建筑材料教案Word下载.docx

建筑材料教案Word下载.docx

《建筑材料教案Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑材料教案Word下载.docx（87页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

有机与无机复合—玻璃钢、沥青混凝土、聚合物混凝土

2.按用途分类

∙结构材料：

砖、石材、砌块、钢材、混凝土

∙防水材料：

沥青、塑料、橡胶、金属、聚乙烯胶泥

∙饰面材料：

墙面砖、石材、彩钢板、彩色混凝土

∙吸音材料：

多孔石膏板、塑料吸音板、膨胀珍珠岩

∙绝热材料:

塑料、橡胶、泡沫混凝土

∙卫生工程材料：

金属管道、塑料、陶瓷

二、建筑材料的发展：

随生产力发展而发展

∙原始时代—天然材料：

木材、岩石、竹、粘土

∙石器、铁器时代—金字塔（2000-3000BC）：

石材、石灰、石膏

∙　　　　　　　　万里长城（200BC）:

条石、大砖、石灰砂浆

∙　　　　　　　　布达拉宫：

石材、石灰砂浆

∙　　　　　　　　罗马园剧场（70-80AC）:

∙18世纪中叶——钢材、水泥?

?

（J.Aspdin,1824）

∙19世纪——钢筋混凝土（1890-1892）；

中国，1898

∙20世纪——预应力混凝土、高分子材料

∙21世纪——轻质、高强、节能、高性能绿色建材

∙建筑材料是建筑业的物质基础。

∙在建筑工程总投资中，建筑材料投资占60%以上。

∙建筑艺术的发挥，建筑功能的实现，必须有品种多样质量良好的建筑材料。

∙建筑材料的质量直接关系到建筑工程的质量。

1、本课程的作用

　　建筑材料科学与工程，本身是一门科学技术。

对于建筑类高等职业学校的各相关专业，建筑材料课程是学好其它专业课的基础。

因此，她它是一门必修的专业技术基础课。

2、本课程的内容

∙本课程主要讲述建筑工程中常用建筑材料的原材料及生产工艺、品种与规格、主要技术性质、质量标准、检验方法、应用和保管等基本知识。

∙掌握建筑材料的性能和应用，是学习本课程的重点。

必须懂得如何选择和使用建筑材料。

3、本课程的学习方法

∙坚持理论联系实际的学习方法。

∙认真作好试验和填写试验报告。

∙抓住“一条主线”的学习方法。

∙认真完成作业和搞好课后复习。

1、建筑材料的标准及其作用

∙建材工业企业必须严格按技术标准进行设计、生产，以确保产品质量，生产出合格的产品。

∙建筑材料的使用者必须按技术标准选择、使用质量合格的材料，使设计、施工标准化，以确保工程质量，加快施工进度，降低工程造价。

∙供需双方，必须按技术标准规定进行材料的验收，以确保双方的合法权益。

2、建筑材料的技术标准

建筑材料的技术标准分为国家标准、行业标准、地方标准、企业标准等，分别由相应的标准化管理部门批准并颁布。

3、各级标准的相应代号

标准级别

标?

准?

代?

号?

及?

名?

称

国家标准

GB——国家标准；

GBJ——建筑工程国家标准；

GB/T——推荐国家标准

行业标准（部分）

JGJ——建设部行业标准；

JC——国家建材局行业标准；

JT——交通部行业标准；

YB——冶金部行业标准；

SD——水电部行业标准；

LY——林业部行业标准

地方标准

DB——地方标准

企业标准

QB——企业标准

教　案　首　页

§

2.1材料的基本物理性质

教学目的

理解材料的有关热工性质

掌握材料的主要物理性质的含义、影响因素

重点难点

基本物理参数的表达式；

与水有关的物理性质的反映意义

教辅工具

授课班级

授课日期

教 

学 

过 

回顾导入

一、密度

二、孔隙率

三、空隙率

四、材料与水有关的性质

五、材料与热有关的性质

课后小结

1、材料的基本物理参数的表达式

2、材料与水有关的物理性质的反映意义

第二章?

