7.材料计算题集
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材料物理题库一、简介材料物理是研究材料的结构、性质和行为的一门学科。
它涉及材料的成分、结构、热力学性质、力学性质、电学性质等方面,对于解决材料制备、性能改善和应用开发等问题具有重要意义。
为了帮助读者更好地理解和掌握材料物理的相关知识,本文档汇总了一系列与材料物理相关的题目,包括理论计算题、实验题和应用题等。
二、理论计算题1. 材料的密度是什么?如何计算密度?2. 请解释晶体的结晶度是什么?如何通过X射线衍射方法来表征晶体的结晶度?3. 请描述材料的本构关系是什么?材料的本构关系和物理性质之间有何关联?4. 请解释材料的热膨胀性质是什么?如何计算材料的热膨胀系数?5. 请描述材料的热导性质是什么?如何计算材料的热导率?三、实验题1. 设计一个实验来测量材料的硬度。
2. 设计一个实验来测量材料的电阻率。
3. 设计一个实验来测量材料的断裂韧性。
4. 设计一个实验来测量材料的磁化强度。
5. 设计一个实验来测量材料的电介电常数。
四、应用题1. 对于一个需要制备铜导线的工程项目,请你推荐一种适合的材料。
2. 对于一个需要制备高温工作部件的工程项目,请你推荐一种适合的材料。
3. 对于一个需要制备透明玻璃的工程项目,请你推荐一种适合的材料。
4. 对于一个需要制备柔性电子产品的工程项目,请你推荐一种适合的材料。
5. 对于一个需要制备高强度结构材料的工程项目,请你推荐一种适合的材料。
五、结语材料物理题库中提供的题目涵盖了材料物理的基本概念、理论计算、实验设计和应用推荐等方面。
通过练习这些题目,读者将能够加深对材料物理学科的理解,提升解决实际问题的能力。
希望本文档对您有所帮助!。
浙江省2018年7月自学考试材料力学试题课程代码:02605一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.图示受力构件中,由力的可传性原理,将力P由位置B移至C,则( )(1)固定端A的约束反力不变;(2)杆件的内力不变,但变形不同;(3)杆件的变形不变,但内力不同;(4)杆件AC段的内力和变形均保持不变。
A.仅(1)正确B.仅(4)正确C.(1)和(4)正确D.仅(3)错误2.图示受力杆件的轴力图正确的为( )13.结构由于温度变化,一般有( )A.静定结构中将引起应力,静不定结构中也将引起应力B.静定结构中将引起变形,静不定结构中将引起应力和变形C.无论静定结构或静不定结构,都将引起应力和变形D.静定结构中将引起应力和变形,静不定结构中将引起应力4.如图,等截面圆轴上装有四个皮带轮,如何安排合理,现有四种答案,正确的是( )A.将C轮与D轮对调B.将B轮与D轮对调C.将B轮与C轮对调D.将B轮与D轮对调,然后再将B轮与C轮对调5.图示圆轴受扭,则A、B、C三个横截面相对于D截面的扭转角,正确的是( )A.φDA=φDB=φDCB.φDA=0,φDB=φDCC.φDA=φDB=2φDCD.φDA=φDC,φDB=026.图示梁,剪力等于零的截面位置x之值为( )A.5a/6B.6a/5C.6a/7D.7a/67.关于图示单元体属于哪种应力状态,正确答案为( )A.单向应力状态B.二向应力状态C.三向应力状态D.纯剪应力状态8.三向应力状态中,若三个主应力相等,均为σ,则三个主应变为( )A.等于零B.(1-2ν)σ/EC.3(1-2ν)σ/ED.(1-2ν)σ2/E9.塑性材料的下列应力状态中,基于第三强度理论,哪一种最易发生破坏?( )10.正方形截面细长压杆,横截面边长a和杆长l成比例增加,它的临界应力为( )A.成比例增加B.保持不变C.按(l/a)2变化D.按(a/l)2变化二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。
材料力考试题姓名学号一、填空题:(每空1分,共计38分)1、变形固体的变形可分为:弹性变形和塑性变形。
