建筑材料计算试题
1、工地入库的强度等级42.5矿渣水泥,取样测得水泥
试件的抗折、抗压破
坏荷载如下表所示。计算其3d及28d强度。
龄期
抗压破坏荷载(kN)
抗折破坏荷载(kN)
3d
26
27
25
24
21
26
1.51
1.52
1.78
28d
70
71
71
73
69
75
2.82
2.85
2.75
答案:
(1)抗压强度:RC=P/A,A=40×40=1600mm2,3d抗压强度单值分别为:16.2,16.9,15.6,15.0,13.1,16.2MPa,平均抗压强度为15.5MPa,单值13.1MPa超平均值10%,取其它5个平均值为16.0MPa。28d抗压强度单值分别为43.8、44.4、44.4、45.6、43.1、46.9MPa,平均抗压强度为44.7MPa。
(2)抗折强度:Rf=3PfL/(2bh2),3d抗折强度单值分别为:3.54,3.56,4.17,MPa,平均抗折强度为3.76MPa,单值4.17MPa超平均值10%,3天抗折强度 3.56MPa。28d抗折强度单值分别为6.61、6.68、6.45MPa,28天抗折强度为6.58MPa。
2、已知某混凝土的水灰比为0.5,用水量为180kg,砂率为33%,混凝土拌和料成型后测其表观密度为2400kg/m3,试求该混凝土配合比。若采用强度等级为32.5的普通水泥,试估计该混凝土28天强度。(rc=1.13,αa=0.46,αb=0.07)
答案:
(1)求水泥用量C
C=W/W/C=180/0.5=360kg/㎡
求砂S和碎石G
S+G=Po—C—W
Sp=S/S+G
解之得:砂S=614kg 碎石G=1246kg 水W=180kg 水泥C=360kg
(2)28天抗压强度:
fw=аafa(C/W-аb)=0.46×1.13×32.5×(2—0.07)=32.6MPa
3、试设计钢筋混凝土T型梁用C30级混凝土初步配合比(假定重量法)。水泥P.042.5级,强度富余系数1.13;中砂细度模数2.70;5—31.5碎石连续级配,
要求坍落度30—50mm。(单位用水量为185kg/m3,砂率35%)
答案:
假定混凝土表观湿密度为2400kg/m3,配制强度fcu,o=30+1.645×5=38.2MPa,
水泥强度为fce=42.5×1.13=48.02MPa
水灰比=0.46×48.02/(38.2+0.07×0.46×48.02)=0.56
水泥用量=330 kg/m3
砂用量=660 kg/m3,石子用量=1225kg/m3
4、今有砂样一份,筛分结果如下表,试计算其细度模数。
筛孔尺寸(mm)
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
<0.15
筛余量(g)
0
20
58
95
129
146
43
9
答案:
筛孔尺寸(mm)
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
<0.15
筛余量(g)
0
20
58
95
129
146
43
9
分计筛余(%)
0
4.0
11.6
19.0
25.8
29.2
8.6
1.8
累计筛余(%)
0
4.0
15.6
34.6
60.4
89.6
98.2
100
细度模数=[(15.6+34.6+60.4+89.6+98.2)-5×4]/(100-4.0)=2.90
5、某混凝土工程共制取检查试件11组,试验结果如下表,请计算其标准差和变异系数。
水泥混凝土立方抗压强度(MPa)
42.2 45.3 38.5 44.0 48.2 47.5
43.3 44.0 44.7 43.4 46.3
答案:混凝土抗压强度平均值R=44.3MPa
标准差
=2.66 MPa
变异系数Cv=S/R=6%
7.已知某水泥砼试配强度为38.2MPa,经设计并初步拟定了三个水灰比并以此制取三组试件。标养28天强度如下表,试作图确定应采用的水灰比。
组别
水灰比
强度MPa
1
0.49
45.3
2
0.54
39.5
3
0.59
34.2
答案:
绘制水灰比与28天抗压强度曲线,见下图
根据曲线查得混凝土抗压强度为38.2MPa时,水灰比为0.55.
