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教学大纲

课程大纲

一、课程的性质与地位

　　本网络课程是一门土木工程专业本科生必修的专业基础课。

一般在学完理论力学、材料力学等基础课后学习本课程。

二、总体教学目标与要求

　　1.目标

本网络课程的教学目标是使学生在学习知识的同时，培养创新精神，提高能力，增强素质。

学生需掌握主要土木工程材料的性质、用途和使用方法，以及检测和质量控制方法，并了解土木工程材料的制备、结构与性能的关系。

通过本课程的学习，能针对不同工程合理地选用材料，并能与后续课程紧密配合，理解材料与土木工程设计、施工的相互关系。

　　2.要求

　　要求既了解各类土木工程材料的基本共性，又理解其特性，特别是理解形成特性的各种条件，避免死记硬背，懂得根据工程环境条件正确选用材料。

要求对种类繁多的土木工程材料点面结合地学习，重点是其性能与应用。

三、各章教学目的、要求与内容

绪论

第1章土木工程材料基本性质

第2章建筑金属材料

第3章无机胶凝材料

第4章混凝土与砂浆

第5章砌体材料

第6章沥青和沥青混合料

第7章合成高分子物材料

第8章木材

第9章建筑功能材料

土木工程材料试验

四、学时分配

章

教学内容

学时

课内学时

课外及实践学时

绪论

0.5

1

土木工程材料基本性质

3

2

2

建筑金属材料

4

2

3

无机胶凝材料

5

3

4

混凝土与砂浆

10

8

5

砌体材料

3.5

2

6

沥青和沥青混合料

5

4

7

合成高分子材料

2

2

8

木材

2

1

9

建筑功能材料

4

3

土木工程材料试验

8

12

机动

1

1

合计

48

40

绪　论【关闭窗口】

【教学目的与要求】

　　了解材料的分类，明确土木工程材料在工程中的重要地位，本课程学习内容和任务，激发学生学习本课程的兴趣和积极性。

【教学重点与难点】

　　重点：

土木工程材料的分类。

【教学建议】

　　以了解为主。

建议学时数为0.5学时。

【教学内容】

　　土木工程材料及其分类

　　土木工程与材料的关系

　　土木工程材料的技术标准与规范

　　土木工程材料的发展趋势

　　土木工程材料的学习方法、要求和规范

第1章土木工程材料基本性质【关闭窗口】

【教学目标与要求】

⑴了解土木工程材料的基本组成、结构和构造及其与材料基本性质的关系。

⑵熟练掌握土木工程材料的基本力学性质。

⑶掌握土木工程材料的基本物理性质。

⑷掌握土木工程材料耐久性的基本概念。

【教学重点与难点】

　　重点：

材料的强度等力学性质。

　　难点：

孔隙率对材料性能的影响。

【教学建议】

　　建议通过观察与讨论、工程实例分析深化对基本知识的理解。

建议课内和课外学时数各2学时。

【教学内容】

1.1材料的物理性质（1.0学时）

1.1.1密度与孔隙率

1.1.2与水有关的性质

1.1.3热工性质

1.2材料的力学性质　（1.0学时）

1.2.1强度

1.2.2弹性与塑性

1.2.3韧性与脆性

1.2.4硬度

1.3材料的耐久性与环境协调性（0.5学时）

1.3.1材料的耐久性

1.3.2材料的环境协调性

1.4材料的组成、结构、构造及其对性能的影响（0.5学时）

1.4.1材料的组成及其对材料性质的影响

1.4.2材料的结构及其对材料性质的影响

1.4.3材料的构造及其对性能的影响

第2章建筑金属材料【关闭窗口】

【教学目标与要求】

　　⑴了解建筑钢材的微观结构及其与性质的关系；

　　⑵熟练掌握建筑钢材的力学性能（包括强度、弹性及塑性变形，耐疲劳性）的意义，测定方法及影响因素；

　　⑶熟悉建筑钢材的强化机理及强化方法；

　　⑷掌握土木工程中常用的建筑钢材的分类及其选用原则。