2、构件安全工作的基本要求是:构件必须具有足够的强度、足够刚度和足够稳定性。
3、杆件变形的基本形式有拉(压)变形、剪切变形、扭转变形和弯曲变形 .4、吊车起吊重物时,钢丝绳的变形是拉伸变形 ;汽车行驶时,传动轴的变形是扭转变形;教室中大梁的变形是弯曲变形;螺旋千斤顶中的螺杆受压杆受压变形。
5、图中σ——ε曲线上,对应p点的应力为比例极限,符号__σp__、对应y点的应力称为屈服极限,符号_σs__、对应b点的应力称为强化极限符号_σb ___ __。
k6、内力是外力作用引起的,不同的外力引起不同的内力,轴向拉、压变形时的内力称为轴力 .剪切变形时的内力称为剪力,扭转变形时内力称为扭矩,弯曲变形时的内力称为弯矩。
7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有 AB、BC、CD、AD ;受力压缩杆件有 BE 。
8、胡克定律的两种表达式为EALN l ⨯=∆和εσE =。
E 称为材料的 弹性模量 。
它是衡量材料抵抗 变形 能力的一个指标。
E 的单位为MPa ,1 MPa=_106_______Pa. 9、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 强化极限 。
10、通常工程材料丧失工作能力的情况是:塑性材料发生 屈服 现象,脆性材料发生 强化 现象。
11、挤压面为平面时,计算挤压面积按 实际面积 计算;挤压面为半圆柱面的 投影 面积计算。
12、在园轴的抬肩或切槽等部位,常增设 圆弧过渡 结构,以减小应力集中。
13、扭转变形时,各纵向线同时倾斜了相同的角度;各横截面绕轴线转动了不同的角度,相邻截面产生了 转动 ,并相互错动,发生了剪切变形,所以横截面上有 剪 应力。
14、因半径长度不变,故切应力方向必与半径 垂直 由于相邻截面的间距不变,即园轴没有 伸长或缩短 发生,所以横截面上无 正 应力.15、长度为l 、直径为d 的圆截面压杆,两端铰支,则柔度λ为 ,若压杆属大柔度杆,材料弹性模量为E ,则临界应力σcr 为______________。
材料力学试题及解析(2)一、单项选择题 (共10小题,每小题2分,共20分)( )1、胡克定律适用的条件是 。
A .只适用于塑性材料;B .只适用于轴向拉伸;C .应力不超过比例极限;D .应力不超过屈服极限。
( )2、材料力学求解内力的基本方法是 。
A .截面法;B .能量法;C .叠加法;D .解析法。
( )3、材料许用应力[]/u n σσ=,式中u σ为极限应力,n 为安全系数,对于脆性..材料,u σ应该选取该材料的 。
A .比例极限p σ;B .弹性极限e σ;C .屈服极限s σ;D .强度极限b σ。
( )4、在计算螺栓连接挤压面上的挤压应力/bs bs bs F A σ=时,bs A 指 。
A .半圆柱面的面积;B .过直径且与挤压力垂直的截面面积;C .圆柱面的面积;D .横截面的面积。
( )5、切应力互等定理在 条件下成立。
A .任意应力状态;B .纯剪切应力状态;C .平面应力状态;D .空间应力状态。
( )6、一圆轴,两端受扭转力偶矩作用,若将轴的直径减小一半,则其最大切应力变为原来的 倍。
A .2;B .4;C .8 ;D .16。
( )7、左端固定的扭转轴受到外力偶作用,则轴上的最大扭矩maxT为 。
A .6kN m ⋅;B .7kN m ⋅;C .8kN m ⋅;D .9kN m ⋅。
F(第7题) (第10题)( )8、下列选项中关于梁在发生纯弯曲时横截面上应力的叙述正确的是 。
A .只有正应力,切应力为零;B .只有切应力,正应力为零;C .正应力和切应力都不为零;D .不能确定。
( )9、图示情况,按弯曲内力正负号规定,其横截面上剪力和弯矩均为正的是 。
A B .MC MD .M( )10、如图所示圆形截面细长压杆,已知横截面直径30d mm =,杆长 1.2l m =,弹性模量200E GPa =,则其的临界载荷为 。
A .218kN ;B .109kN ;C .54.5kN ;D .27.25kN 。
