石家莊財經(jīng)職業(yè)學院教案石家莊財經(jīng)職業(yè)學院教案教案頭課次22 授課日期編號22基本課題10.防水材料1教學目的掌握石油瀝青的技術(shù)要求與應用，了解建筑密封材料的品種及其應用。重點八、、石油瀝青的技術(shù)要求與應用難點八、、瀝青材料的技木性質(zhì)課型講授課學時2教學過程時間分配教學方法能力培養(yǎng)I.提問復習上次課內(nèi)容10min提問鞏固上次課的學習內(nèi)容

II.新課10.1II.新課10.1瀝青材料10.1.1石油瀝青10.1.2煤瀝青35min講授讓學生掌握石油瀝青的技術(shù)要求與應用10.1.3改性瀝青10.4建筑密封材料作業(yè)：習題2、5、645min講授讓學生了解建筑密封材料的品種及其應用，提高學生選材能力課后記：第十章防水材料學習目標：掌握石油瀝青的技術(shù)要求與應用，了解各類防水卷材的技術(shù)要求、主要品種和應用。教學重點：瀝青材料；合成高分子材料；防水卷材；新型防水卷材；教學難點：瀝青材料、；防水卷材。教學手段和方法：教師講授，課堂討論，多媒體教學10.1瀝青材料10.1.1定義、分類和結(jié)構(gòu)組成瀝青材料是一種有機膠凝材料。它是由高分子碳氫化合物及其非金屬（氧、硫、氮等）衍生物組成的復雜的混合物。常溫下，瀝青呈褐色或黑褐色的固體、半固體或液體狀態(tài)。瀝青按產(chǎn)源可分為地瀝青（天然瀝青、石油瀝青）和焦油瀝青（煤瀝青、頁巖瀝青）。石油瀝青石油瀝青的組分石油瀝青是由碳及氫組成的多種碳氫化合物及其衍生物的混合體。石油瀝青中各組分及其主要特性如下：油分樹脂 地瀝青質(zhì)石油瀝青中常含有一定量的固體石蠟石油瀝青的組成結(jié)構(gòu)瀝青中的油分和樹脂質(zhì)可以互溶，樹脂質(zhì)能浸潤瀝青質(zhì)顆粒而在其表面形成薄膜，從而構(gòu)成以瀝青質(zhì)為核心、周圍吸附部分樹脂質(zhì)和油分的互溶物膠團，而無數(shù)膠團分散在油分中形成膠體結(jié)構(gòu)。依據(jù)瀝青中各組分含量的不同，瀝青可以有三種膠體狀態(tài)。溶膠結(jié)構(gòu)、凝膠結(jié)構(gòu)和溶-凝膠結(jié)構(gòu)。 10.1.2石油瀝青的技術(shù)性質(zhì) 1、 黏性（黏滯性）。石油瀝青的鉆性是反映瀝青材料內(nèi)部阻礙其相對流動的一種特性用絕對勁 度表示，是瀝青性質(zhì)的重要指標之一。 2、 塑性。塑性指石油瀝青在外力作用下產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后，仍能保持變形后的 形狀的性質(zhì)。塑性反映瀝青開裂后自愈能力及受機械應力作用后變形而不破壞的能力。 3、 溫度敏感性。溫度敏感性是指石油瀝青的黏滯性和塑性隨溫度升降而變化的性能。4、 大氣穩(wěn)定性。大氣穩(wěn)定性是指石油瀝青在大氣綜合因素長期作用下抵抗老化的性能，也是 瀝青材料的耐久性 5、 施工安全性。黏稠瀝青在使用時必須加熱，當加熱至一定溫度時，瀝青材料中揮發(fā)的油分蒸汽與周圍空氣組成混合氣體，此混合氣體遇火焰則易發(fā)生閃火。