题目
1、已知土样面积 30cm2,高 2cm,湿土质量 128.8g,含水率 W=13.6%,土的颗粒密度 ρs=2.71,求该土样的孔隙比 e、孔隙率 n 和饱和度 Sr。(6 分)
1、已知土样面积 30cm2,高 2cm,湿土质量 128.8g,含水率 W=13.6%,土的颗粒密度 ρs=2.71,求该土样的孔隙比 e、孔隙率 n 和饱和度 Sr。(6 分)
题目解答
答案
解:①计算体积: 总体积=30×2=60 cm3干土质量:128.8/(1+0.136)=113.4g土粒体积:113.4/2.71=41.8cm3空隙体积:60-41.8=18.2cm3水的质量:113.4×13.6%=15.4g水的体积:15.4cm3② 计算参数: 孔隙比 e=空隙体积/土粒体积=18.2/41.8=0.44孔隙率 n=空隙体积/总体积=18.2/60=0.30饱和度 Sr=水的体积/空隙体积=15.4/18.2=0.852、150mm 混凝土试件一组,经标养 28 天后试压,破坏荷载分别为 553kN,580kN,460 kN,试计算其抗强度代表值。(4 分)解:(580-553)/ 553 = 4.9 % < 15 %(553-460)/ 553 = 16.8% > 15 %取中值 553kN(553×1000)/(150×150)× 1.00 = 24.6MPa。
解析
第一题考查土样孔隙比、孔隙率和饱和度的计算,核心思路是通过体积关系和含水率推导各参数。关键点包括:
- 总土体积由试样尺寸计算;
- 干土质量通过湿土质量与含水率换算;
- 土粒体积需结合颗粒密度计算;
- 空隙体积为总体积减去土粒体积;
- 水体积由干土质量与含水率确定。
第二题考查混凝土抗压强度代表值的确定,核心思路是判断试件强度是否超出误差范围后取值。关键点包括:
- 计算各试件强度;
- 判断最大值/最小值与中间值的偏差是否超过15%;
- 剔除异常值后取中间值作为代表值。
第一题
计算总土体积
总土体积 $V=30 \, \text{cm}^2 \times 2 \, \text{cm} = 60 \, \text{cm}^3$。
计算干土质量
干土质量 $m_d = \frac{128.8}{1 + 0.136} = 113.4 \, \text{g}$。
计算土粒体积
土粒体积 $V_s = \frac{113.4}{2.71} \approx 41.8 \, \text{cm}^3$。
计算空隙体积
空隙体积 $V_v = V - V_s = 60 - 41.8 = 18.2 \, \text{cm}^3$。
计算水体积
水的质量 $m_w = 113.4 \times 0.136 \approx 15.4 \, \text{g}$,水体积 $V_w = 15.4 \, \text{cm}^3$。
计算孔隙比、孔隙率、饱和度
- 孔隙比 $e = \frac{V_v}{V_s} = \frac{18.2}{41.8} \approx 0.44$
- 孔隙率 $n = \frac{V_v}{V} = \frac{18.2}{60} \approx 0.30$
- 饱和度 $S_r = \frac{V_w}{V_v} = \frac{15.4}{18.2} \approx 0.85$
第二题
计算各试件强度
- 试件1:$\frac{553 \times 1000}{150 \times 150} \approx 24.5 \, \text{MPa}$
- 试件2:$\frac{580 \times 1000}{150 \times 150} \approx 25.9 \, \text{MPa}$
- 试件3:$\frac{460 \times 1000}{150 \times 150} \approx 20.4 \, \text{MPa}$
判断误差范围
- 最大值与中间值误差:$\frac{580 - 553}{553} \approx 4.9\% < 15\%$
- 中间值与最小值误差:$\frac{553 - 460}{553} \approx 16.8\% > 15\%$
剔除最小值460 kN,取中间值553 kN作为代表值。
计算代表值
抗压强度代表值:$\frac{553 \times 1000}{150 \times 150} \approx 24.6 \, \text{MPa}$。