建筑材料计算题

1、六、计算题1. 工地所用卵石材料的密度为cm3、表观密度为cm3、堆积密度为1680 kg/m3，计算 此石子的孔隙率与空隙率？答案】解：石子的孔隙率P为：-MbMg呗2900 2550 100% 、Mg2550石子的空隙率P,为：wMbMg呗2900 2550 1 00%Mg 25502. 砖的尺寸为240X 115X53mm,经干燥并磨成细粉后取50g,用排水法测得绝对密实 体积为cm3。试计算该砖的吸水率、密度、孔隙率、饱水系数。【答案】解该砖的吸水率为WmM b MgMg唤29驚。wo%该砖的密度为5032.69g /cm18.62表观密度为&25 (辔5.3 1749 / Cm3孔隙

2、率为P 1 0 1 L74 35. 3%2.693. 某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174、178、165MPa,求 该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。【答案】解该石材的软化系数为Kr fb 165 0. 93f g 1784. 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630cm3o取岀石子，擦干 表 面水分后称得质量为487験 试求该岩石的表观密度、体积密度及吸水率？【答案】解： 因 ml=482g, m2=487, g V 二630-452二 178cm3 故：

3、表观密度 P 二ml/V=482/178二cm3体积密度 P o=ml/Vo=482/ (178+5) =cm3吸水率 Wm= (m2-ml)/mlX 100%二(487-482)/482 X100%=l%5. 己知烧结多孔砖Po=1640Kg/m3； P=2500 Kg/m3,求其密实度？【答案】解：D=P o4- p X 100%二 1640 十 2500X 100%二 %6. 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630cm3o取出石子，擦 干 表面水分后称得质量为487g。试求该岩石的表观密

4、度、体积密度及吸水率？【答案】：因 ml=482g, m2=487, g V =630-452=178cm3故：P 二ml/矿 =482/178二cm3P o=ml/Vo=482/(178+5)=cm3W=(m2-ml)/mlX100%=(487-482) /482 X100%=l%7. 烧结普通砖的尺寸为240mmX 115mmX53mm,已知其孔隙率为37%,干燥质量为 2487g,浸水饱和后质量为2984go试求该砖的体积密度、密度、吸水率、开口孔隙 率及闭口孔隙率【答案】解：P o=ml/Vo=2487/=cm3P二V 孔/VoX100%=37% V 孔/ X 100%=37% 故 V

5、 孔二,8. V=Vo-V孔二有一个升的容器，平装满碎石后，碎石重。为测其碎石的表观密度，将所 有碎石倒入一个升的量器中，向量器中加满水后称重为，试求碎石的表观密度。若 在碎石的空隙中又填以砂子，问可填多少升的砂子？【答案】解：表观密度：P二m/V二堆积密度：P o=m/Vo=L空隙率：P=(l- P o/ P ) xioo%=xioo%=%砂的体积：Vo=X %=(L)9. 某种材料的全干质量为100g,自然状态体积为40cm3,绝对密实状态体积为33cm3,试计算该材料的实际密度、体积密度与孔隙率。【答案】P = 100/33=cm3 P 0=100/40= g/cm3 P =(7/40

6、) X 100% = %10施工现场搅拌混凝土，每罐需加入干砂250kg,现场砂的含水率为2%o计算需加入多少kg湿砂。【答案】 湿砂为250 (1 + 2%) =255 kg门称量烘干砂试样300g,将其放入装有水的量筒中吸水饱和，这时水面由原来的 500cm3上升至616 cm3,试求岀该砂样的表观密度。【答案】砂的表观密度为cm3o12某材料的全干质量为100g,自然状态体积为40cm3,绝对密实状态体积为33cm3, 试分别计算密实度、孔隙率？【答案】D= ( 33/40 ) X 100=%P= (1-) X 100%=%13某材料的密度为cm3,表观密度为g/cm3 , 720克绝干

7、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)【答案】解：孔隙率P= X 100%=%质量吸水率 B 二(740-720) /720二%体积吸水率=%开孔孔隙率P开二=%闭口孔隙率P 闭二P-P 开=%=%视密度 =m/ （V+V 闭）=P 0/ （1-P+P 闭）=%+%）=g/cm314.己知某材料的密度为cm3,视密度为cm3,表观密度为cm3。试求该材料的孔隙率、 开口孔隙率和闭口孔隙率。【答案】解:孔隙率P= (1-2/ X 100%=20%开口孔隙率P开二(1-2/

