Xemtailieu Tải về BÀI tập vật ôn thi cuối kì môn VẬT LIỆU XÂY DỰNG
BÀI TẬP VẬT LIỆU XÂY DỰNG CHƯƠNG I: CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG BÀI 1: Một vật liệu thể tích tự nhiên 2 dm3, độ ẩm 7%, cân nặng 3,2kg. a. Tính khối lượng đơn vị (khối lượng thể tích) của mẫu. b. Tính lượng nước trong mẫu và khối lượng mẫu ở độ ẩm 20% BÀI GIẢI: Tóm tắt: V0 = 2dm3; W = 7%; GW = 3,2kg Tính: a. γ0 =? b. Gn và Gw khi W = 20%? Bài giải: a. Khối lượng vật liệu ở trạng thái khô hoàn toàn: Gk Gw 3,2 2,99 kg 1 W 1 0,07 Khối lượng thể tích của mẫu vật liệu: G k 2, 99 γ0 1, 495 kg dm3 V0 2 b. Khối lượng vật liệu ở độ ẩm W = 20% GW Gk 1 W = 2,99*(1+0,2) = 3,59kg Khối lượng nước ở độ ẩm W = 20% Gn = GW – Gk = 3,59 – 2,99 = 0,6kg BÀI 2: Tính độ bão hoà theo khối lượng và theo thể tích của mẫu có thể tích tự nhiên 3dm 3, khối lượng riêng 2,4 kg/cm 2; khối lượng đơn vị 1,55 kg/dm 3. Khối lượng mẫu vật liệu khi bão hoà 5,2 kg? BÀI GIẢI: Tóm tắt: V0 = 3dm3; γa = 2,4kg/dm3; γ0 = 1,55kg/dm3; Gwbh = 5,2kg bh Hp Bài giải: Tính: bh ; Hv ; Cbh = ? Khối lượng mẫu vật liệu ở trạng thái khô hoàn toàn: γ0 Gk V0 Gk γ 0 .V 0 1, 55 34, 65 kg Đô hút nước bão hòa theo khối lượng: bh bh G n Hp Gk bh G −G k 5,2−4,65 .100 w . 100 100 11 , 83 Gk 4,65 Đô hút nước bão hòa theo thể tích: bh bh V n Hv V0 bh G w −G k γ 0 5,2−4,65 1, 55 .100 . . 100 100 18 , 34 γ an Gk 1 4, 65 Độ rỗng của vật liệu: r 1− γ0 γa . 100 1− 1,55 100 35 , 42 2,4 Hệ số bão hòa nước của vật liệu: bh H v 0,1834 C bh 0, 52 r 0,3542 BÀI 3: Một mẫu có thể tích tự nhiên 3,1dm 3; thể tích đặc 2,15dm3. khối lượng đơn vị 1,48kg/dm3, độ hút nước bão hoà theo khối lượng Hpbh=17%. Tính độ bão hoà theo thể tích, hệ số bão hòa và khối lượng mẫu khi bão hoà? BÀI 4: Một mẫu có thể tích tự nhiên 5dm 3; lượng nước trong mẫu no nước ở điều kiện thường 0,52kg, khối lượng đơn vị 1,48kg/dm3. Tính độ hút nước theo khối lượng và theo thể tích của mẫu vật liệu đó? BÀI 5: Viên gạch 11x5x21 cm, khối lượng khô 1,25 kg, ngâm trong bình chứa 3l nước, khi khối lượng gạch không đổi bình còn 2,7l. Tính độ hút nước theo theo thể tích và theo khối lượng, tính khối lượng đơn vị của mẫu vật liệu? BÀI 6: Một vật ở trạng thái ẩm 10% có khối lượng thể tích 2,2kg kg/dm 3, ở trạng thái bão hòa nước hoàn toàn có khối lượng thể tích là 2,3 kg/dm 3. Biết vật có thể tích không đổi khi độ ẩm thay đổi và γn = 1 g/cm3. Tính khối lượng riêng của vật? BÀI 7: Một mẫu đá vôi khô nặng 