土木工程材料计算题

1、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P (1) 100%1.5%31.5%2.64g/cm碎石的空隙率 P (1 二) 100%(1 丄52) 100%42.42%2.642、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：P(1 -)100% (12.34)2.

2、68100%12.7%质量吸水率：Wm740720740 720 100% 2.8%720体积吸水率：Wv0 Wm 2.342.8%6.6%开孔孔隙率：P开Wv 6.6%闭口孔隙率：P闭P P开 12.7%6.6%6.1%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：010002.74g/cm31840(24751000)卵石的吸水率：W 1005 10000.5

3、%10004、 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。2解：(1 )孔隙率：P (1) 100%(1) 100%20%2.5开口孔隙率：Wv0 Wm 2.0 9%18%P开 Wv 18%闭口孔隙率：P闭 P P开 2%5、一块普通标准粘土砖,50g用李氏瓶测其体积为解:（1）粘土砖的密度：烘干后质量为19.2 cm3501922420g，吸水饱和后为 2640g，将其烘干磨细后取 ，求该砖的开口孔隙率和闭口孔隙率。2.6g/ cm3粘土砖的表观密度24竺01.65g/cm311.5 5.3粘土砖

4、的孔隙率：100%36.5%开口孔隙率：F开2640024202420 100%15%闭口孔隙率：P闭P P开 21.5%烘干后质量为2500g,吸水饱和湿重为2900g ,其密度为2.7 cm3,解 :(1)砖的体积密度：025001.71g / cm32411.5 5.3（2）砖的孔隙率：P(1-)100%(171)100%36.7%2.7（3）砖的质量吸水率:Wm29002500100%16%2500（4）砖的体积吸水率:Wv0 Wm 1.3716%27.36%6、一块普通标准粘土砖，求该砖的表观密度、孔隙率、质量吸水率和体积吸水率。六、计算题1、已知混凝土试拌调整合格后各材料用量为：水

5、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=37.42 kg2400配合比校正系数 VO 64.14V037.421m3混凝土中各材料用量5 722400水泥：C 亠72 V。366.86kgV037.42砂子：S 90 400VO 577.23kgV

6、037.42石子：G18.4Vo2400 V37.421180.12kg水:2400 VVO37.42275.79kg(2)cu混凝土的28天强度CA fce( B) 0.46 45(W4.35.720.07)26.09MPa2、制C30混凝土，要求强度保证率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 fcu,t30 1.64530 1.645 538.2MPa(2)混凝土的水灰比cuCB) 0.46 45(-临)3&2MPa0.563、已知砼的施工配合比为1:2.40:4

7、.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小，准至1kg)解：(1)水泥：1C12400291kg12.44.40.45(2)砂子：1S2.4C(12.5%)682 kg(3)石子：G4.4C(11%)1268kg(4)水：W0.45C2.4C2.5%4.4C 1%101kg4、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 7 d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？

8、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：f28 上 lg28 20 lg28 34.2MPalg7lg7(2)C25混凝土要求配制强度：fcu,t 25 1.64525 1.645 533.2MPa34.2MPa fcu,t 33.2MPa达到了设计要求(3 )混凝土的实际水灰比:cu即 34.2=0.48 M3X(C/W-0.33) W/C=0.505、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，p c=3.1g/cm3，水泥实际强度为 46.8Mpa；中砂，p s=2620kg/

9、m3，砂的含水率为 3%碎石， p g=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 确定配制强度（fcu,t）：fcu,t 30 1.645301.645 538.2MPa确定水灰比（W）:碎石 A 0.46C（Cce（Wcu,t AB) 38.2MPa0.07Afcecu,tABfce0.46 46.838.2 0.46 0,0746.80.54计算水泥用量（C0）:C0W0W/C1600.54296kg计算粗、细骨料用量（G0 )及

10、（S0）:用体积法计C0 W0 G0S00.0129631001601000G02710S026200.01 1SpsSoGo0.33解得：G01322 kgS0678kg则初步计算配合比为:（2）施工配合比:水泥=296kg，砂=678kg，石子=1322kg，水=160kg296678(13%)698kgG 1322(11%)1335 kgW 160 678 3%1322 1%126 kg解:（1）每m混凝土各项材料用量6、实验室搅拌混凝土，已确定水灰比为 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

11、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？计算水泥用量（C0）:C0W。(W/C)詈 360kg 计算粗、细骨料用量（G0 ）及（S。）：用质量法计C。 W0 G。 S。2450360 180 G。S02450SpS0.32解得：G0 1200 kgS0610 kg 配合比为：水泥=360kg，砂=610kg，石子=1299kg，水=180kgC1（2）混凝土 28d强度：f A fce（ B） 0.46 42.5 1.13（一 0.07）42.6MPacu，tW0.57、某试样经调整后，各种材料用量分别为水泥3.1 kg，水1.

