Đề cương bài tập vật liệu công trình | Trường đại học kiến trúc Hà Nội

lOMoARcPSD| 58854646 Bài tập VLXD
1. Khi để ở trạng thái tự nhiên, một mẫu vật liệu có v=1750 kg/m3 và W=6%. Sau khi cho hút nước
đến bão hoà, khối lượng thể tích xác định được là 1900 kg/m3. Biết Cbh=0,9. Hãy xác định độ
rỗng của vật liệu đó.
2. Một mẫu vật liệu ở trạng thái tự nhiên có khối lượng thể tích là 2250 kg/m3, độ ẩm là 3%. Hỏi
khi đặt mẫu có diện tích là 500 cm2, chiều dày 5 cm vào thiết bị thí nghiệm có nhiệt độ ở hai mặt
mẫu là 293oK và 383oK thì sau thời gian 180 phút có bao nhiêu nhiệt lượng truyền qua?
3. Một mẫu cát ở trạng thái ẩm có khối lượng là 1,5 kg và thể tích đặc là 0,6 lít. Cho biết khối lượng
riêng của cát là 2,65 g/cm3 và khối lượng riêng của nước là 1,05 g/cm3. Hãy xác định độ ẩm của cát?
4. Hãy tính khối lượng thể tích của một vật liệu ở độ ẩm 15%, biết khối lượng riêng của vật liệu đó
là 2600 kg/m3, độ đặc của nó là 62%. Hãy nêu những giả thiết trong quá trình tính toán và nhận
xét kết quả tính được?
5. Một loại xi măng có ghi PCB40 trên vỏ bao, thành phần gồm clanhke (CLK), thạch cao (TC) và
đá bazan phong hóa (BZ), phối trộn theo tỷ lệ: CLK : TC : BZ = 80 : 4 : 16 (1)
Khối lượng riêng tương ứng là: ρCLK = 3,3 g/cm3; ρTC = 2,6 g/cm3; ρBZ = 2,9 g/cm3. a/
Giải thích rõ ký hiệu PCB40 ?
b/ Tính khối lượng riêng của xi măng trong 2 trường hợp:
(1) tính theo khối lượng của vật liệu thành phần;
(1) tính theo thể tích đặc của vật liệu thành phần.
6. Một mẫu bê tông hình lập phương có cạnh là 20 cm, ở trạng thái khô cân được 18,8 kg. Biết khối
lượng riêng là 2,7 g/cm3, mẫu bị phá hoại dưới tải trọng nén là 62 tấn. Hãy xác định độ rỗng và
đánh giá phẩm chất của loại bê tông đó?
7. Hãy lựa chọn mác xi măng Pooclăng dùng cho bê tông sản xuất cấu kiện lắp ghép. Cốt liệu chất
lượng cao, đá dăm Dmax = 40 mm. Cát vàng có Nyc = 7%. Độ cứng của hỗn hợp bê tông 40s. Cho
phép lượng dùng xi măng là 380 kg/m3 với điều kiện sau 3 ngày bảo dưỡng bê tông phải đạt
cường độ nén là 15 MPa.
8. Hãy xác định cường độ chịu uốn và mác của xi măng theo kết quả thí nghiệm (TCVN 6016 –
1995) như sau: uốn 3 mẫu kích thước 4x4x16 cm được Ru1 = 5,1 MPa; Ru2 = 4,9 MPa; Ru3 = 4,5
Mpa; Sau đó nén 6 nửa mẫu được các chỉ số lực nén: P1 = 8000 N; P2 = 7750 N; P3 = 8050 N; P4
= 8000 N; P5 = 7800 N; P6 = 8200 N.
9. Một mẻ trộn thí nghiệm bê tông có lượng dùng vật liệu là: X = 3,5 kg; N = 1,95 lít; C = 6,5 kg;
Đ = 12 kg. Để đảm bảo mác bê tông thiết kế cần phải tăng lượng dùng xi măng lên 10%. Hãy
tính lại cấp phối bê tông? Cho biết ax = 3,1 g/cm3; an = 1000 kg/m3; ac = 2,6 6/cm3; ađ = 2,7 g/cm3.