300g, sau khi hút nước ở điều kiện thường 3 ngày đêm đem cân được 309g. Biết hệ số bão hòa nước là 0,7; khối lượng thể tích của đá khô là 2,4 kg/dm3; của nước là 1 kg/dm 3. Hãy tính độ hút nước theo khối lượng và theo thể tích, độ rỗng và khối lượng riêng của đá này? BÀI 8: Một vật khi bão hòa nước hoàn toàn có mức hút nước theo khối lượng là 20%, độ rỗng của vật đó là 40%. Biết thể tích của vật không thay đổi khi độ ẩm thay đổi, khối lượng riêng của nước là 1 g/dm3. Hãy tính khối lượng thể tích của vật ở trạng thái bão hòa? BÀI 9: Một vật có khối lượng riêng là 2,6kg/dm 3, độ rỗng 20%. Khi độ ẩm tăng 1% thì độ tăng trung bình về thể tích của vật là 0,2%. Hãy tính khối lượng thể tích của vật ở độ ẩm 20%? BÀI 10: Một vật thể có độ rỗng 20%, khối lượng riêng bằng 1,3 g/cm3. Khi độ ẩm tăng 1% thì độ tăng trung bình về thể tích của vật là 0,2%. Hãy xác định độ ẩm của vật đó biết rằng ở độ ẩm này vật có khối lượng thể tích bằng 1,2 g/cm3? CHƯƠNG II: CỐT LIỆU BÀI 1: Kiểm tra cấp phối cát: Biết lượng cát M=1000g. Tính môdun độ lớn của cát đó? Cỡ sàng (mm) Lượng sót trên sàng (g) Cấp phối tiêu chuẩn 5 0 2,5 35 1,25 125 0 0 20 15 45 (%KL) BÀI GIẢI: Lượng sót riêng biệt ai trên mỗi sàng: mi ai .100 M a5 d = 5mm m5 M a2,5 d = 2,5mm .100 m 2,5 M a1, 25 d = 1,25mm 0 100 0 1000 . 100 m 1, 25 M 35 100 3,5 1000 .100 125 100 12 , 5 1000 0,63 200 0,315 350 0,14 250 35 70 70 90 90 100 a0, 63 m 0, 63 M d = 0,63mm a0, 315 d = 0,315mm a0, 14 d = 0,14mm .100 m 0, 315 M m 0, 14 M 200 100 20 1000 . 100 . 100 350 100 35 1000 250 100 25 1000 Đường cong cấp phối Như vậy, cấp phối cát đạt yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật. BÀI 2: Kiểm tra cấp phối cát: Biết lượng cát M=1500g. Tính môdun độ lớn của cát đó? Cỡ sàng (mm) Lượng sót trên sàng (g) Cấp phối tiêu chuẩn (%KL) 5 0 2,5 150 1,25 300 0,63 500 0,315 420 0,14 150 0 0 20 15 45 35 70 70 90 90 100 BÀI 3: Kiểm tra cấp phối cát mịn: Biết lượng cát M=1000g. Tính môdun độ lớn của cát đó? Cỡ sàng (mm) Lượng sót trên sàng (g) Cấp phối tiêu chuẩn (%KL) 5 0 2,5 0 1,25 110 0,63 220 0,315 380 0,14 250 0 0 0 15 0 35 5 65 65 90 BÀI 4: Kiểm tra thành phần hạt của hai loại cát dựa vào kết quả sang phân tích 1000g cát khô mỗi loại. Cỡ sàng (mm) Lượng sót trên Loại 1 Loại 2 sàng (g) Cấp phối tiêu chuẩn (%KL) 5 0 93 2,5 160 137 1,25 240 421 0,63 320 219 0,315 210 100 0,14 60 20 0 0 20 15 45 35 70 70 90 90 100 CHƯƠNG IV: BÊ TÔNG XI MĂNG VÀ VỮA XÂY DỰNG