【建筑材料】教學(xué)案設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

教案頭

課次1授課日期編號(hào)01

根本課題1.緒論

了解建筑材料的定義與分類及其對(duì)建筑業(yè)開(kāi)展的作用;熟悉建材產(chǎn)品及其應(yīng)

教學(xué)目的

用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);明確學(xué)習(xí)目的、任務(wù)及方法。

建筑材料的定義和分類;地位和作

重難

用以及開(kāi)展方向和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);本課無(wú)

點(diǎn)點(diǎn)

程的學(xué)習(xí)目的、任務(wù)和方法。

講授課學(xué)2

型時(shí)

教學(xué)過(guò)程時(shí)間分配教學(xué)方法能力培養(yǎng)

I.本課程教學(xué)方案簡(jiǎn)介

培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?/p>

n.本課程對(duì)學(xué)生的要求

45min學(xué)習(xí)態(tài)度和正確

田.簡(jiǎn)介建筑材料課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法及

的學(xué)習(xí)方法

實(shí)際應(yīng)用方面

IV.講新課

1.緒論培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)積

1.1建筑材料的定義和分類20min極性,培養(yǎng)學(xué)習(xí)

l.i.i定義興趣

1.1.2分類

1.2地位和作用以及開(kāi)展方向

培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)積

121地位和作用

25mini媵極性,培養(yǎng)學(xué)習(xí)

1.2.2建筑材料的開(kāi)展方向和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

興趣

123本課程的學(xué)習(xí)目的、任務(wù)和方法

課后記:本次課程的重要性在于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣樹(shù)立良好的開(kāi)

端。

緒論

學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),掌握建筑材料的分類和學(xué)習(xí)方法。了解材料的開(kāi)展歷史和在國(guó)民

經(jīng)濟(jì)中的地位。

教學(xué)重點(diǎn):

1、掌握材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2、建筑材料的分類和學(xué)習(xí)方法

教學(xué)難點(diǎn):材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

教學(xué)手段和方法:

教師講授,課堂討論,多媒體教學(xué)

1.建筑材料的分類

用于土建工程的材料總稱為建筑材料或土木工程材料。

1.1按化學(xué)成分分類:

1.1.1無(wú)機(jī)材料:

金屬材料:黑色金屬材料一鋼、鐵

有色金屬材料一鋁、銅、合金

非金屬材料:天然石材—大理石、花崗石

陶瓷和玻璃——磚、瓦、衛(wèi)生陶瓷、玻璃

無(wú)機(jī)膠凝材料一石灰、石膏、水玻璃、水泥、砂漿、混凝土

1.1.2有機(jī)材料:

木材、瀝青、塑料、涂料、油漆

1.1.3復(fù)合材料:

金屬與非金屬?gòu)?fù)合—鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土

有機(jī)與無(wú)機(jī)復(fù)合——玻璃鋼、瀝青混凝土、聚合物混凝土

1.2按用途分類

構(gòu)造材料: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(wèi)生工程材料:金屬管道、塑料、陶瓷

2.建筑材料的開(kāi)展歷史

隨生產(chǎn)力開(kāi)展而開(kāi)展

原始時(shí)代——天然材料:木材、巖石、竹、粘土

石器、鐵器時(shí)代—

金字塔(2000-3000BC):石材、石灰、石膏

萬(wàn)里長(zhǎng)城〔200BC):條石、大磚、石灰砂漿

布達(dá)拉宮:石材、石灰砂漿

羅馬圓形劇場(chǎng)〔70-80AC):石材、石灰砂漿

18世紀(jì)中葉—鋼材、水泥(J.Aspdin,1824〕

19世紀(jì)——鋼筋混凝土〔1890-1892〕;

中國(guó),1898

20世紀(jì)一預(yù)應(yīng)力混凝土、高分子材料

中國(guó),1956,烏江江界河大橋桁式組合拱橋

21世紀(jì)——輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)能、高性能綠色建材

3.建筑材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用

3.1建筑材料是開(kāi)展建筑業(yè)的物質(zhì)根底

材料費(fèi)用一般占建筑工程總造價(jià)的50-70%

3.2必須恰中選擇和合理使用原材料

材料質(zhì)量的優(yōu)劣,配制是否合理,選用是否恰當(dāng)直接影響建筑工程質(zhì)量。

3.3開(kāi)展綠色建材

大力開(kāi)展和推廣應(yīng)用干抹砂漿、預(yù)拌混凝土等水泥深加工制品。開(kāi)發(fā)集構(gòu)造、保溫、裝飾為一

體的內(nèi)外墻復(fù)合板材。

4.建筑材料課程的作用、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法

4.1作用

4.1.1為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供必要的知識(shí)

4.1.2為今后從事專業(yè)技術(shù)工作時(shí),合理選擇和使用建筑材料打下根底

4.2任務(wù)

4.2.1了解材料在建筑物上所起的作用和要求

4.2.2了解常用材料的生產(chǎn)、成分和構(gòu)造

4.2.3掌握常用材料的技術(shù)性質(zhì),以及影響材料性質(zhì)的主要因素及其相互關(guān)系

424掌握常用材料的標(biāo)準(zhǔn),熟悉其分類、分等和規(guī)格

425熟悉常用材料的測(cè)試儀器,掌握測(cè)試方法和技術(shù)。

4.2.6掌握常用材料的選用原那么和方法。

4.2.7掌握工地配置材料的配置原理及方法,了解這些材料的施工考前須知

3.學(xué)習(xí)方法

3.1重點(diǎn)掌握材料的根本理論、根本知識(shí)、根本性質(zhì)

3.2學(xué)習(xí)掌握材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

GB-國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GBJ-建筑工程國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

JGJ-建立部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC-國(guó)家建材局行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

