《土木工程材料》教案(第一章)
土木工程材料教材：绪论及第一章土木工程材料的基本性质
§1-3 材料与水有关的性质
一、材料的亲水性与憎水性： 材料与水接触时由于水在固体表面润湿状态不同，表现 为亲水与憎水两种不同的性质。用润湿角判断。 润湿角： θ
θ≤90o 亲水材料 90o＜ θ≤180o 憎水材料
体积吸水率:
WV
m
b
mg V0
W
100 % Wm 0
mb——吸水饱和后质量 mg ——干燥状态下质量 V0——干燥时自然体积 0 ——干燥时体积密度
第一章 土木工程材料的基本性质
2、吸湿性：材料在空气中吸收水的性质。
含水率
Wh ms mg mg 100%
绪
论
20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
2、土木工程材料的发展趋势： （1）轻质、高强；（2）发展多功能材料； （3）廉价、低耗能（4）由单一材料向复合材料及制品发展 （5）扩大装配式预制构件的工厂化生产； （6）用工农业废料、废渣等代替自然资源为原料，向环 保方向发展；（7）发展更多花色品种的装饰材料。
例题：已知某种建筑材料试样的孔隙率为24%，此试样在自然状
态下的体积为40cm3，质量为85.50g，吸水饱和后的质量为89.77g，
烘干后的质量为82.30g。试求该材料的密度、表观密度、开口孔隙 率、闭口孔隙率。
解：密度=干质量/密实状态下的体积
=82.30/40×（1-0.24）=2.7g/cm3 开口孔隙率=开口孔隙的体积/自然状态下的体积
第一章 土木工程材料的基本性质
2、耐磨性：耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力。常用 耐磨率表示（道路路面、工业地面、踏步、台阶等受磨损的 部位，选择材料需考虑其耐磨性）。
《土木工程材料教案》课件
《土木工程材料教案》PPT课件第一章：土木工程材料概述1.1 课程介绍了解土木工程材料的基本概念、分类及应用领域。
掌握土木工程材料的基本性质和选择原则。
1.2 教学内容土木工程材料的定义和分类土木工程材料的性质土木工程材料的选择原则1.3 教学方法讲授法：介绍土木工程材料的基本概念、分类及应用领域。
互动法：讨论土木工程材料的选择原则及实际应用案例。
1.4 教学目标了解土木工程材料的基本概念、分类及应用领域。
掌握土木工程材料的基本性质和选择原则。
第二章：土木工程材料的性质2.1 课程介绍学习土木工程材料的力学性质、耐久性质和工程性质。
2.2 教学内容土木工程材料的力学性质：强度、弹性、塑性、韧性等土木工程材料的耐久性质：抗渗性、抗碳化性、抗侵蚀性等土木工程材料的工程性质：密度、吸水率、导热性等2.3 教学方法实验法：通过实验了解土木工程材料的性质讲授法：讲解土木工程材料的力学性质、耐久性质和工程性质2.4 教学目标学习土木工程材料的力学性质、耐久性质和工程性质能够理解并应用这些性质来选择合适的土木工程材料第三章：土木工程材料的选择原则3.1 课程介绍学习如何选择合适的土木工程材料，并了解选择原则的重要性。
3.2 教学内容选择原则的定义和重要性选择原则的具体内容：适用性、可靠性、经济性、环境友好性等3.3 教学方法讲授法：讲解选择原则的定义和重要性案例分析法：分析实际案例，理解选择原则的具体应用3.4 教学目标了解选择原则的定义和重要性学习选择原则的具体内容，并能够应用到实际工程中第四章：土木工程材料的测试方法4.1 课程介绍学习土木工程材料的常用测试方法，并了解其在实际工程中的应用。
4.2 教学内容常用测试方法的介绍：拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等测试方法的实际应用案例4.3 教学方法实验法：进行土木工程材料的测试实验讲授法：讲解常用测试方法的基本原理和操作步骤4.4 教学目标学习常用测试方法的基本原理和操作步骤能够理解并应用这些测试方法来评估土木工程材料的性能第五章：土木工程材料的应用案例5.1 课程介绍通过实际案例来学习土木工程材料的选择和应用。
土木工程材料第1章第1节——材料的基本物理性质
解：
实体体积 V实＝170cm3 V实＋V闭＝190cm3
