1、建筑材料課程教學大綱與指導（72學時）參考教材：建筑材料（中國水利水電出版社，李亞杰主編）一、課程的性質與任務本課程是從事水利水電專業(yè)的人員應該熟悉和了解的基木建筑材料的知識，是與實際生 產聯(lián)系緊密的基礎理論和經驗總結。掌握材料有關技術標準的基本知識及復合材料的組成設 計；熟悉各種材料的內部結構及其物理、化學、力學性能的基本理論；了解新型材料的發(fā)展 方向、技術要求及其應用。二、課程基本要求學習本課程學習本課程z后，應能很好的掌握水利水電工程屮常用建筑材料（水泥、混 凝土、鋼材、防水材料）的組成，結構、構造與性質間的關系，主要技術性質及檢測方法， 并了解使用環(huán)境對其性質的影響及防范措施。通過本課

2、程學習，掌握工程中常用建筑材料的品種、規(guī)格、性質及使用，了解材料在儲 用、保管和驗收中有關的問題。了解新材料發(fā)展的方向。本課程重點是突出工程中常用的材 料，要求學生系統(tǒng)復習。注意結合實際，利用一切機會觀察以建成或在建工程所用各種材料, 以補充豐富書本知識。三、課程基本內容緒論1、教學h的和教學要求木章屬于概述性的內容，要求：（1）了解建筑材料的重要作用和發(fā)展趨勢。（2）理解建筑材料的分類及技術標準。（3）明確本課程的學習目的及方法。2、教學內容和重點知識解析（1）建筑材料在建筑工程屮的作用和分類。（2）建筑材料的發(fā)展趨勢及學習方法。（3）建筑材料的技術標準。3、復習題（1）簡述建筑材料在建筑工

3、程中的作用。（2）概述建筑材料的分類。第1章建筑材料的基本性質1、教學目的和教學要求通過學習掌握材料的組成、結構及構造；材料的物理性質；材料力學性質；材料的耐久 性、耐久性的概念及影響因素等內容。教學要求：（1）了解材料的組成、結構及構造的概念。（2）掌握材料的物理性質、力學性質及相應的指標。（3）理解材料的物理性質，力學性質的影響因索。（4）理解材料的耐久性的概念及耐久性的影響因索。2、教學內容和重點知識解析第一節(jié)建筑材料的組成、結構與結構本節(jié)主要介紹建筑材料的組成材料（化學成分或礦物成分），不同組成材料對其化學性質、 物理力學性質的影響。另外，介紹了材料的微觀結構和宏觀結構，以及結構不同對

4、材料性質 的影響。第二節(jié) 材料的密度、表觀密度和孔隙率本節(jié)主要介紹材料的密度、表觀密度和堆積密度，材料的孔隙率和空隙率。第三節(jié)材料的力學性質本節(jié)主要介紹材料的強度和比強度，材料的彈性和塑性，材料的脆性和韌性，材料的硬 度和耐磨性。第四節(jié)材料與水有關的性質本節(jié)主要介紹材料的親水性和憎水性，材料的吸水性和吸濕性，材料的耐水性、抗?jié)B性 和抗凍性，第五節(jié)材料的耐久性本節(jié)主要介紹建筑材料耐久性的定義，影響耐久性的物理作用、化學作用和生物作用。 第六節(jié)材料與熱有關的性質本節(jié)主耍介紹材料的導熱性、比熱和熱容量。木章的重點、難點：（1）建筑材料的基本性質（物理性質、力學性質、耐久性等）。（2）建筑材料微觀和宏

5、觀結構對材料性質的影響。3、復習題（1）建筑材料的基本物理性質包括哪些方而？（2）建筑材料的基本力學性質包括哪些方面？（3）試分析材料的孔隙率大小及孔隙特征與其強度、密度、表觀密度、吸水性、吸聲性、導 熱性、抗?jié)B性、抗凍性等性質的關系。（4）簡述材料的耐久性的概念及耐久性的影響因素。（5）了解材料的組成和結構有何意義？第2章天然石材1、教學h的和教學要求通過學習掌握巖石的形成與分類；天然石料的主要技術性質及工程中常見的天然石料等內 容。教學要求：(1) 了解巖石的形成與分類。(2) 掌握天然石料的物理性質、力學性質及相應的指標。2、教學內容和重點知識解析第一節(jié) 巖石的形成與分類本節(jié)主要介紹巖漿

6、巖、沉積巖及變質巖的構造。第二節(jié) 天然石料的主要技術性質本節(jié)主要介紹工程上常用的幾種石材(巖漿巖、沉積巖及變質巖)的物理性質及技術性能(表觀密度、吸水性、耐水性、抗凍性、耐火性、抗壓強度、硬度和耐磨性)。沉積巖及變質巖)的基木性質及技術性 抗壓強度、硬度和耐磨性)。第三節(jié) 工程中常見的天然石料本節(jié)主要介紹工程上常用的兒種石材(巖漿巖、能(表觀密度、吸水性、耐水性、抗凍性、耐火性、 本章重點、難點:(1) 石材的基木性質?3、復習題(1) 巖石在建筑工程中有哪些用途？(2) 一般巖石應具有哪些主要技術性質？第3章氣硬性無機膠凝材料1、教學目的和教學要求通過學習掌握石灰、石膏、水玻璃和鎂質膠凝材料

7、的主要技術性質及應用。教學更求：(1) 掌握氣硬性膠凝材料的概念和常用品種。(2) 掌握石灰的品種、熟化的概念和凝結碩化的原理，掌握石灰的技術要求、主要性質及正 確應用。(3) 理解石膏的凝結與駛化的原理，理解石膏的主要性質和應用。(4) 了解水玻璃的組成及硬化的原理，理解水玻璃的性質與應用。2、教學內容和重點知識解析第一節(jié)石灰本節(jié)主要介紹石灰的原材料、生產工藝、熟化及破化原理、技術性質、技術標準和在建 筑工程中的應用。第二節(jié)石膏本節(jié)主耍介紹石膏的原材料、生產工藝、硬化機理、技術性質、技術標準和在建筑工程 中的應用。另外，也介紹了幾種其他品種的石膏膠凝材料。第三節(jié)水玻璃本節(jié)主要介紹水玻璃的生產

