土木工程材料   课程教学大纲

Architectural Materials

学 时 数: 36(30+6)	适用专业: 土木工程专业（本科）
学 分 数: 2.5	执 笔 人: 贺丽霞
编写日期: 2012年7月

一、课程的性质和目的

本课程是土木工程专业的一门专业基础课。通过本门课程的学习，使学生能掌握土木工程材料的基本性质、主要功能、适用场合、实验方法和质量评价等方面的知识，通过对常用建筑材料基本理论、基本知识和基本方法的学习，能够提高学生理论联系实践的能力，并能正确科学地使用和选择建筑材料。

二、课程教学环节的基本要求

课堂讲授：

1、本课程是一门实践性较强的课程，在教学中应精选内容，理论联系实际；

2、该课程共36学时，课堂内理论学时为30学时，实践学时为6学时，授课内容应与实践教学及后续专业课程紧密联系；

3、为适应专业需要，适当扩大知识面，结合理论课程的授课情况，可对教材中的带*章节进行部分选讲或由教师指导学生课堂自学，学时则另加；

4、根据教育发展的趋势和教学改革的要求，结合该门专业基础课程的特点，因理论教学信息量大，在理论教学中，可引入多媒体教学手段，与传统黑板教学有机地结合，增强授课的生动性、形象性。

作业方面：

本课程实践性较强，鼓励学生通过参加各类实践和认识活动进行学习。学生在学习期间应完成一定量的练习作业，习题布置应与每章节的授课内容相结合，理论知识与实验实践相结合。

考试环节：

本课程的期末成绩评定方式为：笔试闭卷，实行百分制，逐步建立试题库，实行教考分离。

三、课程的教学内容和学时分配

（一）理论课教学内容（30学时）

概论（1学时）

教学内容：建筑材料的科学意义及其与其他学科的关系，建筑材料的定义、要求、分类及发展，建筑材料的选用、使用和标准的分类。

教学要求：掌握建筑材料的作用、分类及发展，并了解建筑材料的选用和标准的分类。

重点：建筑材料的分类、选择和使用原则。

难点：理解和掌握对建筑材料的分类选择、和使用。

第1章   建筑材料的基本性质（3学时）

教学内容：掌握建筑材料的组成、结构及构造，材料的物理性质、力学性质，材料与水有关的性质，材料的热物理性质，材料的耐久性及安全性。

教学要求：

1、理解材料的组成、结构与构造对性质的影响；

2、掌握材料的物理性质、力学性质；

3、掌握材料与水有关的性质，材料的热物理性质；

4、了解材料的耐久性及安全性。

重点：熟练掌握建筑材料的物理性质：密度、表观密度、毛体积密度和堆积密度等；熟练掌握材料的力学性质。

难点：熟练掌握对建筑材料的物理性质各项参数的计算及区分、比较；掌握材料的各种力学性质。

第2章   无机胶凝材料（8学时）

教学内容：气硬性胶凝材料（石灰、石膏）、水硬性胶凝材料（硅酸盐水泥）、掺混合材料的硅酸盐水泥、其他品种水泥。

教学要求：

1、了解石灰、石膏的原材料、生产制备、凝结硬化机理；掌握技术性质、质量要求及在土木工程工程中的应用，主要的石灰、石膏制品及功能特点；了解水玻璃；

2、掌握硅酸盐水泥的基本组成，及其熟料矿物组成成分及其特性，理解水泥的生产原理，硅酸盐水泥的凝结硬化机理；掌握硅酸盐水泥的基本性质、技术要求及其性能特点；掺混合材硅酸盐水泥的组成及性能特点；掌握六种常用水泥的特性与用途，常用的科学选用原则；

