建筑材料教案一.docx

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建筑材料教案一

教师教案

课程名称：

建筑材料

系、年级：

建筑工程系_14级

专业：

建筑工程专业群

任课教师/职称：

教研室：

建筑工程

石家庄科技职业学院教务处

首页

章节课题：

第一章绪论课时：

2课时书写时间：

3-13

授课时间：

3-17教师：

本章节在教学过程中的地位作用及前后关系：

使学生意识到本门课程是为以后学习奠定基础，也为走向社会能正确合理的选用、检验和管理建筑材料。

使同学们大概的了解到本门课程所包含的建筑材料的分类及建筑材料与建筑物、建筑业的关系。

为学习各个材料的详细内容做了铺垫。

知识、技能传授目标要求：

1.了解建筑材料的重要作用和发展趋势。

2.理解建筑材料的分类及技术标准

3.明确本课程的学习目的及方法

教学重点与难点及解决方法：

1.教学重点：

建筑材料的分类及技术标准

2.教学难点：

建筑材料的分类及技术标准

3.解决方法：

通过以后的学习及常用建筑材料的检验方法来掌握各个建筑材料的标准

教学手段实施设计：

运用现实的民用建筑所使用的材料和同学讲解，并提示通过这堂课的学习，学生可以在现实生活中仔细注意身边的建筑材料都有哪些。

作业辅导计划：

无

课堂教学小结：

掌握建筑材料的基本性质和技术指标，从而掌握学习和分析各类建筑材料性质及应用的工具。

2015年3月13日

课后札记：

年月日

系领导审批：

年月日

教案续页

教学程序及讲授提纲或讲稿

方法手段

时间

第一章绪论

第一节建筑材料概述

一、建筑材料的定义

建筑材料是指用于建造各类建筑物、构筑物等的各种材料。

（如水泥、混凝土、钢筋、砖、玻璃、涂料）。

二、建筑材料与建筑物业的关系

建筑材料与建筑物的关系是部分与整体的关系。

例如：

建筑物需要承受荷载的部位（楼面、梁、柱、基础）就要选用强度高、变形小和稳定性高的材料。

、

建筑材料与建筑业的关系：

建筑业是国民经济的支柱产业之一，而建筑材料是建筑业的重要物质基础。

正因为建筑材料的发展必须适应于建筑业的发展，新型、高效、绿色、节能建筑材料的开发和应用就显得尤为重要和必要了。

三、建筑材料的分类

依据化学成分、组成特点将建筑材料分为三大类，即无机材料、有机材料和复合材料。

建筑物、构筑物的各种构部件按其发挥的功能分为结构构件、围护构部件和特殊功能构部件，相应的可将建筑材料分为结构材料、围护材料和特殊功能材料。

四、建筑材料的标准化

集中体现为有关部门和机构制定和颁发的用于规范建筑材料的质量、规格、等级、技术要求和检验方法等的各类标准、规范、规程和相关技术文件。

划分为：

国家标准、行业（部级）标准、地方标准和企业标准以及相应的定义。

建筑材料的技术标准又可按其执行力度和效力区分为强制性标准和推荐性标准。

建筑材料技术标准的标准编号的具体代表含义。

如《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）

第二节本课程的性质、内容与学习方法

一、本课程的性质与地位

为后续课程的学习提供必要的知识及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。

二、主要内容

常用材料：

水泥、砼、石灰、石膏、玻璃、钢材、木材、沥青、高分子材料；主要材料：

水泥、砼、钢材。

三、学习方法

夯实基础、重视实践、融会贯通、博闻广识

理论讲授

20min

10min

15min

10min

首页

章节课题：

第一章建筑材料的基本性质课时：

2课时书写时间：

3-16

授课时间：

3-24教师：

本章节在教学过程中的地位作用及前后关系：

在正式认识和使用各种建筑材料之前，首先需要了解和把握它们的基本性质。

了解建筑材料的结构和构造，把握材料的物理性质，有助于根据实际需要选用材料，从而充分发挥各种材料的性能。

知识、技能传授目标要求：

1.掌握材料的孔隙、空隙、密度、表观密度、堆积密度的定义及表达方式；

2.理解材料与水有关的性质。

教学重点与难点及解决方法：

1.教学重点：

材料的密度、表观密度、堆积密度；

2.教学难点：

材料的密度、表观密度、堆积密度；

3.解决方法：

通过各自的定义以及案例来巩固学习。

教学手段实施设计：

采用课堂互动

作业辅导计划：

无

课堂教学小结：

材料的物理性质：

密度、表观密度、堆积密度、密实度和填充率、亲水性和憎水性、耐水性、抗渗性和抗冻性。

2015年3月16日

课后札记：

年月日

系领导审批：

年月日

教案续页

教学程序及讲授提纲或讲稿

方法手段

时间

第一章建筑材料的基本性质

材料的基本性质的定义：

材料处于不同的使用条件和使用环境时，通常必须考虑的最基本的共有性质。

第一节材料的结构与构造

一、材料的化学组成

材料的矿物组成是无机非金属材料中化合物存在的基本形式。

二、材料的微观结构

1、材料的微观结构的定义

指材料在原子、分子层次的结构。

2、材料的微观结构分为固体形态和液态、半液态形态；

固体按微粒的组织形式分晶体和非晶体（玻璃体）；晶体和非晶体的特点；液态、半液态物质按照分散微粒的尺寸大小可区分为悬浊液、乳浊液、胶体和溶液。

三、材料的宏观构造

1、材料的宏观构造的定义

指用肉眼和放大镜能够分辨的粗大组织。

2、材料的宏观构造按孔隙特征和组织构造分类

致密状构造、多孔状构造、微孔状构造、颗粒状构造、纤维状构造、层次状构造。

四、建筑材料的孔隙和空隙

1、孔隙、空隙、孔隙率的定义；

2、建筑材料的孔隙状态的构成

建筑材料的孔隙状态主要由孔隙率、孔隙的连通性、孔隙的公称直径三个基本指标；孔隙按公称平均直径分为粗大孔、毛细孔和极细孔；按其连通性分为开口孔和闭口孔。

第二节建筑材料的物理性质

根据体积的表现形式不一样，有密度、表观密度、堆积密度三种概念。

一、材料的各种密度指标

1、密度

密度的定义，计算公式为：

ρ=m/v

密度的测定方法：

测质量：

烘干（烘箱）-干燥（干燥器）-称量（天平）

测体积：

外观规则的材料，直接用游标卡尺测量尺寸求体积，如钢材、玻璃等；外观不规则的坚硬颗粒，如砂、石等，可由排水法测得；可研磨的非密实材料，如砌块、石膏等，可由密度瓶测得。