【教学重点与难点】

　　重点：

建筑钢材的力学性能。

　　难点：

组成结构对钢材性能的影响。

【教学建议】

　　建议结合工程实例分析来理解材料的性能与应用。

建议课内学时数4学时，课外学时数为2学时。

【教学内容】　　

2.1钢的分类（0.5学时）

2.1.1按化学成分分类

2.1.2按品质分类

2.1.3按冶炼时脱氧程度分类

2.2建筑钢材的力学与工艺性能（1.5学时）

2.2.1强度和硬度

2.2.2塑性和韧性

2.2.3耐疲劳性

2.2.4工艺性能

2.3钢材的强化与加工（0.5学时）

2.3.1冷加工强化

2.3.2其它强化方法

2.3.3热处理

2.4钢材的组成结构及对性能的影响（0.5学时）

2.4.1钢材的晶体结构

2.4.2钢材的基本组织

2.4.3钢材的成分对性能的影响

2.5土木工程常用金属材料的性质及应用（0.5学时）

2.5.1建筑用钢材

2.5.2钢结构用钢材

2.5.3混凝土结构用钢材

2.5.4铝合金　

2.6钢材的腐蚀与防护（0.5学时）

2.6.1钢材的腐蚀

2.6.2钢材的防护　　

第3章无机胶凝材料【关闭窗口】

【教学目标与要求】

　　⑴掌握石膏、石灰及水玻璃等气硬性胶凝材料的硬化机理性质及使用要点，熟悉其主要用途。

　　⑵熟悉硅酸盐水泥的矿物组成，了解其硬化机理，熟练掌握硅酸盐水泥等几种通用水泥的性能特点，相应的。

　　⑶了解特性水泥和专用水泥的主要性能及使用特点。

【教学重点与难点】

　　重点：

硅酸盐水泥等几种通用水泥的性能特点、检测方法及选用原则。

　　难点：

对硅酸盐水泥技术要求的理解。

【教学建议】

　　建议学习中以硅酸盐水泥为点，搞清楚此点后拓展至其它通用水泥，再拓展至其它特性水泥和专用水泥，采用点面结合、对比的学习方法。

建议课内学时数5学时，课外学时数为３学时。

【教学内容】　　　　　

　　3.1石灰（1学时）

3.1.1石灰的分类

3.1.2石灰的特性

3.1.3石灰的使用

3.2石膏（0.5学时）

3.2.1石膏的种类与技术要求

3.2.2石膏的特性与应用

3.3其它气硬性胶凝材料（0.5学时）

3.3.1水玻璃

3.3.2菱苦土

3.4硅酸盐水泥（2学时）

3.4.1硅酸盐水泥的基本组成

3.4.2硅酸盐水泥的水化硬化

3.5其它通用水泥（0.5学时）

3.5.1几种通用水泥的定义

3.5.2几种通用水泥的技术要求

3.5.3几种通用水泥的性能特点和适用范围

3.6特性水泥和专用水泥（0.5学时）

3.6.1高铝水泥

3.6.2中热水泥和低热矿渣水泥

3.6.3道路水泥

3.6.4其它水泥

第4章混凝土与砂浆　【关闭窗口】

【教学目标与要求】

　　⑴掌握普通混凝土组成材料的品种、技术要求及选用。

熟练掌握各种组成材料各项性质的要求，测定方法及对混凝土性能的影响。

　　⑵熟练掌握混凝土拌和物的性质及其测定和调整方法。

　　⑶熟练掌握硬化混凝土的力学性质，变形性质和耐久性及其影响因素。

　　⑷熟练掌握普通混凝土的配合比设计方法。

　　⑸了解混凝土技术的新进展及其发展趋势。

　　⑹掌握砌筑砂浆的性质、组成、检测方法及其配比设计方法。

　　⑺熟悉抹面砂浆的主要品种性能要求及其配制方法。

【教学重点与难点】

　　重点：

混凝土的和易性，硬化混凝土的力学性能、变形性质和耐久性。

难点：

混凝土的耐久性和普通混凝土的配合比设计。

【教学建议】

　　建议本章学习紧密结合工程实际。

建议课内学时数8学时，课外学时数为8学时。

【教学内容】　

　　4.1混凝土组成材料（3.0学时）

4.1.1水泥

4.1.2集料

4.1.3混凝土拌合及养护用水

4.1.4外加剂

4.1.5掺合料　　

4.2混凝土拌合物的和易性（1.0学时）　

4.2.1和易性的涵义与测定

