《建筑材料》教案

教案头

课次1授课日期编号01

基本课题1、绪论

了解建筑材料得定义与分类及其对建筑业发展得作用；熟悉建材产品及其应

教学目得

用得技术标准；明确学习目得、任务及方法。

建筑材料得定义与分类；地位与作

重难

用以及发展方向与技术标准；本课无

点点

程得学习目得、任务与方法。

课学

讲授课2

型时

教学过程时间分配教学方法能力培养

1、本课程教学计划简介

培养学生严谨得

IL本课程对学生得要求

45min讲授学习态度与正确

III、简介建筑材料课程得特点与学习方法及

得学习方法

实际应用方面

IV、讲新课

1.绪论培养学生学习积

1、1建筑材料得定义与分类20min讲授极性，培养学习

1、1、1定义兴趣

1、1、2分类

1、2地位与作用以及发展方向

培养学生学习积

1、2、1地位与作用

25min讲授极性，培养学习

1、2、2建筑材料得发展方向与技术标准

兴趣

1、2、3本课程得学习目得、任务与方法

课后记：本次课程得重要性在于充分调动学生学习得积极性，培养学习得兴趣树立良好得开

端。

绪论

学习目标：掌握材料得技术标准，掌握建筑材料得分类与学习方法。了解材料得发展历史与在国民

经济中得地位。

教学重点：

1、掌握材料得技术标准。

2、建筑材料得分类与学习方法

教学难点：材料得技术标准

教学手段与方法：

教师讲授，课堂讨论，多媒体教学

1、建筑材料得分类

用于土建工程得材料总称为建筑材料或土木工程材料。

1、1按化学成分分类：

1、1、1无机材料：

金属材料：黑色金属材料一一钢、铁

有色金属材料一一铝、铜、合金

非金属材料：天然石材一一大理石、花岗石

陶瓷与玻璃——砖、瓦、卫生陶瓷、玻璃

无机胶凝材料——石灰、石膏、水玻璃、水泥、砂浆、混凝土

1、1、2有机材料：

木材、沥青、塑料、涂料、油漆

1、1、3复合材料：

金属与非金属复合——钢筋混凝土、钢纤维混凝土

有机与无机复合——玻璃钢、沥青混凝土、聚合物混凝土

1、2按用途分类

结构材料：砖、石材、砌块、钢材、混凝土

防水材料：沥青、塑料、橡胶、金属、聚乙烯胶泥

饰面材料：墙面砖、石材、彩钢板、彩色混凝土

吸音材料：多孔石膏板、塑料吸音板、膨胀珍珠岩

绝热材料：塑料、橡胶、泡沫混凝土

卫生工程材料：金属管道、塑料、陶瓷

2、建筑材料得发展历史

随生产力发展而发展

原始时代一一天然材料：木材、岩石、竹、粘土

石器、铁器时代一一

金字塔(2000-3000BC)：石材、石灰、石膏

万里长城（200B。:条石、大砖、石灰砂浆

布达拉宫：石材、石灰砂浆

罗马圆形剧场（70-80AC）:石材、石灰砂浆

18世纪中叶——钢材、水泥（J、Aspdin,1824）

19世纪——钢筋混凝土（1890-1892）；

中国，1898

20世纪——预应力混凝土、高分子材料

中国，1956,乌江江界河大桥桁式组合拱桥

21世纪——轻质、高强、节能、高性能绿色建材

3、建筑材料在国民经济中得地位与作用

3、1建筑材料就是发展建筑业得物质基础

材料费用一般占建筑工程总造价得50-70%

3、2必须恰当选择与合理使用原材料

材料质量得优劣，配制就是否合理，选用就是否恰当直接影响建筑工程质量。

3、3发展绿色建材

大力发展与推广应用干抹砂浆、预拌混凝土等水泥深加工制品。开发集结构、保温、装饰为一

体得内外墙复合板材。

4、建筑材料课程得作用、任务与学习方法

4、1作用

4、1、1为后续课程得学习提供必要得知识

4、1、2为今后从事专业技术工作时，合理选择与使用建筑材料打下基础

4、2任务

4、2、I了解材料在建筑物上所起得作用与要求

4、2、2了解常用材料得生产、成分与构造

4、2、3掌握常用材料得技术性质，以及影响材料性质得主要因素及其相互关系

4、2、4掌握常用材料得标准，熟悉其分类、分等与规格

4、2、5熟悉常用材料得测试仪器，掌握测试方法与技术。

4、2、6掌握常用材料得选用原则与方法。

4、2、7掌握工地配置材料得配置原理及方法，了解这些材料得施工注意事项

3、学习方法

3、1重点掌握材料得基本理论、基本知识、基本性质

3、2学习掌握材料得技术标准:

国家标准、行业标准、地方标准、企业标准

GB-国家标准

GBJ-建筑工程国家标准

JGJ-建设部行业标准JC-国家建材局行业标准

YB-冶金部行业标准JTJ-交通部行业标准

SD-水电行业标准ZB-国家级专业标准

3、3重视学好实验

学习常用建筑材料得检验方法——合格性判断与验收。

对实验数据、试验结果进行分析判别，培养从事科学研究得能力。

教案头

课次2授课日期编号02

1.建筑材料得基本性质

基本课题

材料得物理性质

掌握材料与质量有关得性质（10个参数）、与水有关得性质（6个参数）、与热

教学目得

有关得性质（4个），并能熟练运用。

重材料与质量有关得性质（10个参难

材料与质量有关得性质（1（）个参数）

点数）与水有关得性质（6个参数）点

课学

讲授课2

型时

教学过程时间分配教学方法能力培养

巩固上次课得学

I、提问复习上次课内容15min提问

习内容

II、新课

1、1材料得物理性质让学生掌握材料

1、1、1材料与质量有关得性质50min讲授与质量有关得性

体积、密度、视密度、表观密度、堆积密度、质（10个参数）

密实度、孔隙率、填充率、空隙率、压实度

1、1材料得物理性质

让学生掌握与水

1、1、2材料与水有关得性质

有关得性质（6

亲水性与憎水性、吸湿性（含水率）、吸水25min讲授

个参数），并提高

性（吸水率）、耐水性、抗渗性、抗冻性

学生学习兴趣

作业：习题1,2

课后记：本次课程得重要性在于培养学生对建筑材料物理性质得认知性，培养学习得兴趣，

逐步走上建筑材料课程学习得正规。（连上）

第一章建筑材料得基本性质

学习目标：掌握密度、表观密度以及堆积密度之间得区别掌握孔隙率及孔得形状对材料性能得影响。

掌握与水有关得性质。了解材料得热工性质

教学重点：

掌握密度、表观密度以及堆积密度之间得区别

掌握孔隙率及孔得形状对材料性能得影响。

掌握与水有关得性质

教学难点：材料得密度表观密度及堆积密度之间区别

教学手段与方法：

教师讲授，课堂讨论，多媒体教学

1、1材料得物理性质

1、1、1材料与质量有关得性质

几种密度：密度、表观密度、堆积密度

1、固体（实体）2、闭口孔隙3、开口孔隙

1）密度：

材料在绝对密实状态下，单位实体体积得干质量。（不包括开口与闭口孔隙体积）

2）表观密度：

材料单位表观体积（闭口孔隙+开口孔隙+实体）得干质量。

两种密度异同：m为啾•得里圭质量2—

体积不同，为晏体怖积V淡如体樵

密度表观密度

（3）堆积密度：

散粒状材料在自然状态下单位堆积体积（开口+闭口+实体+空隙）得质量。

反映散粒堆积得紧密（吸）喜度收旦能得堆放空筒

―十一+匕+唳+匕

思考：匕

颗粒材料得密度为P,表观密度为P0,堆积密度poS则三种密度得关系？

4、孔隙率与空隙率

孔隙得特征

（1）按孔隙尺寸大小，可把孔隙分为微孔、细孔与大孔三种

（2）按孔隙之间就是否相互贯通，把孔隙分为孤立孔、连通孔。

（3）按孔隙与外界之间就是否连通，把孔隙分为开口孔、封闭孔。

孔隙对材料得影响：（1）孔隙得多少（孔隙率）

（2）孔隙得特征

5、孔隙率与密实度

孔隙率就是指材料内部孔隙体积占材料总体积得百分率。

▲孔隙率

密实度就是厚起臂瞥能敬廛得第M%=（l-AxlOO%

6、空隙率耳诩糊状狗*$xioo%=0xioo/=i—p

空隙率就是指散粒德雄积体积中，崛粒间空隙彳温H占总体积得百分率。

空隙率.—空隙体积_K'-Vo_。0、L/

填充率就所指辆丽窿时,nn懒o/市丁丽度i州nn随o/桂f111石）X10°/°

填充度£>'=瞿普簪■xlOO%=SxlOO%=axlOO%=l—p'