BÀI 1: a- Tính lượng vật liệu thực tế dùng trong 1m3 bê tông M20. Biết bê tông tươi có khối lượng thể tích là 2,318 T/m3 và cấp phối của bê tông phối hợp theo tỷ lệ là X: NLT: CK: ĐK = 1: 0,6: 2: 4. Biết vật liệu dùng có các tính chất sau: - Xi măng: γ0x = 1,3 kg/dm3, γax = 3,12 kg/dm3. - Cát: γ0ck = 1,55 kg/dm3; γac = 2,6 kg/dm3; Wc = 4,5%, ∆Vc = 30%. - Đá: γ0đk = 1,65 kg/dm3, γađ = 2,6 kg/dm3; Wđ = 1,5%, ∆Vđ = 0%. b- Xác định độ rỗng của bê tông biết hệ số thủy hóa của xi măng là 0,23 dm 3/kg xi măng và giả thiết bê tông tươi không có lỗ rỗng, nước tự do bay hơi hoàn toàn. c- Tính lượng bê tông thu được từ một mẻ trộn của máy trộn có dung tích 500 lít. BÀI GIẢI: a. Tính lượng vật liệu thực tế dùng trong 1 m3 BT M20 Tỷ lệ phối hợp bê tông: X: NLT: CK: ĐK = 1: 0,6: 2: 4 Bê tông tươi có khối lượng thể tích là γ0tươi = 2,318 T/m3 Ta có: G X C D N1 0tt tt 1 1 tt 1 Vb Vb 2,318 X 1 C1 D1 N1 X 1 C1 D1 N1 2318 1000 (kg) X 1 X lt C1 C lt (1 Wc ) 2 X 1 (1 0, 045) D1 D lt (1 Wd ) 4 X 1 (1 0, 015) Với: N1 N lt C lt .Wc D lt .Wd 0, 6 X 1 2 X 1.0, 045 4 X 1.0, 015 X 1 2 X 1 (1 0, 045) 4 X 1 (1 0, 015) 0, 6 X 1 2 X 1.0, 045 4 X 1.0, 015 2318 X 1 305 (kg) (lít) C1 2.305(1 0, 045) 637, 45 D1 4.305(1 0,015) 1238,3 (kg) (kg) N1 0, 6.305 2.305.0, 045 4.305.0, 015 137, 25 (lít) b. Xác định độ rỗng của bê tông - Hệ số thủy hóa của xi măng là 0,23 dm3/kg rb → Độ rỗng của bê tông là: 0, 23.305 0, 6.305 .100% 25,32% 1000 c. Tính lượng bê tông thu được từ một mẻ trộn của máy trộn có dung tích 500 lít. Hệ số sản lượng: 1000 1000 lt lt 305 710 1220 X C D 1,3 1,55 1, 65 0 x 0c 0 d lt 0, 698 0, 7 Lượng bê tông thu được từ 1 mẻ trộn của máy trộn có dung tích 500 lít là: Vb 0, 7.500 350 (lít) BÀI 2: Một loại bê tông M20 có cấp phối vật liệu tại hiện trường như sau: X: Ntr: Câ: Đâ = 1: 0,45: 2,5: 3,4 Biết vật liệu sử dụng có chất lượng tốt, có các chỉ tiêu như sau: - Xi măng PC30: γ0x = 1,30 g/cm3, γax = 3,12 g/cm3. - Cát vàng loại vừa: γ0ck = 1,60 g/cm3; γac = 2,60 g/cm3; Wc = 4,0%, ∆Vc = 32%. - Đá dăm có Dmax = 40mm: γ0đk = 1,55 g/cm3, γađ = 2,56 kg/dm3; Wđ = 1,5%, ∆Vđ = 0%. - Nước sạch: γn = 1g/cm3. Sau khi trộn, đầm bê tông và thí nghiệm xác định được γ 0ctươi = 2,25 g/cm3. a- Tính lượng vật liệu cho 1m3 bê tông theo cấp phối trên. b- Tính thể tích bê tông thu được từ một mẻ trộn của máy có dung tích 700 lít. c- Tính độ rỗng của bê tông sau khi rắn chắc với điều kiện nước tự do trong bê tông đã bay hơi