《建筑材料》教案設計

1、實用標準教案頭課 次1授課日期編號01基本課題1.緒論教學目的了解建筑材料的定義與分類及其對建筑業(yè)發(fā)展的作用；熟悉建材產品及其應 用的技術標準；明確學習目的、任務及方法。重 點建筑材料的定義和分類；地位和作 用以及發(fā)展方向和技術標準； 本課 程的學習目的、任務和方法。難 點無課 型講授課學 時2教 學 過 程時間分配教學方法能力培養(yǎng)I.本課程教學計劃簡介n .本課程對學生的要求田.簡介建筑材料課程的特點和學習方法及 實際應用方卸45min講授培養(yǎng)學生嚴謹?shù)?學習態(tài)度和正確 的學習方法IV .講新課1 .緒論1.1 建筑材料的定義和分類1.1.1 定義1.1.2 分類20min講授培養(yǎng)學生學習積

2、 極性，培養(yǎng)學習 興趣1.2地位和作用以及發(fā)展方向1.2.1 地位和作用1.2.2 建筑材料的發(fā)展方向和技術標準1.2.3 本課程的學習目的、任務和方法25min講授培養(yǎng)學生學習積 極性，培養(yǎng)學習 興趣課后記：本次課程的重要性在于充分調動學生學習的積極性，培養(yǎng)學習的興趣樹立良好的開 端。學習目標：掌握材料的技術標準，掌握建筑材料的分類和學習方法。了解材料的發(fā)展歷史和在國民 經濟中的地位。教學重點：1、掌握材料的技術標準。2、建筑材料的分類和學習方法教學難點：材料的技術標準教學手段和方法：教師講授，課堂討論，多媒體教學1 .建筑材料的分類用于土建工程的材料總稱為建筑材料或土木工程材料。1.1 按

3、化學成分分類：1.1.1 無機材料：金屬材料：黑色金屬材料一一鋼、鐵有色金屬材料一一鋁、銅、合金非金屬材料：天然石材一一大理石、花崗石陶瓷和玻璃一一傳、瓦、衛(wèi)生陶瓷、玻璃無機膠凝材料有一石灰、石膏、水玻璃、水泥、砂漿、混凝土1.1.2 有機材料：木材、瀝青、塑料、涂料、油漆1.1.3 復合材料：金屬與非金屬復合有一鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土有機與無機復合有一玻璃鋼、瀝青混凝土、聚合物混凝土1.2 按用途分類結構材料：磚、石材、砌塊、鋼材、混凝土防水材料：瀝青、塑料、橡膠、金屬、聚乙烯膠泥飾面材料：墻面磚、石材、彩鋼板、彩色混凝土吸音材料：多孔石膏板、塑料吸音板、膨脹珍珠巖絕熱材料：塑料、橡膠、泡

4、沫混凝土衛(wèi)生工程材料：金屬管道、塑料、陶瓷2 .建筑材料的發(fā)展歷史隨生產力發(fā)展而發(fā)展原始時代一一天然材料：木材、巖石、竹、粘土石器、鐵器時代一一金字塔(2000-3000 BC):石材、石灰、石膏萬里長城(200 BC):條石、大磚、石灰砂漿布達拉宮：石材、石灰砂漿羅馬圓形劇場 (70-80 AC):石材、石灰砂漿18世紀中葉鋼材、水泥 (J.Aspdin,1824)19世紀一一鋼筋混凝土 ( 1890-1892);中國，189820世紀一一預應力混凝土、高分子材料中國，1956,烏江江界河大橋 桁式組合拱橋21世紀一一輕質、高強、節(jié)能、高性能綠色建材3 .建筑材料在國民經濟中的地位和作用3.

5、1 建筑材料是發(fā)展建筑業(yè)的物質基礎材料費用一般占建筑工程總造價的50-70%3.2 必須恰當選擇和合理使用原材料材料質量的優(yōu)劣，配制是否合理，選用是否恰當直接影響建筑工程質量。3.3 發(fā)展綠色建材大力發(fā)展和推廣應用干抹砂漿、預拌混凝土等水泥深加工制品。開發(fā)集結構、保溫、裝飾為 體的內外墻復合板材。4 .建筑材料課程的作用、任務和學習方法4.1 作用4.1.1 為后續(xù)課程的學習提供必要的知識4.1.2 為今后從事專業(yè)技術工作時，合理選擇和使用建筑材料打下基礎4.2 任務4.2.1 了解材料在建筑物上所起的作用和要求4.2.2 了解常用材料的生產、成分和構造4.2.3 掌握常用材料的技術性質，以及

6、影響材料性質的主要因素及其相互關系4.2.4 掌握常用材料的標準，熟悉其分類、分等和規(guī)格4.2.5 熟悉常用材料的測試儀器，掌握測試方法和技術。4.2.6 掌握常用材料的選用原則和方法。4.2.7 掌握工地配置材料的配置原理及方法，了解這些材料的施工注意事項3.學習方法3.1 重點掌握材料的基本理論、基本知識、基本性質3.2 學習掌握材料的技術標準：國家標準、行業(yè)標準、地方標準、企業(yè)標準GB-國家標準GBJ-建筑工程國家標準JGJ-建設部行業(yè)標準 JC-國家建材局行業(yè)標準YB-冶金部行業(yè)標準 JTJ-交通部行業(yè)標準SD-水電行業(yè)標準ZB-國家級專業(yè)標準3.3 重視學好實驗學習常用建筑材料的檢驗

7、方法 一一合格性判斷和驗收。對實驗數(shù)據(jù)、試驗結果進行分析判別，培養(yǎng)從事科學研究的能力教案頭課 次2授課日期編號02基本課題1.建筑材料的基本性質 材料的物理性質教學目的掌握材料與質量有美的性質（10個參數(shù)）、與水有美的性質（6個參數(shù)）、與熱 有關的性質（4個），并能熟練運用。重 點材料與質量啟關的性質（10個參 數(shù)）與水啟美的性質（6個參數(shù)）難 點材料與質量啟關的性質（10個參數(shù)）課 型講授課學 時2教 學 過 程時間分配教學方法能力培養(yǎng)I.提問復習上次課內容15min提問鞏固上次課的學 習內容n .新課1.1 材料的物理性質1.1.1 材料與質量有美的性質體積、密度、視密度、表觀密度、堆積密

