土木工程材料习题及解答

发布 2021-12-17 09:31:28 阅读 9740

p351-9 某沥青路面混合料和细集料的筛分试验结果见表1-14.试计算细集料的分计筛余百分率、累计筛余百分率和通过百分率,绘制该细集料的级配曲线图,并分析其级配是否符合设计级配范围的要求。计算该细集料的细度模数,判断其粗度。

某细集料的筛分试验结果表1-14

答:从上图可知,该细集料符合要求。

1-12 采用“试算法”确定某矿质混合料的配合比。

设计资料]碎石、石屑和矿粉的筛分析试验结果以通过百分率列于表1-15中第2~4列,设计级配范围要求值列于表1-15中第5列。

表1-15设计要求]用试算法确定碎石、石屑和矿粉在混合料中的用量;计算出混合料的合成级配,并校核该合成级配是否在要求的级配范围中,若有超出应进行调整。

答:1)计算碎石在矿质混合料中的用量x

碎石中占优势含量粒径为16.0mm。故计算碎石用量时,假设混合料中16.

0mm粒径全部由碎石组成,即ab(16.0)和ac(16.0)均等于零。

将ab(16.0)=0、ac(16.0)=0、am(16.

0)=15%、aa(16.0)=35.5%,代入可得:

2)计算碎石在矿质混合料中的用量z

碎石中占优势含量粒径为0.075mm。故计算碎石用量时,假设混合料中0.

075mm粒径全部由碎石组成,即aa(0.075)和ab(0.075)均等于零。

将aa(0.075)=0、ab(0.075)=0、am(0.

075)=4%、ac(0.075)=21.5%,代入可得:

3)计算碎石在矿质混合料中的用量y

将已求得的x=42.25和z=18.60代入得。

4)合成级配与校核。

校核。经过调整,碎石47.25%,石屑43.15%,矿粉9.60%。

p2625-13 试设计某跨度6m预应力t梁用水泥混凝土的配合组成。

设计资料]:水泥混凝土设计强度等级c40,工程要求的强度保证率为95%,水泥混凝土施工强度标准差6.0mpa;要求混凝土拌和物的坍落度为30~50mm。

组成材料及性质:水泥52.5级,实测抗压强度58.

5mpa,密度ρc=3100kg/m3;碎石用一级石灰岩轧制,最大粒级20mm,表观密度ρg=2780kg/m3,现场含水率wg=1.0%;砂为清洁河砂,细度模数=2.4,表观密度ρs=2680kg/m3,现场含水率ws=5.

0%;水为符合混凝土拌和用水要求;减水剂用量0.8%,减水率βad=12%;粉煤灰符合i级灰标准,表观密度=2120

kg/m3。

设计要求]1)计算混凝土初步配合比(不掺减水剂和粉煤灰),并按现场含水率折算为工地配合比;

2)计算掺加0.8%减水剂后,混凝土的初步配合比;

3)用超量取代法计算粉煤灰混凝土初步配合比。

答:1、1)计算混凝土的配制强度fcu,o

2)计算水灰比w/c,并校核。

查表5-16,校核合格。

3)单位用水量mw0的确定。

查表5-18,砂的细度模数=2.4,中砂。

4)砂率βs的确定。

查表5-19

s=34.5

5)计算单位水泥用量mc0,并校核。

查表5-16,校核合格。

6)计算细集料用量ms0和粗集料用量mg0

体积法。质量法。

初步配合比。

施工配合比。

方案1:混凝土的流动性和强度不变,节约水泥。

方案2:保持混凝土强度不变,提高混凝土拌和物流动性。

方案3:保持混凝土流动性不变,得高混凝土强度。

1)基准配合比。

2)确定粉煤灰取代水泥掺量百分率f及粉煤灰坡量系数δi

查表5-26,粉煤灰最大取代率30%,现取20%。粉煤灰为ⅰ级灰,查表5-27,超量系数1.1~1.4,取1.3。

3)计算粉煤灰取代水泥用量、粉煤灰超量部分质量和粉煤灰总掺量。

粉煤灰取代水泥用量。

粉煤灰总掺量。

粉煤灰超量部分质量。

4)计算粉煤灰混凝土中其他组成材料用量。

5-14 试设计某重交通二级公路面层混凝土(无抗冻性要求)的配合比组成。

设计资料]:道面混凝土的设计弯拉强度标准值fr为5.0mpa,施工单位混凝土弯剩下强度标准差s为0.5(样本n=6),现场采用小型机具摊铺,拌和物出机坍落度要求10~30mm。

组成材料为:水泥为ⅱ型硅酸盐52.5级,实测水泥抗折强度7.

86mpa,密度ρc=3150kg/m3;碎石用一级石灰岩轧制,最大粒径为40mm,表观密度ρg=2780kg/m3,振实密度ρgh=1736kg/m3;砂为清洁河砂,细度模数=2.7,表观密度ρs=2700kg/m3;水为饮用水,符合涨凝土拌和用水要求。

设计要求]计算该混凝土的初步配合比。

答:1)计算配制弯拉强度(fcu,o)

查表5-39,n=6,保证率t为0.46。

变异系数cv为0.10~0.15,取中值0.125。

2)确定水灰比(w/c)

耐久性校核,混凝土为二级公路所用,无抗冻要求,查表5-38得最大水灰比0.46,故计算符合要求。w/c=0.37,灰水比c/w=2.70

3)确定砂率βs

由砂的细度模数2.7,碎石混凝土,查表5-41,取砂率βs=35%

4)确定单位用水量(mw0)

查表5-35,最大用水量为160kg/m3

则选择160kg/m3

5)确定水泥用量(mc0)

查表5-38得满足耐久性要求的最大水泥用量300kg/m3,则取432kg/m3

6)计算粗集料用量(mg0)和细集料用量(ms0)

验算:碎石的填充体积=mg0/ρgf×100%=1239.36÷1736×100%=73.39%,符合要求。

初步配合比。

p922-7 沥青针入度、延度、软化点试验反应沥青的哪些性能?简述主要试验条件。

答:沥青针入度试验反应沥青粘滞性,是划分沥青牌号的指标。

该法是沥青材料地在规定的温度条件下,以规定质量的标准针经过规定时间贯入沥青试样的深度,以0.1mm计。常用的试验条件为p25℃,100g,5s。

软化点试验反应沥青材料热稳定性,也是沥青条件粘度的量度。

该法采用环与球法,该法是沥青试样注于内径为18.9mm的铜环中,环上置一重3.5g的钢球,在规定的加热温度(5℃/min)下进行加热,沥青试样逐渐软化,直至在钢球荷重作用下,使沥青产生25.

4mm垂直(即接触底板)时的温度。

延度反应沥青的塑性指标。

该法是将沥青制成∞字形试件。

2-15 沥青在10℃和25℃下测定的针入度分别为24和79(0.1mm),求出沥青的针入度-温度敏感性系统a,由此计算沥青的针入度指数pi,并判断沥青的胶体结构类型。

答:针入度指数值=-2~+2者为溶凝胶型沥青,则该沥青为溶凝胶型沥青。

p1603-8 采用马歇尔法设计沥青混凝土配合比时,为什么由马歇尔试验确定配合比后,还是进行沥青混合料的车辙试验、冻融劈裂强度试验或者浸水稳定试验?

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