《土木工程材料》课程教学大纲.docx

土木工程材料教学大纲课程名称土木工程材料Civil Engineering Materials课程编码PLC124811025开课院部储运与建筑工程学院课程团队土木工程材料教学团队学分2.5课内学时40讲授40实验0上机0实践0课外学时40适用专业土木工程授课语言中文先修课程高等数学（2-1）.画法几何、土木工程制图、理论力学、高等数学（2-2）课程简介（必修）土木工程材料课程是土木工程专业的一门专业必修核心基础课程。本课程涉及金属材料、非金属材料、高分子材料以及复合材料 等内容，每一类材料都涉及到一个庞大复杂的材料科学体系。本课程介绍了主要的土木工程材料及其生产工艺、试验方法和研究成果，土 木工程材料最基本的力学原理，强调了对土木工程材料成分及其微观结构的研究，并针对现行标准规范提供了大量的试验课程。课程主要 内容包括：绪论、土木工程材料的基本性质、无机气硬性胶凝材料、水泥、建筑砂浆、混凝土，砌筑材料和屋面材料、钢材、合成高分子 材料、沥青材料、木材及其他工程材料等。通过本课程的学习，使学生具备初步具备根据工程条件对其正确选择、合理使用及解决在实际 工作中出现问题的能力，培养学生有关土木工程材料的科学实验能力、创新能力和分析解决问题的能力。The course of civil engineering materials is a compulsory basic course of Civil Engineering. This course relates to metal materials, non-metallie materials, polymer material and composite material, etc. Each kind of material motioned above involves a huge and complex material science system. This course introduces the main civil engineering materials, production process, test methods, research results and the basic principle of mechanics of materials in civil engineering. Besides, it emphasizes the research of civil engineering material composition and microstructure, and provides a large number of experimental courses for the current standard specification. The main contents of the course include introduction, the basic properties of civil engineering materials, inorganic gas cementing material, cement, mortar and concrete, masonry materials and roofing materials, steel, synthetic polymer materials, asphalt materials, wood and other engineering materials, etc. Through the study of this course, students will be initially equipped with the ability to correctly select, rationally use and solve the problems in practical work according to the engineering conditions, and cultivate students' scientific experiment ability, innovation ability and the ability to analyze and solve problems in civil engineering materials.一、课程基本信息负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：熟悉常用土木工程材料的基本组成、技术性能、质量要求及检验方法，了解土木工程材料的 发展方向，能与后续课程紧密配合，理解材料与土木工程工程设计、施工相互关系。了解主要土木 工程材料的制备、结构与性能关系，掌握其特性及应用，初步具备根据工程条件对其正确选择、合 理使用及解决在实际工作中出现问题的能力。