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安徽建筑工业学院教案2013～2014学年第2学期课程名称胶凝材料学系(院、部、中心)材料与化学工程学院教研室(系、实验室)无机非金属材料工程系授课班级11无机非金属材料工程主讲教师。。。。职称教授安徽建筑工业学院教务处制二○一四年六月教案（首页）课程类别专业选修课学分2学时36讲课：36学时实验：学时上机：学时基要本参教考材资和料主教材：《胶凝材料学》，袁润章主编，武汉工业大学出版社，1996年参考资料：[1]《水泥工艺学》，沈威主编，武汉工业大学出版社，1983年。[2]《水泥混凝土化学》，F．M．李著，唐明述译，中国建筑工业出版社，1984年。[3]《水泥材料科学导论》，陆平编，同济大学出版社，1992年。[4]《混凝土的性能、结构与材料》，P．K．Mehta著，祝永年等译，同济大学出版社，1990年。[5]《胶凝材料学》，刘巽伯、魏金照、孙丽玲编，同济大学出版社，1988年。教学目的和基本要求1．本课程的目的本课程是材料科学与工程专业建筑结构材料与功能材料方向学生的专业选修课。通过本课程的学习，使学生熟悉胶凝材料的一般知识；基本掌握胶凝材料的内部结构与胶凝性能的关系，胶凝过程的基本规律；胶凝材料的内部硬化体与工程性质的关系。课程还联系我国实际使用中提出的一些基本理论问题，尽可能反映国内外现代研究成果。2．主要内容石膏变种的性能与结构，半水石膏的水化反应及硬化与强度发展过程；石灰石的煅烧及石灰的结构特性，石灰的水化反应，石灰浆体的干燥硬化与碳酸化；镁质胶凝材料的原料及镁质胶凝材料性能与结构。硅酸盐水泥熟料矿物的结构与胶凝性能的关系，水泥水化反应机理，新拌水泥浆的结构和工艺特性，结构及其形成过程的一般规律，水泥浆的需水性，泌水性与凝聚结构的关系，水泥石结构，水泥石的工程性质，水泥石的强度理论；水泥石的变形，水泥石的腐蚀；水泥混合材料；水泥的种类；特种水泥。3．本课程基本要求要求学生能运用胶凝材料的一些基本规律去理解专业课程中提出的一些问题，学好胶凝材料科学的基本原理。通过学习使学生熟悉胶凝材料的一般知识；基本掌握胶凝材料的内部结构与胶凝性能的关系，胶凝过程的基本规律；胶凝材料的内部硬化体与工程性质的关系。注：课程类别：公共基础课、专业基础课、专业必修课、专业选修课、集中实践环节、实验课、公共选修课授课方式（请打√）讲授□√讨论课□实验课□习题课□其他□课次1课时3教学内容（提纲）方法及手段1、胶凝材料的分类及定义2、胶凝材料的发展历史（1）石灰－石膏时期（2）石灰－火山灰时期（3）水泥时期3、国内外水泥行业生产技术发展简介土立窑－机立窑－回转窑－立波尔窑－悬浮预热器窑－窑外分解窑4、胶凝材料在国民经济中的作用5、本课程的主要内容（1）胶凝材料内部组成与结构、性能的关系（2）水化、硬化及硬化体的结构形成过程（3）硬化体的组成结构及工程组成性能关系讲解参考资料（含文献、网络资源等）胶凝材料的过去现在和将来沈卫国等《房材与应用》《高性能水泥基础研究》973项目研究课题，陈益民等编教学目的、要求（可分熟练掌握、掌握、理解、熟悉、了解等层次）：通过本节课介绍，使学生了解学习胶凝材料学的重要意义；了解国内外胶凝材料的发展概况及今后胶凝材料的发展方向；教学重点及难点：无机胶凝材料今后的发展趋向：高耐久性、良好的环保性作业、讨论题、思考题：土聚水泥的优异性有哪些？课后小结：使学生认识到该专业课程是专业学习过程中不可或缺的重要一门课程；意识到学习该课程的重要意义是学好该课程的先决条件。填表说明：1.每项页面大小可自行添减。2.课次为授课次序，填1、2、3……等。3.方法及手段系指举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。授课方式（请打√）讲授□√讨论课□实验课□习题课□其他□课次2课时3教学内容（提纲）方法及手段第1章石膏(gypsum)1石膏原料1．1石膏的原材料：天然二水石膏、无水石膏、化学石膏1．2二水石膏的晶体结构1．3石膏的形状2石膏的相组成及其形成条件与机理2．