《土木工程材料/建筑材料》习题库
（带★题，暂不作要求）
一、计算题
代号 A1 内容 密度类 A2 水泥强度 A3 筛分类 A4 砼强度 A5 砼配合比 A6 砼评定 A7 砂浆强度 A8 砂浆配合比 A9 砖强度 A10 钢材强度 A11 其它 典型计算题 A1（密度类）一块尺寸标准（240×115×53 mm）的砖，质量m=2560 g ，饱水质量mb=2760 g；敲碎磨细过筛（0.2 mm）烘干后，取样59.05g，测得其排水体积V排水为21.55 cm3。求该砖的密度、表观密度（体积密度）和闭口孔隙率。 解：ρ=m/V=59.05/21.55=2.74 g/cm3， ρ0=m/V0=2560/（24.0×11.5×5.3）=1.75 g/cm3， P=1—ρ0/ρ=1-1.75/2.74=36.1%， Wm=（mb－m）/m=（2760-2560）/2560=7.8% WV=（mb－m）/（V0ρ水）=Wmρ0/ρ水=7.8%×1.75/1.0=13.6% WV≈PK==13.6%。 PB=P-PK=36.1-13.6=22.5%。
A2（水泥强度）已知一种普通水泥的3天抗折抗压强度均达到42.5级的强度指标，现测得28天的抗压和抗折破坏荷载分别为：70.0、80.0、80.0、80.0、83.0、87.0kN和3200、3300、4000N，试评定该水泥的强度等级(42.5级普通水泥28天抗折强度指标为6.5MPa)。
F/kN f/MPa 70.0 43.8 80.0 50.0 抗 压 80.0 80.0 50.0 50.0 83.0 51.9 87.0 54.4 F/N f/MPa 3200 7.5 抗 折 3300 4000 7.7 9.4 f6平均 = 50.0 ， 43.8超出 （50.0－43.8）/50.0=12.4%=12% ＞10% f5平均 = 51.3 （54.4－51.3）/51.3=6.0%=6% ＜10% 2
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f3平均=8.2，9.4超出 (9.4-8.2)/8.2=15%＞10% f2平均 = 7.6 解：fC=FC/A=FC/（40×40）=80.0×1000/（40×40）=50.0MPa， ff=1.5FfL/（bh）=1.5Ff×100/（40×40）=1.5×4000×100/（40×40）=9.4MPa，由误差
分析得：
fC5平均抗压强度=51.3MPa＞42.5，ff2平均抗折强度=7.6MPa＞6.5。该水泥强度等级为42.5级。 A3（筛分类）某干砂（500克）筛析结果如下表所示，试确定其细度模数和粗细程度，并在表格中填入通过率。
公称筛孔mm 筛余量g 分计筛余 % Ai累计筛余 % Pi通过百分率% 10 9.50 0 5 4.75 0 0 0 100 2.5 2.36 0 0 0 100 1.25 1.18 150 30.0 30.0 70.0 0.63 0.600 150 30.0 60.0 40.0 0.315 0.300 150 30.0 90.0 10.0 0.16 0.150 50 10.0 100.0 0 0.08 0.075 0 2
解：细度模数=[（A2+A3+A4+A5+A6）-5A1]/（100-A1）=[（0+30.0+60.0+90.0+100.0）-5×0]/（100-0）=2.80，该砂为中砂。（注：Ai累计筛余 + Pi通过率 = 100%） A4（砼强度）一组尺寸为150×150×150 mm的砼试块，标准养护28天龄期，作抗压
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强度试验，其破坏荷载为750、580、600 kN。试求该砼的抗压强度fcu。
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解：fc=F/A=600×1000/（150×150）=26.7 N/mm=26.7 MPa F / kN fc=F/A /MPa 数据处理 fcu /MPa 580 25.8 26.7 600 26.7 750 33.3 最大值与中间值的差值超出中间值的±15%。 33.3－26.7=6.6 ＞ 26.7×15%=4.0 ＞26.7－25.8=0.9 取中间值 A5（砼配合比）现浇钢筋砼板,强度等级为C25和抗渗等级为P6, 采用32.5级复合水
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泥C，中砂S，卵石G。现假定该砼的表观密度为2420kg/m，并确定单位体积用水
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量为195kg/m。试求初步计算配合比（提示：砂率为35%-40%，本题选35%）。 解：f=25+1.645×5=33.2 =0.48×32.5×1.08（C/W-0.33） W/C=0.43， Sp=35%。 453+195+620+1152=2420
C：W：S：G=453：195：620：1152=1：0.43：1.37：2.54
A6（合格评定）今有按C20配合比浇注的砼10组，其强度分别为18.0、20.0、20.5、21.0、21.5、22.0、22.5、23.0、23.5、24.5MPa。试对该砼强度进行检验评定（合格评定）（fcu平均值-1.70sfcu ≥0.9fcu,k，fcu，min≥0.9fcu,k）。 解：用计算器算得，fcu平均值 =21.65MPa，sfcu =1.89MPa。
fcu平均值-1.70sfcu =21.65-1.70×1.89=18.4≥0.9fcu,k，=0.9×20=18.0 MPa。
fcu,min =18.0 = 0.9fcu,k =0.9×20=18.0 MPa。该组砼强度检验评定结果合格。 A7（砂浆强度）一组砂浆试块，标准养护28天龄期后，作抗压强度试验，其破坏荷载为42、50、50、50、50、63 kN。试求该砂浆的抗压强度。 解：
F / kN A /mm fc=F/A /MPa fc平均值/MPa 数据处理 fmu /MPa 42 50 70.7×70.7 8.4 10.0 10.2 50 10.0 50 10.0 50 10.0 63 12.6 最大值与平均值的差值大于平均值的20% 10.0 （取中间4个的平均值） A8（砂浆配合比）某工地欲配制M7.5的水泥石灰混合砂浆，稠度为70-100mm，用以砌筑普通粘土砖砌体。工地现有32.5级复合水泥，松堆密度为1310公斤/米3；石灰膏表观密度为1300公斤/米3，稠度为120mm；中砂含水率为2.0%，松散密度为1450公斤/米3。施工水平一般。试计算配合比。 解：fm,o=f2+0.645σ=7.5 + 0.645×1.88=8.7 MPa，
QC=1000(fm,o+15.09)/(3.03fce)=1000×(8.7+15.09)/（3.03×32.5×1.08）=224 kg/m3 QD=300~350-QC=300-224=76 kg/m3，
QS=S=ρ0s=1400~1500=1450kg/m，校正后QS=1450×（1+0.02）=1479 kg/m QW=240~310=300 kg/m3 该M7.5混合砂浆的配合比为：
QC：QD：QS：QW=224：76：1479：300=1：0.34：6.60：1.34
A9（砖强度）一组砖的抗压破坏荷载分别为140、160、170、180、190、200、210、220、230和270kN。该组砖尺寸标准（受压面积均为120×115mm2）。试确定该组砖的强度等级（抗压强度标准值fk=f平均-1.80s，MU10、MU15和MU20砖的抗压强度标准值分别大于6.5、10.0和14.0MPa；它们的最小值分别大于7.5、12.0和16.0MPa），并选择该试样所用试验机的吨位。
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解：用计算器算得，fC=FC/A=FC/（120×115）
F /kN A /mm2 f /MPa 1 2 3 140 160 170 假设均为120×115mm2 10.14 11.59 12.32 4 180 13.04 5 190 13.77 平均
6 200 14.49 7 210 15.22 8 220 15.94 9 230 16.67 10 270 19.57 f平均
=14.28 MPa，s =2.74 MPa。δ=s/ f平均
=2.74/14.28=0.19 ＜ 0.21 fk=f-1.80s =14.28-1.80×2.74=9.35 MPa，该组砖的强度等级为MU10
所用试验机的吨位为600 kN。（20%~80%，120~480kN，150~260kN） A10（钢材强度）一根总长度为360mm、重量为1388g的钢筋试件（密度为7.85g/cm3）。做拉伸试验，测得屈服点和最大破坏荷载分别为200和250kN，拉断后，测得标距增量(ΔL= L1-L0)为23mm。求该钢材的屈服强度σs、抗拉强度σb和伸长率δ5。 解：ρ=m/V=1388/（36×3.142r2）=7.85 2r=25 mm
σs=Fs/A=200×1000/（3.142×12.5×12.5）=407.4=405 MPa。
σb=Fb/A=250×1000/（3.142×12.5×12.5）=509.2=510 MPa。 δ5=（L1-L0）/L0=23/（5×25）=18.4%=18%。
A11（其它）某一钢筋砼结构工程，砼设计强度等级为C50，从施工现场统计得到平均强为57.0MPa，变异系数CV＝0.10。 求：（1）此批砼强度保证率（P）?
（2）如要满足95﹪保证率的要求，应采取什么措施?并分析采取那种措施较经济?
