建筑材料课程教学大纲(远程土建).doc

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本课程的任务是使学生获得有关建筑材料的性质与应用的基本知识和必要的基本理论，并获得主要建筑材料试验的基本技能训练。 从本课程的目的及任务出以，课程内容着重于材料的性质和应用，对这两方面内容提出如下要求：（1） 在材料性质方面：掌握材料的组成、性质及技术要求；了解材料组成及结构对材料性质的影响；了解外界因素对材料性质的影响；了解各主要性质间的相互关系；初步学会主要建筑材料的试验方法。（2） 在材料应用方面：根据工程要求能够合理地选用材料；熟悉有关国家标准或行业标准；了解材料使用方法的要点；学会混凝土配合比设计。二、 课程的基本内容绪论建筑材料及其分类。建筑材料发展概况。建筑材料及其应用的技术标准。课程的目的、任务及基本要求。第一章 建筑材料基本性质1、 材料的组成与结构：材料的组成。材料的结构。2、 材料的物理性质：表示材料物理特征的性质：体积密度、密度、表观密度，孔隙率及散粒材料的堆积密度与空隙率。与各种物理过程有关的材料性质：与水有关的性质（亲水性与憎水性、吸水性、耐水性、抗渗性）；与热有关的性质（导热性、热容、耐燃性）；与声有关的性质（吸声系数、透射损失）；与光有关的性质（颜色、透明度、光泽度）。3、 材料的力学性质：材料在外力作用下的变形性质。强度、冲击韧性。硬度、磨损及磨耗。4、 材料的化学性质。5、 材料的耐久性第二章 石材1、 岩石的基本知识：造岩矿物。岩石的结构与性质。岩石的形成、分类与性质。2、 常用建筑石材：天然石材的性质与技术要求。常用建筑石材。第三章 气硬性胶凝材料1、 石膏：石膏的生产与品种。建筑石膏的凝结与硬化。建筑石膏的特性、质量要求与应用。2、 石灰：石灰的原料与生产。石灰的熟化与硬化。石灰的特性、质量要求与应用。3、 水玻璃：水玻璃的组成。水玻璃的硬化。水玻璃的性质。水玻璃的应用。4、 菱苦土：菱苦土的组成、硬化及性质的特点。第四章 水泥1、 硅酸盐水泥：硅酸盐水泥的生产过程与硅酸盐水泥熟料的矿物组成。硅酸盐水泥的凝结与硬化。硅酸盐水泥的技术要求。水泥石的腐蚀与防止。硅酸盐水泥的性质、应用与存放。2、 掺混合材料的硅酸盐水泥：混合材料。普通硅酸盐水泥。矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。复合硅酸盐水泥。3、 高铝水泥：高铝水泥的主要矿物成分与水化产物。高铝水泥的技术要求。高铝水泥的性质与应用。4、 其它品种水泥：快硬硅酸盐水泥。白色及彩色硅酸盐水泥。膨胀水泥。型低碱度硫铝酸盐水泥及快硬硫铝酸盐水泥的特点。第五章 混凝土1、 普通混凝土的组成及基本要求：混凝土的组成及组成材料的作用。混凝土的基本要求。2、 普通混凝土的组成材料：水泥。细骨料（砂），粗骨料（碎石、卵石）。混凝土拌和及养护用水。3、 普通混凝土拌和物的性质：和易性。和易性的测定。影响和易性的因素。4、 普通混凝土结构及性质：混凝土结构。混凝土强度。混凝土的变形性质。普通混凝土的耐久性。5、 混凝土的质量评定：常用的统计量。直方图和频率分布曲线。正态分布曲线。混凝土强度保证率。混凝土配制强度。6、 普通混凝土配合比设计：混凝土配合比基本参数的确定。混凝土配合比设计的方法与步骤。混凝土配合比设计举例。7、 混凝土外加剂：减水剂。早强剂。引气剂。其它外加剂。8、 轻混凝土：轻骨料混凝土。多孔混凝土。大孔混凝土。9、 其它混凝土：防水混凝土。耐热混凝土。耐酸混凝土。纤维混凝土。硅酸盐混凝土。流态混凝土与泵送混凝土及聚合物混凝土的特点。第六章 建筑砂浆1、 砂浆的技术性质：新拌砂浆的和易性。硬化砂浆的强度。2、 砌筑砂浆：砌筑砂浆的组成材料。砂浆配合比选择。3、 抹灰砂浆：普通抹面砂浆。装饰抹灰砂浆。其它抹灰砂浆。