建筑材料与检测授课教案

建筑材料与检测授课 编号: 012 《建筑材料与检测》授课教案 主讲教师:赵华玮 章节名称 第6章 混凝土及砂浆 授课目标 掌握混凝土的定义及分类～掌握普通混凝土的优缺点。 课程导入 以工程实例引入新课 新课教学要点 第6章 混凝土及砂浆 6.1 概述 一、混凝土定义(组成) 混凝土是以胶凝材料、粗细集料及其他外掺材料按适当比例拌制、成型、养护、 硬化而成的人造石材。 混凝土的组成材料:胶凝材料、粗骨料、细集料、外加剂、外掺料 普通混凝土的组成:水泥、砂、石、水、外加剂、外掺料 教 学二、混凝土的分类 过混凝土的种类很多～进行分类学习便于掌握。 程1、 胶凝材料不同分类 水泥混凝土、沥青混凝土、聚合物浸渍混凝土、聚合物胶结混凝土、水玻璃混凝土设 等 计 2、 按体积密度分类 重混凝土 普通混凝土 轻混凝土 体积密度大于2500 1900,2500 小于1900 3(kg/m) 3、 按施工方法不同分类 现浇混凝土、预制混凝土,商品混凝土,、泵送混凝土、喷射混凝土 4、 按性能特点分类 抗渗混凝土、耐热混凝土、高性能混凝土 5、 按强度等级分类 6、 按用途分类 结构混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、道路混凝土、大体积混凝土、膨胀混凝土 等 1 三、普通混凝土的特点(优点与缺点) 1、优点: 原材料丰富,成本低廉, 具有良好和易性, 抗压强度较高, 能与钢筋牢固粘结,并能保护钢筋不生锈, 具有良好耐久性, 耐火性较好。 2、缺点: 自重大, 抗拉强度低, 变形能力差～易开裂, 生产周期长。 混凝土的基本要求: 质量满足要求～且经济合理。 续 四、普通混凝土的构成 教 普通混凝土的组成材料:水泥、砂,细集料,、石,粗骨料,、水、外加剂、掺合料 学 普通混凝土的构成: 过 程 设 ，水 ，砂 ，石 计 水泥浆 水泥砂浆 混凝土拌合物 水泥 凝结硬化 混凝土拌合物 硬化混凝土 课后小结 本次课应掌握混凝土的一些常见品种～同时掌握普通混凝土的特点～以便进 一步帮助我们分析普通混凝土的应用,了解混凝土的构成～利于我们很好的理解混 凝土的形成过程。 作业布置(预习、思考题、练习题、看参考资料等) 复习本次课所讲内容～ 预习普通混凝土的组成材料 教 学 后 记 2 编号: 013 《建筑材料与检测》授课教案 主讲教师:赵华玮 章节名称 第6章混凝土及砂浆(6.2节) 掌握的混凝土的组成材料的主要技术性质、质量标准及检验方法～授课目标 同时掌握组成材料的选用原则。 课程导入 复习旧课～引入新课 新课教学要点 6.2 普通混凝土的组成材料 普通混凝土各组成材料,水泥、水、砂、石,所起作用: 混凝土拌合物阶段 硬化混凝土阶段 水泥、水 (水泥浆)润滑作用 (水泥石)胶凝作用 砂、石 骨架作用、抑制水泥石收缩的作 用 一、水泥 1、 正确选择水泥品种 2、 正确选择水泥强度等级 教二、砂(细集料) 学粒径小于4.75mm的岩石颗粒。 1、 分类:天然砂与人工砂 过 2、 级别 程 设?类 用于强度等级大于C60的混凝土 计?类 用于强度等级 C30,C60以及有抗冻、抗渗或其他要求的混 凝土和砂浆 ?类 用于强度等级小于C30的混凝土 3、 砂的技术性质及质量标准 1)粗细程度与颗粒级配 粗细程度 颗粒级配 定不同粗细的砂颗粒总体的粗细不同粒径的砂颗粒搭配的比例 义 程度 状况 指细度模数M 级配区或级配曲线 x 标 2) 有害杂质含量 能用于拌合混凝土的砂是:有害杂质含量在规定范围内～且粗细适度～级配合格的 砂。,即细度模数在3.7，1.6之间～且级配在1，3区范围之内的砂, 3 三、石(粗骨料) 粒径大于4.75mm的岩石颗粒。 1、分类:卵石与碎石,各自的面特征以及对混凝土性能的影响, 2、级别:?类、?类、?类——其划分依据, ?类 用于强度等级大于C60的混凝土 ?