《土木工程材料》教学大纲定稿

土木工程材料教学大纲课程名称：土木工程材料 英文名称：Civil Engineering Materials课程代码： 课程类别：专业必修课学 分：3学分 学 时 数：48学时开课单位：数学系 适用专业：工程管理本科 制 订 人： 制订日期：2011年11月30日审 核 人：（教研室主任签字） 审核日期：年月日审 订 人：（分管教学副主任签字） 审订日期：年月日一、课程的性质和目的土木工程材料课程为土木工程类专业的专业基础课。本课程的目的是为学习建筑设计、建筑施工、结构设计专业课程提供建筑材料的基本知识，并为今后从事专业技术工作能够合理选择和使用建筑材料打下基础。本课程的任务是使学生获得有关建筑材料的性质与应用的基本知识和必要的基本理论，并获得主要建筑材料试验的基本技能训练。二、与相关课程的联系与分工为学习建筑设计、建筑施工、结构设计专业课程提供建筑材料的基本知识。三、教学内容及要求绪论【教学要求】了解土木工程材料的发展过程与发展趋势；理解土木工程材料的标准化；掌握土木工程材料的分类。 【教学重点】掌握学习土木工程材料的目的、任务、方法【教学难点】激发学生的学习兴趣【教学内容】一、土木工程材料的发展历史及发展趋势；二、土木工程材料的分类； 三、土木工程材料的标准化； 四、学习土木工程材料的目的、任务、方法。第一章 土木工程材料的基本性质【教学要求】了解材料的组成、结构与构造；理解土木工程材料基本性质的含义、表示方法及影响因素；掌握土木工程材料的物理性质、力学性质、热工性质、与水有关的性质及耐久性性能的技术指标。 【教学重点】理解材料的组成结构与性能的关系【教学难点】材料的组成及其对材料性质的影响【教学内容】一、材料的组成、结构与构造； 二、材料的基本物理性质；三、材料的力学性质； 四、材料的热工性质；五、材料与水有关的性质；六、材料的耐久性。第二章 天然石材【教学要求】了解天然石材的形成与分类；掌握天然石材的技术性质；掌握常用石材及选用原则【教学重点】常用石材及选用原则【教学难点】合理选用石材【教学内容】第一节 天然石材的形成和分类第二节 天然石材的技术性质第三节 土木工程常用石材及选用原则第三章 无机气硬性胶凝材料【教学要求】了解石灰、石膏、水玻璃的生产简介；理解石灰、石膏的水化与硬化的过程；掌握石灰、石膏、水玻璃的特性与具体应用，以及在保存与运输中所要注意的问题。【教学重点】石灰，石膏、水玻璃的性质与应用【教学难点】理解石灰，石膏、水玻璃凝结硬化机理【教学内容】第一节 石灰一、石灰的原料与生产二、石灰的水化与硬化三、石灰的性性与技术要求第二节 石膏一、石膏的原料、生产与品种二、建筑石膏的凝结硬化三、建筑石膏的特性、技术要求及应用第三节 水玻璃一、 水玻璃的特性二、 水玻璃的应用第四节 菱苦土第四章 水泥【教学要求】了解水泥的生产过程；活性、非活性混合材料；特性、专用水泥组成、特性的适用范围（高铝水泥）；理解硅酸盐水泥的定义、矿物组成、凝结硬化过程；掌握硅酸盐水泥的主要技术性质、特点和使用范围，掺有混合材料的硅酸盐水泥的适用及不适用范围。