《建筑材料》课程教学大纲

  1. 课程的性质、目的和任务
  2. 《建筑材料》课程为中央广播电视大学建筑工程类专业的技术基础课。本课程的目的是为学习建筑设计、建筑施工、结构设计专业课程提供建筑材料的基本知识,并为今后从事专业技术工作能够合理选择和使用建筑材料打下基础。

    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发,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。

  3. 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。建筑材料产品及其应用的技术标准。课程的目的、任务及基本要求。

  1. 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。
    3. 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、抗水性);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)。

    4. 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。
    5. 材料的化学性质。
    6. 材料的耐久性。

  1. 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。

  1. 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。

  1. 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。

  1. 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。普通混凝土的变形性质。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。

  1. 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。

  1. 烧结制品及熔融制品

    1. 烧结制品:黏土原料及生产简介。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。

  1. 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. 建筑用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。化学成分对钢性能的影响。
    4. 钢材的冷加工和热处理:钢材的冷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。
    7. 铝及铝合金:建筑用铝及铝合金的种类。铝合金的性质及应用。

  1. 合成高分子材料

    1. 高分子材料的基本知识:聚合物及其分类。聚合物的结构与性质。常用合成脂的性质与应用。合成橡胶。
    2. 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。
    3. 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。
    4. 建筑涂料:建筑涂料的基本组成。常用建筑涂料。
    5. 胶黏剂:粘结的基本概念。胶黏剂的基本组成材料。常用胶黏剂。

  1. 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。

(十一)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. 木材的腐朽与防腐: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。

(十二)建筑材料的功能分类与常用品种

    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

建筑材料试验

  1. 绪论
  2. 材料试验目的、材料试验过程、试验态度。

  3. 试验指导

试实验一:材料密度、体积密度及孔隙率测定

试实验二:烧结普通砖实验

试验三:水泥实验

试验四:混凝土骨料实验

试验五:混凝土配合比设计

试验六:石油沥青实验

  1. 本课程的基本要求
  2. 绪论

    了解建筑材料的分类。了解建筑材料产品及其应用的技术标准。

    (一)建筑材料基本性质

    了解各结构层次结构的特征及其与材料性质之间的关系,着重了解材料孔隙及其对材料性质的影响。

    材料物理性质应重点掌握表示材料物理状态特征的性质(包括密度、体积密度、表观密度、孔隙率,以及散粒材料的堆积密度与空隙率)及与水、热有关的性质(包括亲水性与憎水性、吸水性、耐水性、抗冻性及导热性);与声、光有关的性质要求一般了解。

    材料力学性质要着重了解在不同受力条件下的强度,试验条件对强度试验结果的影响及材料强度(标号)的划分;其它内容要求一般了解。

    材料化学性质要求一般了解。

    着重了解材料耐久性概念及评定耐久性常用的快速试验项目。

    (二)石材

    了解岩石的基本知识(造岩矿物、岩石的分类);重点了解岩石的性质与技术要求(物理性质、力学性质、耐久性及石材规格);了解花岗石与大理岩的性质与应用;其它岩石只求一般了解。

    (三)气硬性胶凝材料

    了解石膏的原料及石膏品种;着重理解石膏的凝结、硬化过程及建筑石膏特性;了解建筑石膏的质量要求与应用。

    了解石灰原料与生产;了解石灰的硬化;着重理解过火石灰的危害;掌握石灰的特性;了解石灰质量要求与应用。

    着重了解水玻璃的组成,硬化及性质特点;了解水玻璃模数和密度对水玻璃性质的影响。

    一般了解菱苦土硬化与性质的特点。

    (四)水泥

    重点掌握硅酸盐水泥矿物组成与特性;了解水泥的水化、凝结及硬化过程;着重了解各水化产物特性、水泥石组成及影响凝结硬化因素;重点了解水泥技术要求及其实用意义;重点了解各种介质对水泥石的腐蚀作用;掌握水泥石受腐蚀的基本原因。了解防止水泥石腐蚀的措施;掌握硅酸盐水泥的特性与应用。

    重点了解活性混合材料常用品种、活性激发剂的作用及掺活性混合材料的硅酸盐水泥水化特点;掌握普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥的性质与应用。