8、工藝、駛化機理、技術性質和在建筑工程屮的應用。第四節(jié)鎂質膠凝材料木節(jié)主要介紹菱苦土的生產工藝、硬化機理、技術性質和在建筑工程中的應用。本章重點、難點：(1) 石灰、石膏、水玻璃、菱苦土的凝結硬化機理？(2) 石灰、石膏、水玻璃、菱苦土的技術性質？3、復習題(1) 建筑石灰石膏在工程中的應用各有何特點和不足？(2) 建筑t程中使用生石灰時，為什么要進行熟化處理？(3) 石灰、石膏、菱苦土的技術性質各包括哪些方面？(4) 試述石灰、石膏、菱苦土的硬化機理？第4章水泥1、教學1=1的和教學要求本章是木課程的重點章節(jié)之一，以硅酸鹽水泥和摻混合材料的硅酸鹽水泥為重點。了解 掌握硅酸鹽水泥；摻混合材料的硅

9、酸鹽水泥；其他品種的水泥的特性與應用。教學要求：(1) 了解硅酸鹽水泥的生產、礦物組成及特性。(2) 掌握硅酸鹽水泥的技術性質、特性及應用。(3) 理解水泥石腐蝕的概念和掌握避免的方法。(4) 掌握摻混合材料的硅酸鹽水泥品種、特性及選用。(5) 了解其他品種水泥的特點及應用。2、教學內容和重點知識解析第一節(jié)概述木節(jié)主要介紹我國在大水泥分類及特點。第二節(jié)硅酸鹽水泥木節(jié)主要介紹硅酸鹽水泥生產過程、礦物組成及特性；水泥的水化、凝結與硬化和技術 性質；水泥石的腐蝕與防止；硅酸鹽水泥的特性與應用第三節(jié)摻混合材料的硅酸鹽水泥本節(jié)主要介紹混合材料、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉 煤灰

10、硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥。的特性與應用第四節(jié)其他品種的水泥：本節(jié)主要介紹高鋁水泥、快硬硅酸鹽水泥、門色及彩色硅酸鹽水泥、膨脹和口應力水泥、 屮熱及低熱水泥、低堿度水泥。木章重點、難點：(1) 硅酸鹽水泥的基木性質？(2) 硅酸鹽水泥熟料礦物的組成及基木特性？(3) 五人常用水泥的適用場合？3、復習題(1) 硅酸鹽水泥有哪些基本性質？如何進行測泄？(2) 硅酸鹽水泥熟料主要礦物組分是什么？這些熟料礦物各具有的特性？(3) 試述硅酸鹽水泥的水化過程及產生的主要水化物。(4) 試述我國常用的六大品種水泥的基木組成材料與適用范|韋|。(5) 侵蝕水泥石的環(huán)境因素有哪些？如何防止水泥石的侵蝕？第5章水

11、泥混凝土1、教學目的和教學要求木章是木課程的重點核心章節(jié)，以普通混凝土為重點。通過學習了解掌握 混凝土的組成 材料；混凝土拌合物的技術性質；混凝土質量的評定；普通混凝土配合比設計等內容。 教學要求：(1) 了解混凝十的組成及特點。(2) 理解混凝土對粗、細骨料的質量要求。(3) 理解混凝土的立方體抗壓強度的確定及與軸心抗壓強度的關系。(4) 掌握混凝土的質量要求、了解混凝土的質量控制及評定原則和常用統(tǒng)計量。(5) 掌握骨料的顆粒級配、細骨料細度模數(shù)和粗骨料最大粒徑的評定方法。(6) 掌握混凝土拌合物工作性的概念及影響因素，調整工作性的原則及方法。(7) 理解混凝土立方體抗壓強度和立方體抗壓強度

12、標準值的概念及其相互關系，強度等級的 確定。掌握混凝土強度的影響因素及提高措施。(8) 掌握混凝土外加劑的概念與常用品種的特性、摻量及應用方法。了解混凝土摻合料的作 用、品種、摻量及應用方法。(9) 理解常用混凝土外加劑(減水劑、早強劑)的作用機理。(10) 掌握普通混凝土配合比設計的過程。(11) 了解輕混凝土的種類、特性及應用。(12) 了解其他混凝上的品種、特性及應用。(13) 理解混凝土耐久性的概念及提高耐久性的措施。2、教學內容和垂點知識解析第一節(jié)混凝土的概述本節(jié)主要介紹混凝土的分類、特點、組成及要求。第二節(jié)混凝土的主要技術性能木節(jié)主要介紹新拌混凝土的性能(和易性)、硬化混凝土的性能

13、(抗壓強度、抗拉強度、 變形、耐久性等)，影響性能的因素，有關性能的實驗方法。第三節(jié)普通混凝土的組成材料本節(jié)主要介紹普通混凝土組成材料(水泥、細骨料、粗骨料和水)質量要求、基本性質、 技術指標等。第四節(jié)混凝土外加劑本節(jié)主要介紹混凝土外加劑的分類、一般質量標準，常用外加劑的組成與特性，外加劑 在工程中的應用。第四節(jié)混凝土配合比設計本節(jié)主要介紹普通混凝土配合比設計的基本要求、基本任務、方法步驟，并結合工程實 例進行講解。第五節(jié)混凝土質量的評定本節(jié)主要介紹強度分布特點、配制強度的確定、質量的控制及評定第六節(jié)其他混凝土本節(jié)主要介紹建筑工程中常用的其他幾種混凝土(如抗?jié)B混凝十.、輕混凝土、高強混凝 土、

14、聚合物混凝土、流態(tài)混凝土等)，重點講解各自的定義、種類、組成、性能和適用場合。 木章重點、難點：(1) 普通混凝土的基木性質。(2) 普通混凝上的配合比設計方法和步驟。(3) 彩響混凝土抗壓強度的主要因素。(4) 各種外加劑的作用機理。3、復習題(1) 混凝土具有哪些優(yōu)點和缺點？建筑工程屮所用混凝土應滿足哪些基本要求？(2) 普通混凝土由哪些材料組成？各有什么質量要求？(3) 新拌混凝土具有哪些性能？各如何進行測定？影響新拌混凝土和易性的主要因素有哪 此？(4) 硬化混凝土具有哪些性能？影響混凝土抗壓強度的主要因素有哪些？(5) 按外加劑的主更功能不同可分為哪幾類？對外加劑有哪幾方面的質量要求

