《土木工程材料》教学大纲

 

课程代码：               课程名称：土木工程材料

学    分：3              总 学 时：48

讲课学时：36             实验学时：12        上机学时：0   

适用对象：统招本科       先修课程：建筑工程制图、化学

一、课程的性质与任务

《土木工程材料》课程为建筑工程类专业的技术基础课。本课程的目的是为学习建筑设计、建筑施工、结构设计专业课程提供土木工程材料的基本知识，并为今后从事专业技术工作能够合理选择和使用土木工程材料打下基础。

本课程的任务是使学生获得有关土木工程材料的性质与应用的基本知识和必要的基本理论，并获得主要土木工程材料试验的基本技能训练。

二、课程教学的基本要求

从本课程的目的及任务出发，课程内容着重于材料的性质和应用，对这两方面内容提出如下要求：

（1）在材料性质方面：掌握材料的组成、性质及技术要求；了解材料组成及结构对材料性质的影响；了解外界因素对材料性质的影响；了解各主要性质间的相互关系；初步学会主要土木工程材料的试验方法。

（2）在材料应用方面：根据工程要求能够合理地选用材料；熟悉有关国家标准或行业标准；了解材料使用方法的要点；学会混凝土配合比设计。

三、课程教学内容

（一）绪论

土木工程材料及其分类。土木工程材料发展概况。土木工程材料产品及其应用的技术标准。课程的目的、任务及基本要求。

（二）土木工程材料基本性质

材料的组成与结构：材料的组成。材料的结构。

材料的物理性质：表示材料物理特征的性质：体积密度、密度、表观密度，孔隙率及散粒材料的堆积密度与空隙率。

与各种物理过程有关的材料性质：与水有关的性质（亲水性与憎水性、吸水性、耐水性、抗水性）；与热有关的性质（导热性、热容、耐燃性）；与声有关的性质（吸声系数、透射损失）；与光有关的性质（颜色、透明度、光泽度）。

材料的力学性质：材料在外力作用下的变形性质。强度。冲击韧性。硬度、磨损及磨耗。

材料的化学性质。

材料的耐久性。

（三）石材

岩石的基本知识：造岩矿物。岩石的结构与性质。岩石的形成、分类与性质。

常用建筑石材：天然石材的性质与技术要求。常用建筑石材。

（四）气硬性胶凝材料

石膏：石膏的生产与品种。建筑石膏的凝结与硬化。建筑石膏的特性、质量要求与应用。

石灰：石灰的原料与生产。石灰的熟化与硬化。石灰的特性、质量要求与应用。

水玻璃：水玻璃的组成。水玻璃的硬化。水玻璃的性质。水玻璃的应用。

菱苦土：菱苦土的组成、硬化及性质的特点。

水泥

硅酸盐水泥：硅酸盐水泥的生产过程与硅酸盐水泥熟料的矿物组成。硅酸盐水泥的凝结与硬化。硅酸盐水泥的技术要求。水泥石的腐蚀与防止。硅酸盐水泥的性质、应用与存放。

掺混合材料的硅酸盐水泥：混合材料。普通硅酸盐水泥。矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。复合硅酸盐水泥。

