《建筑材料與檢測》教案

柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教師備課教案首頁授課日期授課時數(shù)授課班級09鐵道工程技術(shù)509鐵道工程技術(shù)62教學目的通過學習工程材料概論，了解工程材料的定義及分類，掌握工程教學重點工程材料在工程建設(shè)中的地位教學難點材料產(chǎn)品的標準課堂類型及教學方法講授課教具、掛圖教學過程無如下教研室主任簽字：年月日任課教師：王善庫講授法程任務(wù)，提出問題引導(dǎo)學生的興發(fā)學生學習興教學重點點名考勤：講授新課：第一章工程材料的基本知識第一節(jié)工程材料概論1.1、工程材料及其分類1、工程材料：土木建筑工程中所使用的各種材料及其制①土木工程材料是人類建造活動所用一切材料的總稱。③土木工程材料包括了迄今已發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的所有材思考：1.你們知道哪些土木工程材料?2.最古老的土木工程材料是哪些?天然石材；天然植物：木材、茅草；粘土及其制品；動物的毛發(fā)與制膠等；石灰3.什么是今天用量最大、用途最廣的土木工程材料?鋼材、混凝土；鋼—混凝土復(fù)合材料；磚一混凝土復(fù)合材料；高分子及其復(fù)合材料2、分類：根據(jù)化學成分：無機材料、有機材料、復(fù)合材料；無機材料分為金屬材料、非金屬材料根據(jù)來源分類：天然材料、人工材料根據(jù)建筑功能：承重材料、防水材料、裝飾材料、隔熱保溫材料等根據(jù)用途分類：結(jié)構(gòu)材料、墻體材料、屋面材料、地面及吊頂材料等1.2、工程材料在工程建設(shè)中的地位1、工程材料是工程建設(shè)中不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)任何一項工程建設(shè)都需要使用工程材料。隨著工程建設(shè)的進要及時地提供數(shù)量充足、質(zhì)量良好、品種齊全的各種材料，才能保證工程建設(shè)的順利進行。2、工程材料直接影響工程質(zhì)量材料的品種、組成、構(gòu)造、規(guī)格及使用方法都會對工程的結(jié)構(gòu)安舉例說明討論法解釋注意互動問答講述、啟發(fā)、提問結(jié)合。3、工程材料決定著工程造價和經(jīng)濟效益材料費用在工程造價中占有較大的比重，一般占54、新型材料研制和發(fā)展將促進工程結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)的進步土木工程材料的發(fā)展歷程發(fā)展歷程大致可分天然材料：人類最初直接從自然界中取材作為土木人工材料：隨著人類文明和技術(shù)的進步，開始人工合成和制造各種土木工程材料，以滿足土木工程發(fā)展的需要。如：磚、瓦、陶瓷、玻璃、水泥、金屬、高分子材料、復(fù)合材料等復(fù)合材料：為了滿足土木工程結(jié)構(gòu)與功能的要求，又能節(jié)約材料、節(jié)約資源，最大限度地發(fā)揮各種材料的優(yōu)勢，避免其不足，將不同組成與結(jié)構(gòu)的材料復(fù)合形成各種復(fù)合材料，如玻纖增強塑料、纖維混凝舉例：新型建材促進結(jié)構(gòu)工程發(fā)展古羅馬萬神殿，半球穹頂-磚石結(jié)構(gòu)，直徑43.5m,重12000噸；波蘭世紀大廳，鋼混結(jié)構(gòu)，肋形拱頂直徑65m,重1500噸；墨西哥飯店，鋼混薄壁構(gòu)件，雙曲拋物面薄殼屋蓋，直徑32m、厚4cm,重僅100噸；德國斯圖加特展覽廳，玻璃鋼結(jié)構(gòu)，雙曲拋物面屋蓋，直徑31m、厚1cm,重25噸；近年出現(xiàn)彩板輕鋼僅厚1mm,現(xiàn)場加工成大跨度屋面，重量進一步減輕；建筑膜搭建厚度僅為0.2mm的新型膜結(jié)構(gòu)每平方米重量20Kg。1.3、新型材料的發(fā)展方向工程材料隨生產(chǎn)力的發(fā)展而發(fā)展起來的。目前，隨經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，人們對自身的生活環(huán)境和工作空間的要求越來越好，這就需要不斷開發(fā)新型工程材料，來滿足人們對物質(zhì)和土木工程材料的發(fā)展趨勢1、高性能化教學難點發(fā)現(xiàn)法掌握課程內(nèi)容讀書指導(dǎo)法發(fā)學生學習興高強、高耐久、高抗?jié)B、高保溫等新型高性能土木工程材2、多功能化具有多種功能或智能的土木工程材料。3、工業(yè)規(guī)?；聊竟こ滩牧系纳a(chǎn)要實現(xiàn)現(xiàn)代化、工業(yè)化，而且為了降低成本、4、生態(tài)化為了降低環(huán)境污染、節(jié)約資源、維護生態(tài)平衡，生產(chǎn)節(jié)能型、環(huán)保型和保健型的生態(tài)建材。1.4、材料產(chǎn)品的標準1、國家標準—GB,全國范圍內(nèi)統(tǒng)一的標準2、行業(yè)標準，包括部級標準和專業(yè)標準3、地方標準—DB4、企業(yè)標準—QB注意：標準是動態(tài)的，發(fā)展的，而不是一成不變思考：哪一級標準的要求最高?標準有沖突時怎么辦?1.5、本課程的任務(wù)和學習方法工程材料課程性質(zhì)："材料科學"與"土木工程"間的橋梁土木工程：是應(yīng)用各種工程材料設(shè)計、建造各類土木工程的科學技術(shù)材料科學：研究材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系和材料的制備技術(shù)工程材料：以土木工程科學與技術(shù)為背景，研究滿足建造各種土木工程所需的材料的組成、結(jié)構(gòu)與其工程性能的關(guān)系和制備與施工技工程師是做什么的?科學講分析，它設(shè)法去了解自然是什么一科學家的任務(wù)；工程要綜合，它努力去創(chuàng)造可能的東西一工程師的任務(wù)?！猈m.A.Wulf(美國工程院院長)土木工程師的任務(wù)是創(chuàng)造!講授法運用各種設(shè)計理論設(shè)計各種土木工程的結(jié)構(gòu)和施工方法；應(yīng)用"土木工程材料"的知識，結(jié)合設(shè)計要求，合理選擇和利用各種工程材料；應(yīng)用"土木工程材料"的知識，建造或創(chuàng)造各種"土木工程小結(jié)：土木工程材料課程特點1、實踐性強：接近工程實際，不像基礎(chǔ)理論課程那樣：對具體的現(xiàn)象或結(jié)構(gòu)進行簡化、抽象；土木工程材料品種多、課程內(nèi)容多為敘述、分析、綜合論述各種材料的原料、生產(chǎn)、組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及其對材料性能的影響，根據(jù)材料的共性與特性來確定其應(yīng)用技術(shù)(配制、施工、檢驗、以及運輸、儲存、維護和經(jīng)濟效益等)。因此，在學習時，應(yīng)抓住重點、要點，注意思路的整理與發(fā)通過自學、作業(yè)、面授、答疑、試驗等環(huán)節(jié)，注意基礎(chǔ)理論(基理)、基本知識(基知)、基本技能(基技)的學習和掌握。要求：學習土木工程材料，有一個很深的印象，就是要懂得事物的模糊性，不確定的一面。以往的學習，我們總想得到一個確定的(精確的)解。但實際工程遠不是這樣，我們必須面對不確定性、模糊性問題。希望從建材課開始培養(yǎng)這方面的能力——認識和解決不確定性作業(yè)：復(fù)習所講授過的內(nèi)容柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教師備課教案授課日期授課時數(shù)授課班級09鐵道工程技術(shù)509鐵道工程技術(shù)62課題材料的基本物理性質(zhì)和力學性質(zhì)教學目的通過學習材料的物理性質(zhì)和力學性質(zhì)、用途，了解材料的組成，重點掌握材料的物理性質(zhì)和力學性質(zhì)，為今后教學重點材料物理性質(zhì)的意義和材料強度的意義教學難點材料孔隙、空隙率和材料力學性質(zhì)的計算課堂類型及教學方法講授課教具、掛圖無教學過程如下教研室主任簽字：年月日任課教師：王善庫柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教師備課教案講授法教學重點出學以致用舉例分析講授法點名考勤：復(fù)習內(nèi)容：1、工程材料及其分類2、工程材料在工程建設(shè)中的地位3、新型材料的發(fā)展方向4、材料產(chǎn)品的標準5、本課程的任務(wù)和學習方法講授新課：第一章工程材料的基本知識第二節(jié)材料的基本性質(zhì)2.1、材料的基本物理性質(zhì)2.1.1、密度：工程材料在絕對密實下，單位體積的質(zhì)量。式中：p—密度，g/cm3、kg/m3。m—材料的質(zhì)量，g、kg。V—材料絕對密實下的體積。cm3、m3。