1石膏的脱水转变及脱水石膏的形成机理2．2石膏变种的性能与结构3半水石膏的水化过程与机理3．1半水石膏的水化理论：溶解析晶理论和局部化学反应理论3．2半水石膏水化过程及影响半水石膏水化速度的因素讲解参考资料（含文献、网络资源等）石膏的研究与应用北京中国工业出版社，1963。房材与应用教学目的、要求（可分熟练掌握、掌握、理解、熟悉、了解等层次）：1、石膏胶凝材料的制备（水化）2、石膏制品的制备（水化）教学重点及难点：石膏脱水相形成及机理石膏水化相形成及机理作业、讨论题、思考题：1．试比较α－半水石膏和β－半水石膏的性能和结构；2．为什么过饱和度既是石膏结晶结构形成因素又是其结晶结构破坏的因素？课后小结：通过学习，掌握石膏相的形成、结构与性质；半水石膏的水化反应机理。填表说明：1.每项页面大小可自行添减。2.课次为授课次序，填1、2、3……等。3.方法及手段系指举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。授课方式（请打√）讲授□√讨论课□实验课□习题课□其他□课次3课时3教学内容（提纲）方法及手段第1章石膏(gypsum)4石膏浆体的硬化及其强度发展过程4．1石膏浆体的结构强度的发展过程4．2影响石膏浆体结构强度发展的因素：温度、水固比、分散度5石膏硬化浆体的结构与性质5．1石膏硬化浆体的结构5．2影响石膏硬化体结构强度的因素5．3石膏硬化体的抗水性及提高抗水性的措施6石膏的应用6．1纸面石膏板6．2纤维石膏板6．3化工石膏的应用讲解参考资料（含文献、网络资源等）石膏的研究与应用北京中国工业出版社，1963。房材与应用教学目的、要求（可分熟练掌握、掌握、理解、熟悉、了解等层次）：掌握石膏硬化浆体的结构、性质及石膏硬化体强度、抗水性教学重点及难点：影响石膏浆体结构强度的因素；影响石膏硬化体强度的因素、抗水性。作业、讨论题、思考题：1、分析外掺二水石膏对浆体结构的影响2、影响石膏抗水性的原因有哪些？如何提高石膏的抗水性。课后小结：通过学习，掌握石膏硬化浆体、硬化体结构、强度的形成机理。填表说明：1.每项页面大小可自行添减。2.课次为授课次序，填1、2、3……等。3.方法及手段系指举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。授课方式（请打√）讲授□√讨论课□实验课□习题课□其他□课次4课时3教学内容（提纲）方法及手段第2章石灰(quicklime)1．石灰的原料及生产过程1．1方解石1．2文石1．3白云石2．石灰石的煅烧及石灰的结构特性2．1CaCO3的分解反应2．2石灰的煅烧过程2．3煅烧石灰的内部结构与活性3．石灰的水化反应3．1石灰水化反应特点3．2影响生石灰水化的因素讲解参考资料（含文献、网络资源等）房材与应用生石灰，北京：中国建筑出版社1981。石灰，北京中国建筑工业出版社教学目的、要求（可分熟练掌握、掌握、理解、熟悉、了解等层次）：使学生掌握石灰的生产过程；煅烧石灰的内部结构与活性及水化反应的特点教学重点及难点：石灰煅烧过程结构变化作业、讨论题、思考题：1、石灰煅烧的特点有哪些?2、如何加快石灰煅烧速度？课后小结：结合工程实际，使学生了解石灰性能在日常生活中及建筑工程中重要作用。填表说明：1.每项页面大小可自行添减。2.课次为授课次序，填1、2、3……等。3.方法及手段系指举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。授课方式（请打√）讲授□√讨论课□实验课□习题课□其他□课次4课时3教学内容（提纲）方法及手段第2章石灰(quicklime)4石灰水化时的体积变化4．1石灰产生体积膨胀的原因施物质转移速度观点和孔隙体积增量观点4．2控制石灰体积膨胀的采取的措5．石灰在水化作用下的分散与浆体的结构形成过程5．1石灰在水作用下的分散及溶解5．2石灰浆体凝聚结构的形成及其特性5．3石灰浆体晶体结构的形成及其条件6．石灰浆体的干燥硬化与碳酸化6．1石灰浆体的干燥硬化6．