土质与筑路材料教学大纲

精品文档 1欢迎下载 土质与筑路材料土质与筑路材料 教学大纲教学大纲 一 课程名称 土质与筑路材料 二 课程性质 1 研读对象 本课程的研读对象是公路桥梁专业中专学生 2 课程特点 本课程是与工程实践结合紧密 在工程实践中应用 极广的一门专业课 3 与其它课程的关系 1 学习本课程时 应具备化学 物理学 材料力学 概率论与 数理统计学的基本知识 具有使用基本量具的能力 2 本课程为钢筋混凝土结构学 工程施工 钢结构等课程提供 必要的理论基础知识 3 岩石的形成 构造及成分 在工程地质课程中讲述 本课程 主要讲授岩石的矿物成分 结构 构造与石料技术性质的关系 4 金属的焊接 冷加工工艺在钢结构及水利工程施工中讲授 建筑钢材的抗拉 抗压及抗弯试验在材料力学中进行 三 课程教学目的 本课程的教学目的是使学生掌握筑路材料基本知识和试验的基本性能 为学习有关基础技术课程打下基础 并在工程实践中 具有选择与使 用筑路材料的能力 四 课程教学原则与教学方法 1 本课程的教学原则是本着理论联系实际的原则 注重理论教学和实 习实验的紧密结合 使学生在掌握筑路材料的一些基本性能的同时 具备合理选择筑路材料的能力 2 教学方法采用多媒体辅助教学 制作多媒体课件及电子教案 同时 精品文档 2欢迎下载 使学生亲自动手到实验室完成各种材料的实验 通过现代化教学手段 与工程实践的配合 丰富了教学方法 便于学生掌握 五 课程总学时 本课程安排在第二学年 总教学时数为 114 学时 全部在第一学期完 成 其中讲课学时 106 学时 实验学时为 8 学时 六 选用教材和参考书 教材选用 土质与筑路材料 钱进编 人民交通出版社 参考书 道路建筑材料 蒋玲主编 机械工业出版社 七 教学方法与考核 本课程宜利用理论教学与视频教学相结合 理论教学与课外习题 和答疑相配合的教学方法 成绩考核应以笔试闭卷考试为主 结合平 时作业成绩进行综合评定 八 课程教学内容要点及建议学时分配 学时数 章节课程内容 理论教学实践教学备注 第 0 章绪论2 第 1 章土质18 第 2 章集料84 第 3 章 水泥及水泥 混凝土 184 第 4 章 石灰 粉煤灰及 稳定材料 10 第 5 章沥青材料10 第 6 章沥青混合料20 机动10 复习考 核 10 精品文档 3欢迎下载 课程教学内容 单元一 土 质 本单元教学目的 理解土的概念及土的三相组成的含义 掌握粒组划 分的原则 颗粒级配的测定方法和表示方法 以及如何判断土的级配 情况 掌握土的物理性质及土的几种密度 掌握黏性土的稠度与稠度 指标和击实性与击实规律 解土类型及野外鉴别能力 掌握土的分类 依据 课题一 土的组成 土体的概念 建筑场地范围内主要由不同土层组成的单元体 土的三相组成和及草图 1 土的粒度成分指各种大小颗粒的相互比例关系 通常以占总质量的 百分比计 2 土的颗粒级配是指各颗粒之间的相互搭配关系 3 土的颗粒分析是用指定方法测定土的粒度成分的试验 4 颗粒级配的测定方法 二 界限含水量 稠度界限 搓条法测定塑限 锥式液限仪法测定液限 联合测定仪法测定液限和塑限 三 粘性土的可塑性 单元二 集料 本单元教学目的 让学生了解集料分类 掌握集料的物理性质及相关 试验 熟悉细集料颗粒级配和粗集料力学性质 总 计1068114 精品文档 4欢迎下载 化学成分材料分类 材料来源 建筑功能 使用部位分类 2 1 1 岩石的分类 2 1 2 岩石的技术性质 课题二 细 集 料 2 2 1 细集料的物理性质 2 2 2 细集料的颗粒级配 细集料颗粒级配示意图 2 2 3 粗度 课题三 粗集料 2 3 1 粗集料的物理性质 2 3 2 粗集料的力学性质 课题四 矿质混合料的配合比设计 单元三 水泥及水泥混凝土 本单元教学目的 让学生了解水泥及水泥混凝土分类组成材料及其性 质 掌握水泥及水泥混凝土的性质及相关试验 熟悉水泥混凝土的配 合比 课题一硅酸盐水泥 定义 生产工艺流程 简称为 两磨一烧 技术性质 一 硅酸盐水泥的细度 二 硅酸盐水泥的凝结时间 三 硅酸盐水泥的标准稠度用水量 精品文档 5欢迎下载 四 硅酸盐水泥的体积安定性 五 硅酸盐水泥的强度等级 六 