Tính toán lượng dùng vật liệu thực tế cho 1 mẻ trộn của máy trộn bê tông V m = 750 lít, nếu 10.
lượng dùng vật liệu khô cho 1 m3 bê tông theo thiết kế là X = 320 kg; N = 190 lít; C = 650 kg; Đ
= 1270 kg. Tại hiện trường vật liệu có độ ẩm Wc = 3% và Wđ = 1,5%. Hệ số sản lượng theo thí
nghiệm xác định được là 0,7. lOMoARcPSD| 58854646
11. Một công trình xây dựng cần 6000 m3 bê tông mác 250 với cấp phối thiết kế là 1: x : y (z) = 1 :
2 : 4 (0,5). Hỗn hợp bê tông có o = 2450 kg/m3. Khối lượng thể tích khô của bê tông sau 28 ngày
rắn chắc là 2350 kg/m3. Hãy tính toán sơ bộ:
- Cường độ của bê tông ở tuổi 7 ngày?
- Lượng nước hydrat xi măng trong bê tông sau 28 ngày rắn chắc?
12. Phân xưởng trộn nhà máy nhận được từ phòng kỹ thuật cấp phối bê tông như sau: 1:x:y(z) =
1:2,3:3,6(0,6). Lượng dùng xi măng ấn định là 320 kg/m3 bê tông. Kỹ thuật viên cho biết độ ẩm
của cát là 3% và của đá dăm là 1%. Hãy tính lại lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn của máy
có dung tích 1000 lít theo độ ẩm thực tế (biết hệ số sản lượng của bê tông là 0,72)? Nếu dùng
hộc 20 lít để đong vật liệu thì người công nhân phải đong cụ thể mỗi loại vật liệu là bao nhiêu?
Cho biết khối lượng thể tích của xi măng, cát và đá dăm lần lượt là 1400, 1450 và 1550 kg/m3.
13. Phân xưởng trộn nhà máy nhận được từ Phòng kỹ thuật cấp phối bê tông như sau: 1:x:y(z) =
1:2,5:3,8(0,6). Khối lượng thể tích của bê tông sau khi đầm chặt là 2420 kg/m3. Độ dẻo yêu cầu
2-4 cm. Do yêu cầu của khách hàng cần tăng độ dẻo cho hỗn hợp bê tông mà không dùng phụ
gia nên lượng dùng nước và xi măng phải tăng thêm 10% nữa. Hãy tính xem với công trình cần
500m3 bê tông thì nhà máy phải tốn thêm bao nhiêu xi măng nếu chiều theo đề nghị của khách hàng?
14. Một công trình xây dựng cần 5600 m3 bê tông, cường độ đặc trưng 25 MPa, với cấp phối thiết
kế là 1: x : y (z) = 1 : 2 : 4 (0,5). Hỗn hợp bê tông có o = 2450 kg/m3. Xác định cấp độ bền của
bê tông? Do thay đổi tiến độ thi công nên công trình sẽ khai thác cường độ ở tuổi 70 ngày, trong
trường hợp đó, hỏi có thể tiết kiệm được bao nhiêu xi măng cho công trình?
15. Một loại bê tông nặng mác M200 với cấp phối thiết kế là 1: x : y (z) = 1 : 2 : 3,8 (0,6). Hỗn hợp
bê tông có ρv = 2400 kg/m3. Cốt liệu lớn có khối lượng riêng bằng 2,85 g/cm3, khối lượng thể
tích hạt là 2,65 g/cm3, khối lượng thể tích xốp (đổ đống) là 1500 kg/m3. a/ Giải thích ký hiệu
M200 và xác định cấp độ bền của bê tông?
b/ Xác định hệ số dư vữa và nhận xét sơ bộ tính công tác của hỗn hợp bê tông?
c/ Xác định khối lượng thể tích tiêu chuẩn của mẫu bê tông sau 28 ngày tuổi, biết lượng nước
hydrat bằng 20% khối lượng xi măng? Hướng dẫn giải 1/
Tính KLTT khô từ KLTT ẩm và W:
KLTT ẩm = KLTT khô (1+W) (*)
(chứng minh (*) từ công thức định nghĩa độ ẩm: W= (Ma- Mk)/Mk bằng cách chia cả tử và
mẫu cho Vo (bỏ qua sự thay đổi thể tích vật liệu khi độ ẩm thay đổi) Tính độ hút nước bão hòa theo khối lượng:
KLTT bão hòa = KLTT khô (1+W bh), lưu ý: Wbh = Hpbh; => Hpbh Tính Hvbh theo mối liên hệ :
Hv/Hp = KLTT (khô) / KLR cửa nước. (lấy KLR của nước = 1000 kg/m3)
Từ pt định nghĩa hệ số bão hòa nước: Cbh = Hvbh/r => r 2/
Tính KLTT ở trạng thái khô theo KLTT trạng thái ẩm và độ ẩm: KLTT ẩm = KLTT khô (1+W)
(chứng minh (*) từ công thức định nghĩa độ ẩm: W= (Ma- Mk)/Mk bằng cách chia cả tử và
mẫu cho Vo (bỏ qua sự thay đổi thể tích vật liệu khi độ ẩm thay đổi)
Tính nhiệt độ trung bình của VL, Ttb
Tính hệ số dẫn nhiệt Lamda của VL ở Ttb từ liên hệ Vlaxop (coi trạng thái tự nhiên là 25 oC):
viết pt hệ số dẫn nhiệt ở Ttb và ở 25 oC, sau đó chia 2 pt cho nhau => Lamda ở Ttb lOMoARcPSD| 58854646
Tính Q theo công thức định nghĩa. 4/
Xem bài 1 và kết hợp công thức tính độ đặc: đ = KLTT(khô)/KLR 5/
Xem lại BT đã chữa tại lớp 7/
Từ Dmax của CLL, Nyc của CLN và Độ cứng của HHBT (ĐC, s) tra bảng tìm được N sơ bộ => X/N.