2.1.2、表觀密度：工程材料在自然狀態(tài)下不含開口孔隙單位體積的質(zhì)量。式中：p—表觀密度，g/cm3、kg/m3。m—材料的質(zhì)量，g、kg。V'一包含少量封閉孔隙而不含開口孔隙體積。cm3、m3。2.1.3、體積密度：工程材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。式中：Po—體積密度，g/cm3、kg/m3。m—材料的質(zhì)量，g、kg。柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教師備課教案舉例說明討論法解釋注意互動問答教學難點講述、啟發(fā)、提舉例說明討論法解釋注意互動問答講授法教學重點講述、啟發(fā)、提問結(jié)合V?—材料在自然狀態(tài)下的體積。2.1.4、堆積密度：是粉狀或粒狀材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。式中：p—堆積密度，g/cm3、kg/m3。V一材料在堆積狀態(tài)下的體積。2.1.5、密實度與孔隙率1、密實度：材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實的程度。2、孔隙率：指材料體積中孔隙體積所占的比例?？障堵逝c強度等性質(zhì)的關(guān)系，隨著孔隙率增大，2.1.6、填充率和空隙率1、填充率：散粒材料堆積體積中顆粒所占的比例。2、空隙率：指散粒材料堆積體積中空隙體積所占的比例。2.2、材料的力學性質(zhì)2.2.1、強度材料在外力作用下抵抗破壞的能力。材料的強度有：抗壓強度、抗拉柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教師備課教案教學難點舉例說明討論法解釋注意互相問答舉例說明討論法答注意補充材料和實際意義發(fā)現(xiàn)法強度、抗彎強度、抗剪強度。式中：f一材料的強度。N/mm2。A—試件受力面積，mm2。式中：f一抗彎強度。L—兩支點的距離。b、h—試件截面的寬、高。工程材料的度主要取強決于工程材料的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。種類不同的工程材料，其強度不同。即使是同一類工程材料，由于組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造不同，其強度有差異。材料的孔隙率越大，則強度越大部分工程材料根據(jù)強度的大小，劃分不同的標號、強度等工程材料的強度等級，對掌握材料性能，合理選材，正確進行設(shè)計和控制工程質(zhì)量，具有重大的實際意義。2.2.2、彈性和朔性(一)彈性材料能恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。材料彈性變形于荷載成正(二)朔性在外力作用下材料產(chǎn)生朔性變形，在外力取消后，有一部分變形不能恢復(fù)，這種性質(zhì)稱為"材料的朔性"。這種不能恢復(fù)的變形，為"朔性變形"。2.2.3、脆性與韌性理論聯(lián)系實際突出學以致用舉例分析，注意比較發(fā)現(xiàn)法舉例分析說明課程任務(wù)，引導(dǎo)學生的興趣2、韌性：可以承受教大變形而不破壞的性2.2.4、硬度和耐磨性2、耐磨性2.2.5、親水性與憎水性難點1、親水性材料：材料與水結(jié)合，能被水濕的材料。2、吸水性材料在水中吸收水分的性質(zhì)。吸水性的大小，m—材料干燥下的質(zhì)量。3、吸濕性材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。吸濕性隨空氣濕度的變化而變化。如果與空氣濕度達到平衡時，稱為"平4、耐水性5、抗?jié)B性1、密度、表觀密度、體積密度、堆積密度；2、密實度與孔隙率；3、填充率和空隙率；4、強度5、彈性和朔性6、脆性與韌性7、硬度和耐磨性8、親水性與憎水性難點材料的力學性質(zhì)主要掌握材料的強度計算、意義，了解材料的其他內(nèi)容。作業(yè)：復(fù)習所講授過的內(nèi)容，P11第6、11題柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教師備課教案授課日期授課時數(shù)授課班級09鐵道工程技術(shù)62教學目的通過學習石材的組成，重點掌握石材的選用、用途，了解工程上常見的各類石材及其應(yīng)用，以便在以后的實際工作中能加以正確應(yīng)用。教學重點石材的性質(zhì)教學難點石材的選用和用途課堂類型及教學方法講授課教具、掛圖無教學過程如下教研室主任簽字：年月日任課教師：王善庫講授法出學以致用比較發(fā)現(xiàn)法教學重點講述、啟發(fā)、提問結(jié)合。點名考勤：復(fù)習內(nèi)容：1、強度2、彈性和朔性3、脆性與韌性4、硬度和耐磨性5、親水性與憎水性難點講授新課：第二章天然石材1.1、巖石的分類：1、巖漿巖是熔融巖漿在地下或噴出地表后冷凝結(jié)晶而成的巖石。物質(zhì)成分主要是硅酸鹽礦物。可分為深成巖、淺成巖、噴出巖、火山2、沉積巖在地表及其附近形成的巖石。分碎屑沉積巖、黏土沉積巖、化學沉積巖、生物化學沉積巖。3、變質(zhì)巖1.2、工程常用巖石1、常用巖漿巖：花崗巖、輝綠巖、玄武巖、火山凝灰?guī)r2、常用沉積巖：石灰?guī)r、砂巖、碎屑巖1.3、巖石的技術(shù)性質(zhì)密度：規(guī)定條件下，單位體積的質(zhì)量。式中：p?—巖石密度，g/cm3、kg/m3。m,—巖石礦質(zhì)實體的質(zhì)量，g、kg。柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教師備課教案教學難點舉例說明討論法答舉例說明討論法答V—巖石礦質(zhì)實體的體積。cm3、m3?？紫堵剩褐笌r石的孔隙體積占總體積的比例。n—巖石的孔隙率；V?—巖石的孔隙體積；V一巖石的總體積。吸水率：巖石最大吸水質(zhì)量與烘干巖石質(zhì)量之比m?—巖石烘干質(zhì)量g、kg。m—巖石吸水質(zhì)量g、kg。2、力學性質(zhì)強度：巖石受力保持自身不被破壞的極限應(yīng)力。R—巖石的抗壓強度MPaA—試件的截面積mm21.4、巖石制品2、飾面用巖石制品：大理石板材、花崗石板材3、道路路面用巖石制品：高級鋪砌用整齊塊石、路面鋪砌用半整齊塊石、鋪砌用不整齊塊石、錐形塊石4、碎石和卵石小結(jié)：作業(yè)：復(fù)習所講授過的內(nèi)容柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教師備課教案授課日期授課時數(shù)授課班級09鐵道工程技術(shù)509鐵道工程技術(shù)62教學目的通過理解石灰的硬化過程，重點掌握石灰的特性。進而了解生石灰、生石灰粉、消石灰粉和石灰膏四者在性能教學重點石灰的特性教學難點石灰的正確應(yīng)用課堂類型及教學方法講授課教具、掛圖教學過程無如下講授法出學以致用比較發(fā)現(xiàn)法點名考勤：復(fù)習內(nèi)容：1、巖石的分類2、工程常用巖石3、巖石制品講授新課：第三章無機膠凝材料3.0、定義無機膠凝材料：水泥、石膏、石灰等。氣硬性膠凝材料石膏、石灰等；水硬性膠凝材料各種水泥等。3、特點：水硬性膠凝材料不僅能在空氣中，而且能更好地在水中硬化，保持并發(fā)展其強度。關(guān)鍵：干燥或潮濕狀態(tài)下，其硬化體均有很好的性能!第一節(jié)石灰氣硬性石灰：粘土雜質(zhì)含量≤8%的石灰石熱分解物及其水化物：生石灰粉：Ca0;熟(消)石灰粉：Ca(OH)?;石灰膏(漿):Ca(OH)?、H?O;講授法出學以致用教學重點水硬性石灰：粘土雜質(zhì)含量>8%的石灰石熱分解Ca0、活性Si?0、Al?0?等3.1.1、石灰的生產(chǎn)與分類：1、石灰的生產(chǎn)原料：以CaCO?、MgCO?為主要成分的天然巖石，如：石灰石、白堊等。石灰的制備：石灰石的熱分解反應(yīng)：制備工藝：巖石→破碎→煅燒→粉磨(消解)煅燒溫度較低，時間較短時→欠火石灰煅燒溫度較高，時間較長時→過火石灰2、石灰的分類根據(jù)石灰中MgO的含量：鈣質(zhì)石灰：Mg0%≤5%鎂質(zhì)石灰：Mg?%>5%依據(jù)成品加工方法：塊狀生石灰、磨細生石灰粉、消石灰粉、石灰漿3.1.2、石灰的熟化生石灰：白色或灰色塊狀物質(zhì)，主要成分Ca0、MgO熟化：生石灰加水形成氫氧化鈣的過程，熟化時放出熱量，體積膨脹方法：分層噴淋法得到消石灰粉通過化灰池加過量水得到石灰漿或石灰膏，必須"陳伏"2周3.1.3、石灰的陳伏陳伏：石灰膏在儲灰池中隔絕空氣的狀態(tài)下保存2周以上的過程。目的：消除過火石灰的危害3.1.4、石灰的硬化教學難點講述、啟發(fā)、提舉例說明討論法解釋注意互動問答討論法解釋注意互動問答1、結(jié)晶作用生石灰或熟石灰十水成為Ca(OH)2漿體，漿體中游離水的不斷損失，導(dǎo)致Ca(OH)?結(jié)晶，晶粒長大、交錯堆聚成晶粒結(jié)構(gòu)網(wǎng)—硬化。