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建筑材料教案

新疆建设技师培训学院教案首页

授课时间：

20年月日星期节次

课程名称

建筑材料

授课班级

授课内容

项目1建筑材料的基本知识1.1材料的基本物理性质

1.1.1材料与质量有关的性质

教

学

目

的

和

要

求

掌握：

实际密度、表观密度（体积密度）、堆积密度的定义、定义式，三者之间的区别、测定；孔隙率、空隙率。

熟悉：

主要技术性质的物理意义、指标、影响因素及对其它性质的影响。

了解：

材料的各性质在工程实践中的意义。

教

学

重

点

1.实际密度、表观密度（体积密度）、堆积密度、孔隙率、空隙率的定义、表达式；

2.影响各性质的主要影响。

教

学

难

点

三个密度的区别、联系、应用。

解决方法：

建议通过学习了解材料科学的基本概念，理解材料的物理性质的关系及其在工程实践中的意义。

复习提问

1.建筑材料的基本概念；2.建筑材料的分类；3.建筑材料在工程中的作用

教

学

过

程

导入新课：

建筑材料在其使用期间要受到各种外界因素的作用，如物理作用、力学作用、化学作用等，因而材料应具有一定的力学性质、物理性质、耐久性。

内容提要：

一、与质量有关的基本性质

（一）密度

（二）表观密度（体积密度）（三）堆积密度

（四）孔隙率（（五）空隙率

作业布置

P18：

1、2、3、9、10

课后小结

1.三种密度的区别

2.密实度与填充率的区别

3.孔隙率与空隙率的区别

教研室主任

签名

李莲

第一节材料的物理性质

两个重要的概念：

*材料的体积构成（固体物质体积与孔隙体积之和）：

*材料所处状态（材料处于不同状态下的体积构成）：

材料在绝对密实状态下的体积构成

固体物质体积

材料在自然状态下从体积构成

固体物质体积＋孔隙体积

材料在自然堆积状态下的体积构成

固体物质体积＋孔隙体积＋空隙体积

一、密度

定义

计算公式（单位）

测定方法

实际密度

在绝对密实状态下，单位体积的质量

＝

（g/cm3）

先磨细，再采用排水法

表观密度

在表观状态下，单位体积的质量

'＝

（g/cm3）

直接排水法

体积密度

在自然状态下，单位体积的质量

o＝

（g/cm3

或kg/m3）

1、具有规则外观的材料

2、外观不规则的材料

堆积密度

在自然堆积状态下，单位体积的质量

o’＝

（kg/m3）

采用一个已知容积的容器来检测

一、密度

定义

计算公式（单位）

测定方法

实际密度

在绝对密实状态下，单位体积的质量

＝

（g/cm3）

先磨细，再采用排水法

表观密度

在表观状态下，单位体积的质量

'＝

（g/cm3）

直接排水法

体积密度

在自然状态下，单位体积的质量

o＝

（g/cm3

或kg/m3）

3、具有规则外观的材料

4、外观不规则的材料

堆积密度

在自然堆积状态下，单位体积的质量

o’＝

（kg/m3）

采用一个已知容积的容器来检测

在建筑工程中的作用

常用工程材料所采用的不同密度概念

二、孔隙率与密实度

定义、计算公式、在建筑工程中的作用、对其他性能的影响。

=

×100％=（

）×100％

三、空隙率与填充率

定义、计算公式、在建筑工程中的作用。

0＇=

×100%=（

）×100%

了解工程材料的基本情况，建立起学习兴趣。

掌握材料的密度、孔隙率和空隙率的定义、计算公式、测定方法、在工程中的作用、以及相互联系。

材料的物理性质是本次课的主要内容。

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授课时间：

20年月日星期节次

课程名称

建筑材料

授课班级

授课内容

1.1材料的基本物理性质

1.1.2材料与水有关的性质

教

学

目

的

和

要

求

掌握：

亲水性、憎水性、吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性、抗冻性的概念，

表示指标；导热性、热容量的表示指标。

熟悉：

主要技术性质的物理意义，表示指标，影响因素及其对其它性质的影响

了解：

材料的各性质在工程实践中的意义。

教

学

重

点

重点：

吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性、抗冻性的概念，表示指标。

教

学

难

点

难点：

影响各性质的主要因素；

解决方法：

通过学习了解材料性质的基本概念，理解材料的组成结构与性能的关系及其在工程中的意义。

复习提问

1.密度、表观密度、体积密度、堆积密度、孔隙率、空隙率的定义、表达式；

2.密实度与填充率的区别；3.孔隙率与空隙率的区别。

教

学

过

程

导入新课：

材料在其使用期间经常受到水的作用，不同材料受水作用表现出不同的性质，要正确选择合理使用材料必须掌握材料与水作用后的性质。

内容提要：

二、与水有关的基本性质：

亲水性、憎水性

（二）吸水性（三）吸湿性（四）耐水性（五）抗渗性（六）抗冻性

三、与热有关的基本性质：

（一）导热性

（二）热容量

作业布置

P18：

5、6、8

课后小结

1.各性质的定义，表示指标，计算式

2.影响各性质的主要因素

教研室主任

签名

李莲

第二节材料与水有关的性质

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）。

在建筑工程中的作用

4、抗渗性

定义：

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：

P6混凝土——该混凝土能够抵抗的最大渗水压力为0.6MPa。

）

5、抗冻性

定义：

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。

（举例：

F250混凝土——该混凝土能够抵抗的最大冻融循环次数为250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？