表观体积 V0＝V实＋＝450/170＝2.65 g/cm3；
V实
表观密度ρ0＝ m＝450/230＝1.956 g/cm3＝1956 kg/m3
V0
开口孔隙率PK
＝
V开 V0
×100%＝（230-190）/230×100%＝17.4%
分为若干个强度等级。如烧结普通砖按抗压强度值分为MU30、MU25 、MU20、MU15、MU10五个强度等级。
2、 比强度 由于不同材料的强度、表观密度均存在较大差异，为了便
于比较不同表观密度材料的强度，常用比强度指标来评价材料 强度与表观密度的综合性状。比强度是按单位体积质量计算的 材料强度，其值等于材料的抗压强度与其表观密度之比，它是 衡量材料轻质高强性能的重要指标。
l 韧性材料特征 韧性材料的特点是变形大，特别是塑性变形大，破坏前有明显预兆；
抗拉强度与抗压强度接近。
抗震结构、承受动荷载的结构需要考虑材料的韧性 静荷载——作用时不产生加速度的荷载。如结构自重； 动荷载——作用时产生加速度的荷载。如冲击、振动荷载；
指标——渗透系数、抗渗等级 材料的抗渗性主要与材料内部的孔隙率（尤其是开口孔隙率） 和材料的憎水性或亲水性等因素有关。材料的抗渗能力直接或间接 影响材料的耐久性、抗冻性和耐腐蚀性。 6、材料的含水状态——干燥、气干、饱和面干及湿润状态
三、与热有关的性质
1、 导热性 导热性是指当材料的两侧存在温度差时，热量由高温侧向低温
常将防止室内热量向室外散失称为保温；把防止外部热量进 入室内称为隔热。工程上把导热系数小于0.23W/(m·K)的材料称为 保温隔热材料。
在热工学中，将导热系数的倒数称为材料的导热阻。导热系数和导 热阻均是评定材料导热能力的重要指标，材料的导热系数越小或导热阻 越大，其保温隔热及其节能效果越好。
《土木工程材料》课程教案与实验指南
《土木工程材料》课程教案与实验指南土木工程材料课程教案与实验指南第一章：引言土木工程材料课程是土木工程专业的一门基础课程，旨在介绍土木工程中常用的材料及其性能与应用。
通过本课程的学习，学生将熟悉各种土木工程材料的特性与性能，了解材料选择与设计原则，培养实验操作与数据分析能力，为日后从事土木工程实践奠定坚实的基础。
本教案将全面介绍课程所需的教学内容、教学目标以及实验指南。
第二章：教学内容2.1 材料力学性能2.1.1 弹性力学性能2.1.2 塑性力学性能2.1.3 破坏力学性能2.2 水泥与混凝土材料2.2.1 水泥及其性能2.2.2 混凝土组成与性能2.3 金属材料2.3.1 钢材与铁材2.3.2 铝合金与铜合金2.4 建筑材料2.4.1 砖、石材2.4.2 沥青与沥青混合料2.4.3 木材与木制品2.5 实验室安全与操作规范第三章：教学目标3.1 理论目标通过本课程的学习，学生将达到以下理论目标：- 熟悉各类土木工程材料的特性与性能。
- 掌握材料力学性质的分析方法及计算公式。
- 熟悉水泥、混凝土等常见建筑材料的生产工艺。
3.2 技能目标- 培养学生实验操作能力，独立进行材料力学性能测试与实验。
- 锻炼学生数据处理和结果分析的能力。
3.3 情感目标- 提高学生对土木工程材料学科的兴趣和热情。
- 培养学生对实验室安全与规范的重视意识。
第四章：实验指南4.1 实验前准备- 学生需提前了解所安排的实验内容及实验材料。
- 学生应熟悉实验室安全规范，并做好相关防护准备。
4.2 实验设备与试剂准备- 针对不同实验，教师需提前准备好相应的实验设备和试剂。
- 教师应保证实验设备的正常使用，并做好日常维护工作。
4.3 实验操作步骤- 教师应向学生清晰地演示实验操作步骤。
- 学生在实验过程中应严格按照操作规程进行，并注意安全事项。
4.4 实验结果处理与分析- 学生需按照实验要求记录实验数据。
- 学生应运用相关的计算方法对实验结果进行处理与分析。
土木工程材料 教案(西南) 水泥
土木工程材料教案（西南）水泥教学目标：1. 了解水泥的定义、分类和生产过程。
2. 掌握水泥的主要技术性质，包括凝结时间、强度、稳定性等。
3. 了解水泥在土木工程中的应用及注意事项。
教学准备：1. 教材或教学资源：《土木工程材料》、《水泥生产工艺》等。
2. 教学工具：投影仪、幻灯片、视频资料等。