第七章 烧结制品及熔融制品1、 烧结制品：粘土原料及生产简介。烧结普通砖。烧结多孔砖和烧结空心砖。饰面烧结制品。2、 熔融制品：玻璃。人造纤维及其制品。第八章 建筑金属材料1、 建筑钢材基本知识：铁和钢的概念。钢的分类。钢的冶炼和脱氧及其对钢质量的影响。2、 建筑钢材的主要技术性质：力学性质。工艺性能。3、 建筑钢的晶体组织与化学成分对钢性能的影响：钢的组织及其对钢性能的影响。化学成分对钢性能影响。4、 钢材的冷加工和热处理：钢材的加工强化和时效处理。钢材的热处理。5、 建筑钢材的技术标准及选用：碳素结构钢。低合金结构钢。钢筋混凝土结构用钢筋和钢丝。6、 建筑钢材的防锈：钢的锈蚀。钢材防锈的要点。第九章 合成高分子材料1、 建筑塑料：塑料的基本组成。塑料的基本性质。常用塑料制品及其应用。2、 合成高分子防水材料：合成高分子防水卷材。建筑密封膏。定型密封材料。防水涂料。3、 建筑涂料：建筑涂料的基本组成。常用建筑涂料。4、 胶粘剂：粘结的基本概念。胶粘剂的基本组成材料。常用胶粘剂。第十章 沥青材料及其制品1、 石油沥青：石油沥青的组成与结构。石油沥青的技术性质。石油沥青的标准及选用。2、 煤沥青：煤沥青的组成。煤沥青的性质特点。煤沥青的应用。3、 高聚物改性沥青：橡胶改性沥青。树脂改性沥青。4、 沥青和改性沥青防水材料及其应用：防水卷材。沥青胶（玛脂）。沥青防水涂料。沥青防水密封膏。第十一章 木材1、 木材的构造：宏观构造。显微构造。2、 木材的物理力学性质：木材的物理性质。木材的力学性质。3、 木材的腐蚀与防腐：木材的腐朽。防腐措施。4、 木材的综合利用：刨花板。浸渍纸贴面刨花板。胶合板。细木工板。硬质纤维板。第十二章 建筑材料的功能与常用品种1、 结构材料2、 围护材料3、 绝热材料4、 防水材料5、 吸声材料与隔声材料6、 装饰材料三、本课程的基本要求第一章 建筑材料基本性质1、 了解材料的两种组成类型，及无机非金属材料化学组成的表示方法。2、 了解材料结构的三个层次、六种宏观结构的类型及特征，无定形材料与晶体材料之间性质的差异，微观结构下不同晶体的性质特征。3、 了解孔隙形成的原因、类型及其对材料性质的影响。4、 重点掌握体积密度、密度及表观密度的定义、公式及其测定方法。5、 掌握孔隙率、开口孔隙率与闭口孔隙率的定义、公式及计算方法。6、 掌握堆积密度、空隙率的定义与计算公式。7、 掌握亲水性、憎水性、吸水性的概念。重点掌握质量吸水率、体积吸水率、水饱和度的定义、计算式及其对材料性质的影响。8、 掌握材料耐水性、抗渗性、抗冻性的概念，表示方法及其对材料的影响。9、 掌握导热性的概念及表示方法，导热系数的物理意义，影响材料导热系数的因素。了解热容量与耐热性的概念。10、 与声有关的性质、与光有关的性质仅为一般了解。11、 掌握弹性变形、塑性变形及弹性模量的概念，试验条件对强度试验结果的影响，材料标号的作用及其划分方法。比强度、理论强度，冲击韧性，硬度、磨损及磨耗仅为一般了解。12、 了解材料化学稳定性与耐久性的概念。第二章 石 材1、 造岩矿物，岩石的结构与性质，岩石的形成、分类与性质仅为一般了解内容。2、 掌握常用建筑石材物理性质、力学性质、耐久性的要求，以及各种建筑石材的适用。第三章 气硬性胶凝材料1、 了解胶凝材料的概念及其分类，气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料的概念、特点及其主要代表材料。2、 了解石膏的生产与品种。掌握建筑石膏的水化、凝结、硬化过程；建筑石膏的质量要求；建筑石膏的应用及产品特点。重点掌握建筑石膏的特性。3、 掌握石灰的原料与生产对石灰质量的影响，过火石灰与欠火石灰的概念。掌握石灰熟化与硬化的概念；两种熟化和使用形式；干燥硬化与碳化的概念。理解石灰浆体硬化慢、强度低、不耐水的结论。 