类 用于强度等级 C30,C60以及有抗冻、抗渗或其他要求的混凝土 ?类 用于强度等级小于C30的混凝土 3、技术性质及质量标准 1,颗粒级配 定义:不同粒径的石颗粒搭配的比例情况, 测定方法:筛分析法,根据累计筛余率判断石子级配是否合格,, 种类:连续级配、间断级配以及单粒级 , 2, 最大粒径,Dmax 定义:石子公称利粒径的上限。 续D对石子应用的影响, max 教《混凝土质量验收标准》的规定。 学3,强度 过指标:立方体抗压强度或压碎指标 程4,坚固性 设5,针片状颗粒含量 计 6,有害杂质含量 有害杂质:泥、泥块、有机物、硫化物和硫酸盐、草根、树皮、树叶、塑料、煤块、 炉渣等 四、拌合用水 自来水以及天然洁净水——符合生活用水标准的水～都可用于拌合混凝土。 课后小结 拌合混凝土用骨料是混凝土中使用量最大的材料，能正确判断它们的质量状况 是本次课程需掌握的重点内容。 作业布置(预习、思考题、练习题、看参考资料等) 复习本次课所讲内容～预习混凝土的主要技术性质——和易性。 教 学 后 记 4 编号: 014 《建筑材料与检测》授课教案 主讲教师:赵华玮 章节名称 第6章 混凝土及砂浆(6.3节) 掌握混凝土拌和物的主要技术性质——和易性,概念、测定方法、授课目标 主要影响因素、改善和易性措施,。 课程导入 复习旧课～引入新课 新课教学要点 6.3混凝土拌合物的和易性 一、和易性的定义与所包含的内容 混凝土拌合物易于施工操作～能够获得结构均匀、成型密实的硬化混凝土的性质。 包含三方面内容:流动性、粘聚性、保水性 教 二、测定方法与原则 学 过 原则: 程 定量测定流动性 设 经验判断粘聚性 综合评定和易性 计 经验判断保水性 方法:坍落度法 ?维勃稠度法 适用条件:石子最大粒径不大于40mm, 石子最大粒径不大于40mm, 坍落度值不小于10mm。 维勃稠度值在5，30s之间。 5 1.施工过程中正确选择混凝土拌合物的和易性,即流动性, 干硬性混凝土 S,10mm 塑性混凝土 S,10，90mm 流动性混凝土 S,100，150mm 大流动性混凝土 S?160mm 2.影响和易性的主要因素 1, 水泥浆量 2,水灰比 3,砂率 4,粗骨料的表面特征 3.改善和易性措施 1, 选择合适的各组成材料 2,确定合适的砂率 续 3,掺入外加剂 教 4,在水灰比不变的前提条件下～适当增加水泥浆的用量 学 过 程 设课后小结 计 混凝土的技术性能是判断混凝土质量状况的唯一依据，本次课主要要掌握混凝 土拌合物的技术性能——和易性。理解和易性中所包含的三个方面的内容，能 采用正确的试验方法检测混凝土拌合物的和易性，并能根据测定的具体情况进 行调整，以使混凝土拌合物的和易性达到设计要求。 作业布置(预习、思考题、练习题、看参考资料等) 复习本次课所讲内容 混预习硬化混凝土的主要技术性能——强度、耐久性 教 学 后 记 6 编号: 015 《建筑材料与检测》授课教案 主讲教师:赵华玮 章节名称 第6章 混凝土及砂浆 ,6.4节 混凝土的强度, 掌握硬化混凝土的主要技术性质——强度,主要指标、测定方法、 影响混凝土强度因素以及提高强度措施等等,～会制作混凝土立方体试 件～会采用力学试验方法检测混凝土的强度～并能根据所测定的实际立 授课目标 方体抗压强度判断混凝土是否达到所设计的强度等级要求。理解混凝土 强度的主要影响因素～并能在实际工程中采取正确的方法,措施,对混 凝土的强度进行提高。 课程导入 普通混凝土的主要技术性质包括 一、混凝土拌和物的技术性能——和易性 二、硬化混凝土 的技术性能——强度、耐久性 新课教学要点 6.4节 混凝土的强度 一、强度 ,一,外力作用不同强度值不同 立方体抗压强判断混凝土质量的依据 教 度 抗压强度 学 轴心抗压强度 混凝土结构设计的取值依据 过 抗拉强度 程 抗弯折强度 评定路面混凝土质量的依据 设 计 (二)混凝土立方体抗压强度f(注意4个标准) cu 1.