YB-冶金部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTJ-交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

SD-水電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZB-國(guó)家級(jí)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

3.3重視學(xué)好實(shí)驗(yàn)

學(xué)習(xí)常用建筑材料的檢驗(yàn)方法合格性判斷和驗(yàn)收。

對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)展分析判別,培養(yǎng)從事科學(xué)研究的能力。

教案頭

課次2授課日期編號(hào)02

1.建筑材料的根本性質(zhì)

根本課題

材料的物理性質(zhì)

掌握材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)Q0個(gè)參數(shù))、與水有關(guān)的性質(zhì)〔6個(gè)參數(shù)〕、與熱

教學(xué)目的

有關(guān)的性質(zhì)〔4個(gè)〕,并能熟練運(yùn)用。

材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)(10個(gè)參

重難

材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)(10個(gè)參數(shù))

點(diǎn)點(diǎn)

數(shù))與水有關(guān)的性質(zhì)〔6個(gè)參數(shù)〕

課學(xué)

講授課2

型時(shí)

教學(xué)過(guò)程時(shí)間分配教學(xué)方法能力培養(yǎng)

穩(wěn)固上次課的學(xué)

I.提問(wèn)復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容15min提問(wèn)

習(xí)內(nèi)容

II新課

1.1材料的物理性質(zhì)讓學(xué)生掌握材料

1.1.1材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)50min腿與質(zhì)量有關(guān)的性

體積、密度、視密度、表觀密度、堆積密度、質(zhì)(10個(gè)參數(shù))

密實(shí)度、孔隙率、填充率、空隙率、壓實(shí)度

1.1材料的物理性質(zhì)

讓學(xué)生掌握與水

1.1.2材料與水有關(guān)的性質(zhì)

有關(guān)的性質(zhì)(6

親水性與憎水性、吸濕性〔含水率〕、吸水25mini牌

個(gè)參數(shù)〕,并提高

性〔吸水率〕、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性

學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

作業(yè):習(xí)題1,2

課后記:本次課程的重要性在于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)建筑材料物理性質(zhì)的認(rèn)知性,培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣,

逐步走上建筑材料課程學(xué)習(xí)的正規(guī)?!策B上〕

第一章建筑材料的根本性質(zhì)

學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握密度、表觀密度以及堆積密度之間的區(qū)別掌握孔隙率及孔的形狀對(duì)材料性能的影響。

掌握與水有關(guān)的性質(zhì)。了解材料的熱工性質(zhì)

教學(xué)重點(diǎn):

掌握密度、表觀密度以及堆積密度之間的區(qū)別

掌握孔隙率及孔的形狀對(duì)材料性能的影響。

掌握與水有關(guān)的性質(zhì)

教學(xué)難點(diǎn):材料的密度表觀密度及堆積密度之間區(qū)別

教學(xué)手段和方法:

教師講授,課堂討論,多媒體教學(xué)

1.1材料的物理性質(zhì)

1.1.1材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)

幾種密度:密度、表觀密度、堆積密度

1.固體〔實(shí)體〕2.閉口孔隙3.開(kāi)口孔隙

1)密度:

材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下,單位實(shí)體體積的干質(zhì)量?!膊话ㄩ_(kāi)口和閉口孔隙體積〕

2)表觀密度:

材料單位表觀體積〔閉口孔隙+開(kāi)口孔隙+實(shí)體〕的干質(zhì)量。

Pa=一=----------

…yV+V+V\

兩種密度異同:m為材料的奴干質(zhì)量";

體積不同,為實(shí)體體積,表觀體積。

密度表觀密度

⑶堆積密度:

散粒狀材料在自然狀態(tài)下單位堆積體積〔開(kāi)口+閉口+實(shí)體+空隙〕的質(zhì)量。

反映散粒堆積的嚴(yán)密〔壓實(shí)〕程度及可能的堆放空間

思考:

顆粒材料的密度為P,表觀密度為P0,堆積密度P0',那么三種密度的關(guān)系?

4.孔隙率和空隙率

孔隙的特征

(1)按孔隙尺寸大小,可把孔隙分為微孔、細(xì)孔和大孔三種

(2)按孔隙之間是否相互貫穿,把孔隙分為孤立孔、連通孔。

(3)按孔隙與外界之間是否連通,把孔隙分為開(kāi)口孔、封閉孔。

孔隙對(duì)材料的影響:〔1〕孔隙的多少〔孔隙率〕

(2)孔隙的特征

5.孔隙率和密實(shí)度

孔隙率是指材料內(nèi)部孔隙體積占材料總體積的百分率。

▲孔隙率也1球體枳Vo-Vno

尸=孔隙體積xlOO%=1V^o-V100%=(1—2)x100%

密實(shí)度是指材料的缽箱想固體物質(zhì)充實(shí)做呈度?!?/p>

6.空隙率與填充率一一散粒狀材料

空隙率是指散斕箭舞積體積中,瓢粒間空隙體積占總體積的百分率。

p=.「野1100%=°-,°X100%=(1一旦)X100%

空隙率堆積體積匕。

填充率是指散粒材料堆積體積中,顆粒填充的程度。

填充度

1.1.2材料與水有關(guān)的性質(zhì)

建筑材料的親水性和憎水性在建筑工程中有什么實(shí)際意義?

