《土木工程材料》教学大纲定稿

《土木工程材料》教学大纲
课程名称：土木工程材料英文名称：Civil Engineering Materials
课程代码：课程类别：专业必修课
学分：3学分学时数：48学时
开课单位：数学系适用专业：工程管理本科
制订人：制订日期：2011年11月30日
审核人：（教研室主任签字）审核日期：×年×月×日
审订人：（分管教学副主任签字）审订日期：×年×月×日
一、课程的性质和目的
《土木工程材料》课程为土木工程类专业的专业基础课。

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建筑材料的基本知识，并为今后从事专业技术工作能够合理选择和使用建筑材料打下基础。

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

二、与相关课程的联系与分工
为学习建筑设计、建筑施工、结构设计专业课程提供建筑材料的基本知识。

三、教学内容及要求
绪论
【教学要求】了解土木工程材料的发展过程与发展趋势；理解土木工程材料的标准化；掌握土木工程材料的分类。

【教学重点】掌握学习《土木工程材料》的目的、任务、方法
【教学难点】激发学生的学习兴趣
【教学内容】
一、土木工程材料的发展历史及发展趋势；
二、土木工程材料的分类；
三、土木工程材料的标准化；
四、学习《土木工程材料》的目的、任务、方法。

第一章土木工程材料的基本性质
【教学要求】了解材料的组成、结构与构造；理解土木工程材料基本性质的含义、表示方法及影响因素；掌握土木工程材料的物理性质、力学性质、热工性质、与水有关的性质及耐久性性能的技术指标。

【教学重点】理解材料的组成结构与性能的关系
【教学难点】材料的组成及其对材料性质的影响
【教学内容】
一、材料的组成、结构与构造；
二、材料的基本物理性质；
三、材料的力学性质；
四、材料的热工性质；
五、材料与水有关的性质；
六、材料的耐久性。

第二章天然石材
【教学要求】了解天然石材的形成与分类；掌握天然石材的技术性质；掌握常用石材及选用原则
【教学重点】常用石材及选用原则
【教学难点】合理选用石材
【教学内容】
第一节天然石材的形成和分类
第二节天然石材的技术性质
第三节土木工程常用石材及选用原则
第三章无机气硬性胶凝材料
【教学要求】了解石灰、石膏、水玻璃的生产简介；理解石灰、石膏的水化与硬化的过程；掌握石灰、石膏、水玻璃的特性与具体应用，以及在保存与运输中所要注意的问题。

【教学重点】石灰，石膏、水玻璃的性质与应用
【教学难点】理解石灰，石膏、水玻璃凝结硬化机理
【教学内容】
第一节石灰
一、石灰的原料与生产
二、石灰的水化与硬化
三、石灰的性性与技术要求
第二节石膏
一、石膏的原料、生产与品种
二、建筑石膏的凝结硬化
三、建筑石膏的特性、技术要求及应用
第三节水玻璃
一、水玻璃的特性
二、水玻璃的应用
第四节菱苦土
第四章水泥
【教学要求】了解水泥的生产过程；活性、非活性混合材料；特性、专用水泥组成、特性的适用范围（高铝水泥）；理解硅酸盐水泥的定义、矿物组成、凝结硬化过程；掌握硅酸盐水泥的主要技术性质、特点和使用范围，掺有混合材料的硅酸盐水泥的适用及不适用范围。