堆积体积匕'月；

1、1、2材料与水有关得性质

建筑材料得亲水性与憎水性在建筑工程中有什么实际意义？

1、建筑材料得亲水性在建筑工程中，可以帮助其她材料增强水得融合，比如，在混凝土得添加剂

里有种称为减水剂得，它就可以帮助增强混凝土得与易性，减少水，配置同样得强度得混凝土，以

减少水泥量。

2、同样，材料得憎水性也可以利用其憎水性能，在建筑工程中起重要作用。比如，在防水材料中

经常用得具有憎水性得材料，如沥青等等

1、材料得亲水性与憎水性

湿润边角：在材料、水与空气得三向交叉点处沿水滴表面做切线，此切线与材料与水接触面得

夹角9,称为湿润边角。

亲水性材料：润湿角。<90°（表现为亲水性）水分子间内聚力V水分子与材料分子间吸引力

憎水性材料：润湿角0>90°（表现为憎水性）水分子间内聚力〉水分子与材料分子间吸引力

2、材料得吸水性与吸湿性

（1）吸水性：材料在水中能吸收水分得性质一一饱水状态（吸水饱与）

质量吸水率：材料饱水状态,所吸水分质量占干质量得百分率

=-2---------------x1OO%%=叱“夕。

m

体积吸水率：材料饱水状态,所吸收水分体积占干体积百分率

%=»xl00%=1？*包*100%=鹭？xExIOO%

思考：V0P"mm4

材料得孔隙率越大，吸水率越大，对吗？

材料得吸水性不仅与材料得亲水性或憎水性有关，而且与孔隙率得大小与孔隙特征有关。对于

孔特征相近得材料，一般孔隙率越大，吸水性也越强。具有粗大孔隙得材料，虽然水分容易渗入，

但仅能润湿孔壁表面而不易在孔内存留，因而吸水率不高；密实材料以及仅有封闭孔隙得材料就是

不吸水得，开口细微连通且孔隙率大，吸水性强。

（2）吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分得性质一一自然状态

含水率：自然状态，材料所含水分质量占其干质量得百分率

W=/一〃，100%

hm

有一块砖重2625g,其含水率为5%,该湿砖所含水量为多少？

解：壮x

吸水率与融率与药不恻得!厚映哪幽年麟准测试方法之下吸收水分得能力得大

小，就是恒值。彳=125g

材料得含水率反映材料在自然状态下含水得状态，不一定已经达到吸水饱与，当材料与空气湿

度达到平衡时就不在吸收空气中水分，此时含水率称为平衡含水率。就是变值。

3、材料得耐水性

材料长期在水得作用下既不破坏，强度又不显著降低得性质称为耐久性。

指标：软化系数e

KR=-T*——材料饱水状态抗压强度，MPa

8fg------材料干燥状态抗压强度，MPa

原因：随含水量增加，减弱其内部结合力，导致强度下降。KR得范围在0~1之间。

KR>0、85,称为耐水材料。

例：耐水性不正确得[],

A、有孔材料得耐水性用软化系数表示

B、材料得软化系数在0〜1之间波动

C、软化系数大于0、80得材关于料称为耐水材料。

D、软化系数小于0、80得材料称为耐水材料。

E、软化系数越大，材料吸水饱与后强度降低越多，耐水性越差

例：某石材在气干、绝干、水饱与情况下测得得抗压强度分别为174、178、165MPa,求该石材得

软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。

解

=J叵=0.93

该石材得软化系数为：KR

4178

由于该石材得软化系数为0、93,大」于水下工程。

4、材料得抗渗性

——抵抗压力水渗透得性质

(1)渗透系数

、K二Qd

►渗透系数：$AtH

Ks得意义：抗渗系数越小,表明抗渗性能越好。

(2)抗渗等级：抗渗等级越高，其抗渗性越好。

指石料、碎或砂浆所能承受得最大水压力。

如：最大承水压力为0、2MPa,表示为P2,另有P4、P6、P8、P10-

5、材料得抗冻性

——材料饱水状态下，能经受多次冻融交替作用，既不破坏，强度又不显著降低得性质。

抗冻等级：能经受冻融循环得最大次数，

记为F50、F100、F200、F300­••

材料得抗冻性用抗冻等级表示。

抗冻等级：以规定得试件，在规定试验条件下，测得其强度降低不超过规定值，并无明显损坏与剥

落时所能经受得冻融循环次数。

用符号F0表示，其中n即为最大冻融循环次数，如F25、Fs。等。

材料得抗冻等级可分为F15、F25、F50、F100,F200等，分别表示此材料可承受15次、25次、

50次、100次、200次得冻融循环。

如混凝土抗冻等级F15就是指所能承受得最大冻融次数就是15次（在T5°C得温度冻结后，再在

20℃得水中融化，为一次冻融循环），这时强度损失率不超过25%,质量损失不超过5%。

思、考：孔隙率越大，材料得抗冻性就是否越差？

材料得孔隙包括开口孔隙与闭口孔隙两种，材料得孔隙率则就是开口孔隙率与闭口孔隙率之

与。材料受冻融破坏主要就是因其孔隙中得水结冰所致。进入孔隙得水越多，材料得抗冻性越差。

水较难进入材料得闭口孔隙中。若材料得孔隙主要就是闭口孔隙，即使材料得孔隙率大，进入材料

内部得水分也不会很多。在这样得情况下，材料得抗冻性不会差。材料得抗冻性与材料得强度、

孔结构、耐水性与吸水饱与程度有关。

材料抗冻等级得选择，就是根据结构物得种类、使用条件、气候条件等来决定得。

混凝土抗冻等级D15号中得15就是指（）。

A.承受冻融得最大次数为15次

B.冻结后在15飞得水中融化

C.最大冻融次数后强度损失率不超过15%

D.最大冻融次数后质量损失率不超过15%

教案头

课次3授课日期编号03

基本课题材料得物理性质

掌握材料与热有关得性质得概念及表示方法，并熟练运用。

教学目得

了解材料得声学性能、光学性能。

重难

材料与热有关得性质材料与热有关得性质

占

，、、、点

课学

讲授课2

型时

教学过程时间分配教学方法能力培养

巩固上次课得学

I、提问复习上次课内容15min提问

习内容

II、新课培养学生对材料

1、1、3材料与热有关得性质40min讲授与热有关性质得

导热性、热容量与比热、耐热性与耐火性认识

1、1、4材料得声学性能

吸声性、隔声性让学生了解材料

1、1、5材料得光学性能35min讲授、操作得声学、光学性

透光率、光泽度能

课后记：本次课程得重点在于培养学生对材料热学、声学、光学性能得认识，逐步学会合理

用材。(连上)