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授课时间：

20年月日星期节次

课程名称

建筑材料

授课班级

授课内容

1.1材料的基本物理性质

1.1.3材料与热有关的性质

教

学

目

的

和

要

求

掌握：

材料抗压、抗拉、抗剪、抗弯强度及计算公式，与强度等级的关系。

熟悉：

材料强度的概念，强度等级，比强度的意义，耐久性的概念。

了解：

材料的变形性质在工程中的意义。

教

学

重

点

重点：

1.材料强度的计算性的概念。

教

学

难

点

难点：

对抗折强度、强度等级、比强度的理解；

解决方法：

通过多媒体演示材料强度实验过程，理解材料强度与强度等级的关系在工程中的意义。

复习提问

1.材料与水有关的基本性质有哪些？

表示指标？

2.材料与热有关的基本性质有哪些？

表示指标？

教

学

过

程

导入新课：

材料在其使用期间受到各种荷载的作用，材料受力作用时表现出不同的强度；要正确选择合理使用耐久性好的材料。

内容提要§任务1-3材料的力学性质一、强度二、变形

§任务1-4材料的耐久性一、耐久性

作业布置

P18：

4、10、补充题

课后小结

1.强度的计算；

2.力学性质、耐久性的概念。

教研室主任

签名

李莲

第三节材料与热有关的性质

1、导热性

定义：

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：

λ＜0.23W／（mK）判断材料具有一定的保温隔热性能。

几种特殊材料的导热系数：

静止空气（0.023）、水（0.58）、冰（2.33）

分析：

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

定义：

材料受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质。

用比热容或热容量表示。

在建筑工程中的作用：

大比热容的材料对保持室内温度的相对稳定有很大影响。

材料的导热系数小，比热容大其具有较好的绝热性能。

小结

材料的物理性质是本次课的主要内容，对这些性质的定义、指标、计算公式、测定方法、在工程中的作用、以及相互联系应掌握。

特别是这些性质在建筑工程中的作用应是同学们掌握的重的内容。

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授课时间：

20年月日星期节次

课程名称

建筑材料

授课班级

授课内容

1.2材料的基本力学性质1.3材料的基本耐久性

教

学

目

的

和

要

求

掌握：

材料抗压、抗拉、抗剪、抗弯强度及计算公式，与强度等级的关系。

熟悉：

材料强度的概念，强度等级，比强度的意义，耐久性的概念。

了解：

材料的变形性质在工程中的意义。

教

学

重

点

重点：

1.材料强度的计算性的概念。

教

学

难

点

难点：

对抗折强度、强度等级、比强度的理解；

解决方法：

通过多媒体演示材料强度实验过程，理解材料强度与强度等级的关系在工程中的意义。

复习提问

1.材料与水有关的基本性质有哪些？

表示指标？

2.材料与热有关的基本性质有哪些？

表示指标？

教

学

过

程

导入新课：

材料在其使用期间受到各种荷载的作用，材料受力作用时表现出不同的强度；要正确选择合理使用耐久性好的材料。

内容提要§任务1-3材料的力学性质一、强度二、变形

§任务1-4材料的耐久性一、耐久性

作业布置

P18：

4、10、补充题

课后小结

1.强度的计算；

2.力学性质、耐久性的概念。

教研室主任

签名

李莲

一、强度与强度等级

定义：

材料在外力作用下抵抗破坏的能力。

强度常用“f”表示，由于所受外力不同，常用强度有以下几种：

计算公式（单位）

适用对象

抗压强度

=

（MPa）

混凝土、砂浆、砖、水泥

抗拉强度

=

（MPa）

钢材

抗弯或抗折强度

t=

（MPa）

混凝土、水泥

抗剪强度

=

（MPa）

木材

强度影响因素：

组成与构造、试件大小、试验时的加荷速、含水状况、表面状况、温度等等

强度等级

强度等级是材料按强度大小划分的强度级别，不同的工程材料其强度等级采用不同的符号表示。