2、碳化作用Ca(OH)?與空氣中的CO?氣體反應(yīng)，在表面形成CaCO?膜層，提高耐久性。3.1.5、石灰的特性、應(yīng)用Ca0的含量、C02的含量(欠火石灰)、細度、體積安定性(過火石灰)2、建筑石灰的特性：表觀密度較小、漿體的可塑性好、硬化后的強度較低、耐水性差、漿體硬化中容易開裂；過火石灰的危害：與水反應(yīng)很慢，石灰硬化后再與水反應(yīng)發(fā)生體積膨配制建筑砂漿和石灰乳；配制無熟料水泥：石灰十火山灰活性材料；配制三合土：石灰十粘土+砂十水；作為其它建材制品的原料如：硅酸鹽制品、灰砂制品、碳化板等；1、過火石灰有什么危害?應(yīng)如何消除?2、石灰硬化過程中，為什么容易開裂?使用時應(yīng)如何避免?作業(yè)：復(fù)習所講授過的內(nèi)容，課后習題P46第3題柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教師備課教案授課日期授課時數(shù)授課班級09鐵道工程技術(shù)62課題通用硅酸鹽系水泥教學目的通過學習水泥的種類，了解通用硅酸鹽系水泥的生產(chǎn)過程，重點掌握通用硅酸鹽系水泥的成分。教學重點通用硅酸鹽系水泥的成分教學難點通用硅酸鹽系水泥的成分課堂類型及教學方法講授課教具、掛圖教學過程無如下教研室主任簽字：年月日任課教師：王善庫講授法理論聯(lián)系實際突出學以致用舉例分析，注意比較發(fā)現(xiàn)法點名考勤：復(fù)習內(nèi)容：1、過火石灰有什么危害?應(yīng)如何消除?2、石灰硬化過程中，為什么容易開裂?使用時應(yīng)如何避免?講授新課：第三章無機膠凝材料第二節(jié)通用硅酸鹽系水泥3.2.1、水泥概述2、水泥的分類：根據(jù)水泥的主要礦物成分有：硅酸鹽系水泥、鋁酸鹽系水泥、硫鋁酸鹽系水泥、磷酸鹽系水泥等；根據(jù)水泥的特性有：膨脹水泥、快硬水泥、低熱水泥、抗硫酸鹽水泥等；硅酸鹽系水泥品種：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、摻混合材的硅酸鹽水泥、特性硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥有PI和PⅡ兩類，后者含有混合3.2.2、水泥在土木工程中的重要作用：1、水泥是當今產(chǎn)量與用量最大的土木工程材料；2、水泥及其砂漿、混凝土與纖維水泥等水泥基材料普遍用于各種土木工程和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；3、水泥的性能和正確選用對土木工程的功能與質(zhì)量至關(guān)重3.2.3、硅酸鹽水泥1、硅酸鹽水泥的歷史①埃及時代煅燒石膏一金字塔；②希臘與羅馬人發(fā)明了煅燒石灰石一快硬石灰—磚石結(jié)構(gòu)砂漿；講授法出學以致用舉例說明討論法答③希臘與羅馬人黏土獲泥土、石灰與砂—膠凝材料；④羅馬人用火山灰、石灰與砂—水硬性膠凝材料—混凝土、砌塊；⑤中世紀，該項技術(shù)失傳，到11世紀建材低到最低點；⑥14世紀后期，石灰技術(shù)和火山灰利用再次升起；⑦1759～1759年，英國人JohnSmeaton將石灰與火山灰混合一膠凝材料；;⑧法國的Lesage和Vicat,英國的Frost和Parke,煅燒石灰與粘土混合物—水泥；⑨1824年，英國的磚瓦匠JosephAspdin發(fā)明了現(xiàn)代生產(chǎn)硅酸鹽水泥的專利技術(shù)；⑩1871年，美國賓夕法尼亞，發(fā)明世界上第一臺回轉(zhuǎn)窯，使水泥生產(chǎn)大規(guī)?；?、定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、0～5%石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥(即國外通稱的波特蘭水泥)。硅質(zhì)：粘土，(SiO?、Al?O?),占1/3鈣質(zhì)：石灰石、白堊等，(CaO),占2/3鐵礦與砂，調(diào)節(jié)與補充Fe?O?與SiO?5、制造工藝：“兩磨一燒”原料經(jīng)粉磨混合后得到水泥生料，生料經(jīng)窯內(nèi)煅燒得到水泥熟料，水泥熟料十石膏(或再十混合材)一起經(jīng)粉磨混合后得到水泥。3.2.4、硅酸鹽水泥的組成1、硅酸鹽水泥是由下列物質(zhì)混合組成的水泥硅酸鹽水泥熟料(必要成分)石膏(CaSO?-2H?O)(必要成分)講授法理論聯(lián)系實際突出學以致用混合材(礦渣或石灰石粉末)2、各物質(zhì)的作用：熟料：主要膠凝物質(zhì)，能水化硬化；石膏：調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時間；混合材：調(diào)節(jié)水泥的強度等級；主要成分：Ca0(=C),SiO?(=S),Al?O?(=A),Fe?O?(=F)少量雜質(zhì)：Mg0、K?O、Na?0、SO?、P?O?等。硅酸鹽水泥熟料主要含有四種礦物：硅酸二鈣、硅酸三鈣、鋁酸三鈣、5、水泥熟料化學組成與礦物組成的確定方法：水泥熟料中化學成分及其含量直接通過化學分析方法確定；水泥熟料的4種礦物的含量不能直接通過分析方法確定，而是采用1、水泥的種類及主要成分2、通用硅酸鹽系水泥的生產(chǎn)柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教師備課教案授課日期授課時數(shù)授課班級09鐵道工程技術(shù)62課題通用硅酸鹽系水泥教學目的通過學習通用硅酸鹽系水泥的凝結(jié)硬化過程，掌握影響水泥凝結(jié)硬化的因素。教學重點水泥凝結(jié)硬化機理；水泥的標準稠度用水量和體積安定性教學難點水泥凝結(jié)硬化機理；水泥砂漿的強度課堂類型及教學方法講授課教具、掛圖無教學過程如下教研室主任簽字：年月日任課教師：王善庫講授法出學以致用比較發(fā)現(xiàn)法點名考勤：復(fù)習內(nèi)容：1、水泥的種類及主要成分2、通用硅酸鹽系水泥的生產(chǎn)講授新課：第三章無機膠凝材料第二節(jié)通用硅酸鹽系水泥3.2.5、通用硅酸鹽系水泥的凝結(jié)硬化水泥漿通過水泥熟料礦物的水化反應(yīng)、漿體的凝結(jié)硬化過程變成堅硬固體：凝結(jié)——水泥與水混合形成可塑漿體，隨著時間推移、可塑性下降，但還不具備強度，此過程即為“凝結(jié)”;硬化——隨后漿體失去可塑性，強度逐漸增長，形成堅硬固體，這個過程即為"硬化"。水泥漿體轉(zhuǎn)變成堅硬固體的過程是一個復(fù)雜的物理化學變化過程。水泥熟料中各種礦物成分與水所發(fā)生的水解或水化作用，稱為水泥的水化。①水泥與水能發(fā)生化學反應(yīng)——水化反應(yīng)；②水化反應(yīng)將結(jié)合占水泥質(zhì)量30%左右的拌和水；③水化反應(yīng)的產(chǎn)物——水化物能相互凝聚成三向網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；④水化反應(yīng)產(chǎn)物有很大的表面能，而且相互間有很強的次價鍵力。特征：水泥熟料顆粒中的四種主要礦物同時進行水化反應(yīng)；其水化反應(yīng)均是放熱反應(yīng)；水化反應(yīng)是固一液異相反應(yīng)。反應(yīng)速度序列：半水石膏CaSO?·0.5H20和游離氧化鈣Ca0的水化鋁酸三鈣C?A的水化講授法理論聯(lián)系實際突出學以致用教學重點、難點講述、啟發(fā)、提舉例說明討論法解釋注意互動問答鐵鋁酸四鈣C?AF的水化硅酸三鈣C?S的水化硅酸二鈣C?S的水化①鋁酸鈣C?A的水化行為在水泥水化早期特別重要②純C?A與水反應(yīng)迅速，生產(chǎn)水化鋁酸鈣，這一反應(yīng)導(dǎo)致水泥漿閃凝或假凝，必須避免!③避免閃凝的有效途徑——加入石膏CaSO?·2H?O,這就是硅酸鹽水泥生產(chǎn)中，必須加入石膏與水泥熟料一起粉磨的根本原因!④C?A與石膏反應(yīng)首先形成水化硫鋁酸鈣—鈣礬石晶體，并放出大量熱，石膏消耗完后，C?A直接水化形成C?AH?(水化鋁酸鈣);⑤緩凝機理：鈣釩石的形成反應(yīng)速度比純C?A的反應(yīng)慢；在水泥顆粒表面析出鈣礬石晶體構(gòu)成阻礙層，延緩了水泥顆粒的水化，避免閃凝或當水泥顆粒分散在水中，石膏和熟料礦物溶解進入溶液中，液相被各種離子飽和；幾分鐘內(nèi)，Ca2+、S04+、Al3+、OH一離子間反應(yīng)，形成鈣釩石；幾小時后，Ca(OH)2晶體和硅酸鈣水化物C-S-H開始填充原來由水占據(jù)、并溶解熟料礦物的空間；幾天后，因石膏量不足，鈣釩石開始分解，單硫型硫鋁酸鈣水化物開始形成；水泥漿凝結(jié)硬化的物理過程先在固一液界面發(fā)生，水化物圍繞每顆水泥顆粒未水化的內(nèi)核區(qū)域沉講授法出學以致用早期水化物在顆粒上形成表面膜層，阻礙了進一步反應(yīng)——進入潛伏因滲透壓或Ca(OH)2的結(jié)晶或二者，水化物膜層破裂，導(dǎo)致水化繼續(xù)迅速進行——進入水化的加速期；隨著水化的不斷進行，水占據(jù)的空間越來越少，水化物越來越多，水化物顆粒逐漸接近，構(gòu)成較疏松的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水泥漿可塑性降低——凝結(jié)；由于水泥內(nèi)核的繼續(xù)水化，水化物不斷填充結(jié)構(gòu)網(wǎng)中的毛細孔隙，使之越來越致密，空隙越來越少，水化物顆粒間作用增強，導(dǎo)致漿體完全失去可塑性，并產(chǎn)生強度—硬化。