复习题一、单项选择题1.低碳钢试件扭转破坏的现象是( C )。
(A) 沿横截面拉断; (B) 沿45°螺旋面拉断; (C) 沿横截面剪断; (D) 沿45°螺旋面剪断。
2.设图示悬臂梁的挠曲线方程为()D Cx dxdx x M EI ++=⎰⎰ω,则积分常数( B )。
(A) 00≠=D C ; (B) 00==D C ; (C) 00≠≠D C ; (D) 00=≠D C 。
3.图示单元体应力状态,沿x 方向的线应变x ε可表示为(B )。
(A) E yσ; (B))(1y x E μσσ-;(C) )(1x y E μσσ-; (D) Gτ。
4.一根空心轴的内、外径分别为d 、D 。
当D =2d 时,其抗扭截面模量为( B )。
(A) 7/16πd 3; (B) 15/32πd 3; (C) 15/32πd 4; (D) 7/16πd 4。
5.如图所示悬臂梁上作用集中力F 和集中力偶M ,若将M 在梁上移动时( A )。
(A) 对剪力图的形状、大小均无影响; (B) 对弯矩图形状无影响,只对其大小有影响; (C) 对剪力图、弯矩图的形状及大小均有影响; (D) 对剪力图、弯矩图的形状及大小均无影响。
Oqxy σx σyτ6.细长压杆,若其长度系数减少一倍,则( B )。
(A) cr P 增加一倍; (B) cr P 增加到原来的4倍; (C) cr P 为原来的二分之一; (D) cr P 为原来的四分之一。
7.根据小变形条件,可以认为( D )。
(A) 构件不变形; (B) 构件不破坏;(C) 构件仅发生弹性变形; (D) 构件的变形远小于其原始尺寸。
8.图示二梁除载荷位置外其余条件均相同,其最大挠度12/B B y y 为(D )。
(A) 1/2; (B) 1/4; (C) 1/8; (D) 5/16。
9.若梁的剪力图和弯矩图如图所示,则该图表明( C )。
(A) AB 段有均布荷载,BC 段无荷载;(B) AB 段无荷载,B 截面处有向上的集中力,BC 段有向上的均布荷载; (C) AB 段无荷载,B 截面处有向下的集中力,BC 段有向上的均布荷载; (D) AB 段无荷载,B 截面处有顺时针的集中力偶,BC 段有向上的均布荷载。
选择题1.构件在外力作用下(B )的能力称为稳定性。
A .不发生断裂B .保持原有平衡状态C .不产生变形D.保持静止3 .小变形指的是(C )二、判断题(正确的打“错的打“X”)1 .材料力学的任务是在保证安全的原则下设计构件。
(X )2 .构件的强度、刚度和稳定性与所用材料的力学性质有关。
(V )3 •要使结构安全正常地工作,就必须要求组成它的大部分构件能安全正常地工作。
(X )4 .任何物体在外力作用下,都会产生变形。
(V )5 .自然界中的物体分为两类:绝对刚体和变形固体。
(X )6 .设计构件时,强度越高越好。
(X )、填空题2.物体受力作用而发生变形,当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为A.弹性 B .塑性C .刚性D .稳定性A .构件的变形很小B .刚体的变形C .构件的变形比其尺寸小得多4 .材料力学主要研究(D )。
A .材料的机械性能 D .构件的变形可以忽略不计B .材料的力学问题C .构件中力与材料的关系D .构件受力后的变形与破坏的规律1•材料力学的任务是研究构件在外力作用下的(变形、受力与破坏或失效)的规律,为合理设计构建提供有关(强度、刚度、稳定性)分析的基本理论和计算方法。
2•构件的强度表示构件(抵抗破坏的)能力;刚度表示构件(抵抗变形的)能力;稳定性表示构件(保持原有平衡形式的)能力。
3•杆件在外力作用下的四种基本变形分别是:(拉压),(剪切),(弯曲),(扭转)。
拉伸与压缩一、选择题(有4个备选答案选出其中一个正确答案。
)1 •若两等直杆的横截面面积为A,长度为I,两端所受轴向拉力均相同,但材料不同,那么下列结论正确的是(B )。