8、已知混凝土的强度等级为C30,经设计水灰比w/c=0.54,单位用水量mwo=180kg/m3,砂率βs=32%,试验测得碎石的表观密度ρ′G =2.70 g/cm3,砂的表观密度ρ′s=2.60 g/cm3,水泥密度ρ′c=3.00 g/cm3,试确定单位水泥、砂、碎石的用量?经试拌坍落度偏大,试
原因,并提出改善措施?
答案:(1)Mco=333 kg/m3,Mso=590 kg/m3,Mgo=1301 kg/m3
(2)措施:保持w/c不变,减少水泥浆量。
9、已知混凝土的设计强度等级为C30,强度标准差σ=5.0MPa。经设计得到基准配合比为mca:mwa:msa:mga=360:194:613:1251。进行强度检验制备三组试件,试验结果如表2,混凝土实测湿表观密度为2452kg/m3,试分析计算混凝土的试验室配合比为多大?
三组试件抗压强度试验结果记录表 表2
水灰比
0.49
0.54
0.59
28d抗压强度fcu(MPa)
45.3
39.5
34.2
答案:
(1)绘制fcu—c/w的关系曲线,
(2)配制强度fcu,o=38.2MPa,由曲线查得,w/c=0.55
(3)按强度校核配合比Mwb=194kg/m3,Mcb=353 kg/m3,Msb=613 kg/m3,Mgb=1251 kg/m3,
(4)计算湿表观密度为2411 kg/m3,修正系数为1.017,
实验室配合比为水泥:水:砂:石子=359:197:623:1272。
10、某工地新进一批
HB335人字纹钢筋,随机抽取一根钢筋,截取一试件做拉力试验,以后又抽取一试件,两试件的试验结果如下表所示:
指标
试件1
试件2
试件长度(mm)
260
260
试件重量(g)
408.2
408.1
屈服载荷(kN)
70.3
73.3
极限载荷(KN)
101.0
108.0
原标距长(mm)
80
80
拉断后标距长(mm)
93.6
92.0
试判断这批钢筋验收能否通过?
答案:
指标
试件1
试件2
截面积(mm2)
201.3
201.2
屈服载荷(kN)
70.3
73.3
屈服强度(MPa)
350
365
极限载荷(kN)
101.0
108.0
破坏强度(MPa)
500
535
原标距长(mm)
80
80
拉断后标距长(mm)
93.6
92.0
伸长率(%)
17
15
通过计算其力学指标与标准比较不能通过验收(伸长率应≥16%)。
11、某高速公路沥青混凝土路面配合比设计需要使用碎石、石屑、砂、矿粉四种集料,筛析结果如表1,采用图解法设计结果为 碎石:石屑:砂:矿粉=36%:31%:25%:8%。
(1)计算合成级配,结果精确至1%;
(2)若需调整,分析提出调整思路(调整计算省略)。
矿质混合料级配计算表 表1
材料名称
筛孔尺寸 di (mm)
16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
通过率 Pi (%)
原始集料级配
碎石 100%
100
96
14
0
0
0
0
0
0
0
石屑 100%
100
100
100
84
30
10
0
0
0
0
砂 100%
100
100
100
100
92
80
62
30
15
0
矿粉 100%
100
100
100
100
100
100
100
100
100
88
集料在
混合料中
用量
碎 石 36 %
石 屑 31%
砂 25%
矿粉 8 %
合成级配 (%)
级配范围(%)
100
95~100
70~88
48~68
36~53
24~41
18~30
12~22
8~16
4~8
答案:
(1)计算合成级配
材料名称
筛孔尺寸 di (mm)
16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
通过率 Pi (%)
集料在
混合料中
用量
碎 石 36 %
36
35
5
0
0
0
0
0
0
0
石 屑 31%
31
31
31
26
9
3
0
0
0
0
砂 25%
25
25
25
25
23
20
16
8
4
2
矿粉 8 %
8
8
8
8
8
8
8
8
8
7
合成级配 (%)
100
99
69
59
40
31
24
16
12
9
级配范围(%)
100
95~100
70~88
48~68
36~53
24~41
18~30
12~22
8~16
4~8
(2)调整思路:适量增加碎石用量,减少矿粉用量。
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_1146643085.xls