第一章建筑材料的基本性质1

建筑材料JZCL内容提要课程设置

教学资源

教学实施

14523课程目标

课程设计2课程设置

适用专业

课程定位

建筑工程管理、工程监理、工程造价专业基础课、必修课先修课程:《建筑识图》《房屋建筑学》等平行课程:《工程项目招投标与合同管理》《建筑施工技术》等

后续课程:《建筑工程质量检验》《施工质量缺陷管理》《工程预算软件应用》等本专业培养掌握建筑工程管理专业基本知识，并具有职业技能的高等技能应用型人才。毕业后能够从事建筑工程管理工作。

专业培养目标

职业岗位群1、建筑类企事业单位的施工员、材料员2、材料实验部门以及实验室的实验员3、材料质检部门的质检员（监理单位）课程设置课程目标——知识目标建筑材料试验

常用建筑材料建筑材料基本性质

材料的物理性质、材料的力学性质。能正确使用一般试验仪器及设备对建筑材料进行检测与试验；依据试验规范要求完成常用建筑材料常规试验及数据处理并能写出试验报告。建筑材料的品种、技术性质、质量标准、检验方法、应用范围和保管等方面的知识；根据工程实际正确合理地选择和使用建筑材料。课程目标——能力目标常用建筑材料建筑材料试验●对常用建筑材料试验结果具有分析判断的能力，并能提出初步的改善方案措施。●具有正确完成普通混凝土、建筑砂浆配合比设计能力；●对常用材料具有熟练掌握其技术性能、技术标准以及适用范围的能力，并能根据工程实际情况正确合理选用建筑材料的能力。职业道德良好的职业道德是本职人员在职业活动中行为的要求材料检测要科学严谨严把材料关关乎工程质量试验过程中有良好的团队意识责任意识科学严谨团队合作课程目标——素质目标课程设计教材教材选自全国高职高专教育“十一五”规划教材，该教材适合我院学生的起点，知识编排合理有序，能为学生提供科学的、够用的、实用的理论知识，以满足本专业学生学习的需要。1建筑材料基本性质第一章建筑材料的基本性质2常用建筑材料第二章气硬性胶凝材料第三章水泥第四章混凝土第五章建筑砂浆第六章建筑钢材及其他金属材料第七章墙体材料第八章建筑塑料与胶粘剂第九章建筑功能材料及装饰材料3材料试验水泥、混凝土、钢筋试验4复习、考试

合计序号课时章节内容模块课程设计材料基本性质常用建筑材料重点与难点建筑材料试验课程设计重点建筑材料基本性质；水泥技术性质、特性及应用；混凝土组成材料的相关性质、配合比设计；钢材的技术性能难点水泥的矿物组成、水化硬化产物特点、六大水泥的特性及应用；砼组成材料特点、配合比的设计；钢材的力学性能重点水泥的技术性质；混凝土的和易性及立方体抗压强度、配合比设计；钢筋的拉伸与冷弯试验难点无教学资源校内实训室绪论13绪论一、建筑材料的定义

建筑材料是指建造一切建筑结构物中使用的各种材料和制品，它是水利水运、房屋、道路、桥梁等一切土木工程的物质基础。二、建筑材料的发展原始时代—天然材料：木材、岩石、竹、粘土石器、铁器时代—石材、石灰、石膏18世纪中叶—钢材、水泥(J.Aspdin,1824）19世纪—钢筋混凝土（1890-1892）；中国，189820世纪—预应力混凝土、高分子材料21世纪—轻质、高强、节能、高性能绿色建材

绪论15胡夫金字塔，高146.59m,底部232m见方，用230多万块、每块重2.5T的岩石砌成。16万里长城：条石、大砖、石灰砂浆17罗马斗兽场：石材、石灰砂浆18三峡大坝——钢筋砼水立方——膜美国双子塔——钢结构21绪论三、建筑材料的分类1、根据材料的来源：天然材料和人造材料2、根据使用部位：屋面材料、墙体材料和地面材料等3、根据建筑功能：承重、非承重、装饰、防水、保温绝热、吸声隔声材料等4、根据材料的组成：有机材料、无机材料和复合材料四、建筑材料的技术标准

