《道路工程材料》课程教学大纲.docx

道路工程材料课程教学大纲课程英文名称：Road Engineering Materials课程编号：HZ 190690课程类别：个性化教育课程课程性质：选修课学分：2学时：32 （其中：讲课学时：32 实验学时：0 上机学时:0）适用专业：交通工程专业开课部门：环境与资源学院先修课程：工程力学HB1、工程力学HB2、公路工程地质后继课程：结构设计原理、路基路面工程、桥梁工程、隧道工程、工程概预算、 道路工程施工与管理、道桥检测技术一、课程目标通过本课程的学习，使学生具备以下能力：1、掌握各种道路工程材料的组成结构及其物理、化学、力学、技术性 能的基本理论；熟悉材料有关技术标准的基本知识；2、掌握各种道路工程材料的技术性能的试验方法，具备砂石材料、沥 青及沥青混合料、水泥及水泥混凝土重要试验操作的理论知识；3、能根据不同的工程环境选择和使用适宜的建筑材料，并能正确完成水泥混凝土、沥青混合料配合比设计计算，根据施工现场的情况进行调整。二、课程目标与毕业要求的对应关系课程目标指标点毕业要求课程目标1L3掌握交通专业工程基础知识，能针 对交通相关工程问题进行分析和处理。1具备数学、自然科学、工程基础和交通工程 专业知识，并能用于解决交通工程相关复杂 工程问题。课程目标24.1能够运用科学方法针对交通工程相 关问题进行实验设计并实施，并合理分 析与解释实验数据。4能够基于科学原理并米用科学方法对复杂 交通工程问题进行研究，包括设计实验、分 析与解释数据、并通过信息综合得到合理有 效的结论。课程目标32. 2应用工程科学的基本原理，分析交 通工程相关问题并获得其解决途径。2能够应用数学、自然科学和交通工程科学的 基本原理，识别、表达、并通过文献研究分 析复杂交通工程问题，以获得有效结论。三、课程目标与教学内容和教学方法的对应关系道路建筑材料教学内容教学方法课程目标教学环节训练环节1第一单元绪论授课1学时12第二单元砂石材料授课5学时作业11、23第三单兀沥青材料授课4学时思考题讨论1、2、课程的主要内容及基本要求4第四单兀沥青混合料授课6学时作业21、2、35第五单元水泥与石灰授课4学时思考题讨论1、26第六单元水泥混凝十. 与砂浆授课6学时作业3I、2、37第七单元无机结合料 稳定类材料授课2学时思考题讨论18第八单元建筑钢材及 工程聚合物授课2学时1么!第一单元绪论（支撑课程目标1） 知识点道路工程材料的主要类型；道路工程材料的组成与结构；道路工程材料的基 本技术性能；材料的检测层次；材料的技术标准。重点道路工程材料的主要类型；道路工程材料的基本技术性能难点道路工程材料的基本组成与结构基本要求1、识记：道路工程材料的主要类型。2、领 会：道路工程材料的基本技术性能。3、简单应用：材料检测层次的分类。4、综合应用：无。第二单元 砂石材料 （支撑课程目标1、2）知识点砂石材料的岩石学特征；砂石材料的主要物理性能、力学性能和耐久性评价 方法及指标；集料的级配组成及表示方法；矿质混合料级配组成、级配理论；矿 质混合料配合比设计方法。重点矿质混合料的级配；矿质混合料配合比设计方法。难点合成级配的计算、校核和调整；图解法设计步骤。基本要求1、识记：岩石的分类；演示的密度；真密度；毛体积密度；含水率； 吸水率；饱和吸水率；抗压强度事件尺寸；集料分类；机制砂；粗细集料分 界线；集料表观密度；堆积密度；空隙率；级配；含泥量；砂当量；压碎值； 磨耗率；分级筛余百分率；累计筛余百分率；通过百分率；细度模数连续级配；间断级配。