《道路建筑材料(含实验)》课程教学大纲

1、道路建筑材料课程教学大纲课程英文名称：The Material of Road Construction课程编号：133990560课程类别：学科基础课/专业课课程性质：必修课学 分： 2.5学 时：（其中：讲课学时：30，实验学时：10）适用专业： 交通工程开课部门： 交通工程一、课程教学目的和课程性质说明本课程在学生专业培养目标中的地位，以及学生学习该课程要达到的目标。描述课程的归属知识领域。道路建筑材料是交通工程专业教学计划中一门重要的专业基础课，是研究道路与桥梁建筑及养护用各种材料的组成、技术性能和应用的一门课程，它即是学习专业课的必备基础知识，又是一门实用的专业技术。本课程的任务是使

2、学生掌握桥梁、道路工程常用建筑材料的品种、技术性能、技术标准与检测方法。了解材料组成结构与技术性质之间的关系，学习本课程是为了使学生获得有关道路、桥梁等建筑材料的基本理论、基本知识和基本能力，从而达到能够正确选择材料、合理级配、检测材料和正确应用各种常用建筑材料的目的。二、本课程与相关课程的关系该课程与其他相关课程的先修、后续关系、在知识点上有交叉的课程之间的分工等本课程是与工程实践结合紧密，在工程实践中应用广泛的一门专业基础课，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、工程地质学等课程的基础知识，具有使用基本量具的能力。本课程为结构设计原理、路基路面工程、桥梁工程、隧道

3、工程、工程概预算、工程监理概论、道桥试验检测技术等课程提供必要的理论基础知识。三、课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分绪论 （1学时）知 识 点道路工程材料的主要类型；道路工程材料的组成与结构；道路工程材料的基本技术性能；材料的检测层次；材料的技术标准。重 点道路工程材料的主要类型；道路工程材料的基本技术性能难 点道路工程材料的基本组成与结构基本要求1、识 记：道路工程材料的主要类型。2、领 会：道路工程材料的基本技术性能。3、简单应用：材料检测层次的分类。4、综合应用：路面不同结构层对材料的要求。第一章 砂石材料 （3学时）知 识 点 砂石材料的岩石学特征；砂石材料的主要物理性能、力学

4、性能和耐久性评价方法及指标；集料的级配组成及表示方法；矿质混合料级配组成、级配理论；矿质混合料配合比设计方法。重 点矿质混合料的级配；矿质混合料配合比设计方法。难 点合成级配的计算、校核和调整；图解法设计步骤。基本要求1、识 记：岩石的分类；演示的密度；真密度；毛体积密度；含水率；吸水率；饱和吸水率；抗压强度事件尺寸；集料分类；机制砂；粗细集料分界线；集料表观密度；堆积密度；空隙率；级配；含泥量；砂当量；压碎值；磨耗率；分级筛余百分率；累计筛余百分率；通过百分率；细度模数连续级配；间断级配。2、领 会：细度模数的基本概念，并进行计算和应用，集料的物理性质和力学性质。 3、简单应用：细度模数的基

5、本概念，能通过计算判断砂的粗细程度。 4、综合应用：级配曲线范围的绘制，运用数解法和图解法对矿质混合料进行组成设计。 第二章 沥青材料 （4学时）知 识 点沥青的种类，石油沥青分类；原油分类；石油沥青的生产工艺；石油沥青的组成与结构；石油沥青的物理性质、路用性能；我国道路石油沥青的技术要求；美国Superpave沥青胶结料的技术要求；欧洲沥青技术要求；改性沥青的分类、评价指标、技术要求；常用聚合物改性沥青的类别、技术特性；聚合物改性剂与基质沥青的相容性；改性沥青的生产工艺；乳化沥青的优点、材料组成；天然沥青的种类、技术指标；环氧沥青的组成材料；彩色沥青的组成及技术要求。重 点石油沥青的物理性质

6、、路用性能；我国道路石油沥青的技术要求。难 点常用聚合物改性沥青的技术性质。 基本要求1、识 记：沥青的种类；石油沥青的分类；原油分类；石油沥青的生产工艺；石油沥青的四组分及胶体类型；密度；粘滞性；针入度；软化点；延度；针入度指数；粘附性；耐久性评价方法；沥青分级方法；改性沥青；改性沥青种类；离析；弹性恢复；SBS种类及改性效果；改性沥青的相容性；改性工艺；乳化沥青；乳化沥青材料组成；天然沥青种类；环氧沥青材料组成。2、领 会：石油沥青的技术性质与路用性能的关系，改性沥青技术性质和技术标准。3、简单应用：能根据道路石油沥青的指标对沥青进行分类。 4、综合应用：掌握道路石油沥青常规技术指标的测试