建筑材料的基本性质

第一节材料的基本物理性质

1、密度：

材料在绝对密实状况下单位体积的质量（ρ=m/v）

2、表观密度：

材料在自然状况下单位体积的质量（ρ0=m/v0）

3、堆积密度：

散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量（

）

二、密实度与孔隙率

1．密实度：

密实度是指材料体积内，被固体物质所充实的程度。

2．孔隙率：

是指材料体积内，孔隙体积占总体积的百分率。

三、填充率与空隙率

1．填充率：

是指散粒材料在其堆积体积中，被其颗粒填充的程度。

2．空隙率：

是指散粒材料在其堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占材料堆积体积的百分率。

1、亲水性与憎水性

2、吸湿性与吸水性

定义

指标

相互关系

吸湿性

材料在水中吸水的能力。

含水率

一般情况下，材料的含水率小于质量吸水率。

当材料在空气中吸水饱和时，其含水率等于质量吸水率。

吸水性

材料在潮湿空气中吸水的能力。

质量吸水率

体积吸水率

3、耐水性

定义：

材料长期在水的作用下，保持其原有性质的能力。

用软化系数KP表示（一般KP≥0.85为耐水材料）。

软化系数越小，说明材料吸水饱和后的强度降低越多，其耐水性越差。

4、抗渗性

材料抵抗压力水或其他液体渗透的性质。

用渗透系数或抗渗等级表示。

（举例：

P8混凝土——该混凝土能够抵抗的最大渗水压力为0.8MPa。

）

5、抗冻性

材料在吸水饱和状态下，抵抗多次冻融循环，不破坏、强度也不显著降低的性质。

用抗冻等级表示。

F150混凝土—该混凝土能够抵抗的最大冻融循环次数为150次。

分析：

材料与水有关的物理性质与材料孔隙率以及孔隙特征的关系？

（1）导热性

材料传导热量的性质。

（冬季材料保持热量不传递出去；

夏季材料阻碍热量传入室内）用导热系数λ表示。

在建筑工程中的作用：

判断材料的保温隔热性能。

几种特殊材料的导热系数：

静止空气（0.023）、水（0.58）、冰（2.33）

∙材料受潮时为什么其保温隔热性能会降低？

∙为什么冬天修的房子其保温隔热性能较差？

∙保温材料在施工和使用过程中为什么需要防潮防水？

（2）热容量

材料受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质。

用比热容表示。

大比热容的材料对保持室内温度的相对稳定有很大影响。

2.2材料的力学性质

2.3材料的耐久性

理解材料有关主要力学性质的表示方法和反映意义；

周围环境因素的作用形式

掌握材料主要力学性质的表示方法和反映意义；

提高耐久性的措施

材料主要力学性质的表示方法和反映意义；

提高材料耐久性的意义及方法

第二节　材料的力学性质

一、材料的强度及强度等级

二、材料的弹性变形、塑性变形和徐变

三、材料的脆性与韧性

四、材料的硬度与耐磨性

第三节　材料的耐久性

1、材料主要力学性质的表示方法和反映意义

2、提高材料耐久性的意义及方法

1、定义及表示方法

1）定义：

外力的作用下材料抵抗破坏的能力

2）表示方法：

抗拉～、抗压～、抗折～等

2、影响因素：

1）孔隙特征 

2）含水情况

3）环境温度 

4）测试条件

3、强度等级：

生产者和使用者有据可依

二、比强度：

单位体积重量计算的材料强度——轻质、高强材料

三、材料的弹性变形、塑性变形和徐变

1、弹性变形：

材料在外荷作用下产生一定的变形，当外力撤除之后变形能恢复

2、塑性变形：

材料在外荷作用产生一定的变形，当外力撤除后，有部分变形不能恢复

3、徐变：

在长期荷载作用下随着时间的延长而慢慢增加的变形

四、材料的脆性与韧性

1、脆性：

材料在外力的作用下，当外力达到一定值时，会发生突然的破坏但没有明显的塑性变形

2、韧性：

材料在冲击或振荡荷载的作用下，能吸收较大的能量，同时产生较大的变形而不破坏的性质

五、材料的硬度与耐磨性

1、 

硬度：

指材料表面的坚硬程度，是抵抗其他物体刻划、压入其表面的能力。

测定方法：

刻划法、回弹法、压入法。

2、 

耐磨性：

材料表面抵抗磨损的能力。

用磨损率表示。

第三节　材料的耐久性

一、定义：

材料能长久地保持其工作性能

二、提高材料耐久性的意义

1）节约建材

2）延长使用寿命，减少维修费用

三、提高材料耐久性的措施

1）设法减轻大气或周围介质对材料的破坏作用

2）提高材料的密实度

