土木工程材料習(xí)題及解答

#/21120.00100.0080.00?合成級配60.00亠級配下限40.00級配上限20.000.00LOOLOOo8OoOogoOeO9LOzooOddd1—i寸6coV■wH&?wH9z經(jīng)過調(diào)整，碎石47.25%,石屑43.15%,礦粉9.60%。P2625-13試設(shè)計某跨度6ni預(yù)應(yīng)力T梁用水泥混凝土的配合組成。［設(shè)計資料］:水泥混凝土設(shè)計強度等級C40,工程要求的強度保證率為95%,水泥混凝土施工強度標準差6.OMPa；要求混凝土拌和物的坍落度為30^50mmo組成材料及性質(zhì)：卩.1水泥52.5級，實測抗壓強度58.5MPa,密度Pc=3100kg/m3；碎石用一級石灰?guī)r軋制，最大粒級20mm,表觀密度Pzg=2780kg/m3,現(xiàn)場含水率wg二1.0%；砂為清潔河砂,細度模數(shù)=2.4,表觀密度P's=2680kg/m3,現(xiàn)場含水率ws二5.0%；水為符合混凝土拌和用水要求；減水劑用量0.8%,減水率Bad二12%；粉煤灰符合I級灰標準，表觀密度二2120kg/m30［設(shè)計要求］計算混凝土初步配合比(不摻減水劑和粉煤灰)，并按現(xiàn)場含水率折算為工地配合比；計算摻加0.8%減水劑后，混凝土的初步配合比；用超量取代法計算粉煤灰混凝土初步配合比。答：1、計算混凝土的配制強度feu,O計算水灰比W/C,并校核查表5-16,校核合格。單位用水量mwO的確定查表5-18,砂的細度模數(shù)=2.4,中砂r^i砂率Bs的確定查表5-19Bs二34.5計算單位水泥用量mcO,并校核

