第二章.材料基本性质（教案）-《建筑材料》同步教学（高教版第三版）

第二章 材料基本性质 1.1 材料的物理性质 1.2 材料的力学性质 1.3 材料的耐久性 课 时 2学时 教学方法 讲授、启发式 进 程 第1、2次课 教学目的 .掌握建筑材料性质的概念（包括定义、表示方法、实用意义等） 重 点 熟练掌握材料与质量与水有关的性质 难 点 了解材料矿物、孔隙及其对材料性质的影响 实施步骤： 一、组织教学、课前提问（5ˊ） 二、教学引导（5ˊ） 三、进入本次课讲授内容（包括课堂练习）（85ˊ） 四、小结巩固（重申教学目的、重点、难点）（5ˊ） 讲授内容： 第2章 材料基本性质 第一节 材料的物理性质 本知识点的学习目标是掌握密度、表观密度以及堆积密度之间的区别，孔隙率及孔的形状对材料性能的影响。了解与水有关的性质和热工性质。在学习中联系材料的几个物理性质一起学习。 【基本知识】 1．密度与孔隙率 　　注意比较密度、表观密度与堆积密度三个概念的异同；空隙率与孔隙率的差别。 2.与水有关的性质 以动画形象表述亲水与憎水、抗渗性测试；对比吸湿性与吸水性；解释耐水性、抗冻性，注意材料软化系数的含义。 一、 材料与质量有关的性质 1. 密度 在绝对密实状态下单位体积的质量。计算式为： g/cm3 绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积，测定有孔隙材料的密度时，把材料磨成细粉，干燥后，用李氏比重瓶测定其绝对密实体积。 2． 表观密度 　 在自然状态下单位体积的质量。计算式为： = kg/m3或g/cm3 是指包括实体积和孔隙体积在内的体积。即气干状态下的表观密度。对于形状规则的材料，直接量测体积；对于形状非规则的材料，可用蜡封法封闭孔隙，然后再用排液法测量体积；对于混凝土用的砂石集料，直接用排液法测量体积，此时的体积是实体积与闭口孔隙体积之和，即不包括与外界连通的开口孔隙体积。由于砂石比较密实，孔隙较少，闭口孔隙更少，所以用排液法测得的密度称为视密度。 ρ＇=m/v＇ 3．堆积密度 粉状、颗粒状或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量。 计算式为： = kg/m3 　V——材料的堆积体积（包括材料的实体积、孔隙体积及空隙体积），m3。测定堆积密度时，用规定的容积升测定其体积。可见：V>> v'> V 则 ： ρ>ρ'>> 4．材料的密实度与孔隙率 (1) 密实度 　固体物质的体积占总体积的比例。反映材料的致密程度。计算式为： D=100%=100% 例如：某种普通粘土砖ρ0=1700kg/m3，　ρ=2.5g/cm3。 那么其密实度 D=ρ0÷ρ×100% =1700÷2500×100%=68% (2) 孔隙率 孔隙（开口的和闭口的）体积所占的比例。计算式为： P=100%=（1-）100%=（1-）100%=1-D 　 如上述普通粘土砖的孔隙率为： P =（1-ρ0÷ρ)×100% =(1-0.68)×100%=32% 材料的许多性质，如表观密度、强度、导热性、透水性、抗冻性、抗渗性、耐蚀性等，除与孔隙率大小有关，还与孔隙构造特征有关。主要是指孔隙的形状和大小。根据孔隙形状分开口孔隙和闭口孔隙两类。根据孔隙大小，分为粗孔和微孔两类。一般均匀分布的小孔，要比开口或相连通的孔隙好。不均匀分布的孔隙，对材料性质影响较大。 5．材料的填充率与空隙率 (1) 填充率：散粒材料在某种堆积体积内被其颗粒填充的程度。 　　 计算式为： D=100%或D＝100％ (2) 空隙率：散粒材料在某种堆积体积内，颗粒之间的空隙体积所占的比例。 计算式为： P’=×100%=(1-)×100% 二、材料与水有关的性质 1.亲水性与憎水性 　 材料、水和空气的三相交点处，沿水滴表面所引切线与材料表面所成的夹角θ≤90°，这种材料属于亲水性材料。 如果润湿角90°＜θ＜180°，这种材料称为憎水性材料。 　 大多数建筑材料，如石材、砖瓦、陶器、混凝土、木材等都属于亲水性材料，而沥青、石蜡和某些高分子材料属于憎水性材料。憎水性材料经常作为防水材料。 2.吸水性 质量吸水率 ：材料吸水饱和时，所吸水量占材料干燥质量的百分率。 W ＝100％ 体积吸水率：材料吸水饱和时，所吸水分的体积占干燥材料自然体积的百分率。 W =.100% 材料吸水率的大小与材料的孔隙率和孔隙构造特征有关。含细微而连通孔隙的材料，吸水率才较大。吸水率增大对材料的基本性质有不良影响，如强度下降、体积膨胀、保温性能降低、抗冻性变差等。 3.吸湿性：材料在潮湿的空气中吸收空气中水分的性质称为吸湿性。 含水率为材料所含水