【教学重点】几种通用硅酸盐水泥的性能特点和选用原则
【教学难点】硅酸盐水泥的矿物成分及性能特点
【教学内容】
第一节水泥概述
一、水泥的发展历程
二、硅酸盐水泥的生产
三、硅酸盐水泥的组成
四、通用硅酸盐水泥的定义及分类
第二节硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥
一、硅酸盐水泥的组分
二、硅酸盐水泥的水化和凝结硬化
三、硅酸盐水泥的技术性质
四、水泥石的腐蚀与防止
五、硅酸盐水泥的特性与应用
六、普通硅酸盐水泥
七、水泥的存储
第二节掺大量混合材料的硅酸盐水泥
一、混合材料
二、矿渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥
三、复合硅酸盐水泥
第四节其他品种的水泥
一、道路硅酸盐水泥
二、快硬硅酸盐水泥
三、白色水泥
四、膨胀水泥与自应力水泥
第五章普通混凝土
【教学要求】了解混凝土的分类，混凝土的变形，混凝土外加剂的定义、分类、作用机理与使用效果以及新型外加剂在工程中的应用，混凝土质量控制的原理、措施、原材料对其性能产生波动的原因；理解混凝土对其组成材料的基本要求：水泥：品种、强度等级选择的原则；骨料：种类、级配、颗粒特征等质量要求；水：拌合用水的质量要求；掌握混凝土的主要技术性质，混凝土的配合比设计；混凝土的和易性的定义及包含的内容、和易性的测定方法、影响和易性的主要因素；混凝土的强度：强度定义、影响因素、提高强度和促进强度发展的措施、强度试验项目；混凝土的耐久性：耐久性的定义、衡量的技术性能指标、影响因素等，提高耐久性的措施；混凝土的配合比设计：定义、三大参数的确定原则、方法及其步骤（初步配合比、基准配合比、实验室配合比、施工配合比），配合比设计的调整与校正。

【教学重点】普通混凝土的配合比设计
【教学难点】混凝土的耐久性和普通混凝土的配合比设计
【教学内容】
第一节混凝土概述
一、混凝土的定义
二、混凝土的分类
三、混凝土的基本组成材料及其作用
四、混凝土的性能特点
第二节普通混凝土的组成材料
一、胶凝材料
二、集料
三、混凝土用水
四、混凝土外加剂
第三节新拌混凝土的工作性能
一、混凝土工作性概念与含义
二、混凝土工作性的评价方法
三、影响混凝土工作性的主要因素
四、新拌混凝土浇筑后的性能
第四节硬化后混凝土的力学性能
一、硬化后混凝土的结构
二、混凝土受压破坏机理与破坏过程
三、混凝土的强度与强度等级
四、影响混凝土的强度的因素
五、提高混凝土强度的措施
第五节混凝土的变形性能
一、化学收缩
二、干燥收缩
三、自干燥收缩
四、温度变形
五、荷载作用下的变形
第六节混凝土的耐久性
一、耐久性的概念与含义
二、混凝土常见的几种耐久性问题
三、混凝土结构耐久性设计
第七节混凝土的质量控制与评定
一、混凝土生产控制的必要性
二、混凝土强度的波动规律：正态分布
三、衡量混凝土施工质量水平的指标
四、混凝土强度的检验评定
五、混凝土的配制强度
第八节混凝土的配合比设计
一、混凝土配合比设计的基本要求、依据及方法
二、混凝土配合比设计步骤
三、掺减水剂混凝土配合比设计
四、混凝土配合比设计实例
第九节其他混凝土
一、高强混凝土
二、高性能混凝土
三、自密实混凝土
四、轻集料混凝土
五、纤维混凝土
六、补偿收缩混凝土
七、聚合物混凝土
第六章建筑砂浆
【教学要求】了解砂浆对原材料的要求，底面为不吸水材料的砂浆配合比的设计，其他砂浆；理解砌筑砂浆的组成、分类及其应用；掌握砌筑砂浆的技术性能（和易性、强度、耐久性），底面为吸水材料的砂浆配合比的设计步骤；掌握抹面砂浆的主要品种性能要求及其配制方法；了解一些特种砂浆的使用
【教学重点】掌握砌筑砂浆与抹面砂浆的性能与应用
【教学难点】工程中使用砂浆出现问题的原因分析
【教学内容】
第一节砌筑砂浆
一、砌筑砂浆的组成材料
二、砌筑砂浆的技术性质
三、砌筑砂浆的配合比设计
四、砌筑砂浆的选用
第二节抹面砂浆
一、普通抹面砂浆
二、装饰砂浆
第三节特种砂浆
一、防水砂浆
二、保温砂浆
三、耐酸砂浆
四、防辐射砂浆
五、吸声砂浆
第四节预拌砂浆与自流平砂浆
一、预拌砂浆
二、自流平砂浆
第七章建筑金属材料
【教学要求】了解建筑钢材的分类、冶炼方法，其他型钢、钢板、钢管；理解建筑钢材的化学元素对钢性能的影响，钢材的腐蚀与保护；掌握建筑钢材的主要力学性能和工艺性能，钢材的技术标准和选用的原则；掌握铝合金及其制品的性质与应用。