若繼續(xù)加熱，油分蒸汽的飽和度 增加。由于此種蒸汽與空氣組成的混合氣體遇火焰極易燃燒而引發(fā)火災。為此，必須測定瀝青加熱閃火和燃燒的溫度，即閃點和燃點。石油瀝青具有良好的防水性，廣泛用作建筑工程的防潮、防水、抗?jié)B材料。 溶解度。溶解度是指石油瀝青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率，以表示石油瀝青中 有效物質(zhì)的含量，即純凈程度。 10.1.3石油瀝青的技術(shù)標準、選用及摻配 石油瀝青的技術(shù)標準。 建筑石油瀝青的技術(shù)要求見表10-1。 1、 道路石油瀝青。道路石油瀝青按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）分為30,50, 70,90,110,130和160七個牌號。各牌號的瀝青的延度、軟化點、溶解度、蒸發(fā)損失、蒸發(fā)后針入 度和閃點等都有不同的要求，具體技術(shù)標準詳見相關(guān)規(guī)范、規(guī)程、標準。 石油瀝青的選用。選用石油瀝青材料時，應根據(jù)工程性質(zhì)（房屋、道路、防腐）及當?shù)貧夂驐l件、 所處工程部位（屋面、地下）來選用不同品種和牌號的瀝青。 瀝青的摻配。某一種牌號瀝青的特性往往不能滿足工程技術(shù)要求，因此需用不同牌號瀝青進行摻配。 2、 煤瀝青煤瀝青是煙煤煉焦炭或制煤氣時，將干餾揮發(fā)物中冷凝得到的煤焦油繼續(xù)蒸餾出輕油、中油、 重油后所剩的殘渣，稱作煤瀝青。煤瀝青又分為軟煤瀝青和硬煤瀝青兩種。 煤瀝青有以下主要技術(shù)特性： 煤瀝青因含可溶性樹脂多，由固體變?yōu)橐后w的溫度范圍較窄，受熱易軟化，受冷易脆裂，故其溫度穩(wěn)定性差。 煤瀝青中不飽和碳氫化合物含量較多，易老化變質(zhì)，故大氣穩(wěn)定性差。煤瀝青因含有較多的游離碳，使用時易變形、開裂，塑性差。 煤瀝青中含有酸、堿物質(zhì)均為表面活性物質(zhì)，所以能與礦物表面很好地鉆結(jié)。 煤瀝青因含酚等有毒物質(zhì)，防腐蝕能力較強，故適用于木材的防腐處理。但因酚易溶于水，故 防水性不如石油瀝青。 3、 煤瀝青與石油瀝青的鑒別方法 由于煤瀝青與石油瀝青的外觀和顏色大體相同，但兩種瀝青不能隨意摻和使用，使用中必須通 過簡易的鑒別方法，注意區(qū)分，防止混淆用錯。可參考表10-2所示的簡易方法進行鑒別。 煤瀝青的應用煤瀝青具有很好的防腐能力、良好的鉆結(jié)能力，因此可用于木材防腐、鋪設路面、配制防腐涂料、膠鉆劑、防水涂料、油膏以及制作油氈等。4、 改性瀝青 橡膠改性瀝青橡膠是瀝青的重要改性材料，它和瀝青有較好的混溶性，并能使瀝青具有橡膠的很多優(yōu)點，如高溫變形小，低溫柔性好。由于橡膠的品種不同，摻入的方法也有所不同，因而各種橡膠瀝青的性能也有差異。常用的品種有:氯丁橡膠瀝青。丁基橡膠瀝青。再生橡膠瀝青。用樹脂對石油瀝青進行改性，可以使瀝青的耐寒性、耐熱性、黍占結(jié)性和不透氣性提高，如石油瀝青加入聚乙烯樹脂改性后可制成冷粘貼防水卷材等。