    了解高铝水泥矿物组成、主要水化产物、性质、应用及应用注意事项。了解复合硅酸盐水泥的组成、性质与应用。

    其它水泥要求一般了解。

    (五)混凝土

    混凝土是本章的重点内容。了解对混凝土组成材料的技术要求;着重掌握砂、石级配的意义及评定方法。

    掌握混凝土拌和物和易性的概念、评定方法及影响和易性的因素。

    掌握影响混凝土强度的因素、混凝土强度公式及提高混凝土强度的措施。

    理解混凝土配置强度。

    着重掌握混凝土配合比设计的基本要求、方法及步骤。

    着重了解减水剂的作用机理、效果及主要品种;了解其它外加剂(早强剂、引气剂)的作用及主要种类。

    了解轻骨料的种类及其技术性质(堆积密度、筒压强度与强度标号、吸水率等);着重了解轻骨料混凝土拌和物和易性及轻骨料混凝土强度的特点;了解轻骨料混凝土配合比设计要点。了解加气混凝土生产特点及用途。

    对大孔混凝土与其它混凝土要求一般了解。

    (六)建筑砂浆

    着重了解新拌砂浆和易性的概念及其表示方法;掌握砂浆强度公式。

    了解砌筑砂浆的种类及强度等级;掌握砂浆配合比的方法。

    了解抹灰砂浆的特点。

    (七)烧结制品和熔融制品

    重点掌握烧结普通砖的技术性质、强度等级与质量等级的划分及合理应用;了解烧结多孔砖与空心砖技术性质及应用的特点。了解饰面烧结制品与坯体性质之间的关系;常用饰面烧结制品只要求一般了解。

    了解玻璃的组成及性质特点,平板玻璃的主要规格与质量要求;其它玻璃要求一般了解。

    (八)建筑金属材料

    了解钢的冶炼方法及脱氧程度对钢材性质的影响。掌握建筑钢材的主要技术性质及其对钢材性能的影响。理解钢的冷加工和时效的作用。了解建筑钢材(非合金结构钢、低合金结构钢及钢筋混凝土结构用钢筋与钢丝)。一般了解钢材锈蚀与防止。一般了解铝及其合金的特性及在建筑中的应用。

    (九)合成高分子材料

    掌握高分子材料的基本知识(聚合物及其分类,聚合物的结构与性质、常用合成树脂如PEPVC等的特点,合成橡胶硫化的概念)。着重了解塑料基本组成、性质及其在建筑中应用的形式。了解常用合成高分子防水卷材、密封膏及防水涂料主要品种(如氯化聚乙烯卷材、三元乙丙卷材、聚氨酯密封膏、聚氨酯防水涂料)、特性与应用。了解建筑涂料的作用、组成及常用品种(如聚醋酸乙烯乳胶漆内墙涂料、丙烯酸酯系外墙涂料等)与特性。了解“粘接”的概念及粘接剂的组成,一般了解常用胶粘剂品种与应用。

    (十)沥青材料

    了解石油沥青的组成与结构;重点掌握石油沥青技术性质(粘性、塑性、温度敏感性及大气稳定性)的概念、表示方法及实用意义;重点了解石油沥青牌号划分的依据、选用原则及掺配方法。

    了解煤沥青的特点。

    了解石油沥青卷材、SBS改性沥青卷材及APP改性沥青卷材特点与用途;其它防水卷材只求一般了解。

    了解沥青胶组成及填料作用;掌握沥青胶的技术性质;了解沥青胶的应用。

    了解冷底子油、乳化沥青的组成及乳化剂的作用。对高聚物改性沥青防水涂料及沥青防水密封膏只求一般了解。

    (十一)木材

    了解木材的优缺点及两大类树种的特点。

    了解木材的宏观和显微构造的特征。

    掌握木材物理力学性质的特点。

    了解木材腐朽的原因。

    一般了解木材综合利用的途径。

    (十二)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。

  3. 多媒体一体化总体设计

1.教学媒体 本课程教学媒体包括:

  1. 文字教材:其中包括《建筑材料》和《建筑材料学习指导》。
  2. 录像教材:27学时。

2.教学环节 本课程教学环节包括:电视录像课、面授课、实验。

3.学时分配表:

章节

教学内容

课内学时

电视学时

面授学时

实验学时

 

绪论

0.5

0.5

 

2.0

建筑材料基本性质

6.5

2.5

4.0

 

石材

1

1.0

   

气硬性胶凝材料

3.5

1.5

2.0

 

水泥

8.5

4.5

4.0

2.0

混凝土

14

6.0

8.0

4.0

建筑砂浆

2

1.0

1.0

 

烧结制品和熔融制品

2

2.0

 

1.0

建筑金属材料

5

2.0

3.0

 

合成高分子材料

5

3.0

2.0

 

沥青材料

4

2.0

2.0

1.0

十一

木材

1

1.0

   

十二

建筑材料的功能分类与常用品种

       

合计

 

63

27

26

10