8、度、 密實度、孔隙率、填充率、空隙率、壓實度50min講授讓學生掌握材料 與質量有關的性 質（10個參數(shù)）1.1 材料的物理性質1.1.2材料與水有關的性質親水性與憎水性、吸濕性（含水率）、吸水 性（吸水率）、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性 作業(yè)：習題1, 225min講授讓學生掌握與水 有關的性質（6 個參數(shù)），并提高 學生學習興趣課后記：本次課程的重要性在于培養(yǎng)學生對建筑材料物理性質的認知性，培養(yǎng)學習的興趣，逐步走上建筑材料課程學習的正規(guī)。（連上）第一章建筑材料的基本性質學習目標：掌握密度、表觀密度以及堆積密度之間的區(qū)別掌握孔隙率及孔的形狀對材料性能的影響。掌握與水有關的性質。了解材料的熱工性質教

9、學重點：掌握密度、表觀密度以及堆積密度之間的區(qū)別掌握孔隙率及孔的形狀對材料性能的影響。掌握與水有關的性質教學難點：材料的密度表觀密度及堆積密度之間區(qū)別教學手段和方法：教師講授，課堂討論，多媒體教學1.1 材料的物理性質1.1.1 材料與質量有關的性質幾種密度：密度、表觀密度、堆積密度1 .固體（實體）2.閉口孔隙 3.開口孔隙1）密度：材料在絕對密實狀態(tài)下，單位實體體積的干質量。（不包括開口和閉口孔隙體積）2）表觀密度：材料單位表觀體積（閉口孔隙 +開口孔隙+實體）的干質量。=mV0 V VB Vk兩種密度異同：m為材料的烘干質量； 體積不同，為實體體積，表觀體積。表觀密度（3）堆積密度：+閉

10、口 +實體+空隙）的質量散粒狀材料在自然狀態(tài)下單位堆積體積（開口V0V VB Vk Vs反映散粒堆積的緊密（壓實）程度及可能的堆放空間思考：顆粒材料的密度為 p ,表觀密度為p0,堆積密度p 0則三種密度的關系?4 .孔隙率和空隙率孔隙的特征(1)按孔隙尺寸大小，可把孔隙分為微孔、細孔和大孔三種(2)按孔隙之間是否相互貫通，把孔隙分為孤立孔、連通孔。(3)按孔隙與外界之間是否連通，把孔隙分為開口孔、封閉孔。孔隙對材料的影響：(1)孔隙的多少(孔隙率)(2)孔隙的特征5 .孔隙率和密實度孔隙率是指材料內部孔隙體積占材料總體積的百分率?？紫堵剩?0100%=(1-一)100%P孔隙體積V。VP =

11、 100% =總體積V0密實度是指材料的體積被固體物質充實的程度。7。一 100% =1-P P實體體積VD = 工口 100%= 100%總體積V 06.空隙率與填充率散粒狀材料文檔大全空隙率是指散粒材料堆積體積中，顆粒間空隙體積占總體積的百分率?？障堵蕄=U|魯'100% =堆積體積V0 -V0一 100% =(1-：0：0)100%填充率是指散粒材料堆積體積中，顆粒填充的程度。、一，顆粒體積 填充度 D3印二印 堆積體積V0；-0100% = 100% = 100% =1V0：01.1.2材料與水有關的性質建筑材料的親水性和憎水性在建筑工程中有什么實際意義？1 .建筑材料的親水性

12、在建筑工程中，可以幫助其他材料增強水的融合，比如，在混凝土的添加劑里 有種稱為減水劑的，它就可以幫助增強混凝土的和易性，減少水，配置同樣的強度的混凝土，以減 少水泥量。2 .同樣，材料的憎水性也可以利用其憎水性能，在建筑工程中起重要作用。比如，在防水材料中經 常用的具有憎水性的材料，如瀝青等等1 .材料的親水性與憎水性濕潤邊角：在材料、水和空氣的三向交叉點處沿水滴表面做切線，此切線與材料和水接觸面的 夾角e ，稱為濕潤邊角。親水性材料：潤濕角e <90° (表現(xiàn)為親水性)水分子間內聚力水分子與材料分子間吸引力憎水性材料：潤濕角e >90° (表現(xiàn)為憎水性)水分子

13、間內聚力水分子與材料分子間吸引力2 .材料的吸水性與吸濕性(1) 吸水性：材料在水中能吸收水分的性質飽水狀態(tài)(吸水飽和)質量吸水率：材料飽水狀態(tài)，所吸水分質量占干質量的百分率W m = m-100% W/=Wm，0m體積吸水率：材料飽水狀態(tài)，所吸收水分體積占干體積百分率W 圖 10(% mb -0 10(%2mm 10%思考Em m 匕材料的孔隙率越大，吸水率越大，對嗎？材料的吸水性不僅與材料的親水性或憎水性有關，而且與孔隙率的大小和孔隙特征有關。對于 孔特征相近的材料，一般孔隙率越大，吸水性也越強。具有粗大孔隙的材料，雖然水分容易滲入， 但僅能潤濕孔壁表面而不易在孔內存留，因而吸水率不高；密

14、實材料以及僅有封閉孔隙的材料是不 吸水的，開口細微連通且孔隙率大，吸水性強。(2)吸濕性：材料在潮濕空氣中吸收水分的性質一一自然狀態(tài)含水率：自然狀態(tài)，材料所含水分質量占其干質量的百分率Wh - ms - m 100%m有一塊磚重2625g,其含水率為5% ,該濕磚所含水量為多少？即 5 100%= _x_ 100% =5% m2625 - xx =125g吸水率與含水率的異同？材料的吸水率反映了材料在標準測試方法之下吸收水分的能力的大 小，是恒值。材料的含水率反映材料在自然狀態(tài)下含水的狀態(tài)，不一定已經達到吸水飽和，當材料與空氣濕 度達到平衡時就不在吸收空氣中水分，此時含水率稱為平衡含水率。是變