第一章建筑材料得基本性质

学习目标：掌握材料与热有关得性质得概念及表示方法，并熟练运用。

了解材料得声学性能、光学性能。

教学重点：

掌握材料与热有关得性质得概念及表示方法，并熟练运用。

教学难点：材料与热有关得性质

教学手段与方法：

教师讲授，课堂讨论，多媒体教学

1、1、3材料与热有关得性质

导热性、热容量与比热、耐热性与耐火性

1,导热性

导热性就是指材料传导热量得能力。用导热系数来表示。

~(T,-T2)At

材料得导热系数越小，表示其绝热性能越好。

通常气体得导热系数〈液体得导热系数〈固体得导热系数

2.热容量

热容量就是指材料在温度变化时吸收或放出热量得能力。其大小用比热容来表示。

比热容得大小直接影响建筑内部空间得温度野

m(

设计过程中选用导热系数较小而热容量较大得材料，有利于保持建筑物室内温度得稳定性。

思考：

某工程顶层欲加保温层，以下两图为两种材料得剖面，请问选择何种材料？

答：

保温层得目得就是较少外界温度变化对住户得影响，材料保温性能得主要描述指标为导热系数与热

容量，其中导热系数越小越好。观察两种材料得剖面，可见A材料为多孔结构，B材料为密实结构,

多孔材料得导热系数较小，适于作保温层材料。

3.耐热性与耐火性

1、1、4材料得声学性能

1、吸声性

2、隔声性

1、1、5材料得光学性能

1、透光率

2、光泽度

教案头

课次4授课日期编号04

基本课题材料得力学性质

掌握材料得力学性质，能够运用强度、比强度等公式进行应用计算。

教学目得

了解弹性、塑性、脆性、韧性、硬度、耐磨性得基本概念

重材料得力学性质，能够运用强度、难运用强度、比强度等公式进行实际应用

占占

，、八比强度等公式进行实际应用计算。八、、计算。

课学

讲授课2

型时

教学过程时间分配教学方法能力培养

巩固上次课得学

I、提问复习上次课内容15min提问

习内容

1【、新课让学生掌握运用

1、2材料得力学性质强度、比强度等

30min讲授

1、2、1强度、比强度及强度等级公式进行实际应

用计算。

1、2材料得力学性质让学生了解弹

1、2、2弹性与塑性性、塑性、脆性、

1、2、3韧性与脆性韧性、硬度、耐

45min讲授

1、2、4硬度与耐磨性磨性得基本概

1、3材料得耐久性念；材料得耐久

作业：习题4,6性得影响因素。

课后记：本次课程得重要性在于培养学生对材料力学性质得学习，让学生进一步了解材料得

各种性能。

第一章建筑材料得基本性质

学习目标：掌握材料得力学性质，能够运用强度、比强度等公式进行应用计算。

了解弹性、塑性、脆性、韧性、硬度、耐磨性得基本概念。

教学重点：

材料得力学性质，能够运用强度、比强度等公式进行实际应用计算。

教学难点：运用强度、比强度等公式进行实际应用计算。

教学手段与方法：

教师讲授，课堂讨论，多媒体教学

材料得力学性质：指材料在外力作用下所引起得变化得性质。其对建筑物得正常、安全及有效使

用就是至关重要得。

1、2、1材料得强度、强度等级及比强度

强度(Strength)-----材料抵抗外力破坏得能力

1、几种强度：材料受力动画

(1)抗压强度、抗拉强度、抗剪强度

抗压强度、抗拉强度、抗剪强度表示公式

F

f--(MPa)

F-----破坏时得最大荷载IN

A-----受力截面面积，mm2

(2)抗弯强度(抗折强度)(对于矩形断面与条形断面)