概率度t 砼强度保证率P（﹪） 0.84 80.0 1.00 84.1 1.20 88.5 1.28 90.0 1.645 95.0 2.00 97.7 解：（1）标准差σ=57.0×10%=5.7，概率度t=（57-50）/5.7=1.228，P（1.228）＜90% （2）如要满足95﹪保证率的要求，
采取措施1——提高砼的配制强度，从而使砼的平均强度提高，如平均强度提高到60 MPa，则t=（60-50）/5.7=1.754，P（1.754）＞95%
采取措施2——提高施工水平，降低抗压强度的变异系数，如CV＝0.07，则σ=57.0×7.0%=4.0， t=（57-50）/4.0=1.75，P（1.75）＞95% 采取采取措施2，较经济。
扩展计算题
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A1-1：一块破砖，其密度ρ=2.65/cm，质量m=2005g，将它浸没于水中，吸水饱和后测得质量mb=2305g，并在水中称得它（吸水饱和）的重量为1120g。求该砖的表观密度、开口孔隙率、闭口孔隙率、孔隙率、体积吸水率。 解：ρ0=m/V0=2005/（2305-1120）=1.69 g/cm3， Wm=（mb－m）/m=（2305-2005）/2005=15.0%
WV=（mb－m）/（V0ρ水）=Wmρ0/ρ水=15.0%×1.69/1.0=25.4%
WV≈PK==25.4%。P=1—ρ0/ρ=1-1.69/2.65=36.2%， PB=P-PK=36.2-25.4=10.8%。 A1-2：某石子绝干时的重量为m ，将此石子表面涂一层已知密度的石蜡（ρ蜡）后，称得总重量为m1 。将此涂蜡的石子放入水中，称得在水中的重量为m2。问此方法可测得材料的哪项参数？试推导出计算公式。（注：石蜡仅封闭开口孔之口，未进入开口孔中。）
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解：ρ0=m/V0=m/（（m1―m2）/ρ水―（m1―m）/ρ石蜡）
A1-3：称取堆积密度为1500kg/m3的干砂300g，将此砂装入500mL的容量瓶内，加水到刻度并排尽气泡（砂已吸水饱和），称得总重量为850g；将瓶内砂样倒出，向瓶内重新注水到刻度，此时称得总重量为666g。再将砂敲碎磨细过筛（0.2mm）烘干后，取样55.01g，测得其排水体积V排水为20.55cm3。试计算该砂的空隙率。
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解：ρ’=m/(V+VB)= m/V排=m.ρW /(m+m2?m1)=300×1/（300+666-850）=2.59 g/cm， （ρ=m/V=55.01/20.55=2.68 g/cm，） P’=1—ρ0’/ρ’=1-1.50/2.59=42.1%
A1-4：一加气砼试块，其ρ=2.30g/cm3，m=500g，将它浸没于水中，吸水饱和后测得，mb=600g，V排水=1000cm3。（1）求其闭口孔隙率、表观密度和体积吸水率？（2）若上述材料为加气砼碎块，则其表观密度为多少？
A1-5：一块破砖,其干燥质量为500g，将它浸没于水中，待其吸水饱和后测得其排水体积为200mL，质量为550g。试求该破砖的表观密度、开口孔隙率和体积吸水率? A1-6：某岩石试样完全干燥后质量为482g，将它置于盛有水的量筒（初始水面为452 cm3）中，当试样吸水饱和时水面升至630 cm3，取出试样称量为487g。试求该岩石的表观密度、体积密度及开口孔隙率。
A1-7：一块破砖，其ρ=2.70g/cm3，m=2000g，将它浸没于水中，吸水饱和后测得，mb=2300g，V排水=880cm。求其闭口孔隙率、表观密度和体积吸水率？
解：ρ0=m/V0=2000/[880+（2300-2000）/1.00]]=1.69 g/cm， PK≈WV =（mb－m）/（V0ρ水）=（2300-2000）/[（880+（2300-2000）/1.00）×1.00]=25.4% P=1—ρ0/ρ=1-1.69/2.70=37.4%， PB=P-PK=37.4-25.4=12.0%。 A1-8：一块尺寸标准的烧结普通砖（240×115×53），其干燥质量为2500g，其质量吸水率为14.0%，其密度为2.40g/cm3。试求该砖的闭口孔隙率。（提示：孔隙率=闭口孔隙率 + 开口孔隙率，开口孔隙率约等于体积吸水率）。
A1-9：一块尺寸标准的砖，m=2600g ，mb=2930g；敲碎磨细过筛（0.2mm）烘干后，取样55.01g，测得其排水体积V排水为20.55cm3。求该砖的闭口孔隙率。
解：ρ=m/V=55.01/20.55=2.68 g/cm， ρ0=m/V0=2600/（24.0×11.5×5.3）=1.78g/cm， P=1—ρ0/ρ=1-1.78/2.68=33.6%， Wm=（mb－m）/m=（2930-2600）/2600=12.7% WV=（mb－m）/（V0ρ水）=Wmρ0/ρ水=12.7%×1.78/1.0=22.6%
WV≈PK==22.6%。 PB=P-PK=33.6-22.6=11.0%。
A1-10：一块尺寸标准的砖，m=2600g，mb=2900g；敲碎磨细过筛（0.2mm）烘干后，取样55.0g，测得其排水体积V排水为20.5cm3。求该砖的闭口孔隙率。
A1-11：在质量6.6kg、容积为10L的容器中，装满烘干状态的卵石后称得总质量为21.6kg，卵石的空隙率为42%，求该卵石的表观密度。
A1-12：某材料的密度为2.60 g/cm3，干燥表观密度为1600kg/m3，现将一质量954g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称得质量为1086g。试求该材料的孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。
A1-13：有一块状材料的全干质量为150g，自然状态体积为45cm3，绝对密实状态下的体积为30cm3，试计算其密度、表观密度、密实度和孔隙率。
解：①计算密度：ρ=150/30=5.00 (g/cm3)，②计算表观密度：ρ0=150/45=3.33 (kg/m3) ③计算密实度：D=3.33/5.00=66.7%，④计算孔隙率：P=1-D=33.3%
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A2-1: 已知一种普通水泥的3天抗折抗压强度均达到52.5级的强度指标，现测得28天的抗压和抗折破坏荷载分别如下表所示，试评定该水泥的强度等级(52.5级普通水泥28天抗折强度指标为7.0MPa)。解：
F/kN f/MPa 75.0 46.9 80.0 50.0 抗 压 81.0 82.0 50.6 51.2 82.0 51.2 90.0 56.2 F/N f 3100 7.3 抗 折 3200 3700 7.5 8.7 f6平均 = 51.0 ， 56.2超出 f5平均 = 50.0 f3平均=7.8，8.7超出 f2平均 = 7.4 解：由误差分析得： fC5平均抗压强度=50.0MPa，ff2平均抗折强度=7.4MPa，该水泥强度等级未达到为52.5级。
A2-2:已知一种普通水泥的3天抗折抗压强度均达到42.5级的强度指标，现测得28天的抗压和抗折破坏荷载分别为：75.1、80.0、80.5、80.9、85.1、89.1kN和3120、3360、3880N，试评定该水泥的强度等级(42.5级普通水泥28天抗折强度指标为6.5MPa)。解：
F/kN f/MPa 75.1 46.9 80.0 50.0 抗 压 80.5 80.9 50.3 50.6 85.1 53.2 89.1 55.7 F/N f/MPa 3120 7.3 7.6≥6.5 抗 折 3360 3880 7.9 9.1 51.1（46.0，56.2） 51.1≥42.5 8.1（7.23，8.91） 该水泥的强度等级为42.5级。 A2-3:已知一种普通水泥的3天抗折抗压强度均达到42.5级的强度指标，现测得28
天的抗压和抗折破坏荷载分别为：70.0、80.0、80.0、80.0、83.0、87.0kN和3200、3300、4000N，试评定该水泥的强度等级(42.5级普通水泥28天抗折强度指标为6.5MPa)。
A2-4: 已知一种普通水泥的3天抗折抗压强度均达到42.5级的强度指标，现测得28天的抗压和抗折破坏荷载分别为：70.0、78.0、80.0、81.0、83.0、87.0kN和3200、3300、4100N, 试评定该水泥的强度等级(42.5级普通水泥28天抗折强度指标为6.5MPa)。
A3-1：某干砂（500克）两次筛析结果如下表所示，试确定其细度模数和粗细程度，并在表格中填入通过率。 第2次（总量500g） 平均 公称方孔第1次（总量500g） 筛孔筛孔筛余分计累计通过筛余分计累计通过累计通过筛百分量g 筛筛百分筛百分mm mm 量g 筛10 5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.16 0.08 9.50 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 0.075 0 100 100 100 100 100 0 余 % 0.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 / 余 % 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 / 率% 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0 / 25 75 100 100 100 80 20 余 % 5.0 15.0 20.0 20.0 20.0 16.0 / 余 % 5.0 20.0 40.0 60.0 80.0 96.0 / 率% 95.0 80.0 60.0 40.0 20.0 4.0 / 余 % 2 20 40 60 80 98 率% 98 80 60 40 20 2 解：细度模数Mx1=[（A2+A3+A4+A5+A6）-5A1]/（100-A1） =[（20.0+40.0+60.0+80.0+100.0）-5×0]/（100-0）=3.00，
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Mx2= [（20.0+40.0+60.0+80.0+96.0）-5×5.0]/（100-5.0）=2.85，
[Mx1-Mx2]=0.15≤0.2。以两次试验结果的算术平均值作为测定值，精确至0.1 Mx= [（20+40+60.0+80+98）-5×2]/（100-2）=2.94=2.9，该砂为中砂。（标准JGJ52-2006）（注：Ai累计筛余 + Pi通过率 = 100%）