8、X 100%闭口孔隙率P闭二P-P开15.某普通硅酸盐水泥，在试验室进行强度检验,3天的强度符合要求，现又测得其28天的抗折破坏荷载分别为：4280N、4160N、4000N； 28天的抗压破坏荷载分别 为：92500N、93500N、92000N, 94500N、96000N、97000N。试评定该水泥。答案】 （1）计算28天抗折强度抗折强度平均值为：（4280 4160 4000） 4147 （N）最大值、最小值与平均值的差值均未超过平均值土 10%,故代表值应为三个试件的抗折强度的平均值。口口 x 1.5FL1.54147 100即 fce,m 339.7MPa402 ）计算28天抗折

9、强抗压强度平均值为：1 （92.5 93.5 92.0 94.5 96.0 97.0） 94（KN ）经比较该组数据中均未超出平均值士 10%，取平均值为代表值。Fc 94 10ce c A 40 40水泥的强度符合标准要求58.9 MPa对照普通硅酸盐水泥的28天强度指标，可知该16某普通水泥，储存期超过三个月。已测得其三天强度达到强度等级为的要求，现又测得其28抗折、抗压破坏荷载如下表所示:试件编号12 3抗折破坏荷载（kN） 29 28 27抗压破坏荷载（kN）计算后判断该水泥是否能按原强度等级使用？（国家标准规定：普通水泥28天的抗压、抗折强度分别为、）【答案】（14分）抗折强度为，抗

10、压强度为。能按原强度等级使用。凝土设计配合比为me： ms： mg=l: : , mw/mc=，施工现场搅拌混凝土，现场砂石的情况 是：砂的含水率为4%,石的含水率为2%,请问每搅拌一盘混凝土各组成材料的用量是 多少？（注：混凝土搅拌机较小，每搅拌一盘混凝土只需加水泥两包）。（6分）施 工配合比为1：:每盘需水泥100 kg,砂243 kg,石子441 kg,水42 kgo3、采用普通水泥、天然卵石和天然砂配制混凝土，制作标准立方体试件三块，标准养 的立方体抗压强度feu ?护7天后，实际测的破坏荷载分别为445KN、453KN、455KN,试推算该混凝土28天【答案】混凝土立方体抗压强度为。

11、17. 某混凝土的实验室配合比为1 ： ： , W/O,混凝土的体积密度为2410 kg/m3o求 lm3混凝土各材料用量。【答案】设水泥用量为G,则有：S=,G=, W=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=pC + + += 2410C = 313kgW= 188kgS= 657kgG= 1252kg18. 已知混凝土经试拌调整后，各项材料用量为：水泥，水，沙，碎石，并测得拌和 物的表观密度为2500kg / m3，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,石子含水率为求施工配合比。【答案】(1)比例常数 心2500/+二

12、104,故基准配合比为:W 二 104X 二S 二 104X 二0104 X 二G=104X =(2)施工配合比为：w二一X % X % 二OS二X(l+ %)= 59/ X 100% =% G=X (1+%) =19. 某砂样经筛分试验，各筛上的筛余量见下表，试计算其细度摸数并确定其粗细程度即判断其为粗砂，中砂，细砂还是特细砂）筛孔尺寸（mm）筛余质量（g）424782筛孔尺寸（mm）筛余质量）424782筛孔尺寸（mm）筛余质量）424782筛孔尺寸（mm）筛余质量（g）424782筛孔尺寸（mm）筛余质量（g）20 80 100 100758540答案】（1）计算分计筛余百分率:筛孔尺寸

13、（mm）遗留质虽（g）421782总质量G=20+80+100+100+75+85+40=50 (Og)可计算得分计筛余百分率分别为：al=4%, a2=16%, a3=20%, a4=20%, a5=15%, a6=17%(2)计算累计筛余百分率：由分计筛余百分率 可计算累计筛余百分率为：Al=al=4%；A2=al+a2=4%+16%=2； 0%A3=a1+a2+a3=4%+16%+20%=； 40%A4=al+a4=60%；A5=al+a5=75%；A6=al+a6=92%o3）计算其细度模数筛孔尺寸(mm)遗留质(g)42478220.取500克砂做筛分试验，结果如表试计算各累计筛余,

14、并评定砂的粗细程度(A2 As A4 As Ae 丿 bAi (20 40 60 7b 92) 5 4 M x 2. 78100 Ai100 44)评定其粗细程度，由计算结果可判断其为中砂。筛孔尺寸(mm)遗留质(g)424782筛孔(mm)5筛余量(g)545115132835664答案】解：计算结果表.加下筛孔(mm)5筛余量(g)545115135806654分计筛余19232716(%)累计筛余(%)110336076100M xA2A A3 4A5 A6 )5Ai100A12. 66细度模数细度模数在()之间，是中砂21按初步计算配合比试配少量混凝土，各组成材料的用量分别为：水泥，砂