2、强度等级：不同材料，强度等级有不同得划分方法，具体划分在各章分讲。

3、比强度

一一指材料强度与其表观密度之比。

意义：反映材料轻质高强得指标。

值越大，材料越轻质高强

4、影响材料强度得因素：

材料得组成材料分子结合力存在缺陷

孔隙率增加强度降低

含水率增加强度降低

温度升高强度降低

试件尺寸大强度降低

加荷速度快强度降低等

《工程实例分析》

（1）测试强度与加荷速度

人们在测试混凝土等材料得强度时可观察到，同一试件•，加荷速度过快，所测值偏高。请分析

原因。

原因分析：材料得强度除与其组成结构有关外，还与其测试条件有关，包括加荷速度、温度、

试件大小与形状等。当加荷速度较快时，荷载得增长大于材料变形速度，测出得数值就会偏高。

为此，在材料得强度测试中，一般都规定其加荷速度范围。

（2）砖浸水后强度下降

某地发生历史罕见得洪水。洪水退后，许多砖房倒塌，其砌筑用得砖多为未烧透得多孔得红砖。

请分析原因。

原因分析：这些红砖没有烧透，砖内开口孔隙率大，吸水率高。吸水后，红砖强度下降，特别

就是当有水进入砖内时，未烧透得粘土遇水分散，强度下降更大，不能承受房屋得重量，从而导致

房屋倒塌。

1、2、2材料得弹性与塑性

1、弹性：外力作用产生变形，外力取消变形完全恢复。

可恢复得材料变形称为弹性变形一一可逆变形。

指标：弹性模量（常数）

意义：E表示材料抵抗变形得指标，E值越大，材料越不易变形，即抵抗变形得能力越强。

弹性材料：具有弹性得材料。

塑性变形

2、塑性一一外力作用产生变形,外力取消变形不能恢复。

外力作用下产生变形,外力取消后,仍保持变形后得形状与尺寸,并且不产生裂纹得性质。

材料不能恢复得残留变形称为塑性变形一一不可逆变形（永久变形）。

塑性材料：具有塑性得材料。

完全得弹性材料或塑性材料就是很少得。

1）有得材料在应力水平较低时，变形特征主要表现为弹性，而应力水平较高时，主要为塑性。例

如钢材。

2）有得材料受力后，弹塑性变形同时产生，取消外力，弹性变形可以恢复，塑性变形不能恢复。

1、2、3材料得脆性与韧性

1、脆性一一材料受外力达到一定程度后突然破坏，破坏时无明显得塑性变形得性质。

脆性材料：石、砖、混凝土、陶瓷、玻璃、砂浆等。

2、韧性一一在冲击外力与震动荷载作用下，材料能吸收大量得能量，产生一定变形而不致破坏得

性质。

韧性材料：低碳钢、木材、玻璃钢等。

1、2、4材料得硬度与耐磨性（了解性内容）

1、硬度一一抵抗外物压入或刻划得能力。

可采用：摩氏硬度（石料、陶瓷等）；

布氏、洛氏硬度（金属材料）。

特点：硬度高，耐磨性强，但不易加工。

2、耐磨性一一材料表面抵抗磨损得能力。

（路面材料要求）

1、3材料得耐久性

材料在各种环境因素作用下，在长期使用过程中保持其性能稳定得性质。

环境因素就是多种多样得，有物理（如温度、湿度、机械力等）、化学（大气、光、酸、碱、盐等作

用）以及生物（细菌、昆虫等）等方面得作用。

耐久性就是一个综合性能，包括抵抗上述各类因素得长期作用。

耐久性主要包括：

渗透性

抗冻性

抗腐蚀性

抗碳化性

抗侵蚀性

抗骨料反应

教案头

课次5授课日期编号05

基本课题习题课

教学目得掌握建筑材料物理性质与力学性质有关得应用计算

重建筑材料物理性质与力学性质有难

体积关系与密度关系

点关得应用计算点

课学

讲授课2

型时

教学过程时间分配教学方法能力培养

I、提问复习上次课内容巩固上次课得学

15min提问

总结概括全章主要内容习内容

