土木工程材料计算题.doc

六、计算题
1、某石灰岩的密度为2.68 g/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

(2) 碎石的空隙率
2、料的密度为2.68g/cm3，表观密度为2.34 g/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。(假定开口孔全可充满水)
解: (1)孔隙率：
(2)质量吸水率：
(3)体积吸水率：
(4)开孔孔隙率：
(5)闭口孔隙率：
3、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:
卵石的吸水率:
4、已知某材料的密度为2.50g/cm3, 表观密度为2.00g/cm3,材料质量吸水率为9%。试求该材料的孔隙率、开口孔隙率和闭口孔隙率。
解：（1）孔隙率：
   (2)开口孔隙率：

(3)闭口孔隙率：
5、一块普通标准粘土砖，烘干后质量为2420g，吸水饱和后为2640g，将其烘干磨细后取50g用李氏瓶测其体积为19.2 cm3，求该砖的开口孔隙率和闭口孔隙率。
解:(1) 粘土砖的密度:
(2) 粘土砖的表观密度:
(3) 粘土砖的孔隙率:
(4) 开口孔隙率:
(5) 闭口孔隙率:
6、一块普通标准粘土砖，烘干后质量为2500g，吸水饱和湿重为2900g，其密度为2.7 cm3，求该砖的表观密度、孔隙率、质量吸水率和体积吸水率。
解:(1)砖的体积密度:
（2）砖的孔隙率：
（3）砖的质量吸水率:
（4）砖的体积吸水率:
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达)。
（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=37.42 kg
配合比校正系数
1m3混凝土中各材料用量
水泥：
砂子：
石子：
水：
（2）混凝土的28天强度

2、制C30混凝土，规定强度保证率95%，则混凝土的配制强度为多少?
若采用普通水泥,卵石来配制,试求混凝土的水灰比。已知:水泥实际强度为48MPa,A=0.46,B=0.07
解: (1) 混凝土的配制强度
(2) 混凝土的水灰比
∵
∴

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达，准至1kg）
解：（1）水泥：
   （2）砂子：
（3）石子：
（4）水：
4、混凝土的设计强度等级为C25，规定保证率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7 d抗压强度为20MPa，推测混凝土28d强度为多少？能否达成设计强度的规定？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）
解：（1）混凝土28d强度：
（2）C25混凝土规定配制强度：

∵＞
∴达成了设计规定
（3）混凝土的实际水灰比：
∵
即34.2=0.48×43×(C/W-0.33)
∴W/C=0.50
5、某工程设计规定混凝土强度等级为C30，现场施工拟用原料如下：水泥：42.5普通水泥，ρc=3.1g/cm3，水泥实际强度为46.8Mpa；中砂，ρs=2620kg/m3，砂的含水率为3%；碎石，ρg=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）设初步配合比就是实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拟定配制强度（）：

②拟定水灰比（）： 碎石

③计算水泥用量()：　
④计算粗、细骨料用量（）及（）：
用体积法计

解得：
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：

6、实验室搅拌混凝土，已拟定水灰比为0.5，砂率为0.32，每m3混凝土用水量为180kg，新拌混凝土的体积密度为2450 kg/m3。试求（1）每m3混凝土各项材料用量。（2）若采用水泥标号为42.5级，采用碎石，试估算此混凝土在标准条件下，养护28天的强度是多少？
解: （1）每m3混凝土各项材料用量
①计算水泥用量()：　
②计算粗、细骨料用量（）及（）：
用质量法计

解得：
③配合比为： 水泥=360kg，砂=610kg，石子=1299kg，水=180kg
（2）混凝土28d强度：
7、某试样经调整后，各种材料用量分别为水泥3.1 kg，水1.86 kg，砂6.24 kg，碎石12.8 kg，并测得混凝土拌合物的体积密度为2400 kg/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=24 kg
配合比校正系数
1m3混凝土中各材料用量
水泥：
砂子：
石子：
水：
(2) 施工配合比

8、某砂做筛分实验，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，并评估砂的粗细限度。
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

(3) 绘制筛分曲线(略)
(4) 评估砂的粗细限度(略)
9、今欲配制C40混凝土，试件尺寸为100×100×100（mm），三组试件的抗压强度值分别为（1）48.6 Mpa；47.2 Mpa；45.7 Mpa；（2）49.0 Mpa；51.2 Mpa；58.5 Mpa；（3）54.0 Mpa；53.0 Mpa；55.0 Mpa；规定强度保证率为95%标准差为σ=6.0 Mpa。试求哪个组强度值满足设计强度等级规定。
解:(1)混凝土配制强度
第一组强度值:
第二组强度值:
第三组强度值:
第二组和第三组强度值满足设计强度等级规定
10、现有甲、乙两种砂，各取干砂500g做筛分实验，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

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，乙砂占比例为

结果：
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46.5 Mpa，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σ=4.0 Mpa。问：其配合比能否满足混凝土设计等级为C20的规定？
解: (1)混凝土配制强度
(2)混凝土拌合水量
(3)混凝土的水灰比
(4)混凝土设计强度
此配合比能满足混凝土设计等级为C20的规定。
12、某工厂厂房钢筋混凝土梁，设计规定混凝土强度等级为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σ=5.0 Mpa；水泥富余系数β=1.1，水泥标号为42.5，ρc=3.1g/cm3；砂ρs=2600kg/m3；碎石：连续级配、最大粒径为30mm，ρg=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规定，并测得混凝土拌合物的体积密度为2450 kg/m3，求其基准配合比。（7分）
解：（１）初步计算配合比的计算
①拟定配制强度（）：

②拟定水灰比（）： 碎石

③计算水泥用量()：　
④计算粗、细骨料用量（）及（）：
用体积法计

解得：
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：
配合比校正系数
1m3混凝土中各材料用量
水泥：
砂子：
石子：
水：
四、计算题
1、试配制用于砌筑多孔砌块，强度等级为M10的水泥混合砂浆配合比。采用水泥为32.5级普通水泥，实测强度为35.5Mpa,堆积密度为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，1m3砂浆用水量为300kg，砂浆强度标准差σ=1.25，砂浆的特性系数A=3.03,B=-15.09。
解：（1）砂浆配制强度：
（2）水泥用量：
（3）石灰膏用量：
（4）砂的用量：
（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