是1.42M2目标2 ：掌握主要土木工程材料试验的基本技能，具备一定的对有关材料进行测试和技术评价的能 力，掌握节约材料的原则和改善材料性能的方法，培养有关土木工程材料的科学实验能力、创新能 力和分析解决问题的能力。是1.43M3目标3 ： 了解土木工程材料可持续发展的趋势和内涵，针对土木工程专业的复杂工程问题，结合土木 工程材料的发展动态及趋势，能够评价工程实践中推广使用节能环保新材料对环境、社会可持续发 展的影响。是7.2三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1绪论绪论本章重点和难点：土木工程材料的分类，土木工程材料的标准 化。f /2绪论绪论土木工程材料及其分类；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。Ml, M32讲授/讨论2作业/自学3第1章第1章土木工程 材料的基本性质本章重点：土木工程材料的基本物理性质、力学性质和耐久 性。本章难点：土木工程结构物的基本性质与工程特性的内在 关系。/41. 11.1材料的基本物 理性质材料的密度、表观密度和堆积密度，材料的孔隙率与密实度， 材料的空隙率与填充率。Ml, M20.5讲授/讨论0.5作业/自学51.21.2材料的力学性质强度和比强度，弹性与塑性，脆性与韧性，硬度和耐磨性。Ml0.5讲授/讨论0.5自学61.31.3材料与水有关 的性质材料的亲水性与憎水性，材料的含水状态，材料的吸水性与吸 湿性。Ml, M20.5讲授/讨论0.5作业/自学71.41.4材料的热性质导热性，热阻，热容量和比热容，热变形性，耐燃性。Ml0.5讲授/讨论0. 5自学81.51.5材料的耐久性抗渗性，抗冻性，抗老化性，耐热性，耐磨性等。Ml0.5讲授/讨论0.5自学91.61.6材料与环境土木工程材料的安全性与环境协调性。Ml, M30.5讲授/讨论0. 5自学10第2章第2章无机气硬 性胶凝材料本章重点：无机气硬性材料的基本知识，几种典型的无机气硬 性材料的特性及用途。本章难点：无机胶凝性材料的硬化机 理。/112. 12. 1石灰石灰的原材料及生产，石灰的熟化与硬化，石灰的质量标准与 应用。Ml0. 75讲授/讨论0. 75自学122.22.2石膏石膏的原料及生产，建筑石膏，其他品种石膏胶凝材料。Ml, M30. 75讲授/讨论0. 75作业/自学132.32. 3水玻璃水玻璃的原料及生产，水玻璃的硬化，水玻璃的技术性能，水 玻璃的应用。Ml0.5讲授/讨论0. 5自学14第3章第3章水泥本章重点：以通用硅酸盐水泥为基础，再拓展至其他特性水泥 和专用水泥。本章难点：硅酸盐水泥的水化硬化机理；水泥石 的腐蚀与防止。/153. 13.1硅酸盐系水泥硅酸盐水泥，通用水泥，专用水泥，特性水泥。34讲授/讨论4作业/自学163.23. 2其他品种水泥铝酸盐水泥，硫铝酸盐水泥，膨胀水泥与自应力水泥。M1,M31讲授/讨论1自学17第4章第4章建筑砂浆本章重点：建筑砂浆的技术要求，新拌砂浆的和易性和硬化砂 浆的各项性能，砌筑砂浆和抹面砂浆的性质与组成材料及技术 特性。本章难点：新拌砂浆的和易性和砌筑砂浆的配合比设计 方法。/184. 14.1砂浆的技术要 求砂浆拌合物的密度，新拌砂浆的和易性，硬化砂浆的性能。Ml1讲授/讨论1/194.24. 2砌筑砂浆砌筑砂浆的组成材料，砌筑砂浆的配合比设计。Ml, M21.5讲授/讨论1. 5自学204.34. 3其他砂浆抹面砂浆，特种砂浆。Ml0.5讲授/讨论0.5作业/自学214.44. 4预拌砂浆预拌砂浆的定义与其分类，预拌砂浆的原材料。Ml, M30.5讲授/讨论0.5自学22第5章第5章混凝土本章重点：普通混凝土组成材料的技术要求及选用，混凝土拌 和物的性质及其测定方法，硬化混凝土的力学性质，变形性质 和耐久性，普通混凝土的配合比设计方法。本章难点：硬化混 凝土的变形性质和耐久性，混凝土质量控制与强度评定，普通 混凝土的配合比设计方法。/235. 15.1混凝土的分类 与特点混凝土的分类，混凝土的特点。Ml0.5讲授/讨论0. 5自学245.25.2普通混凝土的 组成材料水泥，矿物掺合料，细集料，粗集料，水。Ml, M31.25讲授/讨论1.25自学255.35. 3混凝土外加剂减水剂，早强剂，引气剂，防冻剂，膨胀剂，调凝剂，防水 剂,泵送剂。Ml, M31.5讲授/讨论1. 5自学265.45.4新拌混凝土的 和易性和易性的概念，和易性的测定及评价指标，影响和易性的主要 因素。Ml, M21讲授/讨论1作业/自学275.55. 5硬化混凝土的 强度混凝土的抗压强度，混凝土的强度等级，影响混凝土强度的因 素。Ml, M21.5讲授/讨论1.5自学285.65. 