建筑材料计算题(9页).doc
-建筑材料计算题-第 9 页计算题1. 质量为3.4kg，容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。若向筒内注入水，待石子吸水饱和后，为注满此筒功注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg（含筒重）。求该石子的吸水率，表观密度，堆积密度，开口孔隙率。(10分)解：石子的质量为m18.4-3.415.0(kg)石子的堆积体积为Vo10L，石子所吸水的量为mw18.6-18.40.2(kg)，水的体积为0.2L开口孔隙体积为石子吸收水的量，即Vk0.2L 注入筒内的水的体积为Vw=4.27L,该体积等于石子间空隙的体积与石子开口孔隙之和。Vs+Vk4.27L （2分）故，石子的质量吸水率为Wmmw/m0.2/15×100%=1.3% （2分）石子的体积吸水率为 Vv =Vk/Vo = 0.2/(10-4.27+0.2)×100% = 3.4% 石子的堆积密度为： od=m/ Vo=15/10=1500(kg/m3) （2分）石子的表观密度为：odm/Vo=15/(10-4.27+0.2)=2530(kg/m3) （2分）石子的开口孔隙率为：PkVk/Vo=0.2/(10-4.27+0.2)×100%=3.4% （2分）2、已知某工地所用混凝土的施工配合比为1:2.40:4.40，水灰比=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，准至1kg）（10分）解: mc=1×2400/(1+2.4+4.4+0.45) = 291kg （2分）W湿=（m含-ms）/ms ms=2.4mc/(1+2.5%) = 681 kg （2分）mg=4.4mc/(1+1%) = 1268 kg (2分)mw=0.45mc+2.5%ms+1%mg = 131+17+13=161 kg （4分）3. 某砂作筛分试验，分别称取各筛两次筛余量的平均值如下表所示：方孔筛径9.5mm4.75mm2.36mm1.18mm600m300m150m150m合计筛余量，g032.548.540.0187.5118.065.08.5500计算各号筛的分计筛余率、累计筛余率、细度模数，并评定该砂的颗粒级配和粗细程度。解：（1）各号筛的分计筛余率：4.75mm：2.36mm：1.18mm：600m： 300m： 150m： （2）各号筛的累计筛余率为：4.75mm：2.36mm：1.18mm：600m：300m：150m：（3）该砂的级配根据A461.8可知，该砂的级配为2区。A1A5全部在2区规定的范围内，因此级配合格。该砂的细度模数为：因此该砂属于中砂。答：（略）4、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）（10分）解: 实际混凝土 f28=f7×lg28/lg7=20×lg28/lg7=34.2 MPa （2分）C25混凝土要求:fcu=25+1.645×5=33.2 MPa （2分）f28=34.2 MPafcu=33.2 MPa达到了设计要求. （2分）又fcu=Afce(C/W-B)即34.2=0.48×43×(C/W-0.33) （2分）W/C=0.50 （2分）5. 收到含水率5%的砂子500t，实为干砂多少吨？若需干砂500t，应进含水率5%的砂子多少吨？(5分)解：答案：（1） 可解得m1=476.19g。 (3分)（2） 可解得m2=525g。 (2分)6. 已知混凝土经试拌调整后，各项材料用量为：水泥3.10kg，水1.86kg ，沙6.24kg ，碎石12.8kg，并测得拌和物的表观密度为2500kgm3，试计算：(10分)（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2.5，石子含水率为0.5求施工配合比。解1）比例常数k=2500/(3.10+1.86+6.24+12.84)=104，(2分)故基准配合比为：W=104×1.86=193.44kg (1分)S=104×6.24=648.96kg (1分)C=104×3.10=322.4kg (1分)G=104×12.84=1335.36kg (1分)（2）施工配合比为：W=193.44648.96×2.51335.36×0.5=170.53Kg (1分)C=322.4Kg (1分)S=648.96×(1+2.5)=649.96Kg 59/2.8)×100=7.5. (1分)G=1335.36×(1+0.5)=1342.04Kg (1分)7某防水工程需石油沥青30t，要求软化点不低于80，现有60号和10号石油沥青，测得他们的软化点分别是49和98，问这两种牌号的石油沥青如何掺配？(5分)解：软化点为49的石油沥青掺配比例不大于（3分）即30t石油沥青中应掺入不大于30×36.711.0t的软化点为49的石油沥青软化点为98的石油沥青掺入不少于3011.0=19t。（29. 某混凝土的实验室配合比为12.14.0，W/C=0.60，混凝土的体积密度为2410 kg/m3。