1.建筑材料的親水性在建筑工程中,可以幫助其他材料增強(qiáng)水的融合,比方,在混凝土的添加劑里

有種稱為減水劑的,它就可以幫助增強(qiáng)混凝土的和易性,減少水,配置同樣的強(qiáng)度的混凝土,以減

少水泥量。

2.同樣,材料的憎水性也可以利用其憎水性能,在建筑工程中起重要作用。比方,在防水材料中經(jīng)

常用的具有憎水性的材料,如瀝青等等

1.材料的親水性與憎水性

濕潤(rùn)邊角:在材料、水和空氣的三向穿插點(diǎn)處沿水滴外表做切線,此切線與材料和水接觸面的

夾角0,稱為濕潤(rùn)邊角。

親水性材料:潤(rùn)濕角9490?!脖憩F(xiàn)為親水性〕水分子間內(nèi)聚力(水分子與材料分子間吸引力

憎水性材料:潤(rùn)濕角9>90。〔表現(xiàn)為憎水性〕水分子間內(nèi)聚力〉水分子與材料分子間吸引力

2.材料的吸水性與吸濕性

(1)吸水性:材料在水中能吸收水分的性質(zhì)一一飽水狀態(tài)〔吸水飽和〕

質(zhì)量吸水率:材料飽水狀態(tài),所吸水分質(zhì)量占干質(zhì)量的百分率

體積吸水率:材料飽水狀態(tài),所吸收水分體積占干體積百分率

思考:

材料的孔隙率越大,吸水率越大,對(duì)嗎?

材料的吸水性不僅與材料的親水性或憎水性有關(guān),而且與孔隙率的大小和孔隙特征有關(guān)。對(duì)于

孔特征相近的材料,一般孔隙率越大,吸水性也越強(qiáng)。具有粗大孔隙的材料,雖然水分容易滲入,

但僅能潤(rùn)濕孔壁外表而不易在孔內(nèi)存留,因而吸水率不高;密實(shí)材料以及僅有封閉孔隙的材料是不

吸水的,開(kāi)口細(xì)微連通且孔隙率大,吸水性強(qiáng)。

(2)吸濕性:材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)一一自然狀態(tài)

含水率:自然狀態(tài),材料所含水分質(zhì)量占其干質(zhì)量的百分率

有一塊磚重2625g,其含水率為5%,該濕磚所含水量為多少?

解:叱“=x100%=—-—xl(X)%=5%

m2625-x

吸水率與含水率的異同?材料的吸水率反映了材料在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法之下吸收水分的能力的大

小,是恒值。

材料的含水率反映材料在自然狀態(tài)下含水的狀態(tài),不一定已經(jīng)到達(dá)吸水飽和,當(dāng)材料與空氣濕

度到達(dá)平衡時(shí)就不在吸收空氣中水分,此時(shí)含水率稱為平衡含水率。是變值。

3.材料的耐水性

材料長(zhǎng)期在水的作用下既不破壞,強(qiáng)度又不顯著降低的性質(zhì)稱為耐久性。

指標(biāo):軟化系數(shù)

fb——材料飽水狀態(tài)抗壓強(qiáng)度,MPa

fg——材料枯燥狀態(tài)抗壓強(qiáng)度,MPa

原因:隨含水量增加,減弱其內(nèi)部結(jié)合力,導(dǎo)致強(qiáng)度下降。KR的范圍在0~1之間。

KR>0.85,稱為耐水材料。

例:耐水性不正確的[]o

A、有孔材料的耐水性用軟化系數(shù)表示

B、材料的軟化系數(shù)在0~1之間波動(dòng)

C、軟化系數(shù)大于0.80的材關(guān)于料稱為耐水材料。

D、軟化系數(shù)小于0.80的材料稱為耐水材料。

E、軟化系數(shù)越大,材料吸水飽和后強(qiáng)度降低越多,耐水性越差

例:某石材在氣干、絕干、水飽和情況下測(cè)得的抗壓強(qiáng)度分別為174、178、165MPa,求該石

材的軟化系數(shù),并判斷該石材可否用于水下工程。

解=九=四=0.93

4178

該石材的軟化系數(shù)為:

由于該石材的軟化系數(shù)為0.93,大于0.85,故該石材可用于水下工程。

4.材料的抗?jié)B性

—抵抗壓力水滲透的性質(zhì)

[1]滲透系數(shù)

滲透系數(shù):

Ks的意義:抗?jié)B系數(shù)越小,說(shuō)明抗?jié)B性能越好。

〔2〕抗?jié)B等級(jí):抗?jié)B等級(jí)越高,其抗?jié)B性越好。

指石料、磴或砂漿所能承受的最大水壓力。

如:最大承水壓力為0.2MPa,表示為P2,另有P4、P6、P8、P10-

5.材料的抗凍性

—材料飽水狀態(tài)下,能經(jīng)受屢次凍融交替作用,既不破壞,強(qiáng)度又不顯著降低的性質(zhì)。

抗凍等級(jí):能經(jīng)受凍融循環(huán)的最大次數(shù),

記為F50、F100、F200、F300…

材料的抗凍性用抗凍等級(jí)表示。

抗凍等級(jí):以規(guī)定的試件,在規(guī)定試驗(yàn)條件下,測(cè)得其強(qiáng)度降低不超過(guò)規(guī)定值,并無(wú)明顯損壞和剝

落時(shí)所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)。

用符號(hào)Fn表示,其中n即為最大凍融循環(huán)次數(shù),如F25、F50等。

材料的抗凍等級(jí)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次的凍融循環(huán)。

如混凝土抗凍等級(jí)F15是指所能承受的最大凍融次數(shù)是15次(在-15℃的溫度凍結(jié)后,再在20C

的水中融化,為一次凍融循環(huán)),這時(shí)強(qiáng)度損失率不超過(guò)25%,質(zhì)量損失不超過(guò)5%0

思考:孔隙率越大,材料的抗凍性是否越差?