如：

C30混凝土、MU15砖、M7.5砂浆、P·O32.5普通水泥

比强度

比强度＝强度/体积密度

比强度是判断材料是否是轻质高强材料的指标。

木材强度值虽比混凝土低，但其比强度却高于混凝土，这说明木材与混凝土相比较是典型的轻质高强材料。

二、材料的弹性与塑性

外力作用在材料上，材料会产生变形，当外力释放掉，根据所产生的变形是否能恢复来判断材料的弹塑性。

弹性

材料在外力作用下发生变形，当外力解除后，能完全恢复到变形前形状的性质。

产生的是可恢复的变形（又称弹性变形）

塑性

材料在外力作用下发生变形，当外力解除后，不能完全恢复到原来形状的性质。

产生的是不可恢复的变形（又称塑性变形）

工程材料中讨论这一性能的材料是钢材，钢材的变形与外力作用之间的关系图。

三、脆性与韧性

韧性：

材料在冲击、振动荷载作用下，可吸收较大的能量产生一定的变形而不破坏的性质。

建筑钢材、木材、塑料等是较典型的韧性材料。

路面、桥梁、吊车梁以及有抗震要求的结构都要考虑材料的韧性。

脆性：

当外力达到一定限度时，材料发生无先兆的突然朴厚，且破坏时无明显塑性变形的性质。

砖、石材、玻璃、混凝土等都是脆性材料。

四、硬度与耐磨性

第五节材料的耐久性

定义：

材料在使用过程中，受到各种因素的影响，经久不破坏、不变质，保持原有性质的性质。

材料的耐久性是一项综合性能，不同材料的耐久性具有不同的内容。

小结

所有的材料在生产、运输、施工以及应用过程中将会受到各种各样外力作用，这时材料所表现出来的性能通称为材料的力学性质。

主要有强度和变形两个方面，对于其概念、指标、计算公式都应掌握。

简单了解材料的耐久性。

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授课时间：

20年月日星期节次

课程名称

建筑材料

授课班级

授课内容

1.4材料基本物理性质试验

1.4.1密度检测1.4.2表观密度检测1.4.3堆积密度检测1.4.4吸水率检测

教

学

目

的

和

要

求

掌握：

熟练掌握仪器的操作方法

熟悉：

进一步熟悉密度概念

了解：

实验室的规章制度

教

学

重

点

重点：

正确并精确的计算实验结果

使教

学

难

点

难点：

仪器的操作方法

解决方法：

多次操作

复习提问

1.材料与水有关的基本性质有哪些？

表示指标？

2.材料与热有关的基本性质有哪些？

表示指标？

教

学

过

程

导入新课：

内容提要

作业布置

自编习题

课后小结

1.熟练掌握仪器的操作方法

教研室主任

签名

李莲

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授课时间：

20年月日星期节次

课程名称

建筑材料

授课班级

授课内容

项目2基础工程材料2.1天然石材

2.1.1天然石材的分类2.1.2天然石材的技术性能

教

学

目

的

和

要

求

掌握：

掌握正确选择和使用天然石材的方法。

牢记建筑石材的概念、种类、质量评价等级。

熟悉：

常用建筑石材的品种、质量等级。

了解：

使用要求和注意事项。

教

学

重

点

重点：

岩石的种类和性质。

教

学

难

点

难点：

造岩矿物的种类，造岩矿物对石材结构和性能的决定作用。

解决方法：

要明确造岩矿物的性质，组成方式对岩石的使用性质具有决定意义。

复习提问

1.材料的力学性质；

2.材料的耐久性。

教

学

过

程

导入新课：

正确选用建筑石材规则，合理确定建筑石材在建筑物中的使用部位。

掌握正确选择和使用天然石材的方法。

内容提要：

1.岩石的基本知识（建筑石材的概念、种类、质量评价等级）；

2.造岩矿物的种类，造岩矿物对石材结构和性能的决定作用。

3.常用的建筑（装饰）石材。

作业布置

附加补充题

课后小结

1.建筑石材的概念、种类、质量评价等级；

2.常用的建筑（装饰）石材。

教研室主任

签名

李莲

第三章天然石材

由天然岩石开采，并经过或不经过加工而制得的材料，称为天然石材。

石材应用广泛，其重质密实的块体石材，常用于砌筑基础、桥涵、挡土墙、护坡、沟渠等，是主要的石砌体材料；散粒石料，如碎石、砾石、砂等，则广泛用作混凝土骨料和铺路材料等。