重点掌握石灰的特性及其原因；石灰的质量要求，石灰的分类；建筑石灰、生石灰粉、 消石灰粉的技术要求与等级。掌握石灰主要的应用。4、 掌握水玻璃的组成，水玻璃的浓度，模数对水玻璃性质的影响，水玻璃硬化的原因。重点掌握水玻璃凝结硬化后的特点，产生这些特点的原因。了解水玻璃硬化的主要应用。了解菱苦土的主要成分、硬化条件及主要应用。第四章 水泥1、 了解硅酸盐水泥的生产过程、原料及其所能提供的氧化物；生料、熟料与水泥之间的关系。2、 重点掌握水泥熟料矿物的概念，硅酸盐四种熟料矿物的组成、简写式及其特性，四种熟料矿物的比例对水泥性质的影响，熟料中的两种有害物质。3、 掌握硅酸盐水泥水化后五种水化产物的名称、特性。了解硅酸盐水泥凝结硬化的过程及水泥凝胶体的概念。4、 掌握水泥石的概念及其组成。重点掌握影响水泥石凝结硬化程度和强度的因素，理解其原因。5、 重点掌握硅酸盐的技术要求，其中包括：细度对水泥性质的影响；国家标准规定的初凝、终凝时间；水泥体积安定性的概念，引起水泥体积安定性不良的原因；硅酸盐水泥强度的影响因素等。6、 了解水泥石腐蚀的概念，六种常见的典型介质对水泥的腐蚀作用。掌握水泥石易受腐蚀的基本原因，加速水泥石腐蚀的因素，防止腐蚀的措施。7、 重点掌握硅酸盐水泥的性质与应用。了解硅酸盐水泥在运输与储存中的要点。8、 掌握非活性混合材料、活性混合材料的概念及其在水泥中的作用。了解常用的两类活性混合材料，活性混合材料的水化特点及掺活性混合材料的硅酸盐水泥的水化特点。9、 重点掌握普通硅酸盐水泥的定义：国家标准对普通硅酸盐水泥的技术要求；普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥在性质上的差异。10、 了解矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的组成。掌握以上三种水泥的技术要求。重点掌握三种水泥的共性与特性，并要求理解产生这些共性与个性的原因。掌握五种常用水泥的组成、性质及应用的异同点。了解复合硅酸盐水泥的定义、技术要求、性质特点。掌握复合硅酸盐水泥的用途较普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥更为广泛的原因。11、 了解高铝水泥的定义、矿物成分、水化产物。掌握高铝水泥的技术要求、性质与应用。其它品种的水泥仅为一般了解。第五章 混凝土1、 一般了解混凝土的定义、分类及其优点。2、 掌握混凝土的组成及组成材料的作用；建筑工程中所使用的混凝土一般必须满足的四项基本要求。3、 掌握水泥标号的选择，理解水泥标号不能过低或过高的原因。4、 掌握混凝土用砂的四项质量要求。其中包括：混凝土用砂粒不能过粗或过细的原因；评定砂粗细的方法；细度模数的概念及如何用细度模数评定砂的粗细；砂的颗粒级配的概念，用颗粒级配评定砂好坏的方法；碱骨料反应及其产生的条件；坚固性的概念及检验方法；砂的饱和面干与饱和面干含水率的概念。5、 了解粗、细骨料的划分；卵石与碎石的特点。掌握对粗骨料质量要求的条件。理解当配制中等强度以下的混凝土时，应尽量采用最大粒径粗骨料的原因。掌握确定最大粒径时要考虑的因素。间断级配与连续级配的概念及其特点。掌握粗骨料中针、片状颗粒过量对混凝土的影响；碎石强度的表示。了解混凝土对拌和及养护用水的要求。6、 重点掌握和易性的概念及其涵义；流动性、粘聚性、保水性的概念。了解和易性的测定方法及其适用。重点掌握影响和易性的因素及其原因。7、 了解混凝土的宏观结构、中间结构及显微结构的概念，从中分析出对混凝土性质有影响的结论。掌握水化度的概念。8、 了解混凝土抗压强度及强度等级。掌握普通混凝土受压破坏的特点。重点掌握影响混凝土强度的因素；提高混凝土强度的措施。9、 了解混凝土湿涨干缩的原因，干缩对混凝土的危害，影响干缩的主要因素。掌握三种弹性模量的表示方法，弹性模量的影响因素。