15、？(6) 普通混凝土配合比設計的方法和步驟。(7) 掌握砂的細度模數(shù)的計算和對砂類型的確泄。第6章建筑砂漿1、教學口的和教學要求通過學習掌握建筑砂漿的主要技術性質及砌筑砂漿的配合比設計 教學要求：(1) 掌握砂漿和易性的概念及測定方法。(2) 掌握砌筑砂漿的強度及配合比的測定。(3) 了解抹灰砂漿與裝飾砂漿的常用品種及特點。2、教學內容和垂點知識解析第一節(jié)建筑砂漿的組成材料與性質本節(jié)主要介紹建筑砂漿的組成材料(膠凝材料、砂、水、外加劑)。第二節(jié)建筑砂漿的技術性質本節(jié)主耍介紹建筑砂漿基本性能(和易性、強度、粘結力、耐久性、變形)。第三節(jié)建筑砂漿的配合比設計本節(jié)主要結合工程實例講解砌筑砂漿的配合比

16、設計方法步驟。木章重點、難點：(1) 建筑砂漿的基木性質和砌筑砂漿的配合比設計。3、復習題(1) 建筑砂漿有哪些基本性質？(2) 如何配制砌筑砂漿？第7章 瀝青及瀝青混合料1、教學忖的和教學要求通過學習掌握石汕瀝青的生產工藝；石汕瀝青的組成和結構；石汕瀝青的技術性質；瀝 青混合料組成結構；混合料的技術性質和技術標準；瀝青混合料組成材料的技術性質。 教學要求：(1) 瀝青的分類、組成、技術性能及選用；(2) 瀝青混合料的分類；(3) 瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、耐久性和抗滑性和施工和易性等技術性質和技 術標準，組成材料(瀝青、細集料、粗集料和填料)的技術性質要求；(4) 熱拌瀝青混合料的

17、配合比設計方法。2、教學內容和重點知識解析第一節(jié)瀝青材料本節(jié)主要介紹石油瀝青的基本組成、技術性能、技術指標和工程屮的選用，簡單介紹瀝 青的改性。第二節(jié)瀝青混合料木節(jié)主要介紹混合料的技術性質和技術標準；瀝青混合料組成材料的技術性質及熱拌瀝 青混合料的配合比設計方法。木章重點、難點：（1）石油瀝青的主要組分及各自的作用。（2）石油瀝青包括的主要技術性能及各自測定方法。（3）熱拌瀝青混合料的配合比設計方法。3、復習題（1）石油瀝青的主要組分及各自的作用？（2）石油瀝青包括的主要技術性能及各自測定方法？（3）概述瀝青混合料組成材料的技術性質。第8章建筑鋼材1、教學目的和教學要求通過學習掌握鋼的分類；建

18、筑鋼材的技術性質及建筑鋼材的標準和選用教學要求：（1）掌握按含碳量和摻入合金總量不同的分類；（2）碳、硅、鎰、磷、硫、氧、氮等元素對鋼材性能的不同影響；（3）建筑鋼材的力學性能；（4）鋼材防止腐蝕的主耍兒種方法。2、教學內容和重點知識解析第一節(jié)概述本節(jié)主要介紹鋼的不同冶煉方法所得鋼材的不同性質，鋼的幾種不同的分類方法（重點 掌握按含碳量和摻入合金總量不同的分類）。第二節(jié)建筑鋼材的力學性能和工藝性能本節(jié)主要介紹建筑鋼材的力學性能（重點是軟鋼的抗拉性能、抗沖擊性能、耐疲勞性能） 和工藝性能（冷彎性能和焊接性能）。第三節(jié)化學元索對鋼材性能的影響木節(jié)主要介紹碳、硅、鎰、磷、硫、氧、氮等元素對鋼材性能的

19、不同影響。第四節(jié)鋼的延壓加工及熱處理本節(jié)主要介紹冷加工的基本方法、冷加工強化原理、時效處理的措施和鋼材焊接的主要 方法。第五節(jié)建筑鋼材的牌號和選用本節(jié)主要介紹鋼結構用鋼和鋼筋混凝土用鋼筋、鋼絲的牌號表示方法，鋼的化學成分、 力學性質和試驗指標，齊種鋼材的適用場合。第六節(jié)鋼材的腐蝕與防護木節(jié)主要介紹鋼材產生腐蝕的原因（化學與電化學腐蝕），日前鋼材防止腐蝕的主要幾種 方法。木章重點、難點：（1）鋼材如何進行分類？（重點掌握按含碳量不同、摻入合金元素總量不同分類）。（2）鋼材的力學性能（重點掌握低碳鋼拉伸試驗的四個階段）？3、復習題（1）建筑鋼材的主要力學性能有哪些？測定這些性能各有何用途？（2）與

20、碳素結構鋼相比，低合金高強度結構鋼有何優(yōu)點？其主要用途有哪些？（3）冷加t和時效對鋼材性能有何影響？（4）熱軋鋼筋依據哪些性能指標劃分強度等級？各級鋼筋有何用途？（5）試述鋼材銹蝕的原因，如何防止鋼結構和鋼筋混凝上中配筋的銹蝕？第9章合成高分子材料1、教學1=1的和教學要求通過學習掌握了解掌握合成材料的基木知識；常用合成橡膠及聚合物混凝土等內容。教學要求：（1）掌握聚合物的分類、命名方法，變形與溫度間的關系；（2）掌握常用橡膠的品種、主要性質與應用；（3）掌握塑料的基本組成、性質與應用；（4）掌握聚合物混凝土的性能與應用2、教學內容和垂點知識解析第一節(jié)合成高分子化合物基礎知識本節(jié)主要介紹聚合物

