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　　　　　　《土木工程材料/建筑材料》习题库　　　　一、计算题　　代号A1内容密度类A2水泥强度A3筛分类A4砼强度A5砼配合比A6砼评定A7砂浆强度A8砂浆配合比A9砖强度A10钢材强度A11其它典型计算题A1一块尺寸标准的砖，质量m=2560g，饱水质量mb=2760g；敲碎磨细过筛烘干后，取样，测得其排水体积V排水为cm3。

求该砖的密度、表观密度和闭口孔隙率。

解：

ρ=m/V=/=g/cm3，ρ0=m/V0=2560/=g/cm3，P=1—ρ0/ρ=/=%，　　Wm=/m=/2560=%WV=/=Wmρ0/ρ水=%×/=%WV≈PK==%。

　　PB=P-PK==%。

　　A2已知一种普通水泥的3天抗折抗压强度均达到级的强度指标，现测得28天的抗压和抗折破坏荷载分别为：

、、、、、和3200、3300、4000N，试评定该水泥的强度等级（级普通水泥28天抗折强度指标为）。

　　F/kNf/MPa　　抗压　　F/Nf/MPa3200抗折33004000f6平均=，超出/=%=12%＞10%f5平均=/=%=6%＜10%2　　2　　f3平均=，超出（）/=15%＞10%f2平均=解：

fC=FC/A=FC/=×1000/=，ff=/=×100/=×4000×100/=，误差　　分析得：

　　fC5平均抗压强度=＞，ff2平均抗折强度=＞。

该水泥强度等级为级。

A3某干砂筛析结果如下表所示，试确定其细度模数和粗细程度，并在表格中填入通过率。

　　公称筛孔mm筛余量g分计筛余%Ai累计筛余%Pi通过百分率%100　　5000100000100150　　150　　150　　5000　　2　　解：

细度模数=[-5A1]/=[-5×0]/=，该砂为中砂。

A4一组尺寸为150×150×150mm的砼试块，标准养护28天龄期，作抗压　　　　-1-　　强度试验，其破坏荷载为750、580、600kN。

试求该砼的抗压强度fcu。

　　2　　解：

fc=F/A=600×1000/=N/mm=MPaF　　/kNfc=F/A/MPa数据处理fcu/MPa580　　600750最大值与中间值的差值超出中间值的±15%。

－=＞×15%=＞－=取中间值A5现浇钢筋砼板,强度等级为C25和抗渗等级为P6,采用级复合水　　3　　泥C，中砂S，卵石G。

现假定该砼的表观密度为2420kg/m，并确定单位体积用水　　3　　量为195kg/m。

试求初步计算配合比。

解：

f=25+×5==××W/C=，Sp=35%。

453+195+620+1152=2420　　C：

W：

S：

G=453：

195：

620：

1152=1：

：

：

　　A6今有按C20配合比浇注的砼10组，其强度分别为、、、、、、、、、。

试对该砼强度进行检验评定。

解：

用计算器算得，fcu平均值=，sfcu=。

　　fcu平均值-=×=≥,k，=×20=MPa。

　　fcu,min==,k=×20=MPa。

该组砼强度检验评定结果合格。

A7一组砂浆试块，标准养护28天龄期后，作抗压强度试验，其破坏荷载为42、50、50、50、50、63kN。

试求该砂浆的抗压强度。

解：

　　F/kNA/mmfc=F/A/MPafc平均值/MPa数据处理fmu/MPa4250×　　50505063　　最大值与平均值的差值大于平均值的20%　　A8某工地欲配制的水泥石灰混合砂浆，稠度为70-100mm，用以砌筑普通粘土砖砌体。