常用的品種有環(huán)氧樹脂改性瀝青、聚乙烯樹脂改性瀝青、古馬隆樹脂改性瀝青、聚丙烯樹脂改性瀝青、酚醛樹脂改性瀝青等。5、 橡膠型防水材料橡膠是有機高分子化合物的一種，具有高聚物的特征與基本性質(zhì)，是一種彈性體。橡膠最主要的特性是在常溫下具有顯著的高彈性能橡膠可分為天然橡膠和合成橡膠兩類。天然橡膠主要是從橡膠樹的漿汁中取得的。在橡膠樹的漿汁中加入少量的醋酸、氧化鋅或氟硅酸鈉即行凝固，凝固體經(jīng)壓制后成為生橡膠，再經(jīng)硫化處理則得到軟質(zhì)橡膠（熟橡膠）。合成橡膠又稱人造橡膠。生產(chǎn)過程一般可以看作由兩步組成:首先將基本原料制成單體，而后將單體經(jīng)聚合、縮合作用合成為橡膠。教案頭課次23授課日期編號23基本課題10.防水材料2教學目的了解各類防水卷材、防水涂料的技術(shù)要求、品種和應用。重點八、、防水卷材、防水涂料難點八、、防水卷材、防水涂料的實際應用選材課型講授課學時2教學過程時間分配教學方法能力培養(yǎng)I.提問復習上次課內(nèi)容15min提問鞏固上次課的學習內(nèi)容II.新課10.2防水卷材10.2.1瀝青防水卷材10.2.2咼聚物改性瀝青防水卷材10.2.3合成高分子防水卷材30min講授讓學生了解各類防水卷材的技術(shù)要求、品種和應用10.3防水涂料10.3.1瀝青基防水涂料10.3.2咼聚物改性瀝青防水涂料10.3.3合成高分子防水涂料作業(yè)：習題7、1045min講授讓學生了解各類防水涂料的技術(shù)要求、品種和應用，提高學生學習興趣課后記：第十章防水材料學習目標：掌握石油瀝青的技術(shù)要求與應用，了解各類防水卷材的技術(shù)要求、主要品種和應用。教學重點：瀝青材料；合成高分子材料；防水卷材；新型防水卷材；教學難點：瀝青材料、；防水卷材。教學手段和方法：教師講授，課堂討論，多媒體教學10.1.4防水卷材1、 瀝青防水卷材凡用原紙或玻璃布、石棉布、棉麻織品等胎料浸漬石油瀝青（或焦油瀝青）制成的卷狀材料，均稱為浸漬卷材（有胎卷材）。將石棉、橡膠粉等摻入瀝青材料中，經(jīng)碾壓制成的卷狀材料稱為輥壓卷材（無胎卷材）。這兩種卷材通稱為瀝青防水卷材。2、 石油瀝青紙?zhí)ビ蜌质蜑r青紙?zhí)ビ蜌质遣捎玫蛙浕c石油瀝青浸漬原紙。然后用高軟化點石油瀝青涂蓋油紙兩面，再涂或撒隔離材料所制成的一種紙?zhí)シ浪聿摹?、 高聚物改性瀝青防水卷材高聚物改性瀝青防水卷材是以合成高分子聚合物改性瀝青為涂蓋層，纖維織物或纖維氈為胎體，粉狀、粒狀、片狀或薄膜材料為覆面材料制成的可卷曲片狀防水材料。4、 合成高分子防水卷材隨著合成高分子材料的發(fā)展，出現(xiàn)廠以合成橡膠、合成樹脂為主的新型防水卷材一合成高分子防水卷材。合成高分子防水卷材是以合成橡膠、合成樹脂或它們兩者的共混體為基料，再加入硫化劑、軟化劑、促進劑、補強劑和防老劑等助劑和填充料，經(jīng)過密煉、拉片、過濾、擠出（或壓延）成型、硫化、檢驗和分卷等工序而制成的可卷曲的片狀防水卷材。其又可分為加筋增強型和非加筋增強型兩種。10.1.5瀝青基防水涂料1、 乳化瀝青乳化瀝青是石油瀝青微粒（粒徑1左右）分散在有乳化劑的水中而成的乳膠體。