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 dm3, độ ẩm 7%, cân nặng 3,2kg a Tính khối lượng đơn vị (khối lượng thể tích) mẫu b Tính lượng nước mẫu khối lượng mẫu độ ẩm 20% BÀI GIẢI: Tóm tắt: V0 = 2dm3; W = 7%; GW = 3,2kg Tính: a γ0 =? b Gn Gw W = 20%? Bài giải: a Khối lượng vật liệu trạng thái khô hoàn toàn: Khối lượng thể tích mẫu vật liệu: γ0 = Gk 2,99 = = 1,495kg / dm V0 b Khối lượng vật liệu độ ẩm W = 20% = 2,99*(1+0,2) = 3,59kg Khối lượng nước độ ẩm W = 20% Gn = GW – Gk = 3,59 – 2,99 = 0,6kg BÀI 2: Tính độ bão hoà theo khối lượng theo thể tích mẫu tích tự nhiên 3dm 3, khối lượng riêng 2,4 kg/cm 2; khối lượng đơn vị 1,55 kg/dm Khối lượng mẫu vật liệu bão hoà 5,2 kg? BÀI GIẢI: Tóm tắt: V0 = 3dm3; γa = 2,4kg/dm3; γ0 = 1,55kg/dm3; Gwbh = 5,2kg H bh H vbh p Bài giải: ; Tính: ; Cbh = ? Khối lượng mẫu vật liệu trạng thái khô hoàn toàn: γ0 = Gk ⇒ Gk = γ V0 = 1,55 * = 4,65kg V0 Đô hút nước bão hòa theo khối lượng: H bh p = Gnbh G bh − Gk 5,2 − 4,65 100% = w 100% = * 100% = 11,83 % Gk Gk 4,65 Đô hút nước bão hòa theo thể tích: H bh v Vnbh (G wbh − G k ) γ ( 5,2 − 4,65) * 1,55 *100% = 18,34% = 100% = 100% = V0 γ an Gk 4,65 Độ rỗng vật liệu: r = (1 − γ0  1,55  ).100% = 1 −  * 100% = 35,42% γa 2,4   Hệ số bão hòa nước vật liệu: H vbh 0,1834 Cbh = = = 0,52 r 0,3542 BÀI 3: Một mẫu 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 H pbh=17% Tính độ bão hoà theo thể tích, hệ số bão hòa khối lượng mẫu bão hoà? BÀI 4: Một mẫu tích tự nhiên 5dm 3; lượng nước mẫu no nước điều kiện thường 0,52kg, khối lượng đơn vị 1,48kg/dm3 Tính độ hút nước theo khối lượng theo thể tích mẫu vật liệu đó? BÀI 5: Viên gạch 11x5x21 cm, khối lượng khô 1,25 kg, ngâm bình chứa 3l nước, khối lượng gạch không đổi bình 2,7l Tính độ hút nước theo theo thể tích theo khối lượng, tính khối lượng đơn vị mẫu vật liệu? BÀI 6: Một vật trạng thái ẩm 10% có khối lượng thể tích 2,2kg kg/dm 3, trạng thái bão hòa nước hoàn toàn có khối lượng thể tích 2,3 kg/dm Biết vật tích không đổi độ ẩm thay đổi γn = g/cm3 Tính khối lượng riêng vật? BÀI 7: Một mẫu đá vôi khô nặng 300g, sau hút nước điều kiện thường ngày đêm đem cân 309g Biết hệ số bão hòa nước 0,7; khối lượng thể tích đá khô 2,4 kg/dm3; nước kg/dm Hãy tính độ hút nước theo khối lượng theo thể tích, độ rỗng khối lượng riêng đá này? BÀI 8: Một vật bão hòa nước hoàn toàn có mức hút nước theo khối lượng 20%, độ rỗng vật 40% Biết thể tích vật không thay đổi độ ẩm thay đổi, khối lượng riêng nước g/dm3 Hãy tính khối lượng thể tích vật trạng thái bão hòa? BÀI 9: Một vật có khối lượng riêng 2,6kg/dm 3, độ rỗng 20% Khi độ ẩm tăng 1% độ tăng trung bình thể tích vật 0,2% Hãy tính khối lượng thể tích vật độ ẩm 20%? BÀI 10: Một vật thể có độ rỗng 20%, khối lượng riêng 1,3 g/cm3 Khi độ ẩm tăng 1% độ tăng trung bình thể tích vật 0,2% Hãy xác định độ ẩm vật biết độ ẩm vật có khối lượng thể tích 1,2 g/cm3? CHƯƠNG II: CỐT LIỆU BÀI 1: Kiểm tra cấp phối cát: Biết lượng cát M=1000g Tính môdun độ lớn cát đó? Cỡ sàng (mm) Lượng sót sàng (g) Cấp phối tiêu chuẩn 2,5 35 1,25 125 0 ÷ 20 15 ÷ 45 (%KL) BÀI GIẢI: Lượng sót riêng biệt sàng: m a i = i 100% M ⇒ a5 = d = 5mm m5 100% = *100% = M 1000 ⇒ a 2,5 = d = 2,5mm m 2, M ⇒ a1, 25 = d = 1,25mm ⇒ a 0,63 = d = 0,63mm 100% = m1, 25 M m0, 63 M 35 *100% = 3,5% 1000 100% = 125 *100% = 12,5% 1000 100% = 200 * 100% = 20% 1000 0,63 200 0,315 350 0,14 250 35 ÷ 70 70 ÷ 90 90 ÷ 100 ⇒ a 0,315 = m0,315 d = 0,315mm ⇒ a 0,14 = M m0,14 d = 0,14mm M 