土木工程材料MOOC教学大纲
一、课程名称:土木工程材料
二、课程英文名称: Civil Engineering Materials
三、课程负责人:彭小芹
四、学时:理论教学课32学时,实验教学16学时
五、适用专业:土木工程、建筑学、给水排水工程、建筑环境与设备工程、工程管理、无机非金属材料工程、采矿工程
六、预修课程:材料力学、大学物理、大学化学
七、使用教材:
彭小芹主编,《土木工程材料》,重庆大学出版社,2010.
彭小芹主编,《土木工程材料(第三版)》. 重庆大学出版社, 2013.
符芳主编,《建筑材料》,东南大学出版社, 2001.
八、参考书目:
吴芳主编,《土木工程材料》,中国建材工业出版社,2007;
张君主编,《建筑材料》,清华大学出版社,2008等。
梅塔(Mehta P K), 蒙特罗(Monteiro P J M)著. 覃维祖, 王栋民, 丁建彤译. 《混凝土:微观结构、性能和材料(原著第三版)》. 北京: 中国电力出版社, 2008.
刘祥顺主编.《土木工程材料》.中国建材工业出版社, 2001.
白宪臣主编.《土木工程材料》.中国建筑工业出版社, 2011.
九、开课单位:重庆大学材料科学与工程学院建筑材料系
理论课部分
十、课程的目的和任务:
课程目的:本课程是土木工程专业的一门专业基础课,为学生在专业课程学习及研究工作奠定基础,在专业技术工作中具有合理选择材料并正确使用材料的能力。
课程任务:使学生了解土木工程中常用材料的原材料和生产工艺,熟悉并掌握材料的基本性能及应用,具有建筑材料的基本知识及实验技能。
学习本课程应具有普通化学、普通物理、高等数学及材料力学等的基础知识。本课程为钢筋混凝土、砖石结构、钢木结构、房屋建筑学、路基路面及土木工程施工等课程提供必要的材料知识。
十一、课程描述:
绪论
土木工程与材料的关系;土木工程对材料的要求;土木工程材料的发展趋向。
第一章 建筑材料的基本性质
不同状态下密度、表观密度与堆积密度的定义;密实度、孔隙率、填充率及空隙率的概念;材料与水有关的几个性质,包括亲水性与憎水性、吸水性与吸湿性、耐水性抗冻性与抗渗性。
第二章 天然石材
石材的分类,石材的应用范围,石材的技术性质,主要是物理性质、力学性质和加工性质以及石材的选用要点。
第三章 气硬性胶凝材料
石灰、石膏、水玻璃、菱苦土四种气硬性胶凝材料的原料与生产工艺、水化与硬化特点、技术性质及指标、质量标准与检验、应用范围等。
第四章 水泥
重点介绍硅酸盐水泥的生产工艺,不同矿物组成的基本性质以及水化机理,硅酸盐水泥的技术要求,水泥石的腐蚀,硅酸盐水泥的特性和应用。水泥的混合材的水化,以及掺混合材的硅酸盐水泥的特性。
第五章 混凝土
混凝土分类,混凝土的基本组成材料的技术要求以及选择;混凝土的各阶段的性能(凝结硬化前的和易性,凝结硬化后的强度、变形性能、耐久性等);混凝土用的外加材料(包括外加剂和矿物掺合料)及其所起的作用;混凝土的质量控制;混凝土的配合比设计与调整;高性能混凝土和自密实混凝土的性能和技术要求。
第六章 建筑砂浆
砌筑砂浆的组成材料、和易性、强度及强度等级;砌筑砂浆配合比设计;抹面砂浆的组成材料、分层施工法;装饰砂浆的组成材料、做法。
第七章 墙体材料和屋面材料
烧结砖的分类和基本技术性能;烧结多孔砖和烧结空心砖的分类和基本技术性能;普通混凝土小型空心砌块和蒸压加气混凝土砌块的基本性能和应用时需要注意的问题;石膏板的基本性能和应用范围。
第八章 建筑钢材
本章重点是建筑钢材,主要介绍钢的分类和主要建筑钢材,钢的冶炼,建筑钢材的抗拉性能、冷弯性能、冲击性能、硬度、耐疲劳性能,建筑钢材的晶体组织和化学成分、钢材的热加工与冷加工、建筑钢材标准与选用.
第九章 木材
木材的各向异性特性,含湿量对木材各项性能的影响;木材的防腐与防火,现代木材防腐与防火技术的发展。
第十章 有机高分子材料
有机高分子化合物的不同类型的生产合成方式,以及有机高分子化合物材料的基本类型、性能及其影响因素;现代有机高分子化合物技术的发展。
第十一章 沥青与防水材料
石油沥青的组分、技术性质,牌号的划分以及选用;石油沥青与煤沥青的区别。
第十二章 绝热材料和吸声隔声材料
不同类型绝热材料的绝热机理,无机与有机材料的绝热材料的基本类型、性能及其影响因素;材料绝热性能的基本原理、生产工艺;现代隔热技术的发展。
十二、学时分配
章节 |
学时 |
绪论 |
1 |
第1章 建筑材料的基本性质 |
2 |
第2章 天然石材 |
1 |
第3章 气硬性胶凝材料 |
2 |
第4章 水泥 |
4 |
第5章 混凝土 |
9 |
第6章 建筑砂浆 |
1 |
第7章 墙体材料和屋面材料 |
2 |
第8章 金属材料 |
2 |
第9章 木材 |
1 |
第10章 有机高分子材料 |
1 |
第11章 沥青与防水材料 |
1 |
第12章 绝热材料和吸声隔声材料 |
1 |
实验课部分
十三、实验教学的目的、任务与要求
1、使学生熟悉并掌握常用建筑材料的技术要求,并具有对常用建筑材料进行质量鉴定的能力。
2、使学生对具体材料的性状有进一步的了解,使课堂中讲授的重要理论和概念得到验证,并加以巩固和充实,适当地扩大知识面。
3、对学生进行科学研究的基本技能训练,培养严谨认真的科学态度,提高分析问题和解决问题的能力。
4、教学实验人员必须为每一堂课认真做好一切准备工作,认真上好每堂实验课。
5、学生在实验前必须认真复习理论知识,预习实验内容;实验中严守操作规程,作好数据及现象的记录、整理,并做好清洁,按时完成实验报告。
十四、实验课程内容
序号 |
实验项目 |
实验内容 |
学时 |
实验类型 |
1 |
土木工程材料基本物理性质试验 |
密度、表观密度、吸水率和孔隙率 |
2 |
认知型 |
2 |
水泥标准稠度试验 |
标准稠度用水量测试方法 |
2 |
验证型 |
3 |
水泥胶砂成型试验 |
强度测试、限值和等级评定 |
2 |
验证型 |
4 |
混凝土用砂、石骨料试验 |
砂石骨料的筛分析、堆积密度和砂的细度模数 |
2 |
验证型 |
5 |
混凝土试验 |
混凝土坍落度、拌合物表观密度、混凝土立方体抗压强度试件的制作和测试 |
2 |
验证型 |
6 |
钢筋拉伸和强化试验 |
钢筋屈服强度、抗拉强度和伸长率的测试与计算 |
2 |
验证型 |
7 |
砌墙砖试验、水泥胶砂28d强度及混凝土14d强度检验 |
强度测试及等级评定 |
2 |
验证型 |
8 |
沥青试验 |
沥青三大指标——针入度、软化度、延度的测试 |
2 |
验证型 |