2、混合材料參與水化活性混合材料所含活性SiO?、Al?O?與Ca(OH)?的反應(yīng)，生成水化3、水泥凝結(jié)硬化三階段溶解→凝結(jié)→硬化，硬化后的水泥石結(jié)構(gòu)是由膠體粒子、晶體粒子、孔隙(凝膠孔和毛細孔)及未水化的水泥顆粒組成。4、應(yīng)用水泥凝結(jié)硬化機理分析與解答問題①水泥生產(chǎn)中為什么摻加石膏?C?A在水中溶解度大，反應(yīng)很快，引起水泥漿閃凝；水泥的凝結(jié)速度取決于水泥漿體中水化物凝膠微粒的聚集，Al3+對凝膠微粒聚集有并減少了溶液中的Al3+濃度，延緩了水泥漿的凝結(jié)速度。②為什么水泥硬化后能產(chǎn)生強度?水泥漿體硬化后轉(zhuǎn)變?yōu)樵絹碓街旅艿墓腆w；在漿體硬化過程中，隨著水泥礦物的水化，比表面較大的水化物顆粒不斷增多，顆粒間相互作用力不斷增強，產(chǎn)生的強度越來越高。講授法出學以致用比較發(fā)現(xiàn)法講授法出學以致用③水泥漿體強度的增長規(guī)律是什么?④為什么強度發(fā)展與環(huán)境溫、濕度有關(guān)?水泥的水化需要水，如果沒有水，水泥的水化就將停止；提高溫度可加快水泥的凝結(jié)硬化，而降低溫度就會減緩水泥的凝結(jié)硬化。⑤為什么水泥的儲存與運輸時應(yīng)防止受潮?水泥受潮，因表面水化結(jié)塊，喪失凝膠能力，強度大為降低。3.2.6、水泥凝結(jié)硬化的主要影響因素水泥漿的凝結(jié)硬化取決于水泥的水化，水泥水化速度是礦物組成及其含量、粉磨細度、溫度和水灰比1、水泥熟料的礦物成分C?S、C?A含量多，凝結(jié)硬化快，反之亦然2、水泥細度細度越小，水化反應(yīng)越快，凝結(jié)硬化越快。3、拌和用水量的影響水灰比一水泥漿體中拌和水量與水泥質(zhì)量之比(W/C);水灰比越大，需要水化物固相填充的孔隙越多，凝結(jié)硬化所需時間越長；水泥石中孔隙越多，強度越低。4、養(yǎng)護條件溫度升高10℃,速度加快一倍；溫度低于0℃時，水化反應(yīng)基本停止；保持一定濕度，有利于水泥的水化。5、混合材料摻加混合材，熟料減少，凝結(jié)硬化速度減慢。3.2.7、通用硅酸鹽系水泥的技術(shù)性質(zhì)(1)密度比較發(fā)現(xiàn)法理論聯(lián)系實際教學教學重點注重實際應(yīng)用3.05～3.20,混凝土配合比計算時，一般取3.10。為了結(jié)構(gòu)物自重的計算，必須知道水泥的密度。(2)堆積密度1000～1600kg/m3,在工地計算水泥倉庫時，一般取1300kg/m3。2、細度(1)定義(2)測量方法篩分析法以80μm方孔篩的篩余量表示；比表面積法以1kg水泥顆粒所具有的總表面積來表示。(3)國標要求硅酸鹽水泥的比表面積應(yīng)大于300m2/kg;普通水泥80μm方孔篩的篩余量不得超過10.0細度不符合要求的水泥為不合格品!(4)問題：為什么需要規(guī)定水泥的細度?解答：①水泥顆粒細度影響水化活性和凝結(jié)硬化速度，水泥顆粒太粗，水化活性越低，不利于凝結(jié)硬化；②雖然水泥越細，凝結(jié)硬化越快，早期強度會越高，但是水化放熱速度也快，水泥收縮也越大，對水泥石性能不利；③水泥越細，生產(chǎn)能耗越高，成本增加；④水泥越細，對水泥的儲存也不利，容易受潮結(jié)塊，反而降低強3、標準稠度用水量按規(guī)定的方法拌制的水泥凈漿，在水泥標準稠度測定儀上，試錐(2)標準稠度用水量：是指水泥凈漿達到標準稠度時所需要的水量，用水與水泥質(zhì)量的講授法理論聯(lián)系實際突出實際舉例說明討論法解釋注意互動問答教學重點講述、啟發(fā)、提比來表示。硅酸鹽水泥的標準稠度用水泥量一般在21%～(3)問題：標準稠度用水量與什么因素有關(guān)?為什么?與水泥細度、水泥礦物組成、混合材摻量等有關(guān)。因為水泥顆粒越細，比表面越大，表面吸附水越多；水泥礦物組成和混合材摻量不4、凝結(jié)時間凝結(jié)時間—水泥加水開始到水泥漿失去流動性，即從可塑性發(fā)展初凝時間從水泥加水拌和到水泥漿開始失去可塑性所需的時間；終凝時間從水泥加水拌和到水泥漿完全失去可塑性，并開始具有強(2)測定方法：用標準稠度的水泥凈漿，在規(guī)定的溫濕度下，用凝結(jié)時間測定儀(3)國標要求：硅酸鹽水泥初凝時間≥45min;終凝時間<390min。(4)國標規(guī)定：凡初凝時間不符合規(guī)定的水泥為廢品；終凝時間不符合規(guī)定的水泥為不合格品。為什么?①水泥凝結(jié)時間的規(guī)定是為了有足夠的時間進行施工操作和硬化的混凝土質(zhì)量；②初凝時間太短，來不及施工，水泥石結(jié)構(gòu)疏松、性能差，水泥無使用價值，即為廢品；③終凝時間太長，強度增長緩慢，也會影響施工，即5、體積安定性問結(jié)合教學難點突出學以致用①水泥凝結(jié)硬化過程中，體積變化是否均勻適當?shù)男再|(zhì)稱為體積安定性。②若水泥石的體積變化均勻適當，則水泥的體積安定性良好；③若水泥石發(fā)生不均勻體積變化：翹曲、開裂等，則水泥的體積安定性不良。體積安定性不良的水泥為廢品!①水泥熟料中含有過多的游離Ca0、Mg0和石膏。因為水泥熟料中的游離Ca0、Mg0都是過燒的。水化速度很慢。在已硬化的水化石中繼續(xù)與水反應(yīng)，其固體體積增大1.98%和2.48倍。產(chǎn)生不均勻體積變化，造成水泥石開裂、翹②石膏量過多，在水泥凝結(jié)硬化后，會有鈣釩石形成，產(chǎn)生膨脹。①試餅法用標準稠度的水泥凈漿做成試餅，在水中經(jīng)恒沸3h后，用肉眼觀察沒有裂紋，用直尺檢查沒有彎曲，則體積安定合格，反體積安定性不合格。②雷氏夾法測量雷氏夾中的水泥凈漿，經(jīng)沸煮3h后的膨脹值。該值不大于5.0mm時，則體積安定性合格，否則，為體積安定性不合6、強度(1)檢驗方法——水泥膠砂強度實驗，分別測量抗壓強度和抗折強①試件尺寸：40mm×40mm×160mm棱柱體；②膠砂配比：水泥：ISO標準砂：水=1:3:0.5;③振動成型：在頻率為2800~3000次/min,振幅0.75mm的振實臺上成型。振動時間120s。④試件養(yǎng)護：在20°C±1℃,相對濕度不低于90%的霧室或養(yǎng)護箱中24h,然后問相結(jié)合比較發(fā)現(xiàn)法講授法出學以致用脫模在20℃±1°C的水中養(yǎng)護至測試齡期；①將試件從水中取出，先進行抗折強度試驗，折斷后每截再進行抗壓強度試驗。受壓面積為40×40=1600mm2。②結(jié)果計算：抗折強度以三個試件的平均值，抗壓強度以六個試件的平均根據(jù)3天和28天強度測試結(jié)果，將水泥強度劃分若干個強度等級(4)水泥強度發(fā)展規(guī)律①早期增長快，隨后逐漸減慢；②28天，基本達到極限強度的80%以上；③在合適的溫濕度條件下，強度增長可以持續(xù)幾十天乃至幾十年。(5)問題：為什么水泥強度檢驗方法要規(guī)定試件尺寸、試件配比、養(yǎng)護條件、養(yǎng)護時間等?解答：①水泥膠砂試件的強度與水泥的組成、試件的水灰比和砂灰比、水泥的水化程度，以及試件的大小有關(guān)，而水泥的水化程度與養(yǎng)護條件和養(yǎng)護時間有關(guān)；②水泥強度檢驗?zāi)康氖菣z驗具有確定組成的水泥的強度，因此，為排除其它因素的影響，將這些因素統(tǒng)一規(guī)定，以便相互比較。(6)水泥石強度的影響因素影響水泥石強度σ的關(guān)鍵因素是孔隙率P,影響孔隙率的因素均影①水灰比水灰比越大，孔隙率越大，強度越低②水泥組成：熟料礦物、混合材③養(yǎng)護條件：溫度、濕度、齡期④水泥細度：水泥顆粒越細，強度發(fā)展越快7、水化熱(1)概念：問相結(jié)合比較發(fā)現(xiàn)法問結(jié)合水泥的水化是放熱反應(yīng)，放出的熱量就是水化熱。水泥放熱過程可持續(xù)很長時間，但大部分在3d內(nèi)釋(3)水化熱的益處與危害：水化熱有利于水泥的快硬，尤其是在冬天施工，但如果水化熱發(fā)散不均勻，容易在混凝土中引起裂縫，尤其大體積混凝土更是如(4)水化熱和放熱速度的影響因素：水泥礦物組成、水泥細度(5)問題：①為什么水泥顆粒越細，水化放熱越快?答：水泥礦物的水化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，水泥顆粒越細，水化反應(yīng)速度越快。②硅酸鹽水泥熟料的四種礦物中，哪一種水化熱最大?哪一種水化熱最小?