最新土木工程材料期末考试复习资料---计算题

1、精品文档土木工程材料期末考试复习资料-计算题1.已知混凝土经试拌调整后，各项材料用量为：水泥3.10hg，水1.86kg，沙6.24kg，碎石12.8kg，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的用量为多少？ (6分)(2) 如工地现场砂子含水率为2.5 %，石子含水率为 0.5%求施工配合比。答案：(1)比例常数k=2500/(3.10+1.86+6.24+12.84)=104，故基准配合比为：W=104 X 1.86=193.44KgS=104 X 6.24=648.96KgC=104 X 3.10=322.4KgG=104 X 12.84=

2、1335.36Kg(2) 施工配合比为：W=193.44 648.96X 2.5%- 1335.36X 0.5 % =170.53KgC=322.4KgS=648.96 X (1+2.5 % )=649.96Kg.G=1335.36 X (1+0.5 % )=1342.04Kg2.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)(6分)筛孔尺寸(mm)4.752.361.180.600.300.15<0.15师余质量(g)2080100100758540答案：(1)计算分计筛余百分率：总质量 G=20+80+100+10

3、0+75+85+40=500(g)可计算得分计筛余百分率分别为：a1=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：A1= a1=4% ;A2=a1+a2=4%+16%=20% ;A3=a1+a2+a3=4%+16%+20%=40% ;A4=a1+a4=60%;A5=a1+a5=75%;A6=a1+a6=92%。(3 )计算其细度模数(4)评定其粗细程度，由计算结果可判断其为中砂。3、一块标准的普通粘土砖，其尺寸为240X 115X 53mm，已知密度为 2.7g/cm3，干燥时质量

4、为2500g,吸水饱和时质量为 2900g。求：(1)材料的干表观密度。(2)材料的孔隙率。(3) 材料的体积吸水率。解：(1) 根据 1、p 0=m/v=2500/240 X 115X 53=1.7 g/cm3(2) 、P=1-p 0/p =1-1.7/2.7=37%、Wv= Wm p 0=(2900-2500)/2500 1.7=27%4、 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C30,施工要求混凝土拥落度为3050mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差c =5mpa。可供应以下原材料：水泥：p.o42.5普通硅酸盐水泥，水泥密度为p c=3.log/cm3，水泥的

5、富余系数为 1.08;中砂：级配合格，砂子表观密度p 0s=2.60g/cm3 ;石子：530mm碎石，级配合格，石子表观密度 p 0g=2.65g/cm3。设计要求： (1) 混凝土计算配合比;(2) 若经试配混凝土的工作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,ofcu,o = fcu,k + 1.645 c= 30 + 1.645X5 = 38.2 mpa2) 确定水灰比 (w/c)fce = 丫 c?fce,k = 1.08 X 42.5 = 45.9

6、mpa2 Y, A5 e2 ! U; Dw/c =0.53框架结构混凝土梁处于干燥环境，查表得容许最大水灰比为0.65 ,可确定水灰比为0.53。3) 确定用水量 mw0对于最大粒径为 30mm 的碎石混凝土 ,当所需拥落度为 3050mm 时，查表得： lm3 混凝土 的用水量可选用 185kg。4) 计算水泥用量 mcomco = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3查表，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260 kg/m3，取mco=349kg/m3。5) 确定砂率3 s对于采用最大粒径为 40mm 的碎石， 当水灰比为 0.53时，查表得砂率值可选取 3

7、2%37%， 取3 s=35%。6) 计算砂、石用量 mso、 mgo 用体积法计算，得： mso= 641kg ， mgo =l192kg 。7) 该混凝土计算配合比为 水泥：砂：石子 = 1： 1.84： 3.42， w/c=0.53。(2) 确定施工配合比现场砂子含水率为 3%，石子含水率为 1%，则施工配合比为水泥 mc = mco=349kg砂 ms = mso(1+3%) = 641 X (l+3%)=660kg石子 mg = mgo(1+1%) =1192 X (1+1%)=1204kg水 mw = mwo-mso X 3% - m w X 1% = 185-641 X 3% -