高铝水泥：高铝水泥的主要矿物成分与水化产物。高铝水泥的技术要求。高铝水泥的性质与应用。

其它品种水泥：快硬硅酸盐水泥。白色及彩色硅酸盐水泥。膨胀水泥。型低碱度硫铝酸盐水泥及快硬硫铝酸盐水泥的特点。

（五）混凝土

普通混凝土的组成及基本要求：混凝土的组成及组成材料的作用。混凝土的基本要求。

普通混凝土的组成材料：水泥。细骨料（砂），粗骨料（碎石、卵石）。混凝土拌和及养护用水。

普通混凝土拌和物的性质：和易性。和易性的测定。影响和易性的因素。

普通混凝土结构及性质：混凝土结构。混凝土强度。普通混凝土的变形性质。普通混凝土的耐久性。

混凝土的质量评定：常用的统计量。直方图和频率分布曲线。正态分布曲线。混凝土强度保证率。混凝土配制强度。

普通混凝土配合比设计：混凝土配合比基本参数的确定。混凝土配合比设计的方法与步骤。混凝土配合比设计举例。

混凝土外加剂：减水剂。早强剂。引气剂。其它外加剂。

轻混凝土：轻骨料混凝土。多孔混凝土。大孔混凝土。

其它混凝土：防水混凝土。耐热混凝土。耐酸混凝土。纤维混凝土。硅酸盐混凝土。流态混凝土与泵送混凝土及聚合物混凝土的特点。

（六）建筑砂浆

砂浆的技术性质：新拌砂浆的和易性。硬化砂浆的强度。

砌筑砂浆：砌筑砂浆的组成材料。砂浆配合比选择。

抹灰砂浆：普通抹面砂浆。装饰抹灰砂浆。其它抹灰砂浆。

（七）烧结制品及熔融制品

烧结制品：黏土原料及生产简介。烧结普通砖。烧结多孔砖和烧结空心砖。饰面烧结制品。

熔融制品：玻璃。人造纤维及其制品。

（八）建筑金属材料

建筑钢材基本知识：铁和钢的概念。钢的分类。钢的冶炼和脱氧及其对钢质量的影响。

建筑钢材的主要技术性质：力学性质。工艺性能。

建筑用钢的晶体组织与化学成分对钢性能的影响：钢的组织及其对钢性能的影响。化学成分对钢性能的影响。

钢材的冷加工和热处理：钢材的冷加工强化和时效处理。钢材的热处理。

建筑钢材的技术标准及选用：碳素结构钢。低合金结构钢。钢筋混凝土结构用钢筋和钢丝。

建筑钢材的防锈：钢的锈蚀。钢材防锈的要点。

铝及铝合金：建筑用铝及铝合金的种类。铝合金的性质及应用。

（九）合成高分子材料

高分子材料的基本知识：聚合物及其分类。聚合物的结构与性质。常用合成脂的性质与应用。合成橡胶。

建筑塑料：塑料的基本组成。塑料的基本性质。常用塑料制品及其应用。

合成高分子防水材料：合成高分子防水卷材。建筑密封膏。定型密封材料。防水涂料。

建筑涂料：建筑涂料的基本组成。常用建筑涂料。

胶黏剂：粘结的基本概念。胶黏剂的基本组成材料。常用胶黏剂。

(十) 沥青材料及其制品

石油沥青：石油沥青的组成与结构。石油沥青的技术性质。石油沥青的标准及选用。

煤沥青：煤沥青的组成。煤沥青的性质特点。煤沥青的应用。

高聚物改性沥青：橡胶改性沥青。树脂改性沥青。

沥青和改性沥青防水材料及其应用：防水卷材。沥青胶（玛脂）。沥青防水涂料。沥青防水密封膏。

（十一）木材

• 木材的构造：宏观构造。显微构造。
• 木材的物理力学性质：木材的物理性质。木材的力学性质。
• 木材的腐朽与防腐：木材的腐朽。防腐措施。
• 木材的综合利用：刨花板。浸渍纸贴面刨花板。胶合板。细木工板。硬质纤维板。

（十二）土木工程材料的功能分类与常用品种

结构材料

围护材料

绝热材料

防水材料

吸声材料与隔声材料

装饰材料

四、课程教学时数分配

序号	教学内容	学时数
		理论	实践	讨论课	总学时
1	绪论	2			2
2	第一章 土木工程材料的基本性质	2	2		4
3	第 二 章 建筑石材	2			2
4	第三章 气硬性胶凝材料	2	2		4
5	第四章水泥	6	2		8
6	第五章 混凝土	8	4		8
9	第六章 建筑砂浆	2			2
10	第 七 章 烧土制品及熔融制品	2			2
7	第八章金属材料	3	1		4
8	第八章 建筑钢材	3	1		4
9	第九章有机高分子材料	2			3
10	第十章沥青材料	2			3
11	第十一章木材及制品	2			2
合  计		36	12		48

五、教学组织与方法

1. 本课程的教学原则是本着理论联系实际的原则，注重理论教 学和实习实验的紧密结合 ，使学生在掌握土木工程材料的一些基本性能的 同时，具备合理选择土木工程材料的能力 。

2. 教学方法采用多媒体辅助教学，制作多媒体课件及电子教案，同时使学生亲自动手到实验室完成各种材料的实验，通过现代化教学 手段与工程实践的配合，丰富了教学方法，便于学生掌握。

   六、课程考核与成绩评定 

   采用闭卷作答的形式，时间100分钟，平时成绩：50%，卷面成绩：50%。

   七、推荐教材和教学参考书目与文献

1. 中国建筑工业出版社出版的建筑工程类专业适用的魏鸿汉主编的 《建筑材 料》。

2.   武汉理工大学出版社出版的高琼英主编的高职高专房屋建筑工程专业新编系列教材《土木工程材料 》第二版。

3. 通高等职业技术教育教材，人发交通出版社出版的姜志青主编的《道路土木工程材料 》。

大纲制订人：彭小剑

大纲审定人：

教学院长（主任）：

制订日期：年月日