建筑中常用的天然岩石

一、天然石材的特点

1、天然大理石的特点

2、天然花岗石的特点

二、天然石材的形成

岩石是由各种不同地质作用所形成的天然固态矿物组成的集合体。

根据岩石的成因，按地质分类法，天然岩石可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三类。

一）岩浆岩

形成：

是地壳内的熔融岩浆在地下或喷出地面后冷凝而成的岩石。

种类：

根据不同形成条件可分为三种。

深成岩

地壳深处的岩浆，在受上部覆盖层压力作用下，经缓慢冷凝而成岩。

喷出岩

岩浆冲破覆盖层喷出地表而形成的岩石。

火山碎屑岩

火山爆发时，岩浆被喷到空气中急速冷却后形成的岩石。

建筑中常用岩浆岩：

花岗岩、玄武岩、辉绿岩、火山灰、浮石、凝灰岩

二）沉积岩

常用品种：

石灰岩、砂岩

三）变质岩

常用品种：

大理岩、石英岩、片麻岩

建筑中常用的天然岩石

三、天然石材的性能——八个重要建筑性能

1、表观密度

2、吸水性

3、耐水性

4、抗冻性

5、抗压强度

6、硬度

7、耐磨性

8、可加工性

第二节建筑中常用石材

一、砌筑用是石材——石料制品

1、毛石

2、料石

3、片石

二、拌合混凝土用石材——骨料

1、碎石

2、砾石

3、砂

三、装饰用石材——板材

1、天然花岗石板材

2、天然大理石板材

小结

了解建筑中常用天然岩石种类，掌握建筑中常用石材品种

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授课时间：

20年月日星期节次

课程名称

建筑材料

授课班级

授课内容

2.2建筑石材2.2.1建筑石材的选择要求2.2.2建筑石材的加工种类与应用

教

学

目

的

和

要

求

掌握：

掌握正确选择和使用天然石材的方法。

牢记建筑石材的概念、种类、质量评价等级。

熟悉：

常用建筑石材的品种、质量等级。

了解：

使用要求和注意事项。

教

学

重

点

重点：

岩石的种类和性质。

教

学

难

点

难点：

造岩矿物的种类，造岩矿物对石材结构和性能的决定作用。

解决方法：

要明确造岩矿物的性质，组成方式对岩石的使用性质具有决定意义。

复习提问

1.材料的力学性质；

2.材料的耐久性。

教

学

过

程

导入新课：

正确选用建筑石材规则，合理确定建筑石材在建筑物中的使用部位。

掌握正确选择和使用天然石材的方法。

内容提要：

1.岩石的基本知识（建筑石材的概念、种类、质量评价等级）；

2.造岩矿物的种类，造岩矿物对石材结构和性能的决定作用。

3.常用的建筑（装饰）石材。

作业布置

附加补充题

课后小结

1.建筑石材的概念、种类、质量评价等级；

2.常用的建筑（装饰）石材。

教研室主任

签名

1.装饰石材

（1）天然石材

在装饰材料中，一般把天然岩石，经过加工制成块状或板状、粒状的材料，统称为天然石材。

天然石材的主要优点有：

蕴藏量丰富、分布很广，便于就地取材；石材结构致密，抗压强度高，大部分石材的抗压强度可达100MPa以上；耐水性好；耐磨性好；装饰性好。

天然石材具有纹理自然、质感稳重、庄严、雄伟的艺术效果；耐久性好，使用年限可达一百年以上。

其主要缺点是：

自重大、质地坚硬导致的加工困难、抗弯强度低、开采和运输不方便等。

常用的天然石材有天然大理石和天然花岗石。

（2）人造石材

其主要品种是人造大理石，其次还有彩色水磨石等品种。

其花纹图案可以人为控制，胜过天然石材，且质量轻、强度高、耐腐蚀、耐污染、施工方便，因此广泛应用于各种室内外装饰、卫生洁具、大型壁雕、工艺品制作等方面，是现代建筑的理想装饰材料。