【教学重点】 几种通用硅酸盐水泥的性能特点和选用原则【教学难点】硅酸盐水泥的矿物成分及性能特点【教学内容】第一节 水泥概述一、水泥的发展历程二、硅酸盐水泥的生产三、硅酸盐水泥的组成四、通用硅酸盐水泥的定义及分类第二节 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥一、硅酸盐水泥的组分二、硅酸盐水泥的水化和凝结硬化三、硅酸盐水泥的技术性质四、水泥石的腐蚀与防止五、硅酸盐水泥的特性与应用六、普通硅酸盐水泥七、水泥的存储第二节 掺大量混合材料的硅酸盐水泥一、混合材料二、矿渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥三、复合硅酸盐水泥第四节 其他品种的水泥一、道路硅酸盐水泥二、快硬硅酸盐水泥三、白色水泥四、膨胀水泥与自应力水泥第五章 普通混凝土【教学要求】了解混凝土的分类，混凝土的变形，混凝土外加剂的定义、分类、作用机理与使用效果以及新型外加剂在工程中的应用，混凝土质量控制的原理、措施、原材料对其性能产生波动的原因；理解混凝土对其组成材料的基本要求：水泥：品种、强度等级选择的原则；骨料：种类、级配、颗粒特征等质量要求；水：拌合用水的质量要求；掌握混凝土的主要技术性质，混凝土的配合比设计；混凝土的和易性的定义及包含的内容、和易性的测定方法、影响和易性的主要因素；混凝土的强度：强度定义、影响因素、提高强度和促进强度发展的措施、强度试验项目；混凝土的耐久性：耐久性的定义、衡量的技术性能指标、影响因素等，提高耐久性的措施；混凝土的配合比设计：定义、三大参数的确定原则、方法及其步骤（初步配合比、基准配合比、实验室配合比、施工配合比），配合比设计的调整与校正。 【教学重点】普通混凝土的配合比设计【教学难点】混凝土的耐久性和普通混凝土的配合比设计【教学内容】第一节 混凝土概述一、 混凝土的定义二、 混凝土的分类三、 混凝土的基本组成材料及其作用四、 混凝土的性能特点第二节 普通混凝土的组成材料一、 胶凝材料二、 集料三、 混凝土用水四、 混凝土外加剂第三节 新拌混凝土的工作性能一、 混凝土工作性概念与含义二、 混凝土工作性的评价方法三、 影响混凝土工作性的主要因素四、 新拌混凝土浇筑后的性能第四节 硬化后混凝土的力学性能一、 硬化后混凝土的结构二、 混凝土受压破坏机理与破坏过程三、 混凝土的强度与强度等级四、 影响混凝土的强度的因素五、 提高混凝土强度的措施第五节 混凝土的变形性能一、 化学收缩二、 干燥收缩三、 自干燥收缩四、 温度变形五、 荷载作用下的变形第六节 混凝土的耐久性一、 耐久性的概念与含义二、 混凝土常见的几种耐久性问题三、 混凝土结构耐久性设计第七节 混凝土的质量控制与评定一、 混凝土生产控制的必要性二、 混凝土强度的波动规律：正态分布三、 衡量混凝土施工质量水平的指标四、 混凝土强度的检验评定五、 混凝土的配制强度第八节 混凝土的配合比设计一、 混凝土配合比设计的基本要求、依据及方法二、 混凝土配合比设计步骤三、 掺减水剂混凝土配合比设计四、 混凝土配合比设计实例第九节 其他混凝土一、 高强混凝土二、 高性能混凝土三、 自密实混凝土四、 轻集料混凝土五、 纤维混凝土六、 补偿收缩混凝土七、 聚合物混凝土第六章 建筑砂浆【教学要求】了解砂浆对原材料的要求，底面为不吸水材料的砂浆配合比的设计，其他砂浆；理解砌筑砂浆的组成、分类及其应用；掌握砌筑砂浆的技术性能（和易性、强度、耐久性），底面为吸水材料的砂浆配合比的设计步骤；掌握抹面砂浆的主要品种性能要求及其配制方法；了解一些特种砂浆的使用【教学重点】掌握砌筑砂浆与抹面砂浆的性能与应用【教学难点】工程中使用砂浆出现问题的原因分析【教学内容】第一节 