工地现有级复合水泥，松堆密度为1310公斤/米3；石灰膏表观密度为1300公斤/米3，稠度为120mm；中砂含水率为%，松散密度为1450公斤/米3。

施工水平一般。

试计算配合比。

解：

fm,o=f2+σ=+×=MPa，　　QC=1000（fm,o+）/（）=1000×（+）/=224kg/m3QD=300~350-QC=300-224=76kg/m3，　　QS=S=ρ0s=1400~1500=1450kg/m，校正后QS=1450×=1479kg/mQW=240~310=300kg/m3　　该混合砂浆的配合比为：

　　QC：

QD：

QS：

QW=224：

76：

1479：

300=1：

：

：

　　A9一组砖的抗压破坏荷载分别为140、160、170、180、190、200、210、220、230和270kN。

该组砖尺寸标准。

试确定该组砖的强度等级，并选择该试样所用试验机的吨位。

　　　　-2-　　，　　33　　解：

用计算器算得，fC=FC/A=FC/　　F/kNA/mm2f/MPa123140160170假设均为120×115mm2　　41805190平均　　620072108220923010270f平均　　=MPa，s=MPa。

δ=s/f平均　　=/=＜fk==×=MPa，该组砖的强度等级为MU10　　所用试验机的吨位为600kN。

A10一根总长度为360mm、重量为1388g的钢筋试件。

做拉伸试验，测得屈服点和最大破坏荷载分别为200和250kN，拉断后，测得标距增量（ΔL=L1-L0）为23mm。

求该钢材的屈服强度σs、抗拉强度σb和伸长率δ5。

解：

ρ=m/V=1388/=　　2r=25mm　　σs=Fs/A=200×1000/==405MPa。

　　σb=Fb/A=250×1000/==510MPa。

δ5=/L0=23/=%=18%。

　　A11某一钢筋砼结构工程，砼设计强度等级为C50，从施工现场统计得到平均强为，变异系数CV＝。

求：

此批砼强度保证率?

　　如要满足95﹪保证率的要求，应采取什么措施?

并分析采取那种措施较经济?

　　概率度t砼强度保证率P　　解：

标准差σ=×10%=，概率度t=/=，P＜90%如要满足95﹪保证率的要求，　　采取措施1——提高砼的配制强度，从而使砼的平均强度提高，如平均强度提高到60MPa，则t=/=，P＞95%　　采取措施2——提高施工水平，降低抗压强度的变异系数，如CV＝，则σ=×%=，t=/=，P＞95%采取采取措施2，较经济。

　　扩展计算题　　3　　A1-1：

一块破砖，其密度ρ=/cm，质量m=2005g，将它浸没于水中，吸水饱和后测得质量mb=2305g，并在水中称得它的重量为1120g。

求该砖的表观密度、开口孔隙率、闭口孔隙率、孔隙率、体积吸水率。

解：

ρ0=m/V0=2005/=g/cm3，Wm=/m=/2005=%　　WV=/=Wmρ0/ρ水=%×/=%　　WV≈PK==%。

P=1—ρ0/ρ=/=%，PB=P-PK==%。

A1-2：

某石子绝干时的重量为m，将此石子表面涂一层已知密度的石蜡后，称得总重量为m1。

将此涂蜡的石子放入水中，称得在水中的重量为m2。

问此方法可测得材料的哪项参数？

试推导出计算公式。

　　　　-3-　　解：

ρ0=m/V0=m//ρ水―/ρ石蜡）　　A1-3：

称取堆积密度为1500kg/m3的干砂300g，将此砂装入500mL的容量瓶内，加水到刻度并排尽气泡，称得总重量为850g；将瓶内砂样倒出，向瓶内重新注水到刻度，此时称得总重量为666g。

再将砂敲碎磨细过筛烘干后，取样，测得其排水体积V排水为。

试计算该砂的空隙率。

　　3　　解：

ρ’=m/（V+VB）=m/V排=m.ρW/（m+m2?

m1）=300×1/=g/cm，　　P’=1—ρ0’/ρ’=/=%　　A1-4：

一加气砼试块，其ρ=/cm3，m=500g，将它浸没于水中，吸水饱和后测得，mb=600g，V排水=1000cm3。

求其闭口孔隙率、表观密度和体积吸水率？

若上述材料为加气砼碎块，则其表观密度为多少？

　　A1-5：

一块破砖,其干燥质量为500g，将它浸没于水中，待其吸水饱和后测得其排水体积为200mL，质量为550g。

试求该破砖的表观密度、开口孔隙率和体积吸水率?