hoàn toàn. Cho biết hàm lượng nước liên kết hóa học của khoáng vật xi măng là 23% (so với khối lượng xi măng). Coi bê tông tươi không có lỗ rỗng. BÀI GIẢI: a. Tính lượng vật liệu cho 1m3 bê tông Tỷ lệ phối hợp bê tông: X: Ntr: Câ: Đâ = 1: 0,45: 2,5: 3,4 Bê tông tươi có khối lượng thể tích là γ0tươi = 2,25 kg/dm3 Ta có: G X C D N1 0tt tt 1 1 tt 1 Vb Vb 2, 25 X 1 C1 D1 N1 X 1 C1 D1 N1 2250 1000 (kg) Với: X1 = X; N1 = Ntr = 0,45X; C1 = Câ = 2,5X; D1 = Dâ = 3,4X X 2,5 X 3, 4 X 0, 45 X 2250 (kg) X 306,12 (kg) C1 2,5.306,12 765,31(kg ); D1 3, 4.306,12 1040,82(kg ); N1 0, 45.306,12 137, 76(lít) b. Tính thể tích bê tông thu được từ một mẻ trộn của máy có dung tích 700 lít Ta có: Xlt = X; Clt = C1 – C1.0,04 = 734,69 (kg); Dlt = D1 – D1.0,015 = 1025,20 (kg) Hệ số sản lượng: 1000 1000 lt lt 306,12 734, 69 1025, 2 X C D 1,3 1, 6 1,55 0 x 0c 0 d lt 0, 737 0,74 Lượng bê tông thu được từ 1 mẻ trộn của máy trộn có dung tích 700 lít là: Vb 0, 74.700 518 (lít)t6 c. Tính độ rỗng của bê tông sau khi rắn chắc Hệ số thủy hóa của xi măng là 0,23 dm3/kg - → Độ rỗng của bê tông là: rb 0, 23.306,12 (137, 76 0, 04.765,31 1040,82.0, 015) .100% 25, 44% 1000 BÀI 3: a. Tính toán tỷ lệ phối hợp bê tông xi măng mác M200, biết: + Xi măng PCB30 có khối lượng riêng 3,05 kg/dm3. + Cát có khối lượng riêng 2,67 kg/dm3. + Đá dăm có khối lượng riêng 2,72 kg/dm3, khối lượng thể tích 1,43 kg/dm3. + Các hệ số: A = 0,6; = 1,35. + Lượng nước cần dùng cho 1m3 bê tông là 190 lít. + Lượng xi măng tối thiểu cho 1m3 bê tông là 220 kg. b. Khi độ ẩm của cát là 3%, của đá dăm là 2% thì khối lượng vật liệu thay đổi như thế nào? c. Tính lượng vật liệu thực tế để thi công một dầm của cầu bản có chiều dầy 30cm, dài 6m, rộng 1m khi độ ẩm của cát là 2%, của đá là 1%. BÀI 4: Có tỷ lệ phối hợp bê tông: 255 N ; 0,67 12,895,07 X . Biết xi măng PCB30, vật liệu loại kém với hệ số A=0,55; độ ẩm của cát là 4%, của đá là 3%; khối lượng thể tích của xi măng là 1,3 g/cm3; của cát là 1,45 g/cm3, của đá là 1,55 g/cm3. a. Xác định mác bê tông. b. Tính lượng vật liệu thực tế thi công một cột bê tông tiết diện tròn đường kính 1,2m; chiều cao 8m. c. Tính lượng vật liệu thực tế cho một mẻ trộn của máy trộn có dung tích thùng trộn 1200 lít BÀI 5: Một loại bê tông có mác thiết kế là M25, độ lưu động yêu cầu SNyc = 4cm, cấp phối vật liệu tính toán như sau: X: Ck: Đk = 1: 2,0: 3,5 Biết vật liệu có các thông số sau: - Xi măng PC40: γ0x = 1,30 g/cm3. - Cát vàng