制作混凝土立方体试件～标准试件尺寸:150×150×150mm 非标准试件尺寸:100×100×100mm 200×200×200mm 2.标准养护,养护条件, 3.标准龄期:28d 4.采用标准方法进行力学试验 5.数据处理～找到立方体抗压强度代表值 6.判断混凝土是否达到所设计强度等级的要求 7 (三)混凝土的强度等级 f,划分的强度级别。 是根据混凝土立方体抗压强度标准值,cu～K 区别:f与fcucu～K ,f与强度等级的实际使用意义:强度等级是混凝土结构设计的强度计算取值cu 依据～同时也是混凝土施工中控制工程质量和工程验收时的重要依据。, 混凝土的强度等级符号所代表的含义: “C30”的含义?该混凝土的f,30MPa,含义?该批混凝土的f?30MPa的cu～Kcu 强度保证率为95,。 续 教(四)影响强度的主要因素 学1.水泥强度与水灰比 f=αf,C/W-α, cuaceb过2.混凝土组成材料的影响 程3.养护条件 设4.养护龄期,对数在工程实际中的应用, 计 5.施工质量 (五)提高强度的主要措施 1.采用高强度等级的水泥 2.采用低水灰比的混凝土 3.加强湿热养护 4.改进施工工艺～提高施工质量 5.掺入外加剂 (六)强度的其他强度 1.轴心抗压强度 2.抗拉强度 3.混凝土与钢筋的粘结强度 课后小结 续混凝土的质量状况如何主要是从硬化混凝土的强度指标上来反映，因此应掌握教 学混凝土强度指标的测定方法，并能理解影响因素对混凝土强度的作用，能够采过 程取正确的方法来提高混凝土的强度。 设 计 作业布置(预习、思考题、练习题、看参考资料等) 复习本次课所讲内容，预习下次试验内容——混凝土用砂的物理性质及筛分析试验 教 学 后 记 8 编号: 017 《建筑材料与检测》授课教案 主讲教师:赵华玮 第6章 混凝土及砂浆, 6.5，6.8节, 章节名称 了解混凝土在变形、耐久性以及外加剂等方面的知识,熟悉普通混授课目标 凝土的质量控制与评定。 课程导入 复习旧课～引入新课 新课教学要点 6.5 混凝土的变形性能 一、非荷载作用下的变形性能 1. 化学收缩 2. 干湿变形 3. 温度变形 二、荷载作用下的变形性能 教 1. 短期荷载下的变形 学 2. 徐变 过 程 6.6 混凝土的耐久性 设 一、定义与其所包含的内容 计 1.混凝土抵抗环境介质作用～并长期保持其良好使用性能和外观完整性～从而 维持混凝土结构的安全、正常使用的能力～称为混凝土的耐久性。 2.混凝土耐久性所包含的内容:抗冻性、抗渗性、抗碳化反应、碱,骨料反应、 抗腐蚀性能。 二、混凝土耐久性的措施: 1.选择合适水泥品种 2.提高混凝土的密实程度:控制混凝土中的最大水灰比和最小水泥用量,加强 浇注和振捣,加强养护。 3.选择质量良好的骨料,级配良好～以使混凝土获得最大密实度, 4.掺入外加剂。 5.改善施工操作。 9 6.7混凝土的外加剂与掺合料 一、混凝土外加剂的定义 二、混凝土外加剂的分类 三、常用外加剂 ,一, 减水剂:减水机理与减水效果 ,二, 引气剂 ,三, 早强剂 (四) 缓凝剂等 改善混凝土拌合物流动性能的外减水剂、引气剂 加剂 调节混凝土凝结时间的外加剂 缓凝剂、早强剂、速凝剂 改善混凝土耐久性的外加剂 引气剂、防水剂 改善混凝土其他性能的外加剂 加气剂、膨胀剂、防冻剂。着色剂等 四、外加剂品种的正确选择和使用 1. 外加剂品种的选择 2. 外加剂掺量的选择 3. 外加剂的掺加方法 续 五、混凝土掺合料 教 1. 分类 学 2. 粉煤灰 过 3. 硅灰 程 6.8普通混凝土的质量控制与评定 设 一、材料进场质量检验和控制 计 1.水泥 2.骨料 二、新拌混凝土的质量检验和控制 三、混凝土强度的检验 四、混凝土强度的合格评定 1. 混凝土强度的平均值、标准差、保证率 2. 统计方法评定 3. 非统计方法评定 课后小结 掌握混凝土的耐久性，了解混凝土的变形性能。