教案頭

課次1授課日期編號01

根本課題1.緒論

了解建筑材料的定義與分類及其對建筑業(yè)開展的作用；熟悉建材產(chǎn)品及其應(yīng)

教學(xué)目的

用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；明確學(xué)習(xí)目的、任務(wù)及方法。

建筑材料的定義和分類；地位和作

重難

用以及開展方向和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);本課無

點點

程的學(xué)習(xí)目的、任務(wù)和方法。

課

講授課學(xué)2

型時

教學(xué)過程時間分配教學(xué)方法能力培養(yǎng)

I.本課程教學(xué)方案簡介

培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?/p>

n.本課程對學(xué)生的要求

45min學(xué)習(xí)態(tài)度和正確

田.簡介建筑材料課程的特點和學(xué)習(xí)方法及

的學(xué)習(xí)方法

實際應(yīng)用方面

IV.講新課

1.緒論培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)積

1.1建筑材料的定義和分類20min極性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)

l.i.i定義興趣

1.1.2分類

1.2地位和作用以及開展方向

培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)積

121地位和作用

25mini媵極性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)

1.2.2建筑材料的開展方向和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

興趣

123本課程的學(xué)習(xí)目的、任務(wù)和方法

課后記：本次課程的重要性在于充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣樹立良好的開

端。

緒論

學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，掌握建筑材料的分類和學(xué)習(xí)方法。了解材料的開展歷史和在國民

經(jīng)濟中的地位。

教學(xué)重點：

1、掌握材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2、建筑材料的分類和學(xué)習(xí)方法

教學(xué)難點：材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

教學(xué)手段和方法：

教師講授，課堂討論，多媒體教學(xué)

1.建筑材料的分類

用于土建工程的材料總稱為建筑材料或土木工程材料。

1.1按化學(xué)成分分類：

1.1.1無機材料：

金屬材料：黑色金屬材料一鋼、鐵

有色金屬材料一鋁、銅、合金

非金屬材料：天然石材—大理石、花崗石

陶瓷和玻璃——磚、瓦、衛(wèi)生陶瓷、玻璃

無機膠凝材料一石灰、石膏、水玻璃、水泥、砂漿、混凝土

1.1.2有機材料：

木材、瀝青、塑料、涂料、油漆

1.1.3復(fù)合材料：

金屬與非金屬復(fù)合—鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土

有機與無機復(fù)合——玻璃鋼、瀝青混凝土、聚合物混凝土

1.2按用途分類

構(gòu)造材料：磚、石材、砌塊、鋼材、混凝土

防水材料：瀝青、塑料、橡膠、金屬、聚乙烯膠泥

飾面材料：墻面磚、石材、彩鋼板、彩色混凝土

吸音材料：多孔石膏板、塑料吸音板、膨脹珍珠巖

絕熱材料：塑料、橡膠、泡沫混凝土

衛(wèi)生工程材料：金屬管道、塑料、陶瓷

2.建筑材料的開展歷史

隨生產(chǎn)力開展而開展

原始時代——天然材料：木材、巖石、竹、粘土

石器、鐵器時代—

金字塔(2000-3000BC):石材、石灰、石膏

萬里長城〔200BC):條石、大磚、石灰砂漿

布達拉宮：石材、石灰砂漿

羅馬圓形劇場〔70-80AC):石材、石灰砂漿

18世紀(jì)中葉—鋼材、水泥(J.Aspdin,1824〕

19世紀(jì)——鋼筋混凝土〔1890-1892〕;

中國,1898

20世紀(jì)一預(yù)應(yīng)力混凝土、高分子材料

中國，1956,烏江江界河大橋桁式組合拱橋

21世紀(jì)——輕質(zhì)、高強、節(jié)能、高性能綠色建材

3.建筑材料在國民經(jīng)濟中的地位和作用

3.1建筑材料是開展建筑業(yè)的物質(zhì)根底

材料費用一般占建筑工程總造價的50-70%

3.2必須恰中選擇和合理使用原材料

材料質(zhì)量的優(yōu)劣，配制是否合理，選用是否恰當(dāng)直接影響建筑工程質(zhì)量。

3.3開展綠色建材

大力開展和推廣應(yīng)用干抹砂漿、預(yù)拌混凝土等水泥深加工制品。開發(fā)集構(gòu)造、保溫、裝飾為一

體的內(nèi)外墻復(fù)合板材。

4.建筑材料課程的作用、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法

4.1作用

4.1.1為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供必要的知識

4.1.2為今后從事專業(yè)技術(shù)工作時，合理選擇和使用建筑材料打下根底

4.2任務(wù)

4.2.1了解材料在建筑物上所起的作用和要求

4.2.2了解常用材料的生產(chǎn)、成分和構(gòu)造

4.2.3掌握常用材料的技術(shù)性質(zhì),以及影響材料性質(zhì)的主要因素及其相互關(guān)系

424掌握常用材料的標(biāo)準(zhǔn)，熟悉其分類、分等和規(guī)格

425熟悉常用材料的測試儀器，掌握測試方法和技術(shù)。

4.2.6掌握常用材料的選用原那么和方法。

4.2.7掌握工地配置材料的配置原理及方法，了解這些材料的施工考前須知

3.學(xué)習(xí)方法

3.1重點掌握材料的根本理論、根本知識、根本性質(zhì)