2、表观密度

表观密度的定义，计算公式为：

ρ。

=m/v。

表观密度的测定方法：

外观规则的材料，如砖，可直接测量体积得到。

理论讲授

10min

3min

5mim

5min

7min

3min

7min

5min

教案续页

教学程序及讲授提纲或讲稿

方法手段

时间

外观不规则的，可用封蜡排水法测得体积。

3、堆积密度

堆积密度的定义，计算公式为：

ρa=m/va

一般采用容积筒测定容量升的大小视颗粒的大小而定，一般砂子采用1L的容量升，石子采用10L、20L、30L的容量升。

4、密实度与填充率

密实度的定义，计算公式为：

D=V/V。

×100%=ρ。

/ρ×100%

填充率的定义，计算公式为：

D。

=V/Va×100%=ρa/ρ。

×100%

二、材料与水有关的性质

1、亲水性与憎水性

材料与水接触时由于水在固体表面润湿状态不同，表现为亲水与憎水两种不同性质。

常见的亲水性材料：

木材、石子等；常见的憎水性材料：

沥青、塑料等。

2、吸水性与吸湿性

吸水性和吸湿性的定义；

吸水性有质量吸水率和体积吸水率两种表示方法：

ωm=（ms-m）/m×100%ωv=（ms-m）/V。

Ρw×100%

3、耐水性、抗渗性和抗冻性

耐水性的定义，表达方式：

Kp=fs/f

一般用Kp软化系数表示，Kp>0.85为耐水材料。

抗渗性的定义，用抗渗等级P来表示。

抗冻性的定义，用抗冻等级F来表示。

三、材料的热工性质

1、导热性、比热容和热容量、热变形性的定义。

导热性：

当材料两面存在温度差时，热量从材料一面通过材料传导至另一面的性质，称为材料的导热性。

导热性用导热系数λ表示。

热容量：

材料在受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质称为材料的热容量。

热变形性：

是指温度升高或降低时材料的体积变化。

2、互动分析：

、影响材料导热系数的主要因素有哪些？

答：

材料的化学组成和物理结构，如金属比非金属导热系数大；孔隙状况：

孔隙率越大，导热系数越小；含水率：

受潮后导热系数较大；环境的温度：

温度越高，导热系数越大。

、为什么保温隔热材料使用过程中一定要注意防潮防冻？

答：

因为空气、水和冰的导热系数依次增加，故保温材料在受潮、受冻后，导热系数可增加100倍左右。

理论讲授

讨论

5min

7min

5min

10min

首页

章节课题：

第一章建筑材料的基本性质课时：

2课时书写时间：

3-23

授课时间：

3-31教师：

本章节在教学过程中的地位作用及前后关系：

在正式认识和使用各种建筑材料之前，首先需要了解和把握它们的基本性质。

在了解建筑材料的物理性质之后，再继续从外界受力方面所引起的力学行为进行讲解；从而建筑材料从内因和外因都讲解完毕，可以进一步的分析影响建筑材料耐久性的影响因素。

知识、技能传授目标要求：

1.掌握建筑材料的力学性质；

2.掌握耐久性的定义。

教学重点与难点及解决方法：

1.教学重点：

建筑材料的力学性质；

2.教学难点：

建筑材料的力学性质；

3.解决方法：

利用学生在此之前学到的结构力学来学习本课堂内容。

教学手段实施设计：

课堂讲授及问题分析

作业辅导计划：

无

课堂教学小结：

建筑材料的力学性质：

抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度、弹性与塑性、韧性与脆性、硬度与耐磨性。

建筑材料的耐久性的影响因素和描述指标。

2015年3月23日

课后札记：

年月日

系领导审批：

年月日

教案续页

教学程序及讲授提纲或讲稿

方法手段

时间

第一章建筑材料的基本性质

第三节建筑材料的力学性质

材料的力学性质系指材料在外力作用下的变形性和抵抗破坏的性质。

一、材料的强度特性：

强度、强度等级和比强度