8、 1192 X 1% = 154kg5、 计算某大桥混凝土设计强度等级为C40 ,强度标准差为 6.0Mpa，用52.5级硅酸盐水泥，实测28d的抗压强度为58.5 Mpa ,已知水泥密度p C= 3.10 g /cm 3,中砂，砂子表观密度pOS= 3.10g /cm 3,碎石，石子表观密度 p OG = 278g/cm 3。自来水。已知：A=0.46 , B=0.07 , 单位用水量为195kg/m 3，砂率Sp=0.32含气量百分数为a =1，求该混凝土的初步配合比？(W/C最大水灰比为 0.60,水泥最小用量为 280 kg/ m 3)解：(1)fcu,t=fcu,k+1.645 cr

9、fcu,t=40+1.645 X 6= 49.87Mpa(2) W/C=Afce/fcu,t+ABfceW/C=0.46X 58.5/49.87+0.46X 0.07X 58.5=0.52(3) 因为 0.52<0.60,所以 C0=W0/W/C=195/0.52=375kg ,因为 375>280,所以 C0=375kg(4) 根据体积法求砂、石用量C0/ p C+W0/ p W+S0/ p os+G0/ p oG+0.01 a =1S0/ S0+G0=SP375/3100+195/1000+ S0/3100+G0/2780+0.01 =1S0/ S0+G0=0.32所以 S0=

10、616G0=1310所以该混凝土的初步配合比：水泥： 375kg 砂子： 616kg 石子： 1310kg 水： 195kg6. 欲配制 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:fcu,0=30+1.645 X 5.0=38.2 MPafcu=Afce(C/W-B)即 38.2=0.46X 48(C/W-0.07) W/C=0.567. 某材料的密度为 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

11、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 )解: 孔隙率 P=(1-2.34/2.68)X 100%=12.7%质量吸水率 3 =(740-720)/720=2.8%体积吸水率 3 ' =2.8% X 2.34=6.6%开孔孔隙率 P 开=3' =6.6%闭口孔隙率 P 闭=P-P开=12.7%-6.6%=6.1%视密度 p ' =m/(V+V 闭)=p 0/(1-P+P 闭)=2.34/(1-12.7%+6.1%)=2.50 g/cm38. 已知混凝土试拌调整合格后各材料用量为

12、：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，试求其基准配合比(以1m3混凝土中各材料 用量表示 )。解: 基准配合比为C=5.72X 2400/(5.72+9+18.4+4.3)=367 kgS=9X2400/(5.72+9+18.4+4.3)=577 kgG=18.4 X 2400/(5.72+9+18.4+4.3)=1180 kgW=4.3 X 2400/(5.72+9+18.4+4.3)=275 kgfcu=0.46 X 45X (367/275-0.07)=26.2 MPa若采用实测强度为 45MPa 的普通水泥，

13、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)。9. 已知某材料的密度为2.50g/cm3, 视密度为 2.20g/cm3, 表观密度为 2.00g/cm3 。试求该材料的孔隙率、开口孔隙率和闭口孔隙率。解:孔隙率 P=(1-2/2.5)X 100%=20% 开口孔隙率 P 开=(1-2/2.2) X 100%闭口孔隙率 P闭=P-P开10. 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 各材料的用量表示，

14、准至 1kg)解:mc=1 X 2400/(1+2.4+4.4+0.45)ms=2.4mc/(1+2.5%)mg=4.4mc/(1+1%)mw=0.45mc+2.5%ms+1%mg11. 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,则混凝土的实际水灰比为多少？能否达到 设计强度的要求？( A=0.48,B=0.33, 水泥实际强度为 43MP)解: 实际混凝土 f28=f7 X lg28/lg7=20X lg28/lg7=34.2 MPaC25 混凝土要求 :fcu=25+1.645 X 5=33.2

15、MPa/f28=34.2 MPa > fcu=33.2 MPa达到了设计要求.又 fcu=A fce (C/W-B)即 34.2=0.48X 43X (C/W-0.33) W/C=0.50 12.测得硅酸盐水泥 28天抗折荷载分别为 3.1 KN、 3.2 KN、 3.3 KN ，抗压荷载分别为 90 KN、93 KN、89 KN、91 KN、90 KN、90 KN，计算其28天抗折强度和抗压强度解：平均抗折荷载 P 折=(3.1+.3.2+3.3 ) X103=3200N抗折强度f折=1.5P折L/b3=1.5 X3200 X100/ 403=7.5Mpa平均抗压荷载 P 压=(90+