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授课时间：

20年月日星期节次

课程名称

建筑材料

授课班级

授课内容

2.3石材物理力学性能检测

教

学

目

的

和

要

求

掌握：

耐水性抗压强度概念

熟悉：

熟悉实验过程和正确操作仪器

了解：

了解石材的技术性能

教

学

重

点

重点：

岩石的种类和性质。

教

学

难

点

难点：

造岩矿物的种类，造岩矿物对石材结构和性能的决定作用。

解决方法：

要明确造岩矿物的性质，组成方式对岩石的使用性质具有决定意义。

复习提问

1.材料的力学性质；

2.材料的耐久性。

教

学

过

程

导入新课：

正确选用建筑石材规则，合理确定建筑石材在建筑物中的使用部位。

掌握正确选择和使用天然石材的方法。

内容提要：

1.岩石的基本知识（建筑石材的概念、种类、质量评价等级）；

2.造岩矿物的种类，造岩矿物对石材结构和性能的决定作用。

3.常用的建筑（装饰）石材。

作业布置

附加补充题

课后小结

1.建筑石材的概念、种类、质量评价等级；

2.常用的建筑（装饰）石材。

教研室主任

签名

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授课时间：

20年月日星期节次

课程名称

建筑材料

授课班级

授课内容

项目3主体工程材料

3.1无机胶凝材料3.1.1建筑石灰3.1.2建筑石膏3.1.3水玻璃

教

学

目

的

和

要

求

掌握：

1.气硬性胶凝材料的技术性质。

熟悉：

气硬性胶凝材料的应用范围。

了解：

气硬性胶凝材料的硬化原理

教

学

重

点

1.石灰的技术性质：

生产工艺、石灰的熟化、石灰的硬化。

教

学

难

点

1.对于各种技术性质的理解和相应指标的确定。

解决方法：

1.通过多媒体课件、演示试验过程结合起来理解。

复习提问

1.石灰、石膏、水玻璃三种胶凝材料有何共同点？

教

学

过

程

导入新课：

工程当中的气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料的区别及硬化原理

内容提要：

§项目8气硬性胶凝材料§任务8-1石灰

作业布置

P132：

4、补充题

课后小结

本章学习的重点是气硬性胶凝材料的技术性质。

教研室主任

签名

李莲

第四章无机胶凝材料

胶凝材料的定义：

胶凝材料的分类：

无机胶凝材料

气硬性胶凝材料

只能在空气中凝结硬化，并保持和发展强度的胶凝材料。

（如：

石灰、石膏、水玻璃等）

水硬性胶凝材料

既能在空气中凝结硬化，更能在水中硬化，并保持和发展强度的胶凝材料。

（如：

水泥）

有机胶凝材料

如：

沥青、树脂、橡胶等

第一节石膏

一、原料与生产

石膏的生产是将二水石膏在不同压力和温度下煅烧、脱水，可得到不同品种的石膏。

（1）建筑石膏

将原材料加热至107~170°C温度，煅烧成—半水石膏（也成熟石膏）经磨细而成的一种白色粉状材料。

石膏的品种虽然很多，但是由于建筑石膏生产方便，成本低，因而在建筑上应用最为广泛。

（2）高强度石膏

将二水石膏在0.13MPa大气压（125°C）的密闭蒸压釜内脱水成为α型半水石膏，在经磨细制得。

二、建筑石膏的凝结与硬化——包括干燥、结晶两过程

工程中常用石膏品种

（1）建筑石膏：

晶体较细,调制成一定稠度的浆体时,需水量较大,因而强度较低。

（2）高强石膏：

与建筑石膏相比，高强石膏的晶体粗大且密实，达到一定稠度所需的

用水量小，只是建筑石膏的一半左右，因此这种石膏硬化后结构密实、强度较高，硬化七天时的强度可达15~40MPa。

用于建筑抹灰、制作装饰制品和石膏板。

掺入防水剂，还可生产高强防水石膏。

（3）粉刷石膏：

是天然二水石膏或废石膏经适当工艺所得到的粉状生成物，配以适当的缓凝剂、保水剂等化学外加剂而制成的抹灰用胶结料。

它具有节省能源、凝结快、施工周期短，粘结力好、不裂、不起鼓、表面光洁、防火性能好、自动调节湿度等优异性能。

因此是一种大有发展前途的抹灰材料。

四、建筑石膏的主要技术性质及质量标准

技术性质

对石膏的影响

指标

细度

影响石膏的有效活性

0.2mm方孔筛筛余率

强度

抗压强度、抗折强度

凝结时间

影响石膏的正常使用

初凝时间、终凝时间

建筑石膏按细度和强度划分为三个质量等级：

优等品、一等品、合格品

建筑石膏为白色、粉末状材料，易受潮吸湿，且凝结硬化速度很快，因此在运输和储存中，应注意防潮防水。

五、建筑石膏与石膏制品的主要特点

建筑石膏的特点

石膏制品的特点

凝结硬化速度很快

体积密度大，孔隙率大，保温隔热性能好，强度低，吸湿性强