建筑材料计算题.docx
《建筑材料计算题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《建筑材料计算题.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
建筑材料计算题
建筑材料计算题
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m=18.4-3.4=15.0(kg)
石子的堆积体积为Voˊ=10L,
石子所吸水的量为mw=18.6-18.4=0.2(kg),水的体积为0.2L
开口孔隙体积为石子吸收水的量,即Vk=0.2L
注入筒内的水的体积为Vˊw=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+Vk=4.27L(2分)
故,石子的质量吸水率为
Wm=mw/m=0.2/15×100%=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:
ρodˊ=m/Voˊ=15/10=1500(kg/m3)(2分)
石子的表观密度为:
ρod=m/Vo=15/(10-4.27+0.2)=2530(kg/m3)(2分)
石子的开口孔隙率为:
Pk=Vk/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%)=681kg(2分)
mg=4.4mc/(1+1%)=1268kg(2分)
mw=0.45mc+2.5%ms+1%mg=131+17+13=161kg(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
9.5mm
4.75
mm
2.36
mm
1.18
mm
600
μm
300
μm
150
μm
<150μm
合计
筛余量,g
0
32.5
48.5
40.0
187.5
118.0
65.0
8.5
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:
①4.75mm:
②2.36mm:
③1.18mm:
④600μm:
⑤300μm:
⑥150μm:
(2)各号筛的累计筛余率为:
①4.75mm:
②2.36mm:
③1.18mm:
④600μm:
⑤300μm:
⑥150μm:
(3)该砂的级配
根据A4=61.8%可知,该砂的级配为2区。
A1~A5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7d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=34.2MPa(2分)
C25混凝土要求:
fcu=25+1.645×5=33.2MPa(2分)
∵f28=34.2MPa>fcu=33.2MPa
∴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2500kg∕m3,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=193.44-648.96×2.5﹪-1335.36×0.5﹪=170.53Kg(1分)
C=322.4Kg(1分)
S=648.96×(1+2.5﹪)=649.96Kg59/2.8)×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30×36.7%=11.0t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30-11.0=19t。
(2
9.某混凝土的实验室配合比为1∶2.1∶4.0,W/C=0.60,混凝土的体积密度为2410kg/m3。
求1m3混凝土各材料用量(7分)
解:
设水泥用量为C,则有:
S=2.1C,G=4.0C,W=0.6C(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:
C+S+G+W=ρ(2分)
C+2.1C+4.0C+0.6C=2410(1分)
C=313kg(0.5分)
W=0.6C=188kg(0.5分)
S=2.1C=657kg(0.5分)
G=4.0C=1252kg(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ρ=m/V=50/20=2.5g/cm3,(2分)
(2)表观密度ρ0=m0/V0=2500/(24×11.5×5.3)=1.71g/cm3,(2分)
(3)孔隙率P=1-DD=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2500kg∕m3,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1.5g/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=193.44-648.96×2.5﹪-1335.36×0.5﹪=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=85.3m3(1分)
S=500×649.96/1600=203m3(1分)
G=500×1342.04/1500=447.3m3(1分)
C=500×322.4/1000=161.2T(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:
MPa
MPa
MPa
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:
fcu=fc2=23.1MPa
(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,αa=0.48,αb=0.33,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:
ρ′=m1/V+VB=482/178=2.71g/cm3(2分)
ρo=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35~50mm,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34.8 MPa,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σ=5.0MPa。
fcu,o=fcu,k+1.645σ=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35~50mm,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)
Co=W0×C/W=180×2.02≈364(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=599kgGO=1273kg(1分)
(7)计算初步配合比
C0∶S0∶G0=364∶599∶1273=1∶1.65∶3.50W/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-ρ0/ρ)×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1∶2.43∶4.71,W/C=0.62,设混凝土表观密度为2400kg/m3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=ρ0h(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=1290Kg
21.已知某混凝土的试验室配合比为C∶S∶G=1∶1.92∶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2.34g/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%)
=2.50g/cm3
23、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)=367kg
S=9×2400/(5.72+9+18.4+4.3)=577kg
G=18.4×2400/(5.72+9+18.4+4.3)=1180kg
W=4.3×2400/(5.72+9+18.4+4.3)=275kg
fcu=0.46×45×(367/275-0.07)
=26.2MPa