建筑材料 教案

一般讲，建筑物的安全性与可靠性主要取决于结构承重材料，而使用功能与建筑质量 水平决定与建筑功能材料。
（2）按成分划分
⎧ ⎪ ⎪
⎪⎪⎧金属材料⎩⎨⎧黑有色色金金属属
⎪⎪⎪⎪⎪无机材料⎪⎪⎪⎩⎪⎨非金属材料⎪⎩⎪⎨⎧天胶 烧然凝 土石材 制材料 品
⎪ ⎪
⎧植物材料
建筑材料 ⎪⎨有机材料⎪⎨沥青材料
⎪ ⎪
是一个综合指标。
6、其他性质
装饰性、防火性、放射性。
二、讲解时间
3×50min。
三、讲稿与板书（*加黑部分为黑板板书内容）
§1-1 材料的物理性质
1、密度与表观密度
密度 ρ = m ； V
表观密度 ρ0
=
m V0
V —材料在绝对密实状态下的体积，是指不包括孔隙体积在内的固体所占有的实体积。
V0 —材料在自然状态下的体积，或称表观体积，是指包括内部孔隙的体积。
维护社会可持续发展。
3、在性能上，力求产品轻质、高强、耐久、美观，并高性能化和多功能化。
4、在形式上，发展预制装配技术，提高构件尺寸和单元化水平。
5、在研究方向上，研究和开发化学建材和复合材料，促进新型建材的发展。
（四）学习目的和方法
学习目的：
1、掌握建筑材料的基础知识，具有合理选择与使用建筑材料的能力。
§1-5 材料的耐久性
是指材料在使用过程中，能长期抵抗各种环境因素而不破坏，且能保持原有性质的性 能。环境因素有：
⎧物理作用：干湿、温度 、冻融、磨蚀等 ⎪⎨化学作用：酸、碱、盐液及有害气体 ⎪⎩生物作用：虫、菌
耐久性是一个综合指标。提高耐久性措施：一是提高材料本身的密实性；二是在材料 表面覆盖。
§1-6 材料的其他性质
抗渗性主要与材料的孔隙率和孔隙特征有关。
抗冻性
是指材料在水饱和状态下，抵抗多次冻融循环而不破坏，同时强度也不严重降低的性
质。表示方法也有二：
一是抗冻标号 D25、D50 ......D300 。二是冻融 15 次失重率是否满足要求。
测试抗冻标号有慢冻、快冻两种方法。材料受冻条件：温度、湿度、孔隙。材料孔隙 越大，水饱和程度越高，降温愈快，温度愈低，愈容易冻坏。
1、装饰性能 是指材料具有美化整个建筑物，并可保护建筑物，改善室内环境条件的性能。所以说装 饰性能实际上也是一个综合性能。
选用装饰材料要考虑颜色、光泽、透明度、表面组织、形状尺寸、成本造价以及多功能 性。
2、防火性能 是指材料在使用状态下，抵抗火灾作用的性能。按燃烧性能可将材料分为燃烧材料、难 燃材料和非燃烧材料。
3、放射性 材料中放射性元素放出的射线，会对人的健康产生影响，这种性能称为材料的放射性。
§1-7 材料的组成、结构和构造
1、组成
⎜⎛ 化学组成
⎜ 矿物组成
⎜ ⎝
相组成
“界面相”是目前研究、改善和提高材料技术性质的“热点。
2、结构
⎧
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪ 宏观结构
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪⎪ ⎨
细观结构
⎪
⎪
⎪ 微观结构
⎪
⎪
⎪
硅酸盐模数 n ，二是密度。 n 愈大，粘性愈大；密度愈大，粘性愈好。水玻璃应用：
1、加固土壤，提高地基承载能力； 2、涂刷材料表面，提高建筑物抗风化能力； 3、配制防水剂，用于赌漏； 4、配制水玻璃矿渣砂浆，修补砖墙裂缝； 5、配制专门用途的砂浆和砼。
第三章 水 泥
一、授课提纲及讲解内容
1、水泥命名与分类； 2、硅酸盐水泥：定义，原料，生产，矿物组成，凝结硬化，技术性质，侵蚀； 3、掺混合材水泥：混合材定义，分类，开发意义，混合材水泥，
ρ
0
，而且还与材料的疏密度有关，还受材料含水程度
的影响。
填充率 D′ 是指散粒材料在堆积体积中，被颗粒填充的程度。空隙率 ρ ′ 是颗粒之间的
空隙所占堆积体积的比例。即
D′
=
V00
；
P′
=
V0′ − V0 V0′
=1−
ρ
′
0
ρ0
P′ 和 D′ 从两个侧面反映材料颗粒互相填充的疏密程度。
2、材料的强度 理论强度：指按材料结构质点引力计算的强度，一般都很高。 实际强度：按材料在荷载下实际具有的强度，一般远远低于理论强度。原因是材料内 部都存在很多缺陷。 通常意义上的强度是指材料的实际强度，常用强度有：压、拉、弯、剪强度。 3、其他性质 脆性：外力下，直到断裂前都不出现明显塑性变形性质。 韧性：在冲击、振动荷载下，材料能承受很大变形而不致破坏的性质。 疲劳极限：交替荷载作用下，应力也随时间作交替变化，这种应力超过某一限度而长 期反复会造成材料的破坏，这个限度叫做疲劳极限。 硬度：受外界物质的摩擦作用而减小质量和体积的现象。 磨损：同时受摩擦和冲击两种作用，而减小质量和体积的现象。