loại vừa: γ0ck = 1,50 g/cm3; γac = 2,56 g/cm3; Wc = 4,0%, ∆Vc = 30%. - Đá dăm có Dmax = 40mm: γ0đk = 1,60 g/cm3, γađ = 2,65 kg/dm3; Wđ = 1,5%, ∆Vđ = 0%. - Nước sạch: γn = 1g/cm3. Cho biết lượng nước lý thuyết cho 1m3 bê tông là 190 lít và hệ số thực nghiệm A là 0,55. Hãy tính lượng vật liệu cho một mẻ trộn (ở trạng thái ẩm tự nhiên) của máy trộn có dung tích thùng trộn 600 lít và số bao xi măng (50 kg/1bao) cần chuẩn bị về công trường để thi công hết lượng bê tông là 600 m3. Nếu muốn mỗi mẻ trộn thu được 600 dm3 bờ tụng thì dung tích thùng trộn tối thiểu là bao nhiêu lít? BÀI 6: Một loại bê tông M20 có cấp phối lý thuyết như sau: X: Ck: Đk = 1: 2,4: 3,8 Biết vật liệu dùng có chất lượng trung bình, có các thông số sau: - Cát: γ0ck = 1,50 g/cm3; γac = 2,50 g/cm3; Wc = 4,0%, ∆Vc = 30%. - Đá dăm: γ0đk = 1,45 g/cm3, γađ = 2,40 kg/dm3; Wđ = 1%, ∆Vđ = 0%. - Xi măng PC30: γ0x = 1,30 g/cm3, γax = 3,12 g/cm3. - Vật liệu dùng đạt yêu cầu về chất lượng và thành phần hạt. Nước trộn bê tông sạch, γn = 1g/cm3; hệ số thực nghiệm A = 0,6; SN = 6cm. a. Tuân theo nguyên tắc thể tích tuyệt đối, dự trù lượng vật liệu cho 1m 3 bê tông và lượng bê tông thu được từ một mẻ trộn của máy trộn có dung tích 500 lít theo cấp phối đã cho. b. Tính độ rỗng của bê tông sau khi rắn chắc với điều kiện nước tự do trong bê tông bay hơi hoàn toàn. Cho lượng nước liên kết hóa học của khoáng vật xi măng là 25% (so với lượng xi măng). BÀI 7: Một loại bê tông M20 có thành phần danh nghĩa như sau: X: NLT: Ck: Đk = 1: 0,62: 2,5: 3,7 Biết vật liệu dùng có chất lượng tốt, có các chỉ tiêu sau: - Cát: γ0ck = 1,55 g/cm3; γac = 2,65 g/cm3; Wc = 4,0%, ∆Vc = 32%. - Đá: γ0đk = 1,45 g/cm3, γađ = 2,60 kg/dm3; Wđ = 1,5%, ∆Vđ = 0%. - Xi măng PC30: γ0x = 1,30 g/cm3, γax = 3,12 g/cm3. - Nước sạch: γn = 1g/cm3. a. Tuân theo nguyên tắc thể tích tuyệt đối, dự trù lượng vật liệu cho một công trường để sản xuất 600 m3 bê tông? b. Tính thể tích bê tông thu được từ một mẻ trộn của máy trộn có dung tích V0 = 700 lít và số mẻ trộn cần thiết để thi công hết lượng bê tông trên. BÀI 8: Một loại bê tông có thành phần thực tế như sau: X: Ntr: Câ: Đâ = 1: 0,36: 2,08: 4,04. Vật liệu được sử dụng như sau: - Xi măng: γ0x = 1,30 kg/dm3, γax = 3,15 kg/dm3. - Cát: γ0ck = 1,55 g/cm3; γac = 2,60 g/cm3; Wc = 4,5%, ∆Vc = 30%. - Đá: γ0đk = 1,45 g/cm3, γađ = 2,50 kg/dm3; Wđ = 1,5%, ∆Vđ = 0%. Bỏ qua hàm lượng bọt khí trong bê tông tươi, tuân theo nguyên tắc thể