2硬化石灰浆体的碳酸化讲解参考资料（含文献、网络资源等）石膏的研究与应用北京中国工业出版社，1963。房材与应用教学目的、要求（可分熟练掌握、掌握、理解、熟悉、了解等层次）：通过学习，掌握石灰水化体积膨胀的原因教学重点及难点：1、石灰水化体积膨胀原因2、石灰浆体结构形成过程的特点作业、讨论题、思考题：1、试解释石灰水化体积膨胀的原因，控制体积膨胀的措施有哪些？2、石灰水化时为什么不能象水泥、石膏等胶凝材料一样硬化？课后小结：结合工程实际，使学生了解石灰性能在日常生活中及建筑工程中重要作用。填表说明：1.每项页面大小可自行添减。2.课次为授课次序，填1、2、3……等。3.方法及手段系指举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。授课方式（请打√）讲授□√讨论课□实验课□习题课□其他□课次5课时3教学内容（提纲）方法及手段第3章氯氧镁水泥(magnesiumoxychloridecement)1氯氧镁水泥的原料及加工1．1主要原材料1．2镁质胶凝材料的煅烧1．3MgO活性与煅烧温度的关系1．4氯氧镁水泥的调和剂2MgO－H2O体系3MgO－MgCL2－H2O体系3．1氯氧镁水泥水化机理及相变过程3．2氯氧镁水泥浆体强度形成过程3．3氯氧镁水泥的抗水性3．4氯氧镁水泥的应用4MgO－SiO2－H2O体系讲解参考资料（含文献、网络资源等）镁水泥物化基础及特性论文选集。1990改良的镁水泥第六届国际水泥水化会议论文集。1982房材与应用教学目的、要求（可分熟练掌握、掌握、理解、熟悉、了解等层次）：通过学习掌握镁质胶凝材料的煅烧过程及煅烧对氯氧镁水泥性能的影响，掌握MgO－MgCL2－H2O体系水化机理及相变过程。教学重点及难点：1、氯氧镁水泥的调和剂；2、MgO－MgCL2－H2O体系水化机理及相变过程3、氯氧镁水泥浆体强度形成过程作业、讨论题、思考题：1、试分析煅烧温度的变化对MgO水化活性的影响2、卤水浓度对氯氧镁水泥制品性能有哪些影响？3、为什么说MgO－H2O体系无使用价值4、为什么把MgO/MgCl2比值控制在4～6范围内？课后小结：镁质胶凝材料的煅烧过程及煅烧对氯氧镁水泥性能的影响、掌握MgO－MgCL2－H2O体系水化机理及相变过程是本章的重点。填表说明：1.每项页面大小可自行添减。2.课次为授课次序，填1、2、3……等。3.方法及手段系指举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。授课方式（请打√）讲授□√讨论课□实验课□习题课□其他□课次6课时3教学内容（提纲）方法及手段第4章硅酸盐水泥(silicatecement)1硅酸盐水泥的生产方法1．1水泥生产方法的分类：干法、湿法、半干法、立窑、回转窑1．2各种生产方法的特点1．3生产方法的选择2硅酸盐水泥熟料矿物形成的物理化学变化过程2．1生料的干燥和脱水2．2碳酸盐的分解2．3固相反应2．4液相的形成与熟料的烧结2．5熟料的冷却讲解参考资料（含文献、网络资源等）水泥工艺进展，北京，中国建筑工业出版社水泥工艺学，武汉工业大学出版社教学目的、要求（可分熟练掌握、掌握、理解、熟悉、了解等层次）：通过学习使学生掌握硅酸盐水泥的生产过程与方法；硅酸盐水泥熟料煅烧矿物的物理化学变化。教学重点及难点：硅酸盐水泥熟料煅烧矿物的物理化学变化。C3S、C2S、C3A、C4AF形成过程作业、讨论题、思考题：1、水泥生产方法按生料制备方法分为几种？各种方法的特点2、水泥生产方法按煅烧熟料窑分哪几种？各种方法的特点3、影响C3S形成的因素因素有哪些？课后小结：了解硅酸盐水泥几种生产方法，优缺点。硅酸盐水泥煅烧过程是本次课程的重点和难点填表说明：1.每项页面大小可自行添减。2.课次为授课次序，填1、2、3……等。3.方法及手段系指举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。授课方式（请打√）讲授□√讨论课□实验课□习题课□其他□课次7课时3教学内容（提纲）方法及手段第4章硅酸盐水泥(silicatecement)3硅酸盐水泥熟料