教案頭

課次1授課日期編號01

基本課題1、緒論

了解建筑材料得定義與分類及其對建筑業發展得作用；熟悉建材產品及其應

教學目得

用得技術標準；明確學習目得、任務及方法。

建筑材料得定義與分類；地位與作

重難

用以及發展方向與技術標準；本課無

點點

程得學習目得、任務與方法。

課學

講授課2

型時

教學過程時間分配教學方法能力培養

1、本課程教學計劃簡介

培養學生嚴謹得

IL本課程對學生得要求

45min講授學習態度與正確

III、簡介建筑材料課程得特點與學習方法及

得學習方法

實際應用方面

IV、講新課

1.緒論培養學生學習積

1、1建筑材料得定義與分類20min講授極性，培養學習

1、1、1定義興趣

1、1、2分類

1、2地位與作用以及發展方向

培養學生學習積

1、2、1地位與作用

25min講授極性，培養學習

1、2、2建筑材料得發展方向與技術標準

興趣

1、2、3本課程得學習目得、任務與方法

課后記：本次課程得重要性在于充分調動學生學習得積極性，培養學習得興趣樹立良好得開

端。

緒論

學習目標：掌握材料得技術標準，掌握建筑材料得分類與學習方法。了解材料得發展歷史與在國民

經濟中得地位。

教學重點：

1、掌握材料得技術標準。

2、建筑材料得分類與學習方法

教學難點：材料得技術標準

教學手段與方法：

教師講授，課堂討論，多媒體教學

1、建筑材料得分類

用于土建工程得材料總稱為建筑材料或土木工程材料。

1、1按化學成分分類：

1、1、1無機材料：

金屬材料：黑色金屬材料一一鋼、鐵

有色金屬材料一一鋁、銅、合金

非金屬材料：天然石材一一大理石、花崗石

陶瓷與玻璃——磚、瓦、衛生陶瓷、玻璃

無機膠凝材料——石灰、石膏、水玻璃、水泥、砂漿、混凝土

1、1、2有機材料：

木材、瀝青、塑料、涂料、油漆

1、1、3復合材料：

金屬與非金屬復合——鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土

有機與無機復合——玻璃鋼、瀝青混凝土、聚合物混凝土

1、2按用途分類

結構材料：磚、石材、砌塊、鋼材、混凝土

防水材料：瀝青、塑料、橡膠、金屬、聚乙烯膠泥

飾面材料：墻面磚、石材、彩鋼板、彩色混凝土

吸音材料：多孔石膏板、塑料吸音板、膨脹珍珠巖

絕熱材料：塑料、橡膠、泡沫混凝土

衛生工程材料：金屬管道、塑料、陶瓷

2、建筑材料得發展歷史

隨生產力發展而發展

原始時代一一天然材料：木材、巖石、竹、粘土

石器、鐵器時代一一

金字塔(2000-3000BC)：石材、石灰、石膏

萬里長城（200B。:條石、大磚、石灰砂漿

布達拉宮：石材、石灰砂漿

羅馬圓形劇場（70-80AC）:石材、石灰砂漿

18世紀中葉——鋼材、水泥（J、Aspdin,1824）

19世紀——鋼筋混凝土（1890-1892）；

中國，1898

20世紀——預應力混凝土、高分子材料

中國，1956,烏江江界河大橋桁式組合拱橋

21世紀——輕質、高強、節能、高性能綠色建材

3、建筑材料在國民經濟中得地位與作用

3、1建筑材料就是發展建筑業得物質基礎

材料費用一般占建筑工程總造價得50-70%

3、2必須恰當選擇與合理使用原材料

材料質量得優劣，配制就是否合理，選用就是否恰當直接影響建筑工程質量。

3、3發展綠色建材

大力發展與推廣應用干抹砂漿、預拌混凝土等水泥深加工制品。開發集結構、保溫、裝飾為一

體得內外墻復合板材。

4、建筑材料課程得作用、任務與學習方法

4、1作用

4、1、1為后續課程得學習提供必要得知識

4、1、2為今后從事專業技術工作時，合理選擇與使用建筑材料打下基礎

4、2任務

4、2、I了解材料在建筑物上所起得作用與要求

4、2、2了解常用材料得生產、成分與構造

4、2、3掌握常用材料得技術性質，以及影響材料性質得主要因素及其相互關系

4、2、4掌握常用材料得標準，熟悉其分類、分等與規格

4、2、5熟悉常用材料得測試儀器，掌握測試方法與技術。

4、2、6掌握常用材料得選用原則與方法。

4、2、7掌握工地配置材料得配置原理及方法，了解這些材料得施工注意事項

3、學習方法

3、1重點掌握材料得基本理論、基本知識、基本性質

3、2學習掌握材料得技術標準:

國家標準、行業標準、地方標準、企業標準

GB-國家標準

GBJ-建筑工程國家標準

JGJ-建設部行業標準JC-國家建材局行業標準

YB-冶金部行業標準JTJ-交通部行業標準

SD-水電行業標準ZB-國家級專業標準

3、3重視學好實驗

學習常用建筑材料得檢驗方法——合格性判斷與驗收。

對實驗數據、試驗結果進行分析判別，培養從事科學研究得能力。

教案頭

課次2授課日期編號02

1.建筑材料得基本性質

基本課題

材料得物理性質

掌握材料與質量有關得性質（10個參數）、與水有關得性質（6個參數）、與熱

教學目得

有關得性質（4個），并能熟練運用。

重材料與質量有關得性質（10個參難

材料與質量有關得性質（1（）個參數）

點數）與水有關得性質（6個參數）點

課學

講授課2

型時

教學過程時間分配教學方法能力培養

鞏固上次課得學

I、提問復習上次課內容15min提問

習內容

II、新課

1、1材料得物理性質讓學生掌握材料

1、1、1材料與質量有關得性質50min講授與質量有關得性

體積、密度、視密度、表觀密度、堆積密度、質（10個參數）

密實度、孔隙率、填充率、空隙率、壓實度

1、1材料得物理性質

讓學生掌握與水

1、1、2材料與水有關得性質

有關得性質（6

親水性與憎水性、吸濕性（含水率）、吸水25min講授

個參數），并提高

性（吸水率）、耐水性、抗滲性、抗凍性

學生學習興趣

作業：習題1,2

課后記：本次課程得重要性在于培養學生對建筑材料物理性質得認知性，培養學習得興趣，

逐步走上建筑材料課程學習得正規。（連上）

第一章建筑材料得基本性質

學習目標：掌握密度、表觀密度以及堆積密度之間得區別掌握孔隙率及孔得形狀對材料性能得影響。

掌握與水有關得性質。了解材料得熱工性質

教學重點：

掌握密度、表觀密度以及堆積密度之間得區別

掌握孔隙率及孔得形狀對材料性能得影響。

掌握與水有關得性質

教學難點：材料得密度表觀密度及堆積密度之間區別

教學手段與方法：

教師講授，課堂討論，多媒體教學

1、1材料得物理性質

1、1、1材料與質量有關得性質

幾種密度：密度、表觀密度、堆積密度

1、固體（實體）2、閉口孔隙3、開口孔隙

1）密度：

材料在絕對密實狀態下，單位實體體積得干質量。（不包括開口與閉口孔隙體積）

2）表觀密度：

材料單位表觀體積（閉口孔隙+開口孔隙+實體）得干質量。

兩種密度異同：m為啾?得里圭質量2—

體積不同，為晏體怖積V淡如體樵

密度表觀密度

（3）堆積密度：

散粒狀材料在自然狀態下單位堆積體積（開口+閉口+實體+空隙）得質量。

反映散粒堆積得緊密（吸）喜度收旦能得堆放空筒

―十一+匕+唳+匕

思考：匕

顆粒材料得密度為P,表觀密度為P0,堆積密度poS則三種密度得關系？

4、孔隙率與空隙率

孔隙得特征

（1）按孔隙尺寸大小，可把孔隙分為微孔、細孔與大孔三種

（2）按孔隙之間就是否相互貫通，把孔隙分為孤立孔、連通孔。

（3）按孔隙與外界之間就是否連通，把孔隙分為開口孔、封閉孔。

孔隙對材料得影響：（1）孔隙得多少（孔隙率）

（2）孔隙得特征

5、孔隙率與密實度

孔隙率就是指材料內部孔隙體積占材料總體積得百分率。

▲孔隙率

密實度就是厚起臂瞥能敬廛得第M%=（l-AxlOO%

6、空隙率耳詡糊狀狗*$xioo%=0xioo/=i—p

空隙率就是指散粒德雄積體積中，崛粒間空隙彳溫H占總體積得百分率。

空隙率.—空隙體積_K'-Vo_。0、L/

填充率就所指輛麗窿時,nn懶o/市丁麗度i州nn隨o/桂f111石）X10°/°

填充度￡>'=瞿普簪■xlOO%=SxlOO%=axlOO%=l—p'

