2016湖北第二师范学院专升本《材料》计算题有答案

2016湖北第二师范学院专升本《建筑材料》计算题一、混凝土配合比计算1.1知识点归纳：1.1.1混凝土组成材料：胶凝材料、粗集料、细集料、水。1.1.2混凝土配合比：以水泥、砂、石材料相互间的质量比表示。例如：混凝土配合比可表示为水泥300kg、水180kg、砂720kg、石子1200kg，每立方米混凝土质量为2400kg；也可表示为混凝土配合比为：水泥：砂：石=1:2.4:4，水胶比=0.60。注意：（1）混凝土配合比中，水泥质量一般为1；（2）水胶比=水的质量/水泥质量。1.1.3混凝土配合比设计步骤（1）初步配合比设计阶段：根据配置强度和设计强度相互间的关系，用水灰比计算方法，水量、砂率查表法以及砂石计算方法等确定初步配合比。（2）试验室配合比设计阶段：根据施工条件的差异和变化，材料质量的可能波动调整配合比。（3）基准配合比实验阶段：根据强度验证原理和密度修正方法，确定每立方米混凝土的材料用量。（4）施工配合比设计阶段：根据实测砂石含水率进行配合比调整，提出施工配合比。1.1.4计算题分析（1）主要涉及初步配合比设计阶段和施工配合比设计阶段。1.1.5英文单词水泥：cement（简称c），水：water（简称w），砂子：sand（简称s），石子：stone（简称g）。1.1.6砂率SP=砂的用量S/(砂的用量S+石子用量G)×100%，是质量比。1.2.例题1.2.1某泥混凝土实验室配合比为1：2.1：4.0水灰，此为0.60，实测混凝土的表观密度2410kg/cm³，求每立方米混凝土中各种材料的用量。解：设水泥用量为mc，则有ms=2.1mcmg=4.0mcmw=0.6mc，因为mc+ms+mg+mw=p，则有mc+2.1mc+4.0mc+0.6mc=2410kg/cm³，故水泥用量为mc=313kg砂子用量为ms=2.1mc=657kg石子用量为mg=4.0mc=1252kg水用量为mw=0.6mc=188kg1.2.2某混凝土的实验室配合比为1:2.21:4.32，水灰比W/C=0.58。每立方米混凝土水泥用量C=285千克。现场实测砂的含水率为3％，石子含水率为2％，试求：（1）该混凝土的施工配合比，（2）每m³混凝土各种材料用量。解：施工配合比=1:2.21（1+3%）:4.32（1+2%）=1：2.276：4.41每m³各种材料用量：水泥C=285kg，砂S=285x2.276=649kg石子G=285x4.41=1257kg水=285x0.58-285x2.21-3%-4.32x285-2%=156.4kg1.2.3某一试拌的混凝土混合料，设计其水灰比为0.5，拌制后的体积密度为2410Kg/m³，且采用0.34的砂率，现打算1m³混凝土混合料用水泥290Kg，试求1m³混凝土混合料其它材料用量。解：因Wo/Co=0.5,Co=290kg,故Wo=0.5×290=145kg又因So/(So+Go)=0.34,So+Go+Wo+Co=ρoh×1m3，故S=671.5kg,G=1303.5kg二、材料基本物理性质计算2.1知识点归纳2.1.1密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。计算式为：ρ=𝑚𝑉绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。2.1.2表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。计算式为：𝜌0=𝑚0𝑉0材料的表观体积是指包含孔隙的体积。一般是指材料长期在空气中干燥，即气干状态下的表观密度。在烘干状态下的表观密度，称为干表观密度。2.1.3堆积密度是指粉状、颗粒状或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量。