A3-2：某干砂（500克）筛析结果如下表所示，试求其细度模数和粗细程度。 筛孔mm 筛余量g 分计筛余% 累计筛余% 10 9.50 0 5 4.75 0 0 0 2.5 2.36 0 0 0 1.25 1.18 100 20.0 20.0 0.63 0.600 150 30.0 50.0 0.315 0.300 150 30.0 80.0 0.16 0.150 50 10.0 90.0 0.08 0.075 50 解：细度模数=[（A2+A3+A4+A5+A6）-5A1]/（100-A1）=[（0+20+50+80+90）-5×0]/（100-0）=2.40，该砂为中砂。
A3-3：某干砂（500克）筛析结果如下表所示，试求其细度模数和粗细程度。
筛孔mm 筛余量g 分计筛余 % 累计筛余 % 10 9.50 0 5 4.75 25 2.5 2.36 75 1.25 1.18 125 0.63 0.600 150 0.315 0.300 50 0.16 0.150 50 0.08 0.075 25 A3-4：某干砂（500克）筛析结果如下表所示，试求其细度模数和粗细程度、并分析其级配。
筛孔mm 筛余量g 分计筛余 % 累计筛余 % 10 9.50 0 5 4.75 0 0.0 0 2.5 2.36 0 0.0 0 1.25 1.18 0 0.0 0 0.63 0.600 500 100.0 100.0 0.315 0.300 0 0.0 100.0 0.16 0.150 0 0.0 100.0 0.08 0.075 0 解：细度模数=[（A2+A3+A4+A5+A6）-5A1]/（100-A1）=[（0+0+100.0+100.0+100.0）-5×0]/（100-0）=3.00，该砂为中砂，单粒级、级配差。 A3-5：现有一批砂样欲配制水泥砼，经筛分试验结果列于下表，试计算级配的三个参数？找出级配要求范围？评定该砂的工程适应性？
公称筛孔mm 筛余量g 分计筛余 % 累计筛余 % 通过率 % 级配范围要求% 10 9.50 0 10 9.50 0 5 2.5 4.75 2.36 25 35 100~90 100~75 5 2.5 4.75 2.36 25 35 5.0 7.0 5.0 12.0 95 88 100~90 100~75 1.25 1.18 85 90~50 1.25 1.18 85 17.0 29.0 71 90~50 - 6 - 0.63 0.600 130 59~30 0.63 0.600 130 26.0 55.0 45 59~30 0.315 0.300 120 30~8 0.315 0.300 120 24.0 79.0 21 30~8 0.16 0.150 80 10~0 0.16 0.150 80 16. 95.0 5 10~0 筛底 25 — 筛底 25 5.0 100 0 — 解答：
公称筛孔mm 筛余量g 分计筛余 % 累计筛余 % 通过率 % 级配范围要求% Mx =2.58，中砂，可以用于配制砼。
A3-6：现有一批砂样欲配制水泥砼，经筛分试验结果列于下表，试计算： 筛孔尺寸 （mm） 筛余量 （g） 分计筛余ai （%） 累积筛余Ai （%） 通过率Pi （%） 级配范围要求（%） 5 20 4 4 96 90～100 2.5 25 5 9 91 75～100 1.25 85 17 26 74 50～90 0.63 115 23 49 51 30～59 0.315 130 26 75 25 8～30 0.16 100 20 95 5 0～10 筛底 25 5 100 0 — (1) 计算级配的三个参数？(2) 计算砂的细度模数？(3) 评定该砂的工程适应性？ 解：(1) 级配的三个参数见上表。 (2) 砂的细度模数2.44 属于中砂。
(3) 该砂符合配制砼的级配要求，可以用于配制砼。
A4-1：一组尺寸为100×100×100 mm的砼试块，标准养护8天龄期，作抗压强度试验，其破坏荷载为250、400、390 kN。试求该砼的抗压强度fcu。解：
F / kN fc=F/A MPa 数据处理 fcu /MPa 400 390 38.0 37.0 37.0×log28/ log8=59.4 MPa 250 23.8 它与中间值的差值超出了中间值的15% fcu=F/A=390×1000×0.95/（100×100 ）×log28/ log8=59.4 MPa A4-2：一组尺寸为100×100×100 mm的砼试块，标准养护8天龄期，作抗压强度试验，其破坏荷载为350、380、251 kN。试求该砼（28天）的抗压强度fcu。解：
F / kN fc=F/A /MPa 数据处理 fcu /MPa 350 35.0 35.0 380 38.0 251 25.1 中间值与它的差值超出了中间值的15% fc=F/A=350×1000/（100×100）×lg28/lg8×0.95=53.3 MPa
A4-3：一组100×100×100mm的砼试块，养护6天，作抗压强度试验，其破坏荷载为350、320、410 kN。试评定该砼的强度。解： F / kN fc=F/A /MPa 数据处理 fcu /MPa 320 350 32.0 35.0 61.8 410 41.0 它与中间值的差值超出了中间值的15% 取中间值 fc=F/A=350×1000/（100×100）×0.95×lg28/lg6=61.8 MPa A4-4：一组100×100×100 mm的砼试块，标准养护28天，作抗压强度试验，其破坏荷载为340、410、X kN(荷载由小到大排列)。当该组砼抗压强度的评定值等于或达到C30砼的配制强度时，试求X的最小值（ 410 kN）和最大值（ 471.5 kN）。 解：由于340、410、X kN荷载由小到大排列，410是中间值。 410-340=70 ＞ 410×15%=61.5， 初步选定X为410—410（1+15%） C30砼的配制强度=30+1.645×5=38.2MPa，
该组砼强度为410×1000×0.95/（100×100）=39.0MPa＞38.2MPa 最后确定X为410—471.5kN。
A4-5：一组100×100×100 mm的砼试块，标准养护28天，作抗压强度试验，其破坏荷载为X 、500、600kN(荷载由小到大排列)。试求X的最小值（ kN）和最大值（ kN）。
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解：由于X、500、600 kN荷载由小到大排列，500是中间值。
500-600=100 ＞ 500×15%=75 取中间值500 初步选定X为500（1-15%）~500
A4-6：一组尺寸为200×200×200mm的砼试块，标准养护到28天龄期，作抗压强度试验，其破坏荷载为750、900、1000kN。试求该砼28d龄期的抗压强度和比强度。 A4-7：一组尺寸为150×150×150 mm的砼试块，标准养护9天龄期，作抗压强度试验，其破坏荷载为355、405、505 kN。试求该砼28 d龄期的抗压强度。
A5-1：现浇钢筋砼板，设计强度等级为C35和抗渗等级为P8（砂率为41%），采用42.5普通水泥(密度为3.1 g/cm3)，中砂（表观密度为2650 kg/m3）， 碎石（表观密度为2750 kg/m3）。现假定该砼的单位体积用水量为200 kg/ m3。试求初步计算配合比（采用体积法）。
解：fcu，0=fcu，k+1.645σ=35+1.645×5=43.2 MPa， fcu=0.46fce（C/W-0.07）=0.46×42.5×1.08（C/W-0.07） 令fcu，0= fcu，解得：W/C=0.47， mc =200/0.47=426 mc/ρC+mw/ρW+ms/ρ，S+mg/ρ，G+10α=1000，
426/3.1+200/1.0+ms/2.65+mg/2.75+10×1=1000 Sp= ms /（ms+mg）=41% 解得初步计算配合比为：
mc：mw：ms：mg=426：200：725：1043 =1：0.47：1.70：2.45，ρ0=2394 kg/m。 A5-2：现浇钢筋砼板,强度等级为C25和抗渗等级为P6, 采用32.5级复合水泥C，中砂S，卵石G。现假定该砼的表观密度为2430kg/m3，并确定单位体积用水量为190kg/m3。试求初步计算配合比（提示：砂率为35%-40%，本题选38%）。 解：f=25+1.645×5=33.2 =0.48×32.5×1.08（C/W-0.33） W/C=0.43， Sp=38%。 442+190+683+1115=2430 C：W：S：G=442：190：683：1115=1：0.43：1.55：2.52
A5-3：现浇钢筋砼板,强度等级为C25和抗渗等级为P8, 采用52.5级普通水泥C，中砂S，卵石G。现假定该砼的表观密度为2400kg/m3，并确定单位体积用水量为185kg/m3。试求初步计算配合比（提示：砂率为35%-40%，本题选35%）。并对该配合比的合理性进行评论。
解：f=25+1.645×5=33.2 =0.48×52.5×1.08（C/W-0.33）
W/C=0.65， Sp=35%。 285+185+676+1254=2400
C：W：S：G=285：185：676：1254=1：0.65：2.37：4.40 该配合比为不合理，水泥强度等级选得太高，故水灰比太大，水泥用量太少，不符合抗渗要求。
A5-4：由初步配合比经试拌调整后，求砼的基准配合比。先称取以下材料进行试拌：32.5级复合水泥（强度富余系数1.08）8.0kg、水4.4kg、中砂12.0kg、碎石24.0kg。试验结果坍落度比要求的小。经加入调整材料(为初拌材料用量的10%)后重新试验，和易性达到要求。并测得表观密度为2430kg/m。求(1)该砼的初步配合比。(2)基准配合比。(3)估计该砼的强度等级。（强度标准差?本题为5.0MPa）。 解：(1)该砼的初步配合比。
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C0：W0：S0：G0 = 8.0：4.4：12.0：24.0=1：0.55：1.50：3.00。
(2)基准配合比。确定配制砼的基准配合比———经试拌满足和易性要求。
增10%水泥浆 基准配合比 W/C 0.55 SP 33% C 8.0 0.8 431 W 4.4 0.44 237 S 12.0 / 587 G 24.0 / 1175 ρ0 2430 2430 坍落度 小 满足要求 坍落度小 和易性好 (3)估计该砼的强度等级。（强度标准差?本题为5.0MPa） fcu=0.46fce（C/W-0.07）=0.46×32.5×1.08（431/237-0.07）=28.23(MPa) fcu, t= fcu, k + 1.645σ= fcu, k +1.645×5.0 = 28.23(MPa) fcu, k=20.0(MPa)该砼的强度等级为C20。
A5-5：由初步配合比经试拌调整后，求砼的基准配合比。先称取以下材料进行试拌：42.5级普通水泥（强度富余系数1.08）8.0kg、水3.7kg、中砂12.0kg、碎石24.0kg。试验结果坍落度比要求的大。经加入调整材料(为初拌材料用量的3%)后重新试验，和易性达到要求。并测得表观密度为2400kg/m。求(1)该砼的初步配合比。(2)基准配合比。(3)估计该砼的强度等级。（强度标准差?本题为5.0MPa）。 解：(1)该砼的初步配合比。