砌筑砂浆一、砌筑砂浆的组成材料二、砌筑砂浆的技术性质三、砌筑砂浆的配合比设计四、砌筑砂浆的选用第二节 抹面砂浆一、普通抹面砂浆二、装饰砂浆第三节 特种砂浆一、防水砂浆二、保温砂浆三、耐酸砂浆四、防辐射砂浆五、吸声砂浆第四节 预拌砂浆与自流平砂浆一、预拌砂浆二、自流平砂浆第七章 建筑金属材料【教学要求】了解建筑钢材的分类、冶炼方法，其他型钢、钢板、钢管；理解建筑钢材的化学元素对钢性能的影响，钢材的腐蚀与保护；掌握建筑钢材的主要力学性能和工艺性能，钢材的技术标准和选用的原则；掌握铝合金及其制品的性质与应用。【教学重点】掌握钢材的技术性质与应用【教学难点】钢材的塑性、韧性、耐疲劳性以及微量组分对钢材性能的影响【教学内容】第一节 钢材的生产与分类一、钢材的冶炼二、钢材的分类第二节 钢材的技术性质一、抗拉性能二、冲击韧性三、耐疲劳性四、硬度五、冷弯性能七、焊接性能第三节 钢材的组织、化学成分及其对钢材性能的影响一、钢材的组织及其对钢材性能的影响二、钢材的化学成分及其对钢材性能的影响第四节 钢材的冷加工时效及热处理一、冷加工二、时效三、冷加工和时效在工程中的应用第五节 土木工程用钢的技术标准与选用一、土木工程常用钢钟二、钢结构用钢三、钢筋混凝土用钢第六节 钢材的防锈蚀与防火一、钢材的锈蚀二、防止钢材锈蚀的措施三、钢材的防火第七节 铝及铝合金一、铝的冶炼及其特性二、铝合金的分类及其特性三、铝合金建筑型材四、常用建筑铝合金制品第八章 墙体及屋面材料【教学要求】掌握几种常用的砌墙砖，包括烧结砖各蒸压砖的性能及应用特点；理解为何要限制使用烧结粘土砖；掌握混凝土砌块、加气混凝土砌块的性能及应用特点；了解墙用板材及屋面材料的性能应用。【教学重点】掌握几种常用的砌墙砖、砌块的性能与应用【教学难点】加气混凝土砌块的性能特点【教学内容】第一节 墙体材料一、砖二、砌块三、轻质墙板第二节 屋面材料第三节 墙体材料工程实例分析第九章 沥青与沥青混合料【教学要求】掌握沥青材料的基本组成、工程性质及测定方法；了解沥青的改性与掺配，了解主要的沥青制品及其用途；掌握沥青材料配合比，包括矿质材料的配合比设计和配制；了解其余工程中的使用要点。【教学重点】石油沥青的性质与应用；沥青混合料配合比设计【教学难点】沥青混合料的强度构成理论【教学内容】第一节 沥青材料第二节 石油沥青的老化与改性一、沥青的老化二、改性沥青第三节 沥青混合料一、定义二、沥青混合料的分类三、沥青混合料的强度构成第四节 沥青混合料的配合比设计方法第十章 合成高分子材料【教学要求】掌握合成高分子材料的性能特点及主要的高分子材料品种；了解土木工程中合成高分子材料的主要制品及应用，包括塑料型材、管材及胶粘剂；【教学重点】正确根据工程实际选用合适的高分子材料【教学难点】从合成高分子材料的组成来理解它的性能【教学内容】第一节 高分子化合物概述一、基本概念二、聚合物的分类三、聚合物的命名四、聚合反应第二节 聚合物的结构与性能特点一、聚合物的分子结构二、聚合物的基本性质三、聚合物的老化第三节 常用的聚合物一、合成树脂二、合成橡胶三、合成纤维第四节 建筑塑料一、塑料的基本组成二、土木工程常用的塑料制品第五节 胶粘剂及合成材料一、胶粘剂的基本概念二、土木工程常用的胶粘剂三、土木合成材料第六节 