土木工程材料教學(xué)大綱課程編碼：K1177學(xué)分：2總學(xué)時：32適用專業(yè)：土木工程專業(yè)先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程化學(xué)、材料力學(xué)一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)：本課程是土木工程專業(yè)教學(xué)計劃中的專業(yè)核心必修課程，非學(xué)位課程。本課程的目的與任務(wù)：使學(xué)習(xí)者獲得常用土木工程材料的性質(zhì)與應(yīng)用的基本知識，掌握土木工程中常用建筑材料的基本性能，并具備一定的建筑材料試驗(yàn)知識和技能，獲得主要土木工程材料質(zhì)量檢測的基本技能訓(xùn)練，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供建筑材料的相關(guān)知識，并為今后從事專業(yè)技術(shù)工作時能夠正確選用、合理使用材料奠定良好的基礎(chǔ)。二、教學(xué)基本要求：第一章緒論本章教學(xué)基本要求：（1）掌握土木工程材料的分類和基本用途；（2）了解土木工程材料特點(diǎn)及在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用地位及發(fā)展概況；（3）理解土木工程材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其分類。第二章土木工程材料基本性質(zhì)本章教學(xué)基本要求：（1）理解材料的基本物理性質(zhì)，熟練掌握密度、表觀密度和堆積密度，以及孔隙率和空隙率的概念；了解材料與水有關(guān)的性質(zhì)，理解材料的吸水性、耐水性等性能的概念；了解材料的熱工性質(zhì)。（2）理解材料的基本力學(xué)性質(zhì)：強(qiáng)度、變形、彈性和塑性、脆性和韌性、沖擊韌性、硬度和耐磨性的概念以及試驗(yàn)結(jié)果的條件性。（3）掌握材料的耐久性概念，了解材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性。（4）理解材料的組成、結(jié)構(gòu)及構(gòu)造的概念，了解材料的組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造對土木工程材料性能的影響。第三章建筑金屬材料本章教學(xué)基本要求：（1）掌握鋼材的分類，建筑鋼材的主要技術(shù)性能，掌握其抗拉性能、工藝性能等。（2）了解鋼材的晶體結(jié)構(gòu)、晶體組織，了解鋼材化學(xué)成分對其性能的影響。（3）理解并掌握鋼材的強(qiáng)化與加工方法，掌握鋼材的冷加工強(qiáng)化、時效處理及熱處理等概念及其對鋼材主要技術(shù)性能的影響。（4）了解常用建筑鋼材的性能特點(diǎn)，掌握鋼結(jié)構(gòu)用鋼、混凝土結(jié)構(gòu)用鋼及鋁合金制品等常用金屬建筑材料的牌號及選用方法。（5）理解鋼材的腐蝕機(jī)理、腐蝕類型，掌握防止其腐蝕的方法。第四章無機(jī)膠凝材料本章教學(xué)基本要求：（1）了解膠凝材料發(fā)展簡史，理解并掌握膠凝材料的概念與分類，掌握氣硬性膠凝材料和水硬性膠凝材料的區(qū)別。（2）了解石灰、石膏等常用氣硬性膠凝材料的生產(chǎn)與分類，理解石灰、石膏、水玻璃及菱苦土等氣硬性膠凝材料的主要技術(shù)性質(zhì)及其應(yīng)用。（3）了解水泥的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀，理解水泥的分類。理解通用硅酸鹽水泥的定義與分類，了解硅酸鹽水泥的生產(chǎn)原料、生產(chǎn)工藝。（4）掌握硅酸鹽水泥熟料的礦物組成，理解各礦物的水化特性，理解硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化以及影響凝結(jié)硬化因素，了解水泥石的組成和結(jié)構(gòu)。（5）掌握水泥混合材料的定義與分類、常用活性混合材料(?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料、粉煤灰)的質(zhì)量要求及作用。（6）理解通用硅酸鹽水泥的主要性能特點(diǎn)及質(zhì)量要求，掌握通用硅酸鹽水泥的選用。（7）理解環(huán)境水對水泥石的侵蝕類型與原因，以及防止侵蝕的措施。（8）了解其它品種水泥及其性質(zhì)（鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、道路硅酸鹽水泥等其他水泥）。第五章混凝土與砂漿本章教學(xué)基本要求：（1）理解混凝土的定義與分類，了解混凝土發(fā)展歷史、發(fā)展方向，理解混凝土特點(diǎn)及用途，掌握普通混凝土的基本組成材料及各組成材料的作用。（2）了解細(xì)骨料的分類、品質(zhì)及技術(shù)要求；掌握細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)的試驗(yàn)和計算方法；理解粗骨料分類、品質(zhì)及技術(shù)要求；理解拌和及養(yǎng)護(hù)用水的基本要求。（3）理解混凝土外加劑的概念及分類，了解常用減水劑的種類，理解減水劑作用機(jī)理，掌握減水劑作用效果。理解緩凝劑、速凝劑、早強(qiáng)劑、引氣劑的選用及其對混凝土性能的影響，了解其它混凝土外加劑的用途。