【教学重点】掌握钢材的技术性质与应用
【教学难点】钢材的塑性、韧性、耐疲劳性以及微量组分对钢材性能的影响
【教学内容】
第一节钢材的生产与分类
一、钢材的冶炼
二、钢材的分类
第二节钢材的技术性质
一、抗拉性能
二、冲击韧性
三、耐疲劳性
四、硬度
五、冷弯性能
七、焊接性能
第三节钢材的组织、化学成分及其对钢材性能的影响
一、钢材的组织及其对钢材性能的影响
二、钢材的化学成分及其对钢材性能的影响
第四节钢材的冷加工时效及热处理
一、冷加工
二、时效
三、冷加工和时效在工程中的应用
第五节土木工程用钢的技术标准与选用
一、土木工程常用钢钟
二、钢结构用钢
三、钢筋混凝土用钢
第六节钢材的防锈蚀与防火
一、钢材的锈蚀
二、防止钢材锈蚀的措施
三、钢材的防火
第七节铝及铝合金
一、铝的冶炼及其特性
二、铝合金的分类及其特性
三、铝合金建筑型材
四、常用建筑铝合金制品
第八章墙体及屋面材料
【教学要求】掌握几种常用的砌墙砖，包括烧结砖各蒸压砖的性能及应用特点；理解为何要限制使用烧结粘土砖；掌握混凝土砌块、加气混凝土砌块的性能及应用特点；了解墙用板材及屋面材料的性能应用。

【教学重点】掌握几种常用的砌墙砖、砌块的性能与应用
【教学难点】加气混凝土砌块的性能特点
【教学内容】
第一节墙体材料
一、砖
二、砌块
三、轻质墙板
第二节屋面材料
第三节墙体材料工程实例分析
第九章沥青与沥青混合料
【教学要求】掌握沥青材料的基本组成、工程性质及测定方法；了解沥青的改性与掺配，了解主要的沥青制品及其用途；掌握沥青材料配合比，包括矿质材料的配合比设计和配制；了解其余工程中的使用要点。