A•两者轴力不相同 B •两者应变不同C.两者变形不相同 D •两者伸长量相同2.设和!分别表示拉压杆的轴向线应变和横向线应变, 确的是(B)。
A. —B. —C.3.图I-2I表示四种材料的应力一应变曲线,则:(1)弹性模量最大的材料是(A );(2)强度最高的材料是(B );(3)塑性性能最好的材料是(D )。
机械工程材料试题习题及答案第1章材料的性能一、选择题1.表示金属材料屈服强度的符号是( B) A.σ B.σs C.σbD.σ-12.表示金属材料弹性极限的符号是( A) A.σe B.σs C.σbD.σ-13.在测量薄片工件的硬度时,常用的硬度测试方法的表示符号是( B)A.HBB.HRCC.HVD.HS4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫(A ) A.强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性二、填空1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗(变形)或(破坏)的能力。
2.金属塑性的指标主要有(伸长率)和(断面收缩率)两种。
3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、(塑性变形)和(断裂)三个阶段。
4.常用测定硬度的方法有(布氏硬度测试法)、(洛氏硬度测试法)和维氏硬度测试法。
5.疲劳强度是表示材料经(无数次应力循环)作用而(不发生断裂时)的最大应力值。
三、是非题1.用布氏硬度测量硬度时,压头为钢球,用符号HBS表示。
是2.用布氏硬度测量硬度时,压头为硬质合金球,用符号HBW表示。
是3.金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。
四、改正题1. 疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。
将冲击载荷改成交变载荷2. 渗碳件经淬火处理后用HB硬度计测量表层硬度。
将HB改成HR3. 受冲击载荷作用的工件,考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。
将疲劳强度改成冲击韧性4. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。
将冲击韧性改成断面收缩率5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。
将载荷改成冲击载荷五、简答题1.说明下列机械性能指标符合所表示的意思:σs、σ0.2、HRC、σ-1、σb、δ5、HBS。
σs: 屈服强度σ0.2:条件屈服强度HRC:洛氏硬度(压头为金刚石圆锥)σ-1: 疲劳极限σb: 抗拉强度σ5:l0=5d0时的伸长率(l0=5.65s01/2)HBS:布氏硬度(压头为钢球)第2章材料的结构一、选择题1. 每个体心立方晶胞中包含有(B)个原子 A.1 B.2 C.3 D.42. 每个面心立方晶胞中包含有(C)个原子 A.1 B.2 C.3 D.43. 属于面心立方晶格的金属有(C) A.α-Fe,铜B.α-Fe,钒 C.γ-Fe,铜 D.γ-Fe,钒4. 属于体心立方晶格的金属有(B) A.α-Fe,铝B.α-Fe,铬 C.γ-Fe,铝 D.γ-Fe,铬5. 在晶体缺陷中,属于点缺陷的有(A) A. 间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔6. 在立方晶系中,指数相同的晶面和晶向(B)A.相互平行B.相互垂直C.相互重叠D.毫无关联7. 在面心立方晶格中,原子密度最大的晶面是(C)A.(100)B.(110)C.(111)D.(122)二、是非题1. 金属或合金中,凡成分相同、结构相同,并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。
