《道路建筑材料实验》课程教学大纲

《道路建筑材料实验》教学大纲

一'课程基本信息

课程名称：道路建筑材料

英文名称：RoadConstructionMaterial

课程编码：

课程性质：必修课

开设课程教研室：交通工程教研室

学分：3.0

学时：48

应开实验学时数：12实开实验学时数：23

适用专业、年级：本科四年制交通工程专业的大三年级

要求先修课程：材料力学、工程地质

二,制定本课程实验教学大纲的依据

依据本课程教材第二篇一实验篇的内容、《公路工程集料实验规程》(JTGE42-2005)、《普通混凝土

配合比设计规程》(655—2000、164-2000)、《普通混凝土拌和物性能实验方法标准》(68/丁50080-2002)、

《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(SB175-1999).《水泥胶砂强度检验方法》(GB/T17671-1999)、《普通

水泥混凝土力学性能实验方法标准》(GB/T50081-2002)、《公路工程沥青及沥青混合料实验规程》

(JTJ025-2000)、《公路工程水泥及水泥混凝土实验规程》(JTGE3O-2OO5)等，参考2002年11月出版的《高

等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲》中的土木工程材料教学大纲制定本

实验教学大纲。

三,课程实验的性质和任务

本课程是一门非独立的实验课。

道路建筑材料实验是一门与生产密切联系的科学技术。在交通工程上检验材料质量、确定设计及施

工的依据、改善材料性能、使用新材料及选择代用材料等，都需要进行道路建筑材料实验。因此，作为

道路交通工程技术人员，为了能正确评价材料的质量，合理而经济地选择、使用材料，具备一定的道路

建筑材料实验知识和技能是完全必要的。

四,课程实验教学的目的及应达到的基本要求

通过本课程实验教学，将使学生在学习道路建筑材料的有关原理与材料的性能的同时，全面培养学

生的实验动手•能力、综合分析能力和解决问题的能力，使学生的综合素质得到全面提高。本大纲所列项

目与内容全部与工程实践结合密切，体现了我校实验教学改革的特点。

五,课程实验教学要求与教学方法

学习《道路建筑材料实验》应达到以下的目的和要求：掌握实验的基本原理；受到建筑材料实验

基本操作技能的训练，并获得处理实验数据、分析实验结果、编写实验报告的初步能力：培养严肃认真、

实事求是的科学作风。同时，通过实验还可验证和巩固所学的理论知识，熟悉常用道路建筑材料的主要

技术要求。

检验材料质量所进行的实验，应根据国家、行业（部）颁布的现行技术标准、规范进行，一般包括

如下过程：

5.1选取试样。选取试样应按技术标准、规范的有关规定进行。试样必须有代表性，使从少量试样得

出的实验结果，能确切地反映整批材料的质量。实验前须对试样作检查，并应特别注意那些可能影响实

验结果正确性的特征，做好记录。

5.2确定实验方法。通过实验所测得的材料性能指标，都是按一定实验方法得出的有条件性的指标，

实验方法不同，其结果也就不一样。因此，所确定的实验方法必须能正确地反映材料的真实性能，并且

切实可行。当有国家、行业颁布的技术标准时，应该采用统一规定的标准实验方法。

5.3进行实验操作。在实验操作过程中，必须使仪器设备、试件制备、量测技术等严格符合既定实验

方法中所作的规定，以保证实验条件的统一，获得准确、具有可比性的实验结果。由于材料往往不很均

匀，所以还必须对几个试件作平行实验，借以提高实验结果的精确度。在整个实验操作的过程中，还应

注意观察出现的各种现象，做好记录，以便分析。

5.4处理实验数据。包括分析实验结果的可靠程度；说明在既定实验方法下所得成果的适用范围；将

实验结果与材料质量标准相比较，并做出结论。

课程要求学生对实验内容提前进行预习，实验前由实验指导教师简要地介绍实验原理、所用的仪器

设备及实验中应注意的问题，实验在教师的指导下由学生独立完成。学生在课后完成实验报告的编写工

作.

六,学时分配、参考教材、教学形式

适用专业、年级：本科四年制交通工程专业的大三年级。

学时分配：12。

使用教材：

《道路建筑材料》第四版.李立寒.上海：同济大学出版社，2004.

参考书：

1.《道路建筑材料》第三版.严家仪.北京：人民交通出版社，2001.

2.中华人民共和国行业标准JTGE42-2005.《公路工程集料实验规程》.中华人民共和国交通部发

布.北京：人民交通出版社,2000.

3.中华人民共和国行业标准JGJ55-2000、J64—2000.《普通混凝土配合比设计规程》.中华人民

共和国建设部发布.北京：中国建筑工程出版社，2001.