1、强度的定义，表达式：

f=F/A

材料在外力作用下抵抗破坏的能力，称为材料的强度。

根据外力作用方式不同分为：

抗压强度、抗拉强度、抗弯强度和抗剪强度。

2、强度等级

强度等级是按强度的大小进行分级。

塑性材料一般按材料的抗拉极限强度进行分类，如钢材分为Q195、215、235、255、275等；

脆性材料一般按材料的极限抗压强度进行分级，如水泥分为32.5、42.5、52.5等。

3、比强度：

材料的强度与表观密度之比。

二、材料的变形特性

1、弹性与塑性

弹性：

材料在外力作用下产生变形，当外力去除后能完全恢复到原始状态的性质。

塑性：

材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，有一部分变形不能恢复。

如：

理想的弹-塑性体的应力-应变曲线。

2、韧性和脆性

韧性：

材料在经受冲击、振动荷载作用下，可吸收较多的能量并发生一定变形而不破坏的性质。

例如：

钢筋、木材、塑料。

脆性：

材料在所承受的外力达到一定限度时发生无先兆的突然破坏，且破坏时无显著塑性变形的性质。

例如：

玻璃、石材、陶瓷、混凝土、砖、铸铁。

3、硬度与耐磨性

硬度：

材料表面的坚硬程度，通常采用抵抗其他物体刻划、压入其表面的能力。

金属材料的硬度常用压入法测定，如布氏硬度法，是以单位压痕面积上所受的压力来表示；陶瓷等材料常用刻划法测定。

有时可通过表面硬度的测定间接地推测材料的强度，例如采用回弹法推定混凝土的强度即运用了这一手段。

耐磨性：

材料受外界物体的摩擦作用而导致的表面磨损程度，通常以磨损率描述。

建筑工程中用于地面、路面、台阶等部位的面层材料，应适当考虑其硬度和耐磨性。

第四节建筑材料的耐久性

一、耐久性的内涵

耐久性：

建筑材料使用期间在各种内、外部因素的综合作用和影响下，经久不破坏、不变质，保持原有性能，从而不影响使用的性质。

理论讲授

5min

10min

5min

10min

教案续页

教学程序及讲授提纲或讲稿

方法手段

时间

影响建筑材料耐久性的外部因素往往都必须通过其内部因素而发挥作用，与材料耐久性有关的内部因素，主要是指材料在化学组成、结构和构造等方面存在的缺陷。

1、化学作用

化学作用包括大气、环境水以及使用条件下酸、碱、盐等液体或有害气体对材料的侵蚀作用。

2、机械作用

机械作用包括使用荷载的持续作用，交变荷载引起材料疲劳，冲击、磨损、磨耗等。

3、生物作用

生物作用包括菌类、昆虫等的作用而使材料腐朽、蛀蚀而破坏。

二、耐久性的描述指标

材料的耐久性指标是根据工程所处的环境条件来决定的。

例如处于冻融环境的工程，所用材料的耐久性以抗冻性指标来表示。

处于暴露环境的有机材料，其耐久性以抗老化能力来表示。

描述其耐久性的指标主要有抗冻性、抗渗性、抗腐蚀性、抗风化性、耐热性等。

理论讲授

7min

8min

5min

10min

首页

章节课题：

第二章气硬性胶凝材料课时：

2课时书写时间：

3-30

授课时间：

4-7教师：

本章节在教学过程中的地位作用及前后关系：

胶凝材料是一类非常重要也极为常见的建筑材料，它们的主要功能是通过自身的胶结作用将颗粒状材料、块状材料等胶结成整体，进而构建出建筑物的骨架、墙体、基础。

本章从这些材料的品种、技术特性和工程特点合理选用胶凝材料，并未后续章节的学习奠定基础。

知识、技能传授目标要求：

1.了解石灰的生产和品种；

2.掌握石灰的熟化及硬化；

3.掌握石灰的品种和用途。

教学重点与难点及解决方法：

1.教学重点：

石灰的熟化和硬化；

2.教学难点：

石灰的品种和用途；

3.解决方法：

通过相应的化学方程式再结合课本的内容给学生讲解

教学手段实施设计：

课堂讲授及问题分析

作业辅导计划：

课堂思考及案例分析

课堂教学小结：

本课堂的主要内容是石灰的熟化和硬化；石灰的特点和应用。

