07《土木工程材料》教学大纲和实验大纲

土木工程材料

课程编码：204016

课程英文译名：Civil Engineering Materials

课程类别：专业基础课

开课对象：土木工程专业开课学期：3

学时/学分：48学时/3学分理论课学时：36学时实验学时：12学时；

先修课程：普通物理，普通化学，材料力学

教材：土木工程材料，陈志源主编，武汉理工大学出版社，2003.6，第二版

参考书：[1] 高性能混凝土，吴中伟，廉慧珍编著，中国铁道出版社，1999.9，第一版

[2] Civil Engineering Materials, Jackson N, Macmillan Education, 1988, Second edition.

[3]《土木工程材料》，钱晓倩，詹树林主编，浙江大学出版社，2003.8, 第一版

[4]《土木工程材料》，黄政宇主编，高等教育出版社（2002.12）

[5]《土木工程材料概要·习题·题解》，吴芳等主编，重庆大学出版社，2006.9

[6]《土木工程材料典型题解析及自测试题》，张德思主编，西北工大出版社，2002.3

一、课程的性质、目的和任务

本课程是土木工程专业学生必修的专业基础课，它与公共基础课及专业紧密衔接，起着承上启下的作用。

本课程的教学目的在于使学生掌握主要土木工程材料的性质、用途、制备和使用方法以及检测和质量控制方法，并了解土木工程材料性质与材料结构的关系，以及性能改善的途径。通过本课程的学习，应能针对不同工程合理选用材料，并能与后续课程密切配合，了解材料与设计、施工之间的相互关系。

二、课程的基本内容、学时分配、重点、难点

1、课程基本内容

1绪言

1.1 概述

1.2 材料的基本状态参数

1.3 材料的力学性质

1.4 材料与水有关的性质

1.5 材料的热性质

1.6 材料的耐久性

2气硬性胶凝材料

2.1 石灰

2.2 石膏

2.3 水玻璃

3水泥

3.1 常用水泥

3.2 其它品种水泥

4混凝土

4.1 混凝土概述

4.2 普通混凝土的组成材料

4.3 新拌混凝土的和易性

4.4 硬化混凝土的强度

4.5 硬化混凝土的耐久性

4.6 硬化混凝土的变形性

4.7 混凝土质量控制与强度评定

4.8 普通混凝土配合比设计

4.9 其它种类混凝土

5建筑砂浆

5.1 砂浆的技术要求

5.2 砌筑砂浆

5.3 其它建筑砂浆

6烧结砖

6.1 烧结普通砖

6.2 烧结多孔砖和烧结空心砖

6.3 新型墙体材料

7建筑钢材

7.1 钢的冶炼与分类

7.2 建筑钢材的主要技术性能

7.3 组织与化学成分对钢材性能的影响7.4 钢材的冷加工和热处理

7.5 建筑用钢

7.6 钢结构用钢材

7.7 钢筋混凝土用钢材

7.8 钢材的防护

8建筑塑料

8.1 塑料的组成

8.2 常用建筑塑料

9沥青材料

9.1 石油沥青与煤沥青

9.2 沥青基防水材料

9.3 沥青混合料

10木材

10.1 木材的分类与构造

10.2 木材的物理和力学性质

10.3 木材的防护

10.4 木材的应用

11其它工程材料

11.1 绝热材料

11.2 吸声与隔声材料

11.3 装饰材料

11.4 新型防水材料

12 实验

2、学时分配

* 备注：混凝土实验和沥青混合料实验任选其一。

3、重点与难点

1绪言

重点：材料基本物理力学性质和耐久性；表征性能的技术指标、测定和计算方法。

难点：性能的测定和计算方法

2气硬性胶凝材料

重点：石灰、石膏、水玻璃的基本组成、技术性质、技术标准和应用。

难点：气硬性胶凝材料的水化硬化特性

3水泥

重点：硅酸盐系列水泥的组成、技术性质、技术标准、性能测定、结果评定方法、水泥的特性与应用。难点：水泥水化硬化过程、六大通用水泥的特性及应用

4混凝土

重点：混凝土原材料性能要求；混凝土的工作性、强度和耐久性指标；普通混凝土的配合比设计方法及试验方法。

难点：混凝土技术性能指标及其测定方法、混凝土强度等级的概念、混凝土配合比设计计算

5建筑砂浆

重点：建筑砂浆技术性能

难点：砂浆强度测定与计算方法

6烧结砖

重点：烧结普通砖、烧结多孔砖的性能与应用。新型墙体材料的性能及应用

7建筑钢材

重点：建筑钢材的主要技术性能指标及其测定方法；钢材的冷加工强化与热处理方法及其对钢材性能的影响；钢材的选用原则；钢材的防护技术

难点：组成结构对钢材性能的影响；建筑钢材的冷加工强化及其对性能的影响。

8建筑塑料

重点：塑料及胶粘剂的性质及其应用

难点：聚合物结构与性能之间的关系

9沥青与沥青混合料

重点：石油沥青的化学组分和胶体结构；石油沥青的主要技术性能指标及测试方法；常用沥青基防水卷材的特性及应用；沥青混合料的分类和组成结构类型特点；沥青混合料的强度理论，沥青混合料的配合比设计方法和马歇尔试验。