C0：W0：S0：G0 = 8.0：3.7：12.0：24.0=1：0.48：1.50：3.00。
(2)基准配合比。确定配制砼的基准配合比———经试拌满足和易性要求。
增3%砂石 基准配合比 W/C 0.46 SP 33% C 8.0 / 8.0 394 W 3.7 / 3.7 182 S 12.0 0.36 12.36 608 G 24.0 0.72 24.72 1216 ρ0 2400 2400 坍落度 小 满足要求 坍落度小 和易性好 3
(3)估计该砼的强度等级。（强度标准差?本题为5.0MPa） fcu=0.46fce（C/W-0.07）=0.46×42.5×1.08（394/182-0.07）=44.2(MPa) fcu, t= fcu, k + 1.645σ= fcu, k +1.645×5.0 = 44.2(MPa) fcu, k=36.0(MPa) 该砼的强度等级为C35。
A5-6：某一砼施工配合比为32.5级复合水泥100 kg、自来水45 kg、含水率为2.0 %的中砂150 kg 和含水率为1.5 %的碎石为300 kg。试估算该砼28 d龄期的抗压强度，并求该砼的实验室配合比。 解：mc，=mc=100kg，
ms，=ms（1+a）=ms（1+2.0%）=150kg
mg，=mg（1+b）=mg（1+1.5%）=300kg，
mw，=mw－ams－bmg=mw－2.0%ms－1.5%mg=45kg 解得：
mc：mw：ms：mg=100：52.4：147.0：295.6 =1：0.52：1.47：2.96。实验室配合比 fcu=0.46fce（C/W-0.07）=0.46×32.5×1.08（1/0.52-0.07）=29.9MPa。 附：W/C=[45+150×2.0%/（1+2.0%）+300×1.5%（1+1.5%）]/100=52.4/100=0.52。 A5-7：砼计算配合比为1：2.13：4.31，水灰比为0.58，在试拌调整时，增加了10%的水泥浆用量。试求：（1）该砼基准配合比；（2）若以此基准配合比配制砼，每m3砼需用水泥320kg，计算每m3砼中各材料的用量。
A5-8：由初步配合比经试拌调整后，求砼的基准配合比。先称取以下材料进行试拌：32.5级复合水泥8.0kg、水3.5kg、湿中砂12.0kg（含水率3%）、湿碎石24.0kg（含水
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率1%）。试验结果坍落度比要求的小。经加入调整材料(为初拌材料用量的10%)后重
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新试验，和易性达到要求。并测得表观密度为2460kg/m。求(1)该砼的初步配合比。(2)基准配合比。（3）估计该砼的强度等级 解：(1)该砼的初步配合比。
C0：W0：S0：G0 = 8.0：4.09：11.65：23.76=1：0.51：1.46：2.97。 (2)基准配合比。确定配制砼的基准配合比———经试拌满足和易性要求。
初步配合比 增10%水泥浆 基准配合比 C 8.0 8.0 1 8.8 444 1 W 3.5+0.35 +0.24 4.09 0.51 4.50 227 0.51 S ρ0 12.0/（1+3%） 24.0/（1+1%） 11.65 1.46 11.65 588 1.32 23.76 2.97 23.76 1200 2.70 2460 2459 G 坍落度 小 满足要求 (3)估计该砼的强度等级。（强度标准差?本题为5.0MPa） fcu=0.46fce（C/W-0.07）=0.46×32.5×1.08（1/0.51-0.07）=30.5(MPa) fcu, t= fcu, k + 1.645σ= fcu, k +1.645×5.0 = 30.5(MPa)， fcu, k=22.3(MPa)，该砼的强度等级为C20。
★A5-9：砼设计要求强度等级C30，坍落度10-30mm，现场施工拟用所用原材料情况如下：水泥：强度等级42.5的普通水泥，密度ρc=3.10g/cm，强度富余系数为1.06； 砂：Mx=2.6的中砂，为Ⅱ区砂，表观密度ρ0S=2650kg/m3，含水率为3.0%；石子：5~20mm碎石，表观密度ρ0G=2700kg/m3，含水率为1.0%。试求：1）砼的初步计算配合比；2）试计算砼施工配合比（假设经调整后初步计算配合比正好等于实验室配合比）；3）每拌2包水泥的砼时各材料用量（施工配合比）；4）如果在上述砼（初步计算配合比）中掺入0.5%UNF-2减水剂，并减水10%，减水泥5%，求砼的施工配合比。 A5-10：某一砼施工配合比为32.5级复合水泥100 kg、自来水45 kg、含水率为2.0 %的中砂150 kg 和含水率为1.5 %的碎石为300 kg。试估算该砼28 d龄期的抗压强度，并求该砼的实验室配合比。
A5-11：现浇配筋密列的砼筒仓板，受雨雪影响，板截面最小尺寸为250mm，钢筋最小净距为50mm，设计等级为C25。采用32.5级复合水泥（强度富余系数1.08），其密度为3.10g/cm；砂子为中砂（细度模数2.3），表观密度为2.60g/cm；石子为碎石，表观密度为2.70g/cm3。设该砼的表观密度为2400 kg/m3、砂率为39%，强度标准差为3.8MPa。求初步计算配合比、基准配合比和实验室配合比？
A5-13：现浇钢筋砼板,设计强度等级为C25和抗渗等级为P6（Sp=36%）,采用32.5复合水泥,中砂,碎石.现假定该砼的表观密度为2430kg/m3，并确定单位体积用水量为190kg/ m3。试求初步计算配合比。
解：f=25+1.645×5=33.2 =0.46×32.5×1.08（C/W-0.07）
W/C=0.47， Sp=36%。 C+W+S+G=ρ0 404+190+661+1175=2430 C：W：S：G=404：190：661：1175 A5-14：现浇钢筋砼板,设计强度等级为C25和抗渗等级为P6（砂率为36%）,采用32.5复合水泥(密度为3.1 g/cm3),中砂（表观密度为2650 kg/m3）, 碎石（表观密度为2750
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kg/m）.现假定该砼的单位体积用水量为190kg/ m。试求初步计算配合比。 解：f=25+1.645×5=33.2 =0.46×32.5×1.08（C/W-0.07） W/C=0.47， Sp=36%。 C/ρc+W/ρw+S/ρ0s+G/ρ0g+0.01×1=1
404/3100+190/1000+S/2650+G/2750+0.01×1=1， C：W：S：G=404：190：658：1171 A5-15：某实验室试拌砼，经调整后各材料用量为：42.5等级矿渣水泥4.5kg，水2.7kg，砂9.9kg，碎石18.9kg，又测得拌和物的容重为2.38kg/L，试求：
（1）每m3砼的各材料用量；（2）当施工现场砂子的表面含水率为3.5%，石子的表面含水率为1%时，求施工配合比。（3）如果把实验室配合比直接用于现场施工，则现场砼的实际配合比将如何变化？对砼强度产生多大影响？
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A5-16：已知砼的水灰比为0.60，每m砼拌和用水量为180kg，采用砂率为33％，水
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泥的密度为3.10g/cm，砂子和石子的表观密度分别为2.62g/cm及2.70 g/cm。试用体积法求1m3砼中各材料的用量。 A5-17：某砼试拌调整后，各材料用量分别为42.5级水泥3.20kg、水1.84kg、砂6.22kg、
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碎石12.64kg，并测得此砼拌合物的表观密度为2350kg/m，试求1m砼中各组成材料
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的实际用量，并估计该砼的强度等级。
解：设1m3砼中各组成材料的实际用量分别为：水泥C、砂S、石子G、水W 依题意得W=（1.84×2350）/（3.20+1.84+6.22+12.64）=181kg C=（3.20×2350）/（3.20+1.84+6.22+12.64）=315kg
S=（6.22×2350）/（3.20+1.84+6.22+12.64）=612kg G=（12.64×2350）/（3.20+1.84+6.22+12.64）=1243kg
fcu=0.46fce（C/W-0.07）=0.46×42.5×1.08（315/181-0.07）=35.3MPa。 fcu, t= fcu, k + 1.645σ= fcu, k +1.645×5.0 = 35.3(MPa) fcu, k=27.1(MPa) 该砼的强度等级为C25。
A5-18：某框架结构工程现浇钢筋砼梁，砼设计强度等级为C30，施工要求砼拥落度为30～50mm，根据施工单位历史资料统计，砼强度标准差σ=5MPa。可供应以下原材料：水泥，P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥密度为ρc=3.l0g/cm，水泥的富余系数为1.08；中砂，级配合格，砂子表观密度ρ0s=2.60g/cm3；石子，5～30mm碎石，级配合格，石子表观密度ρ0g=2.65g/cm3。
设计要求：(1) 砼计算配合比；(2) 若经试配砼的工作性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为 3%，石子含水率为1%，试计算砼施工配合比。 解：(1) 求砼计算配合比。
1) 确定砼配制强度fcu,o fcu,o = fcu,k + 1.645σ= 30 + 1.645×5 = 38.2 MPa 2) 确定水灰比 (W/C ) fce =γc·fce,k = 1.08×42.5 = 45.9 MPa W/C =0.53
∵框架结构砼梁处于干燥环境，查表得容许最大水灰比为0.65，∴可确定水灰比为 0.53。
3) 确定用水量 mw0
对于最大粒径为30mm的碎石砼,当所需拥落度为30～50mm时，查表得：lm砼的用水量可选用185kg。
4) 计算水泥用量 mco mco = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3
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查表，对于干燥环境的钢筋砼，最小水泥用量为260 kg/m，取mco=349kg/m。 5) 确定砂率βs
对于采用最大粒径为40mm的碎石，当水灰比为0.53时，查表得砂率值可选取32%～37%，取βs=35%。
6) 计算砂、石用量mso、mgo 用体积法计算，得：mso= 641kg，mgo =l192kg。 7) 该砼计算配合比为 水泥：砂：石子 = 1：1.84：3.42，W/C=0.53。 (2) 确定施工配合比