16、93+89+91+90+90 ) X103=90500N 抗压强度f折=P压/A=90500/ 40 2 =56.6Mpa13. 从室外取来得质量为2700g的一块砖，浸水饱和后的质量为2850g，而绝干时的质量为2600g。求此砖的含水率、吸水率、表观密度、开口孔隙率？(砖的尺寸为 240X115X53mm )。解：(1)含水率 Wh= (ms-mg) x 100%/mg=(2700-2600) x 100%/2600=3.85%( 2)吸水率 Wm= ( mb-mg )x 100%/mg=(2850-2600) x 100%/2600=9.62%(3 )表观密度p 0= mg/v0=260

17、0 X10-3/240X115X53 X10-9=1777 kg/ m 3( 4)开口孔隙率 Pk= Wv= Wm X p 0/1=9.62%X1.777/1=17.09%14. 某大桥混凝土设计强度等级为C40,强度标准差b为6.0Mpa，用52.5级硅酸盐水泥，实测28d的抗压强度为 58.5 Mpa ,密度p C = 3.10g/cm3,中砂表观密度p OS= 2650kg/ m 3,碎石表观密度 p OG = 2700kg/ m 3。已知：A=0.46 , B=0.07 ,单位用水量为 195kg/ m 3,砂率 Sp=0.32，含气量百分数为a =1,求该混凝土的初步配合比？(最大水

18、灰比为0.60，最小水泥用量为 280 kg/m 3)解：(1)fcu,t=fcu,k+1.645 b =40+1.645 x 6=49.87Mpa(2) W/C=Afce/fcu,t+ABfce=0.46 x 58.5/49.87+0.46x 0.07x 58.5=0.52(3) 因为 0.52<0.60,所以 C0=W0/W/C=195/0.52=375kg;因为 375kg>280kg ,所以 C0=375kg( 4)根据体积法求砂、石用量C0/ p C+W0/ p W+S0/ p os+G0/ p oG+0.01 a =1S0/ S0+G0=SP即： 375/3100+19

19、5/1000+ S0/2650+G0/2700+0.01 =1S0/ S0+G0=0.32所以 S0=579 kg G0=1230 kg该混凝土的初步配合比：水泥：375kg、砂子：579kg、石子：1230kg、水：195kg15. 一块标准的普通粘土砖，其尺寸为240x 115X 53mm，已知密度为2.7g/cm3，干燥时质 量为2500g，吸水饱和时质量为 2900g。求：( 1 )材料的干表观密度。( 2)材料的孔隙率。( 3)材料的体积吸水率。解： (1)根据 1、 p 0=m/v=2500/240 x 115x 53=1.7 g/cm3(2) 、 P=1-p 0/p =1-1.7

20、/2.7=37%(3) 、Wv= Wm p 0=(2900-2500)/2500 1.7=27%16、 计算某大桥混凝土设计强度等级为C40,强度标准差为6.0Mpa ,用52.5级硅酸盐水泥，实测28d的抗压强度为58.5 Mpa，已知水泥密度p C= 3.10 g /cm 3,中砂，砂子表观密度p0S= 3.10g /cm 3,碎石，石子表观密度 p OG = 278g/cm 3。自来水。已知：A=0.46 , B=0.07 , 单位用水量为195kg/m 3，砂率Sp=0.32含气量百分数为a =1，求该混凝土的初步配合比？(W/C最大水灰比为 0.60,水泥最小用量为 280 kg/ m 3)解：(1)fcu,t=fcu,k+1.645 crfcu,t=40+1.645 X 6= 49.87Mpa(2) W/C=Afce/fcu,t+ABfceW/C=0.46X 58.5/49.87+0.46X 0.07X 58.5=0.52(3) 因为 0.52<0.60,所以 C0=W0/W/C=195/0.5