硅酸盐水泥的水化热 三种水泥的共同性质 三种水泥各自的特性 一 砌筑水泥 二 道路硅酸盐水泥 三 中热硅酸盐水泥和低热硅酸盐水泥 按环境条件选择水泥品种 按工程特点选择水泥品种 水泥的验收 标志验收 数量验收 质量验收 课题二 水泥混凝土 混凝土是由胶凝材料 骨料和水 必要时掺入化学外加剂和矿物质混 合材料 按适当比例配合 拌制成拌合物 经硬化而成的人造石材 按胶凝材料不同 分为水泥混凝土 又叫普通混凝土 沥青混凝土 石膏混凝土及聚合物混凝土等 按表观密度不同 分为重混凝土 0 2800kg m3 普通混凝土 0 2000 2800kg m3 轻混凝土 0 2000kg m3 按使用功能不同 分为结构用混凝土 道路混凝土 水工混凝土 耐 热混凝土 耐酸混凝土及防辐射混凝土等 按施工工艺不同 又分为喷射混凝土 泵送混凝土 振动灌浆混凝土 等 5 1 普通混凝土的组成材料 精品文档 6欢迎下载 普通混凝土是由水泥 粗骨料 碎石或卵石 细骨料 砂 和水拌和 经硬化而成的一种人造石材 2 颗粒级配 3 砂的粗细程度与颗粒级配的评定 5 2 混凝土的主要技术性质 混凝土的性质包括混凝土拌合物的和易性 混凝土强度 变形及耐久 性等 混凝土各组成材料按一定比例搅拌后尚未凝结硬化的材料称为混凝土 拌合物 1 流动性 2 粘聚性 3 保水性 混凝土拌合物的流动性 粘聚性和保水性三者既互相联系 又互相矛 盾 施工时应兼顾三者 使拌合物既满足要求的流动性 又保证良好 的粘聚性和保水性 维勃稠度试验 5 3 混凝土外加剂 国家标准 GB 8075 87 中按外加剂的主要功能将混凝土外加剂分为 4 类 1 改善混凝土拌合物流变性能的外加剂 其中包括各种减水剂 引气 剂和泵送剂等 2 调节混凝土凝结时间 硬化性能的外加剂 其中包括缓凝剂 早强 剂和速凝剂等 3 改善混凝土耐久性的外加剂 其中包括引气剂 防水剂和阻锈剂等 精品文档 7欢迎下载 4 改善混凝土其他性能的外加剂 其中包括加气剂 膨胀剂 防冻 剂 着色剂 防水剂和泵送剂等 5 4 普通混凝土配合比设计 混凝土配合比设计 是根据材料的技术性能 工程要求 结构形式和 施工条件 来确定混凝土各组成材料之间的配合比例 通常有两种表示方式 一种是以每立方米混凝土中各种材料的用量来 表示 另一种是以各种材料相互间质量比来表示 以水泥质量为 1 按照已选择的原材料性能及混凝土的技术要求进行初步计算 得出 初步配合比 经过试验室试拌调整 得出 基准配合比 经过强度检验 如有抗渗 抗冻等其他性能要求 应当进行相应的检验 定出满足设计和施工要求并比较经济的 试验室配合比 也叫设计配 合比 根据现场砂 石的实际含水率 对试验室配合比进行调整 求出 施 工配合比 第四单元 石灰 粉煤灰及稳定材料 本单元教学目的 让学生了解石灰 粉煤灰的概念 掌握石灰 粉煤 灰的技术要求及相关试验 熟悉石灰 粉煤灰的应用储存 无机结合 料稳定材料的概念 掌握无机结合料稳定材料的技术要求及相关试验 课题一石灰 石灰的技术指标有细度 CaO MgO 含量 CO2 含量和体积安定性等 并 按技术指标分为优等品 一等品和合格品三个等级 课题二 粉煤灰 精品文档 8欢迎下载 粉煤灰定义 粉煤灰化学成分 粉煤灰分为两类 1 F 类粉煤灰 由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰 2 C 类粉煤灰 由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰 其氧化钙含量一 般大于 10 三 粉煤灰主要技术指标与技术标准 粉煤灰的应用 课题三 无机结合料稳定材料 主要内容 一 概述 二无机结合料稳定材料的特性 三 石灰稳定类基层 底基层 四 水泥稳定类基层 底基层 五 工业废渣稳定类基层 底基层 六 水泥稳定类基层工程应用 单元五 沥青材料 本单元教学目的 掌握石油 乳化 改性 煤沥青及再生沥青的概念 掌握石油沥青的主要技术性质与技术指标 掌握乳化沥青 改性沥青 的分类 掌握乳化沥 改性沥青青的主要技术性质和技术指标 操作 检测沥青密度与相对密度 道路石油沥青三大指标检测 乳化沥青稳 定性检测 