|
土木工程材料是高等教育土建類各專業必修的技術基礎課,以數學、力學、物理和化學等為先修課程, 重點講述無機膠凝材料中的水泥、混凝土及砂漿,
同時對氣硬性膠凝材料、防水材料、鋼材、木材等也作了必要的介紹.目的在於使學生掌握主要土木工程材料的性能、制備、應用以及質量檢測和控制方法,理解材料性能與組成和結構的關係及有關的基本理論,瞭解改性途徑.通過本課程的學習,可為建築、施工、鋼筋混凝土及砌體結構等專業課的學習,以及進行課程設計和畢業設計提供土木工程材料方面的基礎知識,並為在以後的專業技術工作中,能夠合理地選擇和使用土木工程材料打下基礎.
主要後續課程:RC結構、設計原理、鋼結構、RC結構與橋樑、建築施工等.
課程教學基本要求
(1)掌握常用土木工程材料的品種規格性能和應用.
(2)瞭解材料的組成結構構造與性能之間的關係,以及外界條件對材料性能的影響.
(3)熟悉主要常用材料的質量鑒定及試驗方法.
(4)瞭解材料節約使用與防護處理的意義和原則,掌握混凝土配合比設計的方法.
(5)瞭解土木工程材料的發展過程及發展趨勢.
3課程內容與考核目標
3.1 緒論
土木工程材料在國民經濟中的地位和作用,土木工材料的發展簡史及發展方向,土木工程材料的一般分類和技術標準.本課程的性質、內容、基本要求和學習方法.
3.2 第一章 土木工程材料的基本性質
3.2.1教學目的和要求
全書的重點章之一.要求瞭解材料的組成與結構及與材料性質的關係,掌握材料的基本物理性質,雨水有關的性質及與熱有關性質的概念和表示方法,並能較熟悉地應用;瞭解材料力學性質和耐久性的基本概念.
3.2.2考核知識點及要求
掌握:(1)材料的化學組成與礦物組成的表示方法;(2)材料內部結構的層次及宏觀結構的主要類型;(3)材料的密度表觀密度及孔隙率的含義和表示方法,堆積密度及空隙率的含義和表示方法;(4)材料親水性和增水性的區分,耐水性的表示方法,吸水率的含義及表示方法,抗凍性和抗滲性的含義及表示方法;(5)材料導熱性的指標;(6)材料強度與強度等級的區別,影響材料強度測試結果的因素,比強度;(7)衝擊韌性的含義,彈性變形和塑性變形.
熟悉:(1)材料的孔隙率及孔隙特徵對材料性能的影響;(2)表觀密度與密度和近似密度的區別;(3)吸水率和含水率的關係;(4)導熱係數的意義及對選材的影響.
瞭解(1)材料受凍破壞的機理;(2)影響材料導熱係數的因素;(3)材料比熱容及熱容大小的實用意義;(4)材料耐久性的概念及意義.
3.3 第二章 氣硬性膠凝材料
3.3.1教學目的和要求
熟悉常用氣硬性膠凝材料的性質,能夠合理選用.以石灰和石膏為重點,要求瞭解原材料生產凝結硬化及質量要求,掌握其性質及應用.
3.3.2考核知識點及要求
掌握:(1)膠凝材料及氣硬性膠凝材料的含義;(2)建築石膏的性能特點及應用;(3)生石灰和熟石灰;(4)欠火石灰和過火石灰;(5)生石灰的熟化、陳伏及硬化;(6)石灰的特點.
熟悉:(1)建築石膏的凝結硬化;(2)石灰的硬化過程及應用.
瞭解:(1)建築石膏的技術要求;(2)高強石膏;(3)石灰的技術要求;(4)水玻璃和菱苦土的化學組成,性能特點及應用;(2)水玻璃模數;(3)水玻璃和菱苦土的硬化特點.
3.4 第三章 水泥
3.4.1 教學目的和要求
重點章之一.以硅酸鹽水泥和摻混合材的硅酸鹽水泥為重點.掌握硅酸鹽水泥的熟料礦物的組成及特性,硅酸鹽水泥的主要水化產物及特性,水泥的特性及應用;瞭解硅酸鹽水泥的凝結硬化,並採用對比的方法學習掌握摻混合材水泥的特性及應用.瞭解其他水泥的特性及應用.
3.4.2 考核知識點及要求
掌握:(1)硅酸鹽水泥生產的原料;(2)水泥熟料的礦物組成及水泥的主要水化產物;(3)硅酸鹽水泥的質量標準;(4)硅酸鹽水泥的特性和應用；（5）普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥的組成、特性及應用.
熟悉:(1)硅酸鹽水泥的定義;(2)熟料礦物組成的改變對水泥性質的影響;(3)水泥中石膏的作用,摻量及影響因素;(4)影響水泥石強度發展的因素;(5)水泥技術性質要求指標;(6)水泥體積安定性不良的原因及檢驗;(7)水泥石腐蝕的類型,原因及防腐措施;(8)活性混合材與非活性混合材;(9)高鋁水泥和其他水泥的特性及應用.
瞭解:(1)硅酸鹽水泥的生產及凝結硬化過程;(2)其他水泥的水化特性及技術要求.
3.5第四章 混凝土
3.5.1 學習目的及要求
重點章之一.要求掌握混凝土的組成材料,主要技術性質及影響因素;掌握混凝土配合比設計方法;熟悉組成材料組成材料的技術要求,外加劑的特性及應用;瞭解其他混凝土的特點和應用,外加劑的作用機理.