它的主要組成材料為瀝青、水和乳化劑。乳化瀝青可作防潮、防水涂料;可粘貼玻璃纖維氈片（或布）作屋面防水層;可拌制冷用瀝青砂漿和混凝土鋪筑路面。2、 瀝青膠 瀝青膠又稱瀝青瑪蹄脂，是由瀝青摻入適量粉狀或纖維狀填充料拌制而成的混合物，主要用于鉆結(jié)防水卷材、補漏及作為瀝青防水涂層、瀝青砂漿防水層的底層等瀝青膠按溶劑及膠粘工藝不同分為熱熔瀝青膠和冷瀝青膠兩種。3、 冷底子油冷底子油是用建筑石油瀝青加入汽油、煤油、輕柴油，或者用軟化點50°C-70°C的煤瀝青加入苯，溶合而制成的瀝青溶液。因多在常溫下用于防水工程的底層，故名冷底子油。作業(yè)：習題7、10教案頭課次24授課日期編號24

基本課題11.木材及其制品12.絕熱材料和吸聲材料教學目的了解木材的特性及木材的防腐。了解絕熱材料和吸聲材料的組成、特性和應用。重點八、、木材的基本性質(zhì)、防腐絕熱材料、吸聲材料難點八、、木材的基本性質(zhì)課型講授課學時2教學過程時間分配教學方法能力培養(yǎng)I.提問復習上次課內(nèi)容10min提問鞏固上次課的學習內(nèi)容II.新課11.1木材的基本知識11.2木材的防腐11.3木材的綜合利用30min講授讓學生了解木材的特性及木材的防腐12.1絕熱材料12.2吸聲材料作業(yè)：習題1、345min講授讓學生了解絕熱材料和吸聲材料的組成、特性和應用，提咼學生學習興趣課后記：第十一章木材及其制品第十二章絕熱材料和吸聲材料學習目標：了解木材的特性及木材的防腐。了解絕熱材料和吸聲材料的組成、特性和應用。教學重點：木材的基本性質(zhì)、防腐；絕熱材料、吸聲材料。教學難點：木材的基本性質(zhì)。教學手段和方法：教師講授，課堂討論，多媒體教學 1L木材及其制品 11.1木材的微觀構(gòu)造在顯微鏡下觀察，可以看到木材是由無數(shù)管狀細胞緊密結(jié)合而成，它們大部分為縱向排列，少數(shù)橫向排列（如髓線）。每個細胞又由細胞壁和細胞腔兩部分組成，細胞壁又是由細纖維組成，所 以木材的細胞壁越厚，細胞腔越小，木材越密實，其表觀密度和強度也越大，但脹縮變形也大。 11.2木材的物理力學性質(zhì) 木材的物理力學性質(zhì)主要有含水率、濕脹干縮、強度等性能，其中含水率對木材的濕脹干縮性和強度影響很大。1、 木材的含水率 木材的含水率是指木材中所含水的質(zhì)量占干燥木材質(zhì)量的百分數(shù)。木材中主要有三種水，即自 由水、吸附水和結(jié)合水。自由水是存在于木材細胞腔和細胞間隙中的水分，吸附水是被吸附在細胞壁內(nèi)細纖維之間的水分。（1） 木材的纖維飽和點當木材中無自由水，而細胞壁內(nèi)吸附水達到飽和時，這時的木材含水率稱為纖維飽和點。（2） 木材的平衡含水率 木材中所含的水分是隨著環(huán)境的溫度和濕度的變化而改變的，當木材長時間處于一定溫度和濕度的環(huán)境中時，木材中的含水量最后會達到與周圍環(huán)境濕度相平衡，這時木材的含水率稱為平衡含水率。 2、 木材的濕脹與干縮變形 木材具有很顯著的濕脹干縮性，其規(guī)律是：當木材的含水率在纖維飽和點以下時，隨著含水率 的增大，木材體積產(chǎn)生膨脹，隨著含水率減小，木材體積收縮；而當木材含水率在纖維飽和點以上, 只是自由水增減變化時，木材的體積不發(fā)生變化。