答：鋁酸三鈣C?A水化熱最大；硅酸三鈣C?S次之；硅酸二鈣C?S水化熱最小。③為什么要限制水泥的不溶物含量和燒失量?答：不溶物是指水泥經(jīng)酸和堿處理后，不能被溶解的殘余物；燒失量是指水泥經(jīng)高溫灼燒后的質(zhì)量損失率。這兩項指標超標表示水泥中不能水化的雜質(zhì)含量大，影響水泥硬化后的性能小結(jié)：1、水泥凝結(jié)硬化機理2、影響水泥凝結(jié)硬化的因素作業(yè)：課后思考1、水泥凝結(jié)硬化速度快，好嗎?答：水化加快，放熱速率加速，升溫并膨脹，凝結(jié)硬化形成的微結(jié)構(gòu)體積較疏松，且在隨后的降溫期間，或受干燥環(huán)境作用收縮變形時產(chǎn)生大量微裂縫，致使結(jié)構(gòu)混凝土強度與滲透性(耐久性)受到嚴重影2、水泥宜在什么條件下凝結(jié)硬化?柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教師備課教案授課日期授課時數(shù)授課班級09鐵道工程技術(shù)509鐵道工程技術(shù)62課題通用硅酸鹽系水泥的特性與應(yīng)用教學目的通過學習通用硅酸鹽系水泥的特性與應(yīng)用，掌握通用硅酸鹽系水泥的特性與應(yīng)用；掌握特性水泥與專門水泥的教學重點通用硅酸鹽系水泥的特性；特性水泥與專用水泥的特性及應(yīng)用。教學難點通用硅酸鹽系水泥的特性；特性水泥與專用水泥的特性與應(yīng)用。課堂類型及教學方法講授課教具、掛圖無教學過程如下教研室主任簽字：年月日任課教師：王善庫講授法出學以致用比較發(fā)現(xiàn)法學點名考勤：復(fù)習內(nèi)容：1、水泥的各項技術(shù)性質(zhì)講授新課：第三章無機膠凝材料第二節(jié)通用硅酸鹽系水泥3.2.8、水泥石的腐蝕與防止1、概念：在使用環(huán)境中，硅酸鹽水泥石受某些腐蝕性介質(zhì)的作用，其組成和結(jié)構(gòu)會逐漸發(fā)生變化或受到損害，導(dǎo)致性能改變、強度下降等。水泥石抵抗這種作用、而保持不變的能力稱為其耐腐蝕性。2、導(dǎo)致水泥石腐蝕性破壞的原因：(1)外因：環(huán)境中的腐蝕性介質(zhì)，如：軟水；酸、堿、鹽的水溶液(2)內(nèi)因：①水泥石內(nèi)存在原始裂縫和孔隙，為腐蝕性介質(zhì)侵入提供了通道；②水泥石內(nèi)有在某些腐蝕性介質(zhì)下不穩(wěn)定的組分，如：Ca(OH)?,水化鋁酸鈣等；③腐蝕與毛細孔通道的共同作用，加劇水泥石結(jié)構(gòu)的破壞。(1)軟水侵蝕(溶出性侵蝕)①機理：當水泥石處在軟水中，軟水能使水泥石中的Ca(OH)2溶解，并溶出水泥石，留下孔隙；另一方面，水泥石中游離的鈣離子的減少，使鈣離子的濃度低于水化物的溶度積，導(dǎo)致水化物分解、溶失和轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生大量孔隙。尤其是處于壓力水或流水條件下，腐蝕越快。②破壞形式：水化物的分解、溶失，造成水泥石密實度下降，孔縫增多、強度(2)鹽類腐蝕講授法出學以致用①硫酸鹽的腐蝕腐蝕機理：硫酸鹽與水泥石中的氫氧化鈣反應(yīng)，生成硫酸鈣。硫酸鈣再與水泥石中未水化的鋁酸鈣反應(yīng)，生成鈣礬石，其體積增加2.22倍，引起②鎂鹽的腐蝕腐蝕機理：主要是硫酸鎂和氯化鎂，他們與氫氧化鈣反應(yīng)，生成氫氧化鎂和硫酸鈣或氯化鈣，造成雙重腐蝕作用。(3)酸類腐蝕①腐蝕機理：水泥石中的水化物都是堿性化合物，與碳酸、鹽酸、硫酸、致水泥石中其它水化物的分解，使腐蝕作用加②破壞形式：溶失性破壞，組成與結(jié)構(gòu)發(fā)生很大改變。(4)強堿腐蝕腐蝕機理：氫氧化鈉、氫氧化鉀等強堿可與水泥石中的鋁酸鈣礦物或水化物反應(yīng)，生成可溶性鋁酸鹽。當介質(zhì)中強堿濃度較高是，會造成水泥石的嚴重破壞。4、防止水泥石腐蝕的措施主要針對引起腐蝕破壞的內(nèi)因采取措施：(1)根據(jù)使用環(huán)境條件，選用水泥品種，降低水泥石中不穩(wěn)定組分的含(2)提高水泥石的密實度，減少腐蝕性介質(zhì)的通道，如降低水灰比、摻加外加劑等；舉例說明討論法答教學重點(3)表面防護處理，堵塞通道如：防腐涂5、問題：降低水泥石中Ca(OH)2的含量，對水泥的耐腐蝕性有什么作用?答：降低水泥石中Ca(OH)2的含量，可以提高水泥的抵抗化學腐蝕和軟水腐蝕的能力。因為，化學和軟水腐蝕與水泥石中的氫氧化鈣密切相6、為了滿足土木工程應(yīng)用的要求，水泥需具備三方面的性(1)物理力學性能：密度、強度、體積穩(wěn)定性、細度、水化熱(2)施工性能：凝結(jié)時間、標準稠度用水量(3)耐久性能：軟水腐蝕、鹽類腐蝕、酸類腐蝕、強堿腐蝕3.2.9、硅酸鹽水泥的應(yīng)用和存放問題：1、硅酸鹽水泥的適用領(lǐng)域有哪些?不適合的領(lǐng)域有哪些?為什么?2、硅酸鹽水泥的性質(zhì)中哪幾項不合格為廢品?哪幾項不合格為不合格品?廢品和不合格品應(yīng)如何處理?3、施工工地對水泥應(yīng)如何保管和存放?為什么?3.2.10、摻混合材的硅酸鹽水泥摻混合材硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化和性能與所摻混合材的種類與摻量密切相關(guān)!1、水泥混合材①定義：在水泥生產(chǎn)過程中，為改善性能、調(diào)節(jié)強度等級所加入的天然或人工礦物材料，均稱為水泥混合材料。②種類：活性、非活性兩類③作用：在水泥中主要其填充作用，調(diào)節(jié)強度等級、節(jié)省能源、降低(1)非活性混合材①定義：與水泥礦物成分或水化產(chǎn)物不發(fā)生化學反應(yīng)或化學反應(yīng)很弱教學難點比較發(fā)現(xiàn)法②常見的有：磨細石英砂、石灰石粉、粘土、慢冷礦渣(2)活性混合材①定義——具有水化活性的混合材。②活性組分：SiO?、Al?O?③常用品種：?；郀t礦渣—煉鋼鐵的廢料火山灰質(zhì)粉末—天然巖石和人工煅燒物粉煤灰一火電廠的廢料(3)活性混合材的作用②稀釋作用：減少水泥中熟料礦物含量，降低水化熱；減少水泥石中Ca(OH)2的含量；3.2.11、活性混合材水泥的共性1、密度較?。?.70～3.102、早期強度較低，后期強度增長率高。3、對養(yǎng)護溫濕度敏感，適合蒸汽養(yǎng)護。6、抗凍性、耐磨性不及硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。3.2.12、活性混合材水泥的特性保水性差，泌水性大，干縮較大，耐熱性較好。2、火山灰水泥：易吸水，易反應(yīng)，結(jié)構(gòu)較致密，抗?jié)B性和耐水性較好，體積收縮講述、啟發(fā)、提理論聯(lián)系實際突出學以致用舉例分析，注意比較發(fā)現(xiàn)法理論聯(lián)系實際教學講述、啟發(fā)、提問結(jié)合吸水能力弱，需水量較低，干縮性較小，結(jié)構(gòu)致密取決于所摻的混合材種類。第三節(jié)特性水泥與專用水泥3.3.1、特性水泥特性水泥指其某種性能比較突出的的水泥，有快凝快硬硅酸鹽水1、快凝快硬硅酸鹽水泥(1)組成特點：熟料中C?S、C?A的含量較高，石膏的摻量略大(其中SO?≤4.0%)。(2)性能特點：水泥的細度較細，凝結(jié)硬化快，早期強度增進率高。(3)應(yīng)用特點：早期強度要求高、緊急搶修、低溫施工工程和高等級混凝土預(yù)制2、低水化熱水泥包括低熱、中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥。(1)組成特點：熟料中C?S、C?A的含量較低，后一種摻加20~60%的粒化高爐礦渣。(2)性能特點：水化熱低，凝結(jié)時間較長，中熱水泥抗凍性和耐磨性較好。(3)應(yīng)用特點：適用于大體積混凝土，如大壩水利工程；和要求低水化熱、高抗3、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥(1)組成特點：講授法理論聯(lián)系實際突出學以致用C?S、C?A的含量低，要求C?S的含量低于50.0~55.0%;C?A的含量(2)性能特點：具有抵抗較高濃度硫酸根離子侵蝕能力，抗蝕能力以抗硫酸鹽腐蝕系數(shù)F來評定。要求F≥0.8?？沽蛩猁}腐蝕系數(shù)F:將水泥試件在人工配制的硫酸根離子濃度分別為2500mg/L和8000mg/L的硫酸鈉溶液中，浸泡6個月后的強度與同時浸泡在飲用水主要用于受硫酸鹽腐蝕的海港、水利、地下、隧道、引水、道路4、鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥是以鋁礬土和石灰石為原料，按一定比例配合，經(jīng)煅燒、磨細所制得的一種以鋁酸鈣為主要礦物成分的(2)鋁酸鹽水泥主要礦物有：鋁酸一鈣硅酸二鈣七鋁酸十二鈣二鋁酸一鈣硅鋁酸二鈣(3)鋁酸鹽水泥的水化和硬化①高鋁水泥的水化主要是鋁酸一鈣的水化和水化物的結(jié)晶；舉例說明討論法解釋注意互動問答教學難點、重點講述、啟發(fā)、提問結(jié)合問結(jié)合③水化反應(yīng)集中在早期，而且反應(yīng)速度較快，因此早期強度增長快；④水化物都是晶體，而且穩(wěn)定性較差，容易發(fā)生相互間的轉(zhuǎn)化，因而引起強度降低。