12、86 kg，砂6.24 kg，碎石12.8kg，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 kg2400配合比校正系数VO 100V0241m3混凝土中各材料用量3 1水泥：C100VO 310kgV06 24砂子：S 624 100VO 624kgV012 8石子：G100Vo 1280 kgV01 86水： W100VO186kgV0施工配合比C310kgs624(14%)649 kgG1280(11%)1293 kg16.

13、8 32.8 51.8 74.6 95.6 5 4.81004.82.6100 A1W186 6244%1280 1%148 kg8、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(mm9.54.752.361.180.600.300.150.15合计筛余量(g)02460809511410522500分计筛余率累计筛余率筛孔尺寸(mr)i4.752.361.180.60.30.150.15筛余量(g)2460809511410522分计筛余%a1a2asa4asa64.812161922.8214.4累计筛余%A1AA3AA5A64.816.832.851.874.695

14、.6100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)(2)计算细度模数A2A3A4A5A65A1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 100X 100X 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 Mpa53.0 Mpa ; 55.0 Mpa ;要求强度保证率为 95%准差为c =6.0 Mpa。试求哪个组强度值满足 设

15、计强度等级要求。解:混凝土配制强度fcu,t30 1.645401.645 649.9MPa第一组强度值：fcu,1486 472 45.70.95100 100 10044.8MPa第二组强度值：feu 249 51.2 58.5 0.9550.3MPa100 100 100第三组强度值：feu3 5453 550.9551.3MPa100 100 100第二组和第三组强度值满足设计强度等级要求M x甲AA3A4AA5A100A1属细砂。乙砂的细度模数M x乙A2A3A4AA65A1100A1甲砂的细度模数0 1030 6090 5 01.9100 05080 100 100 1005 10

16、4.22100 1010、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（mr）i4.752.361.180.60.30.150.15筛余量（g）甲005010015015050乙50200150100000（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（mr）i4.752.361.180.60.30.150.15筛余量（g）甲005010015015050分计筛余%a1a2a3a4a5a60010203030累计筛余%AA2AAAA0010306090100筛余量（g）乙50200

17、150100000分计筛余%a1a2a3a4a5a61040302000累计筛余%AAAAAA105080100100100100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 YX Y 1 M x甲X M x乙 2.7结果：X 65.5%Y 34.5%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46.5 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b =4.0 Mpa。问：其配合比能否满足混凝土设计等级为C20的要求？解：（1）混凝土配制强度fcu,t

18、20 1.645201.645 426.6MPa（2）混凝土拌合水量W13013001.5%710 3%171kg（3）混凝土的水灰比W1710.55C312（4）混凝土设计强度fcuAfce(.CB)0.46 46.5(-10.07)37.4MPaW0.55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 =5.0 Mpa;水泥富余系数B =1.1，水泥 标号为 42.5 , p c=3.1g/cm3 ;砂卩s=2600kg/m3 ;碎石：连续级配、最大粒

19、径为 30mm p g=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2450 kg/m3，求其基准配合比。（7分）解：（1）初步计算配合比的计算确定配制强度（fcu,t）：fcu,t 30 1.64530 1.645 538.2MPa确定水灰比（W）:碎石 A 0.46CB 0.07cu ,tCA fce(亦 B) 382MPaAfcecu,tABfce0.46 42.5 1.138.20.46 0,07 42.5 1.10.54计算水泥用量（C0）:W0180C 0(W/C)0.54 计算粗、细骨料用量（G0）及（S0）：用体积法计cwgs296160G0S00.01 13100100027002600S0Sp-0.31SoGo解得：G01351kgS0608 kgC0 W