现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，则施工配合比为 水泥 mc = mco=349kg
砂 ms = mso(1+3%) = 641×(l+3%)=660kg
石子 mg = mgo(1+1%) =1192×(1+1%)=1204kg 水 mw = mwo-mso×3% - mw×1% = 185-641×3% - 1192×1% = 154kg
A5-19：试设计某桥下部基础用砼的配合比。
[设计资料]（1）已知砼设计强度为C20，无历史统计资料，σ=5.0MPa。坍落度为10～30mm。（2）组成材料 水泥：32.5复合水泥，密度ρc=3.0 g/cm；砂：中砂，表观密度ρ，s=2.60g/cm3；碎石：最大粒径为40mm，表观密度ρ，g= 2.70g/cm3；水：自来水。 [设计要求] （1）算初步配合比；（2）经试拌坍落度为10mm，采取措施为：增加5%水泥浆，工作性满足要求。问基准配合比为多？ [提供参数] （1）耐久性要求 [W/C]n=0.7，[mco]n=225 kg/m3；（2）系数a=0.46，b=0.07；（3）砂率及单位用水量选用表。
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答案：（1）算初步配合比；mco: mwo: mso: mg0:=289:165:679:1262 （2）基准配合比；mca: mwa: msa: mga:=303:173:668:1240
A5-20：某砼经试拌调整后，得到的配合比为42.5级水泥C：S：碎石G=1：2.20：4.40，
333
W/C＝0.60，已知ρc＝3.10g/cm，ρS＝2.60g/cm，ρG＝2.65g/cm。试计算每立方米砼的各材料用量,并估计该砼的强度等级。
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解答： 水：175kg，水泥：292kg，砂：642kg，碎石：1285kg fcu=0.46fce（C/W-0.07）=0.46×42.5×1.08（1/0.60-0.07）=33.7MPa。 fcu, t= fcu, k + 1.645σ= fcu, k +1.645×5.0 = 33.7(MPa) fcu, k=25.5(MPa) 该砼的强度等级为C25。
A5-21：已知一试验室配合比，其每立方米砼的用料量如下：42.5级水泥332kg，河砂652kg，卵石1206kg，水190kg。如果测得工地上砂的含水率为3％，卵石的含水率为1％。若工地搅拌机容量为0.4m（出料），为施工的方便起见，每次投料以两包水泥（100kg）为准，计算每次拌和砼的工地配合比，并估计该砼的强度等级。。 解答：水：47.5kg，水泥：100kg，砂：202kg，卵石：367kg
▲A5-22：由初步配合比经试拌调整后,求基准配合比.先称取以下材料进行试拌:32.5级复合水泥8.60kg,中砂14.36kg(含水率为5%),碎石30.46kg,水3.88kg.结果坍落度比要求的小.经加入调整材料(为初拌材料用量的10%)后重新试验,工作性达到要求.并测得表观密度为2500kg/m3。求(1)该砼的初步配合比.(2)基准配合比.(3)估计该砼的强度等级。
解：(1)该砼的初步配合比。C0：W0：S0：G0 =1：0.53：1.59：3.54。
(2)基准配合比。确定配制砼的基准配合比———经试拌满足和易性要求。
初步配合比 增10%水泥浆 基准配合比 C 8.6 8.6 1 9.46 403 1 W 3.88+0.68 4.56 0.53 5.02 214 0.53 S 14.36/（1+5%） 13.68 1.59 13.68 583 1.45 G 30.46 30.46 3.54 30.46 1299 3.22 ρ0 2500 2499 坍落度 小 满足要求 3
(3)估计该砼的强度等级。（强度标准差?本题为5.0MPa） fcu=0.46fce（C/W-0.07）=0.46×32.5×1.08（1/0.53-0.07）=29.3(MPa) fcu, t= fcu, k + 1.645σ= fcu, k +1.645×5.0 = 29.3(MPa)，
fcu, k=21.1(MPa)，该砼的强度等级为C20。
A6-1：今有按C20配合比浇注的砼10组，其强度分别为18.0、20.0、20.5、21.0、21.5、22.0、22.5、23.0、23.5、30.0MPa。试对该砼强度进行检验评定（合格评定）。 （fcu平均值-1.70sfcu ≥0.9fcu，k，fcu，min≥0.9fcu，k）。
解：用计算器算得，fcu平均值 =22.2MPa，sfcu =3.17MPa。 fcu平均值-1.70sfcu =22.2-1.70×3.17=16.8 ≤ 0.9fcu，k，=0.9×20=18.0 MPa。
fcu，min =18.0 = 0.9fcu，k =0.9×20=18.0 MPa。该组砼强度检验评定结果不合格。 A6-2：今有按C20配合比浇注的砼9组，其强度分别为20.0、20.5、21.0、21.5、22.0、22.5、23.0、23.5、24.0MPa。试对该砼强度进行检验评定（合格评定）。 （fcu平均值≥1.15fcu,k，fcu,min≥0.95fcu,k）。
解：用计算器算得，fcu平均值 =22.0 MPa ≤1.15fcu,k=1.15×20=23.0 MPa
fcu,min =20.0 MPa ≥ 0.95fcu,k =0.95×20=19.0 MPa。该组砼强度检验评定结果为不合格。 A6-3：今有按C20配合比浇注的砼14组，其强度分别为18.0、19.0、20.0、20.5、21.0、21.5、22.0、22.5、23.0、23.5、24.5、25.5、25.6、25.8MPa。试对该砼强度进行检验
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评定（合格评定）。（fcu平均值-1.70sfcu ≥0.9fcu，k，fcu，min≥0.9fcu，k）。 解：用计算器算得，fcu平均值 =22.3MPa，sfcu =2.49MPa。
fcu平均值-1.70sfcu =22.3-1.70×2.49=18.1 ≥0.9fcu，k，=0.9×20=18.0 MPa。
fcu，min =18.0 = 0.9fcu，k =0.9×20=18.0 MPa。该组砼强度检验评定结果合格。 A6-4：今有按C20配合比浇注的砼10组，其强度分别为18.2、20.0、20.5、21.0、21.5、22.0、22.5、23.0、23.5、25.0 MPa。试对该砼强度进行检验评定（合格评定）。 （fcu平均值-1.70sfcu ≥0.9fcu，k，fcu，min≥0.9fcu，k）
解：用计算器算得，fcu平均值 =21.72MPa，sfcu =1.93 MPa。
fcu平均值-1.70sfcu =21.72-1.70×1.93=18.4 ≥ 0.9fcu，k，=0.9×20=18.0 MPa。 fcu，min =18.2 ≥ 0.9fcu，k =0.9×20=18.0 MPa。该组砼强度检验评定结果合格。 A6-5：今有按C20配合比浇注的砼13组，其强度分别为18.0、20.0、20.5、21.0、21.5、22.0、22.5、23.0、23.5、24.5、25.5、25.6、25.8MPa。试对该砼强度进行检验评定（合格评定）。（fcu平均值-1.70sfcu ≥0.9fcu，k，fcu，min≥0.9fcu，k）。 解：用计算器算得，fcu平均值 =22.6MPa，sfcu =2.39MPa。
fcu平均值-1.70sfcu =22.6-1.70×2.39=18.5 ≥0.9fcu，k，=0.9×20=18.0 MPa。 fcu，min =18.0 = 0.9fcu，k =0.9×20=18.0 MPa。该组砼强度检验评定结果合格。 A6-6：今有按C20配合比浇注的砼10组，其强度分别为18.5、20.0、20.5、21.0、21.5、22.0、22.5、23.0、23.5、24.0MPa。试对该砼强度进行检验评定（fcu平均值-1.70sfcu ≥0.9fcu，
k，fcu，min≥0.9fcu，k）。
A7-1：一组砂浆试块，标准养护28天龄期后，作抗压强度试验，其破坏荷载为41、50、50、50、50、64 kN。试求该砂浆的抗压强度。 解： F / kN A /mm fc=F/A MPa fc平均值/MPa 数据处理 fmu /MPa 41 50 50 50 50 64 70.7×70.7 8.2 10.0 10.0 10.0 10.0 12.8 10.2 最大值与平均值的差值大于平均值的20% 10.0 （取中间4个的平均值） 它与中间值的中间值的15% A7-2：一组砂浆试块，标准养护28天龄期后，作抗压强度试验，其破坏荷载为40.5、50.6、50.7、50.8、50.9、64.5 kN。试求该砂浆的抗压强度。 解： F / kN A /mm fc=F/A /MPa fc平均值/MPa 数据处理 fmu /MPa 40.5 50.6 50.7 50.8 50.9 70.7×70.7 8.1 10.1 10.1 10.2 10.2 10.3 平均值与最小值的差值大于平均值的20% 10.2（取中间4个的平均值） 64.5 12.9 A7-3：一组砂浆试块，按规定养护到28天，测得其破坏荷载分别为50、60、65、70、75、80 kN。试评定该砂浆的抗压强度（ 13.5 MPa）。 解：
F / kN A /mm fc=F/A /MPa fc平均值/MPa 数据处理 50 60 65 70 75 70.7×70.7 10.0 12.0 13.0 14.0 15.0 13.3 平均值与最小值的差值大于平均值的20% - 14 - 80 16.0 fmu /MPa 13.5 （取中间4个的平均值） A7-4：一组砂浆养护到28天，测得其破坏荷载分别为57.0、61.0、62.0、63.0、64.0、77.0 kN。试评定其强度。
A8-1：某工地欲配制M10的水泥石灰混合砂浆，稠度为70-100mm，用以砌筑普通粘土砖砌体。工地现有32.5级复合水泥；表观密度为1300公斤/米3的石灰膏；含水率为2.0%的中砂，松散密度为1450公斤/米。施工水平一般（强度标准差为2.5MPa）。砂浆用水量为300公斤/米3。试计算该砂浆的配合比。 解：fm，o=f2+0.645σ=10 + 0.645×2.5=11.61 MPa，
QC=1000（fm，o+15.09）（3.03fce）/=1000×（11.61+15.09）（3.03×/32.5×1.08）=251 kg/m QD=300~350－QC=300-251=49 kg/m3，
QS=S=ρ，0s=1400~1500=1450kg/m3，校正后QS=1450×（1+0.02）=1479 kg/m3 QW=300 kg/m
该混合砂浆的配合比为：
QC ：QD ：QS ：QW=251：49：1479：300=1：0.20：5.89：1.20
