(二)：沥青混合料性质-课程中心

1、CIVIL ENGINEERING MATERIALSCAI土木工程材料绪 论课程简介本课程的重要性工程材料的分类工程材料的发展史及发展趋势课程的体系与内容考核方式教学进度专题讨论IntroductionCourse descriptionImportanceClassificationDevelopment and trendCurriculum system and contentEvaluation methodTeaching scheduleSeminar一、课程简介学习土木工程材料的基本知识、理论与技能结构成分、工艺特点性质应用土木工程材料指土木工程中使用的各种材料及制品，是一切土

2、木工程的物质基础土木工程材料课程是土木工程等专业的技术基础课1 Course descriptionCivil engineering material refers to all kinds of materials and their products applied in civil engineering and it is the material basis of civil engineering.“Civil Engineering Material” is the technical basic course for civil engineering major.Basic

3、 knowledge, theories and skills of civil engineering material contain:varieties, specificationstechnical performancescope of applicationtest method, etc.structureComponent, manufactural technologycharacteristicperformanceapplication1 Course description1 Course description-directoryConstruction Morta

4、r6Wall Material7Water Proofing Material9Bituminous Mixture10Building Steel8outlineBasic Properties of Materials2Cement4Ordinary Concrete5Air Hardening Inorganic3Civil Engineering Materials1一、课程简介-课程内容为了合理选材、正确用材，必须掌握土木工程材料的组成、生产与工艺结构、性能与应用品种、规格性能、标准实验测试等重点是选材与应用1 Course description-contentIn order t

5、o select reasonable materials and use correct materials, we must master the following aspects of engineering materialsComponents, production and technologyStructure, properties and applicationVarieties, specificationsExperimental testing, etc.Focus on material selection and Application一、课程简介-双语教学双语教

6、学模式“西写中唱”-对较简单的教学内容，采用英文课件英文讲授，英文总结“西易中难”-对重点难点教学内容，在中文课件中文讲授的基础上，采用英文课件，中文总结阅读英文版电子教材和参考书部分英文试题在专业术语、基本理论、技术前沿等内容和文字表述方面与国际接轨，在标准和规范等方面符合国情。既利于课程基本内容和最新的知识的掌握，又利于学生综合素质的提高，促进学生能力的发展 一、课程简介-课程任务课程任务：密切联系工程实际，介绍处理材料问题的基本思路和方法培养运用物理概念、化学原理，解决材料问题的能力为后续的专业课打基础培养学生实践应用能力和创新能力1 Course descriptionCurricul

7、um task:Introducing the basic ideas and methods of material processing with reality close to engineering applicationTraining the capability of solving material problems with physical concepts and principles of chemistryLaying the foundation for professional coursesCultivating students practical abil

8、ity and innovative ability二、本课程的重要性从宏观意义上分析材料与社会的关系材料标志着社会物质文明的程度我们的祖先只有很有限的一些材料，如：石头，木材， 兽皮如今，混凝土，玻璃，纤维等的出现让我们的生活变得更加舒适2 ImportanceAnalysis from the macroscopic significance the relationship between and societyMaterials indicate the substantial civilized degree of the societyThe earliest humans has

9、 access to only a very limited materials, such as stone, wood and skins.Nowadays, concrete, glass and fiber make our existence so comfortable从专业角度分析材料与工程的关系材料与结构、施工密切相关，相互依存、相互促进建筑物造价中50%-60%是材料费用，一般每1m2面积的房屋要用1-2吨工程材料。材料在很大程度上决定了土木工程的质量材料结构施工工程质量二、本课程的重要性Analysis from the professional pointthe rela

10、tionship between materials and engineeringMaterials, structure, construction are closely related, independent and mutual promoted.Engineering quality depend on the materials usedmaterialsstructureconstructionengineering quality2 Importance从专业角度分析材料与工程的关系安全实用美观耐久经济材料工程质量建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-2001 二、本

