《道路建筑材料》-教学大纲(理论+实践)

《道路建筑材料》课程教学大纲

课程编号：032001

课程总学时学分：学时、学分

课程类别：专业选修课

适用专业：道路桥梁工程技术

考核方式：考试

首选教材：

制定单位：

制定时间：

一、课程总述

[1]课程性质、任务与目的

性质：专业选修课

任务：主要介绍道路建筑材料性质、性能等知识，包括砂石材料的技术性质和

矿质混合料的组成设计；石灰、水泥和沥青的生产工艺、组成、技术性质和技术标

准；水泥混凝土和沥青混合料的技术性质、技术标准和组成设计；钢材的分类、技

术性质和桥梁建筑用钢等基本内容。

目的：通过本课程学习，使学生掌握桥梁、道路、排水工程常用建筑材料的品

种、技术性能、技术标准与检测方法；掌握材料组成与技术性质之间的关系，从而

能够正确选择材料、合理级配、检测材料和正确应用各绅常用建筑材料，为从事专

业工作奠定基础。

[2]与其他课程的关系

本课程先修课程主要有《工程力学》、《工程制图》等。通过本课程学习，掌握

道路建筑材料性质与技术性能，为学习《路基路面工程》、《桥梁工程》等后续课程

奠定基础。

[3]课程特点

本课程是一门理论与实践并重、工程性较强的课程，讲授本课程除了系统的课

堂教学之外，应配合组织实地参观、实验、课程作业、施工实习等辅助教学环节，

以提高学生的感性认识和系统的接受能力。

重点：级配理论和矿质混合料的组成设计；硅酸盐水泥的技术性质和普通水泥

混凝土的组成设计；石油沥青的化学组成结构、技术性质，热拌沥青混合料的配合

比设计。

H隹点：矿质混合料的组成设计；热抨沥备混合料的配合比设计。

[4]教学总体要求：

1、了解道路和桥梁建筑中常用的材料（如：石灰、水泥和沥青）的产源和生产工

艺对材料性能的影响，合理的选用、保管及运揄。

2、了解各种材料的技术性质和检脸方法，存在的问题和改善途径。

3、掌握各种材料内部组成结构和其技术性能之间的关系。

4、熟练掌握矿质混合料的组成设计方法，水泥混凝土的组成设计方法和热拌

沥青混合料的配合比设计方法。

[5]教学手段及教学环节配置

主要教学手段建议：讲授，多媒体课件、相关教学录像•观摩、实验等辅助教学。

教学环节配置：理论教学、实脸教学等。

面授课安排学时，实脸课时。

其中讲授课是教学中的重要授课途径，本门课的讲授深内容包括：

1、对基本内容进行讲解；

2、对重、难点进行分析；

3、对自学内容进行提示、归纳、总结。

[6]教学总学时分配

本课程共学时，学分，理论教学学时，实验教学课时。

具体学时分配如下表所示：

理论教学实验

序号内容

学时学时

1绪论

2第一章砂石材料

3第二章石灰、水泥和稳定土

4第三章水泥混凝土和砂浆

5第四章沥青材料

6第五章沥青混合料

7第六章二程高分子聚合物材料

8第七章建筑钢材

合计

[7]考核及计分方式

1、考试类型：闭卷考试

2、成绩评定说明：成绩以百分制计，期末考试成绩占70%,平时成绩占30%,

由问答、作业、实脸等构成。

[8]教材选择：

建议使用教材：

参考教材名称：

二、课程具体教学内容和要求

（一）理论教学

绪论

1.教学内容

本章主要介绍了本课程研究的内容和任务；建筑材料在路桥工程中的

作用及应具备的性质；道路建筑材料的检脸方法和技术标准；路建筑材料质量

的变异与控制。

2.教学要求

了解本课程研究的内容，建筑材料在路桥工程中的作用及应具备的性

质，道路建筑材料的检验方法和技术标准，路建抗材料质量的变异与控制。

3.重点

建筑材料的性质、检验方法、常用的技术标准。

第一章：砂石材料

1.教学内容

本章主要介绍了石料的技术性质和要求；粗集料的技术性质：细集：

矿质混合料的级配理论和级配范围曲线；用数解法为图解法进行犷质混合料的

组成设计方法。

2.教学要求

要求学生了解石料、粗集料和细集料的技术性质，掌握矿质混合料的

级配理论和级配范围曲线的绘制，熟练应用数解法彩图解法进行犷质混合料的

组成设计。

3.重点

石料、集料的物理、力学、化学性质，图解法设计矿质混合料的组成。

第二章：石灰、水泥和稳定土

1.教学内容

本章主要介绍了石灰的生产工艺；石灰的消化和硬化；石灰的技术要

求和技术标准；硅酸盐水泥生产工艺；硅酸盐水泥的化学成分和；硅酸盐水泥

的；的技术性质和技术标准；道路硅酸盐水泥。

2.教学要求

要求学生了解石灰的生产工艺和硅酸盐水泥生产工艺，掌握硅酸盐水