A1-6：

某岩石试样完全干燥后质量为482g，将它置于盛有水的量筒中，当试样吸水饱和时水面升至630cm3，取出试样称量为487g。

试求该岩石的表观密度、体积密度及开口孔隙率。

　　A1-7：

一块破砖，其ρ=/cm3，m=2000g，将它浸没于水中，吸水饱和后测得，mb=2300g，V排水=880cm。

求其闭口孔隙率、表观密度和体积吸水率？

　　解：

ρ0=m/V0=2000/[880+/]]=g/cm，PK≈WV=/=/[/）×]=%P=1—ρ0/ρ=/=%，　　PB=P-PK==%。

A1-8：

一块尺寸标准的烧结普通砖，其干燥质量为2500g，其质量吸水率为%，其密度为/cm3。

试求该砖的闭口孔隙率。

。

　　A1-9：

一块尺寸标准的砖，m=2600g，mb=2930g；敲碎磨细过筛烘干后，取样，测得其排水体积V排水为。

求该砖的闭口孔隙率。

　　解：

ρ=m/V=/=g/cm，ρ0=m/V0=2600/=/cm，P=1—ρ0/ρ=/=%，　　Wm=/m=/2600=%WV=/=Wmρ0/ρ水=%×/=%　　WV≈PK==%。

　　PB=P-PK==%。

　　A1-10：

一块尺寸标准的砖，m=2600g，mb=2900g；敲碎磨细过筛烘干后，取样，测得其排水体积V排水为。

求该砖的闭口孔隙率。

　　A1-11：

在质量、容积为10L的容器中，装满烘干状态的卵石后称得总质量为，卵石的空隙率为42%，求该卵石的表观密度。

　　A1-12：

某材料的密度为g/cm3，干燥表观密度为1600kg/m3，现将一质量954g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称得质量为1086g。

试求该材料的孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。

　　A1-13：

有一块状材料的全干质量为150g，自然状态体积为45cm3，绝对密实状态下的体积为30cm3，试计算其密度、表观密度、密实度和孔隙率。

　　解：

①计算密度：

ρ=150/30=（g/cm3），②计算表观密度：

ρ0=150/45=（kg/m3）③计算密实度：

D=/=%，④计算孔隙率：

P=1-D=%　　　　-4-　　3　　3　　3　　3　　3　　A2-1:

已知一种普通水泥的3天抗折抗压强度均达到级的强度指标，现测得28天的抗压和抗折破坏荷载分别如下表所示，试评定该水泥的强度等级（级普通水泥28天抗折强度指标为）。

解：

　　F/kNf/MPa　　抗压　　F/Nf3100抗折32003700f6平均=，超出f5平均=f3平均=，超出f2平均=解：

误差分析得：

fC5平均抗压强度=，ff2平均抗折强度=，该水泥强度等级未达到为级。

　　A2-2:

已知一种普通水泥的3天抗折抗压强度均达到级的强度指标，现测得28天的抗压和抗折破坏荷载分别为：

、、、、、和3120、3360、3880N，试评定该水泥的强度等级（级普通水泥28天抗折强度指标为）。

解：

　　F/kNf/MPa　　抗压　　F/Nf/MPa3120≥抗折33603880　　≥该水泥的强度等级为级。

A2-3:

已知一种普通水泥的3天抗折抗压强度均达到级的强度指标，现测得28　　天的抗压和抗折破坏荷载分别为：

、、、、、和3200、3300、4000N，试评定该水泥的强度等级（级普通水泥28天抗折强度指标为）。

　　A2-4:

已知一种普通水泥的3天抗折抗压强度均达到级的强度指标，现测得28天的抗压和抗折破坏荷载分别为：

、、、、、和3200、3300、4100N,试评定该水泥的强度等级（级普通水泥28天抗折强度指标为）。

　　　　A3-1：

某干砂两次筛析结果如下表所示，试确定其细度模数和粗细程度，并在表格中填入通过率。

第2次平均公称方孔第1次筛孔筛孔筛余分计累计通过筛余分计累计通过累计通过筛百分量g筛筛百分筛百分mmmm量g筛105　　01001001001001000余%　　/余%　　/率%　　/25751001001008020余%　　/余%　　/率%　　/余%22040608098率%98806040202解：

细度模数Mx1=[-5A1]/=[-5×0]/=，　　　　-5-

　　　　　　Mx2=[-5×]/=，　　[Mx1-Mx2]=≤。

以两次试验结果的算术平均值作为测定值，精确至Mx=[-5×2]/==，该砂为中砂。

　　A3-2：

某干砂筛析结果如下表所示，试求其细度模数和粗细程度。

筛孔mm筛余量g分计筛余%累计筛余%1005000000100　　150　　150　　50　　50解：

细度模数=[-5A1]/=[-5×0]/=，该砂为中砂。

　　A3-3：

某干砂筛析结果如下表所示，试求其细度模数和粗细程度。

　　筛孔mm筛余量g分计筛余%累计筛余%100525　　75　　125　　150　　50　　50　　25A3-4：

某干砂筛析结果如下表所示，试求其细度模数和粗细程度、并分析其级配。

　　筛孔mm筛余量g分计筛余%累计筛余%1005000000500　　0　　0　　0解：

细度模数=[-5A1]/=[-5×0]/=，该砂为中砂，单粒级、级配差。

A3-5：

现有一批砂样欲配制水泥砼，经筛分试验结果列于下表，试计算级配的三个参数？

找出级配要求范围？

评定该砂的工程适应性？

　　公称筛孔mm筛余量g分计筛余%累计筛余%通过率%级配范围要求%100　　100　　5　　2535　　100~90100~755　　2535　　9588100~90100~7585　　90~50857190~50-6-130　　59~301304559~30120　　30~81202130~880　　10~08016.510~0筛底25　　—筛底251000—解答：

　　公称筛孔mm筛余量g分计筛余%累计筛余%通过率%级配范围要求%Mx=，中砂，可以用于配制砼。

　　A3-6：

现有一批砂样欲配制水泥砼，经筛分试验结果列于下表，试计算：

筛孔尺寸　　筛余量　　分计筛余ai累积筛余Ai通过率Pi　　级配范围要求520449690～10025599175～1008517267450～9011523495130～591302675258～30100209550～10筛底2551000—

（1）计算级配的三个参数？

（2）计算砂的细度模数？

（3）评定该砂的工程适应性？

解：

（1）级配的三个参数见上表。

（2）砂的细度模数属于中砂。

　　（3）该砂符合配制砼的级配要求，可以用于配制砼。

　　A4-1：

一组尺寸为100×100×100mm的砼试块，标准养护8天龄期，作抗压强度试验，其破坏荷载为250、400、390kN。

试求该砼的抗压强度fcu。

解：

　　F　　/kNfc=F/AMPa数据处理fcu/MPa400390　　×log28/log8=MPa250它与中间值的差值超出了中间值的15%fcu=F/A=390×1000×/×log28/log8=MPaA4-2：

一组尺寸为100×100×100mm的砼试块，标准养护8天龄期，作抗压强度试验，其破坏荷载为350、380、251kN。

试求该砼的抗压强度fcu。

解：

　　F　　/kNfc=F/A　　/MPa数据处理fcu/MPa350　　380251中间值与它的差值超出了中间值的15%fc=F/A=350×1000/×lg28/lg8×=MPa　　A4-3：