11、课程的重要性Analysis from the professional pointthe relationship between materials and engineeringApplicabilityDurabilitySafetyEconomyBeautyMaterialsEngineering quality2 Importance三、土木工程材料的分类-化学成分无机材料有机材料复合材料金属：钢，铁，铝等非金属： 玻璃，混凝土沥青材料：石油沥青等玻璃纤维增强混凝土等植物材料：木材等 高分子材料：塑料3 Classificationchemical componentsInorga

12、nic materialsOrganic materialsComposite materialsMetal: steel, iron, aluminum, etc.Nonmetal: glass, concreteAsphalt material: oil, asphalt, etc.Glass fiber reinforced concrete, etc.Plant materials: wood, etc. High molecular materials: plastic三、土木工程材料的分类-使用功能承重材料围护材料装饰材料保温吸声防水3 Classificationfunction

13、sLoad-bearing materialsEnclosing materialsDecorative materialsThermal insulationSound absorptionWaterproof三、土木工程材料的分类-部位主体结构材料屋面材料地面材料墙体材料吊顶材料3 ClassificationlocationMain structural materialsRoof materialsPaving materialsWall materialsCeiling materials四、发展史及发展趋势 在人类漫长的历史进程中，建筑材料与社会的进步相辅相成，经历了一个逐渐演变、

14、发展的过程。18th-19th以前 石器等天然材料青铜器、铁器砖、瓦、陶器、石灰19th 水泥混凝土钢筋混凝土 20th 预应力混凝土复合材料新型复合材料四、发展史及发展趋势4 Development and trendBefore 18th-19th Natural materials, e.g. stone bronze,ironbrick,tile, pottery, lime19th Cement concretecomposite materials 20th Prestressed concretecomposite materialsnew composite materials

15、二十世纪现代建筑洛克菲勒中心R.C.A.大厦 发 展 趋 势结构形式方面20世纪的高层化趋势高层化21世纪生态化趋势发展生态化高层建筑荷兰Delfut大学图书馆structureHigh rising trend in 20th high buildingEcological trend in 21th Ecological buildingHigh-rise BuildingNetherlands Delfut University LibraryDevelopment and trend发 展 趋 势材料方面国内：产品性能：轻质、高强、多功能、环保制品形式：预制化、构件化、大尺寸化原料：利

16、用再生资源工艺方面：低能耗、低污染、再生国外：耐久、节能、多功能、生态、环保materialsdomestic：Product performance：lightweight, high strength, multi-functionProduct forms：prefabrication, structural member, large dimensionsRaw material：using fully recycled resource and scraps of industry and agricultureManufacture technology：low energy co

17、nsumption, low pollution, renewableoverseas：Durability, energy saving, multi-function, ecology, environmental protectionDevelopment and trend世界十大高层建筑序号建筑名称所在地建筑高度/m1迪拜塔阿联酋8282广州塔中国6003台北101中国5084上海环球金融中心大厦中国4925吉隆坡国家石油双塔马来西亚4526南京紫峰大厦中国4507芝加哥西尔斯大厦美国4428上海金茂大厦中国4219香港国际金融中心2期中国41510广州中信广场中国391世界十大高层

18、建筑迪拜塔 828m广州塔 600m台北101 508m上海环球金融中心大厦 492m吉隆坡国家石油双塔 452m世界十大高层建筑南京紫峰大厦 450m芝加哥西尔斯大厦 442m上海金茂大厦 421m香港国际金融中心2期 415m广州中信广场 391m英国Integer绿色住宅示范房 BRE绿色环境楼 德国爱森RWE办公楼 丹麦斯科特帕肯低能耗建筑 英国诺丁汉税务中心 绿色建筑-21世纪建筑发展趋势绿色建筑风靡国外绿色建筑绿色建筑指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的适用空间，与自然和谐共生的建筑。绿色建筑是将可持

19、续发展理念引入建筑领域的结果，将成为未来建筑的主导趋势。节能建筑，生态建筑，绿色建筑和低碳建筑绿色建筑评价指标1、节地与室外环境2、节能与能源利用3、节水与水资源利用4、节材与材料资源利用5、室内环境质量6、运营管理（住宅建筑）/全生命周期综合性能（公共建筑）来源：绿色建筑评价标准（GB/T 50378-2006）绿色材料三大特点环境协调性制造、使用、废弃、再生的整个生命周期中具有与生态环境的协调性净化环境的功能修复环境的功能先进性优异的使用性能舒适性给人以健康和舒适Ecological materialsthree characteristicsEnvironmental compatibi