7、方法，并根据测试结果对沥青进行分类；能根据实际工程需求选择合适的改性沥青及乳化沥青。第三章 沥青混合料 （8学时）知 识 点沥青混合料分类、组成结构及体积参数；沥青混合料最大理论相对密度；沥青混合料的结构强度构成及影响因素；沥青混合料技术性能；热拌沥青混合料的组成设计；骨架型沥青混合料、常温沥青混合料、再生沥青混合料的性能、技术特性、组成材料要求及配合比设计特点。重 点沥青混合料体积参数；沥青混合料技术性能；热拌沥青混合料组成设计；骨架型沥青混合料配合比设计。难 点沥青混合料体积参数计算。 基本要求1、识 记：连续密级配沥青混合料；开级配沥青混合料；间断级配沥青混合料；集料的最大粒径、公称最大

8、粒径；热拌热铺沥青混合料；矿质混合料合成密度、有效体积、有效密度；毛体积密度；最大理论相对密度；空隙率；矿料间隙率；悬浮密实结构；骨架空隙结构；骨架密实结构；结构沥青；自由沥青；高温稳定性；低温抗裂性；疲劳破坏；耐久性；SMA及其技术特性；OGFC；常温沥青混合料；冷补沥青混合料；沥青路面再生技术；环氧沥青混合料；废旧橡胶沥青混合料；温拌沥青混合料。2、领 会：沥青混合料技术性质和技术标准，沥青混合料级配设计，沥青混合料技术性能。 3、简单应用：根据沥青路面气候区划进行分区，根据工程特点选择不同的混合料类型。 4、综合应用：能熟练运用沥青混合料配合比设计方法进行热拌沥青混合料配合比设计；正确测

9、试和计算沥青混合料各项体积参数。第四章 水泥与石灰 （4学时）知 识 点通用硅酸盐水泥的组成材料与生产工艺；硅酸盐水泥的水化硬化过程；通用硅酸盐水泥的技术性质；其他水泥；石灰的化学组成及特性；石灰的技术性质、技术标准。重 点硅酸盐水泥的矿物成分及其特性；硅酸盐水泥的技术性质。难 点水泥的水化与凝结硬化。基本要求1、识 记：通用硅酸盐水泥；水硬性无机胶凝材料；硅酸盐水泥；普通硅酸盐水泥；矿渣硅酸盐水泥；火山灰质硅酸盐水泥；粉煤灰水泥；符合硅酸盐水泥；两磨一烧；水化热；粒化高炉矿渣；水泥的水化、凝结与硬化；硬化水泥石的腐蚀；溶析性侵蚀；镁盐侵蚀；碳酸侵蚀；硫酸盐侵蚀；火山灰反应；凝结时间；安定性；

10、细度；水泥的强度等级；道路硅酸盐水泥；铝酸盐水泥；快硬水泥；膨胀水泥；自应力水泥；白色硅酸盐水泥；彩色硅酸盐水泥；石灰；生石灰；消石灰；磨细生石灰；消化；过火石灰；欠火石灰；石灰的硬化；石灰质量评价指标。2、领 会：评价水泥性能的主要技术指标；硅酸盐四种矿物的技术特性及比较；水泥的水化与凝结硬化；石灰的消化与硬化过程。 3、简单应用：水泥性硬化水泥石的腐蚀类型；通用硅酸盐水泥的技术性质；通用硅酸盐水泥的特性。4、综合应用：对硅酸盐水泥强度进行强度等级划分；测试水泥性能技术指标；水泥时腐蚀的原因及防止。第五章 水泥混凝土与砂浆 （6学时）知 识 点普通水泥混凝土的技术性质；普通水泥混凝土的组成设