纖維飽和點是木材發(fā)生濕脹干縮的轉(zhuǎn)折點。 由于木材為非勻質(zhì)構(gòu)造，故其脹縮變形各向不同，其中以弦向最大，徑向次之，縱向（即順纖 維方向）最小。 11.3木材的強度1、木材的力學強度 在建筑結(jié)構(gòu)中，木材常用的強度有抗拉、抗壓、抗彎和抗剪強度。由于木材的構(gòu)造各向不同，致使 各向強度有差異，為此木材的強度有順紋強度和橫紋強度之分。木材的順紋強度比其橫紋強度要大得多，所以工程上均充分利用它們的順紋強度。從理論上講，木材強度中以順紋抗拉強度為最大，其次是抗彎強度和順紋抗壓強度，但實際上是木材的順紋抗壓強度最高。 橫紋受壓是因木材受力壓緊后產(chǎn)生顯著變形而造成破壞。順紋抗拉破壞通常是因纖維間撕裂而后拉斷所致。木材受彎時其上部為順紋受壓，下部為順紋抗拉，水平面內(nèi)則有剪力，破壞時首先是受壓區(qū)達到強度極限，產(chǎn)生大量變形，但這時構(gòu)件仍能繼續(xù)承載，當受拉區(qū)也達強度極限時，則纖維及纖維間的聯(lián)結(jié)產(chǎn)生斷裂，導致最終破壞。木材受剪切作用時，由于作用力對于木材纖維方向的不同，可分為順紋剪切、橫紋剪切和橫紋切斷三種。順紋剪切破壞是由于纖維間聯(lián)結(jié)撕裂產(chǎn)生縱向位移和受橫紋拉力作用所致；橫紋剪切破壞完全是因剪切面中纖維的橫向聯(lián)結(jié)被撕裂的結(jié)果；橫紋切斷破壞則是木材纖維被切斷，這時強度較大，一般為順紋剪切的4?5倍。2、影響木材強度的主要因素含水量的影響木材的強度受含水率的影響很大，其規(guī)律是：當木材的含水率在纖維飽和點以下時，隨含水率降低，即吸附水減少，細胞壁趨于緊密，木材強度增大，反之，則強度減小。當木材含水率在纖維飽和點以上變化時，木材強度不改變。我國木材試驗標準規(guī)定，測定木材強度時，應以其標準含水率(即含水率為12%)時的強度測值為準，對于其他含水率時的強度測值，應換算成標準含水率時的強度值。其換算經(jīng)驗公式如下：式中。：含水率為12%時的木材強度(MPa)；oW:含水率為W(%)時的木材強度(MPa)；W——試驗時的木材含水率a——木材含水率校正系數(shù)。a隨作用力和樹種不同而異，如順紋抗壓所有樹種均為0.05；順紋抗拉時闊葉樹為0.015,針葉樹為。；抗彎所有樹種為0.04；順紋抗剪所有樹種為0.03。負荷時間的影響木材對長期荷載的抵抗能力與對暫時荷載不同。木材在外力長期作用下，只有當其應力遠低于強度極限的某一定范圍以下時，才可避免木材因長期負荷而破壞。這是由于木材在外力作用下產(chǎn)生等速蠕滑，經(jīng)過長時間以后，最后達到急劇產(chǎn)生大量連續(xù)變形而致。木材在長期荷載作用下不致引起破壞的最大強度，稱為持久強度。木材的持久強度比其極限強度小得多，一般為極限強度的50%?60%。一切木結(jié)構(gòu)都處于某一種負荷的長期作用下，因此在設計木結(jié)構(gòu)時，應考慮負荷時間對木材強度的影響。