堆積體積匕'月；

1、1、2材料與水有關得性質

建筑材料得親水性與憎水性在建筑工程中有什么實際意義？

1、建筑材料得親水性在建筑工程中，可以幫助其她材料增強水得融合，比如，在混凝土得添加劑

里有種稱為減水劑得，它就可以幫助增強混凝土得與易性，減少水，配置同樣得強度得混凝土，以

減少水泥量。

2、同樣，材料得憎水性也可以利用其憎水性能，在建筑工程中起重要作用。比如，在防水材料中

經常用得具有憎水性得材料，如瀝青等等

1、材料得親水性與憎水性

濕潤邊角：在材料、水與空氣得三向交叉點處沿水滴表面做切線，此切線與材料與水接觸面得

夾角9,稱為濕潤邊角。

親水性材料：潤濕角。<90°（表現為親水性）水分子間內聚力V水分子與材料分子間吸引力

憎水性材料：潤濕角0>90°（表現為憎水性）水分子間內聚力〉水分子與材料分子間吸引力

2、材料得吸水性與吸濕性

（1）吸水性：材料在水中能吸收水分得性質一一飽水狀態（吸水飽與）

質量吸水率：材料飽水狀態,所吸水分質量占干質量得百分率

=-2---------------x1OO%%=叱“夕。

m

體積吸水率：材料飽水狀態,所吸收水分體積占干體積百分率

%=?xl00%=1？*包*100%=鷺？xExIOO%

思考：V0P"mm4

材料得孔隙率越大，吸水率越大，對嗎？

材料得吸水性不僅與材料得親水性或憎水性有關，而且與孔隙率得大小與孔隙特征有關。對于

孔特征相近得材料，一般孔隙率越大，吸水性也越強。具有粗大孔隙得材料，雖然水分容易滲入，

但僅能潤濕孔壁表面而不易在孔內存留，因而吸水率不高；密實材料以及僅有封閉孔隙得材料就是

不吸水得，開口細微連通且孔隙率大，吸水性強。

（2）吸濕性：材料在潮濕空氣中吸收水分得性質一一自然狀態

含水率：自然狀態，材料所含水分質量占其干質量得百分率

W=/一〃，100%

hm

有一塊磚重2625g,其含水率為5%,該濕磚所含水量為多少？

解：壯x

吸水率與融率與藥不惻得!厚映哪幽年麟準測試方法之下吸收水分得能力得大

小，就是恒值。彳=125g

材料得含水率反映材料在自然狀態下含水得狀態，不一定已經達到吸水飽與，當材料與空氣濕

度達到平衡時就不在吸收空氣中水分，此時含水率稱為平衡含水率。就是變值。

3、材料得耐水性

材料長期在水得作用下既不破壞，強度又不顯著降低得性質稱為耐久性。

指標：軟化系數e

KR=-T*——材料飽水狀態抗壓強度，MPa

8fg------材料干燥狀態抗壓強度，MPa

原因：隨含水量增加，減弱其內部結合力，導致強度下降。KR得范圍在0~1之間。

KR>0、85,稱為耐水材料。

例：耐水性不正確得[],

A、有孔材料得耐水性用軟化系數表示

B、材料得軟化系數在0?1之間波動

C、軟化系數大于0、80得材關于料稱為耐水材料。

D、軟化系數小于0、80得材料稱為耐水材料。

E、軟化系數越大，材料吸水飽與后強度降低越多，耐水性越差

例：某石材在氣干、絕干、水飽與情況下測得得抗壓強度分別為174、178、165MPa,求該石材得

軟化系數，并判斷該石材可否用于水下工程。

解

=J叵=0.93

該石材得軟化系數為：KR

4178

由于該石材得軟化系數為0、93,大」于水下工程。

4、材料得抗滲性

——抵抗壓力水滲透得性質

(1)滲透系數

、K二Qd

?滲透系數：$AtH

Ks得意義：抗滲系數越小,表明抗滲性能越好。

(2)抗滲等級：抗滲等級越高，其抗滲性越好。

指石料、碎或砂漿所能承受得最大水壓力。

如：最大承水壓力為0、2MPa,表示為P2,另有P4、P6、P8、P10-

5、材料得抗凍性

——材料飽水狀態下，能經受多次凍融交替作用，既不破壞，強度又不顯著降低得性質。

抗凍等級：能經受凍融循環得最大次數，

記為F50、F100、F200、F300-??

