
筛孔尺寸(mm)
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
<0.15
筛余量(g)
甲
0
0
50
100
150
150
50
分计筛余%
a1
a2
a3
a4
a5
a6
0
0
10
20
30
30
累计筛余%
A1
A2
A3
A4
A5
A6
0
0
10
30
60
90
100
筛余量(g)
乙
50
200
150
100
0
0
0
分计筛余%
a1
a2
a3
a4
a5
a6
10
40
30
20
0
0
累计筛余%
A1
A2
A3
A4
A5
A6
10
50
80
100
100
100
100
甲砂的细度模数
“AA3A4A5A5A101030609050—
Mx甲------1.9
100A11000
属细砂。
乙砂的细度模数
属粗砂。
(2)甲、乙两种砂各占比例设甲砂占比例为X,乙砂占比例为Y
XY1Mx甲XMx乙2.7
结果:
X65.5%Y34.5%
11、某工地施工采用的施工配合比为水泥312kg,砂710kg,碎石1300kg,水130kg,若
采用的是42.5级普通水泥,其实测强度为46.5Mpa,砂的含水率为3%,石子的含水率为
1.5%。
混凝土强度标准差为b=4.0Mpa。
问:
其配合比能否满足混凝土设计等级为C20的
要求?
(2)混凝土拌合水量W
13013001.5%710
3%
171kg
W
(3)混凝土的水灰比—
171
0.55
C
312
(4)混凝土设计强度fcu
C
Afce(B)0.46
46.5(-
丄0.07)37.4MPa
解:
(1)混凝土配制强度fcu,t201.645201.645426.6MPa
W0.55
此配合比能满足混凝土设计等级为C20的要求。
12、某工厂厂房钢筋混凝土梁,设计要求混凝土强度等级为C30,坍落度指标为30-50mm,混凝土单位用水量为180kg,混凝土强度标准差为b=5.0Mpa;水泥富余系数B=1.1,水泥标号为42.5,pc=3.1g/cm3;砂卩s=2600kg/m3;碎石:
连续级配、最大粒径为30mm,pg=2700kg/m3。
砂率为31%。
(1)试计算混凝土的初步配合比。
(8分)
(2)若初步配合比经调整试配时加入5%的水泥浆后满足和易性要求,并测得混凝土拌合
物的体积密度为2450kg/m3,求其基准配合比。
(7分)
解:
(1)初步计算配合比的计算
①确定配制强度(fcu,t):
②确定水灰比(—):
碎石A0.46B0.07
C
fcutAfce(CB)38.2MPa
W
Afce
cu,t
ABfce
0.4642.51.1
38.20.460,0742.51.1
0.54
③计算水泥用量(C。
):
C0
W。
180
(W/C)0.54
333kg
④计算粗、细骨料用量(
Go)
及(So):
用体积法计
C0W0G0
So
0.01
296
3100
160
1000
G0
2700
So
2600
0.011
Sp
S0
S0
G0
0.31
解得:
G0
1351kg
S0
608kg
⑤则初步计算配合比为:
水泥=333kg,砂=608kg,石子=1351kg,水=180kg
(2)基准配合比:
混凝土试拌调整合格后材料总量为:
333
1.05
60813511801.052498kg
2450
VO0.98V。
2498
1m3混凝土中各材料用量
配合比校正系数
水泥:
333
0.98V。
326kg
砂子:
608
V0
0.98VO
596kg
石子:
1351
V0
0.98V。
1324kg
水:
180
V0
0.98.V。
176kg
四、计算题
1、试配制用于砌筑多孔砌块,级普通水泥,实测强度为
的水泥混合砂浆配合比。
采用水泥为32.5
1290kg/m3;砂子用中砂,堆积密度为
1500kg/m3,含水率为3%;石灰膏,稠度120mm,
度标准差b=1.25,砂浆的特征系数A=3.03,B=-15.09。
强度等级为
35.5Mpa,堆积密度为
M10
1m3砂浆用水量为300kg,砂浆强
m,0f2O.645
10
0.6451.2510.8MPa
(2)水泥用量:
Qc1000(fm,0B)1000(10.815.°9)241kg/m3
Afce3.0335.5
解:
(1)砂浆配制强度:
3
(3)石灰膏用量:
QdQaQc32024179kg/m
3
(4)砂的用量:
Qs1500(13%)1545kg/m
(5)水泥混合砂浆配合比:
水泥:
石灰膏:
砂:
水=241:
79:
1545:
300=1:
0.33:
6.41:
1.25
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