21、的分類、命名方法，變形與溫度間的關系。第二節(jié)建筑塑料木節(jié)主要介紹塑料的分類（熱塑性樹脂、熱固性樹脂），塑料的基木性能（熱性能、機械 性能、抗老化性能和耐腐蝕性能）。第三節(jié)常用合成橡膠及合成纖維木節(jié)主要介紹常用橡膠及合成纖維的品種、主要性質與應用。第四節(jié)合成膠粘劑本節(jié)主更介紹合成膠粘劑的主要性質與應用。第五節(jié)聚合物混凝土本節(jié)主要介紹聚合物混凝土的性能與應用本章重點、難點：（1）熱塑性樹脂和熱固性樹脂的概念。（2）高分子防水卷材、防水涂料的常用品種、特性與應用；3、復習題（1）變形與溫度的關系？（2）簡述塑料的分類及其區(qū)別。（3）試述塑料的基本性能。（4）常用橡膠及合成纖維的品種、主要性質？第10

22、章木材1、教學目的和教學要求通過學習掌握了解木材的分類、技術性質和防腐措施。2、教學內容和重點知識解析第一節(jié)木材的構造本節(jié)主更介紹木材的分類（針葉樹和闊葉樹）、木材的基本構造。第二節(jié)木材的基本性質本節(jié)主要介紹木材的化學性質、物理性質和力學性質（重點是力學性質），以及影響力學 性質的主要因素。第三節(jié)木材的防腐及防火本節(jié)主要介紹木材腐朽和蟲蛀的主耍原i大i、防止腐朽和蟲蛀的主要方法及木材防火的措 施。木章重點、難點：（1）木材含水量的變化對各種性能的影響？（2）影響木材強度的主要因素。3、復習題（1）木材的含水量變化對其物理、力學性能和耐久性有何影響？（2）影響木材強度的主要因索有哪些？（3）本材

23、腐朽的主要原因及防腐措施？第11章防水材料1、教學h的和教學要求通過學習掌握了解各種防水、密布材料的技術性質和特點。教學要求：（1）掌握髙聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材的特點；（2）掌握建筑密封材料必須具備的特性；2、教學內容和垂點知識解析第一節(jié)防水卷材木節(jié)主要介紹瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材的特點、 技術性能、品種和應用場合。第二節(jié)防水涂料本節(jié)主要介紹防水涂料的特點，兒種常用防水涂料的各自優(yōu)點、技術性能。第三節(jié)建筑密封材料本節(jié)主耍介紹建筑密封材料必須具備的特性，幾種常用建筑密封材料的組成、特點和適 用場合。本章重點、難點：（1）瀝青防水卷材、高聚物改性瀝

24、青防水卷材和合成高分子防水卷材的特性。（2）建筑密封材料的特性。3、復習題（1）防水涂料具有的特點？防水涂料如何進行分類？（2）建筑密封材料必須具備的特性有哪些？建筑密封材料如何進行分類？四、課時分配序號課程內容總學時授課學時自學學時1緒論3122第1章 建筑材料的基本性質6153第2章天然石材3124第3章 氣硬性無機膠凝材料5145第4章水泥10286第5章水泥混凝十.142127第6章建筑砂漿7168第7章瀝青及瀝青混合料4. 50.549笫8章建筑鋼材71610第9章合成高分子材料5. 50.5511第10章木材3. 50. 5312第11章防水材料3. 50. 53合計721260參

25、考資料建筑材料教學指導書第一章緒論【主要教學內容】建筑材料的定義及分類（-）建筑工程屮所使用的各種材料及制品的總稱，包括原材料、半成品和成品。（-）分類建筑材料實例無機 材 料金屬材料黑色金屬鋼、鐵有色金屬銅、鋁及其合金非 金 屬 材 料天然石材砂、石及其制品燒土制品磚、瓦、陶瓷制品膠凝材料石灰、石膏、水泥及牲玻璃普通玻璃、特種玻璃無機纖維材料玻璃纖維、礦物棉有機材料植物質材料木材、竹材、植物纖維瀝青材料煤瀝青、石油瀝青及其制品高分子材料塑料、合成樹脂、涂料復合材料無機基復合材料水泥刨花板、玻璃鋼有機基復合材料聚合物妊二、建筑材料的技術標準（一）國家標準 national standards國

26、家標準有強制性標準（代號gb）和推薦標準（代號gb/t）。對強制性國家標準，任何技 術（或產品）不得低于規(guī)定的要求；對推薦性國家標準，表示也可執(zhí)行其他標準的要求。例 如硅酸鹽水泥（gb175-1999）,其中“gb”為國家標準的代號,“175"為標準的編號，“ 1999” 為標準的頒布年代號。（二）行業(yè)標準 industry standards行業(yè)標準有建材行業(yè)標準（代號jc）、建工行業(yè)標準（代號jg）、冶金行業(yè)標準（代號yb）、 交通行業(yè)標準（代號jt）、建工行業(yè)丁程建設標準（代號jgj）等。例如：建筑生石灰 （jc/t479-92）, ujc?,為建材行業(yè)標準的代號,“廠為推薦性

27、標準，“479"為標準的編號，“92” 為標準的頒布年代號。（三）地方標準 local standards 和企業(yè)標準 enterprise standards地方標準代號db。企業(yè)標準代號為qb,其后分別注明企業(yè)代號、標準順序號、頒布年代號。 國家鼓勵金業(yè)制定技術標準，企業(yè)標準所制定的技術耍求應高于國家標準。建筑工程中可能采用的其他標準還有：國際標準（iso）、美國國家標準（ans）、英國標準（bs）、日本工業(yè)標準（jis）、法國標準（nf）等。例：國家標準硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥gb175-1999 標準名稱部門代號編號批準羋份asa- american standard as

28、sociation 美國標準astm -american society for testing materialsbs- british standard 英國標準din -deutsch industrie normen 徳國標準iso-international standard organization國際標準協(xié)會、第二章建筑材料的基本性質【主要教學內容】1. 影響材料性質的內部因素，各種結構、構造材料的特點。2. 掌握材料基本物理性質的定義、計算公式、對其他性能的影響了解其在建筑工程中的作用。3. 掌握材料材料與水及熱有關性質和力學性質的定義、對具他性能的影響了解具在建筑工程 中的作