(4)鋁酸鹽水泥技術(shù)性質(zhì)①外觀：黃色或黃褐色或灰色；②密度與堆積密度：與硅酸鹽水泥相近；③細度：80μm篩余不得超過10%;④凝結(jié)時間：初凝≥40min,終凝≤10h;⑤強度：見表3-12。(5)鋁酸鹽水泥的特點與應(yīng)用①耐高溫性能好，配制耐高溫混凝土或砌筑砂漿；②耐硫酸鹽腐蝕性能較好，適用于有抗硫酸鹽侵蝕要求的工程；③耐堿性較差，不能用于接觸堿溶液的工程；④水化熱較大，適用于冬季施工，不適用于大體積混凝土；⑤快硬早強，宜用于緊急搶修工程。⑥高鋁水泥有強度倒縮現(xiàn)象，用于工程中應(yīng)按最低穩(wěn)定強度設(shè)計。3.3.2、專用水泥1、砌筑水泥(1)組成特點：一種或一種以上混合料(50%以上),加適量硅酸鹽水泥熟料和石膏，磨細制成的和易性較好的水硬性膠凝材料。(2)性能特點：(3)使用特點：2、道路硅酸鹽水泥(1)組成特點：水泥熟料主要礦物——硅酸鈣和鐵鋁酸鈣鐵鋁酸四鈣高，C?AF的含量≥16.0%。(2)性能特點：初凝時間較長，≥1h;抗折強度高；耐磨性好，磨損率≤3.60kg/m2;抗裂性好，28d干縮率≤0.10%;(3)使用特點：主要用于混凝土路面工程。1、水泥石的腐蝕與防止2、硅酸鹽水泥的應(yīng)用和存放3、摻混合材的硅酸鹽水泥4、活性混合材水泥的共性5、活性混合材水泥的特性6、特性水泥和專用水泥作業(yè)：復(fù)習所講授過的內(nèi)容，課后P47第16題。柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教師備課教案授課日期授課時數(shù)授課班級09鐵道工程技術(shù)509鐵道工程技術(shù)6教學目的通過學習混凝土的定義，掌握混凝土的種類及特點。通過學習混凝土的組成材料，重點掌握骨料的情況，掌握砂的級配情況教學重點混凝土的特點；骨料教學難點混凝土的特點；砂的級配課堂類型及教學方法講授課教具、掛圖教學過程無如下教研室主任簽字：年月日任課教師：王善庫講授法理論聯(lián)系實際突出學以致用舉例分析，注意比較發(fā)現(xiàn)法講述、啟發(fā)、提1、特性水泥2、專用水泥第四章混凝土第0節(jié)混凝土概述4.0.1、定義：混凝土是由膠結(jié)料和骨料混合、通過一定的工藝成型后、硬化而膠結(jié)料是無機膠凝材料，或有機膠凝材料或水泥混凝土，通常簡稱混凝土，是由水泥漿膠結(jié)顆粒骨料或骨料構(gòu)架而成的人造石材—砼。4.0.2、混凝土的種類1、根據(jù)表觀密度po:(1)普通混凝土(≈2400kg/m3)2、根據(jù)用途(功能):(1)普通混凝土；(2)道路混凝土；(3)防水混凝土；(4)耐熱混凝土；(5)耐酸混凝土；(6)防輻射混凝土；(7)膨脹混凝土；教學重點、難點講授法理論聯(lián)系實際突出學以致用理論聯(lián)系實際突出學以致用舉例分析，注意比較發(fā)現(xiàn)法舉例說明討論法解釋注意互動問答(1)商品混凝土(2)泵送混凝土(3)噴射混凝土(4)碾壓混凝土(5)擠壓混凝土(6)壓力灌漿混凝土(7)預(yù)應(yīng)力混凝土4.0.3、混凝土的特點1、耐久性能好；2、組分材料來源豐富，經(jīng)濟性好；3、容易成型為任意形狀和尺寸的構(gòu)件；4、可大量利用工業(yè)廢料；5、可與鋼材復(fù)合使用；6、性脆易裂，抗拉強度低；7、混凝土生產(chǎn)能耗較低，維護費用少。4.0.4、混凝土理論與技術(shù)的歷史1、1867年，鋼筋混凝土理論；2、1916年，混凝土強度的水灰比理論；3、1925年，水灰比學說和恒定用水量法則；4、1928年，混凝土的收縮與徐變理論，預(yù)應(yīng)力技術(shù)；5、20世紀中葉，混凝土減水劑等外加劑技術(shù)；6、20世紀90年代，高性能混凝土的概念與技術(shù)。4.0.5、土木工程對混凝土的基本要求1、滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的強度要求，以保證構(gòu)筑物能安全地承受各種設(shè)計荷載；2、滿足混凝土施工所要求的和易性，以便硬化后能得到均勻密實的混講授法理論聯(lián)系實際突出學以致用舉例分析，注意比較發(fā)現(xiàn)法教學重點3、具有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性，以保證構(gòu)筑物在所處環(huán)境中服役4、滿足經(jīng)濟與生態(tài)的要求，能源與資源消耗低、環(huán)境負荷少第一節(jié)普通混凝土組成材料4.1.1、水泥：依據(jù)：工程性質(zhì)及所處的環(huán)境；施工條件；(1)水泥強度的高低應(yīng)與混凝土的強度相適(2)若用高強度等級水泥配制低強度等級混凝土，雖然滿足強度要求的水泥用量少，但難以滿足混凝土的和易性和耐久性的要求，不可取。(3)若用低強度等級水泥配制高強度等級混凝土，滿足強度要求的水灰比會很小，其和易性難以滿足施工要求，也不可取。4.1.2、骨料：(1)骨料定義①骨料是巖石類材料，廉價的填充材料，節(jié)省水泥用量②混凝土的骨架，減小收縮，抑制裂縫的擴展③傳力作用④降低水化熱⑤提供耐磨性(2)骨料在土木工程中的應(yīng)用：水泥混凝土、瀝青混凝土、道路基礎(chǔ)、鐵路道渣、砂漿(3)混凝土中的骨料①經(jīng)濟上；在不影響混凝土性能的條件下，在混凝土中盡可能多出學以致用比較發(fā)現(xiàn)法地加入骨料，以降低混凝土的成本；②骨料可提供混凝土很好的穩(wěn)定性和比水泥石更好的耐久(4)混凝土中骨料的基本要求以減少水泥漿用量；②骨料顆粒表面干凈，以保證與水泥漿有良好的粘結(jié)力；③含有害雜質(zhì)少，不得含有影響水泥凝結(jié)硬化和后期混凝土耐久性的成分；④具有足夠的強度和堅固性，以保證起到骨架和傳力作用。(5)骨料的種類①按照骨料粒徑粗骨料：粒徑大于4.75mm的巖石顆粒，如卵石、碎石細骨料：粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，如河砂、山砂、海砂②按照骨料的密度普通骨料：堆積密度在1520~1680kg/m3的骨料密度在2500～2700kg/m3輕骨料：堆積密度<1120kg/m3的骨料，如陶粒、煅燒頁巖、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、泡沫塑料顆粒等。密度在～1000kg/m3重骨料：堆積密度>2080kg/m3的骨料，如鐵礦石、重晶石密度在3500～4000kg/m3(6)骨料的密度、表觀密度與堆積密度①密度測量：可用“排液法”直接測量砂、石骨料顆粒的密度，直接測得的密度實際是骨料的表觀密度，但由于砂、石的孔隙率小，將此法測得的密度為視密度一密度。大多數(shù)天然骨料的視密度為2.4~3.0。②堆積密度測量：砂、石的堆積密度一般用固定體積法測量；砂用5升的體積的質(zhì)量確定；石用10升體積的質(zhì)量確定；教學難點比較出學以致用比較發(fā)現(xiàn)法③骨料堆積密度取決于顆粒粒徑與級配2、細骨料——砂砂的級配情況和粗細程度以篩分析確定。(1)細度模數(shù)Mx細度模數(shù)表征砂的粗細程度，可以理解為質(zhì)均粒徑，由篩分法測定。細度模數(shù)越大，骨料越粗，根據(jù)細度模數(shù)將砂分特細砂(1.5～0.7)細砂(2.2~1.6);中砂(3.0~2.3)粗砂(3.7~3.1)。(2)級配曲線①級配曲線表示不同粒徑砂的顆粒搭配情況；②根據(jù)級配曲線分為三個區(qū)：I、Ⅱ、IⅢ;③級配間接反映了砂顆粒的堆積密度。(3)問題細度模數(shù)相同，級配相同嗎?級配相同，細度模數(shù)相同嗎?細度模數(shù)相同，級配不一定相同；但級配相同，細度模數(shù)一定相同。3、粗骨料(1)石子的級配有連續(xù)級配和間斷級配兩種：連續(xù)級配：要求顆粒尺寸由大到小連續(xù)分級，每一級骨料都占有適當比例，這種級配較好；間斷級配：人為地剔除骨料中的某些粒級，造成粒級的間斷，大粒徑(2)骨料的形狀：等徑顆粒；球形體顆粒：沒有菱角和邊；多面體顆粒：有菱角和針狀顆粒一長度大于顆粒所屬的平均粒徑的2.4倍；片狀顆?！穸刃∮谄骄降?.4倍。表面粗糙程度；是否有菱角；干凈程度等。舉例說明討論法答講授法程任務(wù)，提出問題引導(dǎo)學生的興4、骨料表面特征與形狀對混凝土性能的有何影響?①表面粗糙和針片狀顆粒需要更多的水泥漿，影響混凝土的成本。②影響新拌混凝土的和易性，表面光滑且等徑顆粒易于流動，而粗糙③影響混凝土中界面區(qū)的結(jié)合力，粗糙表面骨料與水泥漿的界面結(jié)合④影響混凝土的強度骨料表面越粗糙，與水泥漿接觸面越大，混凝土強度越高；針片狀骨料使混凝土強度低于圓形骨料；大粒徑骨料使混凝土強度低于小粒徑骨料5、骨料對混凝土強度的影響①對于富水泥漿的混凝土：小粒徑骨料可使混凝土強度較高；大粒徑可使混凝土強度較低。