土木工程材料试题集和答案

五、计算题

1.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

2.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

3. 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 kg

W=4.3×2400/(5.72+9+18.4+4.3)=275 kg

fcu=0.46×45×(367/275-0.07)

=26.2 MPa

4.已知某材料的密度为2.50g/cm3, 视密度为2.20g/cm3, 表观密度为2.00g/cm3 。试求该材料的孔隙率、开口孔隙率和闭口孔隙率。

解:孔隙率P=(1-2/2.5)×100%=20%

开口孔隙率P开=(1-2/2.2)×100%

闭口孔隙率 P闭=P-P开

5. 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:mc=1×2400/(1+2.4+4.4+0.45)

ms=2.4mc/(1+2.5%)

mg=4.4mc/(1+1%)

mw=0.45mc+2.5%ms+1%mg

6.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）

.解: 实际混凝土 f28=f7×lg28/lg7

=20×lg28/lg7=34.2 MPa

C25混凝土要求:fcu=25+1.645×5=33.2 MPa

∵f28=34.2 MPa＞fcu=33.2 MPa

∴达到了设计要求.

又fcu=Afce(C/W-B)

即34.2=0.48×43×(C/W-0.33)

∴W/C=0.50

7、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%

8、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

根据体积法求砂、石用量

C0/ρC+W0/ρW+S0/ρo s+G0/ρoG+0.01α=1

S0/ S0+G0=SP 所以

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

9、某框架结构工程现浇钢筋混凝土，混凝土的设计强度等级为C30，施工要求塌落度为30~50mm（混凝土由机械搅拌机械振捣），根据施工单位历史统计资料，混凝土强度标准差为4.8MP。采用的原材料为：普通水泥，强度等级为52.5，密度为3100Kg/m3；中砂，表观密度为2650 Kg/m3；碎石，表观密度为2700 Kg/m3，最大粒径为20mm。

试计算混凝土的初步配合比。

假设A=0.46，B=0.07，KC=1.13，混凝土的含气量

为1%

砂率选用表（%）

水灰比卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）

15 20 40 15 20 40

0.40 30-35 29-34 27-32 26-32 + 24-30

0.50 33-38 32-37 30-35 30-35 29-34 28-33

0.60 36-41 35-40 33-38 33-38 32-37 31-36