材料的孔隙包括開(kāi)口孔隙和閉口孔隙兩種,材料的孔隙率那么是開(kāi)口孔隙率和閉口孔隙率之

和。材料受凍融破壞主要是因其孔隙中的水結(jié)冰所致。進(jìn)入孔隙的水越多,材料的抗凍性越差。水

較難進(jìn)入材料的閉口孔隙中。假設(shè)材料的孔隙主要是閉口孔隙,即使材料的孔隙率大,進(jìn)入材料內(nèi)

部的水分也不會(huì)很多。在這樣的情況下,材料的抗凍性不會(huì)差。材料的抗凍性與材料的強(qiáng)度、孑購(gòu)

造、耐水性和吸水飽和程度有關(guān)。

材料抗凍等級(jí)的選擇,是根據(jù)構(gòu)造物的種類、使用條件、氣候條件等來(lái)決定的。

混凝土抗凍等級(jí)D15號(hào)中的15是指()。

A.承受凍融的最大次數(shù)為15次

B.凍結(jié)后在15-C的水中融化

C.最大凍融次數(shù)后強(qiáng)度損失率不超過(guò)15%

D.最大凍融次數(shù)后質(zhì)量損失率不超過(guò)15%

教案頭

課次3授課日期編號(hào)03

根本課題材料的物理頻

掌握材料與熱有關(guān)的性質(zhì)的概念及表示方法,并熟練運(yùn)用。

教學(xué)目的

了解材料的聲學(xué)性能、光學(xué)性能。

材料與熱有關(guān)的性質(zhì)難材米將熱有關(guān)的醺

點(diǎn)點(diǎn)

講授課學(xué)2

型時(shí)

教學(xué)過(guò)程時(shí)間分配教學(xué)方法能力培養(yǎng)

穩(wěn)固上次課的學(xué)

I.提問(wèn)復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容15min提問(wèn)

習(xí)內(nèi)容

IL新課培養(yǎng)學(xué)生對(duì)材料

1.1.3材料與熱有關(guān)的性質(zhì)40min腿與熱有關(guān)性質(zhì)的

導(dǎo)熱性、熱容量與比熱、耐熱性和耐火性認(rèn)識(shí)

1.1.4材料的聲學(xué)性能

讓學(xué)生了解材料

吸聲性、隔聲性

35min講授、操作的聲學(xué)、光學(xué)性

1.1.5材料的光學(xué)性能

透光率、光澤度

課后記:本次課程的重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)材料熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)性能的認(rèn)識(shí),逐步學(xué)會(huì)合理

用材?!策B上〕

第一章建筑材料的根本性質(zhì)

學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握材料與熱有關(guān)的性質(zhì)的概念及表示方法,并熟練運(yùn)用。

了解材料的聲學(xué)性能、光學(xué)性能。

教學(xué)重點(diǎn):

掌握材料與熱有關(guān)的性質(zhì)的概念及表示方法,并熟練運(yùn)用。

教學(xué)難點(diǎn):材料與熱有關(guān)的性質(zhì)

教學(xué)手段和方法:

教師講授,課堂討論,多媒體教學(xué)

1.1.3材料與熱有關(guān)的性質(zhì)

導(dǎo)熱性、熱容量與比熱、耐熱性和耐火性

L導(dǎo)熱性

導(dǎo)熱性是指材料傳導(dǎo)熱量的能力。用導(dǎo)熱系數(shù)來(lái)表示。

材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小,表示其絕熱性能越好。

通常氣體的導(dǎo)熱系數(shù)〈液體的導(dǎo)熱系數(shù)〈固體的導(dǎo)熱系數(shù)

2.熱容量

熱容量是指材料在溫度變化時(shí)吸收或放出熱量的能力。其大小用比熱容來(lái)表示。

比熱容的大小直接影響建筑內(nèi)部空間的溫度變化率。

設(shè)計(jì)過(guò)程中選用導(dǎo)熱系數(shù)較小而熱容量較大的材料,有利于保持建筑物室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性。

思考:

某工程頂層欲加保溫層,以下兩圖為兩種材料的剖面,請(qǐng)問(wèn)選擇何種材料?

答:

保溫層的目的是較少外界溫度變化對(duì)住戶的影響,材料保溫性能的主要描述指標(biāo)為導(dǎo)熱系數(shù)和熱容

量,其中導(dǎo)熱系數(shù)越小越好。觀察兩種材料的剖面,可見(jiàn)A材料為多孔構(gòu)造,B材料為密實(shí)構(gòu)造,

多孔材料的導(dǎo)熱系數(shù)較小,適于作保溫層材料。

3.耐熱性和耐火性

1.1.4材料的聲學(xué)性能

L吸聲性

2.隔聲性

1.1.5材料的光學(xué)性能

1.透光率

2.光澤度

教案頭

課次4授課日期編號(hào)04

根本課題材料的力學(xué)性質(zhì)

掌握材料的力學(xué)性質(zhì),能夠運(yùn)用強(qiáng)度、比強(qiáng)度等公式進(jìn)展應(yīng)用計(jì)算。

教學(xué)目的

了解彈性、塑性、脆性、韌性、硬度、耐磨性的根本概念

材料的力學(xué)性質(zhì),能夠運(yùn)用強(qiáng)度、運(yùn)用強(qiáng)度、比強(qiáng)度等公式進(jìn)展實(shí)際應(yīng)用

重難

點(diǎn)比強(qiáng)度等公式進(jìn)展實(shí)際應(yīng)用計(jì)算。點(diǎn)計(jì)算。

課學(xué)

講授課2

型時(shí)

教學(xué)過(guò)程時(shí)間分配教學(xué)方法能力培養(yǎng)

穩(wěn)固上次課的學(xué)

I.提問(wèn)復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容15min提問(wèn)

習(xí)內(nèi)容

n新課讓學(xué)生掌握運(yùn)用

1.2材料的力學(xué)性質(zhì)強(qiáng)度、比強(qiáng)度等

30min郵

121強(qiáng)度、比強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí)公式進(jìn)展實(shí)際應(yīng)