②對于貧水泥漿的混凝土：大粒徑骨料使混凝土強度較高；小粒徑骨料使混凝土強度較低；③水灰比越小，骨料粒徑對混凝土強度的影響越明顯：④混凝土強度隨骨料粒徑的增大而降低4.1.3、水①一般河水、可飲用水，均可用來配制混凝土；②pH值小于4的以及硫酸鹽含量(SO3)超過1%的水不能用于配制混③海水不允許用來配制鋼筋混凝土；④含有對水泥水化有害的有機雜質(zhì)的水不能用來拌制混凝2、水的作用供水泥的水化反應(yīng)；②剩余水留在混凝土的孔(空)隙中使混凝土中產(chǎn)生孔隙；對防止塑性收縮裂縫與和易性有利；1、混凝土的定義2、混凝土的種類3、混凝土的特點柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教師備課教案授課日期授課時數(shù)授課班級09鐵道工程技術(shù)6課題普通混凝土拌合物的性能教學目的通過學習普通混凝土拌合物的性能，了解工作性的概念，重點掌握工作性的測定與評價，影響工作性的因素教學重點工作性的測定與評價，影響工作性的因素教學難點工作性的測定與評價，影響工作性的因素課堂類型及教學方法講授課教具、掛圖無教學過程如下教研室主任簽字：年月日任課教師：王善庫講授法理論聯(lián)系實際突出學以致用舉例分析，注意比較發(fā)現(xiàn)法點名考勤：復(fù)習內(nèi)容：1、水泥2、砂3、石4、水講授新課：第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土拌合物的性能4.2.1、工作性的概念：1、工程施工要求混凝土拌合物具有哪些性能?(1)流動性，便于澆灌與填充模具；(2)均勻性，骨料在水泥漿中分布均勻，水泥顆粒在水中分布均勻；2、良好性能的標志：(1)運輸中不易分層離析；(2)澆灌時容易搗實或自密實；(3)成型后表面容易修正。即和易性。混凝土拌合物便于施工并能獲得均勻、密實混凝土的一種綜合性能，包括：(1)流動性：反映混凝土拌合物在自重或施工機械振搗作用下流動的性能，取決于拌和物的稠度。(2)粘聚性：反映混凝土拌合物的抗離析、分層的性能。(3)保水性：指混凝土拌合物保持水分不易析出的能力。(1)分層離析現(xiàn)象：粗骨料從混凝土的水泥砂漿中分離出來的傾向，與拌和物的粘聚性有關(guān)。危害：分層離析將導(dǎo)致硬化后的混凝土產(chǎn)生蜂窩和麻面，講授法比較發(fā)現(xiàn)法理論聯(lián)系實際突出學以致用(2)泌水現(xiàn)象：混凝土中粗骨料下沉、水分上升直到表面，這種現(xiàn)象叫泌與拌和物的保水性有關(guān)。危害：泌水導(dǎo)致混凝土中粗骨料和水平鋼筋下方形成水囊和水膜，降低骨料或鋼筋與水泥石的粘結(jié)力；表面還會形成酥松層等。5、問題?(1)和易性不良的混凝土拌合物，施工后會出現(xiàn)什么情況?答：填充不密實，產(chǎn)生蜂窩、麻面、空洞等缺陷；表面出現(xiàn)疏松層，粗骨料顆粒和水平鋼筋的下面會出現(xiàn)水囊或水膜等，界面結(jié)構(gòu)不密實；造成組成不均勻，上層水泥漿多于底層，下層骨料多于上層，表(2)為什么混凝土拌合物會出現(xiàn)和易性不良?答：混凝土拌合物由固相與液相組成，二者的比例不當影響拌合物的和易性；固相與液相的密度相差較大，而且骨料粒徑較大，容易在自重作用下，發(fā)生層析；4.2.2、工作性的測定與評價2、測定：以測定其流動性為主，輔以對其粘聚性和保水性的觀察，然3、GB/T50080—2002規(guī)定，混凝土拌合物的和易性用兩種流動性指標評價：(1)塑性混凝土的流動性用坍落度或坍落擴展度表示；(2)干硬性混凝土用為維勃稠度表示。4、坍落度試驗(1)坍落度的選擇(2)坍落度的選擇原則：根據(jù)施工方法、結(jié)構(gòu)條件和制品要求，并參考經(jīng)驗資料進出學以致用比較發(fā)現(xiàn)法行選擇，在滿足施工和結(jié)構(gòu)條件的情況下，盡量選用較小的坍落度，以節(jié)約水泥，提高混凝土質(zhì)量。5、維勃稠度試驗6、問題：(1)為什么坍落度筒法能反映塑性混凝土拌合物的和易性?解答：坍落度反映了拌合物在自重力作用下的流動性；拌和物圓錐體在敲擊下，是否崩落反映了粘聚性；拌和物圓錐體下方是否有水泌出，反映了保水性。(2)維勃稠度反映的是混凝土拌和物的什么性能?答：維勃稠度法適用于Dmax小于40mm,維勃稠度在5~30s之間的混凝土拌和物稠度的測量。主要反映了混凝土拌和物在振動力作用下的流動性和充模性。4.2.3、影響和易性的主要因素1、基本原理：拌合物的和易性包括其流動性、粘聚性和保水(1)流動性主要取決于水泥漿量和水泥漿的稠度，水泥漿愈多，流動性愈大，水泥漿愈稠，不利于流動性；(2)拌合物中：骨料的表觀密度>水泥漿的表觀密度，若骨料向下的重力<顆粒間內(nèi)摩阻力時，則可避免骨料下沉；(3)內(nèi)摩阻力與水泥漿的粘度、骨料的表面狀態(tài)和水泥漿用量有關(guān)；(4)拌合物中的水分為自由水和顆粒表面吸附水，自由水的多少取決于用水量和顆粒的總表面積。若用水量較少，總表面積愈大，則保水性(5)顆粒總表面積與骨料級配、砂用量(砂率)和水泥用量及水泥細度等有關(guān)。2、具體影響因素：(1)水灰比的影響①水灰比是混凝土拌和物中用水量與水泥用量的比W/C=用水量(W)/水泥用量(C)②水灰比的大小反映水泥漿的稀稠程度(稠度)。出學以致用③在水泥漿用量一定時，增大水灰比，水泥漿變稀，粘聚性降低，顆粒間內(nèi)摩阻力減小，流動性會有所增大；④但水灰比過大，水泥漿太稀，保水性變差，會導(dǎo)致混凝土拌和物出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。(2)水泥漿與骨料的相對用量的影響①水泥漿是混凝土拌和物產(chǎn)生流動的決定因②水泥漿包裹在骨料的表面，在骨料間起潤滑作用產(chǎn)生滾珠效應(yīng)，減小了骨料顆粒間的內(nèi)摩阻力。所以，水泥漿用量愈多，流動性愈拌和物的坍落度增大，同時還增大了拌和物的粘聚性。③水泥漿用量較小，相對骨料用量較大，水泥漿不足以包裹骨料表面形成潤滑層，骨料間的摩擦力較大，拌和物不易流動，坍落度減④問題：水泥漿用量越多越好嗎?答：增加水泥漿用量，就增加了骨料表面包裹層的厚度，增大了潤滑作用，這有利于拌和物的和易性；但水泥漿過多，超過了骨料表面包裹層所需的量，則不僅使拌和物的流動性無明顯增加，而且會出現(xiàn)流淌和泌水現(xiàn)象，同時會造成水泥漿的浪費，是不利的。(3)原材料的影響①水泥的特性水泥品種不同，水泥顆粒的密度不同，當水泥用量相同時，密度較大的水泥，其同樣質(zhì)量的水泥顆粒的數(shù)量較小，水泥顆粒的總表面積就小，反之亦然。水泥中混合材粉末顆粒表面特征與水泥顆粒不同，影響顆粒表面水泥顆粒的細度越大，則同樣質(zhì)量的水泥的總表面積越大。當水灰比相同時，水泥顆粒的總表面積越大，則水泥漿的稠度越大，塑性越差。從而影響混凝土拌和物的和易性。②骨料的粒形與級配級配良好的骨料，較大粒徑的顆粒堆積的空隙被較小顆粒填充，較小顆粒堆積的空隙被更小顆粒填充，不但使得骨料顆粒堆積的空隙比較發(fā)現(xiàn)法率較小，填充在空隙中的水泥漿減少，水泥漿主要包裹在骨料的表而且可以避免骨料顆粒間的連鎖，利于骨料的滑動，拌和物流動性較好。當用水量相同時，級配良好的骨料可以增大拌和物的流動性。③外加劑(4)砂率①試驗表明：水灰比與用水量一定時，拌和物坍落度先隨砂率增加而增大，達到最大值后，又隨砂率增加而減小，坍落度最大時的砂率為合理砂率(最優(yōu)砂率)②問題：為什么存在一個合理含砂率?答：砂率的大小影響了拌合物中骨料的總表面積和空隙的砂漿不足以填滿石子顆粒的空隙，潤滑作用較小，流動性、粘聚性、保水性均較差；隨著砂率增加，砂漿逐漸增多，粗骨料間潤滑層逐漸增厚，坍落度會越來越大；③合理砂率的選用原則：粗骨料的Dmax較大，級配較好時，可選用較小砂率；砂的細度模數(shù)較小時，砂的總表面積較大，可選用較小砂率；水灰比較小、水泥漿較稠時，可選用較小砂率；流動性要求較大時，需采用較大砂率；摻用引氣劑或減水劑時，可適當減小砂率；4.2.4、改善工作性的措施1、采用級配良好的骨料2、采用合理的砂率3、調(diào)整水泥漿量4、摻入減水劑小結(jié)：1、工作性的概念2、工作性的測定3、影響工作性的因素4、改善工作性的措施作業(yè)：復(fù)習所講授過的內(nèi)容，課后P94第7授課日期授課時數(shù)授課班級09鐵道工程技術(shù)509鐵道工程技術(shù)6課題硬化后普通混凝土的性能教學目的通過學習硬化后普通混凝土的性能，掌握混凝土的強度和變形性能、耐久性能教學重點混凝土的強度，耐久性教學難點影響混凝土強度的因素課堂類型及教學方法講授課教具、掛圖教學過程無如下教學重點講授法出學以致用比較發(fā)現(xiàn)法點名考勤：復(fù)習內(nèi)容：1、影響工作性的因素2、改善工作性的措施講授新課：第四章混凝土第三節(jié)硬化后混凝土的性能4.3.1、強度：1、強度：混凝土的強度包括抗壓強度、抗拉強度、彎曲抗壓強度等。選定以立方體抗壓強度作為混凝土強度設(shè)計和施工質(zhì)量控制的基準。