3.2學(xué)習(xí)掌握材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：

國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

GB-國家標(biāo)準(zhǔn)

GBJ-建筑工程國家標(biāo)準(zhǔn)

JGJ-建立部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC-國家建材局行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

YB-冶金部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTJ-交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

SD-水電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZB-國家級專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

3.3重視學(xué)好實驗

學(xué)習(xí)常用建筑材料的檢驗方法合格性判斷和驗收。

對實驗數(shù)據(jù)、試驗結(jié)果進展分析判別，培養(yǎng)從事科學(xué)研究的能力。

教案頭

課次2授課日期編號02

1.建筑材料的根本性質(zhì)

根本課題

材料的物理性質(zhì)

掌握材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)Q0個參數(shù)）、與水有關(guān)的性質(zhì)〔6個參數(shù)〕、與熱

教學(xué)目的

有關(guān)的性質(zhì)〔4個〕，并能熟練運用。

材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)（10個參

重難

材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)（10個參數(shù)）

點點

數(shù)）與水有關(guān)的性質(zhì)〔6個參數(shù)〕

課學(xué)

講授課2

型時

教學(xué)過程時間分配教學(xué)方法能力培養(yǎng)

穩(wěn)固上次課的學(xué)

I.提問復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容15min提問

習(xí)內(nèi)容

II新課

1.1材料的物理性質(zhì)讓學(xué)生掌握材料

1.1.1材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)50min腿與質(zhì)量有關(guān)的性

體積、密度、視密度、表觀密度、堆積密度、質(zhì)（10個參數(shù)）

密實度、孔隙率、填充率、空隙率、壓實度

1.1材料的物理性質(zhì)

讓學(xué)生掌握與水

1.1.2材料與水有關(guān)的性質(zhì)

有關(guān)的性質(zhì)（6

親水性與憎水性、吸濕性〔含水率〕、吸水25mini牌

個參數(shù)〕，并提高

性〔吸水率〕、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性

學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

作業(yè)：習(xí)題1,2

課后記：本次課程的重要性在于培養(yǎng)學(xué)生對建筑材料物理性質(zhì)的認(rèn)知性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣，

逐步走上建筑材料課程學(xué)習(xí)的正規(guī)?！策B上〕

第一章建筑材料的根本性質(zhì)

學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握密度、表觀密度以及堆積密度之間的區(qū)別掌握孔隙率及孔的形狀對材料性能的影響。

掌握與水有關(guān)的性質(zhì)。了解材料的熱工性質(zhì)

教學(xué)重點：

掌握密度、表觀密度以及堆積密度之間的區(qū)別

掌握孔隙率及孔的形狀對材料性能的影響。

掌握與水有關(guān)的性質(zhì)

教學(xué)難點：材料的密度表觀密度及堆積密度之間區(qū)別

教學(xué)手段和方法：

教師講授，課堂討論，多媒體教學(xué)

1.1材料的物理性質(zhì)

1.1.1材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)

幾種密度：密度、表觀密度、堆積密度

1.固體〔實體〕2.閉口孔隙3.開口孔隙

1)密度：

材料在絕對密實狀態(tài)下，單位實體體積的干質(zhì)量?！膊话ㄩ_口和閉口孔隙體積〕

2)表觀密度：

材料單位表觀體積〔閉口孔隙+開口孔隙+實體〕的干質(zhì)量。

Pa=一=----------

…yV+V+V\

兩種密度異同：m為材料的奴干質(zhì)量"；

體積不同，為實體體積,表觀體積。

密度表觀密度

⑶堆積密度：

散粒狀材料在自然狀態(tài)下單位堆積體積〔開口+閉口+實體+空隙〕的質(zhì)量。

反映散粒堆積的嚴(yán)密〔壓實〕程度及可能的堆放空間

思考：

顆粒材料的密度為P,表觀密度為P0,堆積密度P0',那么三種密度的關(guān)系？

4.孔隙率和空隙率

孔隙的特征

(1)按孔隙尺寸大小，可把孔隙分為微孔、細(xì)孔和大孔三種

(2)按孔隙之間是否相互貫穿，把孔隙分為孤立孔、連通孔。

(3)按孔隙與外界之間是否連通，把孔隙分為開口孔、封閉孔。

孔隙對材料的影響：〔1〕孔隙的多少〔孔隙率〕

(2)孔隙的特征

5.孔隙率和密實度

孔隙率是指材料內(nèi)部孔隙體積占材料總體積的百分率。

▲孔隙率也1球體枳Vo-Vno

尸=孔隙體積xlOO%=1V^o-V100%=(1—2)x100%

密實度是指材料的缽箱想固體物質(zhì)充實做呈度。「

6.空隙率與填充率一一散粒狀材料

空隙率是指散斕箭舞積體積中，瓢粒間空隙體積占總體積的百分率。

p=.「野1100%=°-,°X100%=(1一旦)X100%

空隙率堆積體積匕。

填充率是指散粒材料堆積體積中，顆粒填充的程度。

填充度

1.1.2材料與水有關(guān)的性質(zhì)

建筑材料的親水性和憎水性在建筑工程中有什么實際意義？

1.建筑材料的親水性在建筑工程中，可以幫助其他材料增強水的融合，比方，在混凝土的添加劑里

有種稱為減水劑的，它就可以幫助增強混凝土的和易性，減少水，配置同樣的強度的混凝土，以減

少水泥量。

2.同樣，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。比方，在防水材料中經(jīng)