A8-2：某工地欲配制M7.5的水泥石灰混合砂浆，稠度为70-100mm，用以砌筑普通粘土砖砌体。工地现有32.5级复合水泥，松堆密度为1310公斤/米3；石灰膏表观密度为1300公斤/米，稠度为110mm；中砂含水率为2.0%，松散密度为1450公斤/米3
。施工水平一般。试计算其配合比。
A9-1：一组砖的抗压破坏荷载分别为130、160、170、180、190、200、210、220、230和270kN。该组砖尺寸标准（受压面积均为120×115mm）。试确定该组砖的强度等级（抗压强度标准值fk=f平均-1.80s，MU10、MU15和MU20砖的抗压强度标准值分别大于6.5、10.0和14.0MPa；它们的最小值分别大于7.5、12.0和16.0MPa），并选择该试样所用试验机的吨位。解：
F /kN A f /MPa 1 2 3 4 130 160 170 180 2假设均为120×115mm 9.42 11.59 12.32 13.04 5 190 6 200 7 210 8 220 9 230 10 270 19.57 2
3
3
3
3
13.77 14.49 平均
15.22 15.94 16.67 f平均
=14.20 MPa，s =2.86 MPa。δ=s/ f=2.86/14.20=0.20 ＜ 0.21 fk=f平均-1.80s =14.20-1.80×2.86=9.05 MPa，该组砖的强度等级为MU10 所用试验机的吨位为600 kN。（20%~80%，120~480kN，150~260kN）
A9-2：一组砖的抗压破坏荷载分别为150、165、178、181、192、203、214、225、236和270kN。该组砖尺寸标准（受压面积均为120×115mm）。试确定该组砖的强度等级（抗压强度标准值fk=f平均-1.80s，MU10、MU15和MU20砖的抗压强度标准值分别大于6.5、10.0和14.0MPa；它们的最小值分别大于7.5、12.0和16.0MPa），并选择该试样所用试验机的吨位。解： F /kN A /mm2 f /MPa 1 2 3 150 165 178 假设均为120×115mm2 10.87 11.96 12.90 4 181 13.12 5 192 13.91 6 203 14.71 7 214 15.51 8 225 16.30 9 236 17.10 10 270 19.57 2
用计算器算得，fC=FC/A=FC/（120×115） f平均 =14.60 MPa，s =2.61 MPa。δ=s/ f平均=2.61/14.60=0.18 ＜ 0.21
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fk=f平均-1.80s =14.60-1.80×2.61=9.90 MPa，该组砖的强度等级为MU10 所用试验机的吨位为600 kN。（20%~80%，120~480kN，150~270kN）
A9-3：一组砖的抗压破坏荷载分别为150、160、170、180、190、200、210、220、230和360kN。该组砖尺寸标准（受压面积均为120×115mm）。试确定该组砖的强度等级（抗压强度标准值fk=f平均-1.80s，MU10、MU15和MU20砖的抗压强度标准值分别大于6.5、10.0和14.0MPa；它们的最小值分别大于7.5、12.0和16.0MPa），并选择该试样所用试验机的吨位。
F/kN f/MPa 1 150 10.87 2 160 11.59 3 170 12.32 平均
2
4 180 13.04 5 190 13.77 6 200 14.49 7 210 15.22 8 220 15.94 9 230 16.67 10 360 26.09 解：用计算器算得，fδ=s/ f
平均
=15.00MPa，s =4.32MPa。 =4.32/15.00=0.29 ＞ 0.21
fmin=10.87=10.9MPa＞7.5 MPa，该组砖的强度等级为MU10。 （（fk=f平均-1.80s =15.00-1.80×4.32=7.2MPa））
A9-4：某烧结普通砖试验，10块砖样的抗压强度值分别为：14.2，21.1，9.5，22.9，l3.3，18.8，18.2，18.2，19.8，19.8，试确定该砖的强度等级。 解：计算10块试样的抗压强度平均值：
=(14.2+21.1+9.5+22.9+13.3+18.8+18.2+18.2+19.8+19.8)/10=17.6MPa 计算标准差: =4.05 MPa, 计算强度变异系数: δ=4.05/17.6=0.23 ∵变异系数 δ=0.23 > 0.21，∴采用单块最小抗压强度值fmin和抗压强度平均值评定砖的强度等级。
fmin=9.5 MPa＞7.5 MPa；f平均=17.6 MPa＞10 MPa，依据GB5101，该砖的强度等级为 MU10。
A10-1：直径为25mm的钢筋试件（密度为7.85g/cm3）。做拉伸试验，测得屈服点和最大破坏荷载分别为225和278kN，拉断后，测得标距增量(ΔL=L1-L0)为25.9mm。求该钢材的屈服强度σs、抗拉强度σb和伸长率δ5。并估计该钢筋的强度等级（代号）。 解：σs=Fs/A=225×1000/（3.142×12.5×12.5）=458.3=460 MPa。
σb=Fb/A=278×1000/（3.142×12.5×12.5）=566.3=565 MPa。
δ5=（L1-L0）/L0=25.9/（5×25）=20.2%=20.7%=20.5%。 强度等级HRB335 A10-2：一根总长度为360mm、重量为1074g的钢筋试件（密度为7.85g/cm）。做拉伸试验，测得屈服点和最大破坏荷载分别为200和250kN，拉断后，测得标距增量(ΔL=L1-L0)为20mm。求该钢材的屈服强度σs、抗拉强度σb和伸长率δ5。
2
解：ρ=m/V=1074/（36×3.142r）=7.85 2r=22 mm
σs=Fs/A=150×1000/（3.142×11×11）=394.5=395 MPa。
σb=Fb/A=200×1000/（3.142×11×11）=526.1=525 MPa。
δ5=（L1-L0）/L0=20/（5×22）=18.2%=18%。
A10-3：一根总长度为360mm、重量为1388g的钢筋试件（密度为7.85g/cm3）。做拉伸试验，测得屈服点和最大破坏荷载分别为220和270kN，拉断后，测得标距增量(ΔL=L1-L0)为25.2mm。求该钢材的屈服强度σs、抗拉强度σb和伸长率δ5。 解：ρ=m/V=1388/（36×3.142r2）=7.85 2r=25 mm
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3
σs=Fs/A=220×1000/（3.142×12.5×12.5）=448.2=450 MPa。 σb=Fb/A=270×1000/（3.142×12.5×12.5）=550.0=550 MPa。 δ5=（L1-L0）/L0=25.2/（5×25）=20.2%=20.0%=20%。
A10-4：一根总长度为360mm、重量为1388g的钢筋试件（密度为7.85g/cm）。做拉伸试验,测得屈服点和最大荷载分别为218和288kN, 拉断后，测得标距增量(ΔL=L1-L0) 为33mm。试求该钢材的比强度（0.0745）、屈服强度σ（和伸长率δ5（26 %）。 s445 MPa）
2
解：ρ=m/V=1388/（36×3.142r）=7.85 2r=25 mm
σs=Fs/A=218×1000/（3.142×12.5×12.5）=444.1=445 MPa。
σb=Fb/A=288×1000/（3.142×12.5×12.5）=586.7=585 MPa。 δ5=（L1-L0）/L0=33/（5×25）=26.4%=26%。 比强度=σb /ρ0=585/7850=0.0745
A10-5：直径为25mm的钢筋试件，做拉伸试验,测得屈服点和最大破坏荷载分别为210和290kN，拉断后，测得标距增量(ΔL=L1-L0) 为25mm。试求该钢材的屈服强度σs和伸长率δ5。
A10-6：直径为20mm的Ⅱ级钢筋（HRB335）试件，做拉伸试验，测得最大荷载为168kN。试求该钢材的抗拉强度、（预测）屈服点荷载的最小值、（预测）达到合理屈强比（0.65-0.75）最小值时的屈服点荷载、并预测拉断后试件标距增量(ΔL=L1-L0) 的最小值（注：伸长率为δ5）。
解：σb=fb =168×1000/(3.142×10×10)=535MPa,
Fs,min= fs,min ×A= σs,min ×A =335×3.142×10×10=105.2=105 kN , Fs=Fb×0.65=168×0.65=109.2=109kN， δ5=ΔL/L0，ΔL min =δ5 ×L0 =16%×5×20=16.0mm。
A11-1：某工程需要20t石油沥青，要求软化点不低于85℃。现有60甲和10号同源沥青，软化点分别为49℃和98℃。问如何掺配使用？
解：较软石油沥青用量Q1=（T2-T）/（T2-T1）=（98-85）/（98-49）=26.5% 较硬石油沥青用量Q2=100-Q1 =100-26.5=73.5%
A11-2：某建筑工程屋面防水，需用软化点为75℃的石油沥青，但工地仅有软化点为95℃和25℃的两种石油沥青，问应如何掺配？ 解：掺配时较软石油沥青(软化点为25℃ )用量为：Q1=（95-75）/（95-25）=28.6% 较硬石油沥青(软化点为95℃)用量为：Q2=100-28.6=71.4%
【评注】以估算的掺配比例和其邻近的比例(5%～l0%)进行试配(混合熬制均匀)，测定掺配后沥青的软化点，然后绘制“掺配比—软化点”关系曲线，即可从曲线上确定出所要求的掺配比例。
A11-3：某石材在气干、绝干（干燥）、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174、178、165MPa。求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。 答：该石材的软化系数为kr=fb/fg=165/178=0.93 ∵ 该石材的软化系数为0.93＞0.85，为耐水石材，∴ 可用于水下工程。 【评注】考点为软化系数的概念及耐水标准，还应区别气干和绝干状态。
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软化系数为材料吸水饱和状态下的抗压强度与材料在绝对干燥状态下的抗压强度之比。
A11-4：普通砼的强度-水灰比公式为fcu,28＝afce(C/W－b)。若砼含气量每增加1％，将使其强度降低5％，且此规律在砼常用水灰比范围内与W/C大小无关。试建立引气量为α％时的引气砼的强度-水灰比公式。
解答：[1-5(α-1)%]afce(C/W-b)
A11-5：某一钢筋砼结构工程，砼设计强度等级为C20，从施工现场统计得到平均强为25MPa，CV＝0.16。求：（1）此批砼强度保证率（P）?（2）如要满足95﹪保证率的要求，应采取什么措施?并分析采取那种措施最经济?