3.5.2 考核知識點及要求
掌握:(1)混凝土按表觀密度的分類;(2)混凝土組成材料技術要求的項目;(3)骨料級配,粗細程度及最大粒徑;(4)石子的強度及指標;(5)混凝土和易性的含義,指標及影響因素;(6)混凝土立方體抗壓強度與立方體抗壓強度標準值;(7)混凝土的變形;(8)混凝土的耐久性,如鹼骨料反應,碳化等;(9)混凝土的基本要求及配合比設計中的三個參數;(10)混凝土的配製強度和設計強度及強度保證率;(11)混凝土配合比設計;(12)常用外加劑的特性及應用;(13)減水劑的作用機理及常用品種.
熟悉:(1)評定砂石級配的方法及意義;(2)石子最大粒徑的意義及選擇;(3)石子中針片狀顆粒對混凝土性能的影響;(4)影響混凝土強度的因素及提高強度的措施;(5)混凝土抗拉強度的測試及意義;(6)混凝土變形的影響因素;(7)混凝土不同配合比間的換算.
瞭解:混凝土強度公式中A和B係數的計算;混凝土強度正態分佈曲線的特徵;外加劑的作用機理;其他混凝土的配製、特性及應用.
3.6 砂漿
3.6.1 學習目的和要求
熟悉砂漿的性能與配製.掌握砌築砂漿的和易性與強度,熟悉砌築砂漿的配合比設計,並瞭解抹面砂漿的功能與要求.
3.6.2 考核知識點及要求
掌握:(1)新拌砂漿流動性和保水性的概念及指標;(2)砂漿強度與強度等級.
熟悉:(1)影響砂漿和易性和強度的因素;(2)砌築砂漿組成材料的要求及配合比設計.
瞭解:抹面砂漿的組成及應用.
3.7 第六章 金屬材料
3.7.1 學習的目的和要求
熟悉常用鋼材的類別性能和技術要求.掌握鋼的主要性能,熟悉組織及化學成分對鋼性能的影響;瞭解鋼的分類,冷加工及熱處理,以及鋼的技術要求和選用.
3.7.2 考核知識點及要求
掌握:(1)鋼按化學成分和脫氧程度的分類;(2)鋼的屈服強度,條件屈服點,抗拉強度及屈強比;(3)鋼的基本組織;(4)碳,硫,磷及錳和硅對鋼性質的影響;(5)冷加工及時效對鋼性能的影響;(6)碳素結構鋼和低合金結構鋼的牌號及選用.
熟悉:(1)冶煉方法及脫氧程度不同時鋼的性能,質量及成本差異;(2)衝擊韌性的意義及影響因素;(3)鋼彈性,塑性大小的指標.
瞭解:鋼按其他方法的分類;熱處理及對鋼性質的影響;金屬的晶體結構;冷加工及時效的機理;Fe-C平衡圖;熱軋鋼筋的分級,牌號及檢驗;鋼的腐蝕與防止.
3.8 第七章 木材
通過本章的學習,認識到節約與合理使用木材的重要性;木材物理力學性能的各項異性.
要求瞭解木材的優點和缺點,兩大樹種的特點,木材的宏觀與微觀構造及木材的防護與綜合利用;熟悉木材中水的種類,平衡含水率,纖維飽和點含水率及標準含水率的概念和意義,以及木材體積變形和強度的規律.
3.9 第八章 合成高分子材料
瞭解高分子材料的基本知識.要求瞭解塑料,橡膠及膠粘劑的組成和主要品種.
3.10 第九章 防水材料
要求掌握石油瀝青的組分,技術性質及指標;熟悉石油瀝青的牌號劃分及應用,煤瀝青的性能特點及鑒別.瞭解其他防水材料的主要品種,技術要求和應用.
3.11 第十章 其他材料
瞭解牆體材料,天然石材,絕熱和吸聲材料,以及裝飾材料的基本要求,種類,選用及發展趨勢.
4 教材選用
4.1 課本
《建築材料》,周士瓊主編,中國鐵道出版社.
4.2 主要參考書
(1) 《混凝土學》,重慶建築工程學院,南京工學院編著,中國建築工業出版社;
(2) 《膠凝材料學》,袁潤章,中國建工出版社.
(3) 《金屬材料學》,吳培英,國防工業出版社
課程講次內容:
第1課 緒論
第2課 第1章第1節
第3課 第1章第2節
第4課 第1章第3節
第5課 第2章第1-2節
第6課 第3章概述
第7課 第3章第1節
第8課 第3章第2節
第9課 第3章第4節
第10課 第4章概述
第11課 第4章第1節
第12課 混凝土拌和物的和易性
第13課 混凝土的力學性能——強度
第14課 混凝土的變形
第15課 混凝土的耐久性
第16課 第4章第1節.3.外加劑（減水劑）
第17課 第4章第1節.3.外加劑（早強劑）
第18課 第4章第1節.5.混凝土質量控制
第19課 第4章第1節.6.配合比設計（1）
第20課 第4章第1節.6.配合比設計（2）
第21課 第5章
第22課 第6章第1節（1）
第23課 第6章第1節（2）
第24課 第6章第2節
第25課 第6章第3節
第26課 第6章第4節
第27課 第6章第5節
第28課 第7章第1節
第29課 第7章第2節
第30課 第7章第3-4節
第31課 第9章第1節
第32課 第9章第2節
|
全學時授課
(共 32 講) 每講約 40~50 分鐘
MS_3112