11、计；混凝土外加剂与掺和料；路面水泥混凝土的组成设计；再生混凝土；砂浆。重 点混凝土拌和物的施工和易性；硬化混凝土的强度特征；硬化混凝土的变形特征；硬化混凝土耐久性；普通水泥混凝土的配合比设计；路面普通水泥混凝土设计指标及配合比设计步骤；的技术性质及其影响因素，混凝土对组成材料的技术要求，混凝土的配合比设计。难 点影响混凝土技术性质的因素，含外加剂的混凝土配合比设计。基本要求1、识 记：水泥混凝土及特点；施工和易性；坍落度；VB稠度；捣实因数；单位用水量；水灰比；砂率；混凝土和易性分级；立方体强度标准值；强度等级；劈裂抗拉强度；抗折强度；强度特征参数；强度保证率；水灰比定则；养护条件；干缩；徐变

12、变形；干缩收缩变形；温度变形；抗渗性；抗冻性；耐磨性；抗化学侵蚀性；有害杂质；配合比表示方法；初步配合比；基准配合比；施工配合比；配制强度；设计强度；配合比设计三参数；外加剂；外加剂类型；减水剂；引气剂；缓凝剂；早强剂；钢纤维混凝土；碾压混凝土；再生混凝土；砂浆；保水性；特种砂浆。2、领 会：施工和易性测定方法；硬化混凝土强度特征；影响混凝土强度的主要因素；混凝土配合比的视频、调整与确定；设计配合比；施工配合比；混凝土配合比的主要内容。 3、简单应用：硬化混凝土的变形特性；影响混凝土拌和物和易性的主要因素；混凝土组成材料的技术要求；粉煤灰混凝土的技术特性。4、综合应用：混凝土强度的质量评定；普

13、通水泥混凝土的组成设计，路面水泥混凝土的组成设计；水泥砂浆配合比设计。第六章 无机结合料稳定类混合料 （2学时）知 识 点无机结合料稳定类混合料分类；稳定类混合料技术性能；水泥稳定类强度特征；水泥稳定土的收缩特性及适用性，水泥稳定土的组成设计；石灰稳定土的技术特性；石灰稳定土的组成设计；二灰稳定土的技术特性；石灰粉煤灰稳定混合料的组成材料技术要求；土壤固化剂作用及种类。重 点水泥稳定土强度形成机理、收缩特征及配合比设计，石灰稳定土的适用性及组成材料的技术要求。难 点水泥稳定土的配合比设计；石灰稳定土的强度特征及其影响因素。基本要求1、识 记：无机结合料稳定类混合料概念及分类；强度特征；疲劳特性

14、；收缩特性；离子交换；延迟时间；温缩；温缩系数；干缩；干缩系数；二灰稳定土；悬浮式二灰粒料；密实式二灰粒料；土壤固化剂。2、领 会：水泥稳定土强度形成机理、收缩特征；石灰稳定土的强度特征及其影响因素，水泥稳定土、石灰稳定土及二灰稳定土的适用性。 3、简单应用：水泥稳定粒料配合比计算。4、综合应用：水泥稳定土配合比设计。第七章 建筑钢材 （1.5学时）知 识 点建筑钢材的抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳性能和冷弯性能；道桥结构工程中常用刚才的技术要求；钢筋混凝土结构用钢筋和钢丝的类型及技术要求；常用工程聚合物的类型；高分子聚合物中道路工程中的应用。重 点钢筋混凝土结构用钢筋及钢丝的常见型号及技术要求。

15、难 点钢筋混凝土结构用钢筋及钢丝的技术要求。基本要求1、识 记：建筑钢材的技术性质；低碳钢受拉过程的四个阶段；屈服上限；屈服下限；屈服点；弹性模量；钢材的极限抗拉强度、屈强比；颈缩现象；低碳钢的抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳性及冷弯性能；建筑钢材的分类；碳素结构钢；低合金结构钢；热轧钢筋；热轧光圆钢筋；热轧带肋钢筋；冷拉钢筋；冷轧带肋钢筋；冷拔低碳钢丝。2、领 会：低碳钢手拉过程中出现的四个阶段及每个阶段的工程意义。 3、简单应用：熟悉建筑钢材的分类碳素结构钢牌号各组成部分的含义，钢筋混凝土用钢筋的类别。4、综合应用：钢筋混凝土结构用热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋和冷轧带肋钢筋的常用牌号及用途。第八章