教学内容：第一章：水泥的定义及分类1.1 水泥的定义1.2 水泥的分类1.3 水泥的命名和编号第二章：水泥的生产过程2.1 原料准备2.2 破碎和磨粉2.3 水泥熟料的2.4 水泥的磨制第三章：水泥的主要技术性质3.1 凝结时间3.2 强度3.3 稳定性3.4 其他性质第四章：水泥在土木工程中的应用4.1 混凝土4.2 砂浆4.3 路面铺装4.4 钢筋混凝土第五章：水泥的应用注意事项5.1 水泥的选择5.2 水泥的储存5.3 水泥的运输5.4 水泥的使用教学方法：1. 采用讲授法，讲解水泥的相关概念、性质和应用。
2. 使用幻灯片和视频资料，展示水泥的生产过程和实际应用案例。
3. 进行小组讨论，分享水泥在土木工程中的经验和技术。
教学评估：1. 课堂问答，检查学生对水泥基本概念的理解。
2. 课后作业，巩固学生对水泥技术性质和应用的掌握。
3. 小组讨论，评估学生在实际应用中的问题分析和解决能力。
教学延伸：1. 深入了解其他类型的水泥，如矿渣水泥、火山灰水泥等。
2. 研究水泥在环境友好型混凝土中的应用。
3. 探讨水泥产业的技术创新和发展趋势。
第六章：水泥的凝结时间和强度发展6.1 水泥凝结时间的定义和测定6.2 水泥强度的发展规律6.3 影响水泥凝结和强度的因素第七章：水泥的稳定性及其他性质7.1 水泥的体积稳定性7.2 水泥的耐久性7.3 水泥的环保性能7.4 水泥的燃烧性能第八章：水泥在西南地区气候下的应用8.1 西南地区气候对水泥性能的影响8.2 水泥在高温多湿环境中的应用8.3 水泥在寒冷地区中的应用8.4 水泥在盐雾环境中的应用第九章：水泥混凝土的设计与施工9.1 水泥混凝土的设计原则9.2 水泥混凝土的配合比设计9.3 水泥混凝土的施工工艺9.4 水泥混凝土的质量控制第十章：水泥混凝土的养护与维修10.1 水泥混凝土的养护原理10.2 水泥混凝土的养护方法10.3 水泥混凝土的常见病害及预防10.4 水泥混凝土的维修与加固技术这些章节涵盖了水泥的基本概念、生产过程、技术性质、应用领域以及在特定环境下的使用注意事项。
第1章 土木工程材料的基本性质
(2) 砖浸水后强度下降
某地发生历史罕见的洪水。洪水退后，许 多砖房倒塌，其砌筑用的砖多为未烧透的 多孔的红砖，见下图。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，特别是当有水
进入砖内时，未烧透的粘土遇水分
散，强度下降更大，不能承受房屋
未烧透的的重红量，砖从而导致房屋倒塌。
保温层的目的是较少外界温度变化对住户的 影响，材料保温性能的主要描述指标为导热 系数和热容量，其中导热系数越小越好。观
A B 察两种材料的剖面，可见A材料为多孔结构， B材料为密实结构，多孔材料的导热系数较 小，适于作保温层材料。
7.其它性质
1 耐火性
耐火材料、难熔材料、易熔材料
2 耐燃性
韧性材料：低碳钢、木材、玻璃钢等。
1.2.4 材料的硬度和耐磨性（了解性内容）
1.硬度——抵抗外物压入或刻划的能力。 可采用：莫氏硬度（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——材料表面抵抗磨损的能力。
（路面材料要求）
1.3 材料的耐久性
材料在各种环境因素作用下，在长期使用过程中 保持其性能稳定的性质。
5. 材料的抗冻性
——材料饱水状态下<，思能考经>：受孔多隙次率冻越融交替作用， 既不破坏，强度又不大显，著材降料低的的抗性冻质性。
抗冻等级：能经受冻融是否循越环差的？最大次数，
记为F50、F100、F200、F300 …
材料的孔隙包括开口孔隙和闭口孔隙两种，材料的孔 隙率则是开口孔隙率和闭口孔隙率之和。材料受冻融 破坏主要是因其孔隙中的水结冰所致。进入孔隙的水 越多，材料的抗冻性越差。水较难进入材料的闭口孔 隙中。若材料的孔隙主要是闭口孔隙，即使材料的孔 隙率大，进入材料内部的水分也不会很多。在这样的
《土木工程材料》教案讲义01 绪论.doc
建筑工程学院教案教案编号：TM-OI注：①每课题（指一个教学内容（单元）或一次课（2课时）、一次实验）拟写木教案一份;%1“课堂类型”填写：新授课、发习课、练习课、实验课、考试、综合课等；%1“教学方法与手段”指采用讲授、讨论、读书指导、练习等方法，以及使用多媒体课件、实物、教具、实验器材等。