泥的矿物组成和凝结硬化，掌握石灰、硅酸盐水泥治道路硅酸盐水泥的技术要

求和技术标准。

3.重点

石灰的技术性质；硅酸盐水泥的矿物成分及其特性、硅酸盐水泥的技

术性质及其应用。石灰稳定增长土强度形成原理。

第三章：水泥混凝土和砂浆

1.教学内容

本章主要介绍了新拌水泥的混凝土工作性；硬化后混凝土的力学性

质；普通水泥混凝土的组成材料；普通水泥混凝土组成设计；路面水泥混凝土

配合比设计；普通水泥混凝土的质量控制；建筑砂浆技术性质。

2.教学要求

要求学生掌握新拌水泥的混凝土工作性要求、测定方法和影响工作性

的因素，混凝土的强度等级，影响强度的因素，提高强度的措施，普通水泥混

凝土组成材料的要求，熟练掌握普通水泥混凝土和路面水泥混凝土的配合比设

计方法，了解普通水泥混凝土早期强度的推定，质量控制的统计和非统计方法：

掌握建筑砂浆技术性质。

3.重点

混凝土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。

第四章：沥青材料

1.教学内容

本章主要介绍了石油沥青的生产工艺；石油沥青的组成和结构：石油

沥青的技术性质；石油沥青的技术标准。

2.教学要求

要求学生了解石油沥青的生产工艺，了解石油沥青的元素组成，三组

分分析法和四组分分析法，胶体结构，掌握石油沥青的物理特征常数、粘度的

表示方法，标准粘度产法、软化点、延性和脆性等相对年度的测定，感温性、

感时性劲度模量等流变特性，沥青和集料的粘附激励和粘附性的测定方法，耐

久性影响因素及评价方法，安全性的概念及评价方去，石油沥青的技术标准。

3.重点

石油沥青的胶体结构类型和路用性能的关系，石油沥青的技术性质、

粘稠石油沥青的三大技术指标的准确测定。

第五章：沥青混合料

1.教学内容

本孽主要介绍了沥青混合料的分类；沥青泥合料组成结构和强度形成

原理；混合料的技术怛质和技术标准；沥青混合料组成材料的技术性质。

2.教学要求

要求学生了解沥青混合料的分类；掌握沥青混合料组成结构类型，抗剪强

度形成原理，影响抗剪强度的内因和外因，沥青混合料的高温稳定性、低温抗

裂性、耐久性和抗滑性和施工和易性等技术性质和技术标准，组成材料（沥青、

细集料、粗集料和填料）的技术性质要求，热拌沥青混合料的配合比设计方法。

3.重点

影响沥青混合料强度的因素，沥青混和料的技术性质和配合比设计

方法。

第六章：工程高分子聚合物材料

1.教学内容

本章主要介绍了土工布、高聚物改性沥青改性混凝土的性能及其在工

程中应用。

2.教学要求

要求学生掌握聚全物材料的知识和性能；常用高分子聚全物材料改善

水泥混凝土和沥青混合物料性能的基本方法。

3.重点

主要工程高分子聚众合物的组成和性能，鼠及道路与桥梁工程中的应

用。

第七章：建筑钢材

1.教学内容

本章主要介绍了钢材的分类及建筑钢材的美属；建筑钢材的技术属

性；化学成分对碳素钢技术性能的影响；桥梁建筑用钢的技术要求；桥梁建筑

用的主要钢材；钢筋混凝土和预应力混凝土用钢筋和钢丝。

2.教学要求

要求学生了解•钢材的分类及建筑钢材的类属，钢材的强度、塑性、

硬度、冲击韧性和冷弯性能等技术性质，碳、硫、磷、锋、硅、氧和氮对钢材

的影响，桥梁建筑用钢的技术要求，桥梁建筑用的碳素结构钢和低合金结构钢，

钢筋混凝土和预应力在凝土用钢筋和钢丝。

3.重点

桥梁用钢制品的技术性质；钢材的技术性质。

（二）实验（实践）教学：

1、实践项目：课时的实验环节。主要包含以下内容：课时砂石材料实险，

课时水泥净浆实验，课时水泥混凝土实脸，课时石油沥青实验，课时沥青混合

料试聪'c

2、实验教学要求在理论教学的同时应根据教学进度适时组织相关教学实脸，

其目的是使学生对所学知识进行全面的总结和回顾，以便更好地掌握道路建筑材料

的技术性质及其测定方法和步骤。实验过程中，要求学生应在任课教师的指导下完

成相关实脸及数据处理，遵守纪律，注意安全。实脸过程中表现及数据处理将作为

平时分的一部分汇入期末总成绩。

实脸教学大纲另行制定。

道路与桥梁工程技术专业

《道路建筑材料》实验教学大纲

一、实验教学大纲说明

[1]实验教学目标：使学生认识和掌握道路建筑材料实验的方法和要求，

为今后从事道路工程工作和科学实验打下良好的基础。实验中，要求学生正确

理解实脸原理，掌握规范的操作程序；了解各种仪器的使用性能参数、适应范

困、使用方法和注意事项等.