用計(jì)算。

1.2材料的力學(xué)性質(zhì)讓學(xué)生了解彈

1.2.2彈性和塑性性、塑性、脆性、

1.2.3韌性和脆性韌性、硬度、耐

45min艇

1.2.4硬度和耐磨性磨性的根本概

1.3材料的耐久性念;材料的耐久

作業(yè):習(xí)題4,6性的影響因素。

課后記:本次課程的重要性在于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)材料力學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí),讓學(xué)生進(jìn)一步了解材料的

各種性能。

第一章建筑材料的根本性質(zhì)

學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握材料的力學(xué)性質(zhì),能夠運(yùn)用強(qiáng)度、比強(qiáng)度等公式進(jìn)展應(yīng)用計(jì)算。

了解彈性、塑性、脆性、韌性、硬度、耐磨性的根本概念。

教學(xué)重點(diǎn):

材料的力學(xué)性質(zhì),能夠運(yùn)用強(qiáng)度、比強(qiáng)度等公式進(jìn)展實(shí)際應(yīng)用計(jì)算。

教學(xué)難點(diǎn):運(yùn)用強(qiáng)度、比強(qiáng)度等公式進(jìn)展實(shí)際應(yīng)用計(jì)算。

教學(xué)手段和方法:

教師講授,課堂討論,多媒體教學(xué)

材料的力學(xué)性質(zhì):指材料在外力作用下所引起的變化的性質(zhì)。其對(duì)建筑物的正常、平安及有效使用

是至關(guān)重要的。

1.2.1材料的強(qiáng)度、強(qiáng)度等級(jí)及比強(qiáng)度

強(qiáng)度(Strength)——材料抵抗外力破壞的能力

1.幾種強(qiáng)度:材料受力動(dòng)畫

(1)抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度

抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度表示公式

(MPa)

F——破壞時(shí)的最大荷載,N

A-----受力截面面積,mm2

(2)抗彎強(qiáng)度〔抗折強(qiáng)度〕〔對(duì)于矩形斷面和條形斷面〕

2.強(qiáng)度等級(jí):不同材料,強(qiáng)度等級(jí)有不同的劃分方法,具體劃分在各章分講。

3.比強(qiáng)度

——指材料強(qiáng)度與其表觀密度之比。

意義:反映材料輕質(zhì)高強(qiáng)的指標(biāo)。

值越大,材料越輕質(zhì)高強(qiáng)

4.影響材料強(qiáng)度的因素:

材料的組成材料分子結(jié)合力存在缺陷

孔隙率增加強(qiáng)度降低

含水率增加強(qiáng)度降低

溫度升高強(qiáng)度降低

試件尺寸大強(qiáng)度降低

加荷速度快強(qiáng)度降低等

?工程實(shí)例分析?

(1)測(cè)試強(qiáng)度與加荷速度

人們?cè)跍y(cè)試混凝土等材料的強(qiáng)度時(shí)可觀察到,同一試件,加荷速度過(guò)快,所測(cè)值偏高。請(qǐng)分析

原因。

原因分析:材料的強(qiáng)度除與其組成構(gòu)造有關(guān)外,還與其測(cè)試條件有關(guān),包括加荷速度、溫度、

試件大小和形狀等。當(dāng)加荷速度較快時(shí),荷載的增長(zhǎng)大于材料變形速度,測(cè)出的數(shù)值就會(huì)偏高。

為此,在材料的強(qiáng)度測(cè)試中,一般都規(guī)定其加荷速度范圍。

(2)磚浸水后強(qiáng)度下降

某地發(fā)生歷史罕見(jiàn)的洪水。洪水退后,許多磚房倒塌,其砌筑用的磚多為未燒透的多孔的紅磚。

請(qǐng)分析原因。

原因分析:這些紅磚沒(méi)有燒透,磚內(nèi)開(kāi)口孔隙率大,吸水率高。吸水后,紅磚強(qiáng)度下降,特別

是當(dāng)有水進(jìn)入磚內(nèi)時(shí),未燒透的粘土遇水分散,強(qiáng)度下降更大,不能承受房屋的重量,從而導(dǎo)致房

屋倒塌。

1.2.2材料的彈性與塑性

1.彈性:外力作用產(chǎn)生變形,外力取消變形完全恢復(fù)。

可恢復(fù)的材料變形稱為彈性變形一一可逆變形。

指標(biāo):彈性模量〔常數(shù)〕

意義:E表示材料抵抗變形的指標(biāo),E值越大,材料越不易變形,即抵抗變形的能力越強(qiáng)。

彈性材料:具有彈性的材料。

塑性變形

2.塑性一一外力作用產(chǎn)生變形,外力取消變形不能恢復(fù)。

外力作用下產(chǎn)生變形,外力取消后,仍保持變形后的形狀和尺寸,并且不產(chǎn)生裂紋的性質(zhì)。

材料不能恢復(fù)的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:具有塑性的材料。

完全的彈性材料或塑性材料是很少的。

1]有的材料在應(yīng)力水平較低時(shí),變形特征主要表現(xiàn)為彈性,而應(yīng)力水平較高時(shí),主要為塑性。例

如鋼材。

2)有的材料受力后,彈塑性變形同時(shí)產(chǎn)生,取消外力,彈性變形可以恢復(fù),塑性變形不能恢復(fù)。

1.2.3材料的脆性與韌性

1.脆性一一材料受外力到達(dá)一定程度后突然破壞,破壞時(shí)無(wú)明顯的塑性變形的性質(zhì)。

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和震動(dòng)荷載作用下,材料能吸收大量的能量,產(chǎn)生一定變形而不致破壞的性