材料得抗凍性用抗凍等級表示。

抗凍等級：以規定得試件，在規定試驗條件下，測得其強度降低不超過規定值，并無明顯損壞與剝

落時所能經受得凍融循環次數。

用符號F0表示，其中n即為最大凍融循環次數，如F25、Fs。等。

材料得抗凍等級可分為F15、F25、F50、F100,F200等，分別表示此材料可承受15次、25次、

50次、100次、200次得凍融循環。

如混凝土抗凍等級F15就是指所能承受得最大凍融次數就是15次（在T5°C得溫度凍結后，再在

20℃得水中融化，為一次凍融循環），這時強度損失率不超過25%,質量損失不超過5%。

思、考：孔隙率越大，材料得抗凍性就是否越差？

材料得孔隙包括開口孔隙與閉口孔隙兩種，材料得孔隙率則就是開口孔隙率與閉口孔隙率之

與。材料受凍融破壞主要就是因其孔隙中得水結冰所致。進入孔隙得水越多，材料得抗凍性越差。

水較難進入材料得閉口孔隙中。若材料得孔隙主要就是閉口孔隙，即使材料得孔隙率大，進入材料

內部得水分也不會很多。在這樣得情況下，材料得抗凍性不會差。材料得抗凍性與材料得強度、

孔結構、耐水性與吸水飽與程度有關。

材料抗凍等級得選擇，就是根據結構物得種類、使用條件、氣候條件等來決定得。

混凝土抗凍等級D15號中得15就是指（）。

A.承受凍融得最大次數為15次

B.凍結后在15飛得水中融化

C.最大凍融次數后強度損失率不超過15%

D.最大凍融次數后質量損失率不超過15%

教案頭

課次3授課日期編號03

基本課題材料得物理性質

掌握材料與熱有關得性質得概念及表示方法，并熟練運用。

教學目得

了解材料得聲學性能、光學性能。

重難

材料與熱有關得性質材料與熱有關得性質

占

，、、、點

課學

講授課2

型時

教學過程時間分配教學方法能力培養

鞏固上次課得學

I、提問復習上次課內容15min提問

習內容

II、新課培養學生對材料

1、1、3材料與熱有關得性質40min講授與熱有關性質得

導熱性、熱容量與比熱、耐熱性與耐火性認識

1、1、4材料得聲學性能

吸聲性、隔聲性讓學生了解材料

1、1、5材料得光學性能35min講授、操作得聲學、光學性

透光率、光澤度能

課后記：本次課程得重點在于培養學生對材料熱學、聲學、光學性能得認識，逐步學會合理

用材。(連上)

