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Vo1064062.61g/cm密度堆积密度106432.65g/cmm0 'V)33602168(kg/m3孔隙率2 61P (1 ) 100% (1) 100% 1.5%2.65空隙率P'(1)100%(1100% 35.6%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

2、170cm3。试求该材料的密度p,表观密度p0，开口孔隙率 PK,闭口孔隙率 PB。实体体积V实=170cm3V 实+ V 闭=190cm3表观体积V0 = V实+ V闭+ V开=230cm3密度 p= 450/170 = 2.65 g/cm3 ;表观密度p 0= 450/230= 1.956 g/cm3 = 1956 kg/m3开口孔隙率PK =闭口孔隙率PBX 100% =( 230-190) /230 X 100% = 17.4%X 100% =( 190-170) /230 X 100% = 8.7%3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

3、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 p 0 '(1571kg/m3);(2) 质量 吸水率 Wm (2.0%);(3) 表 观密度 p 0(2530kg/m3);(4)空隙率 P' (37.9%)4某材料在吸水饱和时的容重 (p 0饱)为1600kg/m3，体积吸水率 (Wv)为15%。试计算 该材料：干表观密度p 0干(1450kg/m3);(2)质量吸水率 Wm (10.3%);(3)开口孔隙率 P k (15%); 若

4、材料的密度(p )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248724 11.5 5.3 (1 37%)2.70g / cm3干表观密度2.487V。0.24 0.115 0.0531700kg/m3吸水率W质m吸 m干 一100%2487100% 20%开口孔隙率PkV吸水100%V。29842487100%34%24 11.5 5.3闭口孔隙率Pb P Pk37 %34%3%100X 10

5、0 x 100mm的试件140kN、8. 用 32.5P O水泥配制卵石砼，制作 三块，在标准条件下养护7d ,测得破坏荷载分别为 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 f 仁P1/A =140 x 103/100 x 100 =14MPa;同理,f2=13.5MPa; f3=14.4MPa(2) 该组试件的强度代表值：/ (f3-f1)x 100%/f1 =2.8% v 15% ;(f1-f2) x 100%/ f1 =3.6% v 15%该组试件的强度代表值f 代=(f1 + f

6、2+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 = 0.95f 代=13.27MPa(4) 7d 强度换算为 28d 强度：T 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 =1.13 x 32.5= 36.73MPa ; C/W =1.619，贝U W/C =0.629. 砼设计强度为C20，强度保证率P(t)=95%(1) 当d =3MPa时，求f配(2) 当 d =5.5MPa

7、 时，求 f 配若采用42.5的P O水泥，卵石，用水量W=180kg/m3 ,贝U d从5.5MPa降到3MPa时，每 m3砼可节约水泥多少公斤？ (kc=1.13)解：(1)当强度保证率 P(t)=95%时,概率度t = -1.645f 配=f 设+1.645 d = 20+1.645 x 3=24.94MPaf 配=f 设 + 1.645 d = 20+1.645 x 5.5=29.05MPa2)由鲍罗米公式f配=f28=fcu=Afce(C/W-B)可得当 d =3MPa 时,24.94 =0.48 x 1.13 x 42.5X (C1/W1 - 0.33)得 C1/W1 =1.412

8、同理 d =5.5MPa 时,29.05=0.48 x 1.13 x 42.5(C2/W2 - 0.33)得 C2/W2 =1.590故 C2- C1 = (C2/W2-C1/W1 )W =(1.590-1.412) x 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42.5P?O水泥(实测强度45MPa),问该砼能否达到 C20要求(t =1.645

9、, d =5.0MPa)。解:(1)实验室配合比C0= C ' =308 kgS0= S '/(1 + a%)=700/(1+6.2%)=659.13kgG0= G '/(1 + b%)=1260/(1+3.6%)=1216.22kgW0=W ' + S0 a%+G0 b%=128 +659.13 x 6.2%+1216.22 x 3.6%= 212.65kg(2)配制C20时必须达到的配制强度f 配 =f 设 + t d = 20 +1.645 x 5 = 28.23MPa由实验室配合比知，C/W = 308/212.65 = 1.45碎石 A=0.46,B=

10、0.07 , fce=45MPa ,则实际强度f28= Afce(C/W-B)=0.46 X 45(1.45 -0.07)= 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C 30,施工要求混凝土坍落度为3 05 0 mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差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pc =3.10 g /cm 3,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p os=2.60 g /cm 3;石：530mm碎石，级配合格，石子表观密度po

11、g=2.65 g /cm3 ;试求：1.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3%，石子含水率为1 %，试计算混凝土施工配合比。解：1 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 d = 30 + 1.645 X 5 =38.2 MPa（2）确定水灰比（W/C ）fce = y c X fce,k = 1.08 X 42.5=45.9MPacecu，0ce0.4645 .938 .20.460.0745 .90.53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 m的碎石混凝土，当所需坍落度为3050 m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 kg，故可取 mc0 = 349 kg/m 3。（5）确定砂率（卩s）查表，对于