同时掌握混凝土常用外加剂— —减水剂的基本情况。 作业布置(预习、思考题、练习题、看参考资料等) 复习本次课所讲内容～预习下次试验内容——混凝土用砂的物理性质及筛分析 试验。 教 学 后 记 10 编号: 019 《建筑材料与检测》授课教案 主讲教师:赵华玮 章节名称 第6章 混凝土及砂浆,6.9 普通混凝土配合比设计, 掌握普通混凝土配合比的设计方法～特别是施工配合比的换算和实 授课目标 验室配合比的确定方法。 课程导入 复习旧课～引入新课 新课教学要点 6.9 普通混凝土配合比设计 一、配合比的概念,配合比设计的概念, 二、配合比表示方法(两种) 31、 以1m混凝土中各组成材料的用量表示～单位kg。 水泥:砂:石:水,350:788:1685:182 教 2、以各组成材料之间的质量比来表示,举例说明, 学 水泥:砂:石:水,1:2.25:4.81:0.52 过 程 三、配合比设计所需要达到的目的(即基本要求) 设 1、 质量要求,混凝土的强度满足设计要求的强度等级、和易性满足施工现场的要计 求、耐久性满足工程所处环境对混凝土的要求, 2、 经济要求,在保证混凝土质量的前提条件下～经济合理～即节约水泥、降低成 本, 四、三个重要参数 水灰比,W/C, 单位用水量,m, c 砂率,β, s 五、普通混凝土配合比设计 ,一, 设计之前的资料准备 1、 组成材料的质量情况 2、 混凝土需达到的设计要求 11 ,二,设计步骤 计算 纸上谈兵 初步配合比 在工程开工前所需要确定 下来的配合比 确定 试验阶段 试验室配合比 确定 每次混凝土搅拌前需确定含水率换算 施工配合比 下来的配合比 续1、 初步配合比的计算 教(1)确定混凝土施工配制强度f?f+1.645σ ，，cuocuk学(2)确定水灰比W/C f=αf(C/W-α) ，abcuoce过(3)确定单位用水量m w0 程(4)计算单位水泥用量m c0 设(5)确定合理砂率βs 计 ,6,计算单位砂、石用量ms0、mg0 3质量法:假设混凝土拌合物的体积密度为ρ,2350，2450Kg/m。 0 m，m，m，m,ρ×1 csgw0 β, s 体积法:假设混凝土拌合物的含气量为a,1,。 3 V，V，V，V，V,1mcsgw气体 β, s ,7,计算外加剂掺量m jo 课后小结 普通混凝土配合比设计是检验学生掌握前面所学知识，并能灵活应用的能力， 续 教需要弄清楚每个步骤在作用以及与前后之间的联系，通过课后练习能够独立计 学 过算初步配合比。 程 设 计 作业布置(预习、思考题、练习题、看参考资料等) 复习旧课 预习新课内容 教 学 后 记 12 编号: 022 《建筑材料与检测》授课教案 主讲教师:赵华玮 章节名称 第6章 混凝土及砂浆,6.10，6.11节, 了解其他品种混凝土～掌握建筑砂浆 授课目标 课程导入 复习旧课～引入新课 新课教学要点 6.10特种品种和新型混凝土 一、 高强、高性能混凝土 ,一, 高强混凝土 ,二, 高性能混凝土 二、 轻骨料混凝土 ,一, 轻骨料的种类和技术要求 1. 组成材料:轻骨料、轻砂,或普通砂,、水泥和水 331,轻粗骨料的定义:堆积密度1100 kg/m的轻粗骨料、堆积密度1200 kg/m 的轻细骨料。 教 2,分类:天然轻骨料、人造轻骨料、工业废料轻骨料 学 3,技术要求:颗粒级配、细度模数、强度、粒型系数- 过 4,强度等级 程 5,密度等级 设 ,二, 轻骨料混凝土的技术性质 计 1.和易性 2.强度 3.弹性模量与变形 ,三, 轻骨料混凝土的配合比设计及施工要点 ,四, 轻骨料混凝土的应用 三、 加气混凝土 四、 碾压混凝土 五、 大体积混凝土 六、 透水性混凝土 1.种类及基本性能 2.应用 七、 绿化混凝土 1.类型及基本结构 2.性能 八、 防水混凝土 13 1.普通防水混凝土 2.外加剂防水混凝土 3.膨胀水泥防水混凝土 九、 聚合物混凝土 1.聚合物水泥混凝土 2.