计算式为：𝜌′0=𝑚′0𝑉′0砂子、石子等散粒材料的堆积体积，是在特定条件下所填充的容量筒的容积。材料的堆积体积包含了颗粒之间或纤维之间的孔隙。2.1.4孔隙率和密实度孔隙率是指材料体积内，孔隙体积所占的比例。计算式为：P=𝑉0−𝑉𝑉0=1−𝑉𝑉0=(1−𝜌0𝜌)×100%密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度，也就是固体物质的体积占总体积的比例。密实度反映材料的致密程度。计算式为D=𝑉𝑉0=(𝜌0𝜌)×100%注释：孔隙率与密实度的关系为：P+D=12.1.5填充率和空隙率空隙率是指散粒材料在某种堆积体积内，颗粒之间的空隙体积所占的比例。计算式为：P′=𝑉′0−𝑉𝑉′0=1−𝑉𝑉′0=(1−𝜌′0𝜌)×100%填充率是指散粒材料在某种堆积体积内被其颗粒填充的程度。其计算式为:D′=𝑉0𝑉′0==(𝜌′0𝜌)×100%注释：空隙率与填充率的关系为：P′+D′=12.2例题2.2.1..某一块材料的全干质量为100g，自然状态下的体积为40cm3，绝对密实状态下的体积为33cm3，计算该材料的实际密度、表观密度、密实度和孔隙率。解：（1）该材料的密度为：3cm/3.03g33100Vm＝＝＝（2）该材料的表观密度为：300cm/2.50g40100Vm＝＝＝（3）该材料的密实度为：82.5%1003.032.501000％＝％＝＝D（4）该材料的孔隙率为：17.5%82.51D1％＝－＝－＝P2.2.2已知一块烧结普通砖的外观尺寸为240mm×115mm×53mm，其孔隙率为37％，干燥时质量为2487g，浸水饱和后质量为2984g，试求该烧结普通砖的表观密度、绝对密度。解：该砖的表观密度为：3007.13.55.11242487cmgVm该砖的绝对密度为：3070.2%)371(3.55.11242487)1(cmgPVmVm2.2.3混凝土配合比为1：2.3：4.1，水灰比为0.60。已知每立方米混凝土拌合物中水泥用量为295kg。现场有砂15m³，此砂含水量为5％，堆积密度为1500kg/m³。求现场砂能生产多少立方米的混凝土？（保留一位小数）。解：每立方米砂用量：295×2.3=678.515方砂的质量为：15*1500=22500kg扣除含水：22500×（1-5%）=21375kg生产的混凝土方量：21375/678.5=31.5方（注：根据题意，该砂1500kg/m³的堆积密度应为湿砂的堆积密度）三、混凝土强度计算3.1知识点归纳3.1.1配置强度确定公示：（1）当设计强度小于C60时，配置强度fcu，0≥fcu，k+1.645σ。（2）当设计强度不小于C60时，配置强度fcu，0≥1.5fcu，k。（3）σ取值。（可适当记哈）混凝土强度等级≤C20C25~C45C50~C55σ/Mpa4.05.06.0(4)水胶比计算公式=，+（注释：为水泥实测强度）混凝土28天龄期抗压强度=（-）(注释：表示水泥28d抗压强度实测值（Mpa）)当水泥无实测强度数据时，值按下式确定：=，（，表示水泥28d抗压强度标准值，表示水泥强度值得富余系数）（5）回归系数、取值（一般题目会给出，不需特别记忆）。粗集料品种系数碎石卵石0.530.490.200.133.1.2水泥强度等级：标准条件下养护28天所达到的抗压强度。根据测定的结果（即或）划分水泥强度等级。如硅酸盐水泥（P.Ⅰ/P.Ⅱ）分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R八个强度等级（分别代表试件28d的抗压强度标准值的最小值为32.5MPa、42.5MPa、52.5MPa、62.5MPa，带R的为早强型等级）。3.1.3混凝土强度等级：指混凝土的抗压强度。普通混凝土划分为十四个等级，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。