一组100×100×100mm的砼试块，养护6天，作抗压强度试验，其破坏荷载为350、320、410kN。

试评定该砼的强度。

解：

F　　/kNfc=F/A/MPa数据处理fcu/MPa320350　　410它与中间值的差值超出了中间值的15%　　取中间值fc=F/A=350×1000/××lg28/lg6=MPaA4-4：

一组100×100×100mm的砼试块，标准养护28天，作抗压强度试验，其破坏荷载为340、410、XkN（荷载小到大排列）。

当该组砼抗压强度的评定值等于或达到C30砼的配制强度时，试求X的最小值和最大值。

解：

于340、410、XkN荷载小到大排列，410是中间值。

410-340=70＞410×15%=，初步选定X为410—410C30砼的配制强度=30+×5=，　　该组砼强度为410×1000×/=＞最后确定X为410—。

　　A4-5：

一组100×100×100mm的砼试块，标准养护28天，作抗压强度试验，其破坏荷载为X、500、600kN（荷载小到大排列）。

试求X的最小值和最大值。

　　　　-7-　　解：

于X、500、600kN荷载小到大排列，500是中间值。

　　500-600=100＞500×15%=75　　取中间值500初步选定X为500~500　　A4-6：

一组尺寸为200×200×200mm的砼试块，标准养护到28天龄期，作抗压强度试验，其破坏荷载为750、900、1000kN。

试求该砼28d龄期的抗压强度和比强度。

A4-7：

一组尺寸为150×150×150mm的砼试块，标准养护9天龄期，作抗压强度试验，其破坏荷载为355、405、505kN。

试求该砼28d龄期的抗压强度。

　　A5-1：

现浇钢筋砼板，设计强度等级为C35和抗渗等级为P8，采用普通水泥（密度为g/cm3），中砂，碎石。

现假定该砼的单位体积用水量为200kg/m3。

试求初步计算配合比。

　　解：

fcu，0=fcu，k+σ=35+×5=MPa，fcu==××令fcu，0=fcu，解得：

W/C=，mc=200/=426　　mc/ρC+mw/ρW+ms/ρ，S+mg/ρ，G+10α=1000，　　426/+200/+ms/+mg/+10×1=1000　　Sp=ms/=41%解得初步计算配合比为：