第一章建筑材料得基本性質

學習目標：掌握材料與熱有關得性質得概念及表示方法，并熟練運用。

了解材料得聲學性能、光學性能。

教學重點：

掌握材料與熱有關得性質得概念及表示方法，并熟練運用。

教學難點：材料與熱有關得性質

教學手段與方法：

教師講授，課堂討論，多媒體教學

1、1、3材料與熱有關得性質

導熱性、熱容量與比熱、耐熱性與耐火性

1,導熱性

導熱性就是指材料傳導熱量得能力。用導熱系數來表示。

~(T,-T2)At

材料得導熱系數越小，表示其絕熱性能越好。

通常氣體得導熱系數〈液體得導熱系數〈固體得導熱系數

2.熱容量

熱容量就是指材料在溫度變化時吸收或放出熱量得能力。其大小用比熱容來表示。

比熱容得大小直接影響建筑內部空間得溫度野

m(

設計過程中選用導熱系數較小而熱容量較大得材料，有利于保持建筑物室內溫度得穩定性。

思考：

某工程頂層欲加保溫層，以下兩圖為兩種材料得剖面，請問選擇何種材料？

答：

保溫層得目得就是較少外界溫度變化對住戶得影響，材料保溫性能得主要描述指標為導熱系數與熱

容量，其中導熱系數越小越好。觀察兩種材料得剖面，可見A材料為多孔結構，B材料為密實結構,

多孔材料得導熱系數較小，適于作保溫層材料。

3.耐熱性與耐火性

1、1、4材料得聲學性能

1、吸聲性

2、隔聲性

1、1、5材料得光學性能

1、透光率

2、光澤度

教案頭

課次4授課日期編號04

基本課題材料得力學性質

掌握材料得力學性質，能夠運用強度、比強度等公式進行應用計算。

教學目得

了解彈性、塑性、脆性、韌性、硬度、耐磨性得基本概念

重材料得力學性質，能夠運用強度、難運用強度、比強度等公式進行實際應用

占占

，、八比強度等公式進行實際應用計算。八、、計算。

課學

講授課2

型時

教學過程時間分配教學方法能力培養

鞏固上次課得學

I、提問復習上次課內容15min提問

習內容

1【、新課讓學生掌握運用

1、2材料得力學性質強度、比強度等

30min講授

1、2、1強度、比強度及強度等級公式進行實際應

用計算。

1、2材料得力學性質讓學生了解彈

1、2、2彈性與塑性性、塑性、脆性、

1、2、3韌性與脆性韌性、硬度、耐

45min講授

1、2、4硬度與耐磨性磨性得基本概

1、3材料得耐久性念；材料得耐久

作業：習題4,6性得影響因素。

課后記：本次課程得重要性在于培養學生對材料力學性質得學習，讓學生進一步了解材料得

各種性能。

第一章建筑材料得基本性質

學習目標：掌握材料得力學性質，能夠運用強度、比強度等公式進行應用計算。

了解彈性、塑性、脆性、韌性、硬度、耐磨性得基本概念。

教學重點：

材料得力學性質，能夠運用強度、比強度等公式進行實際應用計算。

教學難點：運用強度、比強度等公式進行實際應用計算。

教學手段與方法：

教師講授，課堂討論，多媒體教學

材料得力學性質：指材料在外力作用下所引起得變化得性質。其對建筑物得正常、安全及有效使

用就是至關重要得。

1、2、1材料得強度、強度等級及比強度

強度(Strength)-----材料抵抗外力破壞得能力

1、幾種強度：材料受力動畫

(1)抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度

抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度表示公式

F

f--(MPa)

F-----破壞時得最大荷載IN

A-----受力截面面積，mm2

(2)抗彎強度(抗折強度)(對于矩形斷面與條形斷面)