(1)骨料強度小于水泥石強度，則骨料劈裂破壞；(2)水泥石發(fā)生拉伸或剪切破壞；(3)水泥石與骨料的界面之間的粘結(jié)破壞。2、混凝土強度(1)混凝土的立方體抗壓強度和強度等級立方體抗壓強度：制作邊長為150mm的立方體試件，在標準條件(20±2℃,相對濕度>95%)下，養(yǎng)護到28天齡期，測得的抗壓強度值稱為混凝土立方體抗壓強度，以"fcu"表立方體強度標準值：用標準試驗方法測得的一組若干個立方體抗壓強度值的總體分布中的某一個值，低于該值的百分率不超過5%,該抗壓強度值稱為立方體抗壓強度標準值。以“fcu,k”表示強度等級：根據(jù)混凝土立方體強度標準值(MPa)劃分的等級，以符號C+混凝土立方體強度標準值(fcu,k)表示。實際強度：將試件在實際工程的溫濕度條件下養(yǎng)護28天，測得的立方體試件強度，作為混凝土施工質(zhì)量控制和驗收依(2)混凝土的其他強度標準棱柱體試件，按規(guī)定方法成型、標準條件下養(yǎng)護28天，測得的抗舉例講解教學難點講授法出學以致用壓強度為軸心抗壓強度，以fc表示；工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)；換算系數(shù)與混凝土強度有關(guān)，強度越高，系數(shù)越小?？估瓘姸龋鹤雠芽估囼?，用邊長為150mm的立方體試件或圓柱體試件，在試件的相對的表面素線上作用均勻分布的壓應(yīng)力，從而在豎向平面內(nèi)產(chǎn)生均勻拉伸應(yīng)力?？估瓘姸扰c立方體抗壓強度的關(guān)系：(3)如何求得立方體抗壓強度標準值的?例如：一組試件的立方體抗壓強度值分別為32.1,37.5,35.1,38.2,40.2,29.5,43.1,42.3,40.6,30.2,32.5,37.433.8,35.8,36.2,37.9,39.2(MPa),共有20個數(shù)據(jù)。解：用比較法可得：其抗壓強度標準值是30.2MPa;因為20個數(shù)據(jù)中，小于30.2MPa的只有一個29.5MPa,百分率為5%。3、影響強度的因素(1)水泥強度和水灰比其他條件相同，水泥強度越高，混凝土的強度也提高；一定范圍內(nèi)，水灰比越小(灰水比越大),混凝土的強度也越混凝土強度與水灰比、水泥強度等級和骨料種類的關(guān)鮑羅米公式：fcu——混凝土28d抗壓強度(MPa)fce——水泥的實測強度(MPa)C/W——灰水比αa、αb——與骨料種類有關(guān)的回歸系數(shù)：對于卵石：aa=0.48;αb=0.33;對于碎石：αa=0.46;αb=0.0(2)骨料質(zhì)量講授法出學以致用出學以致用經(jīng)濟上，應(yīng)盡可能低選用大粒徑的粗骨料；大粒徑的粗骨料可以降低混凝土的用水量；粗糙表面有利于增加過渡區(qū)的粘結(jié)強針片狀骨料容易引起應(yīng)力集中，降低混凝土破壞的極限應(yīng)力，因而降低強度。(3)養(yǎng)護溫度和濕度混凝土連續(xù)濕養(yǎng)護有利于混凝土強度的發(fā)展，濕養(yǎng)護時間越長，混凝土強度越高濕養(yǎng)護的措施：噴灑、水浴、用砂、木屑或薄膜覆蓋(4)齡期混凝土強度在最初3~7d增長較快，然后逐漸緩慢下來。(5)施工質(zhì)量(6)測試條件對混凝土強度影響試件尺寸的影響：試件尺寸越大，混凝土強度測試值越偏低；試件尺寸越小，混凝土強度測試值越偏高；加荷速度：加荷速度越快，測試值越高，反之亦注意：上述因素影響強度試驗值，而不是實際混凝土強度!4、提高混凝土強度的措施：(1)提高混凝土強度的措施：4.3.2、變形性能1、干縮性能(1)濕脹干縮變形①定義：濕度變化所引起的混凝土體積變形——濕脹干縮，主要原因是水泥石中的凝膠水和毛細孔水的變化引起的。②水泥石和混凝土的收縮行為：水泥石在水中連續(xù)浸泡，產(chǎn)生相當小的連續(xù)膨脹；第1次干燥時，收縮最大，其收縮值有部分是不可逆的，即再次吸水不能恢復(fù)。試驗證明：相對濕度為70%的空氣中的收縮值為水中膨脹值的6倍，相比較發(fā)現(xiàn)法理論聯(lián)系實際突出實際③混凝土的濕脹干縮變形重要的是干縮變形，因在約束下的收縮將導(dǎo)(2)干燥收縮的危害①路面板、橋面板、機場道面、停車場等暴露面積大且厚度較小的結(jié)構(gòu)物干縮最為顯著;②當混凝土的干燥收縮受到約束時，將導(dǎo)致裂縫，影響混凝土的強度和耐久性。(3)混凝土干縮的影響因素①混凝土組成與配合比混凝土的干縮小于水泥石，因此，骨料體積含量越大，干縮越?。核嘤昧浚核冶纫欢〞r，水泥用量越多，干縮越大；用水量：水泥用量一定時，用水量越多，干縮越大。水泥種類與細度：細度越細，干縮較大。②良好養(yǎng)護可以減小收縮③構(gòu)件幾何尺寸和形狀表面積與體積比值越大，收縮越大；濕度擴散的路徑越長，收縮速率越低。2、彈塑性變形骨料和水泥石是彈性體，而混凝土是彈塑性體或粘彈性體，在受壓應(yīng)力作用，既產(chǎn)生彈性變形，又產(chǎn)生塑性變3、徐變在荷載長期作用下，混凝土會發(fā)生隨時間增加的變形——徐干燥會使徐變增大。例：西太平洋Caroline群島上的一座橋梁(主跨為241m),由于徐變使跨中向下?lián)锨?，加鋪的橋面板進一步加劇徐變，使該橋在建成不到20年后坍塌(1996年)。4.3.3、耐久性混凝土材料在長期使用過程中，抵抗因服役環(huán)境外部因素和材料舉例講解問結(jié)合內(nèi)部原因造成的侵蝕和破壞，而保持其原有性能不變的能力。例：40年代，鹽凍，美國大量混凝土路面受凍融循環(huán)侵蝕很快發(fā)生剝落；80年代，早期熱裂縫，美國等國家大量混凝土橋面板、路面、停車場和港口設(shè)施受侵蝕破壞1、混凝土耐久性的主要表現(xiàn)(1)抗蝕性硫酸根離子與混凝土中水泥水化物之間的化學反應(yīng)，形成有害化合物，而導(dǎo)致混凝土組成和結(jié)構(gòu)的破壞、強度下降、表面剝離硫酸根離子的來源：海水、有機物環(huán)境(垃圾、生活污水)、工業(yè)最易發(fā)生的部位：低溫環(huán)境下的結(jié)構(gòu)物、潮濕環(huán)境下的結(jié)構(gòu)物、(2)抗?jié)B性采用適宜的原材料及良好的生產(chǎn)、澆筑與養(yǎng)護操作，當水泥用量為300～350Kg/m3、水灰比0.45～0.55,制備出28d抗壓強度為35~40MPa的混凝土，在大多數(shù)環(huán)境條件下可以呈現(xiàn)足夠低的滲透性和良好的耐久性能。(3)抗凍性方法：用28d齡期、吸水飽和狀態(tài)下的試件，進行低溫冰凍，水中融化循環(huán)試驗，經(jīng)過一定循環(huán)后測定試件的強度。評價指標：以強度降低不超過25%、質(zhì)量損失不超過5%時所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)N為抗凍指標。(4)抗碳化定義：碳化是指環(huán)境中的C02與混凝土水泥石中的Ca(OH)2作用生成碳酸鈣和水，從而降低混凝土中堿度的現(xiàn)象。危害：由于堿度的降低，混凝土中的鋼筋失去保護膜，引起鋼筋銹蝕；影響因素：C02濃度、相對濕度、混凝土的密實度、水泥品種和摻和料等。理論聯(lián)系實際突出實際(5)堿-骨料反應(yīng)2、提高混凝土耐久性的措施(1)合理選用水泥(2)改善骨料級配，控制活性骨料(3)控制水泥最大水灰比和最小水泥用量1、混凝土的強度2、影響強度的因素3、提高混凝土強度的措施4、混凝土的變形和耐久性作業(yè)：復(fù)習所講授過的內(nèi)容，課后P96第18題。柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教師備課教案授課日期授課時數(shù)授課班級09鐵道工程技術(shù)509鐵道工程技術(shù)62課題混凝土外加劑教學目的通過學習混凝土外加劑的種類及特點，掌握混凝土外加劑的作用教學重點減水劑教學難點減水劑課堂類型及教學方法教具、掛圖講授課無教學過程如下教研室主任簽字：年月日任課教師：王善庫講授法出學以致用比較發(fā)現(xiàn)法講授法出學以致用點名考勤：復(fù)習內(nèi)容：1、混凝土的變形性能2、混凝土的耐久性講授新課：第四章混凝土第四節(jié)混凝土外加劑4.4.1、概述：在混凝土拌合過程中摻入的能按要求改善混凝土性能，一般情況下?lián)搅坎怀^水泥質(zhì)量5%的材料，稱為混凝土外加單純依靠調(diào)節(jié)水、水泥和骨料用量，難以解決下列技術(shù)問題：用水量與良好和易性間的矛盾；施工操作對凝結(jié)時間、放熱速度、強度增長的要求；耐久性對低連通孔隙率的要求。外加劑是解決上述問題，改善混凝土性能，以滿足工程特殊要求的重要技術(shù)途徑。按照功能有：(1)改善和易性：減水劑、泵送劑、引氣劑等；(2)調(diào)節(jié)凝結(jié)時間：速凝劑、緩凝劑、早強劑等；(3)提高耐久性：引氣劑、阻銹劑、防水劑等；(4)其它：防凍劑、泡沫劑、消泡劑等。4.4.2、減水劑減水劑一功能上能在和易性不變時，減少單位用水量；或在單位1、減水劑的作用機理：(1)由于水泥顆粒之間和水泥顆粒與水之間