土木工程材料作业

土木工程材料作业

P.142~143 第五章

5.19 已知甲、乙两种砂的累计筛余百分率见下表： 筛孔尺寸/mm 累计筛余甲 百分率 乙 4.75 2.36 0 0 0 40 1.18 0.6 4 70 50 90 0.3 70 95 0.15 100 100 <0.15 有人说甲、乙砂不宜单独直接用于拌制混凝土，对吗？为什么？若将甲砂20%与乙砂80%搭配后，情况怎样？

解：砂用于混凝土，要根据四个指标：

1.有害杂质2.颗粒形状及表面特征3.砂的粗细程度及颗粒级配4.砂的等级评定 但在这里，我们主要考察细度模数和级配情况。

那么由细度模数Mx=(（A2+A3+A4+A5+A6）-5A1)/(100-A1) M甲=（（0+4+50+70+100）-0）/100 =2.24 甲为细砂 M乙=（（40+70+90+95+100）-0）/100 =3.95

乙为粗砂，而且是很粗的那种。

在比较级配区，可以发现甲属于三区砂，但600微米的累计筛余率大于级配区6%的要求，所以级配不合格。而乙不属于任何一个级配区。

所以，甲乙不宜单独拌制混凝土。 当甲砂20%与乙砂80%搭配后： 筛孔尺寸/mm 累计筛余百分率 4.75 0 2.36 32 1.18 57 0.6 82 0.3 90 0.15 100 <0.15 M(甲+乙)=3.608 为粗砂 且属于一区砂，所以在符合现场的情况下，可以将甲乙搭配用。

5.20 某混凝土预制构件厂生产钢筋混凝土大梁需要用设计强度为

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C30的混凝土，现场施工原材料情况如下：

水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，Pc=3.10g/cm3，水泥强度富余6%； 中砂：级配合格，Pos=2.65g/cm3，砂子含水率为3%； 碎石：规格为5~20mm，级配合格，Pog=2.69g/cm3,石子含水率为1%。

已知混凝土施工要求的坍落度为10~30mm。试求： ① 每立方米混凝土各材料的用量； ② 混凝土施工配合比；

③ 每拌2包水泥的混凝土时各材料的用量；

④ 如果在上述混凝土中掺入0.5% UNF-2 减水剂，并减水12%，减水泥5%，求这时每立方米混凝土中各材料的用量。

解:

1.配制强度的计算。 fcu,o≥fcu,k+1.645σ 取fcu,k=30Mpa，σ=5.0 所以 fcu,o=30+1.645×5.0 =38.225Mpa =38.3Mpa

所以取配制强度fcu,o=38.3Mpa

2.水胶比（本题中认为是水灰比） W/B=

其中a=0.53 b=0.20 fb=γf·γs·fce

而γf，γs是考虑用粉煤灰和高炉矿渣时的影响因素，在此次拌制混凝土的过程中，没有使用粉煤灰和高炉矿渣，所以γf，γs均可以取1.0。

γf=γs=1.0

另一方面fce=γc·fce，g fce=（1+6%）·42.5 =45.05Mpa

fb=1·1·45.05=45.05Mpa 那么 W/B= =0.554

3.用水量及外加剂。

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因为此问中，暂时没有涉及外加剂。所以认为外加剂为零。经查表得用水量

3

mwo185kg/m

4.胶凝材料用量（此处为水泥的用量） mbo =mwo/（W/B） =

3

=334kg/m 5.砂率βs

βs的选取：因为此题目中要求的丹落度为10—30mm，故而，综合，可以选取 βs=38%

6.粗细骨料的用量（砂石的用量） 按照质量法计算： mfo+mco+mgo+mso+mwo=mcp

3

mfo每立方米混凝土种矿物掺合量，kg/m

3

mco每立方米混凝土中水泥的用量，kg/m

3

mgo每立方米混凝土石子（粗骨料）的用量，kg/m

3

mso每立方米混凝土中砂（细骨料）的用量，kg/m

mcp每立方米混凝土拌合物的假定质量，可取2350—2450kg βs=

334+185+mgo+mso=2400

0.38?msomgo?mso

3

3

所以 mso=714.85kg/m mgo=1166.15kg/m 答：

1.故，每方混凝土中含：水185kg，水泥334kg，砂714.85kg，石1166.15kg。 即水泥：砂：石=1:1.97:3.66 水灰比=0.554 无外加剂。 2.混凝土施工配合比。

现场用的砂含水3%，石子含水率1%。 所以：

3

用砂714.85×（1+3%）=736.30kg/m

3

用石1166.15×（1+1%）=1177.81kg/m

3

用水185-714.85×3%-1166.15×1%=161.90kg/m

故，施工现场，每拌制一方混凝土，用水161.90kg，水泥334kg，砂736.30kg，石1177.81kg。且一方混凝土的质量仍为2400kg。

3.每拌制2包水泥的混凝土时，各材料的用量。假定，水泥的用量与水，砂，石的用量是成线性关系。那么，就可以利用前面的关系来导出拌合物的各成分量。

4. 如果在上述混凝土中掺入0.5%UNF_2减水剂，并减水10%，减水泥5%，求这时每立方米混凝土中各材料的用量。

则：mwo=mwo`（1-β） =185（1-10%）

3

=166.5kg/m

则mbo =mwo/（W/B） =166.5/(0.554)

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=300.5kg 所以，外加剂的用量

mao=mbo×βa

=300.5×0.5% =1.5025kg mco=300.5-1.5025 =298.99kg 砂率βs=38%

mfo+mco+mgo+mso+mwo=mcp

βs=300.5+ mgo+mso+166.5=2400

0.38?msomgo?mso

所以

mgo=734.61kg mso=1198.39kg。

3

所以一方混凝土中：水166.5kg/m ，水泥298.99kg， UNF_2减水剂 1.5025kg，砂734.61kg，石11198.39kg。（理论值）。

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5.21 某混凝土预制构件厂配置混凝土大梁，需要用设计强度为C30的混凝土，制品的使用环境为非严寒地区的室内环境，现场用原材料情况如下：

水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，实测28d强度47.9MPa，Pc=3.10g/cm3;

1级粉煤灰，密度为2.60g/cm3; S95磨细矿渣粉，密度为2.80g/cm3;

中砂，符合2区级配，Ps=2.60g/cm3，砂子含水率为3%； 碎石，粒级5~20mm，Pg=2.64g/cm3，石子含水率为1%； 奈系减水剂（粉剂），减水率为10%； 自来水；

施工所需要的坍落度为50mm。 求该混凝土配合比。

答：

1配制强度 ○

fcu,o≥fcu,k+1.645σ 而σ=5.0 所以

fcu,o=fcu,k+1.645σ =30+1.645×5.0 =38.225Mpa 取fcu,o=38.3Mpa 2 水胶比 ○W/B= 其中， a，b

a=0.53

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