《建筑材料》教学设计教案

建工系教学设计

课程名称：课程类型：学时：授课教师：授课班级：授课学期：教材名称：

建筑材料理论+实践课

建筑材料

授课时间：年月日教学手段：讲授法

教学内容教学目的教学重点教学难点

绪论

（1）掌握建筑材料的定义

（2）理解建筑材料对建筑工程质量以及工程预算的影响

建筑材料工程的影响

建筑材料的定义

教学过程

授课顺序

1

2

模块

课前准备

复习

授课内容教学组织

1、检查多媒体教室的设备情况；

需要时间（min）

2

3引入世界著名的建筑建筑材料的定义20

1、建筑材料的概世界著名的建筑引入建筑材料的

10

念及分类

2、建筑材料对建定义及分类

分别从建筑材料对建筑工程质

量、建筑工程造价及资源消耗分20

讲授内容设工程的影响

析其对工程的影响

3、建筑材料的发对建筑材料的历史回顾，展望建

48

展筑材料的发展前景

4、建筑材料与建联系实际分析新型建筑材料的实

10

筑技术的关系

5、课程学习的目

用对施工技术的影响

课程的定位，课程的意义10

的

讨论答疑提问：新型建筑学生回答；5

5小结

以世界著名的建筑引入课程的内

容，对建筑材料进行基本的了解。

5

6 7

作业

教学反思将传统教学方法与现在多媒体结

合，提高学生的学习兴趣。

授课时间：年月日教学手段：讲授法

教学内容教学目的教学重点教学难点

材料的基本物理性质

1、理解材料的有关热工性质

2、掌握材料的主要物理性质的含义、影响因素

基本物理参数的表达式；与水有关的物理性质的反映意义基本物理参数的表达式；与水有关的物理性质的反映意义

教学过程

授课顺序模块授课内容教学组织需要时间

1、检查多媒体教室的设备情况；

1课前准备2

2、清检学生人数。

2 3复习

引入

高中物理

密度

密度的概念

密度相关数据的测量

3

5

（一）密度、表观密度、堆积密度

1、密度：材料在绝对密实状况下单位

体积的质量（ρ=m/v）

1、基本物理性质

4讲授内容2、表观密度：材料在自然状况下单位25

体积的质量（ρ

0=m/v

）

3、堆积密度：散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量

（ρ'=

m

V'