n、新课

计算：让学生掌握与体

1、与体积有关得计算；30min讲授积、与密度得计

2、与密度有关得计算；算

让学生掌握与水

3、与水有关得性质参数计算，并选材；有关得性质参数

4、与强度有关得计算45min讲授计算与与强度有

作业：习题9、10、11关得计算，并会

选材。

课后记：本次课程得重要性在于培养学生对材料物理性质得认知性，学会各种参数数据得计

算。

第一章建筑材料得基本性质

学习目标：掌握建筑材料物理性质与力学性质有关得应用计算。

教学重点：

建筑材料物理性质与力学性质有关得应用计算。

教学难点：体积关系与密度关系。

教学手段与方法：

教师讲授，课堂讨论，多媒体教学

计算：

1、与体积有关得计算；

2、与密度有关得计算；

3、与水有关得性质参数计算，并选材；

4、与强度有关得计算

作业：习题9、10、11

教案头

课次6授课日期编号06

基本课题2、天然石材

教学目得了解岩石得基本知识、常用岩石得特点及建筑石材得技术要求。

造岩矿物得概念、性质

重难

岩石得种类及性质造岩矿物得概念、性质

点点

常用石材及其规格

课学

讲授课2

型时

教学过程时间分配教学方法能力培养

I、新课

了解岩石得基本

2、1岩石得基本知识

知识、常用岩石

2、1、1造岩矿物45min讲授

得特点，加深知

2、1、2岩石种类

识得理解

2、1、3岩石得性质

2、2常用建筑石材

2、2、1常用天然石材花岗岩

讲授与多媒体掌握建筑石材得

2、2、2建筑石材得规格45min

结合技术要求及规格

2、2、3建筑石材得污染及控制

作业：习题3

课后记：本次课程得重要性在于加深学生对建筑石材得认知与了解，了解不同类型得石材，

为以后实际应用打下认知基础。

第二章天然石材

学习目标：

了解天然石材得形成，掌握天然石材得分类及特性-----岩浆岩、沉积岩、变质岩。

理解天然石材得技术性质。掌握天然板材得应用O

教学重点：

造岩矿物得概念、性质

岩石得种类及性质

常用石材及其规格

教学难点：造岩矿物得概念、性质

教学手段与方法：

教师讲授，课堂讨论，多媒体教学

2、1岩石得基本知识

岩石:就是矿物得集合体，组成岩石得矿物称为造岩矿物。

造岩矿物:就是具有一定化学成分与一定结构特征得天然化合物与单质得总称。

由单矿物组成得岩石叫单矿岩，如白色大理石，它就是由方解石或白云石组成。

由两种或两种以上得矿物组成得岩石叫多矿岩（又称复矿岩），如花岗岩，它就是由长石、石英、

云母及某些暗色矿物组成。自然界中得岩石大多以多矿岩形式存在。

岩石按地质形成条件不同，通常可分为三大类，即岩浆岩、沉积岩与变质岩。

2、1、1密度、表观密度、堆积密度

岩浆岩又称火成岩，它就是因地壳变动，熔融得岩浆由地壳内部上升后冷却而成。岩浆岩就是组成

地壳得主要岩石，占地壳总质量得89%。

岩浆岩根据岩浆冷却条件得不同，又分为深成岩、喷出岩与火山岩。

2、1、1、1深成岩

深成岩就是岩浆在地表深处受上部覆盖层得压力作用，缓慢冷却而形成得岩石。其特点就是结晶

完全、晶粒明显可辨、构造致密、表观密度大、抗压强度高、吸水率小、抗冻及耐久性好。

花岗岩属于深层岩

花岗岩在地表分布很广泛，就是人类最早发现与利用得天然岩石之一。在世界各地有许多古代

开发利用花岗岩得遗迹，如4000多年前古埃及人建造得金字塔、古希腊得神庙、古罗马得斗兽场

等。

花岗岩主要成分就是长石与石英。花岗岩质地坚硬，结构致密，孔隙率与吸水率小，抗冻性好,