常用的具有憎水性的材料，如瀝青等等

1.材料的親水性與憎水性

濕潤邊角：在材料、水和空氣的三向穿插點處沿水滴外表做切線，此切線與材料和水接觸面的

夾角0,稱為濕潤邊角。

親水性材料：潤濕角9490?！脖憩F(xiàn)為親水性〕水分子間內(nèi)聚力(水分子與材料分子間吸引力

憎水性材料：潤濕角9>90?！脖憩F(xiàn)為憎水性〕水分子間內(nèi)聚力〉水分子與材料分子間吸引力

2.材料的吸水性與吸濕性

(1)吸水性：材料在水中能吸收水分的性質(zhì)一一飽水狀態(tài)〔吸水飽和〕

質(zhì)量吸水率：材料飽水狀態(tài)，所吸水分質(zhì)量占干質(zhì)量的百分率

體積吸水率：材料飽水狀態(tài)，所吸收水分體積占干體積百分率

思考：

材料的孔隙率越大，吸水率越大，對嗎？

材料的吸水性不僅與材料的親水性或憎水性有關(guān)，而且與孔隙率的大小和孔隙特征有關(guān)。對于

孔特征相近的材料，一般孔隙率越大，吸水性也越強。具有粗大孔隙的材料，雖然水分容易滲入，

但僅能潤濕孔壁外表而不易在孔內(nèi)存留，因而吸水率不高；密實材料以及僅有封閉孔隙的材料是不

吸水的，開口細(xì)微連通且孔隙率大，吸水性強。

(2)吸濕性：材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)一一自然狀態(tài)

含水率：自然狀態(tài)，材料所含水分質(zhì)量占其干質(zhì)量的百分率

有一塊磚重2625g,其含水率為5%,該濕磚所含水量為多少？

解：叱“=x100%=—-—xl(X)%=5%

m2625-x

吸水率與含水率的異同？材料的吸水率反映了材料在標(biāo)準(zhǔn)測試方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狀態(tài)下含水的狀態(tài)，不一定已經(jīng)到達吸水飽和，當(dāng)材料與空氣濕

度到達平衡時就不在吸收空氣中水分，此時含水率稱為平衡含水率。是變值。

3.材料的耐水性

材料長期在水的作用下既不破壞，強度又不顯著降低的性質(zhì)稱為耐久性。

指標(biāo)：軟化系數(shù)

fb——材料飽水狀態(tài)抗壓強度，MPa

fg——材料枯燥狀態(tài)抗壓強度，MPa

原因：隨含水量增加，減弱其內(nèi)部結(jié)合力，導(dǎo)致強度下降。KR的范圍在0~1之間。

KR>0.85,稱為耐水材料。

例：耐水性不正確的[]o

A、有孔材料的耐水性用軟化系數(shù)表示

B、材料的軟化系數(shù)在0~1之間波動

C、軟化系數(shù)大于0.80的材關(guān)于料稱為耐水材料。

D、軟化系數(shù)小于0.80的材料稱為耐水材料。

E、軟化系數(shù)越大，材料吸水飽和后強度降低越多，耐水性越差

例：某石材在氣干、絕干、水飽和情況下測得的抗壓強度分別為174、178、165MPa,求該石

材的軟化系數(shù)，并判斷該石材可否用于水下工程。

解=九=四=0.93

4178

該石材的軟化系數(shù)為:

由于該石材的軟化系數(shù)為0.93,大于0.85,故該石材可用于水下工程。

4.材料的抗?jié)B性

—抵抗壓力水滲透的性質(zhì)

[1]滲透系數(shù)

滲透系數(shù)：

Ks的意義：抗?jié)B系數(shù)越小，說明抗?jié)B性能越好。

〔2〕抗?jié)B等級：抗?jié)B等級越高，其抗?jié)B性越好。

指石料、磴或砂漿所能承受的最大水壓力。

如：最大承水壓力為0.2MPa,表示為P2,另有P4、P6、P8、P10-

5.材料的抗凍性

—材料飽水狀態(tài)下，能經(jīng)受屢次凍融交替作用，既不破壞，強度又不顯著降低的性質(zhì)。

抗凍等級：能經(jīng)受凍融循環(huán)的最大次數(shù)，

記為F50、F100、F200、F300…

材料的抗凍性用抗凍等級表示。

抗凍等級：以規(guī)定的試件，在規(guī)定試驗條件下，測得其強度降低不超過規(guī)定值，并無明顯損壞和剝

落時所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)。

用符號Fn表示，其中n即為最大凍融循環(huán)次數(shù)，如F25、F50等。

材料的抗凍等級可分為F15、F25、F50、F100、F200等，分別表示此材料可承受15次、25

次、50次、100次、200次的凍融循環(huán)。

如混凝土抗凍等級F15是指所能承受的最大凍融次數(shù)是15次（在-15℃的溫度凍結(jié)后,再在20C

的水中融化，為一次凍融循環(huán)）,這時強度損失率不超過25%,質(zhì)量損失不超過5%0

思考：孔隙率越大，材料的抗凍性是否越差？

材料的孔隙包括開口孔隙和閉口孔隙兩種，材料的孔隙率那么是開口孔隙率和閉口孔隙率之

和。材料受凍融破壞主要是因其孔隙中的水結(jié)冰所致。進入孔隙的水越多，材料的抗凍性越差。水

較難進入材料的閉口孔隙中。假設(shè)材料的孔隙主要是閉口孔隙，即使材料的孔隙率大，進入材料內(nèi)