29、用。4. 掌握材料材料耐久性質,了解其在建筑工程中的作用第一節(jié)材料的組成、結構及構造授課目標：掌握影響材料性質的內部因素，各種結構、構造材料的特點。木次課的重點：材料組成、結構、構造的定義及特點教學要點：一、材料的組成二材料的結構材料的微觀組織狀態(tài)（一）晶體結構1、晶體結構構成材料的質點（原子、分子、離子）在空間呈周期性的有序排列。有面心立 方、體心立方、六方體晶體結構。2、晶體結構特點有固定的形狀，這是質點在空間呈周期性規(guī)則排列的外部體現(xiàn)有固定的熔點有較好的化學穩(wěn)定性有彈性，可以產生一主的彈性變形和朔性變形呈各向界性（）非晶體結構（玻璃體結構）1、非晶體結構概念2、非晶體結構特點（1）無固定

30、的形狀，（2）無固定的熔點，熔融時會出現(xiàn)軟化現(xiàn)象（3）化學穩(wěn)定性差，這是由于急冷使其內部大量的化學能還未來得及釋放造成的，也正是由 于這一特點，使非晶體的火山灰、粉煤灰、粒化高爐礦渣常被用于生產水泥。(4) 呈各向同性2、膠體結構概念膠體結構材料與上述結構材料相比具有強度低、變形人的特點。溶膠一當細小顆粒所分散的介質是液體時。凝膠-溶膠脫水或質點凝聚成固態(tài)或半固態(tài)。膠體的觸變性一對凝膠施以外力進行攪拌，會變成溶膠，而溶膠脫水或質點凝聚又變成凝 膠，可逆互變。材料的構造材料的宏觀組織狀態(tài)材料的宏觀結構是指用肉眼和放人鏡能夠分辨的粗人組織。其尺寸約為毫米級人小，以及更 大尺寸的構造情況。宏觀構造，

31、按孔隙尺寸可以分為：(1)致密結構，基本上是無孔隙存在的材料。例如鋼鐵、有色金屬、致密天然石材、玻璃、 玻璃鋼、塑料等(2)多孔結構，是指具有粗大孔隙的結構。如加氣混凝土、泡沫混凝土、泡沫蛾料及人造輕 質材料等。(3) 微孔結構，是指微細的孔隙結構。如石膏制品、粘土磚瓦等。(4) 纖維結構，是指木材纖維、玻璃纖維、礦物棉纖維所具有的結構。(5) 層狀結構，釆用粘結或其他方法將材料迭合成層狀的結構。如膠合板、迭合人造板、蜂 窩夾芯板、以及某些具有層狀填充料的塑料制品等。(6) 散粒結構，是指松散顆粒狀結構。比如混凝上骨料、用作絕熱材料的粉狀和和粒狀的 添充料。第二節(jié)材料的物理性質一. 材料在不同

32、狀態(tài)下的體積構成材料在絕對密實狀態(tài)下的體積構成固體物質體積材料在自然狀態(tài)下的體積構成固體物質體積+孔隙體積材料在口然堆積狀態(tài)下的體積構成固體物質體積+孔隙體積+空隙體積密度定義計算公式(單位)測定方法實際密度在絕對密實狀態(tài) 下，單位體積的 質量mp = 7 (g/cm3)先磨細，再采用排水法表觀密度mq= v (g/cm3)直接排水法體積密度在自然狀態(tài)下， 單位體積的質量mp 0=7。( g/cm3 或1. 具有規(guī)則外觀的材料2. 外觀不規(guī)則的材料kg/m3)堆積密度在自然堆積狀態(tài) 下，單位體積的 質量m%=* (kg/m3)采用一個已知容積的容器來檢測齊密度在建筑工程屮的作用二、材料的基本結

33、構參數(shù)（一）密實度va）q二 x 100% 或 d= p x 100%（-）孔隙率%-vp= x）xioo%= （ p ） xioo%d + p = 密實度與孔隙率從不同側面反映了材料的致密程度。（三）孔隙率£1£> = k) xioo% 或d=po x100%（四）空隙率vo-vo1p（y = vo x 100%=（ po）xioo%d+p（r =1空隙率常作為控制混凝土骨料級配及計算砂率的依據第三節(jié)材料力學性質（一）強度及其相關性質1、強度在外力作用下，抵抗變形與破壞的能力。2、理論強度3、靜力強度抵抗靜荷載產生破壞的能力。通過靜力試驗測得。 根據受力形式可分為抗

34、拉、抗壓、抗彎、抗剪四種強度。（二）影響強度的因素：（1）試件形狀。采用棱柱體或圓柱體（高度為邊長或直徑的23倍）試件，其抗壓強度值 要比立方體試件小。就立方體試件來說，小試件的抗壓強度又高于大試件的抗壓強度，這是因為試件較大時，出現(xiàn)裂縫、孔隙等缺陷的機率也較大。（2）受試件承壓面磨擦阻力的影響。壓力機上下壓板與試件間會產生磨擦力，對試件的橫向 變形產生約束，出現(xiàn)棱錐形破壞，這就是典型的環(huán)箍效應。（3）試件受壓面上有凸凹不平或缺棱掉角等缺陷，會引起應力集中而使強度值降低。除此之外，影響強度的因素還有試驗溫度、濕度、設備的精確度，操作者的水平，試件的組 成、構造等。所以測定強度時，必須嚴格執(zhí)行標

35、準規(guī)定。6、硬度材料抵抗外來物體嵌入的能力。一般情況下，材料的硬度越大，其耐磨性越好，強 度也越高。硬度測定是不破壞試驗，而強度測定是破壞性試驗，所以，有時可以通過硬度來 推算其強度。7、沖擊韌性材料抵抗沖擊荷載或震動荷載作用的能力。8、磨損材料受磨擦作用而減少質量和體積的現(xiàn)象稱為磨損。9、磨耗材料同時受磨擦和沖擊作用而減少質量和體積的現(xiàn)象稱為磨耗。硬度大、強度高、韌性好、構造均勻致密的材料，抗磨性較好。二、材料的變形及其相關性質1、變形在外力作用下，由于質點間平衡位置發(fā)生改變，使質點產生相互位移，導致形狀與 體積發(fā)生變化，稱之為變形2、彈性與塑性彈性材料在外力作用下產生變形，當外力去除后，乂