15、值。3 .材料的耐水性材料長期在水的作用下既不破壞，強度又不顯著降低的性質稱為耐久性。指標：軟化系數(shù)ffb KR b材料飽水狀態(tài)抗壓強度，MPafgfg材料干燥狀態(tài)抗壓強度，MPa原因：隨含水量增加，減弱其內部結合力，導致強度下降。KR的范圍在01之間。KR>0.85,稱為耐水材料。例：耐水性不正確的。A、有孔材料的耐水性用軟化系數(shù)表示B、材料的軟化系數(shù)在01之間波動C、軟化系數(shù)大于0.80的材關于料稱為耐水材料?？谲浕禂?shù)小于0.80的材料稱為耐水材料。E、軟化系數(shù)越大，材料吸水飽和后強度降低越多，耐水性越差例：某石材在氣干、絕干、水飽和情況下測得的抗壓強度分別為174、178、165

16、 MPa求該石材的軟化系數(shù)，并判斷該石材可否用于水下工程。解IX fb 165該石材的軟化系數(shù)為：KR0.93fg 178由于該石材的軟化系數(shù)為 0.93 ,大于0.85 ,故該石材可用于水下工程。4 .材料的抗?jié)B性抵抗壓力水滲透的性質(1)滲透系數(shù)K 一型滲透系數(shù)：S AtHKs 的意義：抗?jié)B系數(shù)越小，表明抗?jié)B性能越好。(2)抗?jié)B等級：抗?jié)B等級越高，其抗?jié)B性越好。指石料、碎或砂漿所能承受的最大水壓力。如：最大承水壓力為 0.2MPa,表示為 P2,另有P4 P6、P& P105.材料的抗凍性材料飽水狀態(tài)下，能經受多次凍融交替作用，既不破壞，強度又不顯著降低的性質?？箖龅燃墸耗芙浭軆鋈?/p>

17、循環(huán)的最大次數(shù)，記為 F50、F100、F200、F300 材料的抗凍性用抗凍等級表示?？箖龅燃墸阂砸?guī)定的試件，在規(guī)定試驗條件下，測得其強度降低不超過規(guī)定值，并無明顯損壞和剝 落時所能經受的凍融循環(huán)次數(shù)。用符號Fn表示，其中n即為最大凍融循環(huán)次數(shù)，如 F25、F50等。材料的抗凍等級可分為F 15、F25、F50、F100、F 200等，分別表示此材料可承受 15次、25次、 50次、100次、200次的凍融循環(huán)。如混凝土抗凍等級F 15是指所能承受的最大凍融次數(shù)是15次(在-15C的溫度凍結后，再在 20 c的水中融化，為一次凍融循環(huán))，這時強度損失率不超過 25%,質量損失不超過 5%。,

18、思、考：孔隙率越大，材料的抗凍性是否越差？材料的孔隙包括開口孔隙和閉口孔隙兩種，材料的孔隙率則是開口孔隙率和閉口孔隙率之和。 材料受凍融破壞主要是因其孔隙中的水結冰所致。進入孔隙的水越多，材料的抗凍性越差。水較難 進入材料的閉口孔隙中。若材料的孔隙主要是閉口孔隙，即使材料的孔隙率大，進入材料內部的水 分也不會很多。在這樣的情況下，材料的抗凍性不會差。材料的抗凍性與材料的強度、孔結構、耐水性和吸水飽和程度有關。材料抗凍等級的選擇，是根據(jù)結構物的種類、使用條件、氣候條件等來決定的?；炷量箖龅燃?D15號中的15是指()。A .承受凍融的最大次數(shù)為 15次B .凍結后在15C的水中融化C .最大凍

19、融次數(shù)后強度損失率不超過15%D .最大凍融次數(shù)后質量損失率不超過15%教案頭課 次3授課日期編號03基本課題材料的物理性質教學目的掌握材料與熱有關的性質的概念及表示方法，并熟練運用。 了解材料的聲學性能、光學性能。重 點材料與熱有關的性質難 點材料與熱有關的性質課 型講授課學 時2教 學 過 程時間分配教學方法能力培養(yǎng)I.提問復習上次課內容15min提問鞏固上次課的學 習內容n .新課1.1.3材料與熱有美的性質導熱性、熱容量與比熱、耐熱性和耐火性40min講授培養(yǎng)學生對材料 與熱有關性質的 認識1.1.4 材料的聲學性能 吸聲性、隔聲性1.1.5 材料的光學性能 透光率、光澤度35min講

20、授、操作讓學生了解材料 的聲學、光學性 能課后記：本次課程的重點在于培養(yǎng)學生對材料熱學、聲學、光學性能的認識，逐步學會合理 用材。（連上）第一章建筑材料的基本性質 學習目標：掌握材料與熱有關的性質的概念及表示方法，并熟練運用 了解材料的聲學性能、光學性能。教學重點：掌握材料與熱有關的性質的概念及表示方法，并熟練運用。教學難點：材料與熱有關的性質教學手段和方法：教師講授，課堂討論，多媒體教學1.1.3材料與熱有關的性質導熱性、熱容量與比熱、耐熱性和耐火性1 .導熱性導熱性是指材料傳導熱量的能力。用導熱系數(shù)來表示。Qa一（Ti FAt材料的導熱系數(shù)越小，表示其絕熱性能越好。通常氣體的導熱系數(shù)液體的

21、導熱系數(shù)固體的導熱系數(shù)2 .熱容量熱容量是指材料在溫度變化時吸收或放出熱量的能力。其大小用比熱容來表示。Qc 二m（Ti -丁2）比熱容的大小直接影響建筑內部空間的溫度變化率。設計過程中選用導熱系數(shù)較小而熱容量較大的材料，有利于保持建筑物室內溫度的穩(wěn)定性。思考：某工程頂層欲加保溫層，以下兩圖為兩種材料的剖面，請問選擇何種材料？答：保溫層的目的是較少外界溫度變化對住戶的影響，材料保溫性能的主要描述指標為導熱系數(shù)和熱容量，其中導熱系數(shù)越小越好。觀察兩種材料的剖面，可見 A材料為多孔結構，B材料為密實結構, 多孔材料的導熱系數(shù)較小，適于作保溫層材料。3 .耐熱性和耐火性1.1.4材料的聲學性能1 .