部的水分也不會很多。在這樣的情況下，材料的抗凍性不會差。材料的抗凍性與材料的強度、孑購

造、耐水性和吸水飽和程度有關(guān)。

材料抗凍等級的選擇，是根據(jù)構(gòu)造物的種類、使用條件、氣候條件等來決定的。

混凝土抗凍等級D15號中的15是指（）。

A.承受凍融的最大次數(shù)為15次

B.凍結(jié)后在15-C的水中融化

C.最大凍融次數(shù)后強度損失率不超過15%

D.最大凍融次數(shù)后質(zhì)量損失率不超過15%

教案頭

課次3授課日期編號03

根本課題材料的物理頻

掌握材料與熱有關(guān)的性質(zhì)的概念及表示方法，并熟練運用。

教學(xué)目的

了解材料的聲學(xué)性能、光學(xué)性能。

重

材料與熱有關(guān)的性質(zhì)難材米將熱有關(guān)的醺

點點

課

講授課學(xué)2

型時

教學(xué)過程時間分配教學(xué)方法能力培養(yǎng)

穩(wěn)固上次課的學(xué)

I.提問復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容15min提問

習(xí)內(nèi)容

IL新課培養(yǎng)學(xué)生對材料

1.1.3材料與熱有關(guān)的性質(zhì)40min腿與熱有關(guān)性質(zhì)的

導(dǎo)熱性、熱容量與比熱、耐熱性和耐火性認(rèn)識

1.1.4材料的聲學(xué)性能

讓學(xué)生了解材料

吸聲性、隔聲性

35min講授、操作的聲學(xué)、光學(xué)性

1.1.5材料的光學(xué)性能

能

透光率、光澤度

課后記：本次課程的重點在于培養(yǎng)學(xué)生對材料熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)性能的認(rèn)識，逐步學(xué)會合理

用材?！策B上〕

第一章建筑材料的根本性質(zhì)

學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握材料與熱有關(guān)的性質(zhì)的概念及表示方法，并熟練運用。

了解材料的聲學(xué)性能、光學(xué)性能。

教學(xué)重點：

掌握材料與熱有關(guān)的性質(zhì)的概念及表示方法，并熟練運用。

教學(xué)難點：材料與熱有關(guān)的性質(zhì)

教學(xué)手段和方法：

教師講授，課堂討論，多媒體教學(xué)

1.1.3材料與熱有關(guān)的性質(zhì)

導(dǎo)熱性、熱容量與比熱、耐熱性和耐火性

L導(dǎo)熱性

導(dǎo)熱性是指材料傳導(dǎo)熱量的能力。用導(dǎo)熱系數(shù)來表示。

材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小，表示其絕熱性能越好。

通常氣體的導(dǎo)熱系數(shù)〈液體的導(dǎo)熱系數(shù)〈固體的導(dǎo)熱系數(shù)

2.熱容量

熱容量是指材料在溫度變化時吸收或放出熱量的能力。其大小用比熱容來表示。

比熱容的大小直接影響建筑內(nèi)部空間的溫度變化率。

設(shè)計過程中選用導(dǎo)熱系數(shù)較小而熱容量較大的材料，有利于保持建筑物室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性。

思考：

某工程頂層欲加保溫層,以下兩圖為兩種材料的剖面，請問選擇何種材料？

答：

保溫層的目的是較少外界溫度變化對住戶的影響，材料保溫性能的主要描述指標(biāo)為導(dǎo)熱系數(shù)和熱容

量，其中導(dǎo)熱系數(shù)越小越好。觀察兩種材料的剖面，可見A材料為多孔構(gòu)造，B材料為密實構(gòu)造,

多孔材料的導(dǎo)熱系數(shù)較小，適于作保溫層材料。

3.耐熱性和耐火性

1.1.4材料的聲學(xué)性能

L吸聲性

2.隔聲性

1.1.5材料的光學(xué)性能

1.透光率

2.光澤度

教案頭

課次4授課日期編號04

根本課題材料的力學(xué)性質(zhì)

掌握材料的力學(xué)性質(zhì),能夠運用強度、比強度等公式進展應(yīng)用計算。

教學(xué)目的

了解彈性、塑性、脆性、韌性、硬度、耐磨性的根本概念

材料的力學(xué)性質(zhì)，能夠運用強度、運用強度、比強度等公式進展實際應(yīng)用

重難

點比強度等公式進展實際應(yīng)用計算。點計算。

課學(xué)

講授課2

型時

教學(xué)過程時間分配教學(xué)方法能力培養(yǎng)

穩(wěn)固上次課的學(xué)

I.提問復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容15min提問

習(xí)內(nèi)容

n新課讓學(xué)生掌握運用

1.2材料的力學(xué)性質(zhì)強度、比強度等

30min郵

121強度、比強度及強度等級公式進展實際應(yīng)