只有把这个讲述清楚，才有利于以后在工作中将相应的材料用到合理的环境位置中，也避免出现工程质量事故。

2015年3月30日

课后札记：

年月日

系领导审批：

年月日

教案续页

教学程序及讲授提纲或讲稿

方法手段

时间

第二章气硬性胶凝材料

一、胶凝材料的定义

可将各种粉末状、颗粒状、块状、纤维状材料胶合成整体。

二、胶凝材料的分类

无机胶凝材料和有机胶凝材料。

无机胶凝材料也叫矿物胶凝材料，例如：

水泥、石灰、石膏等。

有机胶凝材料：

指以天然或人工合成的有机高分子化合物为基本组分的胶凝材料。

如：

沥青、合成树脂等。

无机胶凝材料分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。

气硬性胶凝材料只能在空气中发展并维持强度，如：

石灰、石膏、水玻璃。

水硬性胶凝材料则不仅可在空气中发展并维持强度，而且可以更好地在水中发展并维持强度。

如：

水泥。

第一节石灰

石灰广泛用于建筑工程中，其优点：

原材料丰富、分布广；生产工艺简单、成本低。

一、石灰的生产和品种

1、生产石灰的原料

是以碳酸钙为主要成分的矿岩，如石灰岩、贝壳石灰岩等。

2、生产过程中有两种不利的结果：

.温度较低，原料块度较大，会形成欠火石灰；

．温度较高，原料块度较小，会形成过火石灰。

因此，石灰生产原料煅烧时，一方面应控制原料矿岩的块度不宜过大，并力求均匀；另一方面必须保证合适的煅烧温度。

3、石灰的品种

按加工方法分为：

.块状生石灰

将石灰生产原料经煅烧得到的白色轻质的块状物质称为块状石灰。

.磨细生石灰粉

以块状为原料经粉碎、磨细可得到的磨细生石灰粉或建筑生石灰粉。

.消石灰粉

将块灰加水使其充分熟化再经适当处理可得消石灰粉。

按氧化镁的含量分为：

.钙质生石灰，氧化镁的含量小于5%；

．镁质生石灰，氧化镁的含量为5%-24%。

二、石灰的熟化和硬化

1、石灰的熟化：

生石灰加水生产氢氧化钙的过程，成石灰的熟化或消解过程。

实际工程中，生石灰使用前一般须采用化灰法或淋灰法制备成石灰膏或熟石灰粉。

理论讲授

举例

概述

理论讲授

举例

理论讲授

8min

7min

3min

5min

2min

7min

2min

7min

教案续页

教学程序及讲授提纲或讲稿

方法手段

时间

2、石灰的硬化

石灰在空气中逐渐硬化，需经历三个过程：

.干燥

石灰浆体因所包含的水分向外蒸发或为附着基层所吸收而发生干燥。

.结晶

随着游离水的散失，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶析出，并形成网状结构。

.碳化

氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳素钙的结晶，释出水分并被蒸发。

三、石灰的特性和应用

1、石灰的特性：

可塑性好；硬化缓慢；硬化后强度低；硬化时体积收缩大；耐水性差

2、石灰的应用：

石灰乳和石灰砂浆、石灰土（灰土）和三合土、灰砂砖和硅酸盐制品。

四、分析题：

.某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。

数月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。

同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。

试分析上述现象产生的原因？

.既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？

理论讲授

分组讨论

解析

7min

8min

5min

15min

10min

首页

章节课题：

第二章气硬性胶凝材料课时：

2课时书写时间：

4-6

授课时间：

4-14教师：

本章节在教学过程中的地位作用及前后关系：