tích tuyệt đối, hãy dự trù lượng vật liệu để chế tạo 1m3 bê tông và lượng bê tông thu được từ một mẻ trộn của máy trộn có dụng tích thùng trộn là 850 lít. BÀI 9: Một loại bê tông M20, cấp phối vật liệu tại hiện trường như sau: X: Ntr: Câ: Đâ = 1: 0,40: 2,13: 3,76 Biết vật liệu dùng tại hiện trường có chất lượng tốt và có các thông số như sau: - Xi măng PC30: γ0x = 1,30 g/cm3, γax = 3,12 g/cm3. - Cát vàng loại vừa: γ0ck = 1,55 g/cm3; γac = 2,56 g/cm3; Wc = 5%, ∆Vc = 34%. - Đá dăm: γ0đk = 1,60 g/cm3, γađ = 2,65 kg/dm3; Wđ = 1,5%, ∆Vđ = 0%. - Nước sạch: γn = 1g/cm3. Dùng nguyên tắc thể tích tuyệt đối, dự trù lượng vật liệu cần thiết để thi công được 450m 3 bê tông (xi măng tính bằng tấn; nước, cát, đá tính bằng m3) và số mẻ trộn cần thiết để thi công hết lượng bê tông nói trên biết thùng trộn có dung tích 800 lít. BÀI 10: Tuân theo nguyên tắc thể tích tuyệt đối, dự trù lượng vật liệu cần thiết và số mẻ để sản xuất 500 m3 bê tông M20 cho 1 công trường đang thi công. Biết lượng nước lý thuyết cho 1m3 bê tông là 180 lít và vật liệu dùng có các thông số như sau: - Cát: γ0ck = 1,60 kg/dm3; γac = 2,6 kg/dm3; Wc = 4%, ∆Vc = 30%. - Đá: γ0đk = 1,60 kg/dm3, γađ = 2,6 kg/dm3; Wđ = 1%, ∆Vđ = 0%. - Xi măng PC30: γ0x = 1,30 kg/dm3, γax = 3,13 kg/dm3. Vật liệu dùng đạt yêu cầu về chất lượng và thành phần hạt. Nước sản xuất bê tông sạch. Cho hệ số tăng sản lượng vữa là 1,4. Hệ số thực nghiệm A = 0,6. Độ lưu động của hỗn hợp bê tông yêu cầu là Sn = 6cm và dung tích thùng trộn la V0 = 750 lít. CHƯƠNG VI: BÊ TÔNG ATPHAN BÀI 1: Chọn tỷ lệ thành phần hỗn hợp vật liệu khoáng cho bê tông Asphalt có số liệu: Đá dăm 5-15 mm Đá mạt Cát sông Bột khoáng Hỗn hợp theo yêu 95 Lượng VLK % lọt qua sàng có kích thước 15 10 5 3 1,25 0,63 0,31 95 57 5 100 76 40 20 12 100 73 60 40 100 93 85 70 50 38 28 20 14 cầu 100 100 VL Khoáng 20 100 100 65 52 39 29 22 0,14 0,071 5 20 83 9 3 74 6 16 12 BÀI 2: Chọn thành phần bê tông atphan rải nóng, hạt nhỏ dùng cho lớp trên của kết cấu mặt đường. Vật liệu gồm: bitum, đá dăm, đá mạt, cát sông, bột đá vôi có các chỉ tiêu phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và có thành phần hạt như sau: Đá dăm Đá mạt Cát sông Bột khoáng Hỗn hợp theo yêu 95 Lượng VLK % lọt qua sàng có kích thước 15 10 5 3 1,25 0,63 0,31 97 63 7 100 78 46 25 16 100 75 60 40 100 94 88 80 65 52 39 29 20 cầu 100 100 VL Khoáng 20 100 100 80 66 53 40 28 0,14 0,071 7 21 86 12 2 3 75 8 20 14 Tải về bản full