16、 工程聚合物 （0.5学时）知 识 点塑料、合成橡胶、合成纤维的特性及用途，工程聚合物中水泥混凝土改性及在道路工程中的应用。重 点聚合物混凝土的性能和用途。难 点聚合物混凝土的性能及用途。1、识 记：；塑料；PE、PVC、PS、EP；合成橡胶；合成纤维；聚合物混凝土；聚合物浸渍混凝土；聚合物水泥混凝土；聚合物胶结混凝土；纤维加筋混凝土；土工合成材料；胶粘剂。2、领 会：常见工程聚合物名称及代号。 3、简单应用：道路工程中应用较多的聚合物品种4、综合应用：了解常见聚合物混凝土的性能及用途，会辨识不同种类土工合成材料。学时分配 知识单元理论学时绪论1第一章 砂石材料3第二章 沥青材料4第三章 沥青

17、混合料8第四章 水泥与石灰4第五章 水泥混凝土和砂浆6第六章 无机结合料稳定类混合料2第七章 建筑钢材1.5第八章 工程聚合物0.5合计30（二）实验学时部分实验教学环节作用及目的道路建筑材料实验，以常用道路工程材料为实验对象，学生通过实验掌握常用工程材料的技术性能、检测原理及试验方法，能正确处理实验数据和书写实验报告；培养学生的动手能力和应用能力，为今后从事相关工作打下初步基础。在实验中要求多个学生相互配合，共同完成实验工作，培养学生的团体合作意识。实验教学分为基本实验、综合性实验和设计性实验，基本实验密切结合理论教学侧重在仪器设备的介绍和学习符合国家标准材料力学性能实验；综合性实验则注重对

18、基本实验的综合训练，包括在工程中广泛应用电测技术的综合应用技能培养，同时兼顾与理论教学的结合；设计性注重训练学生对知识的灵活运用能力。实验教学环节培养学生能力标准 试验前做好预习，明确试验目的、基本原理及操作要点，并应对试验所用的仪器、设备、材料有基本了解。在试验的整个过程中要建立严密的科学工作秩序，严格遵守试验操作规程，注意观察试验现象，详细做好试验记录。要注意用电安全，使用玻璃器皿时要小心，要爱护试验设备，试验结束，擦洗干净所用的仪器与设备并摆放整齐。按照实验指导书中所介绍的方法完成各项实验内容，客观认真地将实验数据填入实验报告，对不合理的实验数据需重测或补测。通过实验教学，主要培养以下三

19、方面能力：1、熟练的动手操作能力，对相应的实验项目能够独立操作完成。2、数据处理能力，能对实验数据进行分析处理和评判。3、实验报告的撰写能力，能独立完成实验报告的编写。实验项目、内容、学时分配及实验类型1、必开实验序号实验项目实验内容学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数每组学生人数1矿质混合料组成设计筛分、级配2综合6152沥青实验针入度、软化点、延度实验2演示6153沥青混合料配合比设计原材料检测、配合比计算、击实实验、表观密度、毛体积密度及最大理论相对密度；稳定度和流值4设计研究6154土壤固化实验击实实验、无侧限抗压强度试验2设计研究6152、选开实验序号实验项目实验内容学时实

20、验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数每组学生人数1集料的物理指标表观密度、毛体积密度、吸水率、堆积密度、针片状含量、砂当量2综合108-122水泥混凝土配合比设计配合比计算、试件成型、立方体抗压强度；坍落度4设计研究6153集料的力学指标压碎值、磨耗值2验证108-124沥青混凝土路用性能实验最大理论相对密度、毛体积密度、车辙、冻融劈裂、残留稳定度等实验4设计研究108-125水泥性能实验细度、标准稠度2综合108-126水泥土和石灰土性能实验水泥土或石灰土模量、温缩实验、干缩实验2综合108-127水泥土（或石灰土）配合比设计及实验软化系数、干缩系数、温缩系数2设计研究108-128水泥砂浆配合比设计 流动性、保水性、砂浆强度等级及配合比计算2设计研究108-123、主要仪器设备四、教学方法与手段采用多媒体进行理论教学，结合实际理论教学进度进行实验教学，以相互促进理论与实践能力的学习和提高。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：需覆盖各章节全部教学内容 考核形式：采用试验、平时作业及考试三者相结合的综合考核方式成绩评定：采用结构评分，分别为试验15%分、课堂表现及平时作业15%，考