用計算。

1.2材料的力學(xué)性質(zhì)讓學(xué)生了解彈

1.2.2彈性和塑性性、塑性、脆性、

1.2.3韌性和脆性韌性、硬度、耐

45min艇

1.2.4硬度和耐磨性磨性的根本概

1.3材料的耐久性念；材料的耐久

作業(yè)：習(xí)題4,6性的影響因素。

課后記：本次課程的重要性在于培養(yǎng)學(xué)生對材料力學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生進一步了解材料的

各種性能。

第一章建筑材料的根本性質(zhì)

學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握材料的力學(xué)性質(zhì)，能夠運用強度、比強度等公式進展應(yīng)用計算。

了解彈性、塑性、脆性、韌性、硬度、耐磨性的根本概念。

教學(xué)重點：

材料的力學(xué)性質(zhì)，能夠運用強度、比強度等公式進展實際應(yīng)用計算。

教學(xué)難點：運用強度、比強度等公式進展實際應(yīng)用計算。

教學(xué)手段和方法：

教師講授，課堂討論，多媒體教學(xué)

材料的力學(xué)性質(zhì)：指材料在外力作用下所引起的變化的性質(zhì)。其對建筑物的正常、平安及有效使用

是至關(guān)重要的。

1.2.1材料的強度、強度等級及比強度

強度(Strength)——材料抵抗外力破壞的能力

1.幾種強度：材料受力動畫

(1)抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度

抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度表示公式

(MPa)

F——破壞時的最大荷載，N

A-----受力截面面積，mm2

(2)抗彎強度〔抗折強度〕〔對于矩形斷面和條形斷面〕

2.強度等級：不同材料，強度等級有不同的劃分方法，具體劃分在各章分講。

3.比強度

——指材料強度與其表觀密度之比。

意義：反映材料輕質(zhì)高強的指標(biāo)。

值越大，材料越輕質(zhì)高強

4.影響材料強度的因素：

材料的組成材料分子結(jié)合力存在缺陷

孔隙率增加強度降低

含水率增加強度降低

溫度升高強度降低

試件尺寸大強度降低

加荷速度快強度降低等

?工程實例分析？

(1)測試強度與加荷速度

人們在測試混凝土等材料的強度時可觀察到，同一試件，加荷速度過快，所測值偏高。請分析

原因。

原因分析：材料的強度除與其組成構(gòu)造有關(guān)外，還與其測試條件有關(guān)，包括加荷速度、溫度、

試件大小和形狀等。當(dāng)加荷速度較快時，荷載的增長大于材料變形速度，測出的數(shù)值就會偏高。

為此，在材料的強度測試中，一般都規(guī)定其加荷速度范圍。

(2)磚浸水后強度下降

某地發(fā)生歷史罕見的洪水。洪水退后，許多磚房倒塌，其砌筑用的磚多為未燒透的多孔的紅磚。

請分析原因。

原因分析：這些紅磚沒有燒透，磚內(nèi)開口孔隙率大，吸水率高。吸水后，紅磚強度下降，特別

是當(dāng)有水進入磚內(nèi)時，未燒透的粘土遇水分散，強度下降更大，不能承受房屋的重量，從而導(dǎo)致房

屋倒塌。

1.2.2材料的彈性與塑性

1.彈性：外力作用產(chǎn)生變形，外力取消變形完全恢復(fù)。

可恢復(fù)的材料變形稱為彈性變形一一可逆變形。

指標(biāo)：彈性模量〔常數(shù)〕

意義：E表示材料抵抗變形的指標(biāo)，E值越大，材料越不易變形，即抵抗變形的能力越強。

彈性材料：具有彈性的材料。

塑性變形

2.塑性一一外力作用產(chǎn)生變形，外力取消變形不能恢復(fù)。

外力作用下產(chǎn)生變形，外力取消后，仍保持變形后的形狀和尺寸，并且不產(chǎn)生裂紋的性質(zhì)。

材料不能恢復(fù)的殘留變形稱為塑性變形一一不可逆變形〔永久變形〕。

塑性材料：具有塑性的材料。

完全的彈性材料或塑性材料是很少的。

1］有的材料在應(yīng)力水平較低時，變形特征主要表現(xiàn)為彈性，而應(yīng)力水平較高時，主要為塑性。例

如鋼材。

2）有的材料受力后，彈塑性變形同時產(chǎn)生，取消外力，彈性變形可以恢復(fù)，塑性變形不能恢復(fù)。

1.2.3材料的脆性與韌性

1.脆性一一材料受外力到達一定程度后突然破壞，破壞時無明顯的塑性變形的性質(zhì)。

脆性材料：石、磚、混凝土、陶瓷、玻璃、砂漿等。

2.韌性一一在沖擊外力和震動荷載作用下，材料能吸收大量的能量，產(chǎn)生一定變形而不致破壞的性

質(zhì)。

韌性材料：低碳鋼、木材、玻璃鋼等。

1.2.4材料的硬度和耐磨性〔了解性內(nèi)容〕

1.硬度一一抵抗外物壓入或刻劃的能力。

可采用：摩氏硬度〔石料、陶瓷等〕；

布氏、洛氏硬度〔金屬材料〕。

特點：硬度高，耐磨性強，但不易加工。

2.耐磨性一一材料外表抵抗磨損的能力。

〔路面材料要求〕

1.3材料的耐久性

材料在各種環(huán)境因素作用下，在長期使用過程中保持其性能穩(wěn)定的性質(zhì)。

環(huán)境因素是多種多樣的，有物理（如溫度、濕度、機械力等）、化學(xué)（大氣、光、酸、堿、鹽等作用）

以及生物（細(xì)菌、昆蟲等）等方面的作用。

耐久性是一個綜合性能，包括抵抗上述各類因素的長期作用。

耐久性主要包括：

滲透性

抗凍性

抗腐蝕性

抗碳化性

抗侵蝕性

抗骨料反響

教案頭

課次5授課日期編號05

根本課題習(xí)題課

教學(xué)目的掌握建筑材料物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)有關(guān)的應(yīng)用計算