大一建筑材料考试题库大一建筑材料考试题库一、单项选择题(30分,每题2分):1.孔隙率增大,材料的_______降低。
BA、密度B、表观密度C、憎水性D、抗冻性2含水率为10%的湿砂220g,其中水的质量为________。
AA、 B、22g C、20g D、3. 硅酸盐水泥熟料矿物中,水化热最高的是( )。
A C3SB C2SC C3AD C4AF4. 对于通用水泥,下列性能中( )不符合标准规定为废品C。
A 终凝时间B 混合材料掺量C 体积安定性D 包装标志5. 混凝土配合比设计中,水灰比的值是根据混凝土的_________要求来确定的。
A、强度及耐久性B、强度C、耐久性D、和易性与强度6. 普通混凝土立方体强度测试,采用100㎜×100㎜×100㎜的试件,其强度换算系数为_________。
A、 B、 C、 D、7. 在原材料质量不变的情况下,决定混凝土强度的主要因素是________。
A、水泥用量B、砂率C、单位用水量D、水灰比8. 沥青的牌号是根据以下________技术指标来划分的。
A、针入度B、延度C、软化点D、闪点9. 钢的含碳量为________。
A、小于%B、大于%C、大于%D、10. 厚大体积混凝土工程适宜选用_________。
A、高铝水泥B、矿渣水泥C、硅酸盐水泥D、普通硅酸盐水泥11. 浆体在凝结硬化过程中,其体积发生微小膨胀的是( )材料。
A.石灰B.石膏C.普通水泥D.粘土12.水泥安定性指水泥在凝结硬化过程( )的性质。
A.体积变小B.不变化C.体积变大D.体积均匀变化13.石灰膏在储灰坑中陈伏的主要目的是( ).A.充分熟化B.增加产浆量C.减少收缩D.降低发热量14. 伸长率是衡量钢材( )的指标。
A.弹性B.塑性C.脆性D.韧性15. 在正常条件下,通用水泥的有效期为( )个月。
二、填空题(每空1分,共15分):1.混凝土拌合物的和易性包括___流动性__ ___、__粘聚性_____和_ _保水性____三个方面等的含义。
2010—2011材料力学试题及答案 A一、单选题(每小题2分,共10小题,20分)1、 工程构件要正常安全的工作,必须满足一定的条件。
下列除( )项,其他各项是必须满足的条件。
A 、强度条件B 、刚度条件C 、稳定性条件D 、硬度条件2、内力和应力的关系是( )A 、内力大于应力B 、内力等于应力的代数和C 、内力是矢量,应力是标量D 、应力是分布内力的集度3、根据圆轴扭转时的平面假设,可以认为圆轴扭转时横截面( )。
A 、形状尺寸不变,直径线仍为直线。
B 、形状尺寸改变,直径线仍为直线。
C 、形状尺寸不变,直径线不保持直线。
D 、形状尺寸改变,直径线不保持直线。
4、建立平面弯曲正应力公式zI My =σ,需要考虑的关系有( )。
A 、平衡关系,物理关系,变形几何关系; B 、变形几何关系,物理关系,静力关系;C 、变形几何关系,平衡关系,静力关系;D 、平衡关系, 物理关系,静力关系;5、利用积分法求梁的变形,不需要用到下面那类条件( )来确定积分常数。
A 、平衡条件。
B 、边界条件。
C 、连续性条件。
D 、光滑性条件。
6、图示交变应力的循环特征r 、平均应力m σ、应力幅度a σ分别为( )。
A -10、20、10;B 30、10、20;C 31-、20、10;D 31-、10、20 。
7、一点的应力状态如下图所示,则其主应力1σ、2σ、3σ分别为()。
A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8、对于突加载的情形,系统的动荷系数为()。
A、2B、3C、4D、 59、压杆临界力的大小,()。
A 与压杆所承受的轴向压力大小有关;B 与压杆的柔度大小有关;C 与压杆材料无关;D 与压杆的柔度大小无关。
10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移,要求结构满足三个条件。
以下那个条件不是必须的()A、EI为常量B、结构轴线必须为直线。