22、吸聲性2 .隔聲性1.1.5材料的光學性能1 .透光率2 .光澤度教案頭課 次4授課日期編號04基本課題材料的力學性質教學目的掌握材料的力學性質，能夠運用強度、比強度等公式進行應用計算。 了解彈性、塑性、脆性、韌性、硬度、耐磨性的基本概念重 點材料的力學性質，能夠運用強度、 比強度等公式進行實際應用計算。難 點運用強度、比強度等公式進行實際應用 計算。課 型講授課學 時2教 學 過 程時間分配教學方法能力培養(yǎng)I.提問復習上次課內容15min提問鞏固上次課的學 習內容n .新課1.2材料的力學性質1.2.1 強度、比強度及強度等級30min講授讓學生掌握運用 強度、比強度等 公式進行實際應 用計

23、算。1.2 材料的力學性質1.2.2 彈性和塑性1.2.3 韌性和脆性1.2.4 硬度和耐磨性1.3 材料的耐久性 作業(yè)：習題4, 645min講授讓學生了解彈 性、塑性、脆性、 韌性、硬度、耐 磨性的基本概 念；材料的耐久 性的影響因素。課后記：本次課程的重要性在于培養(yǎng)學生對材料力學性質的學習，讓學生進一步了解材料的 各種性能。第一章建筑材料的基本性質學習目標：掌握材料的力學性質，能夠運用強度、比強度等公式進行應用計算。了解彈性、塑性、脆性、韌性、硬度、耐磨性的基本概念。教學重點：材料的力學性質，能夠運用強度、比強度等公式進行實際應用計算。教學難點：運用強度、比強度等公式進行實際應用計算。教

24、學手段和方法：教師講授，課堂討論，多媒體教學材料的力學性質：指材料在外力作用下所引起的變化的性質。其對建筑物的正常、安全及有效使用是至關重要的。1.2.1材料的強度、強度等級及比強度強度(Strength) 材料抵抗外力破壞的能力1 .幾種強度：材料受力動畫(1)抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度表示公式f = £(MPaF破壞時白最大荷載，A NA 受力截面面積，mm2(2)抗彎強度(抗折強度)(對于矩形斷面和條形斷面)2 .強度等級：不同材料，強度等級有不同的劃分方法，具體劃分在各章分講。3 .比強度指材料強度與其表觀密度之比。意義：反映材料輕質高強的指標。

25、值越大，材料越輕質高強4 .影響材料強度的因素：材料的組成材料分子結合力存在缺陷孔隙率增加強度降低含水率增加強度降低溫度升高強度降低試件尺寸大強度降低加荷速度快強度降低等工程實例分析（1）測試強度與加荷速度人們在測試混凝土等材料的強度時可觀察到，同一試件，加荷速度過快，所測值偏高。請分析 原因。原因分析：材料的強度除與其組成結構有關外，還與其測試條件有關，包括加荷速度、溫度、 試件大小和形狀等。當加荷速度較快時，荷載的增長大于材料變形速度，測出的數(shù)值就會偏高為此，在材料的強度測試中，一般都規(guī)定其加荷速度范圍。（2）磚浸水后強度下降某地發(fā)生歷史罕見的洪水。洪水退后，許多磚房倒塌，其砌筑用的磚多為

26、未燒透的多孔的紅磚。請分析原因。原因分析：這些紅磚沒有燒透，磚內開口孔隙率大，吸水率高。吸水后，紅磚強度下降，特別 是當有水進入磚內時，未燒透的粘土遇水分散，強度下降更大，不能承受房屋的重量，從而導致房 屋倒塌。1.2.2 材料的彈性與塑性1 .彈性：外力作用產生變形，外力取消變形完全恢復?？苫謴偷牟牧献冃畏Q為彈性變形一一可逆變形。指標：彈性模量（常數(shù)）意義：E表示材料抵抗變形的指標，E值越大，材料越不易變形，即抵抗變形的能力越強。彈性材料：具有彈性的材料。塑性變形2 .塑性外力作用產生變形，外力取消變形不能恢復。外力作用下產生變形，外力取消后，仍保持變形后的形狀和尺寸，并且不產生裂紋的性質。

27、材料不能恢復的殘留變形稱為塑性變形一一不可逆變形（永久變形）。塑性材料：具有塑性的材料。完全的彈性材料或塑性材料是很少的。1）有的材料在應力水平較低時，變形特征主要表現(xiàn)為彈性，而應力水平較高時，主要為塑性。例 如鋼材。2）有的材料受力后，彈塑性變形同時產生，取消外力，彈性變形可以恢復，塑性變形不能恢復。1.2.3 材料的脆性與韌性1 .脆性一一材料受外力達到一定程度后突然破壞，破壞時無明顯的塑性變形的性質。脆性材料：石、磚、混凝土、陶瓷、玻璃、砂漿等。2 .韌性一一在沖擊外力和震動荷載作用下，材料能吸收大量的能量，產生一定變形而不致破壞的性質。韌性材料：低碳鋼、木材、玻璃鋼等。1.2.4材料的

28、硬度和耐磨性（了解性內容）1 .硬度一一抵抗外物壓入或刻劃的能力?？刹捎茫耗κ嫌捕龋ㄊ稀⑻沾傻龋?；布氏、洛氏硬度（金屬材料）。特點：硬度高，耐磨性強，但不易加工。2 .耐磨性材料表面抵抗磨損的能力。（路面材料要求）3 .3材料的耐久性材料在各種環(huán)境因素作用下，在長期使用過程中保持其性能穩(wěn)定的性質。環(huán)境因素是多種多樣的，有物理 （如溫度、濕度、機械力等）、化學（大氣、光、酸、堿、鹽等作用） 以及生物（細菌、昆蟲等）等方面的作用。耐久性是一個綜合性能，包括抵抗上述各類因素的長期作用。耐久性主要包括：滲透性 抗凍性抗腐蝕性抗碳化性抗侵蝕性 抗骨料反應教案頭課 次5授課日期編號05基本課題習題課教學