CL loại tốt, dùng XM là PC, tra bảng => hệ số A, A1 của pt Bolomay – Skramtaev
So sánh X/N với 2,5 để xác định dấu + hay – trong pt Bolomay – Skramtaev
Tính R28 theo quy luật logarit về sự phát triển cường độ chịu nén của BT => R28
Rx (từ pt Bolomay – Skramtaev)
Xác định mác của XM (ký hiệu PCy) theo nguyên tắc: y ≥ Rx và gần Rx nhất (theo TCVN
hiện nay XM pooc lăng có các mác PC30, PC40, PC50, PC60) 9/
Lượng XM sau điều chỉnh là (X + 0,1X), các VL khác không thay đổi;
Tính thể tích của mẻ trộn (bằng tổng thể tích đặc của tất cả VL): Vmt
Tính quy đổi các VL về 1m3 BT (hay 1000 lít BT), ví dụ: X = 1000 * X mẻ trộn/Vmt 10/
Tính lượng cát (C), đá (Đ) thực tế theo độ ẩm (xem hướng dẫn tại bài 1 hoặc 2);
Lượng nước thực tế Ntt = N – Nc – Nđ (trong đó Nc = C x Wc; Nđ = Đ x Wđ)
VL cho mẻ trộn máy = (VL thực tế/1000) x Vm x hệ số sản lượng (Vm: thể tích máy) 11/
Từ cấp phối và KLTT của HHBT tính được X, => C, Đ, N
Lấy cường độ chịu nén đặc trưng (R28) = chỉ số mác BT => R28 = 250 kG/cm2 = 25 MPa.
Tính R7 theo quy luật logarit về sự phát triển cường độ chịu nén của BT.
Tính lượng nước tự do đã bay hơi: Ntd = KLTT của HHBT – KLTT của BT đã khô (ở 28 ngày).
Lượng nước liên kết (hydrat) = N - Ntd 12/ Xem bài 10 13/
Xem bài 9 và lưu lý: từ tổng thể tích của các VL sau khi điều chỉnh theo ý của khách hàng,
phải tính quy đổi các VL về 1 m3 (1000 lít), sau đó mới tính chênh lệch XM/1m3 x 500 m3.
(số liệu độ sụt chỉ để tham khảo, không cần dùng đến trong tính toán). 14/
Xem bài 11 hoặc 13 để tính ra lượng VL cho 1 m3 BT.
Tính cấp độ bền B = 0,778M , trong đó M: mác BT, lấy bằng cường độ đặc trưng = R28
(lưu lý đổi đơn vị R28 về MPa)
Cho R70 = 25 MPa => R28’ theo quy luật logarit. Viết pt Bolomay- Skramtaev cho R28 và
R28’, chia 2 pt cho nhau => tính được X’/N của CP mới => X’ (lưu ý: N phải không đổi để tính
công tác của HHBT không đổi) => tính lại CP (có thể chấp nhận không tính lại CP) => tính lượng XM tiết kiệm được. 15/
a/ Ký hiệu M200 là mác BT theo cường độ chịu nén;
300 kG/cm2 > R28 ≥ 200 kG/cm2 (hay 30 MPa > R28 ≥ 20 MPa)
Tính B = 0,778M (M lấy trị số theo đợn vị là MPa) b/ Xem
bài 11, 14 tính ra lượng dùng VL cho 1 m3 BT =>Đ.
Tính hệ số dư vữa theo CT tính Đ (độ rỗng của đá tính từ KLTT xốp và KLR của đá)
(hoặc tính hệ số dư vữa theo pt định nghĩa: Kd = thể tích vữa/ thể tích rỗng xốp của đá)
c/ KLTT khô của BT bằng C+Đ+ X(1+ hệ số nước hydrat).