掌握徐变的定义及其对钢筋混凝土的影响。10、 了解耐久性的含义及其包含的内容；抗渗性、抗冻性的表示方法、影响因素；碳化的概念、危害性及其影响因素；发生碱骨料反应的必要条件。掌握提高耐久性的主要措施。混凝土的质量评定一节仅为一般了解。11、 了解混凝土配合比常用的表示方法，混凝土配合比设计的任务。重点掌握混凝土配合比设计的方法与步骤，其中包括：估算初步配合比、确定试验室配合比、换施工配合比。掌握混凝土配合比基本参数的确定。12、 混凝土外加剂的种类、作用机理及效果为一般了解内容。13、 了解轻骨料混凝土的优点、轻骨料的种类和技术要求。掌握轻骨料混凝土的性质及其影响因素；松散体积设计步骤。14、 多孔混凝土与其它混凝土仅为一般了解内容。第六章 建筑砂浆1、 了解建筑砂浆的分类及其重要性质。掌握新拌砂浆和易性的概念及其含义。2、 掌握新拌砂浆流动性与保水性的概念、表示方法、测定方法及其影响因素。掌握砂浆流动性的选择。3、 理解常以抗压强度作为砂浆最主要技术性能指标的原因。了解砂浆抗压强度的定义，砂浆的强度等级。掌握影响砂浆强度的因素。4、 了解砌筑砂浆的组成及其对砌筑砂浆质量的影响。了解砌筑砂浆配合比应满足的要求；砌筑砂浆的种类及强度等级的选择。掌握砌筑砂浆配合比的确定。5、 了解抹灰砂浆的特点，抹灰砂浆根据功能的分类。掌握普通抹灰砂浆的主要功能，种类的选择；提高砂浆抗裂性、减少其收缩值的主要措施。6、 了解装饰抹灰砂浆表面色彩及形成的基本措施，以及几种主要的装饰措施。了解其它抹灰砂浆。第七章 烧结制品和熔融制品1、 了解粘土及粘土矿物的组成，粘土按耐火度的分类。了解粘土的可塑性和烧结性。了解烧结制品的生产工艺过程，以及原料调制的目的，三种成形方法及其适用。2、 了解烧结普通砖的基本物理性质、外观质量要求、强度等级、抗风化性能的概念、泛霜与石灰爆裂的危害、质量等级评定的依据。掌握烧结普通砖的应用。3、 了解烧结多孔砖与烧结空心砖的规格、质量要求、强度等级、物理性能及质量等级。了解饰面烧结制品按用途和按坏体性质的分类。常用饰面烧结制品的性质与用途、新饰面烧结制品、琉璃制品仅为一般了解。4、 了解现代建筑中玻璃的用途；钠玻璃的组成。掌握玻璃的主要力学指标及脆性指数的概念；玻璃热稳定性差的原因。了解玻璃的其它性质。掌握平板玻璃的质量要求。其它常用玻璃制品，人造矿物纤维及其制品仅为一般了解。第八章 建筑金属材料1、 了解钢材料的优、缺点及其适用。了解生铁、白口铁、灰口铁及铸铁的概念及其适用。2、 掌握钢的概念，影响其质量和性能的主要因素；钢材按主要化学成分、按质量等级、按用途不同的分类；建筑工程中主要使用的钢材。3、 了解钢的冶炼方法对钢质量的影响。掌握钢按脱氧程度的分类及其对质量的影响；建筑工程中主要用的种类。4、 重点掌握建筑钢材的主要技术性质。掌握钢材受拉经历的四个阶段；弹性极限、弹性模量、条件屈服强度、屈强比、伸长率等概念。重点掌握抗拉性能与屈服强度的概念及其作用。掌握冲击韧性的概念；冲击韧性的影响因素；低温冷脆性的概念。了解硬度的概念及常用的测定方法。5、 掌握二种主要的工艺性能；冷弯性能的概念及其作用；影响钢材可焊性的主要因素，改善可焊性的措施。6、 了解纯铁及其同素异品转变；碳原子与铁原子之间三种基本结合类型；钢的四种基本组织形式。掌握共析钢、亚共析钢、过共析钢的概念及其对钢材性质的影响。掌握冷脆性、热脆性的概念。了解其它有害杂质与合金元素对钢材的影响。7、 了解钢材冷加工的概念，冷加工强化的原因、时效强化的概念。掌握淬火、回火、退火、正火的概念及其对钢材的影响。8、 掌握碳素钢牌号的表示方法，了解低合金结构钢的性能及应用。了解钢筋混凝土结构用钢筋和钢丝。了解沸钢的限制使用条件。9、 掌握低合金结构钢牌号的表示方法，了解低合金结构的性能及应用。了解钢筋混凝土结构用钢筋和钢丝。了解钢筋的防锈措施。10、 了解钢的锈蚀原因及钢材防锈的主要措施。