3）增设保护层来保护主体材料免受侵蚀

3气硬性胶凝材料

理解石灰的原料、生产、水化和硬化过程

理解石膏、水玻璃的原料和生产

掌握石灰的特性和应用，石膏、水玻璃的硬化特点及应用

石灰的特性和应用（过火石灰的弊端及处理方法）

石膏、水玻璃的硬化特点及应用

第一节石灰

∙石灰的原料和生产

二、石灰的熟化和硬化

三、石灰的特点：

四、石灰的应用

第二节石膏

一、石膏的原料与生产

二、石膏的水化与硬化

三．石膏的技术要求

四、石膏的特性和应用

五、水玻璃

1、石灰、石膏的水化和硬化过程

2、石灰、石膏的特性和应用

第三章气硬性胶凝材料

一、概述

1、胶凝材料的定义：

指经过自身的物理化学作用后，能够由浆体变成固体，并在变化过程中把一些散粒材料或块状材料胶结成具有一定强度的整体。

2、胶凝材料的分类 

　　1） 

有机胶凝材料、无机胶凝材料

　　2） 

气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料

一、石灰的原料和生产

1、原料：

以CaCO3为主要成分的石灰石、白垩等

2、生产：

CaCO3

CaO+CO2

1）主要成分：

氧化钙、氧化镁

2）过火石灰、欠火石灰

①欠火石灰：

降低了石灰的利用率

②过火石灰：

熟化速度极慢，抹灰后容易造成墙面产生起包、开裂、隆起现象

处理方法：

过火石灰石灰窖中“陈伏”。

1）、水化：

CaO+H2O

Ca（OH）2+Q

　　水化（熟化）过程中体积增大1-2.5倍，迅速放出大量热

2）、硬化：

干燥硬化和碳化硬化

∙干燥硬化：

自由水蒸发Ca（OH）2晶体析出

∙结晶硬化：

∙碳酸化硬化：

Ca（OH）2+CO2——CaCO3+H2O

保水性好、硬化速度缓慢，强度低、硬化时体积收缩大、耐水性差

∙石灰膏：

配制石灰砂浆、水泥混合砂浆

∙熟石灰粉：

配制灰土（三七灰土、二八灰土）

　　　　　　　　三合土（熟石灰+黏土+砂、石、炉渣）

∙磨细的生石灰粉：

生产无熟料水泥、碳化石灰板

五、石灰的保存和运输

　　防潮、防水，不超过三个月

第二节　　石膏

天然二水石膏、化工石膏等

（1）建筑石膏　　　β型半水石膏

（2）高强石膏　　　α型半水石膏

1）水化：

CaSO4·

1/2H2O+1.5H2O

2H2O

2）硬化：

随着水化的进行，浆体逐渐失去可塑性，颗粒间的凝聚力和摩擦力加大，并开始产生结构强度，直至水分完全失去，强度　　　　才停止发展

三、石膏的技术要求

细度　　凝结时间　　强度

四、石膏的特性和应用

1．石膏的特性

∙凝结硬化快

∙硬化后体积微膨胀性

∙具有一定调湿性

∙硬化后孔隙率大，因此其强度较低、表观密度小、吸声性较强、吸湿性较强。

∙耐水性与抗冻性较差

∙防火性好但耐火性差

上联：

白快膨孔吸热易溶脱

下联：

装水模隔防火避潮热

2、建筑石膏的应用

∙室内抹灰及粉刷

∙建筑装饰制品

∙石膏板

五、水玻璃

1、水玻璃的硬化：

　　水玻璃在空气中吸收CO2形成无定性硅胶，硅胶脱水为空间网状结构SiO2晶体，并逐渐干燥而硬化

2、水玻璃的应用

4.1硅酸盐水泥

理解水泥的原料和生产过程、水化和硬化的过程

掌握硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素及主要技术性质

硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素及主要技术性质

二、硅酸盐水泥的原料与生产

三、硅酸盐水泥的水化与硬化

四、影响硅酸盐水泥的水化、凝结硬化的主要因素

五、硅酸盐水泥的主要技术性质

1、细度（筛分法、比表面积法）

2、凝结时间

3、体积安定性

1、水泥的原料和生产过程、水化和硬化的过程

2、硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素及主要技术性质

第一节硅酸盐水泥

一、硅酸盐水泥概述

1、水泥的特性及应用

2、分类：

五大水泥、特性水泥、专用水泥

凡由硅酸盐水泥熟料、0～5％石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。

代号P。

不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P?

Ⅰ；

掺入混合材料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P?