2、领会：细度模数的基本概念，并进行计算和应用，集料的物理性质 和力学性质。3、简单应用：细度模数的基本概念，能通过计算判断砂的粗细程度。4、综合应用：级配曲线的绘制，运用数解法和图解法对矿质混合料进行组成设计。第三单元沥青材料（支撑课程目标1、2） 知识点沥青的种类，石油沥青分类；原油分类；石油沥青的生产工艺；石油沥青的 组成与结构；石油沥青的物理性质、路用性能；我国道路石油沥青的技术要求； 美国Superpave沥青胶结料的技术要求；欧洲沥青技术要求；改性沥青的分类、 评价指标、技术要求；常用聚合物改性沥青的类别、技术特性；聚合物改性剂与 基质沥青的相容性；改性沥青的生产工艺；乳化沥青的优点、材料组成；天然沥 青的种类、技术指标；环氧沥青的组成材料；彩色沥青的组成及技术要求。 重点石油沥青的物理性质、路用性能；我国道路石油沥青的技术要求。难点常用聚合物改性沥青的技术性质。基本要求1、识记：沥青的种类；石油沥青的分类；原油分类；石油沥青的生产 工艺；石油沥青的四组分及胶体类型；密度；粘滞性；针入度；软化点；延 度；针入度指数；粘附性；耐久性评价方法；沥青分级方法；改性沥青；改 性沥青种类；离析；弹性恢复；SBS种类及改性效果；改性沥青的相容性； 改性工艺；乳化沥青；乳化沥青材料组成；天然沥青种类；环氧沥青材料组 成。2、领会：石油沥青的技术性质与路用性能的关系，改性沥青技术性质和 技术标准。3、简单应用：能根据道路石油沥青的指标对沥青进行分类。4、综合应用：掌握道路石油沥青常规技术指标的测试方法，并根据测试 结果对沥青进行分类；能根据实际工程需求选择合适的改性沥青及乳化沥青。 第四单元 沥青混合料（支撑课程目标1、2、3） 知识点沥青混合料分类、组成结构及体积参数；沥青混合料最大理论相对密度；沥 青混合料的结构强度构成及影响因素；沥青混合料技术性能；热拌沥青混合料的 组成设计；骨架型沥青混合料、常温沥青混合料、再生沥青混合料的性能、技术 特性、组成材料要求及配合比设计特点。重点沥青混合料体积参数；沥青混合料技术性能；热拌沥青混合料组成设计；骨 架型沥青混合料配合比设计。难点沥青混合料体积参数计算。基本要求1、识记：连续密级配沥青混合料；开级配沥青混合料；间断级配沥青 混合料；集料的最大粒径、公称最大粒径；热拌热铺沥青混合料；矿质混合 料合成密度、有效体积、有效密度；毛体积密度；最大理论相对密度；空隙 率；矿料间隙率；悬浮密实结构；骨架空隙结构；骨架密实结构；结构沥青； 自由沥青；高温稳定性；低温抗裂性；疲劳破坏；耐久性；SMA及其技术特 性；OGFC;常温沥青混合料；冷补沥青混合料；沥青路面再生技术；环氧沥 青混合料；废旧橡胶沥青混合料；温拌沥青混合料。2、领会：沥青混合料技术性质和技术标准，沥青混合料级配设计，沥 青混合料技术性能。3、简单应用：根据沥青路面气候区划进行分区，根据工程特点选择不 同的混合料类型。4、综合应用：能熟练运用沥青混合料配合比设计方法进行热拌沥青混 合料配合比设计；正确测试和计算沥青混合料各项体积参数。第五单元水泥与石灰（支撑课程目标1、2）知识点通用硅酸盐水泥的组成材料与生产工艺；硅酸盐水泥的水化硬化过程；通用 硅酸盐水泥的技术性质；其他水泥；石灰的化学组成及特性；石灰的技术性质、 技术标准。重点硅酸盐水泥的矿物成分及其特性；硅酸盐水泥的技术性质。难点水泥的水化与凝结硬化。