15、kg ,石子kg ,水kg o经检测发现其坍落度偏大，于是保持水灰比不变，增加砂石用量各5%,并测得混凝土拌合物的体积密度为2380kg/m3o1)计算调整后，lm3混凝土的各组成材料用量。(10分)2）计算2袋水泥（100 kg）拌制混凝土需要加砂、石、水多少kgo （ 5分）【答 案】解：1）增加后砂、石的用量分别为：ms=X （1+5%） =L mg= X （1+5%）=试拌材料总量为：mQb二+二lm3混凝土中各种材料 用量为：（基准配合比）mej5.243. 172380287kg2. 56141kgmwj 二43. 172380msj11. 8943. 172380655kgmgj

16、=23.5243. 1723801296kg调整后，1013混凝土的各组成材料用量为：水泥为287 kg,砂为655 kg,石子为1296 kg,水为141 kg。2）配合比为：水泥:砂：石子：水=1:当水泥为100 kg时，砂为228 kg,石子为452 kg,水为49 kg。22.已知某混凝土设计强度为30MPa,施工单位的强度标准差为。=3MPa,采用普通水 泥，水泥富余系数Kc=,水灰比W/C=,选用碎石做骨料，A二，B二，问水泥标号应选 用多大？答案】解:1）计算配制强度:feu, 0 = feu, k + o =2）计算水泥实际强度：据feu二C/W-ab）得Q afeef CUA

17、(B)f 56.9ce50. 1确定水泥标号：Ke 1. 13 Mpa,故水泥标号选用号23.某混凝土工程,设计强度等级为C30。施工中制作一组标准混凝土立方体试件，经标准养护28d,上机进行力学性能试验，测得抗压破坏荷载分别为765kN、770 kN、772 kN,试判断该混凝土是否达到所设计的强度等级要求。答案】混凝土立方体抗压强度按下式计算（MPa,精确至）:P CU ACU1 一PA272655 34cu1 A 22.5cu2 = pcu2 A77。34.222.5CU3 = P 770cu3 A 22.534.2以三个试件强度值的算术平均值作为该组试件的抗压强度代表值（精确至）f=

18、fcu1 fcu2f cu3 34 34.2 34.3 34.23 Mpa混凝土立方体抗压强度为，达到设计要求24. 配制某标号混凝土，按饱和面干状态计算的配合比为：水泥：砂：碎石乞： W/C=,并已知砂的饱和面干含水率为，天然含水率5%；碎石饱和面干含水率 为% ,天然含水率3% ,试确定施工配合比。【答案】mc = mco=315 kg/m3mwo= mX c C/W =315 X=170kg mw=170-170 （5%） =110kg/m3ms= 1+ (5%) )= kg/m3mg0= (1+ (5%) = kg/m3W/O难点分析:施工配合比为：水泥：砂：碎石=315： ： =1：

19、:25. 己知某混凝土设计标号为C25,强度标准差为5Mpa,采用的材料为：水泥：强度等 级为Mpa的普通硅酸盐水泥，实测强度为Mpa水泥的密度P c=3000kg,砂：中砂， 砂的表观密度P s=2650 kg/m3 ,石子：碎石，最大粒径为20mm,石子的表观密度 P g=2700 kg/m3, A二，B=,若单位用水量选 W=180kg/m3、水的密度 P w=lkg/m3o 满足耐久性要求的最大水灰比为，最小水泥用量为260kg,砂率选B s二、试求混凝 土初步配合比。【答案】解：1）计算配制强度：fcu,0 = fcu,k +。= （ 4分）2）计算水灰比W a fee0. 46*

20、43. 5C f cu* 0 a b fee 33. 2 0. 46* 0. 52* 43. 5复核耐久性：w/c=,耐久性满足要求3）计算水泥用量：180391 kg m w / Ulc0. 46实际水泥用量391kg大于规范规定的最小水泥用量260kg,满足耐久性要 复核耐久性：4）计算砂子、石子用量（采用体积法计算）EsOmgo 二26502700391-so o.O13000 1000“0.36 mso mgo联解方程得:mco =391 kg mso= 1166kg mgo = 653kg mco:mso:mgo = 391:653: 1166 =1:; W/C=26.设计要求的混凝

21、土强度等级为C20，要求强度保证率P=95%。当强度标准差O =时，混凝土配制强度应为多少？若提高施工质量管理水平，。=时，混凝土配制强度又为多少？、若采用级水泥、卵石、用水量180L，试问混凝土标准差从降至，每m3混凝土可 节约多少水泥？W(yc=; aa=;ab=; c答案】解:：CUcuk 1.645：cucuk 1.645a b ce29.05MPa24.94MPaW/C=W/C=:当用水量180L时，水泥用量分别为kg和kg，可节约水泥kg。27. 混凝土拌合物经试拌调整后，和易性满足要求，试拌材料用量为：水泥，水，砂,碎石。实测混凝土拌合物体积密度为2400kg/m3o 、试计算l