）

（二）材料的孔隙率和空隙率

1、孔隙率：P=V-V

0V

?100%

2、空隙率：

（一）亲水性与憎水性

1、定义

2、反映意义

（二）耐水性

1、定义：材料在饱和水作用下，强度

没有明显降低的性质

2、表示方法：软化系数K

f

3、影响因素

2、材料与水有关（三）材料的吸水性与吸湿性

35

的物理性质1、吸水性(W

m

)：定义、表示方法、影

响因素等

2、吸湿性（W

h

）：

（四）材料的抗冻性

1、定义：材料经受多次冻融循环后，

强度没有明显降低、质量没有明显损

失的性质

2、表示方法D

n

3、影响因素（孔隙

率及特征）

（五）材料的抗渗性

1、定义：材料能够抵抗压力水渗透的

能力

2、表示方法W n

3、影响因素（孔隙

率及特征）

3、材料的热工性1、导热性

10

质2、热容量

耐燃性和耐火性学生回答；

讨论答疑5

的区别老师补充、答疑

1、材料的基本物理参数的表达式

5 5小结2、材料与水有关的物理性质的反映意

义

6作业P281、2、4、

7教学反思抽象的概念应该反复讲解，多举实例。

授课时间：年月日教学手段：讲授法

材料的孔隙

教学内容

材料的力学性质及耐久性

教学目的

教学重点

教学难点 1、理解材料有关主要力学性质的表示方法和反映意义；周围环境因素的作用形式

2、掌握材料主要力学性质的表示方法和反映意义；提高耐久性的措施

材料主要力学性质的表示方法和反映意义；提高材料耐久性的意义及方法

材料主要力学性质的表示方法和反映意义；提高材料耐久性的意义及方法

教学过程

授课顺序

模块 授课内容 教学组织

需要时间

1、检查多媒体教室的设备情况； 1

课前准备 2

2、清检学生人数。

2

复习

材料的基本物

理性质 材料的孔隙 3

3

引入 材料空隙对材料基本性质的影响

1、定义及表示方法

1）定义：外力的作用下材料抵抗破坏的

能力

2）表示方法：抗拉～、抗压～、抗折～

等

1、材料的强度

5

4

讲授内容

2、影响因素： 10

及强度等级

1） 孔隙特征

2）含水情况

3）环境温度

4）测试条件

3、强度等级：生产者和使用者有据可依

4、比强度：单位体积重量计算的材料强

度——轻质、高强材料

1、弹性变形：材料在外荷作用下产生一

定的变形，当外力撤除之后变形能恢复2、材料的弹性2、塑性变形：材料在外荷作用产生一定

变形、塑性变形和徐变的变形，当外力撤除后，有部分变形不

能恢复

30

3、徐变：在长期荷载作用下随着时间的

延长而慢慢增加的变形

1、脆性：材料在外力的作用下，当外力

达到一定值时，会发生突然的破坏但没

3、材料的脆性有明显的塑性变形

10与韧性2、韧性：材料在冲击或振荡荷载的作用

下，能吸收较大的能量，同时产生较大

的变形而不破坏的性质

4、材料的硬度1、硬度

5与耐磨性2、耐磨性

1、定义：材料能长久地保持其工作性能

2、经受的环境作用

1）物理作用

5、材料的耐久2）化学作用

15性3）生物作用

4）机械作用

3、提高材料耐久性的意义

1）节约建材

2）延长使用寿命，减少维修费用

4、提高材料耐久性的措施

1）设法减轻大气或周围介质对材料的破

坏作用

2）提高材料的密实度

3）增设保护层来保护主体材料免受侵蚀

学生回答；

讨论答疑材料的装饰性5

老师补充、答疑

1、材料主要力学性质的表示方法和反映

5小结5

6 7

作业

教学反思

意义

P288、9、13

抽象的概念应该反复讲解，多举实例。

授课时间：年月日教学手段：讲授法教学内容石灰、石膏

1、理解石灰的原料、生产、水化和硬化过程

教学目的

2、掌握石灰的特性和应用

教学重点石灰的特性和应用；石膏的硬化特点及应用

教学难点石灰的特性和应用；石膏的硬化特点及应用

教学过程

授课顺序模块授课内容教学组织需要时间

1、检查多媒体教室的设备情况；

1课前准备2

2、清检学生人数。

2 3复习

引入

CaO

CaO

CaO的性质和特性

CaO的生产反应方程式

3

5

1、胶凝材料的定义

2、胶凝材料的分类

1、概述5

4讲授内容2、石灰的原理1）有机胶凝材料、无机胶凝材料

2）气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料

1、原料：以CaCO

3

为主要成分的石灰石、

白垩等

2、生产：CaCO

3

——CaO+CO

2

1）钙质石灰、镁质石灰

2）过火石灰、欠火石灰

10

和生产

3、石灰的水化①欠火石灰：降低了石灰的利用率

②过火石灰：熟化速度极慢，抹灰后容易

造成墙面产生起包、开裂、隆起现象

处理方法：让含有过火石灰的石灰在石灰

窖中“陈伏”一段时间，让其充分熟化

1、水化：CaO+H

2

O——Ca(OH)

2

+Q

特点：1）放热2）伴有体积膨胀10

和硬化

方法：淋灰

2、硬化：干燥硬化和碳化硬化

1）干燥硬化：自由水蒸发Ca(OH)

2

晶体析出

2）碳化硬化：

Ca(OH)

2+CO

2

——CaCO

3

+H

2

O

随着干燥硬化和碳化硬化的不断进行，

Ca(OH)