对铝及铝合金这节内容只要求一般了解。第九章 合成高分子材料1、 了解聚合物的概念及分子链、链节、聚合度等。掌握聚合物的分类；加聚树脂、缩聚树脂的概念、命名方法。掌握聚合物大分子链的形态及其与性质的关系。了解结晶度的概念及其与性质之间的关系；高聚物的变形与温度间的关系。掌握热塑性树脂与热固性树脂的概念。2、 了解常用树脂的品种、主要性质与主要应用。了解橡胶的主要特点、橡胶的硫化与再生处理的概念。了解常用橡胶的品种、主要性质与应用。3、 掌握塑料的基本组成，塑料的基本性质。了解常用塑料板材与块材、塑料卷材、塑料薄膜、塑料门窗、泡沫塑料与蜂窝制品、玻璃纤维增强塑料的品种、主要性质及其应用。4、 了解合成高分子防水卷材、合成高分子密封材料的品种、主要技术要求、主要特性与应用。了解防水涂料常用品种的主要特性与应用。5、 了解建筑涂料在建筑物中所起的作用。了解建筑涂料的主要组成及其作用。了解常用外墙涂料、内墙涂料、地面涂料的品种及主要特性与应用。第十章 沥青材料及其制品1、 一般了解沥青材料及其制品在建筑中的应用；沥青按产源的分类；建筑工程中常用沥青的品种。2、 掌握石油沥青中油分、树脂、地沥青质等组分的特性，以及由它们构成的胶体结构的特性。掌握当胶体结构中的油分、树脂、地沥青质相对含量发生变化时对沥青性质的影响。3、 重点掌握石油沥青的技术性质。其中包括：粘性、塑性、温度繁感性及大气稳定性的概念、表示方法及实用意义。要求能分析这四项性质之间的关系。4、 熟悉石油沥青的技术指标。掌握石油沥青按主要用途的分类；石油沥青牌号划分的依据及表示。5、 了解石油沥青的选用原则。了解建筑石油沥青、道路石油沥青、防水防潮石油沥青的适用。掌握常用两种或两种以上不同牌号的石油沥青的适用。掌握用两种以上不同牌号的石油沥青进行参配的方法。6、 了解煤沥青的组成及其对煤沥青性质的影响。掌握煤沥青的性质特点与应用。学会区分煤沥青与石油沥青。7、 了解沥青防水卷材的组成及分类。熟悉常用纸胎卷材的常用品种、标号，了解其特点及用途。对玻璃布油毡只要求一般了解。8、 了解SBS改性沥青与APP改性沥青卷材的胎体种类和卷材性能特点。了解再生橡胶改性沥青卷材的组成和性质特点。对PVC改性沥青卷材要求一般了解。9、 掌握沥青胶的技术性质，沥青胶的组成及其对沥青胶性质的影响。了解沥青胶的应用。10、 了解冷底子油（溶剂型沥青涂料）的组成及用途。了解乳化沥青的组成材料及乳化剂的作用。掌握乳化沥青的技术性质、成膜条件和用途。一般了解石灰乳化沥青及膨润土乳化沥青防水涂料的组成材料。11、 对高聚物改性沥青防水涂料的各种防水涂料只要求一般了解。了解沥青嵌缝油膏及聚氯乙烯胶泥的基本组成、性质特点及用途。第十一章 木材1、 了解木材的优、缺点；木材的分类，以及两大类树种各自的特点及用途。2、 了解木材宏观和显微结构的特征。从宏观构造的三个切面（横切面、径切面、弦切面）来认识木材各个部分（树皮、木质部、年轮、髓线、髓心）及其作用。从宏观构造看出木材在构造上的不均匀性。3、 了解木材的显微构造、细胞的组成；针叶树、阔叶树各组成部分的作用及其鉴别。4、 了解木材中的水分所处的三种状态，木材干燥或受潮时对它们的影响。掌握平衡含水率与纤维饱和点的概念及其实用意义。5、 了解工程中常用的几种木材强度及各种强度值之间的大致关系。掌握影响木材强度的因素。掌握含水率对木材强度影响的规律。了解含水率修正系数的含意。6、 了解造成木材腐朽的原因和条件。了解木材干燥和使用时注意通风等措施对防腐的主要作用。对化学防腐剂防腐作用仅一般了解。7、 了解木材综合利用的意义，对具体综合利用的产品只要求一般了解。第十二章 建筑材料的功能分类与常用品种了解建筑材料的功能分类，能初步比较各建筑材料在性能、应用、使用效果及经济效果等方面的差异。四、学时分配 教学环节 内 容 学 时 讲 授 绪论 (一) 建筑材料基本性质(二)