溫度的影響 木材強度隨環(huán)境溫度升高而降低。當溫度由25P升到50P時，針葉樹抗拉強度降低10%?15%，抗壓強度降低20%?24%。當木材長期處于60?100°C溫度下時，會引起水分和所含揮發(fā)物的蒸發(fā)，而呈暗褐色，強度明顯下降，變形增大。溫度超過140C時，木材中的纖維素發(fā)生熱裂解，色漸變黑，強度顯著下降。因此，長期處于高溫的建筑物，不宜采用木結(jié)構(gòu)。疵病的影響木材在生長、采伐、保存過程中，所產(chǎn)生的內(nèi)部和外部的缺陷，統(tǒng)稱為疵病。木材的疵病主要 有木節(jié)、斜紋、裂紋、腐朽和蟲害等。一般木材或多或少都存在一些疵病，致使木材的物理力學性質(zhì)受到影響。 11.4木材的防腐與防火1、 木材的腐朽與防腐（1） 木材的腐朽 木材的腐朽為真菌侵害所致。真菌分霉菌、變色菌和腐朽菌三種，前兩種真菌對木材影響較小, 但腐朽菌影響很大。腐朽菌寄生在木材的細胞壁中，它能分泌出一種酵素，把細胞壁物質(zhì)分解成簡 單的養(yǎng)分，供自身攝取生存，從而致使木材產(chǎn)生腐朽，并遭徹底破壞。真菌在木材中生存和繁殖必 須具備三個條件，艮卩：適量的水分、空氣（氧氣）和適宜的溫度：溫度低于5P時，真菌停止繁殖, 而高于6or時，真菌則死亡。（2） 木材防腐措施 根據(jù)木材產(chǎn)生腐朽的原因，通常防止木材腐朽的措施有以下兩種： 破壞真菌生存的條件 破壞真菌生存條件最常用的辦法是：使木結(jié)構(gòu)、木制品和儲存的木材處于經(jīng)常保持通風干燥的狀態(tài), 并對木結(jié)構(gòu)和木制品表面進行油漆處理，油漆涂層既使木材隔絕了空氣，又隔絕了水分。 把木材變成有毒的物質(zhì) 將化學防腐劑注入木材中，使真菌無法寄生。木材防腐劑種類很多，一般分水溶性防腐劑、油質(zhì)防腐劑和膏狀防腐劑三類。水溶性防腐劑常用品種有氯化鋅、氟化鈉、硅氟酸鈉、硼鉻合劑、硼酚合劑、銅鉻合劑、氟砷鉻合劑等。水溶性防腐劑多用于室內(nèi)木結(jié)構(gòu)的防腐處理。油質(zhì)防腐劑常用 的有煤焦油、混合防腐油、強化防腐油等。油質(zhì)防腐劑色深、有惡臭，常用于室外木構(gòu)件的防腐。 膏狀防腐劑由粉狀防腐劑、油質(zhì)防腐劑、填料和膠結(jié)料（煤瀝青、水玻璃等）按一定比例混合配制而成，用于室外木材防腐。2、 木材的防火木材的可燃性 木材是國家建設和人民生活中重要物質(zhì)資源之一。木材屬木質(zhì)纖維材料，易燃燒，它是具有火災危險性的有機可燃物。木材燃燒及阻燃機理 木材在熱的作用下要發(fā)生熱分解反應，隨著溫度升高，熱分解加快。當溫度高至220°C以上達 木材燃點時，木材燃燒放出大量可燃氣體，這些可燃氣體中有著大量高能量的活化基，活化基氧化 燃燒后繼續(xù)放出新的活化基，如此形成一種燃燒鏈反應，于是火焰在鏈狀反應中得到迅速傳播，使 火越燒越旺，此稱氣相燃燒。在實際火災中，木材燃燒溫度可高達800?1300C。所謂木材的防火,就是將木材經(jīng)過具有阻燃性能的化學物質(zhì)處理后，變成難燃的材料，以達到遇小火能自熄，遇大火 能延緩或阻滯燃燒蔓延，從而贏