建筑材料物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)有

重難

體積關(guān)系和密度關(guān)系

點點

關(guān)的應(yīng)用計算

課學(xué)

講授課2

型時

教學(xué)過程時間分配教學(xué)方法能力培養(yǎng)

L提問復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容穩(wěn)固上次課的學(xué)

15min提問

總結(jié)概括全章主要內(nèi)容習(xí)內(nèi)容

n新課

計算：讓學(xué)生掌握與體

1、與體積有關(guān)的計算；30min講授積、與密度的計

2、與密度有關(guān)的計算；算

讓學(xué)生掌握與水

3、與水有關(guān)的性質(zhì)參數(shù)計算，并選材；有關(guān)的性質(zhì)參數(shù)

4、與強度有關(guān)的計算45min講授計算和與強度有

作業(yè)：習(xí)題9、10、11關(guān)的計算，并會

選材。

課后記：本次課程的重要性在于培養(yǎng)學(xué)生對材料物理性質(zhì)的認(rèn)知性，學(xué)會各種參數(shù)數(shù)據(jù)的計

算。

第一章建筑材料的根本性質(zhì)

學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握建筑材料物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)有關(guān)的應(yīng)用計算。

教學(xué)重點：

建筑材料物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)有關(guān)的應(yīng)用計算。

教學(xué)難點：體積關(guān)系和密度關(guān)系。

教學(xué)手段和方法：

教師講授，課堂討論，多媒體教學(xué)

計算：

1、與體積有關(guān)的計算；

2、與密度有關(guān)的計算；

3、與水有關(guān)的性質(zhì)參數(shù)計算，并選材；

4、與強度有關(guān)的計算

作業(yè)：習(xí)題9、10、11

教案頭

課次6授課日期編號06

根本課題2.天然石材

教學(xué)目的了解巖石的根本知識、常用巖石的特點及建筑石材的技術(shù)要求。

造巖礦物的概念、性質(zhì)

重

巖石的種類及性質(zhì)難造巖礦物的概念、性質(zhì)

點點

常用石材及其規(guī)格

課

講授課學(xué)2

型時

教學(xué)過程時間分配教學(xué)方法能力培養(yǎng)

I.新課

了解巖石的根本

2.1巖石的根本知識

知識、常用巖石

2.1.1造巖礦物45mini媵

的特點，加深知

2.1.2巖石種類

識的理解

2.1.3巖石的，雌

2.2常用建筑石材

221常用天然石材花崗巖

講授與多媒體掌握建筑石材的

2.2.2建筑石材的規(guī)格45min

結(jié)合技術(shù)要求及規(guī)格

2.2.3建筑石材的污染及控制

作業(yè)：習(xí)題3

課后記：本次課程的重要性在于加深學(xué)生對建筑石材的認(rèn)知和了解，了解不同類型的石材，

為以后實際應(yīng)用打下認(rèn)知根底。

第二章天然石材

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

了解天然石材的形成，掌握天然石材的分類及特性—巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。

理解天然石材的技術(shù)性質(zhì)。掌握天然板材的應(yīng)用。

教學(xué)重點：

造巖礦物的概念、性質(zhì)

巖石的種類及性質(zhì)

常用石材及其規(guī)格

教學(xué)難點：造巖礦物的概念、性質(zhì)

教學(xué)手段和方法：

教師講授，課堂討論，多媒體教學(xué)

2.1巖石的根本知識

巖石:是礦物的集合體，組成巖石的礦物稱為造巖礦物。

造巖礦物:是具有一定化學(xué)成分和一定構(gòu)造特征的天然化合物和單質(zhì)的總稱。

由單礦物組成的巖石叫單礦巖，如白色大理石，它是由方解石或白云石組成。

由兩種或兩種以上的礦物組成的巖石叫多礦巖〔又稱復(fù)礦巖〕，如花崗巖，它是由長石、石英、云

母及某些暗色礦物組成。自然界中的巖石大多以多礦巖形式存在。

巖石按地質(zhì)形成條件不同，通?？煞譃槿箢?，即巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。

