一、课程基本信息
课程名称 建筑砂浆 课程类型 专业基础课
授课对象 建筑工程技术、土木工程等相关专业学生 授课时长 4 课时(理论 3 课时 + 实践 1 课时)
参考教材 《建筑材料》(相关章节)、课程 PPT 先修知识 混凝土材料基础、建筑结构基本概念
二、课程目标
(一)知识目标
掌握砂浆的定义、组成材料(胶凝材料、细骨料、水、掺加料、外加剂)及各材料的技术要求,能根据使用环境合理选择材料。
理解砂浆的技术性质(和易性、强度、粘结力、变形性能),明确各性质的评价指标(沉入度、分层度、强度等级)及影响因素。
熟悉砌筑砂浆、抹面砂浆、其他特殊砂浆(干混砂浆、防水砂浆等)的分类、用途、配合比设计方法及施工要点。
了解砂浆在建筑工程中的应用场景(砌筑、抹灰、装饰、接缝、特殊功能防护),建立 “材料 - 性能 - 用途” 的对应逻辑。
(二)能力目标
能根据工程场景(如潮湿 / 干燥环境、室内 / 室外部位)选择合适类型的砂浆及对应的材料组合,具备初步的材料选型能力。
能依据《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ98-2000),完成简单砌筑砂浆(水泥砂浆、水泥混合砂浆)的配合比计算与试配调整,具备基础的配合比设计能力。
能通过实验操作(如稠度仪测定沉入度、分层度测定)评价新拌砂浆的和易性,通过立方体试件养护与抗压试验判断砂浆强度等级,具备基本的砂浆性能检测能力。
能结合工程案例分析砂浆施工中的常见问题(如开裂、脱落、防水失效),并提出初步的解决方案,具备一定的工程问题分析能力。
(三)思政目标
通过强调砂浆配合比规范、强度标准、材料质量要求,培养学生 “工程质量终身负责制” 的责任意识,树立严格按规范施工、杜绝质量隐患的职业操守。
结合干混砂浆的绿色环保特性、绝热砂浆的节能功能,引导学生关注建筑行业 “双碳” 战略,树立可持续发展理念,理解材料创新对绿色建筑的支撑作用。
通过装饰砂浆传统工艺(水磨石、假大理石)与现代技术(聚合物砂浆)的对比,激发学生对传统建筑文化的认同与传承意识,同时培养技术创新精神。
借助配合比设计、性能检测等团队协作环节,培养学生分工协作、沟通协调的团队意识,提升工程实践中的协作能力。
三、教学重难点
(一)教学重点
砂浆的组成材料及技术要求:重点掌握胶凝材料(水泥强度等级选择)、细骨料(粒径、含泥量限制)的选型依据,能结合环境条件判断材料适用性。
砂浆的技术性质:重点理解和易性(流动性与保水性的评价指标及工程意义)、强度(强度等级划分、影响因素),明确其对工程质量的核心作用。
砌筑砂浆配合比设计:重点掌握水泥砂浆的材料用量选用(查表法)、水泥混合砂浆的配合比计算步骤(试配强度、水泥用量、掺加料用量计算),能完成基础配合比设计。
抹面砂浆与特殊砂浆的应用:重点区分普通抹面砂浆的分层施工要求(底层、中层、面层)、不同特殊砂浆(防水、绝热、干混)的适用场景与施工要点。
(二)教学难点
砂浆强度影响因素的辩证分析:难点在于理解 “基层吸水性” 对砂浆强度的影响(吸水基层与不吸水基层的强度控制因素差异),避免学生混淆 “水灰比” 与 “水泥用量” 的作用边界。
砌筑砂浆配合比的试配与调整:难点在于掌握配合比调整的逻辑(根据沉入度、分层度调整用水量 / 掺加料,根据强度检验选择最优配合比),将理论计算与实践操作结合。
特殊砂浆的技术原理与工程适配:难点在于理解防水砂浆的 “多层抹压工艺” 防水原理、绝热砂浆的 “轻质多孔骨料” 保温原理,能结合工程需求选择合适的特殊砂浆类型。
四、教学方法与教学资源
(一)教学方法
理论讲授法:通过 PPT 课件系统讲解砂浆的定义、组成、技术性质、分类及应用,结合工程图片(如砌筑施工、抹面分层、防水砂浆施工)直观展示知识点,化解抽象概念。