第一章砂石材料一、填空题1、将地壳上层岩石用或方法加工,或不经加工而获得的各种或石料,统称为天然石料。
2、石料的抗压强度是以标准试件在状态下,单轴受压时的来表示的。
3、石料饱水率与吸水率的主要区别是不同,前者是石料在状态下测得的,后者是石料在及状态下测得的。
4、抗冻性指标是指石料块状试件经在低于的条件下,按规定要求冻融循环次数后的质量损失百分率不大于,同时强度低值不大于则认为抗冻性合格。
5、磨耗率是指石料抵抗、和等综合作用性能。
6、集料分为细集料和粗集料两类,在水泥混凝土中凡粒径小于者称为细集料,大于者称为粗集料。
7、砂从干到湿,有四种含水状态,即、、和。
8、粗集料中不同的粒料互相搭配的关系称为颗料级配。
一个良好的级配,要求最小,也不大。
前者的目的是要使骨料本身最为;后者的目的是要使掺和料最为。
9、按级配划分砂子分为区,一区是,二区是,三区是。
相应的细度模数是。
10、粗集料的力学指标主要有和。
二、判断题(正确者打“√”,错误者打“×”)1、石料饱水性系数愈大,抗冻性愈差。
()2、石料软化系数愈大,耐水性愈差()3、确定桥梁用石料抗压强度的标准度件是边长3cm的立方体试件。
()4、石料的饱水率>吸水率,吸水率≥含水率。
()5、石料的孔隙率是指开口空隙体积占石料总体积的百分率。
()6、石料的孔隙率愈大,吸水率也愈大,抗冻性亦愈小()7、石料的密度是指石料在规定条件下单位实体体积的质量。
()8、砂的三个级配区的划分是以5mm为控制粒径。
()9、集料的表观密度是干燥集料质量与矿质实体体积质量的比值。
()10、石料在松散(或紧密)排列时,空隙体积的体积百分率称为石料的孔隙率。
()11、吸水率与饱和率之比可表征耐冻性,比值愈接近1,其耐冻性愈好。
()12、细度模数是划分砂子粗细程度的唯一方法。
()13、级配图介于二区的砂样一定是中砂。
()三、名词解释1、粒料2、集料(骨料)3、细度模数4、级配5、最佳级配6、压碎值四、问答题1、某石料的抗冻标号是M25,试解释其含义?在什么情况下须测定石料的抗冻标号?2、试述测定石料密度(李氏比重瓶法)的目的与步聚。
1、某材料的极限抗压强度为12MPa,弹性模量为3.0×104MPa,利用该材料制成的柱子横断面尺寸为500mm×600mm,长度为10000mm。
若在该柱子的横向上施加1800kN压力荷载,在只考虑弹性变形的情况下,试计算分析该柱子受力后的尺寸变化。
此荷载作用下该柱子是否已达到破坏状态?使该柱子达到受压破坏须施加压力荷载是多少?解:(1)f=F/A即σmax=F/A (1分)E=σ/ε(1分)则:ε=F/(A ×E)=1800×103/500×600×3.0×104=2.0×10-4 (2分)该柱子受力后长度变短了:△L=2.0×10-4×10000mm=2.0mm (1分)(2) σ=F/A=18000KN×103/(500mm×600mm)=6MPa<12MPa (2分)故在此荷载下该柱子没有达到破坏状态;(1分)(3)Fmax=f×A=12 MPa×500mm×600mm=3600000N=3600KN.(1分)答:(略)(1分)2、称取砂样500g,经筛分析试验称得各号筛的筛余量如下表:问:(1)此砂是何种砂?依据是什么?(2)判断此砂级配情况?依据是什么?附表1:解:⑴根据已知条件有:解:⑴根据已知条件各分计及累计筛余百分率填入表中:(12空×0.5分=6分)该砂的细度模数M X=(A2+A3+A4+A5+A6-5A)/100-A=(28+42+55+75+99-5×8)/(100-8)=2.82 (3分)M X=介于2.3~3.0之间,故该砂为中砂。
(3分)⑵将该砂的累计筛余百分比与砂的级配区比较可得,该砂筛余满足Ⅱ区级配要求,所以该砂级配合格。
3、某混凝土工程,所用配合比为水泥:砂:碎石=1:1.9:4.0,W/C=0.60。
已知混凝土拌和物的表观密度为2400kg/m3。