3、了解其它水泥品种的组成及性能特点（包括铝酸盐水泥、硫酸盐水泥、道路水泥及其它特殊性能的水泥，可学生自学）。

重点：石灰、石膏、硅酸盐水泥的凝结硬化机理和技术性质及其应用；硅酸盐水泥；熟料矿物的组成及基本特性；六种常用水泥的特性及选用原则。

难点：石灰、石膏、硅酸盐水泥的凝结硬化机理和技术性质及其应用；硅酸盐水泥；熟料矿物的组成及基本特性。

第3章   砂石材料（2学时）

教学内容：砂石材料的技术性质；砂石材料的级配和组成设计。

教学要求：理解砂石的物理性质及力学性质，掌握砂古材料的级配，了解砂石的组成设计。

重点：砂石的级配及应用。

难点：采用筛分析法测定砂石的级配和粗细程度。

第4章   混凝土与砂浆（8学时）

教学内容：普通混凝土的组成材料、主要技术性质；普通混凝土的配合比设计和质量控制；其他品种混凝土；砂浆。

教学要求：

1、掌握普通混凝土的组成材料（包括胶凝材料、水、砂石材料、掺和料及外加剂）及其作用；了解各种外加剂和掺合料的分类和使用；牢固掌握混凝土拌和物的性质及其影响因素和控制方法；理解硬化混凝土的主要技术性质（包括力学性质、变形性质、耐久性质）及其影响因素；熟练掌握普通混凝土的配合比设计；了解混凝土质量控制的内容及要求；

2、了解其他品种的混凝土特点及应用；了解混凝土技术的新进展及发展趋势；

3、理解砂浆的组成材料、技术性质，常用砂浆。

重点：普通混凝土的组成材料（包括胶凝材料、水、砂石材料、掺和料及外加剂）及其基本性质、作用；混凝土拌和物的性质及其影响因素和控制方法；硬化混凝土的性质（包括力学性质、变形性能、耐久性质）及其影响因素；普通混凝土的配合比设计；建筑砂浆的基本性质和砌筑砂浆的配合比设计。

难点：普通混凝土的配合比设计内容、方法和步骤。

第5章   砌筑材料（2学时）

教学内容：砌墙砖、砌块、砌筑用石材的分类、技术性质、特点和用途。

教学要求：

1、掌握烧结砖的性质和应用特点；了解蒸养砖的性质和应用特点。掌握混凝土空心砌块的性质与应用，了解加气混凝土砌块的性质与应用；

2、了解石材的分类，石材的力学性质及测试方法。掌握工程上所用的石材（如毛石、料石、石板）的规格、质量要求和适用场合，以及对所用石材的几种防护方法；

重点：烧结砖的性质和应用特点；混凝土空心砌块的性质与应用；工程上常用的几种石材，工程上所用的石材（如毛石、料石、石板）的规格、质量要求和适用场合。

第6章   金属材料（4学时）

教学内容：钢的生产和分类，钢材的力学性能，钢的晶体组织及化学成分；钢材的加工和焊接；建筑钢材的品种与选用；钢材的腐蚀与防止。

教学要求：

1、了解钢材的化学组成与晶体结构，及其与性质的关系；

2、了解钢的冶炼和分类及钢材的冷加工强化、时效处理和焊接；

3、理解化学成分对钢材性能的影响，掌握建筑钢材的力学性能（重点是低碳钢的抗拉性能、抗冲击性能、耐疲劳性能）和工艺性能（冷弯性能和焊接性能）；建筑钢材的标准和选用；了解钢材的腐蚀与防护。