案例分析法:引入工程案例(如潮湿墙体砌筑用错砂浆导致的返潮问题、抹面砂浆开裂的原因分析),引导学生结合知识点分析问题,提升工程问题解决能力。
实验演示与操作法:实践课时安排 “砂浆和易性测定”“砂浆强度试件制作” 实验,教师先演示稠度仪使用、试件成型步骤,再指导学生分组操作,通过实践强化对技术性质的理解。
小组讨论法:针对 “干混砂浆与传统现场拌合砂浆的优劣对比”“传统装饰砂浆工艺的现代传承价值” 等议题,组织学生分组讨论,鼓励发表观点,培养批判性思维与团队协作能力。
思政融入法:在知识点讲解中自然融入思政元素(如讲配合比规范时强调 “责任意识”,讲干混砂浆时强调 “环保理念”),避免思政与专业知识脱节,实现 “润物细无声” 的育人效果。
(二)教学资源
核心资源:课程 PPT(2023 最新整理,含砂浆组成、技术性质、配合比表格、工程应用图片)、《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ98-2000)节选文档、实验指导书(含和易性测定、强度试件制作步骤)。
辅助资源:工程案例视频(如砌筑砂浆施工全过程、防水砂浆多层抹压工艺)、虚拟仿真资源(若有条件,可引入砂浆配合比设计虚拟仿真软件,模拟不同参数对砂浆性能的影响)、传统装饰砂浆工艺(水磨石、斩假石)实物图片或样品。
五、教学过程设计
(一)第一课时:砂浆概述与组成材料(理论,45 分钟)
课程导入(5 分钟)
提问导入:“同学们在生活中见过建筑工人砌墙、抹墙面吗?他们用的‘灰浆’是什么材料?它在建筑中起到什么作用?”
展示图片:播放砌筑墙体、抹面施工、装饰砂浆饰面的工程图片,引出 “砂浆” 的定义,明确本节课主题 —— 砂浆的基本概念与组成材料。
思政融入:简单提及 “砂浆质量直接影响建筑结构安全与使用寿命”,初步渗透 “工程责任” 意识。
知识点讲解:砂浆的定义与分类(10 分钟)
定义讲解:结合 PPT,明确砂浆的组成(胶凝材料、细骨料、水、外加剂 / 掺合料)及硬化过程,对比混凝土(含粗骨料),突出砂浆 “无粗骨料、用于粘结 / 抹灰” 的特点。
分类梳理:按 “功能用途”(砌筑、抹面、特殊功能)和 “胶凝材料”(水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆、聚合物砂浆)分类,用表格清晰呈现,结合实例说明各类砂浆的典型应用(如砌筑砂浆胶结块材、防水砂浆用于地下建筑)。
知识点讲解:砂浆的组成材料(25 分钟)
逐类讲解:按 “胶凝材料→细骨料→水→掺加料→外加剂” 的顺序,结合技术要求与工程场景展开:
胶凝材料:强调 “环境适配性”(潮湿环境用水泥,干燥环境可掺石灰),明确水泥强度等级限制(水泥砂浆≤32.5 级,混合砂浆≤42.5 级),结合案例说明选错胶凝材料的危害(如潮湿环境用石灰砂浆导致墙体返潮)。
细骨料(砂子):重点讲解粒径限制(砌砖≤2.5mm、抹面≤1.2mm)、含泥量要求(M5 及以上≤5%,M2.5≤10%),用图片展示 “合格砂” 与 “含泥量超标砂” 的区别,渗透 “细节决定质量” 的工匠精神。
水、掺加料、外加剂:简要说明水的质量要求(同混凝土用水)、掺加料的作用(改善和易性,如石灰膏、粉煤灰)、外加剂的类型(引气剂、早强剂)及功能,避免信息过载。
思政融入:讲细骨料含泥量要求时,强调 “材料质量是工程安全的第一道防线”,培养学生严谨的材料检验意识。
课堂小结与提问(5 分钟)
小结:梳理本课时核心知识点(砂浆定义、分类、组成材料及技术要求),用思维导图形式呈现知识框架。
提问:“潮湿环境下砌筑砖墙,应选择哪种胶凝材料?砂子的含泥量应控制在多少以内?” 检验学生对重点内容的掌握程度,预留课后思考:“砂浆的性能如何评价?哪些指标会影响其工程应用?”