合成高分子材料工程实例分析第十一章 防水材料【教学要求】掌握防水材料的主要类型及性能特点【教学重点】防水材料【教学难点】防水材料的正确选用【教学内容】第一节 防水卷材第二节 防水涂料第三节 建筑密封材料第十二章 土木工程装饰材料【教学要求】了解装饰材料的基本要求，选用原则；装饰材料的组成与分类，各种饰面材料的性质；掌握常用装饰材料的类型、性能及应用【教学重点】装饰材料的选用原则【教学难点】装饰材料的性能及选用【教学内容】第一节 概述一、装饰材料的基本要求二、装饰材料的选用原则第二节 石膏装饰材料第三节 建筑装饰陶瓷一、陶瓷的要领和分类二、常用建筑陶瓷制品三、琉璃制品第四节 建筑装饰玻璃制品一、建筑玻璃的技术性质二、建筑玻璃制品第五节 纤维装饰织物制品一、装饰织物纤维的认识二、地毯三、墙面装饰织物第六节 建筑涂料一、建筑涂料的组成二、建筑涂料的选用三、常用建筑涂料四、油漆第七节 建筑装饰塑料制品一、塑料地板二、塑料壁纸三、塑料装饰板四、塑料地毯第八节 木材装饰制品一、木材的分类二、木材的构造三、木材的性质四、常用木材装饰制品第九节 金属装饰制品一、建筑铝和铝合金制品二、常用的铝合金制品三、建筑装饰用钢材及其制品第十三章 绝热材料和吸声材料【教学要求】了解绝热材料、吸声材料和隔声材料的特性和种类；理解绝热材料、吸声材料及隔声材料的原理【教学重点】绝热材料和吸声材料的性能特点【教学难点】理解绝热材料和吸声材料组成结构与性能特点的关系【教学内容】第一节 绝热材料一、导热性二、绝热材料的类型及其基本要求三、常用的绝热材料第二节 吸声材料和隔声材料一、吸声材料的原理二、吸声材料的特征和要求三、常用吸声材料呈、吸声材料的选用与安装五、隔声材料四、教学学时分配（教学内容以章为单位填写）序号教学内容学时讲授学时实验学时1绪论112第一章 土木工程材料的基本性质223第二章 天然石材114第三章 无机气硬胶凝材料335第四章 水泥6666第五章 普通混凝土 6687第六章 建筑砂浆28第七章 建筑金属材料2229第八章 墙体材料及屋面材料110第九章 沥青与沥青混合料311第十章 合成高分子材料212第十一章 防水材料113第十二章 土木工程装饰材料0.514第十三章 绝热材料和吸声材料0.5五、各教学环节的基本要求（一）教学方法与手段多媒体教学与讲授法相结合，重视非课程因素影响，重视案例教学，积极开展课堂讨论并激发学生的学习热情。（二）实验教学实验要求土木工程材料试验作为土木工程材料课程的重要组成部分，是理论联系实际的关键教学环节。实验教学的主要任务是使学生掌握有关土木工程材料的基本实验知识、实验方法和实验技能，通过实验达到以下目的：使学生熟悉主要土木工程材料的技术要求，并具有对常用土木工程材料独立进行质量检定的能力；使学生对具体材料的性状有进一步的了解，巩固与丰富理论知识；进行科学研究的基本训练，培养学生严谨认真的科学态度，提高分析问题和解决问题的能力。2.实验内容（根据实验学时，建议选择以下三项中的两项）实验1：水泥标准稠度用水量、体积安定性、水泥胶砂强度检验；实验2：砂石的筛分析试验、表观密度试验、堆积密度、石子的针片状颗粒含量；实验3：水泥混凝土拌合物、立方体抗压强度试验；实验4：钢筋的拉伸、冷弯试验；（三）辅导与作业每周在规定时间和地点至少安排一次辅导。根据教学需要，除教材中的复习思考题外，适当增加开放性习题，安