2晶体和CaCO

3

固体逐渐增加，

阻止了水分的蒸发和CO

2

的进入，从而速

度是逐渐减慢的

1、保水性好

2、硬化速度缓慢，强度低

4、石灰的特点5

3、硬化时体积收缩大

4、耐水性差

1、制作石灰乳涂料和砂浆

2、制作灰土和三合土

5、石灰的应用5

3、制作硅酸盐制品（蒸压灰砂砖）

4、加固含水的软土地基

6、石灰的保存

要做到防潮、防水5和运输

1、原料：天然二水石膏、化工石膏等

7、石膏的原料

2、生产（基于外部条件之差异，相应的5与生产

品种也有差别）

1、水化：

CaSO

4·1/2H

2

O+1.5H

2

O——

CaSO

4·2H

2

O

8、石膏的水化

2、硬化：随着水化的进行，浆体逐渐失10

与硬化

去可塑性，颗粒间的凝聚力和摩擦力加

大，并开始产生结构强度，直至水分完全

失去，强度才停止发展

上联：白快膨孔吸热易溶脱

9、石膏的特性5

下联：装水模隔防火避潮热

1、作民用建筑的各种内墙隔板、吊顶板

等

10、建筑石膏的

2、室内装饰5

应用

3、制作建筑雕塑

4、生产水泥、硅酸盐建筑制品

过火石灰的弊学生回答；

讨论答疑10端及处理方法老师补充、答疑

5小结

6

作业1、石灰、石膏的水化和硬化过程

2、石灰、石膏的特性和应用

5

7教学反思动画演示材料的应用

授课时间：年月日教学手段：讲授法教学内容水玻璃、菱苦土

教学目的

教学重点教学难点1、理解菱苦土、水玻璃的原料和生产

2、掌握菱苦土、水玻璃的硬化特点及应用

菱苦土、水玻璃的硬化特点及应用

菱苦土、水玻璃的硬化特点及应用

教学过程

授课顺序

1

模块

课前准备

授课内容教学组织

1、检查多媒体教室的设备情况；

需要时

2

2、清检学生人数。

2 3复习

引入

石灰、石膏

石灰的生产

石灰、石膏的特性及生产

石灰石生产石灰时的MgO

3

5

1、菱镁矿煅烧后磨细：CaCO

3

——

1、菱苦土的生产CaO+CO

2

“生烧”“过烧”