36、能恢復原來形狀的性質叫彈性，這種 變形稱為彈性變形（或瞬時變形）。產生彈性變形，是因為外力改變了材料質點間的平衡位置, 但外力并未超過質點間相互作用力。外力作的功，變成材料的內能，外力除去后，內力作功, 使質點恢復至平衡位置，變形消失。實際上完全的彈性材料是沒有的塑性在外力作用下，材料產生變形但未破壞，外力去除后，材料不能恢復到原來的形狀叫 塑性，這種變形稱為塑性變形（或永久變形）。產生塑性變形，是因為外力超過材料質點間的 和互作用力，外力作的功未轉化為內能，從而造成材料部分結構構造的改變，因而外力除去 后，變形不能消失。具有蛾性的材料為犁性材料，如低碳鋼、有色金屬、木材等3、脆性材料在破壞前

37、無明顯的敎性變形積累，突然破壞。具有脆性的材料稱為脆性材料。 如石料、磴、生鐵、石膏等。4、徐變固體材料在恒定外力的長期作用下，變形隨時間延長而逐漸增大的性質。第四節(jié)材料材料與水及熱有關性質一、材料與水有關的性質（）親水性與憎水性與水接觸時，有些材料能被水潤濕，而有些材料則不能被水潤濕，對這兩種現(xiàn)彖來說，前者 為親水性，厲者為憎水性。材料具有親水性或憎水性的根本原因在于材料的分子結構。親水性材料與水分子之間的分子 親合力，大于水分子本身之間的內聚力；反之，憎水性材料與水分子之間的親合力，小于水 分子本身z間的內聚力。工程實際中，材料是親水性或憎水性，通常以潤濕角的大小劃分，潤濕角為在材料、水和

38、空 氣的交點處，沿水滴表面的切線與水和固體接觸面所成的夾角。其中潤濕角0愈小，表明材料愈易被水潤濕。當材料的潤濕角（）90°時，為親水性材料；當材料的潤濕角（）90。時, 為憎水性材料。水在親水性材料表面可以鋪展開，冃能通過毛細管作用自動將水吸入材料內 部；水在憎水性材料表面不僅不能鋪展開，而且水分不能滲入材料的毛細管中。（二）吸濕性與吸水性定義指標相互關系吸濕性材料在潮濕空氣中吸水 的能力。含水率一般情況下，材料的含水率小于質 雖吸水率。當材料在空氣中吸水飽 和時，其含水率等于質量吸水率。吸水性材料在水中吸水的能 力。質量吸水率 體積吸水率材料能吸收水分的能力，稱為材料的吸水性。吸

39、水的大小以吸水率來表示。2.1質量吸水率質量吸水率是指材料在吸水飽和時，所吸水量片材料在干燥狀態(tài)下的質量百分比，并以wm 表示。質量吸水率wm的計算公式為：叫xloo%式中mb材料吸水飽和狀態(tài)下的質量（g或kg）mg材料在干燥狀態(tài)卜的質量（g或kg）。2.2體積吸水率體積吸水率是指材料在吸水飽和時，所吸水的體積占材料自然體積的百分率，并以wv表示。 體積吸水率w v的計算公式為：in.|w. = 'xloo% pn式中 m 材料吸水飽和狀態(tài)下的質量（g或kg） mg材料在干燥狀態(tài)下的質量（g或kg）。v0材料在口然狀態(tài)下的體積，（cm3或m3）p w一 水的密度，（g/cm3 或 kg

40、/m3 ）,常溫卜取 p w =1.0 g/cm3材料的吸水率與其孔隙率有關，更與其孔特征有關。因為水分是通過材料的開口孔 吸入并經過連通孔滲入內部的。材料內與外界連通的細微孔隙愈多，其吸水率就愈大2.2材料的吸濕性材料的吸濕性是指材料在潮濕空氣中吸收水分的性質。干燥的材料處在較潮濕的空氣中時， 便會吸收空氣中的水分；而當較潮濕的材料處在較干燥的空氣中時，便會向空氣中放出水分。 前者是材料的吸濕過程，后者是材料的干燥過程。由此可見，在空氣中，某一材料的含水多 少是隨空氣的濕度變化的。顯然，材料的含水率受所處環(huán)境中空氣濕度的影響。當空氣中濕度在較長吋間內穩(wěn)定時，材 料的吸濕和干燥過程處于平衡狀態(tài)

41、，此時材料的含水率保持不變，具含水率叫作材料的平衡 含水率（三）耐水性 材料的耐水性是指材料長期在飽和水的作用下不破壞，強度也不顯著降低的性質。衡量材料耐水性的指標是材料的軟化系數(shù)krkr式屮kr材料的軟化系數(shù)fb材料吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強度(mpa)o fg材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強度(mpa)軟化系數(shù)反映了材料飽水后強度降低的程度，是材料吸水后性質變化的重要特征之一。一般 材料吸水后，水分會分散在材料內微粒的表面，削弱其內部結合力，強度則有不同程度的降 低。當材料內含有可溶性物質時(如石膏、石灰等)，吸入的水述可能溶解部分物質，造成強 度的嚴重降低。材料耐水性限制了材料的使用環(huán)境，軟化系數(shù)小

42、的材料耐水性差，其使用環(huán)境尤其受到限制。 軟化系數(shù)的波動范圍在0至1之間。工程中通常將kr>0.85的材料稱為耐水性材料，可以用于水中或潮濕環(huán)境中的重要工程。用于一般受潮 較輕或次要的工程部位時，材料軟化系數(shù)也不得小于0.75 o(四) 抗?jié)B性抗?jié)B性是材料在壓力水作用下抵抗水滲透的性能。土木建筑工程中許多材料常含有孔隙、孔 洞或其它缺陷，當材料兩側的水壓丼較高時，水可能從高壓側通過內部的孔隙、孔洞或其它 缺陷滲透到低壓側。這種壓力水的滲透，不僅會影響工程的使用，而且滲入的水還會帶入能 腐蝕材料的介質，或將材料內的某些成分帶出，造成材料的破壞。用滲透系數(shù)或抗?jié)B等級表示。材料的滲透系數(shù)可通過