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 cát đó? Cỡ sàng (mm) Lượng sót sàng (g) Cấp phối tiêu chuẩn (%KL) 2,5 150 1,25 300 0,63 500 0,315 420 0,14 150 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 cát đó? Cỡ sàng (mm) Lượng sót sàng (g) Cấp phối tiêu chuẩn (%KL) 2,5 1,25 110 0,63 220 0,315 380 0,14 250 0 ÷ 15 ÷ 35 ÷ 65 65 ÷ 90 BÀI 4: Kiểm tra thành phần hạt hai loại cát dựa vào kết sang phân tích 1000g cát khô loại Cỡ sàng (mm) 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 Lượng sót Loại Loại 93 sàng (g) Cấp phối tiêu chuẩn (%KL) 160 137 240 421 320 219 210 100 60 20 ÷ 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 1m3 bê tông M20 Biết bê tông tươi có khối lượng thể tích 2,318 T/m3 cấp phối bê tông phối hợp theo tỷ lệ X: NLT: CK: ĐK = 1: 0,6: 2: Biết vật liệu dùng có 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 bê tông biết hệ số thủy hóa xi măng 0,23 dm 3/kg xi măng giả thiết bê tông tươi lỗ rỗng, nước tự bay hoàn toàn c- Tính lượng bê tông thu từ mẻ trộn máy trộn có dung tích 500 lít BÀI GIẢI: a Tính lượng vật liệu thực tế dùng m3 BT M20 Tỷ lệ phối hợp bê tông: X: NLT: CK: ĐK = 1: 0,6: 2: Bê tông tươi có khối lượng thể tích γ0tươi = 2,318 T/m3 Ta có: G X + C + D + N1 γ 0tt = ∑tt = 1 tt Vb Vb ⇒ 2,318 = X + C1 + D1 + N1 ⇒ X + C1 + D1 + N1 = 2318 1000 (kg) X = X lt C1 = C lt (1 + Wc ) = X (1 + 0, 045) D1 = D lt (1 + Wd ) = X (1 + 0, 015) Với: N1 = N lt − C lt Wc − D lt Wd = 0, X − X 1.0, 045 − X 1.0, 015 ⇒ X + X (1 + 0, 045) + X (1 + 0, 015) + 0, X − X 1.0, 045 − X 1.0, 015 = 2318 (kg) ⇒ X = 305 (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 bê tông - Hệ số thủy hóa xi măng 0,23 dm3/kg rb = → Độ rỗng bê tông là: 0, 23.305 + 0, 6.305 100% = 25,32% 1000 c Tính lượng bê tông thu từ mẻ trộn máy trộn có dung tích 500 lít β= Hệ số sản lượng: 1000 1000 = lt lt 305 710 1220 X C D + + + + 1,3 1,55 1, 65 γ x γ 0c γ d lt = 0, 698 ≈ 0, Lượng bê tông thu từ mẻ trộn 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 trường sau: X: Ntr: Câ: Đâ = 1: 0,45: 2,5: 3,4 Biết vật liệu sử dụng có chất lượng tốt, có tiêu 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 trộn, đầm bê tông thí nghiệm xác định γ 0ctươi = 2,25 g/cm3 a- Tính lượng vật liệu cho 1m3 bê tông theo cấp phối b- Tính thể tích bê tông thu từ mẻ trộn máy có dung tích 700 lít c- Tính độ rỗng bê tông sau rắn với điều kiện nước tự bê tông bay hoàn toàn Cho biết hàm lượng nước liên kết hóa học khoáng vật xi măng 23% (so với khối lượng xi măng) Coi bê tông tươi 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 γ0tươi = 2,25 kg/dm3 Ta có: G X + C + D + N1 γ 0tt = ∑tt = 1 tt Vb Vb ⇒ 2, 25 = X + C1 + D1 + N1 ⇒ X + 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, 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 từ mẻ trộn 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) β= Hệ số sản lượng: 1000 1000 = lt lt 306,12 734, 69 1025, X C D + + + + 1,3 1, 1,55 γ x γ 0c γ d lt = 0, 737 ≈ 0,74 Lượng bê tông thu từ mẻ trộn máy trộn có dung tích 700 lít là: Vb = 0, 74.700 = 518 (lít)t6 c Tính độ rỗng bê tông sau rắn Hệ số thủy hóa xi măng 0,23 dm3/kg - → Độ rỗng 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; α = 1,35 + Lượng nước cần dùng cho 1m3 bê tông 190 lít + Lượng xi măng tối thiểu cho 1m3 bê tông 220 kg b Khi độ ẩm cát 3%, đá dăm 2% khối lượng vật liệu thay đổi nào? c Tính lượng vật liệu thực tế để thi công dầm cầu có chiều dầy 30cm, dài 6m, rộng 1m độ ẩm cát 2%, đá 1% 255 N ; = 0,67 / 2,89 / 5,07 