（4）了解常用礦物摻合料的種類，理解常用摻合料的性質(zhì)及其對混凝土等性能的影響。（5）掌握混凝土拌合物的和易性的概念、影響和易性的主要因素及調(diào)整和易性的措施，流動性指標(biāo)的選擇；理解混凝土拌和物凝結(jié)時間的概念與測定方法。（6）掌握混凝土立方體抗壓強(qiáng)度、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與混凝土強(qiáng)度等級基本概念，掌握影響混凝土強(qiáng)度的主要因素和提高混凝土強(qiáng)度的主要措施；了解混凝土抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系，以及混凝土的其他強(qiáng)度。（7）了解硬化混凝土的變形性能：理解混凝土在非荷載作用下的變形類型（干燥收縮、溫度收縮、自收縮、塑性收縮、碳化收縮、自收縮等），理解混凝土在荷載作用下變形（彈塑性變形、徐變）的概念、混凝土彈性模量的概念。（8）了解混凝土易產(chǎn)生開裂的主要原因，理解抗裂性評價指標(biāo)及提高抗裂性主要措施。（9）掌握硬化混凝土的耐久性、抗?jié)B性及抗?jié)B等級、抗凍性及抗凍等級的概念。了解影響混凝土抗?jié)B性能的因素、混凝土凍融破壞的機(jī)理、混凝土堿骨料反應(yīng)、碳化、鋼筋銹蝕等基本概念，理解提高耐久性的主要措施。（10）掌握普通混凝土配合比參數(shù)的確定原則及方法，以及配合比設(shè)計步驟與方法；理解混凝土的質(zhì)量控制與檢驗(yàn)評定。（11）了解其它種類混凝土（高性能混凝土、高強(qiáng)混凝土、抗?jié)B混凝土、纖維混（12）了解建筑砂漿的組成、分類，理解建筑砂漿的技術(shù)性質(zhì)；掌握建筑砂漿的配合比設(shè)計方法及砂漿的應(yīng)用。第六章砌體材料本章教學(xué)基本要求：（1）了解燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、燒結(jié)空心磚及蒸壓灰砂磚的生產(chǎn)工藝，理解其各自的性能特點(diǎn)，掌握各自的主要技術(shù)性質(zhì)及選用。（2）了解砌塊的定義與分類，理解并掌握常用砌塊的性能特點(diǎn)與應(yīng)用，了解新型墻體材料的發(fā)展。（3）了解砌筑石材的分類、性質(zhì)及技術(shù)要求。第七章瀝青和瀝青混合料本章教學(xué)基本要求：（1）掌握瀝青的分類與組成，了解瀝青的結(jié)構(gòu)；理解瀝青材料的技術(shù)性能及其標(biāo)準(zhǔn)和選用；掌握瀝青的主要性能及其測試方法。（2）理解瀝青的技術(shù)要求及選用；了解瀝青的改性和主要瀝青制品，理解瀝青摻配及應(yīng)用。（3）了解瀝青混合料的分類與組成結(jié)構(gòu)，理解瀝青混合料的主要性能及其測試方法，了解瀝青混合料的配合比設(shè)計方法。三、教學(xué)內(nèi)容：第一章緒論2學(xué)時第一節(jié)土木工程材料的范疇、分類和基本用途0.75學(xué)時第二節(jié)土木工程材料在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用地位及發(fā)展概況0.5學(xué)時第三節(jié)土木工程材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其分類0.75學(xué)時第二章土木工程材料基本性質(zhì)4學(xué)時本章教學(xué)重點(diǎn)：材料的組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造及其對材料性能的影響、材料基本物理性質(zhì)（包括與水有關(guān)的性質(zhì)、孔隙率），以及孔隙構(gòu)造對材料性能的影響。本章教學(xué)難點(diǎn)：材料的基本物理性質(zhì)（密度、表觀密度、體積密度和堆積密度等概念的區(qū)別與計算）、材料的基本力學(xué)性能。本章課時分配：第一節(jié)材料的物理性質(zhì)1.5學(xué)時第二節(jié)材料的力學(xué)性質(zhì)1.0學(xué)時第三節(jié)材料的耐久性與環(huán)境協(xié)調(diào)性0.75學(xué)時第四節(jié)材料的組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及其對性能的影響0.75學(xué)時第三章建筑金屬材料3學(xué)時本章教學(xué)重點(diǎn)：鋼材的力學(xué)性能及工藝性能，加工及熱處理，鋼材的標(biāo)準(zhǔn)和選用。本章教學(xué)難點(diǎn)：不同鋼材的性能及其合理選用，鋼材的腐蝕與防止腐蝕的方法。本章課時分配：第一節(jié)鋼材的分類0.5學(xué)時第二節(jié)建筑鋼材的主要技術(shù)性能0.5學(xué)時第三節(jié)鋼材的組成結(jié)構(gòu)及對性能的影響0.5學(xué)時第四節(jié)鋼材的強(qiáng)化與加工0.5學(xué)時第五節(jié)土木工程常用金屬材料的性質(zhì)及應(yīng)用0.5學(xué)時第六節(jié)鋼材的腐蝕與防護(hù)0.5學(xué)時第四章無機(jī)膠凝材料7學(xué)時本章教學(xué)重點(diǎn)：石灰、石膏等氣硬性膠凝材料的性能特點(diǎn)，硅酸鹽水泥的礦物組成、水化與凝結(jié)硬化特性，以及通用硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)。