43、下式計算：式中k滲透系數(shù)，(cm/h);q一滲水量，(cm3 )a滲水面積，(cm2 )h 材料兩側的水壓差，(cm)d試件厚度 (cm) t滲水時間(h)材料的滲透系數(shù)越小，說明材料的抗?jié)B性越強。材料的抗?jié)B等級是指用標準方法進行透水試驗時，材料標準試件在透水前所能承受的最人水 壓力，并以字母p及可承受的水壓力(以0.1 mpa為單位)來表示抗?jié)B等級。如 p4、p6、p8、p10.等，表示試件能承受逐步增高至 0.4mpa、0.6mpa、0.8mpa> l.ompa. 的水壓而不滲透。第五節(jié)材料材料耐久性一、各種材料組合在一起構成了建筑物，在建筑物屮，不但要承受各種力的作用，同時還要 受

44、到環(huán)境因素的長期作用，這些因素都是不利的，因此要求材料要有抵抗這些因素破壞的能 力，這就是材料的耐久性。它標志著材料的壽命，也標志著建筑物的壽命，任何工程都要考 慮這一因素。自然界屮的破壞因素主耍存在三個方而：物理作用、化學作用及生物作用。物理作用包括干濕變化、濕度變化及凍融變化。它們會使材料的形狀和尺寸發(fā)生改變，嚴重 的導致破壞。如木材就易受到干濕作用的影響，發(fā)生濕漲干縮現(xiàn)象，導致翹曲、開裂。化學作用是酸、堿、鹽等物質的水溶液及氣體以及曬對材料構成侵蝕和老化。如油氈紙長 期受到h曬變脆、裂斷。鋼鐵的銹蝕、水泥石的侵蝕等3、生物作用是昆蟲、菌類對材料的蛀蝕。木材的腐爛、孔洞等。材料的耐久性是一

45、項綜合性質，是指材料在上述各種因素單獨或聯(lián)合作用下經久不變質，不 破壞，也不失去原有性能的性質。包括抗凍性、抗?jié)B性、耐磨性、大氣穩(wěn)定性、抗化學侵蝕 性等，前面已經學習了抗凍性、抗?jié)B性、耐磨性，現(xiàn)在學習大氣穩(wěn)定性(1) 大氣穩(wěn)定性一材料在熱、空氣、陽光等自然因素長期作用下，性能不顯著降低的性質， 稱為大氣穩(wěn)定性。大氣穩(wěn)定性好的材料，不易老化。(2) 抗化學侵蝕性材料抵抗侵蝕性介質破壞的能力。二、抗凍性材料在吸水飽和的狀態(tài)下，能夠承受能凍融循環(huán)作用，不破壞，強度也不明顯 降低的性質。材料吸水后，在負溫作用條件下，水在材料毛細孔內凍結成冰，體積膨漲所產生的凍脹壓力 造成材料的內應力，會使材料遭到局部

46、破壞。隨著凍融循環(huán)的反復，材料的破壞作用逐步加 劇，這種破壞稱為凍融破壞。抗凍性是指材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經受反復凍融循環(huán)作用而不破壞，強度也不顯著降低 的性能。抗凍性以試件在凍融后的質量損失、外形變化或強度降低不超過一定限度時所能經受的凍融 循環(huán)次數(shù)來表示，或稱為抗凍等級。材料的抗凍等級分為:f50、f100、f150、f200,表明材料在吸水飽和的狀態(tài)下,承受 反復的凍融循環(huán)作用，強度損失w25%時，所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)。材料的抗凍性與材料的強度、孔結構、耐水性和吸水飽和程度有關。材料的受凍破壞主要是 因為材料內部有孔隙，含有水分且處于負溫度卜，水會變成冰，冰的體積可以膨脹約9%,

47、對 孔隙壁造成冰漲壓力，這種冰漲壓力可以高達100 mp以上，同時冰漲壓力會迫使水分向材 料深處移動，導致孔隙壁開裂破。第六節(jié)材料材料與熱有關性質(一)導熱性當材料兩而存在溫度差時，熱量從材料一而通過材料傳導至另一而的性質，稱為材料的導熱 性。導熱性用導熱系數(shù)入表示。導熱系數(shù)的定義和計算式如下所示：fz)式中入導熱系數(shù)，w / (m-k)；q傳導的熱量，jd材料厚度，m；f熱傳導而積，m2z 熱傳導時間,h；(t2-tl)材料兩面溫度差,k在物理意義上，導熱系數(shù)為單位厚度(lm)的材料、兩面溫度差為1k時、在單位時間(is)內通 過單位面積(1 nf)的熱量。(二)熱容量材料在受熱時吸收熱量，

48、冷卻時放出熱量的性質稱為材料的熱容量。單位質量材料溫度升高 或降低1k所吸收或放出的熱量稱為熱容量系數(shù)或比熱。比熱的計算式如下所示：c= °式中c材料的比熱，j/ (gk)q-材料吸收或放岀的熱量(熱容量)m材料質量，g(t2tl)-材料受熱或冷卻前后的溫差，k材料的溫度變形是指溫度升高或降低時材料的體積變化。除個別材料以外，多數(shù)材料在溫度升高時體積膨脹，溫度下降時體積收縮。這種變化表現(xiàn)在 單向尺寸時，為線膨脹或線收縮，相應的技術指標為線膨脹系數(shù)(a )。笫三章氣硬性膠凝材料【主要教學內容】1. 掌握膠凝材料的定義與分類；石膏的凝結駛化過程及特點，了解其在建筑工程屮的作用。2. 掌握