概率度t 砼强度保证率P（﹪） 0.84 80.0 1.00 84.1 1.20 88.5 1.28 90.0 1.645 95.0 2.00 97.7 ★A11-6：沥青砼配合比的计算。某道路施工需用细粒式I 式(AC-13I )沥青砼混合料。使用AH-70石油沥青。现有碎石、石屑、砂、石粉等原料的筛分结果，试确定组成
材料的配合比。
原材料 筛孔尺寸（方孔筛）mm 16.0 13.2 9.5 4.75 通过百分率% 原材 料级 配 碎石100% 石屑100% 砂 100% 矿粉100% 100 100 100 100 94 100 100 100 26 100 100 100 0 80 100 100 2.36 0 40 94 100 1.18 0 17 90 100 0.6 0 0 76 100 0.3 0 0 38 100 0.15 0 0 17 100 0.075 0 0 0 83 ★A11-7：现有碎石、石屑、砂和矿粉四种集料组成一矿质混合料，下表是五种集料的筛分结果，请采用图解法设计一个配合比（校核省略）？
筛孔尺寸mm 19.0 16.0 通过率% 100 77.7 100 100 100 100 100 100 100 100 100 90-100 13.2 43.7 100 100 100 100 76-92 9.5 9.4 95.0 100 100 100 60-80 4.75 0.1 89.0 97.5 92.6 100 34-62 2.36 0.2 68.6 74.6 100 20-48 1.18 54.4 51.3 100 13-36 0.6 38.6 29.7 99.8 9-26 0.3 25.3 9.3 99.5 7-18 0.15 19.8 2.4 96.1 5-14 0.075 13.2 0.9 52.5 4-8 碎石1 碎石2 石屑 砂 矿粉 级配要求 答案：采用图解法设计一个配合比为： 碎石1：碎石2：石屑：砂：矿粉=31：23：17：20：9
★A11-8：试设计AC-16C型中粒式沥青混合料的配合比。
按我国标准推荐的AC-16C型中粒式沥青混合料的参考沥青用量（4.5%～6.5%），制备了五组不同沥青用量的沥青混合料试件，试验结果汇总见表3。试分析试验结果，确定AC-16C沥青混合料的最佳油石比。
答案：试设计AC-16C型中粒式沥青混合料的配合比: OAC1 =5.20%，OAC2 =5.14%，OAC =5.17%
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★A11-9：现有马歇尔试验结果汇总表如下，请绘制曲线，确定最佳沥青用量。 技 术 指 标 试件 油石比 毛体积密度 空隙率矿料间隙率 沥青饱和度 /% 组号 ρs /g·cm-3 VV/% VMA/% VFA/% 1 5.0 2.328 5.8 17.9 62.5 2 5.5 2.346 4.7 17.6 69.8 3 6.0 2.354 3.6 17.4 77.5 4 6.5 2.353 2.9 17.7 80.2 5 7.0 2.348 2.5 18.4 83.5 技术标准 — 3～6 不小于13 65～75 稳定性 MS/kN 8.7 9.7 10.3 10.2 9.8 ≥8 流值FL /mm 2.1 2.3 2.5 2.8 3.7 1.5～4 解答：最佳油石比大约为5.5%。
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二、典型填空题
基本性质
K1.1：材料的吸水性、吸湿性、耐水性和抗冻性各用什么指标或系数表示？
指标或系数 吸水性 吸水率 吸湿性 含水率 耐水性 抗冻性 抗渗性 软化系数 抗冻等级 抗渗等级 K1.2：100kg湿砂（含水率为10%），烘干后其干砂为100/（1+10%）=90.9 kg。 K1.3：一种块状材料,孔隙率一定,当其（闭口）孔隙率越大时,其吸声系数越小,保温性（好）,抗冻性（好）,抗渗性（好）,体积吸水率（小）。
K1.4：在干燥状态下，整块砖的表观密度小于其被敲碎并用作砼骨料时的表观密度。 K1.5： 质量 含水率的极限为质量吸水率， 体积 吸水率约等于开口孔隙率。 K1.6：质量含水率的极限为 质量吸水率 ，体积吸水率约等于 开口孔 孔隙率。 ★K1.7：石料饱水率是在规定试验条件下，石料试件最大吸水的质量占烘干石料试件质量的百分率。
K1.8：砂从干到湿可分为干燥状态、气干状态、饱和面干状态、湿润状态四种状态。 ★K1.9、石料的饱水率较吸水率（大），而两者的计算方法（相似）。[参考答案：a大，相似。b小，相似。c大，不同。d小，不同] 气硬性胶材
K2.1：与石膏相比，白水泥的下列特性如何变化？
白水泥 密度 大 水化热 大 强度 大 凝结时间 慢 耐水性 好 K2.2：石灰浆体的硬化包含了干燥、（结晶）和（碳化）三个交错进行的过程。 K2.3：气硬性胶凝材料——建筑石膏的分子式为（ CaSO4。0.5H2O ）。 K2.4：水玻璃常用的促硬剂为（氟硅酸钠），适宜掺量为（12-15%）。 K2.5：既耐酸又耐热的砼工程选用何种胶凝材料（水玻璃）。 K2.6：既能耐酸,又能耐热(<1200℃)的砼工程,选 水玻璃 胶凝材料.
K2.7：石灰的主要化学成分是氧化钙和氧化镁。 ★K2.8：石灰硬化过程中产生的主要强度有自由水蒸发产生的附加强度、结晶强度和碳化强度。
K2.9：石灰中起粘结作用的有效成分有活性氧化钙和氧化镁。 K2.10：建筑石灰按其氧化镁的含量划分为钙质石灰和镁质石灰。
K2.11：（水泥）属于水硬性胶凝材料，而（石灰、石膏）属于气硬性胶凝材料。[参考答案：石灰、石膏、水泥]
K2.12：石灰消化时为了消除\过火石灰\的危害，可在消化后\陈伏\（半月）左右。[a半年，b三月，c半月，d三天]
K2.13：氧化镁含量为（5%）是划分钙质石灰和镁质石灰的界限。[参考答案：a 5%，b 10%，c 15%，d 20%]
水泥
K3.1：冬季施工中的现浇楼板、梁、柱工程，选（硅酸盐水泥、普通水泥）水泥。 K3.2：采用蒸气养护的预制构件，选（矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥、普通水
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后才进行熟化，生成六方板状的Ca(OH)2晶体，使体积膨胀97%以上，从而导致不均匀体积膨胀，使水泥石开裂。 2.掺入石膏过多。
当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，残余石膏与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积增大约1.5倍，也导致水泥石开裂。
体积安定性不良的水泥，会发生膨胀性裂纹使水泥制品或砼开裂，造成结构破坏。因此体积安定性不良的水泥，应判为废品，不得在工程中使用。
【评注】水泥体积安定性主要采用用雷氏法检验。试件沸煮前后雷式夹两针尖之间距离增加值的平均值不大于5.0mm时，评定水泥安定性合格。沸煮法仅能检验游离氧化钙的危害，对游离氧化镁和过量石膏往往不进行检验，而由生产厂控制含量，并低于标准规定的数量。
D3-4：硅酸盐水泥熟料是由哪些矿物成分组成的？它们在水泥中的含量对水泥的强度、反应速度和释热量有何影响？
答:硅酸盐水泥熟料的矿物组成有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。它们对水泥的强度、反应速度和释热量如下：
特性 强度 反应强度 释热量 硅酸三钙 高 较快 高 硅酸二钙 早期低，后期高 较慢 低 铝酸三钙 低 很快 很高 铁铝酸四钙 低 较快 较高 D3-5：如何按技术性质来判断水泥为不合格品和废品？ 答: 我国现行国家标准规定：凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合标准规定，均为废品。凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一项不符合标准规定，或混合材掺加量超过最大限度，或强度低于商品标号规定的指标时，称为不合格品。 ★D3-6：道路水泥在矿物组成上有什么特点？在技术性质方面有些什么特殊要求？ 答: 道路水泥对其矿物组成的要求主要是（1）铝酸三钙含量不得大于5%；（2）铁铝酸四钙含量不得小于16%。道路水泥在技术上的要求主要是高抗折强度，耐磨性好、干缩性小、抗冲击性好、抗冻性和抗硫酸盐性能较好。 D3-7：简述常见硅酸盐水泥石的腐蚀种类。
答: 常见硅酸盐水泥石的腐蚀种类包括：（1）溶析性侵蚀，指水泥石中的水化产物被淡水溶解而带走的一种侵蚀现象。（2）硫酸盐的侵蚀，水化铝酸钙与硫酸盐作用生成的水化硫铝酸钙，其体积约为原来水化铝酸钙的2.5倍，使水泥石产生很大内应力，导致砼结构的强度降低甚至发生破坏。（3）镁盐侵蚀，镁盐与水泥石中的氢氧化钙起置换作用，生成溶解度小且强度不高的氢氧化镁。（4）碳酸侵蚀：当水中含有较多碳酸，并超过平衡浓度，则水泥石中的氢氧化钙转变为可溶的碳酸氢钙，而使水泥石的强度下降。
D3-8：水泥石中的氢氧化钙是如何产生的？它对水泥石的抗软水侵蚀是有利还是有害？为什么？ 答：水泥石中的氢氧化钙是由于硅酸盐水泥熟料中的硅酸三钙和硅酸二钙等矿物在水化反应过程中所产生的化合物。(2分)。它对水泥石的抗软水侵蚀是有害的。(1分)。
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这是因为水泥石中的氢氧化钙是易溶于水的晶体，在软水尤其在流动的软水作用下，氢氧化钙被溶解并不断被冲走，导致水泥石孔隙增大，强度降低，以致全部溃裂。(2分)
D3-9：简述硅酸盐水泥的主要特性。 答：硅酸盐水泥的主要特性有：①水化凝结硬化快，强度高；②水化热大；③耐腐蚀性差；④抗冻性好，干缩小；⑤耐热性差。
D3-10：硅酸盐水泥石受腐蚀的种类和防止措施哪些?
D3-11：试述硅酸盐水泥石受腐蚀的内因和外因（腐蚀种类）。
D3-12：硅酸盐水泥石受腐蚀的外界条件和内在原因有哪些?
