建筑材料教案.docx
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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