2、強度等級：不同材料，強度等級有不同得劃分方法，具體劃分在各章分講。

3、比強度

一一指材料強度與其表觀密度之比。

意義：反映材料輕質高強得指標。

值越大，材料越輕質高強

4、影響材料強度得因素：

材料得組成材料分子結合力存在缺陷

孔隙率增加強度降低

含水率增加強度降低

溫度升高強度降低

試件尺寸大強度降低

加荷速度快強度降低等

《工程實例分析》

（1）測試強度與加荷速度

人們在測試混凝土等材料得強度時可觀察到，同一試件?，加荷速度過快，所測值偏高。請分析

原因。

原因分析：材料得強度除與其組成結構有關外，還與其測試條件有關，包括加荷速度、溫度、

試件大小與形狀等。當加荷速度較快時，荷載得增長大于材料變形速度，測出得數值就會偏高。

為此，在材料得強度測試中，一般都規定其加荷速度范圍。

（2）磚浸水后強度下降

某地發生歷史罕見得洪水。洪水退后，許多磚房倒塌，其砌筑用得磚多為未燒透得多孔得紅磚。

請分析原因。

原因分析：這些紅磚沒有燒透，磚內開口孔隙率大，吸水率高。吸水后，紅磚強度下降，特別

就是當有水進入磚內時，未燒透得粘土遇水分散，強度下降更大，不能承受房屋得重量，從而導致

房屋倒塌。

1、2、2材料得彈性與塑性

1、彈性：外力作用產生變形，外力取消變形完全恢復。

可恢復得材料變形稱為彈性變形一一可逆變形。

指標：彈性模量（常數）

意義：E表示材料抵抗變形得指標，E值越大，材料越不易變形，即抵抗變形得能力越強。

彈性材料：具有彈性得材料。

塑性變形

2、塑性一一外力作用產生變形,外力取消變形不能恢復。

外力作用下產生變形,外力取消后,仍保持變形后得形狀與尺寸,并且不產生裂紋得性質。

材料不能恢復得殘留變形稱為塑性變形一一不可逆變形（永久變形）。

塑性材料：具有塑性得材料。

完全得彈性材料或塑性材料就是很少得。

1）有得材料在應力水平較低時，變形特征主要表現為彈性，而應力水平較高時，主要為塑性。例

如鋼材。

2）有得材料受力后，彈塑性變形同時產生，取消外力，彈性變形可以恢復，塑性變形不能恢復。

1、2、3材料得脆性與韌性

1、脆性一一材料受外力達到一定程度后突然破壞，破壞時無明顯得塑性變形得性質。

脆性材料：石、磚、混凝土、陶瓷、玻璃、砂漿等。

2、韌性一一在沖擊外力與震動荷載作用下，材料能吸收大量得能量，產生一定變形而不致破壞得

性質。

韌性材料：低碳鋼、木材、玻璃鋼等。

1、2、4材料得硬度與耐磨性（了解性內容）

1、硬度一一抵抗外物壓入或刻劃得能力。

可采用：摩氏硬度（石料、陶瓷等）；

布氏、洛氏硬度（金屬材料）。

特點：硬度高，耐磨性強，但不易加工。

2、耐磨性一一材料表面抵抗磨損得能力。

（路面材料要求）

1、3材料得耐久性

材料在各種環境因素作用下，在長期使用過程中保持其性能穩定得性質。

環境因素就是多種多樣得，有物理（如溫度、濕度、機械力等）、化學（大氣、光、酸、堿、鹽等作

用）以及生物（細菌、昆蟲等）等方面得作用。

耐久性就是一個綜合性能，包括抵抗上述各類因素得長期作用。

耐久性主要包括：

滲透性

抗凍性

抗腐蝕性

抗碳化性

抗侵蝕性

抗骨料反應

教案頭

課次5授課日期編號05

基本課題習題課

教學目得掌握建筑材料物理性質與力學性質有關得應用計算

重建筑材料物理性質與力學性質有難

體積關系與密度關系

點關得應用計算點

課學

講授課2

型時

教學過程時間分配教學方法能力培養

I、提問復習上次課內容鞏固上次課得學

15min提問

總結概括全章主要內容習內容

n、新課

計算：讓學生掌握與體

1、與體積有關得計算；30min講授積、與密度得計

2、與密度有關得計算；算

讓學生掌握與水

3、與水有關得性質參數計算，并選材；有關得性質參數

4、與強度有關得計算45min講授計算與與強度有

作業：習題9、10、11關得計算，并會

選材。

課后記：本次課程得重要性在于培養學生對材料物理性質得認知性，學會各種參數數據得計

算。

第一章建筑材料得基本性質

學習目標：掌握建筑材料物理性質與力學性質有關得應用計算。

教學重點：

建筑材料物理性質與力學性質有關得應用計算。

教學難點：體積關系與密度關系。

教學手段與方法：

教師講授，課堂討論，多媒體教學

計算：

1、與體積有關得計算；

2、與密度有關得計算；

3、與水有關得性質參數計算，并選材；

4、與強度有關得計算

作業：習題9、10、11

教案頭

課次6授課日期編號06

基本課題2、天然石材

教學目得了解巖石得基本知識、常用巖石得特點及建筑石材得技術要求。

造巖礦物得概念、性質

重難

巖石得種類及性質造巖礦物得概念、性質

點點

常用石材及其規格

