土木工程材料计算题

1、1、已知某卵石的质量为10.6g，体积为4.06cm3，用李氏瓶法，排除的水的体积为4ml，现总共有这样的卵石3360kg，堆成体积为2m3，求石子的孔隙率和空隙率。表观密度 密度 度堆积密度孔隙率空隙率2、某材料干燥试样重450g，浸入水中吸水饱和后，排出水的体积190cm3；取出后用湿布抹干再浸入水中，排出水的体积为230cm3；试样磨细后烘干再浸入水中，排出水的体积为170cm3。试求该材料的密度，表观密度0，开口孔隙率pk，闭口孔隙率pb。实体体积 v实170cm3 v实v闭190cm3 表观体积 v0v实v闭v开230cm3 密度 450/1702.65 g/cm3； 表观密度0 4

2、50/2301.956 g/cm31956 kg/m3 开口孔隙率pk 100%（230-190）/230100%17.4% 闭口孔隙率pb 100%（190-170）/230 100%8.7%3.一质量为4.1kg，体积为10l的容量筒，内部装满最大粒径为20mm的碎石，称得总质量为19.81kg。向上述容量筒内注水，待石子吸水饱和后再注满水，称得其时总质量为23.91kg。将此吸水饱和的石子用湿布擦干表面，称得石子的质量为16.02kg。试求该碎石: (1)堆积密度0(1571kg/m3);(2)质量吸水率 wm (2.0%);(3)表观密度0 (2530kg/m3);(4)空隙率p(37

3、.9%)4.某材料在吸水饱和时的容重 (0饱)为1600kg/m3，体积吸水率 ( wv)为15% 。试计算该材料: (1)干表观密度0干 (1450kg/m3);(2)质量吸水率 wm (10.3%);(3)开口孔隙率 p k (15%); (4)若材料的密度()为2.6g/cm3 ,求孔隙率p (44.2%) 5. 烧结普通砖的尺寸为240mm*115mm*53mm，已知其孔隙率为37%，干燥质量为2487g，浸水饱和后质量为2984g。求该砖的密度、干表观密度、吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。密度干表观密度吸水率开口孔隙率闭口孔隙率8.用32.5po水泥配制卵石砼，制作100100100

4、mm的试件三块，在标准条件下养护7d，测得破坏荷载分别为140kn、135kn、144kn。 试计算该砼28d的标准立方体抗压强度， 试计算该砼的水灰比（水泥强度富于系数kc=1.13）。解： (1)各试件抗压强度f1=p1/a =140103/100100 =14mpa; 同理, f2=13.5mpa; f3=14.4mpa (2)该组试件的强度代表值: (f3-f1)100%/f1 =2.8%15%； (f1-f2)100%/f1 =3.6%15% 该组试件的强度代表值 f代=(f1+f2+f3)/3 =13.97mpa 14mpa(3)非标准试件的强度换算为标准试件的强度: f7 = 0

5、.95f代= 13.27mpa (4)7d强度换算为28d强度: f7 /f28=lg7/lg28 f28= f7 lg28/ lg7 = 22.72mpa (5)水灰比w/c: f28 = afce(c/w-b)； a=0.48， b=0.33 又fce=kcfce,k =1.1332.5= 36.73mpa； c/w =1.619，则 w/c =0.629.砼设计强度为c20，强度保证率p(t)=95% (1)当=3mpa时，求f配 (2)当=5.5mpa时，求f配 (3)若采用42.5的po水泥，卵石，用水量w=180kg/m3， 则从5.5mpa降到3mpa时，每 m3 砼可节约水泥多

6、少 公斤？(kc=1.13)解: (1)当强度保证率p(t)=95%时,概率度 t = -1.645 f配 = f设+1.645 = 20+1.6453=24.94mpa f配 = f设+1.645 = 20+1.6455.5=29.05mpa2)由鲍罗米公式f配=f28=fcu=afce(c/w-b)可得 当=3mpa时, 24.94 =0.481.1342.5 (c1/w1 - 0.33) 得c1/w1 =1.412 同理=5.5mpa时, 29.05=0.481.1342.5(c2/w2 - 0.33) 得c2/w2 =1.590 故 c2- c1 = (c2/w2-c1/w1 )w =

7、(1.590-1.412)180=32.06kg 则每m3砼可节约水泥32.06kg10. 某工地砼施工配合比为：c: s : g: w=308 :700 :1260 :128（kg)，此时砂含水率为(a)为6.2%，碎石含水率为(b)为3.6%。 （1）求该砼实验室配合比。 （2）若使用42.5po水泥(实测强度45mpa)，问该砼能否达到c20要求（t =1.645, =5.0mpa)。解: (1)实验室配合比 c0= c =308 kg s0= s/(1 + a%)=700/(1+6.2%)=659.13kg g0= g/(1 + b%)=1260/(1+3.6%)=1216.22kg

8、w0=w+ s0 a%+g0 b% =128 +659.136.2%+1216.223.6%= 212.65kg （2） 配制c20时必须达到的配制强度 f配 = f设+ t= 20 +1.645 5 = 28.23mpa 由实验室配合比知，c/w = 308/212.65 = 1.45 碎石a=0.46,b=0.07， fce=45mpa， 则实际强度f28= afce(c/w-b) = 0.4645(1.450.07)= 28.53mpa f28 f配 该砼能达到c20要求11某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为 30，施工要求混凝土坍落度为，根据施工单位历史资料统计，混凝

9、土强度标准差5mpa。所用原材料情况如下： 水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10/cm，水泥强度等级标准值的富余系数为1.08； 砂：中砂，级配合格，砂子表观密度os=2.60/cm； 石：530mm碎石，级配合格，石子表观密度og=2.65/cm3；试求： 混凝土计算配合比； 2若经试配混凝土的和易性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为 ，石子含水率为1，试计算混凝土施工配合比。解：求混凝土计算配合比(1)确定混凝土配制强度（fcu,0）fcu,0= fcu,k + 1.645= 30 + 1.6455 =38.2 mpa(2)确定水灰比（w/c）fce = c fce,k = 1.08 42.5=45.9mpa由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，干燥环境容许最大水灰比为0.65，故可确定水灰比为0.53。（3）确定用水量（mw0） 查表，对于最大粒径为30的碎石混凝土，当所需坍落度为3050时,1m3混凝土的用水量可选用185kg。 (4) 计算水泥用量（mc0） 按表，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260，故可取 mc0