土木工程材料期末考试复习资料---计算题

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1

2.8kg，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=104×1.86=193.44Kg

S=104×6.24=648.96Kg

C=104×3.10=322.4Kg

G=104×12.84=1335.36Kg

（2）施工配合比为：

W=193.44－648.96×2.5﹪－1335.36×0.5﹪=170.53Kg

C=322.4Kg

S=648.96×(1+2.5﹪)=649.96Kg.

G=1335.36×(1+0.5﹪)=1342.04Kg

2. 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）

答案：（1）计算分计筛余百分率：

总质量G=20+80+100+100+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240×115×53mm，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、ρ0=m/v=2500/240×115×53=1.7 g/cm3

(2)、P=1-ρ0/ρ=1-1.7/2.7=37%

(3)、Wv= Wmρ0=(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30～50mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差σ=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ρc=3.log/cm3，水泥的富余系数为1.08；中砂：级配合格，砂子表观密度ρ0s=2.60g/cm3；石子：5～30mm碎石，级配合格，石子表观密度ρ0g=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,o

fcu,o = fcu,k + 1.645σ= 30 + 1.645×5 = 38.2 mpa

2) 确定水灰比(w/c)

fce =γc•fce,k = 1.08×42.5 = 45.9 mpa2 Y, A5 e2 \! U; D

w/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30～50mm时，查表得：lm3混凝土的用水量可选用185kg。

4) 计算水泥用量mco

mco = 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βs

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32%～37%，取βs=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×(l+3%)=660kg

石子mg = mgo(1+1%) =1192×(1+1%)=1204kg

水mw = mwo-mso×3% - mω×1% = 185-641×3% - 1192×1% = 154kg

5、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ρC＝3.10ｇ/cｍ3，中砂，砂子表观密度ρOS＝3.10ｇ/cｍ3，碎石，石子表观密度ρOG＝278g/cｍ3。自来水。已知：A=0.46，B=0.07，单位用水量为195kg/ｍ3，砂率Sp=0.32 含气量百分数为ɑ=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/ｍ3）

解：（1）fcu,t=fcu,k+1.645σ

fcu,t=40+1.645×6= 49.87Mpa

(2) W/C=Afce/fcu,t+ABfce

W/C=0.46×58.5/49.87+0.46×0.07×58.5=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/ρC+W0/ρW+S0/ρos+G0/ρoG+0.01α=1

S0/ S0+G0=SP

375/3100+195/1000+ S0/3100+G0/2780+0.01 =1

S0/ S0+G0=0.32

所以S0=616 G0=1310

所以该混凝土的初步配合比：水泥：375kg 砂子：616kg 石子：1310kg 水：195kg

6.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+1.645×5.0=38.2 MPa

fcu=Afce(C/W-B)

即38.2=0.46×48(C/W-0.07)

∴W/C=0.56

7.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)×100%=12.7%

质量吸水率β=(740-720)/720=2.8%

体积吸水率β’=2.8%×2.34=6.6%

开孔孔隙率P开=β’=6.6%

闭口孔隙率P闭=P-P开=12.7%-6.6%=6.1%

视密度ρ’=m/(V+V闭)=ρ0/(1-P+P闭)

=2.34/(1-12.7%+6.1%)

=2.50 g/cm3

8. 已知混凝土试拌调整合格后各材料用量为：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=5.72×2400/(5.72+9+18.4+4.3)=367 kg

S=9×2400/(5.72+9+18.4+4.3)=577 kg