(二)第二课时:砂浆的技术性质与砌筑砂浆配合比(理论,45 分钟)
复习导入(5 分钟)
复习提问:“上节课我们学习了砂浆的组成材料,请问用于抹面砂浆的砂子粒径最大不能超过多少?M5 砂浆的砂子含泥量要求是什么?”
过渡:“材料决定性能,砂浆的组成材料会直接影响其技术性质,本节课我们先学习砂浆的技术性质,再重点掌握砌筑砂浆的配合比设计。”
知识点讲解:砂浆的技术性质(20 分钟)
分点讲解:按 “和易性→强度→粘结力→变形性能” 的顺序,结合评价指标、影响因素与工程意义:
和易性:拆分为 “流动性”(沉入度衡量,mm 单位,越大流动性越好)和 “保水性”(分层度衡量,越小保水性越好),用实验示意图展示稠度仪测定沉入度的过程,说明 “良好和易性是保证施工质量的关键”(如保水性差导致砂浆分层,影响粘结力)。
强度:明确强度等级(M2.5-M20,共 6 级),讲解立方体试件标准养护(28d)与抗压强度测定方法,重点分析影响因素 —— 区分 “吸水基层”(强度取决于水泥用量 + 水泥强度)与 “不吸水基层”(强度取决于水灰比 + 水泥强度),用对比表格帮助理解。
粘结力与变形性能:简要说明粘结力的影响因素(抗压强度、基层状态、养护条件)、变形性能的危害(变形过大导致开裂)及控制措施(掺膨胀剂、减少混合料掺量),结合案例(抹面砂浆开裂)强化理解。
思政融入:讲强度等级与试件养护时,强调 “规范操作是数据准确的前提”,培养学生尊重实验数据、严谨治学的态度。
知识点讲解:砌筑砂浆配合比设计(15 分钟)
设计流程:先明确配合比设计的核心原则 ——“满足强度等级与和易性,兼顾经济性”,再分类型讲解:
水泥砂浆:结合 PPT 中的表格(强度等级与水泥用量、砂子用量、用水量对应关系),说明 “查表法” 选用材料用量(如 M5 水泥砂浆每立方米水泥 200-230kg,砂子用 1m³ 堆积密度值),强调表格来源(《砌筑砂浆配合比设计规程》),培养规范意识。
水泥混合砂浆:讲解计算步骤(①计算试配强度→②计算水泥用量→③计算掺加料用量→④确定砂用量→⑤确定水用量),用例题演示试配强度计算(如设计 M7.5 砂浆,试配强度 = fmk+1.645σ,σ 取 1.0MPa),简化公式推导,重点让学生掌握步骤逻辑。
试配与调整:说明试配的核心要求(用实际材料、调整沉入度 / 分层度、检验强度),强调 “三个配合比”(基准配合比 ±10% 水泥用量)的强度检验,最终选择 “达标且水泥用量最低” 的配合比,渗透 “经济性与性能平衡” 的工程思维。
课堂练习与小结(5 分钟)
练习:给出工程场景(如干燥环境砌筑 M5 水泥混合砂浆),让学生简要说明配合比设计的步骤,或根据表格选择 M10 水泥砂浆的水泥用量范围,检验学习效果。
小结:梳理本课时知识点(技术性质的四个指标、砌筑砂浆配合比设计方法),强调 “技术性质是配合比设计的依据,配合比设计是技术性质的实现手段”,建立知识关联。
(三)第三课时:抹面砂浆与其他特殊砂浆(理论,45 分钟)
导入(5 分钟)
