土木工程材料计算题(2)

S'?624(1?4%)?649kg G'?1280(1?1%)?1293kg W'?186?624?4%?1280?1%?148kg

8、某砂做筛分试验，分别称取各筛两次筛余量的平均值如下表所示： 方孔筛径9.5 （mm） 筛余量 0 (g) 分计筛余率 累计筛余率 24 60 80 95 114 105 22 500 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 <0.15 合计 计算各号筛的分计筛余率和累计筛余率、细度模数，绘制筛分曲线，并评定砂的粗细程度。 解：（1）计算各号筛的分计筛余率和累计筛余率(3分) 筛孔尺寸（mm） 筛余量（g） 4.75 24 a1 分计筛余% 4.8 A1 累计筛余% 4.8 (2) 计算细度模数

16.8 32.8 51.8 74.6 95.6 100 12 A2 16 A3 19 A4 22.8 A5 21 A6 4.4 2.36 60 a2 1.18 80 a3 0.6 95 a4 0.3 114 a5 0.15 105 a6 <0.15 22 Mx?A2?A3?A4?A5?A6?5A116.8?32.8?51.8?74.6?95.6?5?4.8??2.6

100?A1100?4.8(3) 绘制筛分曲线(略)

(4) 评定砂的粗细程度(略)

9、今欲配制C40混凝土，试件尺寸为100×100×100（mm），三组试件的抗压强度值分别为（1）48.6 Mpa；47.2 Mpa；45.7 Mpa；（2）49.0 Mpa；51.2 Mpa；58.5 Mpa；（3）54.0 Mpa；53.0 Mpa；55.0 Mpa；要求强度保证率为95%标准差为σ=6.0 Mpa。试求哪个组强度值满足设计强度等级要求。

解:(1)混凝土配制强度fcu,t?30?1.645???40?1.645?6?49.9MPa

第一组强度值:fcu,1?48.6?47.2?45.7?0.95?44.8MPa

100?100?100第二组强度值:fcu,2?第三组强度值:fcu,349?51.2?58.5?0.95?50.3MPa

100?100?10054?53?55??0.95?51.3MPa 100?100?100第二组和第三组强度值满足设计强度等级要求

10、现有甲、乙两种砂，各取干砂500g做筛分试验，其结果如下： 筛孔尺寸（mm） 甲 筛余量（g） 乙 50 200 150 100 0 0 0 4.75 0 2.36 0 1.18 50 0.6 100 0.3 150 0.15 150 <0.15 50 （1）计算甲、乙两种砂的细度模数，属何种砂。

（2）若两种砂配成细度模数为2.7时，甲、乙两种砂各占多少？ 解：（1）细度模数计算 筛孔尺寸（mm） 筛余量（g） 4.75 0 a1 分计筛余% 甲 0 A1 累计筛余% 0 筛余量（g） 50 a1 分计筛余% 乙 10 A1 累计筛余% 10 甲砂的细度模数 50 80 100 100 100 100 40 A2 30 A3 20 A4 0 A5 0 A6 0 200 a2 10 150 a3 30 100 a4 60 0 a5 90 0 a6 100 0 0 A2 10 A3 20 A4 30 A5 30 A6 2.36 0 a2 1.18 50 a3 0.6 100 a4 0.3 150 a5 0.15 150 a6 <0.15 50 Mx甲?A2?A3?A4?A5?A6?5A10?10?30?60?90?5?0??1.9

100?A1100?0属细砂。

乙砂的细度模数

Mx乙?A2?A3?A4?A5?A6?5A150?80?100?100?100?5?10??4.22

100?A1100?10属粗砂。

（2）甲、乙两种砂各占比例

设甲砂占比例为X，乙砂占比例为Y

X?Y?1 Mx甲X?Mx乙?2.7

结果：X?65.5% Y?34.5%

11、某工地施工采用的施工配合比为水泥312kg，砂710kg，碎石1300kg，水130kg，若采用的是42.5级普通水泥，其实测强度为46.5 Mpa，砂的含水率为3%，石子的含水率为1.5%。混凝土强度标准差为σ=4.0 Mpa。问：其配合比能否满足混凝土设计等级为C20的要求？ 解: (1)混凝土配制强度fcu,t?20?1.645???20?1.645?4?26.6MPa (2)混凝土拌合水量W?130?1300?1.5%?710?3%?171kg

W171??0.55 C312C1?0.07)?37.4MPa (4)混凝土设计强度fcu?A?fce(?B)?0.46?46.5(W0.55(3)混凝土的水灰比

此配合比能满足混凝土设计等级为C20的要求。

12、某工厂厂房钢筋混凝土梁，设计要求混凝土强度等级为C30，坍落度指标为30-50mm，混凝土单位用水量为180kg，混凝土强度标准差为σ=5.0 Mpa；水泥富余系数β=1.1，水泥标号为42.5，ρc=3.1g/cm3；砂ρs=2600kg/m3；碎石：连续级配、最大粒径为30mm，ρg=2700kg/m3。砂率为31%。

（1）试计算混凝土的初步配合比。（8分）

（2）若初步配合比经调整试配时加入5%的水泥浆后满足和易性要求，并测得混凝土拌合物的体积密度为2450 kg/m3，求其基准配合比。（7分） 解：（１）初步计算配合比的计算 ①确定配制强度（fcu,t）：

fcu,t?30?1.645???30?1.645?5?38.2MPa

②确定水灰比（

fcu,tW）： 碎石 A?0.46 B?0.07 CC?A?fce(?B)?38.2MPa

WAfceW0.46?42.5?1.1???0.54 Cfcu,t?ABfce38.2?0.46?0,07?42.5?1.1③计算水泥用量(C0)： C0?W0180??333kg

(W/C)0.54④计算粗、细骨料用量（G0）及（S0）：

用体积法计

C0?c?W0?w?G0?g?S0?s?0.01??1

GS296160??0?0?0.01??1 3100100027002600Sp?S0?0.31

S0?G0解得：G0?1351kg S0?608kg ⑤则初步计算配合比为： 水泥=333kg，砂=608kg，石子=1351kg，水=180kg （2）基准配合比：

混凝土试拌调整合格后材料总量为：333?1.05?608?1351?180?1.05?2498kg 配合比校正系数??2450VO?0.98V0 24981m3混凝土中各材料用量 水泥：C?333?0.98VO?326kg V0608?0.98VO?596kg V01351?0.98VO?1324kg V0180?0.98.VO?176kg V0砂子：S?石子：G?水： W?四、计算题

1、试配制用于砌筑多孔砌块，强度等级为M10的水泥混合砂浆配合比。采用水泥为32.5级普通水泥，实测强度为35.5Mpa,堆积密度为1290kg/m3；砂子用中砂，堆积密度为1500kg/m3，含水率为3%；石灰膏，稠度120mm，1m3砂浆用水量为300kg，砂浆强度标准差σ=1.25，砂浆的特征系数A=3.03,B=-15.09。

解：（1）砂浆配制强度：fm,0?f2?0.645???10?0.645?1.25?10.8MPa （2）水泥用量：QC?1000(fm,0?B)Afce?1000(10.8?15.09)?241kg/m3

3.03?35.5（3）石灰膏用量：QD?QA?QC?320?241?79kg/m3 （4）砂的用量：QS?1500?(1?3%)?1545kg/m3

（5）水泥混合砂浆配合比：水泥:石灰膏:砂:水=241:79:1545:300=1:0.33:6.41:1.25

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