29、目的掌握建筑材料物理性質和力學性質有關的應用計算重 點建筑材料物理性質和力學性質有 關的應用計算難 點體積關系和密度關系課 型講授課學 時2教 學 過 程時間分配教學方法能力培養(yǎng)I.提問復習上次課內容 總結概括全章主要內容15min提問鞏固上次課的學 習內容n .新課計算：1、與體積有關的計算；2、與密度有關的計算；30min講授讓學生掌握與體 積、與密度的計 算3、與水有關的性質參數(shù)計算， 并選材；4、與強度有關的計算作業(yè)：習題9、10、1145min講授讓學生掌握與水 有關的性質參數(shù) 計算和與強度啟 關的計算，并會 選材。課后記：本次課程的重要性在于培養(yǎng)學生對材料物理性質的認知性，學會各種

30、參數(shù)數(shù)據(jù)的計 算。第一章建筑材料的基本性質學習目標：掌握建筑材料物理性質和力學性質有關的應用計算教學重點：建筑材料物理性質和力學性質有關的應用計算。教學難點：體積關系和密度關系。教學手段和方法：教師講授，課堂討論，多媒體教學計算：1、與體積有關的計算；2、與密度有關的計算；3、與水有關的性質參數(shù)計算，并選材；4、與強度有關的計算作業(yè)：習題9、10、11教案頭課 次6授課日期編號06基本課題2.天然石材教學目的了解巖石的基本知識、常用巖石的特點及建筑石材的技術要求。重 點造巖礦物的概念、性質 巖石的種類及性質 常用石材及其規(guī)格難 點造巖礦物的概念、性質課 型講授課學 時2教 學 過 程時間分配教

31、學方法能力培養(yǎng)I .新課2.1巖石的基本知識2.1.1造巖礦物2.1.2巖石木愜2.1.3巖石的性質45min講授了解巖石的基本 知識、常用巖石 的特點，加深知 識的理解實用標準2.2常用建筑石材2.2.1 常用天然石材花崗巖2.2.2 建筑石材的規(guī)格2.2.3 建筑石材的污染及控制 作業(yè)：習題345min講授與多媒體 結合掌握建筑石材的 技術要求及規(guī)格課后記：本次課程的重要性在于加深學生對建筑石材的認知和了解，了解不同類型的石材， 為以后實際應用書卜認知基礎。第二章天然石材學習目標：了解天然石材的形成，掌握天然石材的分類及特性- 巖漿巖、沉積巖、變質巖。理解天然石材的技術性質。掌握天然板材的

32、應用。教學重點：造巖礦物的概念、性質巖石的種類及性質常用石材及其規(guī)格教學難點：造巖礦物的概念、性質教學手段和方法：教師講授，課堂討論，多媒體教學2.1 巖石的基本知識巖石：是礦物的集合體，組成巖石的礦物稱為造巖礦物。造巖礦物：是具有一定化學成分和一定結構特征的天然化合物和單質的總稱。由單礦物組成的巖石叫單礦巖，如白色大理石，它是由方解石或白云石組成。由兩種或兩種以上的礦物組成的巖石叫多礦巖（又稱復礦巖），如花崗巖，它是由長石、石英、云母及某些暗色礦物組成。自然界中的巖石大多以多礦巖形式存在。巖石按地質形成條件不同，通常可分為三大類，即巖漿巖、沉積巖和變質巖。2.1.1 密度、表觀密度、堆積密度

33、巖漿巖又稱火成巖，它是因地殼變動，熔融的巖漿由地殼內部上升后冷卻而成。巖漿巖是組成地殼的主要巖石，占地殼總質量的 89%。巖漿巖根據(jù)巖漿冷卻條件的不同，又分為深成巖、噴出巖和火山巖。文檔大全2.1.1.1 深成巖深成巖是巖漿在地表深處受上部覆蓋層的壓力作用，緩慢冷卻而形成的巖石。其特點是結晶完全、晶粒明顯可辨、構造致密、表觀密度大、抗壓強度高、吸水率小、抗凍及耐久性好?；◢弾r屬于深層巖花崗巖在地表分布很廣泛，是人類最早發(fā)現(xiàn)和利用的天然巖石之一。在世界各地有許多古代開發(fā)利用花崗巖的遺跡，如 4000多年前古埃及人建造的金字塔、古希臘的神廟、古羅馬的斗獸場等。花崗巖主要成分是長石和石英。花崗巖質地

34、堅硬，結構致密，孔隙率和吸水率小，抗凍性好，難被酸堿或風化作用侵蝕，使用年限為75200年。常被用于建筑物的材料?；◢弾r（Granite ）的語源是拉丁文的granum,意思是谷?；蝾w粒。因為花崗巖是深成巖，常 能形成發(fā)育良好、肉眼可辨的礦物顆粒，因而得名。而漢字名詞花崗巖則是由日本人翻譯而來?；?形容這種巖石有美麗的斑紋，剛或崗則表示這種巖石很堅硬?；◢弾r石約有300多種。2.1.1.2 噴出巖噴出巖是巖漿噴出地表冷凝而成。由于冷卻較快，大部分結晶不完全呈細小結晶狀。當噴出巖 形成較厚巖層時，接近深層巖；形成較薄巖層時，呈多孔構造，接近火山巖。建筑中用到的噴出巖有玄武巖、輝綠巖等。玄武巖和輝