绪论土木工程材料〈有机材料复合材料一、土木工程材料及其分类广义上的土木工程材料是人类建造建筑物时所用一切材料和制品的总称，种类极为繁 多。
1 .按主要组成成分分类令屈材料T 黑色金属一钢、铁、不锈钢等 尸' L 有色金属——铅、铜等及其合金无机材料＜「天然石材——砂、石及石材制品等（J 烧土制品及熔融制品——砖、瓦、玻璃等非金属材料］ 胶凝材料——石灰、石膏、水泥、水玻璃等I 混凝土及硅酸盐制品一混凝土、砂浆及硅酸盐制品植物材料——木材、竹材等沥青材料一石油沥青、煤沥青、沥青制品等高分子材料——塑料、涂料、胶彝剂、合成橡胶、合成树脂等无机非金属材料与有机材料复合——玻璃纤维增强期料、聚合物水泥混凝土、 沥青混合料等金属材料与无机非金属材料复合——钢筋混凝土、钢纤维混凝上、夹丝玻璃 等 金属材料与有机材料复合——如轻质金属夹芯板 图0. 1 土木工程材料的分类2. 按使用功能分类根据土木工程材料在建筑物中的部位或使用性能，大体可分为建筑结构材料、堵体材料、 建筑功能材料三大类。
3.按材料来源分类根据材料来源，可分为天然材料与人造材料。
而人造材料又可按冶金、窑业（水泥、玻 璃、陶瓷等）、石汕化工等材料制造部门来分类。
一般把各种分类方法经适当组合后对材料种类进行划分。
如装饰砂浆、沥青防水材料等。
二、土木工程材料在土建工程中的地位土木工程材料在土木建筑工程中有着举足轻重的地位。
首先，土木工程材料是一切土木工程的物质基础。
第二，土木工程材料与建筑、结构和施工之间存在着相互依存、相互促进的密切关系。
第三，建筑物和构筑物的功能和使用寿命在很大程度上由土木工程材料的性能决定。
土木工程材料课程教学(全文)
土木工程材料课程教学一、课堂教学（一）突出重点“土木工程材料”较多的课程内容，在有限的学时内不可能全部讲解，应根据专业性质，分清主次，突出重点。
以程云虹等主编的《土木工程材料》为例，课堂重点讲解的内容是：绪论，第一章（土木工程材料的基本性质），第二章（无机胶凝材料），第三章（水泥混凝土），第四章（砂浆），第六章（土木工程用钢），第七章（沥青及沥青混合料）。
通过绪论的学习，学生对土木工程材料有一个梗概的认识，对“土木工程材料”这门课程有一个大致的了解；第一章让学生了解土木工程材料基本性质，包括物理性质、力学性质及耐久性能等，同时了解材料科学的基本理论，即材料的组成、结构和构造及其与材料性质之间的关系；第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分别讲解工程中最常用的几种土木工程材料的性质及应用。
而第五章（砌筑材料）、第八章（木材）、第九章（合成高分子材料）及第十章（建筑功能材料）作为学生自主学习的内容，但教师应适时引导和鼓舞学生在自主学习过程中积极思考并勇于提出问题。
课堂教学中，把重点讲解的内容讲深讲透，让学生扎扎实实地掌握，做到学有所获；幸免面面俱到，不求甚解。
而且，有了重点讲解的内容作为基础，学生自主学习其他章节才不会感到困难。
突出重点的课堂讲解与学生的自主学习有机结合，既有利于学生掌握系统的理论知识，又给予了学生自主学习的空间，有益于培养学生的质疑精神和解决实际问题的能力，进展学生的想象力和探究意识。
（二）科学讲解“土木工程材料”课程的内容比较松散，讲解时容易产生平铺直叙的感觉，甚至索然无味；如能精心安排、科学讲解，效果会大不一样。
比如，通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、一般硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥，如果按照教材一种水泥接着一种水泥地讲，学生学起来会感到重复、堆砌、凌乱，甚至不知所云。
因此，对于这部分内容要进行科学整合，重点把硅酸盐水泥的矿物组成、水化及凝聚硬化过程、技术性质等等讲解透彻；而在介绍掺混合材料的硅酸盐水泥时，抓住活性混合材料的潜在活性及掺活性混合材料水泥的二次水化反应，然后用对比的方法给出各种水泥的共性和个性，这样内容紧凑了，脉络清楚了，学生掌握起来也就轻松了。