20、lity:The life cycle of manufacturing, use, scrap and recycling coordinate with ecological environment.The function of environment purificationThe function of environment restorationProgressiveness: high performance of usingComfort:healthy and comfortable 建筑材料中有害物质含量满足室内装饰装修材料有害物质限量GB18580-18588和建筑材料

21、放射性核素限量GB6566的要求。以住宅建筑为例节材与材料资源利用控制指标建筑材料 室内环境质量控制指标污染物浓度 室内游离甲醛、苯、氨 、氡和TVOC等空气污染物 浓度符合现行国家标准民用建筑室内环境污染控制规 范GB50325的规定。全球绿色建筑趋势全球绿色建筑需求迅猛增长获得美国LEED项目超过9.38亿平方米25万个建筑通过英BREEAM认证Percentage of Firms With More Than 60% of Work Green(2012 and Expected for 2015 )LOGO中国绿色建筑产业未来发展时间表绿色建筑推广目标2013201520502020

22、公共项目普及30%新建项目新建项目零排放“到2015年实现新增绿色建筑面积10亿平方米以上，力争到2010年绿色建筑占新建面积比重超过30%。关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见住建部和财政部联合发文五、课程体系与内容课程体系由理论课程、实验教学和参与教学3大体系构成理论课程体系以课堂教授为主，系统地介绍工程材料的基本概念、基本原理、材料性质和材料应用性以材料性能为核心，材料的选择与应用为重点，新材料和新技术为前沿注重知识的基础性、系统性、先进性、技能性和前沿性5 Curriculum system and contentCurriculum consists of theory study

23、, experimental teaching and participationsystem of theory studyBased on classroom teaching, systematacially introduces the basic concepts, basic principles, properties and application of engineering materialsmaterial property as core, focusing on the selection and application of materials and making

24、 the new materials and new technology as the frontierPay attention to basic knowledge, systematic, advanced, skills and frontier五、课程体系与内容实验教学体系由基本实验和开放式实验组成基本实验7项：验证型5项，设计型2项开放式实验6项：研究型3项，综合型2项，自选1项参与教学体系由以下3部分构成课堂专题讨论课内开放式作业课外研究型专题作业课外Experimental teaching system consists of basic experiments and o

25、pen experiments7 basic experiments: 5 authentication type, 2 design typeParticipation system consists of SeminarclassOpen assignment extra-curricular Research project extra-curricular 5 Curriculum system and content理论课程涉及四部分内容第一部分为材料的基本性质，包括基本物理、力学和化学性质。第二部分为胶凝材料，包括水泥、石灰、石膏和沥青等。第三部分为结构材料，包括混凝土、砂浆和建筑

26、钢材等。第四部分为功能材料，主要介绍防水功能材料。五、课程体系与内容-理论课程5 Curriculum system and content-theory studyFour partsPart 1: Basic properties of materials, including the basic physical, mechanical and chemical properties Part 2: Cementing materials, including cement, lime, gypsum, asphalt, etc.Part 3: Structural materials,

27、 including concrete, mortar, construction steel, etc. Part 4: Functional materials, mainly introduces the waterproof material五、课程体系与内容-实验教学实验教学体系由基本实验和开放式实验组成基本实验共7项：基本性质，验证型水泥性能，验证型混凝土骨料砂，验证型水泥混凝土，设计型防水材料，设计型建筑钢材，验证型沥青混合料，验证型5 Curriculum system and content-experimental teachingExperimental teaching

28、 system consists of basic experiments and open experiments7 basic experiments ：The basic properties, authentication typeThe performance of cement, authentication typeAggregate of concrete-sand, authentication typeCement concrete, design typeWaterproof material, design typeConstruction steel, authent