[2]实验室名称：道桥实验室

[3]适用专业：道路与桥梁工程技术

【4】开设实验项目数：5项

[5]实验总学时（学分）：学时

[6]课程类别：技术（专业）基础

[7]所属能力模块：综合技能

[8]实验课程教材（指导书）、参考书：

二、实验教学内容及基本要求

1、实验教学的内容

实脸学必开/选每套仪器

序号实脸项目名称内容提要实脸类型

时开人数

1砂石材料实险砂石密度及颗粒级配综合型必开

水泥标准稠度用水量

2水泥实验综合型必开

凝结酎间、体积安定性

混凝土拌合物和易性

水泥混凝土

3混凝土硬化后强度综合型必开

及砂浆实验

4沥青实验沥青三大指标综合型必开

实验学必开/选每套仪器

序号实脸项目名称内容提要实脸类型

时开人数

5沥青混合料实睑沥青混合料马歇尔稳定度演示型选开

备注：实验类型为脸证型、综合型、演示型、设计型、创新型等

2、实验教学目的和基本要求

实验一：砂石材料实验

[1]能力培养要求：该实脸要求学生认识和掌握砂石材料砂石近似密度、堆积密

度及颗粒级配的测定方法和要求，为今后从事道路工程工作和科学实脸打下良好的

基础。实脸中，要求学生正确理解实验原理，掌握规范的操作程序；了解各种仪器

的使用性能参数、适应范围、使用方法和注意事项等。

[2]实脸内容、目的、要求：近似密度是建筑材料的重要物理性质。通过试脸加

深学生对材料近似密度的理解，掌握材料近似密度的测定方法、主要仪器的使用方

法以及试验资料的整理。堆积密度是指粉状或颗粒状材料，在堆积状态下，单位体

积的质量。试验通过对细骨料堆积密度的测试，让学生了解堆积密度的测试方法,

加深对堆积密度概念的理解，掌握主要仪器的使用方法。颗粒级配是集料各级颗粒

的分配情况。测定砂的颗粒级配和粗细程度，作为混凝土用砂的技术依据。通过试

脸加深学生对砂石材料相关技术性能的理解，掌握砂石动料性能的测定方法、主要

仪器的使用方法以及试脸资料的整理。

[3]实验主要配套设备及台（套）数：

容量瓶、筛子（孔径0.20mm或900孔/cm2）、量简、烘箱、天平、温度计、漏斗、

小勺等。（五套）

标准容器（容积为1L）、标准漏斗、台秤、铝制料勺、烘箱、直尺等。（五套）

实验筛、细集料试脸套筛以及筛的底盘和盖各一只、天平（天平称量1kg,感量Ig）o

摇筛机、烘箱温度控制在（105±5）℃。浅盘、硬（软）毛刷、容器、小勺等。（五套）

[4]实脸报告要求：

实验报告：密度试脸用两个试样平行进行，以其计算结果的算术平均值作为最后结

果，但两次结果之差不应大于0.2g/cn?,否则重做。筛分析实验采用两份试样平行

实验，以其结果的算术平均值作为测定值，精确至0.1,若两次实验所得的细度模数

之差大于0.20,应重新取样实脸。实验数据记录应详细准确，数据处理正确，实脸

结论清晰无误。

实验二：水泥实验

[1]能力培养要求：该实脸要求学生认识和掌握水泥标准稠度用水量测定、凝结

时间测定、体积安定性检验方法，为今后从事道路工程工作和科学实验打下良好的

基础。实验中，要求学生正确理解实险原理，掌握规范的操作程序；了解各种仪器

的使用性能参数、适应范围、使用方法和注意事项等。

[2]实脸内容、目的、要求：用水量与水泥凝结时间及安定性有很大关系，水泥

标准稠度用水量测定试脸的主要目的是为测定水泥的凝结时间和体积安定性做准

备，其结果不作为评定水泥质量的依据。凝结时间包括初凝和终凝两项。其中初凝

时间是一项重要指标，国家标准规定，水泥的初凝时间不得早于45min,如该项指

标不合格，则水泥必须报废处理。检验水泥在硬化过程中体积变化的均匀性，以决

定水泥是否可用，该项指标不合格，水泥做报废处理“通过试脸加深学生对水泥相

关技术性能的理解，掌握水泥性能的测定方法、主要仪器的使用方法以及试验资料

的整理。

[3]实脸主要配套设备及台（套）数：

标准稠度测定仪水泥净浆凝结时间测定仪水泥净浆搅拌机煮沸箱雷氏夹

雷氏夹膨胀值测量仪各五套