本章教學(xué)難點(diǎn)：石灰、石膏等氣硬性膠凝材料的硬化過程；水泥混合材料的分類、常用活性混合材料的性能特點(diǎn)、通用硅酸鹽水泥技術(shù)性能的區(qū)別與選用；環(huán)境水對水泥石的侵蝕及其防止措施。本章課時分配：第一節(jié)石灰1學(xué)時第二節(jié)石膏0.5學(xué)時第三節(jié)其他氣硬性膠凝材料0.5學(xué)時第四節(jié)通用硅酸鹽水泥的組成與技術(shù)要求2學(xué)時第五節(jié)通用硅酸鹽水泥的水化硬化與性能2學(xué)時第六節(jié)特性水泥和專用水泥1學(xué)時第五章混凝土與砂漿11學(xué)時本章教學(xué)重點(diǎn)：普通混凝土的組成及各組成材料的作用；混凝土拌合物和易性的概念，影響和易性的主要因素及調(diào)整和易性的措施，流動性指標(biāo)的選擇；混凝土拌和物凝結(jié)時間的概念和測定方法；混凝土立方體抗壓強(qiáng)度、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、混凝土強(qiáng)度等級硬化混凝土性能；混凝土耐久性，抗?jié)B性及抗?jié)B等級，抗凍性及抗凍等級；砂漿的組成、分類；砂漿的技術(shù)性質(zhì)。本章教學(xué)難點(diǎn)：影響混凝土強(qiáng)度的主要因素和提高混凝土強(qiáng)度的主要措施；細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)的試驗(yàn)和計算方法；減水劑作用機(jī)理與作用效果；常用摻合料的性質(zhì)特點(diǎn)及其對混凝土性能的影響；普通混凝土配合比設(shè)計步驟及方法；砂漿的配合比設(shè)計。本章課時分配：第一節(jié)普通混凝土的組成材料3學(xué)時第二節(jié)混凝土拌和物的性能1學(xué)時第三節(jié)硬化混凝土的性能2學(xué)時第四節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計及質(zhì)量控制2學(xué)時第五節(jié)其他種類混凝土及其新進(jìn)展1.5學(xué)時第六節(jié)砂漿1.5學(xué)時第六章砌體材料2學(xué)時本章教學(xué)重點(diǎn)：燒結(jié)普通磚、燒結(jié)空心磚、燒結(jié)多孔磚及灰砂磚等其他砌塊的性質(zhì)與應(yīng)用，以及其經(jīng)濟(jì)意義。本章學(xué)時分配：第一節(jié)磚1學(xué)時第二節(jié)砌塊及墻體材料的發(fā)展0.5學(xué)時第三節(jié)砌筑石材0.5學(xué)時第七章瀝青和瀝青混合料3學(xué)時本章教學(xué)重點(diǎn)：瀝青的分類、組成與結(jié)構(gòu)，瀝青的技術(shù)性能及其標(biāo)準(zhǔn)和選用，瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)。本章教學(xué)難點(diǎn)：瀝青的組成、瀝青的摻配；瀝青混合料的配合比設(shè)計方法。本章學(xué)時分配：第一節(jié)瀝青材料1.5學(xué)時第二節(jié)瀝青混合料1.5學(xué)時四、課程的其它教學(xué)環(huán)節(jié)無五、本課程對畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)土木工程材料課程為土木工程等專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)設(shè)計等方面的專業(yè)課程打下基礎(chǔ)，但它又不同于基礎(chǔ)課，具有工程特點(diǎn)和實(shí)用性。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握土木工程中常用的各種建筑材料的成分、生產(chǎn)過程、技術(shù)性質(zhì)、質(zhì)量檢驗(yàn)、使用及運(yùn)輸保管等的基本知識，其中，以材料的技術(shù)性質(zhì)、質(zhì)量檢驗(yàn)及合理使用等方面的知識為重點(diǎn)。能力方面，學(xué)生通過對本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)具備一定的建筑材料試驗(yàn)知識和技能，獲得主要土木工程材料質(zhì)量檢測的基本技能訓(xùn)練。同時，還應(yīng)能夠理論聯(lián)系實(shí)際，分析、解決實(shí)際工程中關(guān)于建筑材料的性能、使用等方面問題的能力。本課程為結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工方面的后續(xù)專業(yè)課程提供土木工程材料的相關(guān)知識，并為今后從事專業(yè)技術(shù)工作時能夠正確選用、合理使用材料奠定良好的基礎(chǔ)。另一方面，學(xué)習(xí)本課程的過程中，注重理論聯(lián)系實(shí)際，注重培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力，逐步培養(yǎng)創(chuàng)新精神，提高綜合素質(zhì)。六、教學(xué)參考書：推薦教材：蘇達(dá)根.土木工程材料（第2版）.北京：高等教育出版社，2008參考書目：[1]陳志源，李啟令.