例如，强度等级为C30的混凝土是指30MPa≤fcu35MPa。3.2例题3.2.1某工地采用42.5号水泥拌制混凝土混合料。已知所用的水灰比为0.54，该粗集料采用卵石。试求所拌制的混凝土的28天强度。（保留两位小数）解：=（-）=0.54*42.5*(1/0.54－0.13)=39.52(MPa)3.2.2水泥标号为425号，其富余系数为1.13。石子采用碎石，其材料系数=0.46,=0.07。试计算配制C25混凝土的水灰比。(σ=5.0Mpa)解：fce=fce，k·rc=42.5×1.13=48MPaFcu，o=fcu，k+1.645σ=25×1.645×5=33.2MPaw/c=fce（fcu·o+fce）=0.46×48/（33.2+0.46×0.07×48）=0.64即水灰比0.643.2.3某单位采用525号普通硅酸盐水泥及碎石配制混凝土，其试验室配合比为：水泥336Kg、水165Kg、砂660Kg、石子1248Kg。问该混凝土能否满足C30的需求？（标准差σ=5.0MPa，强度系数A=0.46,B=0.07）解：C30情况下的试配强度fcu·o=fcu·k+1.645σ=30+1.645×5=38.2MPa配制的强度为fcu=Afce·c·(C/W－B)=0.46×52.5×(336/165-B)=47.49MPa因47.49MPa＞38.2MPa所以可以满足C30的需求。3.2.4某混凝土的实验室配合比为1∶2.1∶4.0，W/C=0.60，混凝土的体积密度为2450kg/m³。求1m³混凝土各材料用量。若水泥强度等级为42.5普通硅酸盐水泥(富于系数1.08)，并预估28天的抗压强度是多少？(已知A=0.46，B=0.07)。解：设水泥用量为C，则有S=2.1C；G=4.0C；。W=0.6C即有：C+G+S+W=ρC+2.1C+4.0C+0.6C=2450C=318kgW=0.6C=0.6×318=199kgS=2.1C=2.1×318=668kgG=4.0C=4.0×318=1272kgfcu=0.46fce(C/W-0.07)==0.46×42.5×1.08(1/0.6-0.07)=35.26MPa。四、综合4.1某碎石混凝土，经初步计算得出的配合比后先进行试拌，各材料的用量为：普通水泥（强度等级为32.5，富于系数1.08）4.15kg，中砂5.68kg,碎石12.07kg，水1.95kg。因试拌后，其坍落度比要求的小。经加入初拌材料用量的20%材料进行调整试拌后，和易性(坍落度)达到要求。并测得混凝土的表观密度为2450kg/m3。求：(1).该混凝土的初步计算配合比？(2).基准配合比（提示：写出比例及每立方米混凝土各材料的用量）？(3).预估该混凝土28天的抗压强度？(4).计算每拌2包水泥的混凝土时，各材料的用量？解得：(1).初步计算配合比为：mc∶mw∶ms∶mg=4.15∶1.95∶5.68∶12.07=1∶0.47∶1.37∶2.91(2).基准配合比为：mc∶mw∶ms∶mg=4.15(1+20%)∶1.95(1+20%)∶5.68∶12.07=4.95：2.34：5.68：12：07=1∶0.47∶1.14∶2.42=487∶229∶555∶1179(基准配合比，1m3混凝土原材料用量)(3).混凝土抗压强度为fcu=0.46fce(C/W-0.07)==0.46×32.5×1.08(1/0.47-0.07)=33.26MPa。(4).水泥：水：砂：石子=100：47：114：242个人认为：2016年计算题两题题型为：（1）材料基本物理性质计算本题相对较简单，重点理解相关概念，对比理解，会区分每组的含义，如密度、表观密度、堆积密度；填充率和空息率，孔隙率和密实度。（2）混凝土强度和配合比相结合的计算本题相对较难一点，但是熟记公式，理解公式的含义，做到分步骤答题，能做一步是一步的心态，循序渐进，相信定能走出重围。加油，2016是属于你们的！