⑴试计算1m3混凝土各材料的用量(精确到1kg/m3);⑵如采用42.5级普通水泥,水泥实测强度46.0MPa,试估计该混凝土28d强度(已知αa =0.46、αb= 0.07)(精确到0.1MPa)解:⑴设水泥用量为C (1分),则砂、石子、水的用量分别为1.9C、4.0C、0.60C,(1分)因此有:C+1.9C+4.0C+0.60C=2400;(2分)解得C=320kg,S=608kg;G=1280kg;W=192kg;(2分)⑵根据鲍罗米公式:f28=Afce(C/W-B)(1分)=0.46×46.0×(1/0.60-0.07)(1分)=33.9MPa (1分)即预计该混凝土28d强度可达33.9MPa。
(1分)4、某材料的体积吸水率为10%,密度为3.0g/cm3,绝干时的表观密度为1800kg/m3。
试求该材料的质量吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率,并估计该材料的抗冻性如何?解:(1)质量吸水率为:Wv/Wm=ρo /ρw(1分)Wm=ρwWv/ρo=1/1.8×10%=5.56%;(1分)开口孔隙率P开为:P开=Wv=10%;(1分)闭口孔隙率P闭为:P闭=P-P开(1-ρ/ρ)×100%-P开=(1-1.8/3.0)×100%-10%=30%。
(2分)(2)该材料的孔隙率为40%,而开口孔只有10%,闭口孔占30%,(1分)因此,该材料的抗冻性较好。
(1分)5、某混凝土预制构件厂,生产钢筋混凝土大梁需要用设计强度为C30的混凝土,现场施工用原材料情况如下:水泥:42.5级普通硅酸盐水泥,ρc =3.10g/cm3,水泥强度富余8%;中砂:级配合格,ρas =2.65g/cm3,砂含水率为3%;碎石:规格为5~20mm,级配合格,ρag=2.70g/cm3,石子含水率为1%;已知混凝土施工要求的坍落度为10~30mm,试求:⑴每立方米混凝土各材料的用量;(8分)⑵混凝土施工配合比;(3分)⑶每拌两包水泥的混凝土时各材料的用量;(4分)⑷如果在上述混凝土中掺入0.5%UF-2减水剂,并减水10%,减水泥5%,求这时每立方米混凝土中各材料的用量。
(5分)解:⑴①混凝土的配制强度fcu,o为:fcu,o=30+1.645×5.0=38.225MPa (1分)②水灰比:W/C= αafce /(αaαbfce +fcu,o)=(0.46×42.5×1.08)/(0.46×0.07×42.5×1.08+38.225)=0.53查混凝土的最大水灰比和最小水泥用量表,取 W/C=0.53;(1分)③根据碎石的最大粒径20mm,混凝土坍落度为10~30 mm,每m3混凝土的用水量为w0=185 kg。
(1分)④水泥用量:C0=w0/(W/C)=185/0.53=349 kg , 查混凝土的最大水灰比和最小水泥用量表, 取C0=349 kg(1分)⑤砂率:查混凝土砂率选用表,取Sp为35% (1分)⑥计算砂、石的用量:349/3.10+S0/2.65+G0/2.70+185/1+10=1000 ①式S0/(S0+G0)=35% ②式联立①式②式计算得: S0=650kg/ m3, G0=1208kg/ m3。
(2分)因此, 1 m3混凝土各材料的用量分别为:水泥349kg、水185kg、砂650kg、石子1208kg。
(1分)⑵混凝土施工配合比:C=349kgS=650×(1+0.03)=670kg(1分)G=1208×(1+0.01)=1220kg (1分)W=185-650×0.03-1208×0.01=153kg (1分)⑶2包水泥为100kg (1分)故:用水量为185×100/349=53.0kg (1分)砂的用量为:670×100/349=192kg (1分)碎石的用量为:1220×100/349=350kg (1分)⑷如果在上述混凝土中掺入0.5%UNF-2减水剂,并减水10%,减水泥5%,这时每1m3混凝土中各材料的用量为:水泥:349×(1-0.05)=332kg (1分)水: 185×(1-0.10) =166.5kg (1分)砂:[(349+185+650+1208)-332-166.5] ×0.35=663kg (2分)碎石:(349+185+650+1208)-332-166.5 -663=1230.5kg (1分)6、从新进货的一批钢筋中抽样,截取两根试样作拉伸实验,测得如下结果:屈服下限荷载分别为27.0KN、26.5KN;抗拉极限荷载分别为44.0KN、43.5KN,钢筋的直径为16mm,标距为60mm,拉断时长度分别为68.0mm、65.0mm。