質(zhì)。

韌性材料:低碳鋼、木材、玻璃鋼等。

1.2.4材料的硬度和耐磨性〔了解性內(nèi)容〕

1.硬度一一抵抗外物壓入或刻劃的能力。

可采用:摩氏硬度〔石料、陶瓷等〕;

布氏、洛氏硬度〔金屬材料〕。

特點(diǎn):硬度高,耐磨性強(qiáng),但不易加工。

2.耐磨性一一材料外表抵抗磨損的能力。

〔路面材料要求〕

1.3材料的耐久性

材料在各種環(huán)境因素作用下,在長(zhǎng)期使用過(guò)程中保持其性能穩(wěn)定的性質(zhì)。

環(huán)境因素是多種多樣的,有物理(如溫度、濕度、機(jī)械力等)、化學(xué)(大氣、光、酸、堿、鹽等作用)

以及生物(細(xì)菌、昆蟲等)等方面的作用。

耐久性是一個(gè)綜合性能,包括抵抗上述各類因素的長(zhǎng)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

抗骨料反響

教案頭

課次5授課日期編號(hào)05

根本課題習(xí)題課

教學(xué)目的掌握建筑材料物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)有關(guān)的應(yīng)用計(jì)算

建筑材料物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)有

重難

體積關(guān)系和密度關(guān)系

點(diǎn)點(diǎn)

關(guān)的應(yīng)用計(jì)算

課學(xué)

講授課2

型時(shí)

教學(xué)過(guò)程時(shí)間分配教學(xué)方法能力培養(yǎng)

L提問(wèn)復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容穩(wěn)固上次課的學(xué)

15min提問(wèn)

總結(jié)概括全章主要內(nèi)容習(xí)內(nèi)容

n新課

計(jì)算:讓學(xué)生掌握與體

1、與體積有關(guān)的計(jì)算;30min講授積、與密度的計(jì)

2、與密度有關(guān)的計(jì)算;算

讓學(xué)生掌握與水

3、與水有關(guān)的性質(zhì)參數(shù)計(jì)算,并選材;有關(guān)的性質(zhì)參數(shù)

4、與強(qiáng)度有關(guān)的計(jì)算45min講授計(jì)算和與強(qiáng)度有

作業(yè):習(xí)題9、10、11關(guān)的計(jì)算,并會(huì)

選材。

課后記:本次課程的重要性在于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)材料物理性質(zhì)的認(rèn)知性,學(xué)會(huì)各種參數(shù)數(shù)據(jù)的計(jì)

算。

第一章建筑材料的根本性質(zhì)

學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握建筑材料物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)有關(guān)的應(yīng)用計(jì)算。

教學(xué)重點(diǎn):

建筑材料物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)有關(guān)的應(yīng)用計(jì)算。

教學(xué)難點(diǎn):體積關(guān)系和密度關(guān)系。

教學(xué)手段和方法:

教師講授,課堂討論,多媒體教學(xué)

計(jì)算:

1、與體積有關(guān)的計(jì)算;

2、與密度有關(guān)的計(jì)算;

3、與水有關(guān)的性質(zhì)參數(shù)計(jì)算,并選材;

4、與強(qiáng)度有關(guān)的計(jì)算

作業(yè):習(xí)題9、10、11

教案頭

課次6授課日期編號(hào)06

根本課題2.天然石材

教學(xué)目的了解巖石的根本知識(shí)、常用巖石的特點(diǎn)及建筑石材的技術(shù)要求。

造巖礦物的概念、性質(zhì)

巖石的種類及性質(zhì)難造巖礦物的概念、性質(zhì)

點(diǎn)點(diǎn)

常用石材及其規(guī)格

講授課學(xué)2

型時(shí)

教學(xué)過(guò)程時(shí)間分配教學(xué)方法能力培養(yǎng)

I.新課

了解巖石的根本

2.1巖石的根本知識(shí)

知識(shí)、常用巖石

2.1.1造巖礦物45mini媵

的特點(diǎn),加深知

2.1.2巖石種類

識(shí)的理解

2.1.3巖石的,雌

2.2常用建筑石材

221常用天然石材花崗巖

講授與多媒體掌握建筑石材的

2.2.2建筑石材的規(guī)格45min

結(jié)合技術(shù)要求及規(guī)格

2.2.3建筑石材的污染及控制

作業(yè):習(xí)題3

課后記:本次課程的重要性在于加深學(xué)生對(duì)建筑石材的認(rèn)知和了解,了解不同類型的石材,

為以后實(shí)際應(yīng)用打下認(rèn)知根底。

第二章天然石材

學(xué)習(xí)目標(biāo):

了解天然石材的形成,掌握天然石材的分類及特性—巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。

理解天然石材的技術(shù)性質(zhì)。掌握天然板材的應(yīng)用。

教學(xué)重點(diǎn):

造巖礦物的概念、性質(zhì)

巖石的種類及性質(zhì)

常用石材及其規(guī)格

教學(xué)難點(diǎn):造巖礦物的概念、性質(zhì)

教學(xué)手段和方法:

教師講授,課堂討論,多媒體教學(xué)

2.1巖石的根本知識(shí)

巖石:是礦物的集合體,組成巖石的礦物稱為造巖礦物。

造巖礦物:是具有一定化學(xué)成分和一定構(gòu)造特征的天然化合物和單質(zhì)的總稱。

由單礦物組成的巖石叫單礦巖,如白色大理石,它是由方解石或白云石組成。

由兩種或兩種以上的礦物組成的巖石叫多礦巖〔又稱復(fù)礦巖〕,如花崗巖,它是由長(zhǎng)石、石英、云

母及某些暗色礦物組成。自然界中的巖石大多以多礦巖形式存在。

巖石按地質(zhì)形成條件不同,通常可分為三大類,即巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。