35、綠巖可作為耐酸和耐熱材料，還是生產 鑄石和巖棉的原料。2.1.1.3 火山巖火山巖是火山爆發(fā)時，巖漿被噴到空中急速冷卻而形成的多孔散粒狀巖石，多呈玻璃質結構， 有較高的化學活性。如火山灰、浮石等。火山灰可用作生產水泥時的混合材料。浮石是配制輕混凝 土的一種天然輕骨料。2.1.2 沉積巖沉積巖又稱水成巖。沉積巖是由原來的母巖風化后，經過搬運、沉積等作用形成的巖石。沉積 巖雖僅占地殼總質量的 5%,但在地球上分布極廣，約占地殼表面積的75%,加之藏于離地表不太深處，易于開采。與火成巖相比，其特性是：結構致密性較差，密度較小，大都成層狀結構，孔隙率及吸水率均 較大，強度較低，耐久性也較差。根據(jù)生成條

36、件，沉積巖分為以下三類：機械沉積巖、化學沉積巖和生物沉積巖。2.1.2.1 機械沉積巖機械沉積巖是巖石風化破碎以后又經風、雨、河流及冰川等搬運、沉積、重新壓實或膠結作用,在地表或距地表不太深處形成的巖石，主要有砂巖和頁巖。砂巖是由砂粒經膠結而成。由于膠結結構和致密程度的不同，性能差別很大。頁巖由粘土沉積而成，呈頁片狀，強度低、耐水性差，不能直接用作建筑材料。2.1.2.2 化學沉積巖文檔大全實用標準化學沉積巖是巖石中的礦物溶于水后，經聚積、沉積而成的巖石，如石膏、白云巖、菱鎂礦、 石灰?guī)r等。石膏的化學成分為CaSO4 2H2O是燒制建筑石膏和生產水泥的原料。白云巖的主要成分是白 云石CaCO3

37、 MgCO,3其性能接近于石灰?guī)r。菱鎂礦的化學成分為MgCO3是生產耐火材料的原料。石灰?guī)r的主要成分為方解石（CaCO3）,常含有白云石、菱鎂礦、石英、蛋白石、含鐵礦物和粘 土等。構造疏松的石灰石用作生產石灰和水泥的原材料。構造致密的石灰石可作混凝土集料，非常 致密的可作飾面裝飾材料。2.1.2.3 生物沉積巖生物沉積巖是海生動植物的遺骸，經分解、分選、沉積而成的巖石。如硅藻土等。硅藻土是由硅藻的細胞壁沉積而成。富含無定形SiO2、淺黃色或淺灰色、質軟而輕，多孔，易磨成粉末，有極強的吸水性。硅藻土涂料添加劑產品，具有孔隙度大、吸收性強、化學性質穩(wěn)定、 耐磨、耐熱等特點 。2.1.3 .變質巖變

38、質巖是由原生的巖漿巖或沉積巖，經過地殼內部高溫、高壓等變化作用后而形成的巖石。沉積巖變質后，性能變好，結構變得致密，堅實耐久；例如大理石一一石灰?guī)r、白云巖；石英 巖：砂巖變質而成。巖漿巖變質后，性質反而變差，例如片麻巖一一花崗巖。大理巖也稱大理石，是由石灰?guī)r、白云巖經變質而成的具有細晶結構的致密巖石。大理巖在我國分布廣泛，而以云南大理最負盛名。大理巖質地密實但硬度不高，易于加工，可 用于石雕或磨光成鏡面。純大理巖為白色，如漢白玉。若含有不同雜質呈灰色、黃色、玫瑰色、粉 紅色、紅色、綠色、黑色等多種色彩和花紋，是高級裝飾材料。歷時22年之久建造的世界上堪稱奇跡的白色大理石陵墓一一泰姬陵，全部用純

39、白色大理石建筑，用玻璃、瑪瑙鑲嵌，絢麗奪目、美麗無比。2.2 常用建筑石材常用的天然石材巖石按地質形成條件分為巖漿巖、沉積巖和變質巖三大類，它們具有顯著不同的結構、構造和性 質。巖漿巖巖漿巖由地殼內部熔融巖漿上升冷卻而成，又稱火成巖。巖漿在地表深處緩慢冷卻結晶而成的巖石稱為深成巖，其結構致密，晶粒粗大，體積密度大，抗壓強度高，吸水性小，耐久性高。建筑中常用的有花崗巖、正長巖、輝長巖、閃長巖等屬于深成巖。沉積巖地表的各種巖石在外力地質作用下經風化、搬運、沉積成巖作用（壓固、膠結、重結晶等），在地表或地表不太深處形成的巖石，又稱水成巖。沉積巖的主要特征是呈層狀構造，各層巖石的成分、構造、顏色、性能

40、均不同，且為各向異性。與深成巖、火成巖相比，沉積巖的體積密度小，孔隙率 和吸水率較大，強度和耐久性較低。變質巖質巖是巖石由于巖漿等的活動 （主要為高溫、高濕、壓力等）發(fā)生再結晶，使它們的礦物成分、 結構、構造以至化學組成都發(fā)生改變而形成的巖石。建筑石材的常用規(guī)格毛石毛石（又稱片石或塊石）是由爆破直接獲得的石塊。 依據(jù)其平整程度又分為亂毛石和平毛石兩類。亂毛石形狀不規(guī)則，一般在一個方向的尺寸達300-400mm質量為20-30 kg ,其中部厚度一般不宜小于150 mm亂毛石主要用來砌筑基礎、勒角、墻身、堤壩、擋土墻壁等，也可作毛石混凝土 的骨料。平毛石由亂毛石略經加工而成，形狀較亂毛石整齊，其

41、形狀基本上有六個面，但表面粗糙，中部厚度不小于200 mm,常用于砌筑基礎、墻身、勒角、橋墩、涵洞等石的抗壓強度取決于其母巖的抗壓強度，它以三個邊長為70 mm的立方體試塊的抗壓強度的平均值表示。根據(jù)抗壓強度的大小，石材共分為九個強度等級：MU100, MU80,MU60 , MU50 , MU40 , MU30 , MU20 , MUlS , MU10 ?？箟涸嚰部刹捎帽?2-3所列各種邊長的立方體，但對其試驗結 果要乘以相應的換算系數(shù)予以校正。料石料石（又稱條石）是由人工或機械開采出的較規(guī)則的六面體石塊，略經加工鑿琢而成。按其加工 后的外形規(guī)則程度，分為毛料石、粗料石、半細料石和細料石四