　　mc：

mw：

ms：

mg=426：

200：

725：

1043=1：

：

：

，ρ0=2394kg/m。

A5-2：

现浇钢筋砼板,强度等级为C25和抗渗等级为P6,采用级复合水泥C，中砂S，卵石G。

现假定该砼的表观密度为2430kg/m3，并确定单位体积用水量为190kg/m3。

试求初步计算配合比。

解：

f=25+×5=　　=××W/C=，Sp=38%。

442+190+683+1115=2430C：

W：

S：

G=442：

190：

683：

1115=1：

：

：

　　A5-3：

现浇钢筋砼板,强度等级为C25和抗渗等级为P8,采用级普通水泥C，中砂S，卵石G。

现假定该砼的表观密度为2400kg/m3，并确定单位体积用水量为185kg/m3。

试求初步计算配合比。

并对该配合比的合理性进行评论。

　　解：

f=25+×5==××　　W/C=，Sp=35%。

285+185+676+1254=2400　　C：

W：

S：

G=285：

185：

676：

1254=1：

：

：

该配合比为不合理，水泥强度等级选得太高，故水灰比太大，水泥用量太少，不符合抗渗要求。

　　A5-4：

初步配合比经试拌调整后，求砼的基准配合比。

先称取以下材料进行试拌：

级复合水泥、水、中砂、碎石。

试验结果坍落度比要求的小。

经加入调整材料（为初拌材料用量的10%）后重新试验，和易性达到要求。

并测得表观密度为2430kg/m。

求

（1）该砼的初步配合比。

（2）基准配合比。

（3）估计该砼的强度等级。

。

解：

（1）该砼的初步配合比。

　　　　-8-　　3　　3　　C0：

W0：

S0：

G0=：

：

：

=1：

：

：

。

（2）基准配合比。

确定配制砼的基准配合比———经试拌满足和易性要求。

　　增10%水泥浆基准配合比W/C　　SP33%C431W237S/587G/1175ρ024302430坍落度小满足要求坍落度小和易性好（3）估计该砼的强度等级。

fcu==××=（MPa）fcu,t=fcu,k+σ=fcu,k+×=（MPa）fcu,k=（MPa）该砼的强度等级为C20。

　　A5-5：

初步配合比经试拌调整后，求砼的基准配合比。

先称取以下材料进行试拌：

级普通水泥、水、中砂、碎石。

试验结果坍落度比要求的大。

经加入调整材料（为初拌材料用量的3%）后重新试验，和易性达到要求。

并测得表观密度为2400kg/m。

求

（1）该砼的初步配合比。

（2）基准配合比。

（3）估计该砼的强度等级。

。

解：

（1）该砼的初步配合比。

　　C0：

W0：

S0：

G0=：

：

：

=1：

：

：

。

（2）基准配合比。

确定配制砼的基准配合比———经试拌满足和易性要求。

　　增3%砂石基准配合比W/C　　SP　　33%C/394W/182S　　608G　　1216ρ024002400坍落度小满足要求　　坍落度小和易性好3　　（3）估计该砼的强度等级。

fcu==××=（MPa）fcu,t=fcu,k+σ=fcu,k+×=（MPa）fcu,k=（MPa）该砼的强度等级为C35。

　　A5-6：

某一砼施工配合比为级复合水泥100kg、自来水45kg、含水率为%的中砂150kg和含水率为%的碎石为300kg。

试估算该砼28d龄期的抗压强度，并求该砼的实验室配合比。

解：

mc，=mc=100kg，　　ms，=ms=ms=150kg　　mg，=mg=mg=300kg，　　mw，=mw－ams－bmg=mw－%ms－%mg=45kg　　解得：

　　mc：

mw：

ms：

mg=100：

：

：

=1：

：

：

。

实验室配合比fcu==××=。

附：

W/C=[45+150×%/+300×%]/100=/100=。

A5-7：

砼计算配合比为1：

：

，水灰比为，在试拌调整时，增加了10%的水泥浆用量。

试求：

该砼基准配合比；若以此基准配合比配制砼，每m3砼需用水泥320kg，计算每m3砼中各材料的用量。

　　A5-8：

初步配合比经试拌调整后，求砼的基准配合比。

先称取以下材料进行试拌：

级复合水泥、水、湿中砂、湿碎石。

试验结果坍落度比要求的小。

经加入调整材料（为初拌材料用量的10%）后重　　3　　新试验，和易性达到要求。

并测得表观密度为2460kg/m。

求

（1）该砼的初步配合比。

（2）基准配合比。

估计该砼的强度等级解：

（1）该砼的初步配合比。

　　C0：

W0：

S0：

G0=：

：

：

=1：

：

：

。

（2）基准配合比。

确定配制砼的基准配合比———经试拌满足和易性要求。

　　初步配合比增10%水泥浆基准配合比C14441W++　　227Sρ0//　　588　　1200　　24602459G坍落度小满足要求（3）估计该砼的强度等级。

fcu==××=（MPa）fcu,t=fcu,k+σ=fcu,k+×=（MPa），fcu,k=（MPa），该砼的强度等级为C20。

　　★A5-9：

砼设计要求强度等级C30，坍落度10-30mm，现场施工拟用所用原材料情况如下：

水泥：

强度等级的普通水泥，密度ρc=/cm，强度富余系数为；砂：

Mx=的中砂，为Ⅱ区砂，表观密度ρ0S=2650kg