D3-13：硅酸盐水泥熟料由哪些主要矿物成分所组成？这些矿物成分对水泥的性质有何影响？
D3-14：硅酸盐水泥的主要水化产物是什么？硬化水泥石的结构怎样？
D3-15：生产硅酸盐水泥时，为什么要加入适量的石膏？它与铝酸钙反应的生成物有什么特性？
D3-16：试分析硅酸盐水泥强度发展的规律和主要影响因素。
D3-17：何谓水泥的体积安定性？水泥安定性不良的原因是什么？如何检验、判断水泥的体积安定性是否良好？安定性不良的水泥应如何处理？ D3-18：硅酸盐水泥的强度等级是如何确定的？
D3-19：影响硅酸盐水泥水化热的因素有哪些？水化热的高低对水泥的使用有什么影响？
D3-20：硅酸盐水泥腐蚀的类型有哪些？各自的腐蚀机理如何？水泥石易受腐蚀的根本原因是什么？
D3-21：天然硫酸盐对水泥石具有腐蚀作用，为什么在生产水泥时掺入的适量石膏对水泥石不产生腐蚀作用？
D3-22：简述矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的共性与特性。
D3-23：试论述六种通用硅酸盐水泥的组成、特性与应用范围。 ★D3-24：调节硅酸盐水泥的矿物组成，可以获得具有不同特性的水泥。试说明中热硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥和快硬硅酸盐水泥的矿物组成特点。 ★D3-25：铝酸盐水泥有哪些特性？怎样正确使用？
D3-26：与普通水泥相比，火山灰水泥具有抗渗性能______，抗化学腐蚀能力_____， 抗冻性______，抗碳化能力________，密度_______。
D3-27：与普通水泥相比，复合水泥具有早期强度______，抗化学腐蚀能力_____， 抗冻性______，抗碳化能力________，密度_______。 D3-28：与石膏相比，白水泥的下列特性如何变化？
白水泥 密度 较 水化热 较 强度 较 凝结时间 较 较 耐水性 D3-29：与普通水泥相比，火山灰水泥具有早期强度______，抗化学腐蚀能力_____， 抗冻性______，抗碳化能力________，密度_______。
D3-30：与普通水泥相比，粉煤灰水泥具有早期强度______，抗化学腐蚀能力_____， 抗冻性______，抗碳化能力________，密度_______。
D3-31：与普通水泥相比，粉煤灰水泥具有水化热______，抗化学腐蚀能力_____，
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抗冻性______，抗碳化能力________，密度_______。
D3-32：与普通水泥相比，复合水泥具有早期强度______，抗化学腐蚀能力_____，抗冻性______，抗碳化能力________，密度_______。
D3-33：与普通水泥相比，复合水泥具有早期强度______，抗化学腐蚀能力_____， 抗冻性______，抗碳化能力________，密度_______。
混凝土
D4-1：砼中，骨料级配良好的标准是什么？
答：骨料级配是指骨料中不同粒径颗粒的组配情况。骨料级配良好的标准是骨料的空隙率和总表面积均较小。使用良好级配的骨料，不仅所需水泥浆量较少，经济性好，而且还可提高砼的和易性、密实度和强度。
【评注】石子的空隙是由砂浆所填充的，砂子的空隙是由水泥浆所填充的。砂子的空隙率愈小，则填充的水泥浆量越少，达到同样和易性的砼混合料所需水泥量较少，因此可以节约水泥。
砂粒的表面是由水泥浆所包裹的。在空隙率相同的条件下，砂粒的比表面积愈小，则所需包裹的水泥浆也就愈少，达到同样和易性的砼混合料的水泥用量较少。 由此可见，骨料级配良好的标准应当是空隙率小，同时比表面积也较小。 D4-2：为什么不宜用高强度等级水泥配制低强度等级的砼？也不宜用低强度等级水泥配制高强度等级的砼？
答：采用高强度等级水泥配制低强度等级砼时，只需少量的水泥或较大的水灰比就可满足强度要求，但却满足不了施工要求的良好的和易性，使施工困难，并且硬化后的耐久性较差。因而不宜用高强度等级水泥配制低强度等级的砼。
用低强度等级水泥配制高强度等级的砼时，一是很难达到要求的强度，二是需采用很小的水灰比或者水泥用量很大，因而硬化后砼的干缩变形和徐变变形大，对砼结构不利，易于干裂。同时由于水泥用量大，水化放热量也大，对大体积或较大体积的工程也极为不利。此外经济上也不合理。所以不宜用低强度等级水泥配制高强度等级的砼。
【评注】若用低强度水泥来配制高强度砼，为满足强度要求必然使水泥用量过多。这不仅不经济，而且使砼收缩和水化热增大，还会因必须采用很小的水灰比而造成砼太干，施工困难，不易捣实，使砼质量不能保证。若用高强度水泥来配制低强度砼，单从强度考虑只需用少量水泥就可满足要求，但还考虑要满足砼拌合物和易性及及耐久性的要求，就必须再增加水泥用量。这样往往产生超强现象，也不经济。
当在实际工程中因受供应条件限制而发生这种情况时，可在高强度水泥中掺入一定量的掺合料(如粉煤灰)能使问题得到较好地解决。
D4-3：砼拌合物的流动性如何表示？工程上如何选择流动性的大小？
答：砼拌合物的流动性以坍落度或维勃稠度作为指标。坍落度适用于流动性较大的砼
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拌合物，维勃稠度适用于干硬的砼拌合物。
工程中选择砼拌合物的坍落度，主要依据构件截面尺寸大小、配筋疏密和施工捣实方法等来确定。当截面尺寸较小或钢筋较密，或采用人工插捣时，坍落度可选择大些。反之，如构件截面尺寸较大，钢筋较疏，或采用振动器振捣时，坍落度可选择小些。
【评注】正确选择砼拌合物的坍落度，对于保证砼的施工质量及节约水泥，有重要意义。在选择胡落度时，原则上应在不妨碍施工操作，并能保证振捣密实的条件下，尽可能采用较小的胡落度，以节约水泥并获得质量较高的砼。
D4-4：现场浇灌砼时严禁施工人员随意向砼拌合物中加水，试从理论上分析加水对砼质量的危害。
答：现场浇灌砼时，施工人员向砼拌合物中加水，虽然增加了用水量，提高了流动性，但是将使砼拌合物的粘聚性和保水性降低。特别是因水灰比(W/C)增大，增加了砼内部的毛细孔隙的含量，因而会降低砼的强度和耐久性，并增大砼的变形，造成质量事故。故现场浇灌砼时，必须严禁施工人员随意向砼拌合物中加水。
【评注】不能单纯采用增加用水量的方式来提高砼的流动性。施工现场万一必须提高砼的流动性时，一定要在保证水灰比不变的情况下，增加水泥浆量，既同时增加水和水泥用量。
D4-5：试述影响水泥砼强度的主要原因及提高强度的主要措施。
答:影响硬化后水泥砼强度的因素包括：（1）水泥的强度和水灰比；（2）集料特性；（3）浆集比；（4）湿度、温度及龄期；（5）试件形状与尺寸、试件温度及加载方式等试验条件。提高砼强度的措施主要包括：（1）选用高强度水泥和早强型水泥；（2）采用低水灰比和浆集比；（3）掺加砼外加剂和掺合料；（4）采用湿热处理（如蒸汽养护和蒸压养护）；（5）采用机械搅拌和振捣等。
D4-6：简述砼拌和物工作性的含义，影响工作性的主要因素和改善工作性的措施。 答: 工作性指新拌砼具有的能满足运输和浇捣要求的流动性；不为外力作用产生脆断的可塑性；不产生分层、泌水的稳定性和易于浇捣密致的密实性。或砼拌合物易于各施工操作(搅拌运输、浇注、捣实)，并能获得质量均匀、成型密实的砼的性能。
影响新拌砼工作性的因素主要有（1）水泥特性；（2）集料特性；（3）集浆比；（4）水灰比；（5）砂率；（6）外加剂；（7）温度、湿度和风速等环境条件以及时间等。或水泥浆的数量、水泥浆的稠度、砂率的影响、水泥品种的影响、骨料、外加剂、时间和温度。
改善新拌砼的措施包括：（l）在保证砼强度、耐久性和经济性的前提下，适当调节砼的材料组成；（2）掺加各种外加剂（3）提高振捣机械的效能。或最佳砂率/合理砂率，尽可能采用最低砂率；改善砂、石级配；尽量用较粗的砂、石；坍落度太小时，W/C不变，加C+W；坍落度太大时，SP不变，加S+G；减水剂、引气剂、缓凝剂；掺Ⅰ级粉煤灰。
D4-7：简述坍落度和维勃稠度测定方法。
答: （l）坍落度试验是用标准坍落度圆锥筒测定，将圆锥置于平板上，然后将砼拌和物分三层装入筒内，每层用弹头棒均匀地插捣25次，多余试样用镘刀刮平，然后垂
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直提起圆锥筒，将圆锥筒与混合料并排放于平板上，测量筒高与坍落后砼试体之间的高差，即为砼的坍落度，以mm为单位。
（2）维勃稠度试验方法是将坍落度筒放在直径为240mm、高度为200m圆筒中，圆筒安装在专用的振动台上，按坍落度试验的方法将新拌砼装入坍落度筒内后再拔去坍落度筒，并在新拌砼顶上置一透明圆板，开动振动台并记录时间，从开始振动至圆板底面被水泥浆布满为止所经历的时间，以s计，即为维勃时间。
D4-8：砂子标准筛分曲线图中的1区、2区、3区说明什么问题？三个区以外的区域又说明什么？配制砼时应选用那个区的砂好些，为什么？
答: 砂子标准筛分曲线图中的l区砂属于粗砂范畴，2区砂由中砂和一部分偏粗的细砂组成，3区在砂系细砂和一部分偏细的中砂组成。3个区以外的砂说明其级配不合格，不适用于配制砼。配制砼最好选用不粗不细的2区砂。这样可使砼在适中的砂率下具有较好的工作'性，粘聚性适中、保水性好，易于插捣成型，而硬化后的砼更致密均匀。
D4-9：粗细集料中的有害杂质是什么，它们分别对砼质量有何影响？
答:集料中含有的有害杂质主要有含泥量和泥块含量、云母、轻物质、硫酸盐和硫化物以及有机质等。泥的存在妨碍集料与水泥净浆的粘结，影响砼的强度和耐久性。集料中的云母对砼拌和物的工作性和硬化后砼的抗冻性和抗渗性都有不利影响。有机物质延缓砼的硬化过程，并降低砼的强度，特别是早期强度。若集料中所含的硫化物和硫酸盐过多，将在己硬化的砼中与水化铝酸钙发生反应，生成水化硫铝酸钙结晶体积膨胀，在砼内部产生严重的破坏作用。
D4-10：何谓减水剂？试述减水剂的作用机理。
答: 减水剂是在砼坍落度基本相同的条件下，能减少拌和用水的外加剂。减水剂对新拌砼的作用机理有三个方面；（l）吸附－分散作用；水泥在加水拌和后会产生一种絮凝状结构，包裹了很多拌和水，从而降低了新拌砼的工作性。而减水剂的憎水基团定向吸附于水泥质点表面，亲水基团朝向水溶液，形成单子的吸附膜，由于减水剂的定向排列，水泥粒子表面带有相同电荷，在电性斥力的作用下不但使水泥－水体系处于相对稳定的悬浮状态，另外在水泥粒子表面形成一层溶剂化薄膜。同时释放出水泥絮凝体中的游离水，达到减水的目的；（2）润滑作用：减水剂使水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜，不仅能阻止水泥颗粒间的直接接触，并在颗粒间起润滑作用；（3）湿润作用：水泥加水拌和后，颗粒表面被水所浸润，其湿润状况对新拌砼的性能有很大影响。由于碱水剂的定向排列，不仅能使水泥颗粒分散，而且能增大水泥的水化面积，影响水泥的水化速度。所以，减水剂能使砼的工作性大大改善，同时对硬化后的砼也带来一系列的优点。
D4-11：何谓砼的早强剂、引气剂和缓凝剂？指出它们各自的用途和常用品种。 答: 早强剂一加速砼早期强度发展的外加剂，主要用于对砼早期强度有很高要求或紧急、抢修等工程结构物，常用的早强剂是氯化钙和三乙醇胺复合早强剂。
引气剂一在拌和砼过程中引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。主要用于对砼的抗冻性、抗渗性和抗蚀性有要求的工程。常用的是松香热聚物等。
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