情境导入:展示 “墙面抹灰分层施工”“外墙装饰砂浆饰面”“地下车库防水砂浆墙面” 的图片,提问:“这些场景中使用的砂浆有什么特点?与砌筑砂浆有何不同?” 引出本节课主题 —— 抹面砂浆与特殊砂浆。
知识点讲解:抹面砂浆(20 分钟)
普通抹面砂浆:
作用与要求:强调 “保护基层、装饰外观、功能适配”,对比砌筑砂浆,突出抹面砂浆 “和易性好、粘结力强、不易开裂” 的要求,解释加入纤维材料(麻刀、纸筋)的作用(抗裂)。
分层施工:讲解 “底层(粘结,高粘结力)、中层(抹平,可省略)、面层(装饰,光洁)” 的分层功能,结合不同部位(室内 / 室外、潮湿 / 干燥)说明砂浆选型(如室外用水泥砂浆,干燥室内用石灰砂浆),用施工流程图展示分层操作步骤。
配合比:结合 PPT 中的表格(材料配合比与应用范围),举例说明常用配合比(如 1:2.5 水泥砂用于潮湿房间墙裙,1:3 石灰砂用于干燥墙面),强调 “经验配合比” 的工程实践意义。
装饰砂浆:
分类与工艺:按 “灰浆类”(拉毛灰、弹涂、外墙喷涂)和 “石碴类”(水磨石、水刷石、斩假石)分类,用图片展示不同饰面效果,讲解工艺特点(如水磨石需水磨露碴,斩假石需斧剁成型)。
思政融入:展示传统水磨石地面、斩假石外墙的实例,介绍其在古建筑修复与现代建筑中的应用,培养学生对传统建筑工艺的传承意识。
知识点讲解:其他特殊砂浆(15 分钟)
重点讲解 4 类核心特殊砂浆,按 “定义→组成→性能→应用” 的逻辑展开:
干混砂浆:强调 “工厂预拌、现场加水即用” 的特点,说明强度等级(Mb5-Mb30)、优势(质量稳定、环保、储存期长 3-6 个月),对比传统现场拌合砂浆,突出其 “绿色建筑材料” 属性,融入可持续发展理念。
防水砂浆:讲解配合比(水泥:砂 = 1:2.5-3,水灰比 0.5-0.6)、防水原理(多层抹压密实)、应用场景(地下建筑、蓄水池),结合案例说明施工不当导致的防水失效问题,培养学生 “工艺严谨性” 意识。
绝热砂浆:说明组成(胶凝材料 + 轻质多孔骨料如膨胀珍珠岩)、功能(保温隔热)、应用(屋面、管道保温),联系 “建筑节能” 政策,让学生理解材料创新对 “双碳” 目标的支撑作用。
聚合物砂浆:简要介绍组成(水泥砂浆 + 有机聚合物乳液)、性能(粘结力强、耐腐蚀性好)、应用(修补工程),体现技术创新对工程质量提升的作用。
课堂讨论与小结(5 分钟)
讨论:组织小组讨论 “干混砂浆相比传统砂浆有哪些优势?为什么说它符合绿色建筑发展方向?”,每组派代表发言,教师点评总结,强化环保理念。
小结:用表格对比 “砌筑砂浆、抹面砂浆、干混砂浆、防水砂浆” 的核心区别(用途、关键要求、典型应用),梳理本课时知识框架,预留课后任务:“查阅资料,了解一种新型特殊砂浆(如防辐射砂浆)的应用场景。”
(四)第四课时:实验实践与课程总结(实践 + 理论,45 分钟)
实验准备与讲解(10 分钟)
实验目的:通过 “砂浆和易性测定” 与 “砂浆强度试件制作” 实验,验证理论知识,提升实践操作能力。
实验器材:稠度仪、分层度筒、砂浆搅拌机、立方体试模(70.7mm×70.7mm×70.7mm)、天平、砂子、水泥、水等。