4.中华人民共和国国家标准GB/T50080-2002.《普通混凝土拌和物性能实验方法标准》.中华人民

共和国建设部、国家质量监督检验检疫总局联合发布.北京：中国建筑T程出版社.2003.

5.中华人民共和国行业标准JTJ052-2000.《公路工程沥青及沥青混合料实验规程》.中华人民共和

国交通部发布.北京：人民交通出版社，2000.

6.中华人民共和国国家标准GB175-1999.《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》.中华人民共和国建

设部发布.北京：中国建筑工程出版社，1999.

7.中华人民共和国国家标准GB/T17671-1999.《水泥胶砂强度检验方法》50法.中华人民共和国

建设部发布.北京：中国建筑工程出版社，1999.

8.中华人民共和国国家标准3B/T50081-2002.《普通水泥混凝土力学性能实验方法标准》.中华人

民共和国建设部、国家质量监督检验检疫总局联合发布.北京：中国建筑工程出版社，2000.

9.中华人民共和国行业标准JTGE30-2005.《公路工程水泥及水泥混凝土实验规程》.中华人民共

和国交通部发布.北京：人民交通出版社，2005.

教学形式：学生在实验前预习实验指导书及教材有关内容，指导教师集中讲解有关内容，并进行具

体指导，学生独立完成实验。其中设计性、综合性实验采取开放式实验教学手段，在教师的指导下由学

生独立完成。所有大型设备地教师指导下均由学生亲自操作。

七,实验项目与实验内容及实验性质与学时

本实验内容（23学时）比课程大纲规定的实验学时（12）多，具体实施时采用教师指定和学生选做

相结合的方法。

实验项目与内容实验性质学时

实验一细集料的表观密度、堆枳密度、空隙率实验验证性2

实验二粗集料的密度和吸水率实验（网蓝法）验证性2

实验三细集料的筛分实验验证性1

实验四沥青旋转薄膜加热实验验证性1

实验五沥青蜡含量实验验证性1

实验六石油沥青的针入度、延度、软化点实验验证性3

沥青混合料试件的成型实验、沥青混合料马歇尔稳

实验七设计性3

定度实验

水泥细度、标准稠度用水量、凝结时间、体积安定

实验八验证性4

性实验

实验九水泥胶砂强度实验验证性2

混凝土配合比设计实验

实验十混凝土拌和物的施工和易性实验、混凝土抗压强度综合与设计性4

实验、材料性质测定等

八,实验目的、要求和实验内容

8.1细集料的表观密度、堆积密度、空隙率实验

8.1.1目的要求

8.L1.1掌握细集料的表观帝度、堆枳密度、空隙率的概念

8.1.1.2掌握检测方法

8.1.1.3了解检测仪器

8.1.2实验内容

测定砂的表观相对密度和表观密度、堆积密度，算出空隙率。

8.1.3实验材料、用品的准备

天平、容量瓶、烘箱、烧杯、蒸储水干燥器、浅盘、铝制料勺、温度计等：容量筒、圆柱形金属筒、

台秤、烘箱、标准漏斗、直尺、浅盘等。

8.1.4实验原理

细集料视密度是包括封闭孔隙在内的颗粒的单位体积质量，以g/cm3表示。堆积密度：测定细集科

松敌状态下的堆积密度，可供混凝土配合比设计用，也可用以估计运输工具的数量或存放堆场面积等.

