土木工程材料 山东建筑大学 习题-计算题参考答案
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作业
第1章 材料的基本性质
1、烧结普通砖的尺寸为240mm×115mm×53mm ,已知其孔隙率为37%,干燥质量为 2487g ,浸水饱和后质量为 2984g 。求该砖的密度、干表观密度、 吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。
解:砖自然状态下的体积:3
3
00.2400.1150.053 1.462810m
V -=⨯⨯=⨯
干表观密度:3
03
2.4871700kg/m
1.462810
m V ρ-=
=
=⨯
由孔隙率000
1700
100%1100%1100%37%V V P V ρρρ-⎛⎫⎛⎫
=
⨯=-⨯=-
⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭
得砖的密度:ρ=2698 kg/m 3 吸水率:29842487
100%100%20%
2487
m m W m =⨯=
⨯=干
吸吸干
--
开口孔隙率:
3029842487()/100%/1.462810100%34%
1000m m P V ρ-⎡⎤-⎡⎤
=⨯=⨯⨯=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
干吸开
水-
闭口孔隙率:37%34%%P P P ==开闭--=3
2、已知碎石的表观密度为2.65g/cm 3,堆积密度为1.50g/cm 3,求 2.5m 3 松散状
态的碎石,需要多少松散体积的砂子填充碎石的空隙 ? 若已知砂子的堆积密度为1.55g /cm 3,求砂子的重量为多少? 解:00
0002.5 1.5100%1100%1100%43%2.5
2.65V V V P V ρρ⎛⎫''-⎛⎫'=
⨯=-⨯=-⨯= ⎪ ⎪'
⎝⎭⎝
⎭-=
V 0=1.425m 3
所以,填充碎石空隙所需砂子的体积为:3
00 2.5 1.425 1.075m
V V '-=-=
或3
0 2.543% 1.075
m
V P '⨯=⨯=
沙子的重量:1.075×1.55×103=1666.25kg
第4章 混凝土
4.称量烘干石子试样1050g ,将其放入装有水的量筒中吸水饱和,这时水面由原来的1450cm 3上升至1837 cm 3,试求出该砂样的表观密度。 解:3
00
1050 2.713
g/cm
18371450
m V ρ=
=
=-
5.已知混凝土的施工配合比为1:2.40:4.40:0.45,且实测混凝土拌合物的表观密度为2400kg/m 3。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1m 3混凝土中各材料的用量表示,准确至1kg ) 解:12400291kg
1 2.4 4.40.45c m ⨯==+++
2.4681
k g 12.5%c
s m m =
=+ 4.41279
kg
11%
c
g m m ==+
0.45 2.5%1%161
kg
w c s g m m m m =++=
则实验室配合比为:
:::291:681:1279:1611:2.34:4.40:0.55
c s g w m m m m ==
补充:
第1章 材料材料的基本性质
1.某地红砂岩,已按规定将其磨细,过筛。烘干后称取50g ,用李氏瓶测得其体积为18.9cm 3。另有卵石经过清洗烘干后称取1000g ,将其浸水饱和后用布擦干。又用广口瓶盛满水,连盖称得其质量为790g ,然后将卵石装入,再连盖称得其质量为1409g ,水温为25℃,求红砂岩及卵石的密度或视密度,并注明哪个是密度或视密度。 参考答案:
红砂岩的密度:)
/(646.29
.1850
3
cm g ==ρ
卵石的视密度:)
(3811
1409
10007903
cm V =-+=
)
/(625.2381
1000
3
cm g ==
ρ
2.某多孔材料的密度为2.59g/cm 3。取一块称得其干燥时质量为873g ,同时量得体积为480cm 3。浸水饱和后取出擦干表面水分称得质量为972g 。求其质量吸水率、闭口孔隙率及开口孔隙率。 参考答案:
质量吸水率:%34.11%100873
873972%1001=⨯-=
⨯-=m
m m β
密实体积:3
873337.0(cm )
2.59
V =
=
孔隙体积:3480337143(cm )-= 开口孔隙体积:397287399(cm )-= 闭口孔隙体积:31439944(cm )-= 开口孔隙率:%6.20%10048099=⨯ 闭口孔隙率:%
17.9%100480
44=⨯
第4章 混凝土
1.根据以往资料,甲、乙、丙三个施工队施工水平各不相同。若按混凝土的强度变异系数C V 来衡量则甲队C V =10%,乙队C V =15%,丙队C V =20%。今有某工程要求混凝土强度等级为C30,混凝土的强度保证率为95%(保证率系数t =1.645),问这三家施工单位在保证质量的条件下,各家的混凝土配制强度各为多少?指出哪家最节约水泥,并说明理由。 参考答案:
σ
645.1,0,+=k cu cu f f
()
V
V k
cu cu C C f f 645.1130645.11,0,-=
-=
cu
v f C σ
=
(cu f 可等于0,cu f )
甲队:0,cu f =35.9(MPa ) 乙队:0,cu f =39.8(MPa ) 丙队:0,cu f =44.7(MPa ) 水泥用量c
w m m wo co =
,0,cu f 小,w/c 就大,co m 就小,所以甲队最节约水泥。
2.已知实验室配合比为1:2.5:4,W/C =0.60,混凝土混合物的表观密度ρ0=2400kg/cm 3,工地采用800L 搅拌机,当日实际测得卵石含水率为2.5%,砂含水率为4%。为每次投料量应为多少? 参考答案:
总材料用量为:0.8×2400=1920kg
水泥用量为:
1
1920237kg
1 2.540.6
⨯=+++
河砂用量为:237×2.5(1+4%)=616.2kg