2.1.1密度、表觀密度、堆積密度

巖漿巖又稱火成巖，它是因地殼變動，熔融的巖漿由地殼內(nèi)部上升后冷卻而成。巖漿巖是組成地殼

的主要巖石，占地殼總質(zhì)量的

89%0

巖漿巖根據(jù)巖漿冷卻條件的不同，又分為深成巖、噴出巖和火山巖。

2.1.1.1深成巖

深成巖是巖漿在地表深處受上部覆蓋層的壓力作用，緩慢冷卻而形成的巖石。其特點是結(jié)晶完全、

晶粒明顯可辨、構(gòu)造致密、表觀密度大、抗壓強度高、吸水率小、抗凍及耐久性好。

花崗巖屬于深層巖

花崗巖在地表分布很廣泛，是人類最早發(fā)現(xiàn)和利用的天然巖石之一。在世界各地有許多古代開

發(fā)利用花崗巖的遺跡，如4000多年前古埃及人建造的金字塔、古希臘的神廟、古羅馬的斗獸場等。

花崗巖主要成分是長石和石英?；◢弾r質(zhì)地堅硬，構(gòu)造致密，孔隙率和吸水率小，抗凍性好，

難被酸堿或風(fēng)化作用侵蝕，使用年限為75-200年。常被用于建筑物的材料。

花崗巖〔Granite〕的語源是拉丁文的granum,意思是谷?；蝾w粒。因為花崗巖是深成巖，

常能形成發(fā)育良好、肉眼可辨的礦物顆粒，因而得名。而漢字名詞花崗巖那么是由日本人翻譯而來。

花形容這種巖石有美麗的斑紋，剛或崗那么表示這種巖石很堅硬。

花崗巖石約有300多種。

2.1.1.2噴出巖

噴出巖是巖漿噴出地表冷凝而成。由于冷卻較快，大局部結(jié)晶不完全呈細(xì)小結(jié)晶狀。當(dāng)噴出巖

形成較厚巖層時，接近深層巖；形成較薄巖層時，呈多孔構(gòu)造，接近火山巖。

建筑中用到的噴出巖有玄武巖、輝綠巖等。玄武巖和輝綠巖可作為耐酸和耐熱材料，還是生產(chǎn)

鑄石和巖棉的原料。

2.1.13火山巖

火山巖是火山爆發(fā)時，巖漿被噴到空中急速冷卻而形成的多孔散粒狀巖石，多呈玻璃質(zhì)構(gòu)造，

有較高的化學(xué)活性。如火山灰、浮石等。火山灰可用作生產(chǎn)水泥時的混合材料。浮石是配制輕混凝

土的一種天然輕骨料。

2.1.2沉積巖

沉積巖又稱水成巖。沉積巖是由原來的母巖風(fēng)化后，經(jīng)過搬運、沉積等作用形成的巖石。沉積

巖雖僅占地殼總質(zhì)量的5%，但在地球上分布極廣，約占地殼外表積的75%,加之藏于離地表不太

深處，易于開采。

與火成巖相比，其特性是：構(gòu)造致密性較差，密度較小，大都成層狀構(gòu)造，孔隙率及吸水率均

較大，強度較低，耐久性也較差。

根據(jù)生成條件，沉積巖分為以下三類：機械沉積巖、化學(xué)沉積巖和生物沉積巖。

2.1.2.1機械沉積巖

機械沉積巖是巖石風(fēng)化破碎以后又經(jīng)風(fēng)、雨、河流及冰川等搬運、沉積、重新壓實或膠結(jié)作用，

在地表或距地表不太深處形成的巖石，主要有砂巖和頁巖。

砂巖是由砂粒經(jīng)膠結(jié)而成。由于膠結(jié)構(gòu)造和致密程度的不同，性能差異很大。

頁巖由粘土沉積而成，呈頁片狀，強度低、耐水性差，不能直接用作建筑材料。

2.1.2.2化學(xué)沉積巖

化學(xué)沉積巖是巖石中的礦物溶于水后，經(jīng)聚積、沉積而成的巖石，如石膏、白云巖、菱鎂礦、

石灰?guī)r等。

石膏的化學(xué)成分為CaS04-2H20,是燒制建筑石膏和生產(chǎn)水泥的原料。白云巖的主要成分是

白云石CaC03-MgC03,其性能接近于石灰?guī)r。菱鎂礦的化學(xué)成分為MgC03,是生產(chǎn)耐火材料

的原料。

石灰?guī)r的主要成分為方解石(CaC03),常含有白云石、菱鎂礦、石英、蛋白石、含鐵礦物和

粘土等。

構(gòu)造疏松的石灰石用作生產(chǎn)石灰和水泥的原材料。構(gòu)造致密的石灰石可作混凝土集料，非常

致密的可作飾面裝飾材料。

2.1.2.3生物沉積巖

生物沉積巖是海生動植物的遺骸，經(jīng)分解、分選、沉積而成的巖石。如硅藻土等。

硅藻土是由硅藻的細(xì)胞壁沉積而成。富含無定形Si02、淺黃色或淺灰色、質(zhì)軟而輕，多孔，

易磨成粉末，有極強的吸水性。硅藻土涂料添加劑產(chǎn)品，具有孔隙度大、吸收性強、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、

耐磨、耐熱等特點O

2.1.3.變質(zhì)巖

變質(zhì)巖是由原生的巖漿巖或沉積巖，經(jīng)過地殼內(nèi)部高溫、高壓等變化作用后而形成的巖石。

沉積巖變質(zhì)后，性能變好，構(gòu)造變得致密，堅實耐久；例如大理石一一石灰?guī)r、白云巖；石英

巖：砂巖變質(zhì)而成。巖漿巖變質(zhì)后，性質(zhì)反而變差，例如片麻巖一一花崗巖。

大理巖也稱大理石，是由石灰?guī)r、白云巖經(jīng)變質(zhì)而成的具有細(xì)晶構(gòu)造的致密巖石。

大理巖在我國分布廣泛，而以云南大理最負(fù)盛名。大理巖質(zhì)地密實但硬度不高，易于加工，可

用于石雕或磨光成鏡面。純大理巖為白色，如漢白玉。假設(shè)含有不同雜質(zhì)呈灰色、黃色、玫瑰色、

粉紅色、紅色、綠色、黑色等多種色彩和花紋，是高級裝飾材料。

歷時22年之久建造的世界上堪稱奇跡的白色大理石陵墓一一泰姬陵，全部用純白色大理石建

筑，用玻璃、瑪瑙鑲嵌，絢麗奪目、美麗無比。

2.2常用建筑石材

常用的天然石材

巖石按地質(zhì)形成條件分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類，它們具有顯著不同的構(gòu)造、構(gòu)造和性