【教学重点】石油沥青的性质与应用；沥青混合料配合比设计
【教学难点】沥青混合料的强度构成理论
【教学内容】
第一节沥青材料
第二节石油沥青的老化与改性
一、沥青的老化
二、改性沥青
第三节沥青混合料
一、定义
二、沥青混合料的分类
三、沥青混合料的强度构成
第四节沥青混合料的配合比设计方法
第十章合成高分子材料
【教学要求】掌握合成高分子材料的性能特点及主要的高分子材料品种；了解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】正确根据工程实际选用合适的高分子材料
【教学难点】从合成高分子材料的组成来理解它的性能
【教学内容】
第一节高分子化合物概述
一、基本概念
二、聚合物的分类
三、聚合物的命名
四、聚合反应
第二节聚合物的结构与性能特点
一、聚合物的分子结构
二、聚合物的基本性质
三、聚合物的老化
第三节常用的聚合物
一、合成树脂
二、合成橡胶
三、合成纤维
第四节建筑塑料
一、塑料的基本组成
二、土木工程常用的塑料制品
第五节胶粘剂及合成材料
一、胶粘剂的基本概念
二、土木工程常用的胶粘剂
三、土木合成材料
第六节合成高分子材料工程实例分析
第十一章防水材料
【教学要求】掌握防水材料的主要类型及性能特点
【教学重点】防水材料
【教学难点】防水材料的正确选用
【教学内容】
第一节防水卷材
第二节防水涂料
第三节建筑密封材料
第十二章土木工程装饰材料
【教学要求】了解装饰材料的基本要求，选用原则；装饰材料的组成与分类，各种饰面材料的性质；掌握常用装饰材料的类型、性能及应用
【教学重点】装饰材料的选用原则
【教学难点】装饰材料的性能及选用
【教学内容】
第一节概述
一、装饰材料的基本要求
二、装饰材料的选用原则
第二节石膏装饰材料
第三节建筑装饰陶瓷
一、陶瓷的要领和分类
二、常用建筑陶瓷制品
三、琉璃制品
第四节建筑装饰玻璃制品
一、建筑玻璃的技术性质
二、建筑玻璃制品
第五节纤维装饰织物制品
一、装饰织物纤维的认识
二、地毯
三、墙面装饰织物
第六节建筑涂料
一、建筑涂料的组成
二、建筑涂料的选用
三、常用建筑涂料
四、油漆
第七节建筑装饰塑料制品
一、塑料地板
二、塑料壁纸
三、塑料装饰板
四、塑料地毯
第八节木材装饰制品
一、木材的分类
二、木材的构造
三、木材的性质
四、常用木材装饰制品
第九节金属装饰制品
一、建筑铝和铝合金制品
二、常用的铝合金制品
三、建筑装饰用钢材及其制品
第十三章绝热材料和吸声材料
【教学要求】了解绝热材料、吸声材料和隔声材料的特性和种类；理解绝热材料、吸声材料及隔声材料的原理
【教学重点】绝热材料和吸声材料的性能特点
【教学难点】理解绝热材料和吸声材料组成结构与性能特点的关系
【教学内容】
第一节绝热材料
一、导热性
二、绝热材料的类型及其基本要求
三、常用的绝热材料
第二节吸声材料和隔声材料
一、吸声材料的原理
二、吸声材料的特征和要求
三、常用吸声材料
呈、吸声材料的选用与安装
五、隔声材料
五、各教学环节的基本要求
（一）教学方法与手段
多媒体教学与讲授法相结合，重视非课程因素影响，重视案例教学，积极开展课堂讨论并激发学生的学习热情。

（二）实验教学
实验要求土木工程材料试验作为土木工程材料课程的重要组成部分，是理论联系实际的关键教学环节。

实验教学的主要任务是使学生掌握有关土木工程材料的基本实验知识、实验方法和实验技能，通过实验达到以下目的：使学生熟悉主要土木工程材料的技术要求，并具有对常用土木工程材料独立进行质量检定的能力；使学生对具体材料的性状有进一步的了解，巩固与丰富理论知识；进行科学研究的基本训练，培养学生严谨认真的科学态度，提高分析问题和解决问题的能力。

2.实验内容（根据实验学时，建议选择以下三项中的两项）
实验1：水泥标准稠度用水量、体积安定性、水泥胶砂强度检验；
实验2：砂石的筛分析试验、表观密度试验、堆积密度、石子的针片状颗粒含量；
实验3：水泥混凝土拌合物、立方体抗压强度试验；
实验4：钢筋的拉伸、冷弯试验；
（三）辅导与作业
每周在规定时间和地点至少安排一次辅导。

根据教学需要，除教材中的复习思考题外，适当增加开放性习题，安排学生进行工程材料调查等。

学生必须独立、按时完成。

（四）考核及成绩评定方式
本课程的考核方式采用开卷考试。

成绩评定采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定。

期末考试成绩占总成绩的70%，平时成绩占总成绩的30%。

六、建议教材及教学参考书
（一）建议教材
赵庆新：《土木土木工程材料》.北京：北京大学出版社，2010年
（二）教学参考书
1.柯国军：《土木土木工程材料》.北京：中国电力出版社，2006年
2.苏达根：《土木土木工程材料》.北京：高等教育出版社，2008年
3.彭小芹：《土木土木工程材料》.重庆：重庆大学出版社，2001年
4.李书进：《建筑材料》.重庆：重庆大学出版社，2010年
七、大纲其他说明
1.。