土木工程材料计算题

六、计算题

1、某石灰岩的密度为2.68 g/cm3，孔隙率为1.5%，今将石灰岩破碎成碎石，碎石的堆积密度为1520kg/m3，求此碎石的表观密度和空隙率。 解: (1) 碎石的表观密度 (2) 碎石的空隙率 %42.42%100)64

.252.11(%100)'1('0=⨯-=⨯-

=ρρP 2、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。(假定开口孔全可充满水) 解: (1)孔隙率：%7.12%100)68

.234.21(%100)1(0=⨯-=⨯-

=ρρP (2)质量吸水率：%8.2%100720

720

740=⨯-=

m W (3)体积吸水率：%6.6%8.234.20=⨯=⋅=Wm Wv ρ (4)开孔孔隙率：%6.6==Wv P 开 (5)闭口孔隙率：%1.6%6.6%7.12=-=-=开闭P P P

3、将卵石洗净并吸水饱和后，用布擦干表面称1005g ，将其装入广口瓶内加满水称其总重为2475g ，广口瓶盛满水重为1840Gr ，经烘干后称其重为1000g ，试问上述条件可求得卵石的哪些相关值？各是多少？

解:(1) 可求得卵石的表观密度和吸水率。（2分） (2) 卵石的表观密度: 30/74.2)

10002475(18401000

cm g =--=ρ

卵石的吸水率: %5.01000

1000

1005=-=

W

4、已知某材料的密度为2.50g/cm3, 表观密度为2.00g/cm3,材料质量吸水率为9%。试求该材料的孔隙率、开口孔隙率和闭口孔隙率。

解：（1）孔隙率：%20%100)5

.22

1(%100)1(0=⨯-=⨯-

=ρρP ?? (2)开口孔隙率：%18%90.20=⨯=⋅=Wm Wv ρ

(3)闭口孔隙率：%2=-=开闭P P P

5、一块普通标准粘土砖，烘干后质量为2420g ，吸水饱和后为2640g ，将其烘干磨细后取50g 用李

氏瓶测其体积为19.2 cm3，求该砖的开口孔隙率和闭口孔隙率。

解:(1) 粘土砖的密度:3/6.22

.1950

cm g ==ρ

(2) 粘土砖的表观密度:30/65.13

.55.11242420

cm g =⨯⨯=ρ

(3) 粘土砖的孔隙率:%5.36%10010

=⨯-=ρ

ρP (4) 开口孔隙率: %15%1002420

2420

26400

=⨯-=ρ开P

(5) 闭口孔隙率: %5.21=-=开闭P P P

6、一块普通标准粘土砖，烘干后质量为2500g ，吸水饱和湿重为2900g ，其密度为2.7 cm3，求该砖的表观密度、孔隙率、质量吸水率和体积吸水率。

解:(1)砖的体积密度: 30/71.13.55.11242500

cm g =⨯⨯=ρ

（2）砖的孔隙率：%7.36%100)7

.271.11(%100)1(0=⨯-=⨯-

=ρρP （3）砖的质量吸水率: %16%1002500

2500

2900=⨯-=

m W

（4）砖的体积吸水率: %36.27%1637.10=⨯=⋅=Wm Wv ρ

六、计算题 1、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，（1）试求其基准配合比(以1m3混凝土中各材料用量表示)。 （2）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: (1) 基准配合比

混凝土试拌调整合格后材料总量为：5.72+9.0+18.4+4.3=37.42 kg

配合比校正系数014.6442

.372400

V V O ==δ

1m3混凝土中各材料用量 水泥：kg V V C O 86.36642.372400

72.50=⨯=

砂子：kg V V S O 23.57742

.3724000.90=⨯=

石子：kg V V G O 12.118042

.372400

4.180=⨯=

水： kg V V W O 79.27542

.3724003.40=⨯=

（2）混凝土的28天强度

2、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: (1) 混凝土的配制强度MPa f t cu 2.385645.130645.130,=⨯+=⨯+=σ

(2) 混凝土的水灰比

∵MPa W

C

B W

C f A f ce cu 2.38)07.0(4546.0)(=-⨯=-⨯=

∴

56.0=C

W

3、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，准至1kg ）

解：（1）水泥：kg C 29145

.04.44.212400

1'=+++⨯=

?? （2）砂子：kg C S 682%)5.21(4.2''=-=

（3）石子：kg C G 1268%)11(4.4''=-= （4）水： kg C C C W 101%14.4%5.24.245.0''''=⨯-⨯-=

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 ，推测混凝土28d 强度为多少？能否达到设计强度的要求？混凝土的实际水灰比为多少？（A=0.48,B=0.33,水泥实际强度为43MP ） 解：（1）混凝土28d 强度：MPa f f 2.347

lg 28

lg 207lg 28lg 728=⨯=⨯= （2）C25混凝土要求配制强度： ∵MPa f 2.3428=＞MPa f t cu 2.33,=

∴达到了设计要求 （3）混凝土的实际水灰比：

∵)(B W

C

f A f ce cu -⨯=

即34.2=0.48×43×(C/W-0.33) ∴W/C=0.50

5、某工程设计要求混凝土强度等级为C30，现场施工拟用原料如下：水泥：42.5普通水泥，ρc=3.1g/cm3，水泥实际强度为46.8Mpa ；中砂，ρs=2620kg/m3，砂的含水率为3%；碎石，ρg=2710kg/m3，石子的含水率为1%。混凝土单位用水量为160kg/m3，砂率为33%。（1）试计算混凝土的初步配合比；（2）设初步配合比就是试验室配合比度求施工配合比。 解：（１）初步计算配合比的计算 ①确定配制强度（t cu f ,）： ②确定水灰比（

C

W

）： 碎石 46.0=A 07.0=B ③计算水泥用量(0C )： kg C W W C 29654

.0160/00===

④计算粗、细骨料用量（0G ）及（0S ）： 用体积法计

解得：kg G 13220= kg S 6780= ⑤则初步计算配合比为： 水泥=296kg ，砂=678kg ，石子=1322kg ，水=160kg （2）施工配合比：