6硬化混凝土的 耐久性抗渗性，抗冻性，抗侵蚀性，抗碳化性，碱集料反应。Ml, M30.5讲授/讨论0.5作业/自学295.75.7硬化混凝土的 变形性混凝土在非荷载作用下的变形，混凝土在荷载作用下的变形。Ml0.5讲授/讨论0.5自学305.85. 8混凝土质量控 制与强度评定混凝土的质量控制，混凝土强度的波动规律，混凝土质量评定 的数理统计方法，混凝土配制强度。Ml, M20.5讲授/讨论0.5自学315.95.9普通混凝土的 配合比设计混凝土配合比设计的要求、依据与方法，混凝土配合比设计的 步骤，混凝土配合比设计实例。32讲授/讨论2自学325. 105.10其他种类混 凝土高强混凝土，纤维混凝土，轻集料混凝土，自密实混凝土，大 体积混凝土，装饰混凝土，聚合物混凝土。Ml, M31讲授/讨论1作业/自学33第6章第6章砌筑材料本章重点：石材、砌块和砌墙砖等砌筑材料的性质和应用。本/和屋面材料章难点：岩石的构造，砖的烧结原理，砌块的技术性质。346. 16.1石材岩石的组成与分类，岩石的构造与性能，常用石材及其应用与 防护。Ml0.5讲授/讨论0. 5自学356.26. 2墙体材料砖，砌块。Ml0.5讲授/讨论0.5自学366.36. 3屋面材料瓦，板材。Ml0.5讲授/讨论0. 5作业/自学37第7章第7章钢材本章重点：钢材的生产方法和分类及各类钢材的性能特点，建 筑用钢材的技术性质，土木工程中常用的建筑钢材的分类及其 选用原则。本章难点：微量组分对钢材性能的影响，钢材的力 学性能，钢材的腐蚀机理。/387. 17.1钢的生产和分类钢的冶炼，钢材的加工方法，钢的分类，钢材的分类。Ml, M30.5讲授/讨论0.5自学397.27. 2化学成分对钢 材性能的影响改善优化钢材的性能，劣化钢材的性能。Ml0.5讲授/讨论0. 5自学407.37. 3钢材的技术性 质力学性能，工艺性能。Ml, M21讲授/讨论1自学417.47. 4钢材的冷加工 和热处理冷加工，时效处理，钢材的热处理。Ml0.5讲授/讨论0. 5作业/自学427.57.5 土木工程用钢 的品种和选用土木工程用钢的主要类别，钢结构用钢材，钢筋混凝土用钢 材，特种结构用钢材。Ml, M30.5讲授/讨论0. 5自学437.67. 6钢材的腐蚀与 防护化学腐蚀，电化学腐蚀，防腐，钢筋的防锈，防火。Ml, M31讲授/讨论1自学44第8章第8章合成高分 子材料本章重点土木工程中合成高分子材料主要制品的性能及应用。 本章难点从合成高分子材料的组成了解、熟悉其性能，并能正 确地选用。/458. 18.1高分子化合物 的基本概念高分子化合物，高聚物的分类与命名，高聚物的结构与性质。Ml0.5讲授/讨论0. 5自学468.28. 2工程塑料塑料的组成，塑料的性质，常用工程塑料及其制品。Ml0.5讲授/讨论0.5自学478.38. 3胶粘剂胶粘剂的基本要求，胶粘剂的组成材料，常用胶粘剂。Ml0.5讲授/讨论0.5作业/自学48第9章第9章沥青材料本章重点：沥青材料的组成和结构及工程性质、沥青基防水材 料、沥青混合料。本章难点：沥青混合料的设计。/499. 19.1石油沥青及煤 涌石油沥青，煤沥青。Ml1讲授/讨论1自学509.29. 2沥青基防水材 料沥青基防水卷材，沥青防水涂料。Ml1讲授/讨论1自学519.39. 3沥青混合料沥青混合料的特点与种类，沥青混合料的组成结构，沥青混合 料的技术性质，沥青混合料的技术指标，热拌沥青混合料的配 合比设计。Ml, M22讲授/讨论2作业/自学52第10第10章木材本章重点：木材的性质特征、木材的主要种类和应用。本章难 点：木材的物理和力学性质。/5310. 110.1木材的分类 和构造木材的分类，木材的构造。Ml0. 25讲授/讨论0. 25自学5410.210.2木材的物理 和力学性质含水量，湿胀与干缩，木材的强度。Ml0.5讲授/讨论0. 5作业/自学5510.310.3木材的防护干燥，防腐防虫，防火。Ml0. 25讲授/讨论0. 25自学5610.410.4木材的应用木材初级产品，人造板材，木材的连接。Ml0. 25讲授/讨论0. 25自学57第11第11章其他工 程材料本章重点：绝热材料、吸声材料、隔热材料、装饰材料、新型 防水材料、防火材料的组成和结构及功能和应用。本章难点： 材料的吸声系数和透射系数。/5811.5H.5防火材料防火材料概述，常用建筑防火材料。Ml, M30.5讲授/讨论0.5作业/自学5911.311.3装饰材料装饰材料的分类，石材类装饰材料，涂抹类装饰材料，涂刷类 装饰材料，烧结类装饰材料，纤维类装饰材料。Ml, M30.5讲授/讨论0.5自学6011.2H.2吸声材料与 隔声材料吸声材料，隔声材料。M1,M30. 25讲授/讨论0. 25自学6111. 111. 1绝热材料绝热材料概述、常用绝热材料。Ml, M30. 