难点：沥青技术性能评价指标、沥青基防水材料特性与应用、沥青混合料强度理论、马歇尔试验、沥青混合料的配合比设计

10木材

重点：木材的物理、力学性能，以及在土木工程中的应用

11其它工程材料

重点：绝热材料的特性及应用；吸声材料和隔声材料的特性及应用；常用装饰材料的特性及应用；新型防水材料的品种、特性及应用

难点：吸声材料与隔声材料的区别

三、课程的基本要求

§1 绪论及材料基本性能

1.了解建筑材料的基本组成、结构和构造，了解组成、结构和构造与材料性能的关系。

2.熟练掌握建筑材料的基本力学性质。

3.掌握建筑材料的基本物理性质、测定和计算方法。

4.掌握建筑材料耐久性的基本概念。

通过材料基本性质的学习，要求了解材料科学的一些基本概念，并掌握材料各项基本力学性质、物理性质、化学性质、耐久性质等材料性质的意义，以及它们之间的相互关系和在工程实践中的意义。§2无机气硬性胶凝材料

1、掌握石膏、石灰、水玻璃等气硬性胶凝材料的硬化机理、性质及使用要点。

2、熟悉石膏、石灰、水玻璃的主要用途。

§3水泥

1、熟悉硅酸盐水泥熟料的矿物组成及其与水泥性能之间的关系，了解硅酸盐系列水泥的水化、

凝结和硬化机理，熟练掌握硅酸盐系列水泥的技术性能要求、检测方法及选用原则。

2、了解其他水泥品种及其性质和使用特点。(自学)

§4混凝土

1、掌握普通混凝土组成材料的品种、技术要求及选用(包括砂、石、水泥、水、掺合料及外加

剂)；熟练掌握各种组成材料各项性质的要求，测定方法及对混凝土性能的影响。

2、熟练掌握混凝土拌和物的性质及其测定和调整方法。

3、熟练掌握硬化混凝土的力学性质，变形性质和耐久性质及其影响因素。

4、熟练掌握普通混凝土的配合比设计方法。

5、了解混凝土技术的新进展及其发展趋势。(自学)

6、了解其它品种混凝土的特性及应用。(自学)

§5砂浆

1、掌握砌筑砂浆的性质、组成、检测方法及其配比设计方法。

2、熟悉抹面砂浆的主要品种性能要求。

§6 砌体材料

1、掌握烧结普通砖的生产、性质和应用特点；

2、掌握烧结多孔砖和空心砖的性能及应用特点；

3、了解常用砌块的性能及应用特点。(自学)

§7 建筑钢材

1、了解建筑钢材的冶炼方法及其分类方法。(自学)

2、熟练掌握建筑钢材的力学性能(包括强度、弹性及塑性变形，疲劳)的意义，测定方法及影响因素。

3、熟悉建筑钢材的强化机理及强化方法。

4、掌握土木工程中常用建筑钢材的分类及其选用原则。

§8.建筑塑料

1、熟悉合成高分子材料的性能特点及主要高分子材料的品种。

2、熟悉土木工程中合成高分子材料的主要制品及应用。

§9沥青与沥青混合料

1、掌握沥青材料的基本组成，工程性质及测定方法，了解沥青的改性及主要沥青制品及其用途。

2、掌握防水材料的主要类型及性能特点。

3、掌握沥青混合料设计(包括矿质材料的设计)与配制方法，及其在工程中的使用要点。

§10 木材

1、了解木材的宏微观结构；(自学)

2、了解木材的物理力学性能和防腐、防火措施。(自学)

§11其它工程材料

1、掌握保温、隔热材料的主要类型及性能特点。

2、掌握吸声、隔声材料的主要类型及性能特点。

3、了解常用装饰材料的主要类型及性能特点。(自学)

4、了解新型防水材料的主要类型及性能特点。(自学)