本章从这些材料的品种、技术特性和工程特点合理选用胶凝材料，并未后续章节的学习奠定基础。

知识、技能传授目标要求：

1.了解石膏的生产和品种；

2.掌握石膏的凝结及硬化；

3.掌握石膏的品种和用途。

教学重点与难点及解决方法：

1.教学重点：

石膏的凝结及硬化；

2.教学难点：

石膏的生产和品种；

3.解决方法：

通过对其材料的组成一一讲解，进而掌握其特点和作用。

教学手段实施设计：

课堂讲授及问题分析

作业辅导计划：

石膏的特点及其应用范围？

课堂教学小结：

本课堂的主要内容是石膏的凝结及硬化；石膏的特点和应用。

只有把这个讲述清楚，才有利于以后在工作中将相应的材料用到合理的环境位置中，也避免出现工程质量事故。

2015年4月6日

课后札记：

年月日

系领导审批：

年月日

教案续页

教学程序及讲授提纲或讲稿

方法手段

时间

第二章气硬性胶凝材料

第二节石膏

石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物，当石膏中含有结晶水不同时可形成多种性能不同的石膏。

一、石膏的原料和分类

1、根据石膏中含有结晶水的多少不同可分为：

.天然石膏（ＣaSO4·2H2O）

.建筑石膏（也称熟石膏或半水石膏）。

它是由生石膏加工而成的，根据其内部结构不同可分为α型半水石膏和β型半水石膏：

α型半水石膏与β型半水石膏相比，结晶颗粒较粗，比表面积较小，强度高，因此又称为高强石膏。

.无水石膏：

也称硬石膏，它结晶紧密，质地较硬，是生产硬石膏水泥的原料。

二、建筑石膏的凝结与硬化

1、建筑石膏与适量水拌合后，能形成可塑性良好的浆体，随着石膏与水的反应，浆体的可塑性很快消失而发生凝结，此后进一步产生和发展强度而硬化。

2、建筑石膏与水之间产生化学反应，导致二水石膏以胶体微粒自水中析出。

随着二水石膏沉淀的不断增加，就会产生结晶，结晶体的不断生成和长大，晶体颗粒之间便产生了磨擦力和粘结力，造成浆体的塑性开始下降，这一现象称为石膏的初凝；而后随着晶体颗粒间磨擦力和粘结力的增大，浆体的塑性很快下降，直至消失，这种现象为石膏的终凝。

石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长大和连生，形成相互交错且孔隙率逐渐减小的结构，其强度也会不断增大，直至水分完全蒸发，形成硬化后的石膏结构，这一过程称为石膏的硬化。

石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交叉进行的。

三、石膏的特性和应用

1、石膏的特性

凝结硬化快；硬化后孔隙率大，强度较低；隔热性和吸音性能良好，但耐水性较差；防火性能良好；体积略有膨胀,能充满模型；装饰性好。

2、石膏的应用

石膏砂浆及粉刷石膏；建筑石膏制品：

石膏板、石膏砌块等；制作建筑雕塑和模型。

3、分析题：

建筑石膏及其制品为什么适用于室内，而不适用于室外使用？

理论讲授

举例

理论讲授

举例

理论讲授

举例

分组讨论

解释

8min

10min

5min

3min

8min

15min

7min

3min

5min

3min

20min

首页

章节课题：

第三章水泥课时：

4课时书写时间：

4-13

授课时间：

4-21、4-28教师：

本章节在教学过程中的地位作用及前后关系：

本章从这些材料的品种、技术特性和工程特点合理选用胶凝材料，并未后续章节的学习奠定基础。

知识、技能传授目标要求：

1.了解水泥的分类、生产工艺；

2.掌握硅酸盐水泥凝结、硬化、水化；

3.掌握硅酸盐水泥和掺混合材料硅酸盐水泥的特点和应用；

4.了解其他品种的水泥。

教学重点与难点及解决方法：

1.教学重点：

硅酸盐水泥的特点和应用；

2.教学难

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