質(zhì)。

巖漿巖

巖漿巖由地殼內(nèi)部熔融巖漿上升冷卻而成，又稱火成巖。巖漿在地表深處緩慢冷卻結(jié)晶而成的巖

石稱為深成巖，其構(gòu)造致密，晶粒粗大，體積密度大，抗壓強度高，吸水性小，耐久性高。建筑中

常用的有花崗巖、正長巖、輝長巖、閃長巖等屬于深成巖。

沉積巖

地表的各種巖石在外力地質(zhì)作用下經(jīng)風(fēng)化、搬運、沉積成巖作用（壓固、膠結(jié)、重結(jié)晶等），在地

表或地表不太深處形成的巖石，又稱水成巖。沉積巖的主要特征是呈層狀構(gòu)造，各層巖石的成分、

構(gòu)造、顏色、性能均不同，且為各向異性。與深成巖、火成巖相比，沉積巖的體積密度小，孔隙率

和吸水率較大，強度和耐久性較低。

變質(zhì)巖

質(zhì)巖是巖石由于巖漿等的活動（主要為高溫、高濕、壓力等）發(fā)生再結(jié)晶，使它們的礦物成分、構(gòu)

造、構(gòu)造以至化學(xué)組成都發(fā)生改變而形成的巖石。

建筑石材的常用規(guī)格

毛石

毛石（又稱片石或塊石）是由爆破直接獲得的石塊。依據(jù)其平整程度又分為亂毛石和平毛石兩類。

亂毛石形狀不規(guī)那么，一般在一個方向的尺寸達300-400mm,質(zhì)量為20-30kg,其中部厚度

T殳不宜小于150mm。亂毛石主要用來砌筑根底、勒角、墻身、堤壩、擋土墻壁等，也可作毛石

混凝土的骨料。

平毛石由亂毛石略經(jīng)加工而成，形狀較亂毛石整齊，其形狀根本上有六個面，但外表粗糙，中

部厚度不小于200mm。常用于砌筑根底、墻身、勒角、橋墩、涵洞等

石的抗壓強度取決于其母巖的抗壓強度,它以三個邊長為70mm的立方體試塊的抗壓強度的

平均值表示。根據(jù)抗壓強度的大小，石材共分為九個強度等級:MU100,MU80,MU60,MU50,

MU40,MU30,MU20,MUIS,MU10o抗壓試件也可采用表2-3所列各種邊長的立方體，

但對其試驗結(jié)果要乘以相應(yīng)的換算系數(shù)予以校正。

料石

料石（又稱條石）是由人工或機械開采出的較規(guī)那么的六面體石塊，略經(jīng)加工鑿琢而成。按其加工

后的外形規(guī)那么程度，分為毛料石、粗料石、半細(xì)料石和細(xì)料石四種。

毛料石

外形大致方正，一般不加工或僅稍加修整，高度不應(yīng)小于200mm,疊砌面凹入深度不大于

25mm。

粗木柘

其截面的寬度、高度應(yīng)不小于200mm,且不小于長度的1/4,疊砌面凹入深度不大于20mm。

半細(xì)料石

規(guī)格尺寸同上，但疊砌面凹入深度不應(yīng)大于15mm。

細(xì)木柘

通過細(xì)加工，外形規(guī)那么、規(guī)格尺寸同上，疊加面凹入深度不大于10mm。

石材飾面板

天然花崗石板材

花崗石板按形狀分為普形板（N）和異形板⑸。普形板包括正方形和長方形;異形板包括除正方形

和長方形以外的其他形狀。

按外表加工程度分為:細(xì)面板材（代號RB）,其外表平整光滑;鏡面板材（代號PL）,其外表平整，具

有鏡面光澤;粗面板材(代號RU),其外表平整、粗糙，包括具有較規(guī)那么加工條紋的機刨板、剁斧

板、錘擊板、燒毛板等。

按板材的規(guī)格尺寸、平面度、角度允許偏差和外觀質(zhì)量將花崗石板材質(zhì)量分為:優(yōu)等品(A)、一等

品(B)、合格品(C)三個等級。

天然大理石板材

大理石板材按形狀可分為普形板(PX),圓弧板(HM)、異形板(YX)三大類。普型板材是指有正方形

和長方形的板材;圓弧板是指裝飾面輪廓線的曲率半徑一樣的裝飾石板材。常用普通板材的厚度，不

管其長度和寬度如何變化，一般為20mm。

天然大理石板材根據(jù)規(guī)格尺寸允許偏差、平面度允許極限公差、角度允許極限公差、外觀質(zhì)量

及鏡