L^l查表5-16,校核合格。計算細集料用量msO和粗集料用量mgO體積法質(zhì)量法質(zhì)量法S初步配合比施工配合比初步配合比施工配合比2、方案1:混凝土的流動性和強度不變，節(jié)約水泥方案2：保持混凝土強度不變，提高混凝土拌和物流動性方案3：保持混凝土流動性不變，得高混凝土強度3、（1）基準配合比（2）確定粉煤灰取代水泥摻量百分率f及粉煤灰坡量系數(shù)8i查表5-26,粉煤灰最大取代率30%,現(xiàn)取20%o粉煤灰為I級灰,查表5-27,超量系數(shù)1.T1.4,取1.3。（3）計算粉煤灰取代水泥用量、粉煤灰超量部分質(zhì)量和粉煤灰總摻量粉煤灰取代水泥用量■■粉煤灰總摻量I=—=T粉煤灰超量部分質(zhì)量計算粉煤灰混凝土中其他組成材料用量^15-14試設(shè)計某重交通二級公路面層混凝土(無抗凍性要求)的配合比組成。［設(shè)計資料h道面混凝土的設(shè)計彎拉強度標準值fr為5.OMPa,廉工單位混凝土彎剩下強度標準差s為0.5(樣本"6),現(xiàn)場采用小型機具攤鋪，拌和物出機坍落度要求10^30mmo組成材料為：水泥為II型硅酸鹽52.5級，實測水泥抗折強度7.86MPa,密度Pc=3150kg/m3；碎石用一級石灰?guī)r軋制，最大粒徑為40mm,表觀密度Pzg=2780kg/m3,振實密度Pzgh=1736kg/m3；砂為清潔河砂，細度模數(shù)=2.7,表觀密度P7s=2700kg/m3；水為飲用水，符合漲凝土拌和用水要求。［設(shè)計要求］計算該混凝土的初步配合比。答：計算配制彎拉強度(fcu.o)查表5-39,n二6,保證率t為0.460變異系數(shù)Cv為0?10~0?15,取中值0.1250確定水灰比(W/C)耐久性校核，混凝土為二級公路所用，無抗凍要求，查表5-38得最大水灰比0.46,故計算符合要求。W/C二0.37,灰水比C/W二2.70確定砂率Bs由砂的細度模數(shù)2.7,碎石混凝土，查表5-41,取砂率Bs二35%確定單位用水量(mwO)查表5-35,最大用水量為160kg/m3則選擇160kg/m3確定水泥用量(mcO)查表5-38得滿足耐久性要求的最大水泥用量300kg/m3,則取432kg/m3計算粗集料用量(mgO)和細集料用量(msO)驗算：碎石的填充體積=mgO/PgfX100%二1239.364-1736X100%=73.39%,符合要求初步配合比P922-7瀝青針入度、延度、軟化點試驗反應(yīng)瀝青的哪些性能？簡述主要試驗條件。答：瀝青針入度試驗反應(yīng)瀝青粘滯性，是劃分瀝青牌號的指標。該法是瀝青材料地在規(guī)定的溫度條件下，以規(guī)定質(zhì)量的標準針經(jīng)過規(guī)定時間貫入瀝青試樣的深度，以0.1mm計。常用的試驗條件為P25°C,100g,5so軟化點試驗反應(yīng)瀝青材料熱穩(wěn)定性，也是瀝青條件粘度的量度。該法釆用環(huán)與球法，該法是瀝青試樣注于內(nèi)徑為18.9mm的銅環(huán)中，環(huán)上置一重3.5g的鋼球，在規(guī)定的加熱溫度(5°C/min)下進行加熱，瀝青試樣逐漸軟化，直至在鋼球荷重作用下，使瀝青產(chǎn)生25.4mm垂直(即接觸底板)時的溫度。延度反應(yīng)瀝青的塑性指標。該法是將瀝青制成8字形試件。2-15瀝青在1CTC和25「C下測定的針入度分別為24和79（0.1mm）,求出瀝青的針入度-溫度敏感性系統(tǒng)A,由此計算瀝青的針入度指數(shù)PI,并判斷瀝青的膠體結(jié)構(gòu)類型。答：針入度指數(shù)值二-2~+2者為溶凝膠型瀝青，則該瀝青為溶凝膠型瀝青P1603-8釆用馬歇爾法設(shè)計瀝青混凝土配合比時，為什么由馬歇爾試驗確定配合比后，還是進行瀝青混合料的車轍試驗、凍融劈裂強度試驗或者浸水穩(wěn)定試驗？答：馬歇爾試驗主要評價瀝青混合料髙溫穩(wěn)定性；車轍試驗?zāi)M車輛輪胎在路面上滾動形成的車轍的工程試驗方法。凍融劈裂強度試驗和浸水穩(wěn)定試驗主要評價水穩(wěn)定性能。3-15試設(shè)計一級公路瀝青路面面層用瀝青混凝土混合料配合比組成。［原始資料］道路等級：一級公路，重載交通；路面類型；瀝青路面；結(jié)構(gòu)層位:三層式瀝青混凝土的上面層，設(shè)計厚度4.Ocm；氣候條件：7月份平均最髙氣溫20?3(TC,年極端最低氣溫＞-7°Co材料性能：瀝青材料：A級70號瀝青。集料和礦粉的技術(shù)要求符合技術(shù)要求。瀝青混合料類型為AC-13C型，試件的馬歇爾試驗結(jié)果見表3-70o［設(shè)計要求］根據(jù)道路等級、路面類型和結(jié)構(gòu)層次確定瀝青混合料的技術(shù)要求。根據(jù)瀝青混合料的技術(shù)要求，通過對馬歇爾試驗體積參數(shù)和力學(xué)指標(表3-70)分析，確定最佳瀝青用量。馬歇爾試驗物理-力學(xué)指標測定結(jié)果匯總表表3-70試件組號瀝青用量(％)技術(shù)性質(zhì)毛體積相對密度空隙率VV(%)礦料間隙率VMA(%)瀝青飽和度VFA(%)穩(wěn)定度MS(kN)流值FL(0.Imm)

14.52.3666.215.660.38.22025.02.3815.114.364.39.52435.52.3984.013.770.89.62846.02.3823.214.177.38.43156.52.3782.614.982.67.136答：(1)7月份平均最髙氣溫20^30°C,年極端最低氣溫＞-7°Co選擇夏熱區(qū)。瀝青混合料技術(shù)要求見3-19、3-20夏熱區(qū)重交通區(qū)。(2)2.42?3542?3552?362?39N395I1'6?55?52.42?3542?3552?362?39N395I1'6?55?5瀝青用量4?55no385753736?3?31U9876聲3210111114?555