建筑材料教案设计

教案头

绪论

学习目标：掌握材料的技术标准，掌握建筑材料的分类和学习法。了解材料的发展历史和在国民经济中的地位。

教学重点：

1、掌握材料的技术标准。

2、建筑材料的分类和学习法

教学难点：材料的技术标准

教学手段和法：

教师讲授，课堂讨论，多媒体教学

1.建筑材料的分类

用于土建工程的材料总称为建筑材料或土木工程材料。

1.1按化学成分分类：

1.1.1 无机材料：

金属材料：黑色金属材料——钢、铁

有色金属材料——铝、铜、合金

非金属材料：天然材——、花岗

瓷和玻璃——砖、瓦、卫生瓷、玻璃

无机胶凝材料——灰、膏、水玻璃、水泥、砂浆、混凝土

1.1.2 有机材料：

木材、沥青、塑料、涂料、油漆

1.1.3 复合材料：

金属与非金属复合——钢筋混凝土、钢纤维混凝土

有机与无机复合——玻璃钢、沥青混凝土、聚合物混凝土

1.2按用途分类

结构材料：砖、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、材、彩钢板、彩色混凝土

吸音材料：多膏板、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、瓷

2.建筑材料的发展历史

随生产力发展而发展

原始时代——天然材料：木材、岩、竹、粘土

器、铁器时代——

金字塔（2000-3000 BC)：材、灰、膏

万里长城（200 BC):条、大砖、灰砂浆

布达拉宫：材、灰砂浆

罗马圆形剧场（70-80 AC):材、灰砂浆

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

中国，1956，乌江江界河大桥桁式组合拱桥

21世纪——轻质、高强、节能、高性能绿色建材

3.建筑材料在国民经济中的地位和作用

3.1建筑材料是发展建筑业的物质基础

材料费用一般占建筑工程总造价的50-70%

3.2必须恰当选择和合理使用原材料

材料质量的优劣，配制是否合理，选用是否恰当直接影响建筑工程质量。

3.3发展绿色建材

大力发展和推广应用干抹砂浆、预拌混凝土等水泥深加工制品。开发集结构、保温、装饰为一体的外墙复合板材。

4.建筑材料课程的作用、任务和学习法

4.1作用

4.1.1为后续课程的学习提供必要的知识

4.1.2为今后从事专业技术工作时，合理选择和使用建筑材料打下基础

4.2任务

4.2.1了解材料在建筑物上所起的作用和要求

4.2.2了解常用材料的生产、成分和构造

4.2.3掌握常用材料的技术性质，以及影响材料性质的主要因素及其相互关系

4.2.4掌握常用材料的标准，熟悉其分类、分等和规格

4.2.5熟悉常用材料的测试仪器，掌握测试法和技术。

4.2.6掌握常用材料的选用原则和法。

4.2.7掌握工地配置材料的配置原理及法，了解这些材料的施工注意事项3.学习法

3.1 重点掌握材料的基本理论、基本知识、基本性质

3.2 学习掌握材料的技术标准:

标准、行业标准、地标准、企业标准

GB-标准

GBJ-建筑工程标准

JGJ-建设部行业标准JC-建材局行业标准

YB-冶金部行业标准JTJ-交通部行业标准

SD-水电行业标准ZB-级专业标准

3.3 重视学好实验

学习常用建筑材料的检验法——合格性判断和验收。

对实验数据、试验结果进行分析判别，培养从事科学研究的能力。

教案头

第一章 建筑材料的基本性质

学习目标：掌握密度、表观密度以及堆积密度之间的区别掌握隙率及的形状对材料性能的影响。掌握与水有关的性质。了解材料的热工性质 教学重点：

掌握密度、表观密度以及堆积密度之间的区别 掌握隙率及的形状对材料性能的影响。 掌握与水有关的性质

教学难点：材料的密度表观密度及堆积密度之间区别 教学手段和法：

教师讲授，课堂讨论，多媒体教学

1.1材料的物理性质

1.1.1 材料与质量有关的性质

几种密度：密度、表观密度、堆积密度

1.固体（实体）

2.闭口隙

3.开口隙

1）密度 ：

材料在绝对密实状态下，单位实体体积的干质量。 （不包括开口和闭口隙体积）

2）表观密度 ：

材料单位表观体积（闭口隙+开口隙+实体）的干质量。

两种密度异同：m 为材料的烘干质量；

体积不同，为实体体积，表观体积。

密度 表观密度

（3）堆积密度 ：

散粒状材料在自然状态下单位堆积体积（开口+闭口+实体+空隙）的质量。

K B V V V m V m ++=

=00ρ

反映散粒堆积的紧密（压实）程度及可能的堆放空间

思考：

颗粒材料的密度为ρ，表观密度为ρ0，堆积密度ρ0 ‘，则三种密度的关系？ 4.隙率和空隙率

隙的特征

（1）按隙尺寸大小，可把隙分为微、细和大三种

（2）按隙之间是否相互贯通，把隙分为孤立、连通。 （3）按隙与外界之间是否连通，把隙分为开口、封闭。 隙对材料的影响：（1）隙的多少（隙率） （2）隙的特征 5.隙率和密实度

隙率是指材料部隙体积占材料总体积的百分率。 ▲隙率

密实度是指材料的体积被固体物质充实的程度。

6.空隙率与填充率 ——散粒状材料

空隙率是指散粒材料堆积体积中，颗粒间空隙体积占总体积的百分率。

空隙率 填充率是指散粒材料堆积体积中，颗粒填充的程度。

填充度

1.1.2 材料与水有关的性质

建筑材料的亲水性和憎水性在建筑工程中有什么实际意义？

1.建筑材料的亲水性在建筑工程中，可以帮助其他材料增强水的融合，比如，在混凝土的添加剂里有种称为减水剂的，它就可以帮助增强混凝土的和易性，减少水，配置同样的强度的混凝土，以减少水泥量。

2.同样，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，在防水材料中经常用的具有憎水性的材料，如沥青等等

1. 材料的亲水性与憎水性

湿润边角：在材料、水和空气的三向交叉点处沿水滴表面做切线，此切线与材料和水接触面的

S K B V V V V m V m +++=

'='

0ρ%

100)1(%100%100000?-=?-=?=ρρV V V P 总体积孔隙体积P V V D -=?=?=?=1%100%100%1000

0ρ

ρ总体积实体体积%100)1(%100%1000

'

'00'0'?-=?-=?=ρρV V V p 堆积体积空隙体积p V V D '

-=?'=?'=?='1%100%100%1000

00ρρ堆积体积颗粒体积

夹角θ ，称为湿润边角。

亲水性材料：润湿角θ≤90°（表现为亲水性）水分子间聚力＜水分子与材料分子间吸引力 憎水性材料：润湿角θ＞90°（表现为憎水性）水分子间聚力＞水分子与材料分子间吸引力 2. 材料的吸水性与吸湿性

(1) 吸水性：材料在水中能吸收水分的性质——饱水状态（吸水饱和） 质量吸水率：材料饱水状态,所吸水分质量占干质量的百分率

%100?-=

m m

m W b m

体积吸水率：材料饱水状态,所吸收水分体积占干体积百分率

思考：

材料的隙率越大，吸水率越大，对吗？

材料的吸水性不仅与材料的亲水性或憎水性有关，而且与隙率的大小和隙特征有关。对于特征相近的材料，一般隙率越大，吸水性也越强。具有粗大隙的材料，虽然水分容易渗入，但仅能润湿壁表面而不易在存留，因而吸水率不高；密实材料以及仅有封闭隙的材料是不吸水的，开口细微连通且隙率大，吸水性强。

（2）吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质 ——自然状态

含水率：自然状态，材料所含水分质量占其干质量的百分率 有一块砖重2625g ，其含水率为5% ，该湿砖所含水量为多少？ 解：

吸水率与含水率的异同？材料的吸水率反映了材料在标准测试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状态下含水的状态，不一定已经达到吸水饱和，当材料与空气湿度达到平衡时就不在吸收空气中水分，此时含水率称为平衡含水率。是变值。 3.材料的耐水性

材料长期在水的作用下既不破坏，强度又不显著降低的性质称为耐久性。

指标：软化系数

fb ——材料饱水状态抗压强度，MPa

fg ——材料干燥状态抗压强度，MPa

原因：随含水量增加，减弱其部结合力，导致强度下降。KR 的围在0~1之间。 KR>0.85， 称为耐水材料。

%

100%100%10000

0??-=??-=?=w b w b V m m m m m m V w V W ρρρρ0

ρm V W W =%

100?-=m

m

m W S h g

x x

x

m m m W b m 125%5%1002625%100==?-=?-=

g

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R f f K =