基本要求1、识记：通用硅酸盐水泥；水硬性无机胶凝材料；硅酸盐水泥；普通 硅酸盐水泥；矿渣硅酸盐水泥；火山灰质硅酸盐水泥；粉煤灰水泥；符合硅 酸盐水泥；两磨一烧；水化热；粒化高炉矿渣；水泥的水化、凝结与硬化； 硬化水泥石的腐蚀；溶析性侵蚀；镁盐侵蚀；碳酸侵蚀；硫酸盐侵蚀；火山 灰反响；凝结时间；安定性；细度；水泥的强度等级；道路硅酸盐水泥；铝 酸盐水泥；快硬水泥；膨胀水泥；自应力水泥；白色硅酸盐水泥；彩色硅酸 盐水泥；石灰；生石灰；消石灰；磨细生石灰；消化；过火石灰；欠火石灰； 石灰的硬化；石灰质量评价指标。2、领会：评价水泥性能的主要技术指标；硅酸盐四种矿物的技术特性 及比拟；水泥的水化与凝结硬化；石灰的消化与硬化过程。3、简单应用：水泥性硬化水泥石的腐蚀类型；通用硅酸盐水泥的技术 性质；通用硅酸盐水泥的特性。4、综合应用：对硅酸盐水泥强度进行强度等级划分；测试水泥性能技 术指标；水泥时腐蚀的原因及防止。第六单元 水泥混凝土与砂浆 （支撑课程目标1、2、3）知识点普通水泥混凝土的技术性质；普通水泥混凝土的组成设计；混凝土外加剂与 掺和料；路面水泥混凝土的组成设计；再生混凝土；砂浆。重点混凝土拌和物的施工和易性；硬化混凝土的强度特征；硬化混凝土的变形特 征；硬化混凝土耐久性；普通水泥混凝土的配合比设计；路面普通水泥混凝土设 计指标及配合比设计步骤；的技术性质及其影响因素，混凝土对组成材料的技术 要求，混凝土的配合比设计。难点影响混凝土技术性质的因素，含外加剂的混凝土配合比设计。基本要求1、识记：水泥混凝土及特点；施工和易性；坍落度；VB稠度；捣实因 数；单位用水量；水灰比；砂率；混凝土和易性分级；立方体强度标准值; 强度等级；劈裂抗拉强度；抗折强度；强度特征参数；强度保证率；水灰比 定那么；养护条件；干缩；徐变变形；干缩收缩变形；温度变形；抗渗性；抗 冻性；耐磨性；抗化学侵蚀性；有害杂质；配合比表示方法；初步配合比； 基准配合比；施工配合比；配制强度；设计强度；配合比设计三参数；外加 剂；外加剂类型；减水剂；引气剂；缓凝剂；早强剂；钢纤维混凝土；碾压 混凝土；再生混凝土；砂浆；保水性；特种砂浆。2、领会：施工和易性测定方法；硬化混凝土强度特征；影响混凝土强 度的主要因素；混凝土配合比的视频、调整与确定；设计配合比；施工配合 比；混凝土配合比的主要内容。3、简单应用：硬化混凝土的变形特性；影响混凝土拌和物和易性的主 要因素；混凝土组成材料的技术要求；粉煤灰混凝土的技术特性。4、综合应用：混凝土强度的质量评定；普通水泥混凝土的组成设计， 路面水泥混凝土的组成设计；水泥砂浆配合比设计。第七单元 无机结合料稳定类混合料 （支撑课程目标1）知识点无机结合料稳定类混合料分类；稳定类混合料技术性能；水泥稳定类强度特 征；水泥稳定土的收缩特性及适用性，水泥稳定土的组成设计；石灰稳定土的技 术特性；石灰稳定土的组成设计；二灰稳定土的技术特性；石灰粉煤灰稳定混合 料的组成材料技术要求；土壤固化剂作用及种类。重点水泥稳定土强度形成机理、收缩特征及配合比设计，石灰稳定土的适用性及 组成材料的技术要求。难点水泥稳定土的配合比设计；石灰稳定土的强度特征及其影响因素。基本要求1、识记：无机结合料稳定类混合料概念及分类；强度特征；疲劳特性；收缩特性；离子交换；延迟时间；温缩；温缩系数；干缩；干缩系数；二灰 稳定土；悬浮式二灰粒料；密实式二灰粒料；土壤固化剂。2、领会：水泥稳定土强度形成机理、收缩特征；石灰稳定土的强度特 征及其影响因素，水泥稳定土、石灰稳定土及二灰稳定土的适用性。