49、石灰凝結硬化過程及特點，了解其在建筑工程中的作用。3. 掌握水玻璃的凝結硬化過程及特點，了解其在建筑t程屮的作用笫一節(jié)石灰一、生產石灰的主要原料是石灰?guī)r、白云巖這樣的天然巖石，他們的主更成分是cac03,鍛燒溫度以10001100°c為宜。在懶燒時，要特別注意控制，鍛燒溫度，不要過低，以避免 caco3不能完全分解，存在于石灰顆粒的心部，成為欠火灰，即不容易熟化，又降低了石灰 的利用率。鍛燒溫度也不易過髙，以避免己生成的cao與黏土屮的某些成分發(fā)生反應，生成 不宜熟化或熟化很慢的玻璃狀熔結物，即過火灰。這種物質不宜吸水，使石灰的水化進行的 緩慢，一旦用于工程上，會逐漸的吸收水份，不斷

50、熟化，而熟化又是一個放熱和體積膨脹的 過程，結果使己經硬化的外層砂漿漲裂、脫落，嚴重的影響工程質量。二、石灰熟化的有兩種方法：1. 制成石灰膏。2. 制成消石灰粉消石灰粉可用于拌制灰土及三合土。無論是用那一種方法進行熟化都必須存放兩周以上的時間才可用，這就是石灰的陳伏處理， 石灰膏經過過濾網的過濾，陳伏處理后質量較好，而消石灰粉未經過過濾網的過濾，陳伏處 理后質量相對較差。另外要注意在陳伏處理時，要在石灰表面澆上一層水，形成水膜，以避 免其與空氣中的co2發(fā)生碳化反應。三、石灰特點：(1)可塑性好，保水性好。石灰顆粒極細，表面積大，表面吸附能力強，因 此顆粒表面會吸附很厚的一層水膜，起到了潤滑

51、，用其拌制水泥砂漿，可以起到保水作用， 減少密水現(xiàn)象，使拌和物可朔性增強。(2) 生石灰吸濕性強、耐水性差，因此不宜用于潮濕環(huán)境和水中建筑物上，并且儲存時要注 意防潮，不宜長期儲存。(3) 凝結硬化慢、強度低。這是因為ca (oh) 2+co2+nh2o二caco3+ (n+1) h2o只能在 表面進行，當形成了一層硬殼后，就減緩了水分的蒸發(fā)，同時也減緩了 ca(oh)2結晶速度, 硬化過程變慢。石灰硬化后強度只有0.2-0.5mp,受潮厲，強度更低。(4) 硬化時體積收縮大,易出現(xiàn)龜裂，所以除石灰漿用于刷墻以外，一般不單獨使用。笫二節(jié)石膏石膏是以硫酸鈣為主要成分的礦物，當石膏中含有結晶水不同

52、時可形成多種性能不同的石膏。 石膏的原料、分類及生產根據石膏屮含有結晶水的多少不同可分為：(1) 無水石膏(caso4)：也稱硬石膏，它結晶緊密，質地較硬，是生產硬石膏水泥的原料。(2) 天然石膏(caso42h2o)：也稱生石膏或二水石膏，人部分自然石膏礦為生石膏，是 生產建筑石膏的主要原料。(3) 建筑石膏(caso4l/2h2o)也稱熟石膏或半水石膏。它是由生石膏加工而成的，根 據其內部結構不同可分為a型半水石膏和b型半水石膏：a型半水石膏與b型半水石膏相比，結晶顆粒較粗，比表面積較小，強度高，因此又稱為高 強石膏。當加熱溫度超過170°c時，可生成無水石膏，只要溫度不超過20

53、0°c，此無水石膏就具有良好 的凝結硬化性能五.建筑石膏的技術性質凝結硬化速度快；結硬化時的膨脹性；硬化后的多孔性，重量輕，但強度低；良好的隔熱和 吸音和“呼吸”功能；防火性好，但耐水性差；有良好的裝飾性和可加工性。第三節(jié)水玻璃一、水玻璃的定義與分類二、生產水玻璃的方法分為濕法和干法兩種。濕法生產硅酸水玻璃是將石英砂和苛性鈉溶液 在壓蒸鍋內用蒸汽加熱。直接反應生液體水玻璃。干法生產硅酸鈉水玻璃是將石英砂和碳酸 鈉磨細拌勻，在熔爐中于13001400°c溫度下熔化，按下式反應生成固體水玻璃。三、水硬性凝結駛化四、水玻璃的技術性質(1) 粘結力強。水玻璃硬化后具有較高的粘結強度

54、、抗拉強度和抗壓強度。另外，水玻璃 硬化析出的硅酸凝膠還有堵塞毛細孔隙而防止水分滲透的作用。(2) 耐酸性好。硬化斤的水玻璃，其主要成分是sio2,具有高度的耐酸性能，能抵抗大 多數(shù)無機酸和有機酸的作用。但其不耐堿性介質侵蝕。(3) 耐熱性高 水玻璃不燃燒，碩化后形成sio2空間網狀骨架，在高溫下硅酸凝膠干燥得 更加強烈，強度并不降低，甚至有所增加。水玻璃的應用(1) 用作涂料，涂刷材料表面(2) 配制防水劑(3) 加固上壤(4) 配制水玻璃砂漿。(5) 配制耐酸砂漿、耐酸混凝土、耐熱混凝土第四章水泥【主要教學內容】1. 掌握水泥的分類，硅酸鹽水泥概念、重要成份、水化產物的特點，技術性質及影響

55、因素， 了解硅酸鹽水泥生產過程。2. 掌握混合材的種類，摻混合材硅酸鹽水泥概念、技術性質及特點3. 掌握摻混合材硅酸鹽水泥概念、技術性質及特點。第一節(jié)硅酸鹽水泥一、水泥是一種水硬性膠凝材料。土木建筑工程通常采用的水泥主要有：硅酸鹽水泥、普通 硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等品種。二、凡由硅酸鹽水泥熟料、05 %石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠 凝材料，稱為硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥在國際上分為兩種類型：不摻混合材的稱i型硅酸鹽水泥，其代號為p.i；在硅酸 鹽水泥熟料粉磨時摻入不超過水泥質量5%的石灰石或粒化高爐礦渣混合材料的稱ii型硅酸 鹽水泥，其代號為pii。硅酸鹽水泥的生產生產硅酸鹽水泥的原