課學

講授課2

型時

教學過程時間分配教學方法能力培養

I、新課

了解巖石得基本

2、1巖石得基本知識

知識、常用巖石

2、1、1造巖礦物45min講授

得特點，加深知

2、1、2巖石種類

識得理解

2、1、3巖石得性質

2、2常用建筑石材

2、2、1常用天然石材花崗巖

講授與多媒體掌握建筑石材得

2、2、2建筑石材得規格45min

結合技術要求及規格

2、2、3建筑石材得污染及控制

作業：習題3

課后記：本次課程得重要性在于加深學生對建筑石材得認知與了解，了解不同類型得石材，

為以后實際應用打下認知基礎。

第二章天然石材

學習目標：

了解天然石材得形成，掌握天然石材得分類及特性-----巖漿巖、沉積巖、變質巖。

理解天然石材得技術性質。掌握天然板材得應用O

教學重點：

造巖礦物得概念、性質

巖石得種類及性質

常用石材及其規格

教學難點：造巖礦物得概念、性質

教學手段與方法：

教師講授，課堂討論，多媒體教學

2、1巖石得基本知識

巖石:就是礦物得集合體，組成巖石得礦物稱為造巖礦物。

造巖礦物:就是具有一定化學成分與一定結構特征得天然化合物與單質得總稱。

由單礦物組成得巖石叫單礦巖，如白色大理石，它就是由方解石或白云石組成。

由兩種或兩種以上得礦物組成得巖石叫多礦巖（又稱復礦巖），如花崗巖，它就是由長石、石英、

云母及某些暗色礦物組成。自然界中得巖石大多以多礦巖形式存在。

巖石按地質形成條件不同，通常可分為三大類，即巖漿巖、沉積巖與變質巖。

2、1、1密度、表觀密度、堆積密度

巖漿巖又稱火成巖，它就是因地殼變動，熔融得巖漿由地殼內部上升后冷卻而成。巖漿巖就是組成

地殼得主要巖石，占地殼總質量得89%。

巖漿巖根據巖漿冷卻條件得不同，又分為深成巖、噴出巖與火山巖。

2、1、1、1深成巖

深成巖就是巖漿在地表深處受上部覆蓋層得壓力作用，緩慢冷卻而形成得巖石。其特點就是結晶

完全、晶粒明顯可辨、構造致密、表觀密度大、抗壓強度高、吸水率小、抗凍及耐久性好。

花崗巖屬于深層巖

花崗巖在地表分布很廣泛，就是人類最早發現與利用得天然巖石之一。在世界各地有許多古代

開發利用花崗巖得遺跡，如4000多年前古埃及人建造得金字塔、古希臘得神廟、古羅馬得斗獸場

等。

花崗巖主要成分就是長石與石英。花崗巖質地堅硬，結構致密，孔隙率與吸水率小，抗凍性好,

難被酸堿或風化作用侵蝕，使用年限為75~200年。常被用于建筑物得材料。

花崗巖（Granite）得語源就是拉丁文得granum,意思就是谷粒或顆粒。因為花崗巖就是深成

巖，常能形成發育良好、肉眼可辨得礦物顆粒，因而得名。而漢字名詞花崗巖則就是由日本人翻譯

而來。花形容這種巖石有美麗得斑紋，剛或崗則表示這種巖石很堅硬。

花崗巖石約有300多種。

2、1、1、2噴出巖

噴出巖就是巖漿噴出地表冷凝而成。由于冷卻較快，大部分結晶不完全呈細小結晶狀。當噴出

巖形成較厚巖層時，接近深層巖；形成較薄巖層時，呈多孔構造，接近火山巖。

建筑中用到得噴出巖有玄武巖、輝綠巖等。玄武巖與輝綠巖可作為耐酸與耐熱材料，還就是生

產鑄石與巖棉得原料。

2、1、1、3火山巖

火山巖就是火山爆發時，巖漿被噴到空中急速冷卻而形成得多孔散粒狀巖石，多呈玻璃質結構,

有較高得化學活性。如火山灰、浮石等。火山灰可用作生產水泥時得混合材料。浮石就是配制輕混

凝土得一種天然輕骨料。

2.1.2沉積巖

沉積巖又稱水成巖。沉積巖就是由原來得母巖風化后，經過搬運、沉積等作用形成得巖石。沉

積巖雖僅占地殼總質量得5%,但在地球上分布極廣，約占地殼表面積得75%,加之藏于離地表不

太深處，易于開采。

與火成巖相比，其特性就是：結構致密性較差，密度較小，大都成層狀結構，孔隙率及吸水率

均較大，強度較低，耐久性也較差。

根據生成條件，沉積巖分為以下三類：機械沉積巖、化學沉積巖與生物沉積巖。

2、1、2、1機械沉積巖

機械沉積巖就是巖石風化破碎以后又經風、雨、河流及冰川等搬運、沉積、重新壓實或膠結作

用，在地表或距地表不太深處形成得巖石，主要有砂巖與頁巖。

砂巖就是由砂粒經膠結而成。由于膠結結構與致密程度得不同，性能差別很大。

頁巖由粘土沉積而成，呈頁片狀，強度低、耐水性差，不能直接用作建筑材料。

2、1、2、2化學沉積巖

化學沉積巖就是巖石中得礦物溶于水后，經聚積、沉積而成得巖石，如石膏、白云巖、菱鎂礦、

石灰巖等。

石膏得化學成分為CaS04?2H20,就是燒制建筑石膏與生產水泥得原料。白云巖得主要成分就

是白云石CaC03?MgC03,其性能接近于石灰巖。菱鎂礦得化學成分為MgC03,就是生產耐火材料得

原料。

石灰巖得主要成分為方解石(CaC03),常含有白云石、菱鎂礦、石英、蛋白石、含鐵礦物與粘