2.1.1密度、表觀密度、堆積密度

巖漿巖又稱火成巖,它是因地殼變動(dòng),熔融的巖漿由地殼內(nèi)部上升后冷卻而成。巖漿巖是組成地殼

的主要巖石,占地殼總質(zhì)量的

89%0

巖漿巖根據(jù)巖漿冷卻條件的不同,又分為深成巖、噴出巖和火山巖。

2.1.1.1深成巖

深成巖是巖漿在地表深處受上部覆蓋層的壓力作用,緩慢冷卻而形成的巖石。其特點(diǎn)是結(jié)晶完全、

晶粒明顯可辨、構(gòu)造致密、表觀密度大、抗壓強(qiáng)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,是人類最早發(fā)現(xiàn)和利用的天然巖石之一。在世界各地有許多古代開(kāi)

發(fā)利用花崗巖的遺跡,如4000多年前古埃及人建造的金字塔、古希臘的神廟、古羅馬的斗獸場(chǎng)等。

花崗巖主要成分是長(zhǎng)石和石英?;◢弾r質(zhì)地堅(jiān)硬,構(gòu)造致密,孔隙率和吸水率小,抗凍性好,

難被酸堿或風(fēng)化作用侵蝕,使用年限為75-200年。常被用于建筑物的材料。

花崗巖〔Granite〕的語(yǔ)源是拉丁文的granum,意思是谷?;蝾w粒。因?yàn)榛◢弾r是深成巖,

常能形成發(fā)育良好、肉眼可辨的礦物顆粒,因而得名。而漢字名詞花崗巖那么是由日本人翻譯而來(lái)。

花形容這種巖石有美麗的斑紋,剛或崗那么表示這種巖石很堅(jiān)硬。

花崗巖石約有300多種。

2.1.1.2噴出巖

噴出巖是巖漿噴出地表冷凝而成。由于冷卻較快,大局部結(jié)晶不完全呈細(xì)小結(jié)晶狀。當(dāng)噴出巖

形成較厚巖層時(shí),接近深層巖;形成較薄巖層時(shí),呈多孔構(gòu)造,接近火山巖。

建筑中用到的噴出巖有玄武巖、輝綠巖等。玄武巖和輝綠巖可作為耐酸和耐熱材料,還是生產(chǎn)

鑄石和巖棉的原料。

2.1.13火山巖

火山巖是火山爆發(fā)時(shí),巖漿被噴到空中急速冷卻而形成的多孔散粒狀巖石,多呈玻璃質(zhì)構(gòu)造,

有較高的化學(xué)活性。如火山灰、浮石等?;鹕交铱捎米魃a(chǎn)水泥時(shí)的混合材料。浮石是配制輕混凝

土的一種天然輕骨料。

2.1.2沉積巖

沉積巖又稱水成巖。沉積巖是由原來(lái)的母巖風(fēng)化后,經(jīng)過(guò)搬運(yùn)、沉積等作用形成的巖石。沉積

巖雖僅占地殼總質(zhì)量的5%,但在地球上分布極廣,約占地殼外表積的75%,加之藏于離地表不太

深處,易于開(kāi)采。

與火成巖相比,其特性是:構(gòu)造致密性較差,密度較小,大都成層狀構(gòu)造,孔隙率及吸水率均

較大,強(qiáng)度較低,耐久性也較差。

根據(jù)生成條件,沉積巖分為以下三類:機(jī)械沉積巖、化學(xué)沉積巖和生物沉積巖。

2.1.2.1機(jī)械沉積巖

機(jī)械沉積巖是巖石風(fēng)化破碎以后又經(jīng)風(fēng)、雨、河流及冰川等搬運(yùn)、沉積、重新壓實(shí)或膠結(jié)作用,

在地表或距地表不太深處形成的巖石,主要有砂巖和頁(yè)巖。

砂巖是由砂粒經(jīng)膠結(jié)而成。由于膠結(jié)構(gòu)造和致密程度的不同,性能差異很大。

頁(yè)巖由粘土沉積而成,呈頁(yè)片狀,強(qiáng)度低、耐水性差,不能直接用作建筑材料。

2.1.2.2化學(xué)沉積巖

化學(xué)沉積巖是巖石中的礦物溶于水后,經(jīng)聚積、沉積而成的巖石,如石膏、白云巖、菱鎂礦、

石灰?guī)r等。

石膏的化學(xué)成分為CaS04-2H20,是燒制建筑石膏和生產(chǎn)水泥的原料。白云巖的主要成分是

白云石CaC03-MgC03,其性能接近于石灰?guī)r。菱鎂礦的化學(xué)成分為MgC03,是生產(chǎn)耐火材料

的原料。

石灰?guī)r的主要成分為方解石(CaC03),常含有白云石、菱鎂礦、石英、蛋白石、含鐵礦物和

粘土等。

構(gòu)造疏松的石灰石用作生產(chǎn)石灰和水泥的原材料。構(gòu)造致密的石灰石可作混凝土集料,非常

致密的可作飾面裝飾材料。

2.1.2.3生物沉積巖

生物沉積巖是海生動(dòng)植物的遺骸,經(jīng)分解、分選、沉積而成的巖石。如硅藻土等。

硅藻土是由硅藻的細(xì)胞壁沉積而成。富含無(wú)定形Si02、淺黃色或淺灰色、質(zhì)軟而輕,多孔,

易磨成粉末,有極強(qiáng)的吸水性。硅藻土涂料添加劑產(chǎn)品,具有孔隙度大、吸收性強(qiáng)、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、