根我细集料堆枳密度和表观密度还可以计算其空隙率。

8.1.5实验操作要领

表观密度实验过程中，应特别注意充分地排气。

堆积密度实验过程中，容量桶顶部多余的细竹料未被刮平之前，注意不应振动或移动容量桶。

8.2粗集料的密度和吸水率实验（网篮法）

8.2.1目的要求

8.2.1.1掌握粗集料各种密度及吸水率的概念

8.2.1.2掌握检测方法

8.2.13了解检测的仪器设备

8.2.2实验内容

测定砾石、碎石等粗集料的表观相对密度、表干相对密度、毛体积相对密度、表观密度、表干密度、

毛体积密度、及粗集料的吸水率。

8.2.3实验材料、用品的准备

天平、吊篮、烘箱、水槽、标准谛、温度计、溢流水槽、盛水容器（如搪瓷盘等）、刷了、毛巾等等。

8.2.4实验原理

用拧干的湿毛巾轻轻擦干颗粒的表面水，至表面看不到发亮的水迹，即为饱和面干状态。

8.2.5实验操作要领

将每一份集料试样浸泡在水中，仔细洗去附在集料表面的尘土和石粉，经多次漂洗干净至水清澈为

止。清洗过程中不得散失集料颗粒。提起吊蓝，将试样倒入浅搪瓷盘中，或直接将粗集料倒在拧干的湿

毛巾上时，不得有颗粒丢失，或有小颗粒附在吊蓝上。用拧干的湿毛巾轻轻擦干颗粒的表面水时，拧湿

毛巾时不要太用劲，防止拧得太干。擦颗粒表面时，既要将表面水擦掉，又不能将颗粒内部的水吸出。

8.3细集料的筛分实验

8.3.1目的要求

8.3.1.1掌握级配的概念

83.1.2掌握检测方法

8.3.13了解检测的仪器设备

8.3.2实验内容

测定细集料（天然砂、人工砂、石屑〉的颗粒级配及粗细程度。

8.3.3实验材料、用品的准备

标准筛、天平、摇筛机、烘箱、浅盘和硬、软毛刷等。实验准备：将来样通过9.5mm方孔筛，并

算出其筛余百分率。用四分法缩分至每份不少于550g的方样两份，烘干至恒重，冷却至室温后备用。

8.3.4实验原理

细集料颗粒级配实验的目的，是通过筛分析来检验细集料的级配及其粗细程度是否符合规范要求。

细骨料的级配好坏和粗细程度，对节约胶结材料和获得质量均匀的混凝土有重要影响。

8.3.5实验操作要领

细骨料颗粒级配实验过程中，各筛的筛余物经过称量后应分别保留，以备复核时使用。

8.4沥青旋转薄膜加热实验

8.4.1目的要求

8.4.1.1掌握沥青老化的概念、掌握该实验的意义

8.4.1.2掌握检测方法

8.4.1.3了解检测的仪器设总

8.4.2实验内容

测定道路石油沥青旋转薄膜烘箱加热（简称RTFOT）后的质量损失，并根据需要测定旋转薄膜加热后，

沥青残留物的针入度、粘度、延度及脆点等性质的变化，以评定沥青的老化性能。

8.4.3实验材料、用品的准备

旋转薄膜烘箱、盛样瓶、温度计、天平、汽油、三氯乙烯等溶剂。称重、预热、调节流量计等。

8.4.4实验原理

高温会影响沥青的耐久性，高温后沥青的针入度、粘度、延度及脆点等性质会发生变化。

8.4.5实验操作要领

不允许将已倒过的沥青试样瓶重复加热以取得更多试样。所有实验项目应在72h内全部完成。

8.5沥青蜡含量实验

8.5.1目的要求

8.5.1.1掌握蜡含量对沥青路用性能的影响

8.5.1.2掌握检测方法，了解检测的仪器设备

8.5.2实验内容

测定道路石油沥青的蜡含量

8.5.3实验材料、用品的准备

蒸馀烧瓶、冷却过滤装置、立式高温电炉、天平、温度计、锥形烧瓶、玻璃漏斗、水流泵或真空泵、

乙隧一无水乙肉混合液：分析纯，按体积比1：1配制、石油醛经硅较脱芳炫（60°C〜90,C）：分析纯、

低温水槽、冰块、电热套、燃气炉、烘箱、恒温水槽、量筒、烧杯、铁架、u形水银柱压力计（或真空表:、

洗液、蒸储水、温度计、电炉等。称重、干燥等准备工作。

8.5.4实验原理

蜡含量是一个非常重要的指标，这对我国石蜡基原油炼制的沥青尤其重要，它直接影响到沥青产品

的质量，所以在高等级道路用石油沥青技术要求中已列入蜡含量的指标。

8.5.5实验操作要领

仝部蒸播过程必须在2Smin内完成。蒸播后支管中残留的馅分不要流入接受器中。注意加热强度的

调节（即调节蒸储瓶至高温炉间距离或燃气炉火焰大小）。

8.6石油沥青的针入度、延度、软化点实验

8.6.1目的要求

861.1掌握沥青的针入度、延度、软化点的概念和意义

8.6.1.2r解测试仪器设备和实验方法

8.6.2实验内容

8.6.2.1针入度实验：测定道路石油沥青的针入度。

862.2延度实验：测定石油沥青的延度，以cm计。