土等。

構造疏松得石灰石用作生產石灰與水泥得原材料。構造致密得石灰石可作混凝土集料，非常

致密得可作飾面裝飾材料。

2、1、2、3生物沉積巖

生物沉積巖就是海生動植物得遺骸，經分解、分選、沉積而成得巖石。如硅藻土等。

硅藻土就是由硅藻得細胞壁沉積而成。富含無定形SiO2、淺黃色或淺灰色、質軟而輕，多孔,

易磨成粉末，有極強得吸水性。硅藻土涂料添加劑產品，具有孔隙度大、吸收性強、化學性質穩定、

耐磨、耐熱等特點。

2、1、3、變質巖

變質巖就是由原生得巖漿巖或沉積巖，經過地殼內部高溫、高壓等變化作用后而形成得巖石。

沉積巖變質后，性能變好，結構變得致密，堅實耐久；例如大理石一一石灰巖、白云巖；石英

巖：砂巖變質而成。巖漿巖變質后，性質反而變差，例如片麻巖一一花崗巖。

大理巖也稱大理石，就是由石灰巖、白云巖經變質而成得具有細晶結構得致密巖石。

大理巖在我國分布廣泛，而以云南大理最負盛名。大理巖質地密實但硬度不高，易于加工，可

用于石雕或磨光成鏡面。純大理巖為白色，如漢白玉。若含有不同雜質呈灰色、黃色、玫瑰色、粉

紅色、紅色、綠色、黑色等多種色彩與花紋，就是高級裝飾材料。

歷時22年之久建造得世界上堪稱奇跡得白色大理石陵墓一一泰姬陵，全部用純白色大理石建

筑，用玻璃、瑪瑙鑲嵌，絢麗奪目、美麗無比。

2、2常用建筑石材

常用得天然石材

巖石按地質形成條件分為巖漿巖、沉積巖與變質巖三大類，它們具有顯著不同得結構、構造與性

質。

W-U工M-i

石漿石

巖漿巖由地殼內部熔融巖漿上升冷卻而成，又稱火成巖。巖漿在地表深處緩慢冷卻結晶而成得巖

石稱為深成巖，其結構致密，晶粒粗大，體積密度大，抗壓強度高，吸水性小，耐久性高。建筑中

常用得有花崗巖、正長巖、輝長巖、閃長巖等屬于深成巖。

沉積巖

地表得各種巖石在外力地質作用下經風化、搬運、沉積成巖作用（壓固、膠結、重結晶等），在

地表或地表不太深處形成得巖石，又稱水成巖。沉積巖得主要特征就是呈層狀構造，各層巖石得成

分、構造、顏色、性能均不同，且為各向異性。與深成巖、火成巖相比，沉積巖得體積密度小，孔

隙率與吸水率較大，強度與耐久性較低。

變質巖

質巖就是巖石由于巖漿等得活動（主要為高溫、高濕、壓力等）發生再結晶，使它們得礦物成分、

結構、構造以至化學組成都發生改變而形成得巖石。

建筑石材得常用規格

毛石

毛石（又稱片石或塊石）就是由爆破直接獲得得石塊。依據其平整程度又分為亂毛石與平毛石兩

類。

亂毛石形狀不規則，一般在一個方向得尺寸達300~400mm,質量為20-30kg,其中部厚度一般

不宜小于150mm。亂毛石主要用來砌筑基礎、勒角、墻身、堤壩、擋土墻壁等，也可作毛石混凝土

得骨料。

平毛石由亂毛石略經加工而成，形狀較亂毛石整齊，其形狀基本上有六個面，但表面粗糙，中

部厚度不小于200mm。常用于砌筑基礎、墻身、勒角、橋墩、涵洞等

石得抗壓強度取決于其母巖得抗壓強度，它以三個邊長為70mm得立方體試塊得抗壓強度得平

均值表示。根據抗壓強度得大小，石材共分為九個強度等級:MU100,MU80,MU60,MU50,MU40,

MU30,MU2O,MUIS,MU1O。抗壓試件也可采用表2-3所列各種邊長得立方體，但對其試驗結

果要乘以相應得換算系數予以校正。

料石

料石(又稱條石)就是由人工或機械開采出得較規則得六面體石塊，略經加工鑿琢而成。按其加

工后得外形規則程度，分為毛料石、粗料石、半細料石與細料石四種。

毛料石

外形大致方正，一般不加工或僅稍加修整，高度不應小于200mm，疊砌面凹入深度不大于25mm。

粗料石

其截面得寬度、高度應不小于200mm,且不小于長度得1/4,疊砌面凹入深度不大于20mm。

半細料石

規格尺寸同上，但疊砌面凹入深度不應大于15mm。

細料石

通過細加工，外形規則、規格尺寸同上，疊加面凹入深度不大于10mm。

石材飾面板

天然花崗石板材

花崗石板按形狀分為普形板(N)與異形板(s)。普形板包括正方形與長方形;異形板包括除正方形

與長方形以外得其她形狀。

按表面加工程度分為:細面板材(代號RB),其表面平整光滑;鏡面板材(代號PL),其表面平整，

具有鏡面光澤;粗面板材(代號RU),其表面平整、粗糙，包括具有較規則加工條紋得機刨板、剁斧

板、錘擊板、燒毛板等。

按板材得規格尺寸、平面度、角度允許偏差與外觀質量將花崗石板材質量分為：優等品(A)、一

等品(B)、合格品(C)三個等級。

天然大理石板材

大理石板材按形狀可分為普形板(PX),圓弧板(HM)、異形板(YX)三大類。普型板材就是指有正

方形與長方形得板材；圓弧板就是指裝飾面輪廓線得曲率半徑相同得裝飾石板材。