土木工程材料计算题

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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 =

10、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 3493。（5）确定砂率（s） 查表，对于采用最大粒径为40的碎石配制的混凝土，当水灰比为0.53时，其砂率值可选取32%37%，采用插入法选定）现取s=35。（）计算砂、石用量（s0、g0）用体积法计算，将mc0=349；mw0=185代入方程组| 解此联立方程，则得：s0=641，g0=1192|