1、国家标准2、部级标准3、地方标准4、企业标准绪论国家标准如“GB175-1999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥”GB—为国家标准的代号175—为标准编号；1999—为标准颁布年代号该标准为强制性国家标准。国家推荐性标准，以“GB/T”为标准代号如“GB/T14684-2001《建筑用砂》”与建筑材料有关的国家标准还有：工程建设国家标准(GBJ)中国工程建设标准化协会标准(CECS)

绪论行业标准它是由某一行业制定并在本行业内执行的标准。如：“JC/T446-2000混凝土路面砖”JC/T—为建材颁布标准的行业代号446—为该产品的顺序号2000—为标准颁发年代号几个行业的标准代号行业名称建工行业冶金行业石化行业交通行业建材行业铁路行业标准代号JGYBSHJTJCTB绪论地方标准它是由地方主管部门发布的地方性技术指导文件。地方标准的代号为“DB”企业标准它是由某一企业制定并经有关部门批准的产品（技术）标准。企业标准的代号为“QB”，其后分别注明企业代号、标准顺序号、制定年代号。企业标准的技术指标要求不得低于国家标准或行业标准。绪论工程中还可能采用其他国外的技术标准，如：国际标准（代号ISO）：InternationalStandardOrganization美国国家标准(ASA)：AmericanStandardAssociation美国材料与试验学会标准(ASTM）：AmericanSocietyforTestingMaterials英国标准(BS)：BritishStandard德国工业标准(DIN）：DeutschIndustrieNormen绪论第1章建筑材料的基本性质

第1节材料的物理性质28一、建筑材料的基本物理性质（掌握）（一）密度材料在绝对密实状态下单位体积的质量，称为密度。其计算公式为：式中，ρ——材料的密度，kg/m3；

m——材料在干燥状态下的质量，kg；

V——干燥材料的绝对密实体积，m3。

29一、建筑材料的基本物理性质（掌握）30李氏瓶测定“绝对密实体积”密度：绝对密实状态下（不含孔隙情况下），单位体积的干质量。（二）表观密度

是指只包括封闭孔隙体积而不含开口空隙体积计算出的密度。其计算公式为：

式中，ρ’——材料的表观密度，kg/m3；

m——材料在干燥状态下的质量，kg；

V’——材料在自然状态下不含开口空隙的体积，m3。31一、建筑材料的基本物理性质（掌握）（三）体积密度是指材料在自然状态下，单位体积的质量（也称为容重）。其计算公式为：

式中，ρ0——材料的体积密度，kg/m3；

m——材料在干燥状态下的质量，kg；

V0——材料在自然状态下的体积，m3。材料自然状态下的体积包括材料内部所有封闭孔隙和开口孔隙体积。

32一、建筑材料的基本物理性质（掌握）（四）堆积密度

散粒或粉末材料（如砂、石、水泥）在自然堆积状态下单位体积的质量，称为堆积密度。其计算公式为：式中，ρ0’——材料的堆积密度，kg/m3；

m——材料在干燥状态下的的质量，kg；

V0’——材料自然堆积的体积，m3。33一、建筑材料的基本物理性质（掌握）密度、表观密度、体积密度、堆积密度的关系？34几种密度的比较比较项目实际密度表观密度体积密度堆积密度材料状态绝对密实近似绝对密实状态自然状态堆积状态材料体积计算公式应用判断材料性质用量计算、体积计算（五）孔隙率和空隙率孔隙是指材料内部的空隙。按孔隙的构造特征，材料的孔隙可分为两种：开口孔不仅彼此贯通且与外界相通；闭口孔彼此不连通且与外界隔绝。一、建筑材料的基本物理性质（掌握）按孔隙的尺寸大小，又可分为：微孔：孔径＜0.01mm细孔：孔径＜1mm大孔：孔径＞1mm。孔隙在材料内部的分布均匀程度也是孔隙在材料内部的特征表现。一、建筑材料的基本物理性质（掌握）