29、ication typeAsphalt mixture, authentication type开放实验从课程内容、课堂专题讨论或教师承担的科研工作中提炼出来的研究型实验学生感兴趣的自选项目6个实验项目混凝土耐久性试验，综合型泵送混凝土试验研究，研究型多功能聚脲性能研究，综合型无损检测技术应用，研究型混凝土耐久性加固材料研究，研究型自选五、课程体系与内容-开放实验5 Curriculum system and content-open experimentsOpen experimentsResearch experiments derived from the course content,

30、 classroom discussion and teachers scientific research work optional projects students interest in5 Curriculum system and content-open experiments6 experimental projectsTest of durability of the concrete, comprehensive typeExperimental study on concrete pump, research typeStudy on the properties of

31、multifunctional polyurea, comprehensive typeapplication of nondestructive testing technology, research typeStudy on durable reinforcing material of concrete , research typeoptional六、考核方式考核评价方式使学生成绩考核遍布整个教学过程学生总成绩包括作业，10%专题讨论，10%实验，20%期末考试，60%6 EvaluationThe method of evaluation will take the student

32、s behavior during the whole teaching process in consideration.Total scoreAssignment，10%Seminar，10%Experiment，20%Final exam，60%七、教学进度讲次内容1绪论：土木工程材料的概念、分类和发展趋势，土木工程材料的作用地位及其与结构、施工的关系第一章 基本性质（一） ：基本物理性质 2第一章 基本性质（二）：力学性质，与水有关性质，耐久性第二章 气硬性无机胶凝材料：概念和分类，石膏和石灰水化机理、特性和应用 3第三章 水泥（一）：硅酸盐水泥的概念，矿物成分及水化特性、凝结硬化机理

33、 4第三章 水泥（二）：硅酸盐水泥的术性质、特性及其应用，水泥石的腐蚀与防护，混合材料 七、教学进度讲次内容5第三章 水泥（三）：掺混合材料硅酸盐水泥的技术性质特点专题讨论 6第四章 混凝土（一）：混凝土的概念及组成材料骨料 7第四章 混凝土（二）： 混凝土外加剂的作用原理、特性及应用、混凝土矿物掺合料，混凝土和易性的概念 8第四章 混凝土（三）： 和易性影响因素及改善措施，强度概念七、教学进度讲次内容9第四章 混凝土（四）：混凝土强度影响因素及改善措施；耐久性的概念、影响因素和改善措施，混凝土配合比设计 10第四章 混凝土（五）： 混凝土的发展趋势和新型混凝土混凝土专题讨论（一） 11混凝土

34、专题讨论（二）第五章 砂浆：砌筑砂浆流动性、保水性、强度的概念，指标及影响因素 七、教学进度讲次内容12第六章 墙体材料：特点及发展趋势；多孔砖、空心砖的技术性能及应用，常用砌块的种类及性质第七章 建筑钢材（一）概述，技术性质、冷加工与时效强化 13第七章 建筑钢材（二）常用品种、标准及选用，发展趋势第八章 防水材料（一）沥青的主要技术性质14第八章 防水材料（二）新型防水材料的特点、性质及选用，防水材料的发展趋势防水材料、建筑钢材专题讨论七、教学进度讲次内容15第九章 沥青混合料（一）：沥青混合料组成16第九章 沥青混合料（二）：沥青混合料性质（稳定度、流值、高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、

35、抗滑性、施工和易性）及配合比设计 八、专题讨论专题讨论一试分析工程中应根据哪些条件选择水泥？在下列不同条件下，宜选择什么品种和强度等级的水泥?试说明理由。 C20水下部位混凝土工程；C10大体积混凝土工程；北方水位升降处C55混凝土工程；C60海港混凝土工程；紧急持抢修的C30混凝土工程；采用蒸汽养护的C35混凝土构件。专题讨论二水泥的主要技术性质有哪些？国家标准为什么必须对水泥的技术性质提出具体的要求？技术性质不合格的水泥应如何处置？专题讨论三水泥的主要熟料矿物成分是如何影响水泥水化性质的？试说明如何配制快硬、早强水泥；中热水泥；低热水泥；道路水泥。专题讨论四试分析混凝土和易性的影响因素，并提出改善和易性的措施。八、专题讨论专题讨论五试分析混凝土强度的影响因素，并提出改善强度的措施