分别计算这两根钢筋的屈服强度、极限抗拉强度、屈强比及断后伸长率δ5(强度精确到0.1MPa,伸长率精确到0.1%)。
解:⑴两根试样的屈服强度分别为:σs1=f/A=27.0×103/∏×82=134MPa(1分)σs2=f/A=26.5×103/∏×82=131MPa(1分)⑵两根试样的抗拉强度分别为:σb1=f/A=44.0×103/∏×82=219MPa(1分)σb2=f/A=43.5×103/∏×82=216MPa(1分)⑶屈强比分别为:第一根钢筋:σs1/σb1=134/219=0.61(1分)第一根钢筋:σs2/σb2=131/216=0.61(1分)⑷两根试样的断后伸长率分别为:δ1=(L1-L0)/L×100%=(68.0-60)/60=13.3%(1分)δ2=(L2-L0)/L0×100%=(65.0-60)/60=8.3% (1分)7、某P·S,储存期超过三个月.已测得其3d强度达到强度等级为42.5MPa的要求.现又测得其28d抗折、抗压破坏荷载如下表所示:(提示:抗折时,支点的中心距离为100mm;抗压时,水泥标准压板面积40mm ×40mm)计算后判定该水泥能否按原强度等级使用。
42.5级P·S28d抗折强度≥6.5MPa;28d抗压强度≥: 42.5MPa);解:⑴抗折强度的计算:该水泥试样28d抗折强度破坏荷载的平均值为:F平=(2.9+3.05+2.75)/3=2.9KN (2分)则该水泥试样的28d抗折强度为ft=3FtL/2bh2=3×2.9×103×100/2×40×402=6.80MPa≥6.5MPa(2分)⑵抗压强度计算:该水泥试样28d 抗压强度破坏荷载的平均值为:F 平=(75+71+70+68+69+70)/6=70.5KN (2分)则该水泥试样的28d 抗压强度为:fc=Fc/A=70.5×103/40×40=44.1MPa ≥42.5MPa (2分)故:该水泥能按原强度等级使用。
(2分)(6分)现浇钢筋混凝土梁式楼梯,混凝土C25,楼梯截面最小尺寸180mm ,钢筋最小净间距30mm ,提供普通水泥42.5级和矿渣水泥42.5R ,备有粒级为5~20mm 碎石。
问:(1)怎样选用水泥?(2)该碎石粒级适宜否?解:⑴因混凝土的强度等级为C25,水泥强度等级一般为混凝土强度等级的1.5~2.0倍;且一般不宜选择R 型水泥,因其早期强度高,但后期裂缝发展迅速。
所以选择强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥。
(3分)⑵根据规范要求,粗集料的最大粒径不得超过结构最小尺寸的1/4,同时不得超过钢筋间最小净间距的3/4。
则有:楼梯截面最小尺寸150mm ;钢筋最小净间距29mm180×1/4=45mm ;30×3/4=22.5mm (2分)故可取D M 为20mm ,所以,碎石粒级适宜。
(1分)8、已知某混凝土的水灰比为0.55,用水量为190kg/m 3,砂率为35%,混凝土拌和料成型后,实测其表观密度为2400kg/m 3,试求该混凝土配合比(精确到1kg/m 3)解:⑴确定水泥的用量:C=W/(w/c )=190/0.55=345kg (1分)⑵确定砂石用量(采用质量法): (1分)C +W +S +G =ρ0hS/(S +G )=S P代入数据得:345+190+S +G =2400 (2分)S/(S +G )=35%解得:S =653kg ;G =1212kg (2分)故该混凝土配合比为:C :W :S :G =345:190:653:1212=1:0.55:1.89:3.51 (1分)9、 某工地采用刚出厂的42.5级普通硅酸盐水泥和碎石配制混凝土。