孔隙率：在材料自然体积内孔隙体积所占的比例，称为材料的孔隙率。其计算公式为：孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。孔隙率的大小及孔隙特征与材料的许多重要性质都有密切关系，如强度、吸水性、抗渗性、抗冻性和导热性等。密实度D：表示材料内被固体所填充的程度。D＝1－P。38一、建筑材料的基本物理性质（掌握）空隙率：散粒材料自然堆积体积中颗粒之间的空隙体积所占的比例，称为散粒材料的空隙率。其计算公式为：空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒相互填充的致密程度。对于致密材料，如普通天然砂石，可用表观密度ρ’近似替代干燥时体积密度ρ0。39一、建筑材料的基本物理性质（掌握）二、材料与水有关的性质（掌握）（一）材料的亲水性和憎水性1、亲水性材料能被水润湿的性质称为亲水性。亲水性材料与水分子之间的分子亲合力大于水本身分子间的内聚力。2、憎水性材料不能被水润湿的性质称为憎水性。憎水性材料与水分子之间的分子亲合力小于水本身分子间的内聚力。4041二、材料与水有关的性质（掌握）材料亲水性与憎水性可用润湿角θ来说明。润湿角θ愈小，表明材料易被水润湿。实验证明：

当润湿角≤90°时，这种材料称为亲水性材料；

当润湿角>90°时，这种材料称为憎水性材料。憎水性材料具有较好的防水性、防潮性，常用做防水材料。常见的亲水和憎水材料：亲水性材料如混凝土、砖、石、木材等；憎水性材料如沥青、塑料、石蜡和有机硅等。42二、材料与水有关的性质（掌握）（二）材料的吸水性和吸湿性1、吸水性材料浸入水中吸收水分的能力称为材料的吸水性，常用质量吸水率表示。其计算公式为：

43二、材料与水有关的性质（掌握）材料吸水性的大小主要取决于材料本身的亲水性与憎水性，但与孔隙率大小也有关系。一般来说，孔隙率愈大，吸水率也愈大。

同一材料吸水率常常是一个固定值。44

2、吸湿性材料在潮湿空气中吸收水分的能力称为材料的吸湿性，常用质量含水率表示。其计算公式为：

式中，W‘m

——材料的质量含水率，%；

m——材料干燥状态下的质量，kg；

mw——材料在空气中吸收水分的质量，kg。45二、材料与水有关的性质（掌握）

在一定的温度和湿度条件下，材料和空气湿度达到平衡时的含水率称为平衡含水率。

含水率是随环境而变化的，而吸水率却是一个定值，材料的吸水率可以说是该材料的最大含水率。46吸水率和含水率的区别比较项目吸水率含水率适用场合在水中吸收水分在空气中吸收水分表示方法吸收水分的质量比吸收水分的质量比吸收水量达到饱和与空气中水分平衡通常小于吸水率47（三）材料的耐水性材料长期在水作用下不破坏，且其强度也不显著降低的性质称为耐水性，用软化系数表示。其计算公式为：

式中，Kp——材料的软化系数；

fsw——材料在吸水饱和状态下的强度，MPa；

fd——材料在干燥状态下的强度，MPa。48二、材料与水有关的性质（掌握）材料软化系数的大小表示材料在浸水饱和后强度降低的程度。材料的软化系数越小，表示材料吸水后强度下降越多，耐水性越差，所以可作为选择材料的重要依据。材料的软化系数在0~1之间。粘土Kp=0，金属Kp=1。Kp≥0.85工程中将的材料称为耐水材料。经常位于水中或潮湿环境中的重要结构，其材料的Kp不宜低于0.85~0.9；受潮湿较轻或次要结构，其Kp也不宜小于0.70~0.85。处于干燥环境的材料可不考虑软化系数。49二、材料与水有关的性质（掌握）（四）材料的抗渗性（不透水性）材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性，用抗渗系数K表示。

抗渗系数愈小，则表示材料的抗渗性愈好。材料的抗渗性与材料的孔隙率和孔隙特征有关。

抗渗性也可用抗渗等级来表示。抗渗等级是在规定试验方法下材料所能抵抗的最大水压力，用“Pn”表示。如P6表示可抵抗0.6MPa的水压力而不渗透。

50二、材料与水有关的性质（掌握）（五）材料的抗冻性材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，且强度和质量无显著降低的性能称为材料的抗冻性。材料的抗冻性常用抗冻等级Fn表示。表示材料标准试件在按规定方法进行冻融循环后，其质量损失不超过5%或强度降低不超过25%时，所能经受的最大冻融循环次数为n次。抗冻等级愈高，材料的抗冻性愈好。

一般称材料标准试件在-25℃的温度下冻结后，再在20℃的水中融化，这样一个过程为一次冻融循环。51二、