Ⅱ。

石灰质原料、粘土质原料

2、“两磨一烧”：

制备生料、煅烧熟料、粉磨水泥

3、矿物组成：

硅酸二钙（2CaO·

SiO2）、硅酸三钙（3CaO·

SiO2）、铝酸三钙（3CaO·

Al2O3）铁铝酸三钙（4CaO·

Al2O3·

Fe2O3）

4、硅酸盐水泥定义

1、水化（是硬化的前提）

1）产物：

水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙、水化硫铝酸钙、氢氧化钙

2）硬化（水化的结果）——水泥强度增长的过程

硬化后的水泥石结构：

未水化的水泥颗粒、凝胶体、毛细孔隙网

四、影响硅酸盐水泥的水化、凝结硬化的主要因素

1、细度的影响

2、矿物组成的影响

3、养护龄期的影响

4、养护温湿度的影响

　　1）初凝时间：

规定不得早于45min，以免有足够的时间完成搅拌、运输、浇筑、振捣、成型等施工作业

　　2）终凝时间：

不得迟于6.5h，以便于尽快的进入到下一个施工工序

　　1）定义：

水泥在水化的过程中体积变化的均匀性

　　2）造成体积安定性不良的原因：

　　　　①CaO、MgO含量过高（规定不得超过5%）

　　　　②石膏掺量过高（规定不得超过3.5%）

3）检验方法：

雷氏夹法、试饼法

课题

4.1硅酸盐水泥

（二）

理解水泥的腐蚀内因、形式

掌握水泥的防腐蚀措施；

硅酸盐水泥的主要特点及应用

水泥的防腐蚀措施；

4、标准稠度需水量（P）

5、强度及其等级（ISO胶砂强度测定法）

6、水化热

五、硅酸盐水泥的腐蚀

六、硅酸盐水泥的特性及应用

七、硅酸盐水泥的包装、运输和保存

1、水泥的腐蚀内因、形式、防腐蚀措施

2、硅酸盐水泥的主要特点及应用

4、标准稠度需水量（P）

将水泥拌制到特定的塑性状态所需的拌和水量

2）测定方法：

固定水量法、调整水量法

分别测定3d或28d的抗折、抗压强度值的大小进行划分

6、水化热：

水泥在水化的过程中所产生的热量（水化热过大，在冬季施工对大体积工程是不利的）

1、腐蚀种类

　　1）软水腐蚀：

Ca（OH）2成分在软水环境中易流失，造成其他水泥产物相继溶出，从而导致结构溃散

　　2）盐类腐蚀：

镁盐、硫酸盐等

　　3）酸性腐蚀：

硫酸、碳酸、有机酸等

2、腐蚀方式

　　1）形成膨胀组分

　　2）形成易溶于水（无胶结力）的物质

　　3）溶出性侵蚀

3、腐蚀内因

　　1）本身含有易被腐蚀的成分

　　2）密实度不够

4、提高防腐蚀的措施

提高密实度

合理选用水泥品种

　　3） 

增设保护层

六、硅酸盐水泥的特性及应用

1、早期强度发展快，等级高——适用于早强性工程

2、抗冻性好——适用与严寒地区工程