25讲授/讨论0. 25自学62H.4新型防水材曾”，防水涂料，防水密封材料，刚性防水材料，堵漏止M1)M3。.5讲授/讨论0.5料水材料。自学四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .每周布置23道题目，平均每次课1道题以上。2 .成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .考核学生对土木工程材料基本知识的掌握能力，综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有问答、 分析和计算题。25%2大作业1 .能够运用本课程中多个知识点分析和解决较复杂的应用问题等。2 .根据工程要求及所处环境选择水泥品种和进行混凝土配合比设计，主要包括由初步配合比调整为基准配合比；由基 准配合比确定出试验室配合比；由试验室配合比换算成施工配合比；根据现场施工用料检验混凝土配合比；工程中混凝 土强度的检验评定。15%3考勤随机点名、刷卡点名等。5%4课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题表现情况等。5%5期末考试1 .闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分10。分。2 .主要考核学生对土木工程材料基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要 有选择题、判断题、简答题、分析题和计算题等。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业30%A-按时提交作业，答题规范，解题思路清晰、步骤完整、答案准确。B-按时提交作业，答题比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、答案准确。 c-按时提交作业，答题比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、答案准确。D-作业抄袭，未能按时提交作业，答题不规范，解题思路混乱、答案不准确。2Ml大作业20%A-按时提交作业，水泥品种选择正确，混凝土配合比设计过程正确，混凝土强度的检验评定正确。B-按时提交作业，水泥品种选择正确，混凝土配合比设计过程基本正确，混凝土强度的检验评定正确。c-按时提交作业水泥品种选择基本正确，混凝土配合比设计过程基本正确，混凝土强度的检验评定基本正 确。D-不按时提交作业，水泥品种选择不止确，混凝土配合比设计过程不止确，混凝土强度的检验评定不正 确。3Ml期末考试50%（见试卷评分标准）4M2平时作业30%A-按时提交作业，答题规范，解题思路清晰、步骤完整、答案准确。B-按时提交作业，答题比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、答案准确。 C-按时提交作业，答题比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、答案准确。 D-作业抄袭，未能按时提交作业，答题不规范，解题思路混乱、答案不准确。5M2大作业50%A-按时提交作业，水泥品种选择正确，混凝土配合比设计过程正确，混凝土强度的检验评定正确。B-按时提交作业，水泥品种选择正确，混凝土配合比设计过程基本正确，混凝土强度的检验评定正确。C-按时提交作业水泥品种选择基本正确，混凝土配合比设计过程基本正确，混凝土强度的检验评定基本正 确。D-不按时提交作业，水泥品种选择不止确，混凝土配合比设计过程不止确，混凝土强度的检验评定不止 确。6M2期末考试20%（见试卷评分标准）7M3平时作业50%A-独立思考、按时提交作业，格式规范，思路清晰、内容丰富全面。B-独立思考、按时提交作业，格式规范，思路较清晰、内容比较丰富全面。 c-独立思考、按时提交作业，格式基本规范，思路较清晰、内容一般。D-作业抄袭，未能按时提交作业，格式不规范，思路较清晰、内容较少。8M3期末考试50%（见试卷评分标准）评分等级说明：A, B, C, D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B, C二90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1 土木工程材料，施惠生，重庆大学出版，2019. 7, ISBN:9787562461654. （*主教材）2图书1 土木工程材料，湖南大学等，中国建筑工业出版社，2011.6, ISBN:9787112131594.3图书1 土木工程材料，苏达根，高等教育出版社，2019. 3, ISBN:9787040513127.