4.2.2和易性的影响因素

4.3硬化后混凝土的性能（2学时）

4.3.1混凝土的强度

4.3.2混凝土的变形

4.3.3混凝土的耐久性

4.4混凝土的质量控制及配合比设计（2.0学时）

4.4.1混凝土的基本要求与质量控制

4.4.2普通混凝土配合比设计

4.5其它种类混凝土及其新进展（0.5学时）　

4.5.1高性能混凝土

4.5.2高强混凝土

4.5.3其它混凝土　　　　　

4.6砂浆（1.5学时）

4.6.1砂浆的分类组成及技术性质

4.6.2砂浆的配合比设计

4.6.3抹面砂浆　

第5章砌体材料【关闭窗口】

【教学目标与要求】

　　⑴掌握常用的几种砌墙砖，包括烧结砖和蒸养蒸压砖的性能及应用特点。

并理解为何要限制烧结粘土砖。

　　⑵掌握混凝土砌块、加气混凝土砌块的性能及应用特点。

　　⑶了解砌筑石材的性能及应用。

【教学重点与难点】

　　重点：

砖和砌块的性能与应用。

难点：

加气混凝土砌块的性能特点。

【教学建议】

　　建议从砌筑材料的组成结构来理解其性能特点，进而灵活掌握其应用；并注意比较各类墙体材料的异同点。

建议课内学时数为2.5学时，课外学时数为2学时。

【教学内容】

　　5.1砖（1.5学时）

5.1.1烧结普通砖

5.1.2蒸压灰砂砖

5.1.3烧结空心砖

5.1.4烧结多孔砖

5.2砌块及墙体材料的发展（1.5学时）

5.2.1砌块的定义与分类

5.2.2砌块的性能与应用

5.2.3新型墙体材料的发展

5.3砌筑石材（0.5学时）

5.3.1砌筑石材的分类

5.3.2砌筑石材的性质与技术要求

第6章沥青和沥青混合料【关闭窗口】

【教学目标与要求】

（1）掌握沥青材料的基本组成、工程性质及测定方法；了解沥青的改性和掺配，了解主要沥青制品及其用途。

（2）掌握沥青混合料配合比，包括矿质材料的配合比的设计和配制；了解其于工程中的使用要点。

【教学重点与难点】

　　重点：

沥青材料的基本组成、工程性质及测定方法；沥青混合料配合比设计。

难点：

沥青混合料配合比设计。

【教学建议】

　　建议在学习中对沥青材料部分以石油沥青为点，其它沥青为面，对照学习。

沥青混合料以沥青料组成结构及其对性能的影响为基础，进而参与本章的课程设计。

建议课内学时数4学时，课外学时数4学时。

【教学内容】

　　6.1沥青材料　（2.5学时）

6.1.1　沥青的分类与与基本组成结构

6.1.2　沥青的主要性质及其测试方法

6.1.3　沥青的掺配改性及主要沥青制品

6.2沥青混合料　（2.5学时）

6.2.1沥青混合料的组成结构及其对性能的影响

6.2.2沥青混合料的技术性质

6.2.3沥青混合料配合比设计

第7章合成高分子材料【关闭窗口】

【教学目的与要求】

⑴熟悉合成高分子材料的性能特点及主要的高分子材料品种；

⑵熟悉土木工程中合成高分子材料的主要制品及应用，包括塑料型材、管材及胶粘剂。

【教学重点与难点】

　　重点：

塑料及胶粘剂的性能与应用。

难点：

合成高分子材料的组成与性能的关系。

【教学建议】

　　建议通过观察与讨论，弄清塑料与橡胶的性能差别，结合工程实例分析来掌握如何根据实际情况正确选用材料。

建议课内学时数2学时，课外学时数2学时。

【教学内容】

　　7.1合成高分子材料的分子特征和性能特点　（0.5学时）

7.1.1合成高分子材料的分子特征

7.1.2合成高分子材料的性能特点

7.2土木工程常用合成高分子材料　（1.5学时）

7.2.1建筑塑料

7.2.2胶粘剂

第8章木材【关闭窗口】

【教学目标与要求】

本章学习目标是一般性了解木材物理力学性能及其应用。

【教学重点与难点】

　　重点：

木材物理力学性能及其对土木工程应用的影响。

难点：

木材的湿胀干缩性与防腐。

【教学建议】