862.3软化点实验：测定道路石油沥青、煤沥青的软化点。

8.6.3实验材料、用品的准备

针入度实验：沥青、针入度仪、标准针、盛样皿、恒温水槽、平底玻璃皿、温度计、秒表、盛样E1

盖、三氯乙烯溶剂、电炉或砂浴、石棉网、金属锅或瓷把小烟等。软化点实验：钢球、试样环、钢球定

位环、金属支架、耐热玻璃烧杯、温度冲、环夹、装有温度调节器的电炉或其它加热炉具（液化石油

气、天然气等）、试样底板、恒温水槽、平直刮刀、甘油滑石粉隔离剂（甘油与滑石粉的比例为质量比

2：1）、新煮沸过的蒸储水、石棉网。延度实验：延度仪、延度试模、金属板、水浴、温度计、甘油滑

石粉隔离剂（U.油2份，滑石粉1份，按质量计）、脱脂棉、平刮刀、工业洒精、食盐等。

8.6.4实验原理

沥青的针入度、延度、软化点的测定结果影响了沥青的标号划分。沥青混合料的力学性能、热学性

能以及耐久性等也与此有关。

8.6.5实验操作要领

针入度实验：主要控制均匀加热和加热温度；

延度实验：主要控制均匀加热用试件制作；

软化点实验：主要控制均匀加热和加热温度；

8.7沥青混合料试件的成型实验、沥青混合料马歇尔稳定度实验

8.7.1目的要求

8.7.1.1掌握沥青混合料的概念、马歇尔稳定度实验的意义

8.7.1.2掌握实验方法

871.3了解仪器设备的使用

8.7.2实验内容

沥青混合料试件的成型实验、沥青混合料马歇尔稳定度实验。

8.7.3实验材料、用品的准备

沥青混合料试件的成型实验：实验用沥青混合料拌和机、击实仪、轮碾成型机、试模、脱模器、天

平、温度计、烘箱沥青熔化锅、沥青运动粘度仪等。沥青混合料马歇尔稳定度实验：马歇尔实验仪、恒

温装置、真空饱水容器、黄油等。

8.7.4实验原理

稳定度、流值表征高温时的稳定性和抗变形能力。马歇尔稳定度实验更多的是为沥青混合料的配合

比设计服务。马歇尔实验是目前沥青混合料中最重要的一个实验方法。为区别实验时浸水条件的不同.

将其分别称为标准马歇尔熨脸、浸水马歇尔文验及真空饱水马歇尔文验。使用大型试件时称为大型马歇

尔实验。

8.7.5实验操作要领

开机前，按下任一键不放，打开电源，仪器通电30分钟后，完成标定，关闭电源：将仪器通电15

分钟后，将做好的试件放于加荷头之间，检查无误后按“实验”键；试件受压破裂，停止加压，显示器

直接显示试件的最大压力和对应的流值。

8.8水泥细度、标准稠度用水量、凝结时间、体积安定性实验

8.8.1目的要求

8.8.1.1掌握水泥几种技术性质的概念

8.8.1.2掌握水泥几种技术性质的检测方法

8.8.13了解检测仪器

8.8.2实验内容

8.8.2.1水泥细度实验

B.8.2.2水泥标准稠度用水量实验

8.8.23水泥凝结时间实验

8.8.2.4水泥体积安定性实验

8.8.3实验材料、用品的准备

水泥标准筛、天平、烘箱、水泥净浆搅拌机、水泥标准稠度测定仪、量筒;凝结时间测定仪、沸煮

箱、雷氏夹等。

8.8.4实验原理

8.841细度：水泥细度以0.08mm方孔筛上筛余物的质量占原始质量的百分数表示。细度也可以用

单;立质量水泥的表面积（即比表面积）表示。

8.8A2标准稠度用水量：水泥标准稠度用水量以水泥净浆达到规定稀稠程度时的用水量占水泥用量

的百分数表示。水泥浆的稀稠，对水泥的凝结时间、体积安定性等技术性质的实验结果影响很大。为了

便于对实验结果进行分析比较，必须在相同的稠度下实验。所以水泥标准稠度用水量的测定，是水泥凝

结时间、体积安定性实验的基础。

8.8.43凝结时间：水泥凝结时间有初凝与终凝之分。初凝时间是指从加水到水泥标准稠度净浆开始

失去塑性的时间：终凝时间是指从加水到水泥标准稠度净浆完全失去塑性的时间。凝结时间以h：mm

表示。

8.844体积安定性：水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。水泥中如果含

有较多的游离CaO、MgO或SO3,就能使体积发生不均匀的变化。这样的水泥称为安定性不合格。沸煮

法可加速水泥石中游离CaO的水化速度，用于检验因水泥中游离CaO含量过多引起的水泥安定性不良。

8.8.5实验操作要领

水泥标准稠度用水量测定时，为了加快实验并获得可靠的结果，可先用固定用水量方法获得初步结

果，再用得出的用水量拌制水泥净浆，进行试锥沉入度实验校核。必要时再调整用水量使试锥沉入度为

28±2mm