X BÀI 4: Có tỷ lệ phối hợp bê tông: Biết xi măng PCB30, vật liệu loại với hệ số A=0,55; độ ẩm cát 4%, đá 3%; khối lượng thể tích xi măng 1,3 g/cm3; cát 1,45 g/cm3, đá 1,55 g/cm3 a Xác định mác bê tông b Tính lượng vật liệu thực tế thi công cột bê tông tiết diện tròn đường kính 1,2m; chiều cao 8m c Tính lượng vật liệu thực tế cho mẻ trộn máy trộn có dung tích thùng trộn 1200 lít BÀI 5: Một loại bê tông có mác thiết kế M25, độ lưu động yêu cầu SNyc = 4cm, cấp phối vật liệu tính toán sau: X: Ck: Đk = 1: 2,0: 3,5 Biết vật liệu có 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 190 lít hệ số thực nghiệm A 0,55 Hãy tính lượng vật liệu cho mẻ trộn (ở trạng thái ẩm tự nhiên) máy trộn có dung tích thùng trộn 600 lít số bao xi măng (50 kg/1bao) cần chuẩn bị công trường để thi công hết lượng bê tông 600 m3 Nếu muốn mẻ trộn thu 600 dm3 bờ tụng dung tích thùng trộn tối thiểu lít? BÀI 6: Một loại bê tông M20 có cấp phối lý thuyết sau: X: Ck: Đk = 1: 2,4: 3,8 Biết vật liệu dùng có chất lượng trung bình, có 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 chất lượng 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 1m3 bê tông lượng bê tông thu từ mẻ trộn máy trộn có dung tích 500 lít theo cấp phối cho b Tính độ rỗng bê tông sau rắn với điều kiện nước tự bê tông bay hoàn toàn Cho lượng nước liên kết hóa học khoáng vật xi măng 25% (so với lượng xi măng) BÀI 7: Một loại bê tông M20 có thành phần danh nghĩa sau: X: NLT: Ck: Đk = 1: 0,62: 2,5: 3,7 Biết vật liệu dùng có chất lượng tốt, có 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 công trường để sản xuất 600 m3 bê tông? b Tính thể tích bê tông thu từ mẻ trộn máy trộn có dung tích V0 = 700 lít số mẻ trộn cần thiết để thi công hết lượng bê tông BÀI 8: Một loại bê tông có thành phần thực tế sau: X: Ntr: Câ: Đâ = 1: 0,36: 2,08: 4,04 Vật liệu sử dụng 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 bê tông tươi, tuân theo nguyên tắc thể tích tuyệt đối, dự trù lượng vật liệu để chế tạo 1m3 bê tông lượng bê tông thu từ mẻ trộn máy trộn có dụng tích thùng trộn 850 lít BÀI 9: Một loại bê tông M20, cấp phối vật liệu trường sau: X: Ntr: Câ: Đâ = 1: 0,40: 2,13: 3,76 Biết vật liệu dùng trường có chất lượng tốt có thông số 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 450m bê tông (xi măng tính tấn; nước, cát, đá tính m3) số mẻ trộn cần thiết để thi công hết lượng bê tông nói 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 số mẻ để sản xuất 500 m3 bê tông M20 cho công trường thi công Biết lượng nước lý thuyết cho 1m3 bê tông 180 lít vật liệu dùng có thông số 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 chất lượng thành phần hạt Nước sản xuất bê tông Cho hệ số tăng sản lượng vữa 1,4 Hệ số thực nghiệm A = 0,6 Độ lưu động hỗn hợp bê tông yêu cầu Sn = 6cm 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 1,25 0,63 0,31 95 57 100 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 20 83 9÷ 74 6÷ 16 12 BÀI 2: Chọn thành phần bê tông atphan rải nóng, hạt nhỏ dùng cho lớp kết cấu mặt đường Vật liệu gồm: bitum, đá dăm, đá mạt, cát sông, bột đá vôi có tiêu phù hợp với yêu cầu kỹ thuật có thành phần hạt sau: Đá dăm Đá mạt Cát sông Bột khoáng Hỗn hợp theo yêu 95 ÷ Lượng VLK % lọt qua sàng có kích thước 15 10 1,25 0,63 0,31 97 63 100 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 21 86 12 ÷ 75 8÷ 20 14 [...]...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... 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