菱苦土用水拌合时生成结构疏松、胶凝

2、菱苦土的硬化性较差的Mg（OH）

2

（可加入MgCl

2

等

拌合调节）

3、菱苦土的应用菱苦土地板

4讲授内容1、湿法：nSiO

2

+2NaOH—

Na

2O·nSiO

2

+H

2

O

4、水玻璃的生产

2、干法：Na

2CO

3

+nSiO

2

—

Na

2O·nSiO

2

+CO

2

水玻璃在空气中吸收CO

2

形成无定性硅

胶，硅胶脱水为空间网状结构SiO

2

晶5、水玻璃的硬化

体，并逐渐干燥而硬化（另外：由于空

气中的CO

2含量有限，可加入一定量的

15

10

5

15

10

氟硅酸钠进行调节，促使硅酸凝胶加速

析出

1、作为灌浆材料，加固地基

2、作为涂料，可提高密实性和抗风化

的能力

3、可作为耐酸材料（拌制耐酸砂浆、

6、水玻璃的应用耐酸混凝土，用于防腐工程）10

4、可作为耐热材料（拌制耐热砂浆、

耐热混凝土，用于高温工程）

5、用于堵漏抢险工程（水玻璃溶于混

凝土或砂浆中，可使他们急速硬化）

菱苦土和水玻璃学生回答；

讨论答疑5的存放老师补充、答疑

5 6 7

小结

作业

教学反思

1、石膏、水玻璃的原料和生产

2、石膏、水玻璃的硬化特点及应用

P402、5、7

做实验演示，可以加深学生的理解

10

授课时间：年月日教学手段：讲授法

教学内容教学目的教学重点教学难点

硅酸盐水泥（一）

1、理解水泥的原料和生产过程、水化和硬化的过程

2、掌握硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素及主要技术性质

硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素及主要技术性质

硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素及主要技术性质

教学过程

授课顺序模块授课内容教学组织需要时间

1 2 3课前准备

复习

引入

石灰

石灰和粘土

1、检查多媒体教室的设备情况；

石灰和粘土的化合物反应后的产物的特

2

3

5

性

1、水泥的特性及应用

1、概述

2、分类：五大水泥、特性水泥、专用水

泥

1、原料：石灰质原料、粘土质原料

2、“两磨一烧”：制备生料、煅烧熟料、

粉磨水泥

2、硅酸盐水泥

3、矿物组成：硅酸二钙（2CaO·SiO

2）、

10

15

的原料与生产硅酸三钙（3CaO·SiO

2

）、铝酸三钙

（3CaO·Al

2O

3

）铁铝酸三钙

（4CaO·Al

2O

3

·Fe

2

O

3

）

4、硅酸盐水泥定义

4讲授内容

1、水化（是硬化的前提）

1）产物：水化硅酸钙、水化铝酸钙、水

化铁酸钙、水化硫铝酸钙、氢氧化钙

3、硅酸盐水泥

2）硬化（水化的结果）——水泥强度增

的水化与硬化

长的过程

硬化后的水泥石结构：未水化的水泥颗

粒、凝胶体、毛细孔隙网

4、影响硅酸盐1、细度的影响

15

水泥的水化、2、矿物组成的影响

10

凝结硬化的主要因素3、养护龄期的影响

4、养护温湿度的影响

1、细度（筛分法、比表面积法）

2、凝结时间

1）初凝时间：规定不得早于45min，以

免有足够的时间完成搅拌、运输、浇筑、

振捣、成型等施工作业

2）终凝时间：不得迟于6.5h，以便于

尽快的进入到下一个施工工序

3、体积安定性

1）定义：水泥在水化的过程中体积变化

的均匀性

5、硅酸盐水泥2）造成体积安定性不良的原因：

的主要技术性质

①CaO、MgO含量过高（规定不得

超过5%）

②石膏掺量过高（规定不得超过

3.5%）

3）检验方法：雷氏夹法、试饼法

4、标准稠度需水量（P）

1）定义：将水泥拌制到特定的塑性状态

所需的拌和水量

2）测定方法：固定水量法、调整水量法

5、强度及其等级（ISO胶砂强度测定法）

分别测定3d或28d的抗折、抗压强度

值的大小进行划分

25

6、水化热：水泥在水化的过程中所产生

的热量（水化热过大，在冬季施工对大

体积工程是不利的）

学生回答；

讨论答疑水泥石的结构5

老师补充、答疑

1、水泥的原料和生产过程、水化和硬化

5小结5

6 7

作业

教学反思

的过程

P652

去实训室观看水泥的生产过程

授课时间：年月日教学手段：讲授法

教学内容教学目的教学重点教学难点

硅酸盐水泥（二）

1、理解水泥的腐蚀内因、形式

2、掌握水泥的防腐蚀措施；硅酸盐水泥的主要特点及应用

水泥的防腐蚀措施；硅酸盐水泥的主要特点及应用

水泥的防腐蚀措施；硅酸盐水泥的主要特点及应用

教学过程

授课顺序模块授课内容教学组织需要时间

1、检查多媒体教室的设备情况；

1课前准备2

2、清检学生人数。

2 3复习

引入

水泥

水泥的水化

水泥的生产、水化

水泥的水化产物

10

3

1）软水腐蚀：Ca(OH)2成分在软水环境

中易流失，造成其他水泥产物相继溶出，

从而导致结构溃散

2）盐类腐蚀：镁盐、硫酸盐等

3）酸性腐蚀：硫酸、碳酸、有机酸等

2、腐蚀方式

1）形成膨胀组分

1、硅酸盐水泥2）形成易溶于水（无胶结力）的物质

25的腐蚀3）溶出性侵蚀

3、腐蚀内因

4讲授内容1）本身含有易被腐蚀的成分

2）密实度不够

4、提高防腐蚀的措施

1）提高密实度

2）合理选用水泥品种

3）增设保护层

1、早期强度发展快，等级高——适用于

早强性工程

2、硅酸盐水泥

2、抗冻性好——适用与严寒地区工程

的特性及应用

3、耐腐蚀性差——不宜用于软水工程

4、耐热性差——不宜用于高温工程

20

5、水化热大——不宜用于大体积工程

1、包装

3、硅酸盐水泥

2、保存和运输——要做到防潮、防水

的包装、运输10

（随着保存时间的延长，水泥的强

和保存

度会逐渐减少，必要需进行检验）

水泥合格品、学生回答；

讨论答疑10

不合格品和废老师补充、答疑

5小结

1、水泥的腐蚀内因、形式、防腐蚀措施

2、硅酸盐水泥的主要特点及应用

5

6 7

作业

教学反思

P655

实验课与理论课融合

授课时间：年月日教学手段：讲授法教学内容掺混合材料的硅酸盐水泥

教学目的教学重点教学难点1、理解掺混合材料的目的和作用机理

2、掌握不同品种硅酸盐水泥的特点及应用

常用活性混合材料的种类；不同品种水泥的特点及应用

常用活性混合材料的种类；不同品种水泥的特点及应用

教学过程

授课顺序模块授课内容教学组织需要时间

1、检查多媒体教室的设备情况；

1课前准备2

2、清检学生人数。

2 3复习

引入

硅酸盐水泥

硅酸盐水泥的特性

硅酸盐水泥的生产和应用

硅酸盐水泥的缺点

10

8

1、定义：磨细水泥时掺入人工的或

天然的矿物材料用以调整水泥强度

等级、扩大范围、改善性能、增加

品种等

4讲授内容1、混合材料2、种类：

1）活性混合材料：

粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰等

2）非活性混合材料：

石灰岩、石浆岩等

15