聚合物浸渍混凝土 3.聚合物胶结混凝土 十、 沥青混凝土 1. 按骨料最大粒径分类 2. 按骨料级配类型及密实程度分类 3. 按施工方式分类 4. 按施工温度分类 6.11 建筑砂浆 一、定义与分类 二、砌筑砂浆 ,一,定义与作用:起粘结、铺垫和传递应力的作用 ,二,组成材料 1. 胶凝材料:水泥,品种的选择、强度等级的选择, 2. 掺加料: 为改善砂浆和易性、节约水泥用量而掺入的材料。 有石灰膏、电石膏、粉煤灰、粘土膏等 3. 细骨料: 粒径?2.5mm的天然砂～适宜选用中砂。 4. 水 5. 外加剂: 改善或提高砂浆某些性能的材料。有微沫剂,松香皂聚物,等 续,三,砌筑砂浆的技术性质 教1. 和易性 学所包含的两方面内容:稠度,流动性,和保水性 过,1,指标:沉入度,mm,、分层度,mm, 程,2,测定:采用砂浆稠度测定仪和分层度筒来测定上述两项指标。 设 计 沉入度 ,4,砂浆和易性良好的评定:稠度达到相关要求～且分层度不大于30mm的砂浆～ 其和易性良好。 2. 强度与强度等级 3. 粘结力 4. 砂浆的变形 ,四,砌筑砂浆的配合比 三、抹面砂浆 四、装饰砂浆 五、其他砂浆 14 三、装饰砂浆 1. 拉毛 2. 水刷石 3. 干粘石 4. 斩假石 5. 弹涂 6. 喷涂 四、其他砂浆 1. 防水砂浆 2. 绝热砂浆 续 3. 吸声砂浆 教 学4. 聚合物水泥砂浆 过 程 设 计 课后小结 了解其他品种混凝土～掌握砌筑砂浆的基本情况 作业布置(预习、思考题、练习题、看参考资料等) 复习旧课 教 学 后 记 15 编号: 016 《建筑材料与检测》授课教案 主讲教师:赵华玮 章节名称 试验二:混凝土用砂的物理性质试验和筛分析试验 授课目标 掌握试验方法 课程导入 一、砂的物理性质试验 1.测定砂的表观密度 2.测定砂的堆积密度 两组平行试验 二、砂筛分析试验——判断砂的颗粒级配与粗细程度 步骤: 1.按规定随机抽取砂试样～并进行烘干 2.称量500g干砂 3.采用标准筛进行筛分试验,摇筛10min, 4.称量各号筛上的筛余量mn 教 5.计算各号筛上的分计筛余率an 学 6.计算各号筛上的累计筛余率An 过 7.计算细度模数Mx 程 8.判断级配区 设 两组平行试验Mx1 —Mx2?0.2 计 新课教学要点 学生作试验～教师从旁进行指导。 课后小结 学生试验情况。 作业布置(预习、思考题、练习题、看参考资料等) 教 学 后 记 16 编号: 018 《建筑材料与检测》授课教案 主讲教师:赵华玮 章节名称 试验三:水泥胶砂试件强度检测 掌握检测方法～能计算水泥胶砂试件的强度值～并能正确判断水泥 授课目标 的强度等级。 课程导入 水泥胶砂试件强度检测步骤: 1、 取出试件 2、 上机进行力学试验～并记录破坏荷载(N) 3、 计算抗折和抗压强度 4、 进行数据出来和分析～找到代表值 5、 判断水泥的强度等级 教 学 新课教学要点 过 学生作试验～教师从旁进行指导。 程 设 计 课后小结 掌握水泥胶砂试件强度检测方法。 作业布置(预习、思考题、练习题、看参考资料等) 教 学 后 记 17 编号: 021 《建筑材料与检测》授课教案 主讲教师:赵华玮 章节名称 试验四:混凝土拌和物试验,坍落度法, 会设计混凝土初步配合比,会采用坍落度法检验所设计的初步配合 比是否符合和易性的设计要求～并能根据试验情况对配合比进行调整, 授课目标 会制作混凝土立方体抗试件。 试验安排 1、 检查学生自己设计的混凝土初步计算配合比, 2、 布置试验内容, 3、 讲述试验步骤～并提出要求, 4、 安排学生拿取试验器具, 开始试验。 新课教学要点 学生作试验～教师从旁进行指导。 教 学 过 程 设 计 课后小结 根据实验情况～了解学生在该部分掌握程度。 作业布置(预习、思考题、练习题、看参考资料等) 1、调整各自所设计的初步配合比～并进行含水率换算成为施工配合比。 2、填写试验表。 教 学 后 记 18