[4]实脸报告要求：

实验报告：水泥标准稠度用水量测定实验中当试锥下沉深度小于13mm时,应采用

调整水量法测定。水泥凝结时间测定早期因水泥净浆阻力较小，为防止试针撞断应

轻扶住，接近初凝时务必使其自由下落。水泥体积安定性检脸有试饼法和雷氏法，

有争议时用雷氏法实脸数据记录应详细准确，数据处理正确，实验结论清晰无误。

实验三：水泥混凝土实验

[1]能力培系要求：该实检要求学生认识和掌握测定混凝土的坍落度的方法，检

验塑性混凝土的工作性能，为今后从事道路工程工作和科学实脸打下良好的基础。

实验中，要求学生正确理解实验原理，掌握规范的操作程序：了解各种仪器的使用

性能参数、适应范围、使用方法和注意事项等。

[2]实脸内容、目的、要求：新拌混凝土的工作性也称和易性是指混凝土拌合物

易于施工且成型后质量均切、密实的性能，主要包含流动性、粘聚性和保水性。通

常测定流动性辅以其他方法或直观经验综合评定混凝土拌合物工作性。我国行业标

准规定，测定流动性方法有坍落度实验和维勃稠度实验。通过试验加深学生对水泥

混凝土相关技术性能的理解，掌握新井水泥混凝土性能的测定方法、主要仪器的使

用方法以及试验资料的整理。

[3]实验主要配套设备及台（套）数：

坍落度筒捣棒磅秤天平拌板拌铲（五套）

[4]实验报告要求：

实验报告：拌合时间从加水时算起，在1（）分钟内完成C坍落度筒及其他用具使用

前应先湿泗。坍落度的提离过程应在5-1（）秒完成，从开始装料到提起坍落度筒的整

个时间应不间断，并应在150秒内完成。实脸数据记录应详细准确，数据处理正确，

实腌结论清晰无误C

实验四：沥青实验

[1]能力培养要求：本门实验课总的目的是使学生认识和掌握沥青材料三大指标

测定的方法和要求，为今后从事道路工程工作和科学实验打下良好的基础。实验中，

要求学生正确理解实验原理，掌握规范的操作程序：了解各种仪器的使用性能参数、

适应范围、使用方法和注意事项等。

[2]实脸内容、目的、要求：通过针入度的测定可以确定石油沥青的稠度。该方

法是沥青材料在规定温度条件下，以规定质量的标准针经过规定时间贯入沥青试样

得深度即针入度。测定的针入度值越大，表示沥青越软即稠度越小，反之，针入度

值越小，表示沥青倜度越大。延度是沥青塑性的指标，该方法是将沥青试样制成8

字形标准试件（最小断面Icm2）,在规定温度条件下，以规定拉伸速度拉断时的长

度（以cm计）即为延度。通过延度的测定可以确定沥号的塑性。软化点是反映沥

青在温度作用下，其粘度和塑性改变程度的指标，它是在不同环境下选用沥青的最

重要指示之一。通过试脸加深学生对沥青材料相关技术性能的理解，掌握沥青材料

性能的测定方法、主要仪器的使用方法以及试验资料的整理。

[3]实脸主要配套设备及台（套）数：

针入度计、标准钢针、盛样皿、温度计、水槽（恒温水浴）、平底保温皿、金属皿

或壳皿、秒表、砂浴（用煤气炉或电炉加热）等。（五套）

延度仪及试样模具、瓷皿或金属皿、、温度计、金属板、恒温水浴、甘油滑石粉隔

离剂、脱脂棉、平刮刀、工业酒精、食盐等。（五套）

软化点试验仪（环与球法）、可调温的电炉或加热器、玻璃板（或金属板）、800mL

烧怀、测定架等。（五套）

[4]实验报告要求：

实验报告：针入度实验要求学生掌握实脸的原理、适用条件和方法，并注意用电和

用火安全。重复实验时，应在试样的不同点贯入，各测点间及测点与金属皿边缘的

距离应不小于10mm;每次都应检查保温皿内水温是否恒定在25℃:每次实脸后都

应将针取下，用浸有溶剂（汽油）的棉花将针尖端附着的沥青擦干净。最后正确计

算出该沥青的针入度，写出实脸报告。延度实验取平行测定的3个结果的算术平均

值作为该试样的延度值。如最大值或最小值中有一个超过平均值的5%,则去除该

值后取余下两个的平均值，如两个值均超过平均值的5%,则需审新试脸.最后正

确计算出沥青的延度，写出实验报告。针入度试脸加热时一定要保持5±（）.5°C/min

上升速度，在整个测定