42、種。毛料石外形大致方正，一般不加工或僅稍加修整，高度不應小于200 mm疊砌面凹入深度不大于 25mm粗料石其截面的寬度、高度應不小于 200 mm,且不小于長度的1/4,疊砌面凹入深度不大于 20mm半細料石規(guī)格尺寸同上，但疊砌面凹入深度不應大于l5mmo細料石通過細加工，外形規(guī)則、規(guī)格尺寸同上，疊加面凹入深度不大于10mm石材飾面板天然花崗石板材花崗石板按形狀分為普形板（N）和異形板。普形板包括正方形和長方形；異形板包括除正方形 和長方形以外的其他形狀。按表面加工程度分為：細面板材（代號RB）,其表面平整光滑；鏡面板材（代號PL）,其表面平整， 具有鏡面光澤；粗面板材（代號RU）,其表面平

43、整、粗糙，包括具有較規(guī)則加工條紋的機刨板、剁斧 板、錘擊板、燒毛板等。按板材的規(guī)格尺寸、平面度、角度允許偏差和外觀質量將花崗石板材質量分為：優(yōu)等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三個等級。天然大理石板材大理石板材按形狀可分為普形板 （PX）,圓弧板（HM）、異形板（YX）三大類。普型板材是指有正方形和長方形的板材；圓弧板是指裝飾面輪廓線的曲率半徑相同的裝飾石板材。常用普通板材的厚度，不管其長度和寬度如何變化，一般為20 mm，天然大理石板材根據(jù)規(guī)格尺寸允許偏差、平面度允許極限公差、角度允許極限公差、外觀質量及鏡面光澤度等標7S,分為優(yōu)等品 （A）、一等品（B）、合格品（C）三個等級。青石裝飾

44、板材常用青石板的色澤為豆青色和深豆青色以及青色帶灰自結晶顆粒等多種。青石板以“立方米（m3）”或“平方米（m2）”計量。包裝、運輸、貯存條件類似于花崗石板材。建筑石材的放射性污染及控制石材的放射性是指石材中含有鐳、仕、鈾三種放射性元素，它們在衰變過程中產生廠放射性物 質，主要為氫氣，因此石材的放射性最終是由氯氣產生的。如可衰變物質的含量過大，即放射性物 質的“比活度”太高，則對人體是有害的。為廠消除石材放射性對人體可能產生的危害，世界各國 都制定廠相應的石材放射性標準，比較而言，日前中國和波共的標準最為嚴格。裝飾石材按照國家無機非金屬裝飾材料放射性指標限量標準劃分為A,B,C三類。其中A類使用

45、范圍不受限制；B類不可用于I類民用建筑工程的內部飾面，可用于其他部位飾面；C類只可用于建筑物的外飾面及室外其他用途。石材的放射性是石材內部的品質指標，思考：石料的砌筑A B、C三塊石料均具有層理，其層理及受力方向如下圖。請討論這幾種石料的砌筑有何問題？ 分析：C石料的砌筑方向不對，具有層理構造的石塊其垂直層理的強度高于平行于層理的強度， 宜轉90°放置。教案頭課 次7授課日期編號07基本課題3.氣硬性膠凝材料教學目的熟悉石膏、石灰的原料、生產、凝結、硬化及技術要求，掌握其性質與應用。 了解水玻璃和菱苦土的性質和特點。重 點石膏、石灰的凝結、硬化； 石膏、石灰的性質與應用難 點石膏、石

46、灰的性質與應用課 型講授課學 時2教 學 過 程時間分配教學方法能力培養(yǎng)I.提問復習上章內容15min提問鞏固上次課的學 習內容n .新課3.1石膏3.1.1 石膏的原料與生產3.1.2 石胃的水化、凝結與硬化3.1.3 石膏的性質及應用30min講授熟悉石膏、石灰 的原料、生產、 凝結、硬化及技 術要求，掌握其 性質與應用。3.2 石灰3.2.1 石灰的原料與生產3.2.2 石灰的熟化與硬化3.2.3 石灰的技術要求3.2.4 石灰的性質及應用3.3 水玻璃3.4 菱苦土45min講授與多媒體 結合調動學生學習積 極性，以生活中 實例介紹石灰的 熟化以及石灰的 性質與應用文檔大全實用標準課后

47、記：本次課程的重要性在于培養(yǎng)學生對氣硬性膠凝材料的認知，培養(yǎng)學習的興趣，增強 面對實際問題時的解決能力。第三章氣硬性膠凝材料學習目標：了解石膏和石灰的原材料、生產、凝結硬化及技術要求，掌握其性質與應用。著重了解 水玻璃與菱苦土的性質和應用特點。教學重點：膠凝材料的含義和分類；石膏的原料與生產凝結與硬化性質及應用；石灰的原料與生產、熟化與硬化、技術要求、性質及應用；水玻璃的組成、硬化、性質與應用；菱苦土的組成、硬化及 性質特點。教學難點：石膏、石灰的性質與應用。教學手段和方法：教師講授，課堂討論，多媒體教學3.1 石膏3.1.1 石膏的原料與生產生產石膏的原料主要為含硫酸鈣的二水天然石膏 （又稱

48、生石膏）或含硫酸鈣的化工副產品和廢渣 （如磷石膏、氟石膏、硼石膏等），化學式為CaSO-2H2O,因含兩個結晶水而得名。又由于其質地 較軟，也被稱為軟石膏。天然二水石膏在不同的壓力和溫度下鍛燒，可以得到結構和性質均不相同的石膏產品一、建筑石膏建筑石膏是將二水石膏（生石膏）加熱至107 ° C-170 ° C時，部分結晶水脫出后得到半水石膏 （熟石膏），再經磨細得到粉狀的建筑中常用的石膏品種，故稱建筑石膏1 .硬石膏當鍛燒溫度超過800 C時，部分CaSO分解出Ca,磨細后的石膏稱為高溫鍛燒石膏，硬化后有 較高的強度和耐磨性，抗水性較好，所以也稱其為地板石膏。2 .高強度石膏