求1m3混凝土各材料用量（7分）解：设水泥用量为C，则有：S2.1C，G4.0C，W0.6C （2分）因四种材料的质量之和等于混凝土拌合物的体积密度，有：CSGW （2分）C2.1C+4.0C0.6C2410（1分）C313kg （0.5分）W0.6C188kg （0.5分）S2.1C657kg （0.5分）G4.0C1252kg （0.5分）10. 某工程现场搅拌混凝土，每罐需加入干砂120kg，而现场砂的含水率为2。计算每罐应加入湿砂为多少kg？解：每罐应加入的湿砂质量为：答：（略）11、一块普通烧结砖的外形尺寸为240mm×115mm×53mm，吸水饱和后重3000g，烘干至恒重为2500g。将该砖磨细并烘干后取50g，用李氏瓶测得其体积为20cm3。试计算该砖的密度、表观密度、孔隙率、质量吸水率。（8分）解：（1） 密度=m/V=50/20=2.5 g/cm3 , （2分）（2） 表观密度0=m0/V0=2500/(24×11.5×5.3)=1.71 g/cm3 , （2分）（3） 孔隙率P=1-D D=1.71/2.5=68.4% P=31.6% （2分）（4） 质量吸水率：Wm=500/2500=20% （2分）12、已知混凝土经试拌调整后，各项材料用量为：水泥3.10kg，水1.86kg ，砂6.24kg ，碎石12.8kg，并测得拌和物的表观密度为2500kgm3，水的密度为1.0g/cm3，砂子和碎石的堆积密度分别为1.6g/cm3和1.5 g/cm3，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2.5，石子含水率为0.5，求施工配合比。（3）施工现场配制500m3混凝土需要水、砂子和碎石各多少m3？水泥多少吨？(12分)解：(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 (1分)S=104×6.24=648.96kg (1分)C=104×3.10=322.4kg (1分)G=104×12.84=1335.36kg (1分)（2）施工配合比为：W=193.44648.96×2.51335.36×0.5=170.53Kg (1分)C=322.4Kg (1分)S=648.96×(1+2.5)=649.96Kg (1分)G=1335.36×(1+0.5)=1342.04Kg (1分)（3）施工现场配制500m3混凝土需要W=500×170.53/1000=85.3 m3 (1分)S=500×649.96/1600= 203 m3 (1分)G=500×1342.04/1500= 447.3m3(1分)C=500×322.4/1000=161.2 T (1分)13. 某一块材料的全干质量为100g，自然状态下的体积为40cm3，绝对密实状态下的体积为33cm3，计算该材料的实际密度、体积密度、密实度和孔隙率。解：（1）该材料的密度为： （2分）（2）该材料的体积密度为： （3分）（3）该材料的密实度为： （3分）（4）该材料的孔隙率为： （2分）14、某混凝土试配调整后，各材料的用量分别为水泥3.1kg，砂6.5kg，卵石12.5kg，水1.8kg。测得拌合物的体积密度为2400kg/m3。计算1m3混凝土各材料的用量。解：每1m3混凝土各组成材料的用量为水泥用量： （2分）砂的用量： （2分）石子用量： （2分）水的用量： （2分）15、工地上抽取卵石试样，烘干后称量482g试样，将其放入装有水的量筒中吸水至饱和，水面由原来的452cm3上升至630cm3，取出石子，擦干石子表面水分，称量其质量为487g，试求该卵石的表观密度、体积密度以及质量吸水率。解：该卵石的表观密度为：该卵石的体积密度为：该卵石的质量吸水率为：答：（略）。16、采用普通水泥、卵石和天然砂配制混凝土，水灰比为0.52，制作一组尺寸为150mm×150mm×150mm的试件，标准养护28d，测得的抗压破坏荷载分别为510kN，520kN和650kN。计算：（1）该组混凝土试件的立方体抗压强度；（2）计算该混凝土所用水泥的实际抗压强度。解：（1）该组混凝土试件的立方体抗压强度：根据公式，对于边长为150mm的混凝土立方体试件，可得：MPaMPaMPa判定：最大值与中间值：最小值与中间值：由于最大值与中间值之差超过中间值的15%，由此应取中间值作为该组试件的立方体抗压强度。即：fcufc223.1MPa（2）该混凝土所使用水泥的实际抗压强度根据公式，根据提意知，a0.48，b0.33，可得：MPa答：（略）17. 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630cm3。取出石子，擦干表面水分后称得质量为487g。试求该岩石的视密度、表观密度及吸水率？(7分)解：因m1=482g,m2=487g，V+VB=630-452=178cm3（闭+实体）（1分）故：=m1/V+VB=482/178=2.71g/cm3 （2分）o=m1/Vo=482/(178+5)=2.63g/cm3 （2分）W=(m2-m1)/m1×100%=(487-482)/482×100%=1% （2分）18.