　　建议通过了解木材的细胞构造来掌握木材的物理力学性质。

通过了解真菌生存和繁殖条件，来分析木材腐朽的原因，及采取防腐措施的依据。

建议课内学时数2学时，课外学时数1学时。

【教学内容】

　　8.1木材的分类与构造　（0.5学时）

8.1.1木材的分类

8.1.2木材的构造

8.2木材的性能及应用　（0.5学时）

8.2.1木材的性能

8.2.2木材及其制品的应用　（0.5学时）

8.3木材的防护与防火　（0.5学时）

8.3.1木材的腐朽与防腐

8.3.2木材的防虫

8.3.3木材的防火

第9章建筑功能材料【关闭窗口】

【教学目的与要求】

⑴掌握防水及堵水材料的主要类型及性能特点；

⑵了解绝热材料的主要类型及性能特点；

⑶了解吸声隔声材料的主要类型及性能特点；

⑷了解装饰材料的主要类型及性能特点；

⑸了解其它功能材料的新进展。

【教学重点与难点】

　　重点：

防水及堵水材料。

难点：

吸声材料与隔声材料的差别。

【教学建议】

　　建议各知识点的对比学习。

如绝热材料分与吸声材料均为多孔，需比较其孔的差别。

又如建筑涂料本身有几方面的功能。

如其装饰功能防水功能则分别于相应的功能材料中介绍，注意两者的内在联系。

建议课内外学时数各为3学时。

【教学内容】

　　9.1建筑防水堵水材料（1.0学时）

9.1.1防水材料的分类与组成

9.1.2防水材料的性能与选用

9.1.3建筑堵水材料的种类与用途

9.2绝热材料（0.5学时）

9.2.1绝热材料的性能要求

9.2.2绝热材料的种类及使用要点

9.3吸声与隔声材料（0.5学时）

9.3.1吸声材料

9.3.2隔声材料

9.4建筑装饰材料（1.5学时）

9.4.1建筑装饰玻璃

9.4.2建筑陶瓷

9.4.3建筑涂料

9.4.4其它装饰材料

9.5建筑功能材料的新发展（0.5学时）

9.5.1绿色建筑功能材料

9.5.2复合多功能建材

9.5.3智能化建材

土木工程材料试验【关闭窗口】

【教学目的与要求】

　　土木工程材料试验是本课程的重要组成部分。

其教学目标是：



（1）熟悉土木工程材料性能试验基本方法，加深对土木工程材料性能的理解，培养学生实验技能；



（2）培养综合设计实验的能力和创新能力，为从事科技工作打好基础。

本部分列出了3个综合设计实验，学生在教师指导下根据所学内容和专业方向选择其中一个实验，也可以自已根据所学内容设计相关的综合设计实验。

建议学生在了解所给出的工程和原材料条件要求后，认真思考相关的问题，自行设计相关的实验方法步骤，综合设计实验提示仅供参考。

对其他土木工程材料单项试验仅做一般性了解即可。



【教学重点与难点】

　　重点和难点是综合设计试验。

　　建议每个综合设计试验课内学时数为6学时，课外8学时，其它单项实验课外4学时。

试验过程可结合与之对应的参与式试验进行。

【教学内容】

　　综合设计实验1普通混凝土配合比设计试验

综合设计实验2掺粉煤灰混凝土配合比设计试验

综合设计实验3热拌沥青混合料目标配合比设计试验

实验1土木工程材料基本物理性质试验

实验2建筑钢材试验

实验2.1拉伸试验

实验2.2冷弯试验

实验3水泥技术性能试验

实验3.1水泥细度检验

实验3.2水泥标准稠度用水量、凝结时间

实验3.3水泥安定性试验

实验3.4水泥胶砂强度试验

实验4　混凝土用砂石试验

实验4.1砂的筛分析试验

实验4.2石子筛分析试验

实验5普通混凝土试验

实验5.1普通混凝土拌合物和易性试验　　

实验5.2普通混凝土立方体抗压强度试验

实验5.3混凝土强度非破损检测试验

实验6砂浆试验

实验7加气混凝土砌块力学实验

实验8石油沥青试验

实验8.1沥青针入度试验

实验8.2沥青延度试验

实验8.3沥青软化点试验

实验9沥青混合料试验

实验9.1马歇尔稳定度实验

实验9.2车辙实验