49、將二水石膏置于蒸壓釜中， 在127 kPa的水蒸氣中（1240C）脫水，則得到晶粒比型半水石膏粗大、使用時拌合用水量少的半水石膏，稱為型半水石膏。將此熟石膏磨細得到的白色粉末稱為|Wj強度石膏0總的來說石膏的品種很多，各品種的石膏在建筑中均有應用，但是用量最多、用途最廣的是建 筑石膏。3.1.2 石膏的水化、凝結與硬化1 .水化建筑石膏與適量的水混合后，起初形成均勻的石膏漿體，但緊接著石膏漿體失去塑性成為堅 硬的固體。主要是建筑石膏加水拌和后，與水發(fā)生水化反應。2 .凝結與硬化文檔大全漿體的凝結硬化過程是一個連續(xù)進行的過程。將漿體開始失去可塑性的狀態(tài)稱為漿體初凝，從 加水至初凝的這段時間稱為初

50、凝時間 ；漿體完全失去可塑性，并開始產生強度稱為漿體終凝， 從加水 至終凝的時間稱為漿體的終凝時間。3 .石膏的性質及應用建筑石膏的性質(1)凝結硬化快(2)孔隙率大(3)凝固時體積微膨脹(4)具有一定的調溫、濕性由于多孔結構的特點，建筑石膏制品的比熱較大，吸濕性較強，當室內溫度產生變化時由于制品的 呼吸”作用，使環(huán)境溫度、濕度有所變化，因而具有一定的調節(jié)作用。(5)耐水性建筑石膏是氣硬性膠凝材料，吸水性大，長期在潮濕環(huán)境中，其晶體粒子間的結合力會削弱， 直至溶解，因此不耐水、不抗凍。(6)防火性好、耐火性差建筑石膏制品的導熱系數(shù)小，傳熱慢，二水石膏遇火后，結晶水蒸發(fā)，形成蒸汽幕，可阻止火勢蔓

51、延，能起到防火作用。當建筑石膏長期在650C以上的高溫部位使用時，二水石膏緩慢脫水分解，強度降低，因而不耐火。4 .1.2建筑石膏的應用由于品種不同，石膏的性質各異，用途也不一樣。二水石膏可以作為石膏工業(yè)的原料水泥的調節(jié)劑等;鍛燒的硬石膏可用來澆筑地板和制造人造大理石，也可以作為水泥的原料；建筑石膏(半水石膏)在建筑工程中可用作室內抹灰、粉刷、油漆打底等材料，還可以制造建筑裝飾制品、石膏板，以及 水泥原料中的調凝劑和激發(fā)劑。室內抹灰和粉刷由于建筑石膏的優(yōu)良特性，常被用于室內高級抹灰和粉刷。建筑石膏加水、砂及緩凝劑拌和成石膏砂漿，用于室內抹灰或作為油漆打底使用。二、建筑裝飾制品以模型石膏為主要原

52、料，摻加少量纖維增強材料和膠料，加水攪拌成石膏漿體。將漿體注人各種各樣的金屬(或玻璃)模具中，就獲得廠花樣、形狀不同的石膏裝飾制品。如平板、多孔板、花紋板、 浮雕板等三、近年來隨著框架輕板結構的發(fā)展，石膏板的生產和應用也迅速地發(fā)展起來。石膏板具有輕質、隔熱保溫、吸聲、防火、尺寸穩(wěn)定及施工方便等性能，在建筑中得到廣泛的應用，是一種很有發(fā)展前途的新型建筑材料。思考與練習什么是膠凝材料？按其化學成分可分為哪幾類？他們之間有何差異？氣硬性膠凝材料和水硬性膠凝材料有何區(qū)別？建筑石膏是如何制成的？其主要化學成分是什么？簡述石膏的性質特點？3.2石灰3.2.1 石灰的原料與生產文檔大全一、原料石灰的原料主要

53、是將以碳酸鈣（CaCO3）為主要成分的天然巖石，如石灰?guī)r、自乎、自石質石灰 巖等，經適當鍛燒、分解、排出二氧化碳 （CO2）而制得的塊狀材料。其主要成分為氧化鈣 （CaO）,其 次為氧化鎂（MgO）,通常把這種自色輕質的塊狀物質稱為塊灰；以塊灰為原料經粉碎、 磨細制成的生石灰稱為磨細生石灰粉或建筑生石灰粉。二、石灰的生產石灰?guī)r鍛燒即成生石灰。鍛燒時，石灰?guī)r中碳酸鈣和少量碳酸鎂分解，生成氧化鈣、氧化鎂和 二氧化碳氣體。3.2.2 石灰的熟化與硬化一、石灰的熟化1、石灰的熟化是指生石灰（CaO）與水發(fā)生作用生成熟石灰Ca （OH）2的過程.生石灰熟化的方法有淋灰法和化灰法。淋灰法就是在生石灰中均勻

54、加入70%左右的水（理論值為32.1%）便可得到顆粒細小、分散的熟石灰粉。工地上調制熟石灰粉時，每堆放半米高的生石灰塊， 淋60%80%的水，再堆放再淋，使之成粉且不結塊為止。化灰法是在生石灰中加入適量的水（約為塊灰質量的2. 53. 0倍），得到的漿體稱為石灰乳，石灰乳沉淀后除去表層多余水分后得到的膏狀 物稱為石灰膏。調制石灰膏通常在化灰池和儲灰坑中完成。2、石灰的硬化石灰漿體的硬化過程包括干燥硬化、結晶硬化和碳化硬化。（1）石灰漿體在干燥過程中，毛細孔隙失水，漿體中大量水分向外蒸發(fā)，或為附著基面吸收，使 漿體中形成大量彼此相通的孔隙網(wǎng)，尚留于孔隙內的自由水，由于水的表面張力，產生毛細管壓力，使石灰粒子更加緊密，因而獲得強度，同時也產生明顯的體積收縮