3、简单应用：水泥稳定粒料配合比计算。4、综合应用：水泥稳定土配合比设计。第八单元 建筑钢材及工程聚合物（支撑课程目标1）知识点建筑钢材的抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳性能和冷弯性能；道桥结构工程中 常用刚才的技术要求；钢筋混凝土结构用钢筋和钢丝的类型及技术要求；常用工 程聚合物的类型；高分子聚合物中道路工程中的应用；塑料、合成橡胶、合成纤 维的特性及用途，工程聚合物中水泥混凝土改性及在道路工程中的应用。重点钢筋混凝土结构用钢筋及钢丝的常见型号及技术要求；聚合物混凝土的性能 和用途。难点钢筋混凝土结构用钢筋及钢丝的技术要求；聚合物混凝土的性能及用途。 基本要求1、识记：建筑钢材的技术性质；低碳钢受拉过程的四个阶段；屈服上 限；屈服下限；屈服点；弹性模量；钢材的极限抗拉强度、屈强比；颈缩现 象；低碳钢的抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳性及冷弯性能；建筑钢材的分类； 碳素结构钢；低合金结构钢；热轧钢筋；热轧光圆钢筋；热轧带肋钢筋；冷 拉钢筋；冷轧带肋钢筋；冷拔低碳钢丝；塑料；PE、PVC、PS、EP;合成橡 胶；合成纤维；聚合物混凝土；聚合物浸渍混凝土；聚合物水泥混凝土；聚 合物胶结混凝土；纤维加筋混凝土； 土工合成材料；胶粘剂。2、领会：低碳钢手拉过程中出现的四个阶段及每个阶段的工程意义； 常见工程聚合物名称及代号。3、简单应用：熟悉建筑钢材的分类碳素结构铜牌号各组成局部的含义， 钢筋混凝土用钢筋的类别；道路工程中应用较多的聚合物品种。4、综合应用：钢筋混凝土结构用热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋和冷轧 带肋钢筋的常用牌号及用途；了解常见聚合物混凝土的性能及用途，会辨识 不同种类土工合成材料。学时分配知识单元理论学时第一单元绪论1第二单元砂石材料5第二单兀沥青材料4第四单元沥青混合料八第五单元水泥与石灰4第六单元水泥混凝土和砂浆6第七单元无机结合料稳定类混合料2第八单元建筑钢材及工程聚合物2复习2合计32五、教学方法与手段本课程教学过程中使用的教学方法有：讲授法、讨论法、直观演示法等，采 用多媒体的教学手段。六、考核要求、方式与成绩评定考核要求：覆盖各章节主要教学内容；其中沥青混合料及水泥混凝土局部为 重点考核章节，所占比重较大。考核形式：期末考试统一命题，统一评分标准，统一考试时间。笔试考试, 考试时间为100分钟。成绩评定：按百分制计算卷面成绩。评价环节评估课程目标对应毕业要求平时考核（30分）作业一课程目标21.3 （10 分）作业二课程目标34. 1 （10 分）作业三课程目标34. 1 （10 分）期末考试（70分）模块一课程目标130模块二课程目标225模块：课程目标315七、选用教材、讲义和主要参考书1、选用教材：1道路工程材料（第6版），李立寒 孙大权主编、人民交通出版社，2017 年10月。2、主要参考书：1建筑材料与检测，石建甫，郑睿主编，华中科技大学出版社，2013年3月。2水泥与水泥混凝土，申爱琴主编，人民交通出版社，2000年5月。3土木工程材料，柯昌君主编，科学出版社，2010年7月。4道路建筑材料，芦国超主编，机械工业出版社，2012年7月。八、大纲说明本大纲是根据【西南科技大学VV本科人才培养方案>>2019版】中的交通工 程专业培养方案制订。