耐磨、耐熱等特點(diǎn)O

2.1.3.變質(zhì)巖

變質(zhì)巖是由原生的巖漿巖或沉積巖,經(jīng)過(guò)地殼內(nèi)部高溫、高壓等變化作用后而形成的巖石。

沉積巖變質(zhì)后,性能變好,構(gòu)造變得致密,堅(jiān)實(shí)耐久;例如大理石一一石灰?guī)r、白云巖;石英

巖:砂巖變質(zhì)而成。巖漿巖變質(zhì)后,性質(zhì)反而變差,例如片麻巖一一花崗巖。

大理巖也稱大理石,是由石灰?guī)r、白云巖經(jīng)變質(zhì)而成的具有細(xì)晶構(gòu)造的致密巖石。

大理巖在我國(guó)分布廣泛,而以云南大理最負(fù)盛名。大理巖質(zhì)地密實(shí)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。假設(shè)含有不同雜質(zhì)呈灰色、黃色、玫瑰色、

粉紅色、紅色、綠色、黑色等多種色彩和花紋,是高級(jí)裝飾材料。

歷時(shí)22年之久建造的世界上堪稱奇跡的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(wú)比。

2.2常用建筑石材

常用的天然石材

巖石按地質(zhì)形成條件分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類,它們具有顯著不同的構(gòu)造、構(gòu)造和性

質(zhì)。

巖漿巖

巖漿巖由地殼內(nèi)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(jié)晶而成的巖

石稱為深成巖,其構(gòu)造致密,晶粒粗大,體積密度大,抗壓強(qiáng)度高,吸水性小,耐久性高。建筑中

常用的有花崗巖、正長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖等屬于深成巖。

沉積巖

地表的各種巖石在外力地質(zhì)作用下經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積成巖作用(壓固、膠結(jié)、重結(jié)晶等),在地

表或地表不太深處形成的巖石,又稱水成巖。沉積巖的主要特征是呈層狀構(gòu)造,各層巖石的成分、

構(gòu)造、顏色、性能均不同,且為各向異性。與深成巖、火成巖相比,沉積巖的體積密度小,孔隙率

和吸水率較大,強(qiáng)度和耐久性較低。

變質(zhì)巖

質(zhì)巖是巖石由于巖漿等的活動(dòng)(主要為高溫、高濕、壓力等)發(fā)生再結(jié)晶,使它們的礦物成分、構(gòu)

造、構(gòu)造以至化學(xué)組成都發(fā)生改變而形成的巖石。

建筑石材的常用規(guī)格

毛石

毛石(又稱片石或塊石)是由爆破直接獲得的石塊。依據(jù)其平整程度又分為亂毛石和平毛石兩類。

亂毛石形狀不規(guī)那么,一般在一個(gè)方向的尺寸達(dá)300-400mm,質(zhì)量為20-30kg,其中部厚度

T殳不宜小于150mm。亂毛石主要用來(lái)砌筑根底、勒角、墻身、堤壩、擋土墻壁等,也可作毛石

混凝土的骨料。

平毛石由亂毛石略經(jīng)加工而成,形狀較亂毛石整齊,其形狀根本上有六個(gè)面,但外表粗糙,中

部厚度不小于200mm。常用于砌筑根底、墻身、勒角、橋墩、涵洞等

石的抗壓強(qiáng)度取決于其母巖的抗壓強(qiáng)度,它以三個(gè)邊長(zhǎng)為70mm的立方體試塊的抗壓強(qiáng)度的

平均值表示。根據(jù)抗壓強(qiáng)度的大小,石材共分為九個(gè)強(qiáng)度等級(jí):MU100,MU80,MU60,MU50,

MU40,MU30,MU20,MUIS,MU10o抗壓試件也可采用表2-3所列各種邊長(zhǎng)的立方體,

但對(duì)其試驗(yàn)結(jié)果要乘以相應(yīng)的換算系數(shù)予以校正。

料石

料石(又稱條石)是由人工或機(jī)械開(kāi)采出的較規(guī)那么的六面體石塊,略經(jīng)加工鑿琢而成。按其加工

后的外形規(guī)那么程度,分為毛料石、粗料石、半細(xì)料石和細(xì)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(yīng)小于200mm,疊砌面凹入深度不大于

25mm。

粗木柘

其截面的寬度、高度應(yīng)不小于200mm,且不小于長(zhǎng)度的1/4,疊砌面凹入深度不大于20mm。

半細(xì)料石

規(guī)格尺寸同上,但疊砌面凹入深度不應(yīng)大于15mm。

細(xì)木柘

通過(guò)細(xì)加工,外形規(guī)那么、規(guī)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)和異形板⑸。普形板包括正方形和長(zhǎng)方形;異形板包括除正方形

和長(zhǎng)方形以外的其他形狀。

按外表加工程度分為:細(xì)面板材(代號(hào)RB),其外表平整光滑;鏡面板材(代號(hào)PL),其外表平整,具

有鏡面光澤;粗面板材(代號(hào)RU),其外表平整、粗糙,包括具有較規(guī)那么加工條紋的機(jī)刨板、剁斧

板、錘擊板、燒毛板等。

按板材的規(guī)格尺寸、平面度、角度允許偏差和外觀質(zhì)量將花崗石板材質(zhì)量分為:優(yōu)等品(A)、一等

品(B)、合格品(C)三個(gè)等級(jí)。

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。普型板材是指有正方形

和長(zhǎng)方形的板材;圓弧板是指裝飾面輪廓線的曲率半徑一樣的裝飾石板材。常用普通板材的厚度,不

管其長(zhǎng)度和寬度如何變化,一般為20mm。

天然大理石板材根據(jù)規(guī)格尺寸允許偏差、平面度允許極限公差、角度允許極限公差、外觀質(zhì)量

及鏡

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