3、耐腐蚀性差——不宜用于软水工程

4、耐热性差——不宜用于高温工程

5、水化热大——不宜用于大体积工程

包装

保存和运输——要做到防潮、防水（随着保存时间的延长，水泥的强度会逐渐减少，必要需进行检验）

4.2掺混合材料的硅酸盐水泥

理解掺混合材料的目的和作用机理

掌握不同品种硅酸盐水泥的特点及应用

常用活性混合材料的种类；

不同品种水泥的特点及应用

第二节掺混合材料的硅酸盐水泥

一、混合材料

二、掺混合材料的硅酸盐水泥

第三节铝酸盐水泥

第四节其他品种水泥

采用情境教学法：

在实训现场，指导教师带领学生直观识别水泥包装袋上的颜色，区别不同种类的水泥制品；

指导教师带领学生直观识别水泥产品受潮后的结块特征，辩别不合格产品并隔离标识的设置规则。

1、掺混合材料的目的和作用机理

2、不同品种硅酸盐水泥的特点及应用（适宜范围、不适宜范围）

第二节掺混合材料的硅酸盐水泥

1、定义：

磨细水泥时掺入人工的或天然的矿物材料用以调整水泥强度等级、扩大范围、改善性能、增加品种等

2、种类：

　　1）活性混合材料：

粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰等

　　2）非活性混合材料：

石灰岩、石浆岩等

二、掺混合材料的硅酸盐水泥

1、普通硅酸盐水泥

　　在应用范围方面，普通水泥与硅酸盐水泥基本相同，甚至在一些不能用硅酸盐水泥的地方也可采用普通水泥，使得普通水泥成为建筑待业应用面最广、使用量最大的水泥品种。

2、矿渣硅酸盐水泥

3、火山灰质硅酸盐水泥

4、粉煤灰硅酸盐水泥

四种水泥的共同性质

∙凝结硬化慢，早期强度低，后期强度发展较快

∙抗软水、抗腐蚀能力强

∙水化热低、放热速度慢

∙抗碳化能力差抗冻性差、耐磨性差

∙湿热敏感性强，适合蒸汽养护

四种水泥各自的特性

∙矿渣水泥耐热性强、干缩性较大、保水性差

∙火山灰水泥保水性发、抗渗性好、硬化干缩性?

显著

∙粉煤灰水泥干缩性小、抗裂性好

5、复合硅酸盐水泥

　　复合硅酸盐水泥特性取决于所掺混合材料的种类、掺量及相对比例。

其使用应参照其他掺混合材料水泥的适用范围按工程实践经验选用。

铝酸盐水泥的特性

∙快硬早强，后期强度下降

∙耐热性强

∙水化热高，放热快

∙抗渗性及耐腐蚀性强

一、砌筑水泥

二、道路硅酸盐水泥

三、中热硅酸盐水泥和低热硅酸盐水泥

四、快硬硅酸盐水泥

五、膨胀水泥

5.4混凝土的强度及主要技术性质

理解砼强度及强度等级、轴心抗压强度、抗拉强度、耐久性概念的含义

掌握混凝土的抗压强度的影响因素和提高方法

掌握常见的变形种类和减小变形措施；

提高混凝土耐久性的方法

混凝土的抗压强度的影响因素和提高方法