22、m3混凝土各项材料用量为多少？ 、假定上述配合比，可以作为试验室配合比。如施工现场砂的含水率 4%，石子含水 率为1%,求施工配合比。【答案】解：、lni3 混凝土各项材料用量：mcj=300 kg； mWj二 180 kg； mSj=660 kg； mgj=1260 kgo、施工配合 Me=300 kg； Ms= kg； Mg? =kg； Mw=141 kgolm3 混凝土各项材料用量：ms=302 kg； mS=634 kg； mg=1298 kg； mwW=16 kg 3。28. 某工地采用普通水泥和卵石配制混凝土。其施工配合比为：水泥336kgo砂696kg,1%试问该混凝土卵石126

23、0kg,水129kgo已知现场砂的含水率为%,卵石含水率能否满足C30强度等级要求（假定g） o （ yc=; aa=;ab=; 答案】解：fee c feeb 59. 32MPafeu o 36. 94MPaCUkcuo 1. 645 28. 7 30MPa 不满足要求。29. 室内用的钢筋混凝土梁，截面最小尺寸为250mm钢，筋净距35mm混，凝土强度等 级C25,用号水泥，密度cm3,中砂密度cm3,卵石密度cm3,机械振捣，质量保证率为95%求理论配制53混凝土时的配合比答案】解：fcu cuk 1.645 33.23MPaW/C=200 kg解得:mW=18 kg 5 ; mC=kg

24、; mg=kg; mS= kg.30. 钢筋混凝土板厚120mm钢，筋净距200mm南，方、露天、无水流冲刷,混凝土强度等级C20,用号水泥，密度cm3,中砂密度cm3,卵石密度cm3,机械振捣，质量保证率为95%.求理论配制lm3混凝土时的配合比答案】解:feu o feuK 1. 645 28. 2MPa，CeCeb48MPa. A f_z+、快W/C= 15%(R3 - R1 ) / R1 X100% = () /20 X 100% = 18% 15%所以该组试验数据作废49.某混凝土，试验室配合比中，设立方米混凝土水泥用量为360kg,水灰比为，砂用 量为612kg,石子用量为1241

25、kg,求试验室配合比。如工地用砂含水率为1%,石子 含水率为2%,试换算施工配合比。(10分)【答案】解：W=360 X =180 kg/m3实验室配合比为：C： S： G： W = 360 : 612 : 1241 ： 180 - 1：工地配合比：砂 612X ( 1+1%) =618 kg/m3石1241X (1+2%) =1266 kg/m3水 180- (612X196+1241X2%) =149 kg/m3工地配合比为：C： W： S： G=360： 618： 1266： 149 - 1 ：50.某次水泥妊立方体抗压强度试验的极限荷载如下：F1 = 450 kN , F2 = 400

26、 kN, F3 =530 kN，试确定该混凝土的立方体抗压强度测定值。(5分)【答案】解：R1 二 450 X1000 / 1502 = 20 MPa , R2 = 400 X 1000 / 1502 二 MPa R3 = 530 X 1000/ 1502 二 MPa(R1 - R2 ) / Rl X100% =() /20 X 100% = 11% 15% 所以 R = R1 = 20 MPa51.某水泥磴的初步配合比为C： S： G： W=300： 600： 1320： 180。经测定，增加5%水泥浆其坍落度才可满足要求计算该混凝土的基准配合比。(4分) 按基准配合比拌和混凝土，测得其密度

27、为2370kg/m3,计算密度校核后的基准配合比。(4分) 若工地用砂含水率为1%,石子含水率为3%。请换算工地配合比。(4分)若工地上拌和每盘混凝土需水泥两包，计算每盘栓其他材料用量。(3分)【答案】基准配合比：C： S： G： W二300 (1+5%) : 600： 1320： 180 (1+5%)=315:600：1320：189=1：: P 计二 315+ 189 + 600 +1320 二 2424 kg/m3 , P 测二 2350 kg/m3 ,(2424 - 2370 ) /2424 X 100% = % 2% 8 = p 测/ p 计二 2370 /2424 =修正后试验室配

28、 合比为：C： W： S： G=315X：600X： 1320X： 189X=309：588 : 1294：185 = 1 ： 工地配合比为：C： W： S： G=309： 588 (1+1%) : 1294 (1+3%) :(183-588X 1%-1294X3%)=309 : 594： 1332： 138 = 1 ： 水泥：50 X 2 = 100 kg 砂： X 100 = 192 kg碎石： X 100 = 431 kg 水： X 100 = 45 kg52已知混凝土经试拌调整后，各项材料用量为：水泥，水，砂，碎石，并测得拌和物的 表观密度为2500kg / m3,试计算：(1)每立方米混凝土各项材料