操作讲解:教师演示关键步骤 ——①砂浆拌合(按配合比称量材料,搅拌时间 2-3 分钟);②沉入度测定(稠度仪圆锥体自由沉入砂浆,读取沉入深度);③分层度测定(静置 30 分钟后,取上部砂浆测沉入度,计算分层度);④试件制作(将砂浆填入试模,振捣密实,抹平养护),强调操作规范(如称量精度、振捣时间)与安全注意事项(如设备用电安全)。
学生分组实验(25 分钟)
分组安排:4-5 人一组,明确分工(材料称量员、搅拌操作员、稠度测定员、试件制作员、记录员),确保每人参与关键环节。
实验过程:教师巡回指导,及时纠正不规范操作(如圆锥体放置不垂直、试模振捣不充分),引导学生观察现象(如保水性差的砂浆静置后分层),记录实验数据(沉入度、分层度数值)。
思政融入:强调 “分工协作” 的重要性,鼓励小组内沟通配合,培养团队意识;要求学生如实记录数据,培养诚信实验、尊重事实的科学态度。
实验总结与课程回顾(10 分钟)
实验总结:各小组汇报实验数据(如沉入度 25mm、分层度 15mm),教师分析数据是否符合要求(如分层度≤30mm 为合格),结合数据讨论 “配合比对和易性的影响”(如水泥用量过少导致流动性差),实现 “实践→理论→再实践” 的闭环。
课程总结:
知识梳理:用思维导图回顾全课程核心内容(砂浆定义→组成材料→技术性质→分类应用→配合比设计→实验实践),强调 “材料 - 性能 - 用途 - 工艺” 的逻辑链。
思政升华:总结课程中渗透的核心思政理念(责任意识、工匠精神、环保理念、团队协作),鼓励学生将所学知识应用于未来工程实践,做 “懂技术、有责任、能创新” 的建筑从业者。
六、作业布置
基础作业:根据《砌筑砂浆配合比设计规程》,设计一份用于干燥环境砌筑 M5 水泥混合砂浆的配合比(已知水泥强度等级 32.5 级,砂子堆积密度 1450kg/m³,试配强度取 6.5MPa),写出详细计算步骤。
实践作业:整理实验课记录的砂浆和易性数据,分析该砂浆的和易性是否满足抹面砂浆要求(沉入度 80-100mm,分层度≤20mm),若不满足,提出调整方案(如增加掺加料改善保水性)。
拓展作业:查阅文献或工程案例,撰写一篇短文(300-500 字),介绍 “聚合物砂浆在建筑修补工程中的应用优势”,或 “传统装饰砂浆工艺的现代创新案例”,培养自主学习与创新思维。
七、教学评价
过程性评价(占比 60%):
课堂表现(20%):包括课堂提问回答准确性、小组讨论参与度、实验操作规范性,重点评价学生对知识点的理解与实践能力。
作业完成情况(40%):基础作业评价配合比设计的准确性,实践作业评价数据处理与问题分析能力,拓展作业评价自主学习与创新思维,按 “优秀、良好、中等、及格、不及格” 五级评分。
终结性评价(占比 40%):通过单元测试考查学生对全课程知识的综合掌握,题型包括选择题(如材料选型、强度等级)、简答题(如技术性质影响因素、配合比设计步骤)、案例分析题(如砂浆开裂原因与解决方案),重点评价知识应用与工程问题解决能力。