难被酸碱或风化作用侵蚀，使用年限为75~200年。常被用于建筑物得材料。

花岗岩（Granite）得语源就是拉丁文得granum,意思就是谷粒或颗粒。因为花岗岩就是深成

岩，常能形成发育良好、肉眼可辨得矿物颗粒，因而得名。而汉字名词花岗岩则就是由日本人翻译

而来。花形容这种岩石有美丽得斑纹，刚或岗则表示这种岩石很坚硬。

花岗岩石约有300多种。

2、1、1、2喷出岩

喷出岩就是岩浆喷出地表冷凝而成。由于冷却较快，大部分结晶不完全呈细小结晶状。当喷出

岩形成较厚岩层时，接近深层岩；形成较薄岩层时，呈多孔构造，接近火山岩。

建筑中用到得喷出岩有玄武岩、辉绿岩等。玄武岩与辉绿岩可作为耐酸与耐热材料，还就是生

产铸石与岩棉得原料。

2、1、1、3火山岩

火山岩就是火山爆发时，岩浆被喷到空中急速冷却而形成得多孔散粒状岩石，多呈玻璃质结构,

有较高得化学活性。如火山灰、浮石等。火山灰可用作生产水泥时得混合材料。浮石就是配制轻混

凝土得一种天然轻骨料。

2.1.2沉积岩

沉积岩又称水成岩。沉积岩就是由原来得母岩风化后，经过搬运、沉积等作用形成得岩石。沉

积岩虽仅占地壳总质量得5%,但在地球上分布极广，约占地壳表面积得75%,加之藏于离地表不

太深处，易于开采。

与火成岩相比，其特性就是：结构致密性较差，密度较小，大都成层状结构，孔隙率及吸水率

均较大，强度较低，耐久性也较差。

根据生成条件，沉积岩分为以下三类：机械沉积岩、化学沉积岩与生物沉积岩。

2、1、2、1机械沉积岩

机械沉积岩就是岩石风化破碎以后又经风、雨、河流及冰川等搬运、沉积、重新压实或胶结作

用，在地表或距地表不太深处形成得岩石，主要有砂岩与页岩。

砂岩就是由砂粒经胶结而成。由于胶结结构与致密程度得不同，性能差别很大。

页岩由粘土沉积而成，呈页片状，强度低、耐水性差，不能直接用作建筑材料。

2、1、2、2化学沉积岩

化学沉积岩就是岩石中得矿物溶于水后，经聚积、沉积而成得岩石，如石膏、白云岩、菱镁矿、

石灰岩等。

石膏得化学成分为CaS04•2H20,就是烧制建筑石膏与生产水泥得原料。白云岩得主要成分就

是白云石CaC03・MgC03,其性能接近于石灰岩。菱镁矿得化学成分为MgC03,就是生产耐火材料得

原料。

石灰岩得主要成分为方解石(CaC03),常含有白云石、菱镁矿、石英、蛋白石、含铁矿物与粘

土等。

构造疏松得石灰石用作生产石灰与水泥得原材料。构造致密得石灰石可作混凝土集料，非常

致密得可作饰面装饰材料。

2、1、2、3生物沉积岩

生物沉积岩就是海生动植物得遗骸，经分解、分选、沉积而成得岩石。如硅藻土等。

硅藻土就是由硅藻得细胞壁沉积而成。富含无定形SiO2、浅黄色或浅灰色、质软而轻，多孔,

易磨成粉末，有极强得吸水性。硅藻土涂料添加剂产品，具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、

耐磨、耐热等特点。

2、1、3、变质岩

变质岩就是由原生得岩浆岩或沉积岩，经过地壳内部高温、高压等变化作用后而形成得岩石。

沉积岩变质后，性能变好，结构变得致密，坚实耐久；例如大理石一一石灰岩、白云岩；石英

岩：砂岩变质而成。岩浆岩变质后，性质反而变差，例如片麻岩一一花岗岩。

大理岩也称大理石，就是由石灰岩、白云岩经变质而成得具有细晶结构得致密岩石。

大理岩在我国分布广泛，而以云南大理最负盛名。大理岩质地密实但硬度不高，易于加工，可

用于石雕或磨光成镜面。纯大理岩为白色，如汉白玉。若含有不同杂质呈灰色、黄色、玫瑰色、粉