重点：钢材的分类；建筑钢材的力学性能（重点是低碳钢的抗拉性能、抗冲击性能、耐疲劳性能）和工艺性能（冷弯性能和焊接性能）；建筑钢材的标准和选用。

难点：建筑钢材的力学性能（掌握低碳钢拉伸试验的四个阶段）和工艺性能。

第7章   沥青和沥青混合料（2学时）

教学内容：石油沥青和煤沥青；沥青混合料；沥青应用与制品。

教学要求：

1、了解石油沥青的基本组成和结构，掌握石油沥青的技术性质（粘滞性、塑性、温度敏感性，大气稳定性）及各自测定的方法；

2、掌握石油沥青的技术标准与选用，了解石油沥青的掺配和改性，沥青混合料，沥青混合料的技术性质等。

重点：石油沥青的主要技术性质（粘滞性、塑性、温度敏感性，大气稳定性）及各自测定的方法。

难点：石油沥青的主要技术性质（粘滞性、塑性、温度敏感性，大气稳定性等）及各自测定的方法。

*第8章   合成高分子材料（2学时）

教学内容：合成高分子材料概述；常用合成高分子材料。

教学要求：

1、了解高分子化合物的基本知识，聚合物的结构与性质；了解常用的聚合物；掌握塑料的分类和基本性能；

2、了解塑料与传统材料相比具有的不可比拟的特点（优点），塑料的组成及了解工程中常用的建筑塑料、树脂胶粘剂、嵌缝材料和涂料

教学重点：建筑工程中常用塑料制品和建筑涂料的性能和选用。

*第9章   木材（2学时）

教学内容：木材的分类与构造，木材的物理和力学性质，木材的腐朽和防腐，木材的综合利用。

教学要求：

1、了解木材的分类、木材的基本构造；

2、掌握木材的基本性质及木材腐朽原因和防腐与防火的措施，强调木材的综合利用。

重点：影响木材强度的主要因素。

*第10章   建筑功能材料（2学时）

教学内容：防水材料、绝热材料、吸声和隔声材料、装饰材料。

教学要求：了解防水材料的分类与组成，掌握各类防水材料的性能特点与选用要求，了解堵水材料的主要类型。了解绝热材料的性能要求，理解绝热材料的构造特点及分类，掌握绝热材料的使用要点。了解吸声材料的性能要求，理解吸声材料的构造特点及分类，掌握吸声材料的使用要点。了解装饰材料的基本要求以及常用装饰材料的分类与适用范围。

重点：防水材料、绝热材料、吸声材料的性能要求以及常用材料的分类与适用范围。

实践教学部分（6学时）

实验一  普通混凝土配合比设计（2学时）

普通混凝土骨料采用攀枝花地区材料及高炉渣材料，通过配合比设计，了解高炉渣材料与普通混凝土配合比设计计算过程中的区别。

实验二  普通混凝土坍落度试验（2学时）

普通混凝土坍落度试验，适用于骨料最大粒径不大于40mm、坍落度值不小于10mm的混凝土拌合物稠度测定。测定混凝土的坍落度，评定所设计混凝土的工作性。当混凝土的坍落度值小于10mm时，采用维勃稠度法试验，以评定干硬性混凝土的工作性。

在此试验的基础上，用相同配合比的混凝土，掺加适量的某种减水剂，再用同样的方法测定其坍落度，证明减水剂的作用。

实验三  普通混凝土立方体抗压强度试验（2学时）

普通混凝土立方体抗压强度试验，是以150mm×150mm×150mm立方体试件的抗压强度值作为标准。测定混凝土立方体抗压强度，作为评定混凝土强度等级的依据。

四、本课程和其它课程的联系与分工

本课程是土木工程专业的一门专业基础课，是先行课，其同步课程有《材料力学》、《房屋建筑学》等，后续课程有《建筑结构》等课程。

五、建议教材和教学参考书

建议教材：

[1]陈宝璠.《土木工程材料》.高等教育出版社.2008年11月第一版

[2]苏达根.《土木工程材料》（第二版）.高等教育出版社.2008年1月

教学参考书：

[1]王春阳.《土木工程材料》（第一版）.北京大学出版社.2009年8月

[2]赵方冉主编.《土木工程材料》（第一版）.同济大学出版社.2004年

[3]王福川主编.《土木工程材料》（第一版）.中国建材工业出版社.2001年

[4]柳俊哲主编.《土木工程材料》（第一版）.科学出版社.2005年