某工程制作室内用的钢筋混凝土大梁，混凝土设计强度等级为C20，施工要求坍落度为3550mm，采用机械振捣。该施工单位无历史统计资料。采用材料：普通水泥，32.5级，实测强度为34.8MPa，密度为3100kg/m3；中砂，表观密度为2650kg/m3，堆积密度为1450kg/m3；卵石，最大粒径20mm，表观密度为2.73g/cm3，堆积密度为1500kg/m3；自来水。试设计混凝土初步配合比(按干燥材料计算)。（18分） 解：(1)确定配制强度。该施工单位无历史统计资料，查表4-30取=5.0MPa。fcu,o=fcu,k+1.645 =20+8.2 =28.2(MPa)（3分）(2)确定水灰比(W/C) 利用强度经验公式计算水灰比： （3分） (3)确定用水量(W0) 此题要求施工坍落度为3550mm，卵石最大粒径为20mm，查表4-21得每立方米混凝土用水量： W0 =180kg（2分）(4)计算水泥用量(Co）C o= W0 ×C/W=180×2.02364(kg)（3分）(5)确定砂率根据上面求得的W/C=0.49，卵石最大粒径20mm，查表4-22，选砂率Sp=32%。（2分） (6)计算砂、石用量S0、G0 按体积法或表观密度法列方程组 （3分）解得 SO=599kg GO=1273kg （1分）（7）计算初步配合比C0S0G0=3645991273=11.653.50 W/C=0.49（1分）19.某材料的密度为2.70g/cm3，干表观密度为1800Kg/m3，现将一重920g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称重为1020g，试求该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。(8分)解：孔隙率 P (1 0/)× 100 (1-1.8/2.7)× 100 =33 ；（2分）重量吸水率 mw (m水/m)× 100 (1020-920)/920 × 100 =11 ；（2分）开口孔隙率 V开 /V0 = (1020-920)/(920/1.8) × 100 19.6 （2分）闭口孔隙率 33 19.6 13.4 （2分）所以，该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率分别为： 33 ； 11 ； 19.6 ； 13.4 。20. 某混凝土配合比为 12.434.71 ， W/C 0.62 ，设混凝土表观密度为 2400 kg/ m 3 计，求各材料用量。（7分）解：设水泥的质量为CKg ，则 W 0.62CKg ； S 2.43CKg ； G 4.71CKg ；（2分）按假定表观密度法有： C+S+G+W= 0h （2分）所以， C 0.62C 2.43C 4.71C 2400 （1分）由上式可得： C= 274Kg ； W 170Kg ； S 666Kg ； G 1290Kg 。（2分）所以，各种材料的用量为： C= 274Kg ； W 170Kg ； S 666Kg ； G 1290Kg21.已知某混凝土的试验室配合比为 CS G 11.92 3.97 ， W/C 0.56, 配制1m3 混凝土水泥用量为300Kg 。施工现场砂、石的含水率分别为5% 和1% ，求施工配合比。（10分）解：按试验室配合比， 1m3混凝土中各种材料得用量为：C= 300Kg ； W 300 × 0.56 168Kg ；（1分） S 300 × 1.92 576Kg ；（1分） G 300 × 3.97 1191Kg ；（1分）所以，施工配合比为：C= 300Kg ； W 168-576 × 5 -1191 × 1 127Kg ；（2分）S 576 ×(1 5 ) 605Kg（2分） ； G 1191 × (1+1 ) 1203Kg ；（2分）施工配合比为： C= 300Kg ； W 127Kg ； S 605Kg ； G 1203Kg 。（1分）22、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 =(740-720)/720=2.8%体积吸水率 =2.8%×2.34=6.6%开孔孔隙率 P开=6.6%闭口孔隙率 P闭=P-P开=12.7%-6.6%=6.1%视密度 =m/(V+V闭)=0/(1-P+P闭) =2.34/(1-12.7%+6.1%) =2.50 g/cm323、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)。若采用实测强度为45MPa的普通水泥，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)。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 G=18.4×2400/(5.72+9+18.4+4.3)=1180 kgW=4.3×2400/(5.72+9+18.4+4.3)=275 kg fcu=0.46×45×(367/275-0.07)=26.2 MPa