红色、红色、绿色、黑色等多种色彩与花纹，就是高级装饰材料。

历时22年之久建造得世界上堪称奇迹得白色大理石陵墓一一泰姬陵，全部用纯白色大理石建

筑，用玻璃、玛瑙镶嵌，绚丽夺目、美丽无比。

2、2常用建筑石材

常用得天然石材

岩石按地质形成条件分为岩浆岩、沉积岩与变质岩三大类，它们具有显著不同得结构、构造与性

质。

W-U工M-i

石浆石

岩浆岩由地壳内部熔融岩浆上升冷却而成，又称火成岩。岩浆在地表深处缓慢冷却结晶而成得岩

石称为深成岩，其结构致密，晶粒粗大，体积密度大，抗压强度高，吸水性小，耐久性高。建筑中

常用得有花岗岩、正长岩、辉长岩、闪长岩等属于深成岩。

沉积岩

地表得各种岩石在外力地质作用下经风化、搬运、沉积成岩作用（压固、胶结、重结晶等），在

地表或地表不太深处形成得岩石，又称水成岩。沉积岩得主要特征就是呈层状构造，各层岩石得成

分、构造、颜色、性能均不同，且为各向异性。与深成岩、火成岩相比，沉积岩得体积密度小，孔

隙率与吸水率较大，强度与耐久性较低。

变质岩

质岩就是岩石由于岩浆等得活动（主要为高温、高湿、压力等）发生再结晶，使它们得矿物成分、

结构、构造以至化学组成都发生改变而形成得岩石。

建筑石材得常用规格

毛石

毛石（又称片石或块石）就是由爆破直接获得得石块。依据其平整程度又分为乱毛石与平毛石两

类。

乱毛石形状不规则，一般在一个方向得尺寸达300~400mm,质量为20-30kg,其中部厚度一般

不宜小于150mm。乱毛石主要用来砌筑基础、勒角、墙身、堤坝、挡土墙壁等，也可作毛石混凝土

得骨料。

平毛石由乱毛石略经加工而成，形状较乱毛石整齐，其形状基本上有六个面，但表面粗糙，中

部厚度不小于200mm。常用于砌筑基础、墙身、勒角、桥墩、涵洞等

石得抗压强度取决于其母岩得抗压强度，它以三个边长为70mm得立方体试块得抗压强度得平

均值表示。根据抗压强度得大小，石材共分为九个强度等级:MU100,MU80,MU60,MU50,MU40,

MU30,MU2O,MUIS,MU1O。抗压试件也可采用表2-3所列各种边长得立方体，但对其试验结

果要乘以相应得换算系数予以校正。

料石

料石(又称条石)就是由人工或机械开采出得较规则得六面体石块，略经加工凿琢而成。按其加

工后得外形规则程度，分为毛料石、粗料石、半细料石与细料石四种。

毛料石

外形大致方正，一般不加工或仅稍加修整，高度不应小于200mm，叠砌面凹入深度不大于25mm。

粗料石

其截面得宽度、高度应不小于200mm,且不小于长度得1/4,叠砌面凹入深度不大于20mm。

半细料石

规格尺寸同上，但叠砌面凹入深度不应大于15mm。

细料石

通过细加工，外形规则、规格尺寸同上，叠加面凹入深度不大于10mm。

石材饰面板

天然花岗石板材

花岗石板按形状分为普形板(N)与异形板(s)。普形板包括正方形与长方形;异形板包括除正方形

与长方形以外得其她形状。

按表面加工程度分为:细面板材(代号RB),其表面平整光滑;镜面板材(代号PL),其表面平整，

具有镜面光泽;粗面板材(代号RU),其表面平整、粗糙，包括具有较规则加工条纹得机刨板、剁斧

板、锤击板、烧毛板等。

按板材得规格尺寸、平面度、角度允许偏差与外观质量将花岗石板材质量分为：优等品(A)、一

等品(B)、合格品(C)三个等级。

天然大理石板材

大理石板材按形状可分为普形板(PX),圆弧板(HM)、异形板(YX)三大类。普型板材就是指有正

方形与长方形得板材；圆弧板就是指装饰面轮廓线得曲率半径相同得装饰石板材。