2、力学性质
变形性质有弹塑性变形、脆塑性材料、弹性模量、徐变和松弛几个内容。强度主要了
解材料实际强度为什么比理论强度低许多。其他性质有脆性、韧性、疲劳、硬度、磨损等，
一般了解即可。
3、触水性质
搞明白亲水性与憎水性、吸水性与吸湿性、耐水性、抗渗、抗冻性概念。
4、热工性质
主要是绝热性能，指标导热系数。
5、耐久性
§1-4 材料的热工性能
材料传导热量的性能称为导热性。其大小用导热系数表示：
λ = Qd (T2 − T1 ) At
比热表示 1g 材料温度升高（或降低）1K 时所吸收（或放出）的热量。
C= Q m(T2 − T1 )
比热与材料质量之积称为材料的热容量。它表示整个材料温度升高 1K 所吸收或降低 1K 所放出的热量。热容量大的材料便于调节室温，缓和室内温度波动。
测得含孔材料的V 时，一般用磨细的方法来求得。
表观密度 ρ0 ，一般是指材料在气干状态下的 ρ0 ，在烘干状态下的 ρ0 ，称为干表观密
度。 2、密实度与孔隙率
密实度是指材料体积内被固体物质所填充的程度；孔隙率是指材料体积内，孔隙体积所 占的比例。即
D = V = ρ0 V0 ρ
P = V0 − V = 1 − ρ
§1-2 材料的力学性质
1、变形性质
弹性变形：外力除去后可完全消失的变形。
塑性变形：外力除去后不能消失的变形。
脆性材料：材料在破坏前有明显的塑性变形者。
塑性材料：材料在破坏前无明显的塑性变形者。
E=σ 弹性模量： ε 。
徐变与松弛：在长期不变外力作用下，变形逐渐增大的现象叫徐变；在长期荷载作用 下，如总变形不变，而引起应力逐渐降低的现象，成为应力松弛。
注意：硬化是由碳化和结晶析水两个过程完成的。而且两个过程都是在空气中进行的。
4、应用
石灰膏配制砌筑和抹面砂浆，石灰乳作粉刷材料，石灰粉配制三合土做基础垫层。
§2-2 建筑石膏
1、生产
CaSO4
⋅
2H
2O
⎯1⎯07~⎯170⎯οC → CaSO4
⋅
1 2
H
2O
+1
1 2
H
2O
注意：加热温度不易高于170οC 。
绪论
一、授课提纲及讲解内容
1、建筑材料的定义和分类
定义中强调材料的多样性。分类有两种：一按成分，二按用途。
2、建筑材料在建筑工程中的地位
强调: ①材料费/投资比例之大；②材料用量之多； ③材料对结构的形式影响；④新材料出现对施工的影响。
3、建筑材料的发展趋势
分五个方面讲：①原材料；②工艺；③性能；④形式；⑤研究方向。
KR
=
R水饱和 R干
一般认为，K R > 0.85 的材料是耐水性的，要求长期受水浸泡或潮湿环境中的重要建
筑物 K R > 0.85 ，次要建筑物 K R > 0.70 。
4、抗渗性与抗冻性
抗渗性
是指材料抵抗压力水渗透的性质，表示方法有二。
一是渗透系数 K
=
Q At
d H
；二是抗渗标号 S2、S4、S6 ......S12 。
CaCO3 ⎯9⎯0⎯0οc→ CaO + CO2 ↑
注意：欠火石灰与过火石灰形成及危害。 2、熟化
CaO + H 2O → Ca(OH )2
注意“陈伏”作用。 根据“有效钙+镁”含量，生石灰及消石灰粉分为钙质和镁质两种石灰，每种石灰又 分为一、二、三 3 个等级。 3、硬化
Ca(OH )2 + CO2 + nH 2O → CaCO3 + (n + 1)H 2O
二、讲解时间
2×50min。
三、讲稿与板书（*加黑部分为黑板板书内容）
1、基本概念 胶凝材料是指经过自身的物理化学作用后，能够由浆体变成固体的物质。使用的目的 主要是胶结散粒材料和块体材料。 气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化。 水硬性胶凝材料：不仅在空气中，而且在水中也能硬化。
§2-1 石 灰
1、生产
4、学习目的和方法
这部分没有作业，讲解目的是要学生对建材知识有初步认识。
二、讲解时间
50min。
三、讲稿与板书（*加黑部分为黑板板书内容）
（一）建筑材料的定义和分类
1.定义：建筑材料是指各类建筑工程中应用的各种材料及其制品。它是一切工程建设 的物质基础。
2.分类： （1）按使用性能划分
⎧结构承重材料：要求有 较好的强度和耐久性 ⎪⎨墙体围护材料：要求有较好的绝热性能和隔音效果 ⎪⎩建筑功能材料：要求在某些方面有特殊功能
V0
ρ0
D 和 P 从两个不同侧面来反映材料的密实程度，两者关系为 P + D = 1。 D 和 P 通常
用百分数表示。 3、堆积密度、填充率和空隙率 堆积密度是指粉状、粒状和纤维材料在堆积状态下（包括了颗粒内部的孔隙和颗粒之