四、课内实验安排

* 备注：要求学生混凝土实验和沥青混合料实验必选其一。

五、习题及课外教学要求

在每章复习思考题中选取有代表性的习题布置作业，要求学生按时完成和上交，并登记平时成绩。其他复习思考题要求学生自己完成。

要求学生能够在课外阅读相关参考书和参考资料，扩大知识面，培养学生查阅文献资料的能力。课内外学时比例为1:2。

推荐课外阅读的(电子)杂志:

[1] 《Cement and Concrete Research》；

[2] 《Cement and Concrete Composite》；

[3] 《建筑材料学报》；

[4] 《硅酸盐学报》；

[5] 《混凝土》；

[6] 《混凝土与水泥制品》；

[7] 《新型建筑材料》；

[8] 《水泥》；

[9] 《粉煤灰》；

[10] 《中国建筑防水材料》；

[11] 《墙体材料与建筑节能》。

六、课程改革与特色

1、采用多媒体教学，利用图片、动画、录像等多媒体表现形式，丰富教学内容，拓展学生视野；

2、采用课内实验教学加深学生对土木工程材料基本理论的理解，培养学生动手能力。

七、考核方式及成绩评定

本课程为考试课，不安排期中考试，期末考试方式为闭卷或一页开卷。评分时根据期末考试成绩、平时成绩、实验考核成绩进行综合评分，其中期末考试成绩占70%；平时成绩占10%，主要为平时上课到课情况和课外作业成绩；实验成绩占20%，按实验时的操作表现和实验报告完成情况综合评分，评分内容包括实验项目的完整性，数据的可靠性、正确性、动手能力、实验态度、实验报告的完成情况等；无故缺席一次及一次以上实验课的学生，本课程成绩即为不及格。

拟搞人：孔德玉叶青审定人：

《土木工程材料实验》实验教学大纲

课程编码：204016

课程英文译名：Experiment of Civil Engineering Materials

课程类别：专业基础课

开课对象：土木工程专业开课学期：3

学时/学分：12学时/不单独计学分

先修课程：土木工程材料相应章节内容

教材：土木工程材料，陈志源主编，武汉理工大学出版社，2003.6，第二版

参考书：

一、实验课程简介

土木工程材料实验是土木工程材料教学的一个重要组成部分。土木工程材料实验教学的任务，不仅是巩固所学的理论知识和丰富学习内容，更重要的是让学生熟悉试验设备、操作技术及有关的国家标准和技术规范，并获得对主要土木工程材料试验和设计方法的技术技能训练。

二、实验教学目标与基本要求

(1) 了解几种常用主要土木工程材料的标准试验方法；

(2) 掌握鉴定材料技术性能的试验原理、步骤和常用试验仪器设备、仪表的操作方法；

(3) 了解试验结果的精度要求和数据处理的基本方法。

(4) 要求学生认真作实验，如实观测记录，独立作出实验报告。

三、实验方法与基本要求

实验教学以学生操作为主，教师指导为辅。

要求学生正确掌握天平、台秤、磅秤、量筒、拌铲、搅拌机、振动台、试件模具、液压压力机、抗折试验机、水泥负压筛细度仪、水泥标准稠度测定仪等仪器设备的使用方法，学会各种材料试样的制备与测定。

要求学生能够掌握实验数据的结果评定方法，根据测定结果判定所测材料的质量等级，加深和巩固对所学知识的认识与了解。

四、主要仪器设备

水泥净浆搅拌机、水泥胶砂搅拌机、水泥抗折强度试验机、水泥负压筛析仪、水泥稠凝测定仪、水泥胶砂振实台、混凝土搅拌机、混凝土振动台、液压压力试验机、液压万能试验机。

五、实验项目的设置与内容提要

* 备注：要求学生混凝土实验和沥青混合料实验必选其一。

六、实验报告要求

1、要求实验报告严格按土木工程材料/建筑材料实验指导书及实验报告的格式进行实验数据的记录和数据处理。实验记录必须采用钢笔或圆珠笔填写，不得使用铅笔；

2、指导教师对每个学生的实验报告要认真批改、评分、签字。

七、考核方式与成绩评定标准

1、本课程考试方式：与土木工程材料课程的考核一并进行。

2、实验成绩评定标准：

(1)本课程实验不作为单独课程进行考核。

(2)实验教学部分成绩占课程总成绩的20%。

实验成绩分：A、B、C、D、E五级。

3、本课程最终成绩=平时成绩×0.1+实验成绩×0.2+课程考试成绩×0.7

九、教材及主要参考资料

教材：陈志源主编，土木工程材料（第2版），武汉理工大学出版社，2003.6；

土木工程材料/建筑材料实验指导书及实验报告（自编）。

拟搞人：孔德玉叶青审定人：