课题一 石油沥青 一 针入度概念 粘滞度概念 精品文档 9欢迎下载 二 塑性 塑性概念 沥青的塑性用延度 延伸度或延伸率 表示 延度以 cm 为单位 三 温度稳定性 感温性 温度敏感性概念 软化点可采用环球法测定 课题二 乳化沥青 课题三 改性沥青 一 概述 二 改性沥青的分类及特性 1 聚合物改性沥青的分类 1 橡胶类 2 热塑性橡胶类 3 树脂类 二 几种常用改性沥青的特征 1 橡胶类改性沥青 2 热塑性橡胶类改性沥青 3 热塑性树脂类改性沥青 4 掺加天然沥青的改性沥青 三 改性沥青的应用 课题四 其他沥青 单元六 沥青混合料 本单元教学目的 让学生了解沥青混合料分类组成材料及其性质 掌 握沥青混合料的性质及相关试验 熟悉沥青混合料的配合比 精品文档 10欢迎下载 课题一沥青混合料概述 课题二沥青混合料的技术性质 一 概述 1 沥青路面的分类和优缺点 2 沥青混合料分类 1 根据矿质混合料的级配类型进行划分 1 连续半开级配沥青混合料 2 开级配沥青混合料 3 间断级配沥青混合料 2 按矿料的最大粒径分类 3 根据结合料的类型分类 4 根据沥青混合料拌合与铺筑温度分类 5 根据强度形成原理分类 二 沥青混合料的组成结构 沥青混合料主要有沥青 粗集料 细集料 矿粉填料和外加剂 如抗剥离剂 抗老化剂 聚合物改性剂等 组成 三 沥青混合料强度形成原理及其影响因素 1 矿料的影响 2 沥青的影响 3 沥青用量的影响 沥青与集料的粘附性试验 混合料的浸水试验 冻融劈裂试验 沥青混合料水稳定性的影响因素 精品文档 11欢迎下载 课题三 普通热拌沥青混合料的组成设计 热拌沥青混合料是由矿料与粘稠沥青在专门设备中加热拌合而成 用 保温设备运输至现场 并在热态下进行摊铺和压实的混合料 简称 热拌沥青混合料 以 HMA 表示 一 沥青路面使用性能的气候分区 1 气候分区指标 2 气候分区的确定 二 沥青混合料组成材料的技术要求 1 沥青 2 粗料集 1 粗料集的物理力学性质要求 2 与沥青的粘附性要求 3 粗集料的粒径规格 3 细集料 1 细集料的物理力学性能要求 2 细集料的粒径规格 4 填料 三 热拌沥青混合料配合比设计标准 1 沥青混合料类型的选择 2 马歇尔试验配合设计技术标准 1 沥青混合料的体积特征参数 1 沥青混合料的密度 沥青混合料的理论最大密度 沥青混合料毛体积密度 精品文档 12欢迎下载 2 沥青混合料试件的空隙率 测试方法对沥青混合料试件空隙率的影响 组成材料与压实条件对空隙率的影响 3 沥青混合料矿料间隙率 4 沥青混合料试件的沥青饱和度 2 马歇尔试验技术标准 普通热拌沥青混合料采用马歇尔试验方法进行配合比设计 在进行配 合比设计时 沥青混合料马歇尔试件的体积特征参数 稳定度与流值 试验结果应符合表 3 16 与表 3 17 的技术要求 3 沥青混合料的高温稳定性指标 4 沥青混合料的低温抗裂性指标 5 沥青混合料的水稳定性指标 沥青混合料水稳定性技术要求 密级配热拌沥青混合料配合比设计方法 全过程配合比设计过程 三个阶段 目标配合比设计阶段 生产配合 比设计阶段和生产配合比验证 即试验路试铺阶段 四 密级配热拌沥青混合料配合比设计方法 配合比阶段设计区别 单元七 钢材 本单元教学目的 让学生了解钢材的分类 掌握钢材的技术要求及相 关试验 熟悉钢材的应用储存 一 钢的冶炼 按有害杂质含量分类 按钢中有害杂质磷 P 和硫 S 含量的多少 钢材可分为以下四类 精品文档 13欢迎下载 1 普通钢 磷含量不大于 0 045 硫含量不大于 0 050 2 优质钢 磷含量不大于 0 035 硫含量不大于 0 035 3 高级优质钢 磷含量不大于 0 030 硫含量不大于 0 030 4 特级优质钢 磷含量不大于 0 025 硫含量不大于 0 020 按用途分类 1 结构钢 主要用作工程结构构件及机械零件的钢 2 工具钢 主要用于各种刀具 量具及模具的钢 3 特殊钢 具有特殊物理 化学或机械性能的钢 如不锈钢 耐热钢 耐酸钢 耐磨钢 磁性钢等 二 建筑钢材的主要技术性能 钢材的技术性能包括力学性能和工艺性能两个方面 力学性能主要包 括拉伸性能 冲击韧性 疲劳强度 硬度等 工艺性