《土木工程材料（土木）》課程教學(xué)大綱

1、土木工程材料課程教學(xué)大綱（Civil Engineering Materials）一、課程概況課程代碼：0401005學(xué) 分： 2.5學(xué) 時： 40（其中：講授學(xué)時32， 實(shí)驗(yàn)學(xué)時8）先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、材料力學(xué)適用專業(yè)：土木工程專業(yè) 建議教材：李書進(jìn)，土木工程材料，重慶大學(xué)出版社，2014年8月。課程歸口：土木建筑工程學(xué)院課程的性質(zhì)與任務(wù)：本課程是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，也可作為土木工程類專業(yè)的必修課或選修課。通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生能夠根據(jù)不同工程條件合理選擇和正確使用材料，并具備基本的對因材料引起的工程質(zhì)量問題進(jìn)行分析及提出相應(yīng)的改進(jìn)措施的能力；具有對工程常用土木工程材

2、料進(jìn)行性能測試與質(zhì)量評定的技能；為后續(xù)專業(yè)課程及課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)奠定基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)目標(biāo)1. 掌握土木工程領(lǐng)域所涉及材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用等方面的知識。目標(biāo)2. 具備根據(jù)不同工程條件合理選擇和正確使用材料的能力。目標(biāo)3. 具備初步的對因材料問題引起的工程質(zhì)量進(jìn)行分析和改進(jìn)的能力。目標(biāo)4. 具備對工程常用土木工程材料進(jìn)行性能測試與質(zhì)量評定的技能。本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)方案中畢業(yè)要求1-3、畢業(yè)要求4-2、畢業(yè)要求7-1，對應(yīng)關(guān)系如表所示。畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3目標(biāo)4畢業(yè)要求1-3畢業(yè)要求4-2畢業(yè)要求7-1三、課程內(nèi)容及要求（一）緒論1.教學(xué)內(nèi)容（1）土木工程材料的定義與分類；

3、材料的標(biāo)準(zhǔn)；土木工程材料的現(xiàn)狀及發(fā)展；（2）課程任務(wù)及學(xué)習(xí)方法。2.基本要求（1）了解土木工程材料的分類、標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。（二）材料的基本性質(zhì)1.教學(xué)內(nèi)容（1）物理性質(zhì)：密度、表觀密度與堆積密度；孔隙率、填充率、空隙率的計(jì)算；與水有關(guān)的性質(zhì)（親水性與憎水性、吸水性與吸濕性、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性）及熱工性質(zhì)（導(dǎo)熱性、熱容量）等概念；宏觀、微觀構(gòu)造與主要性質(zhì)的關(guān)系；（2）力學(xué)性質(zhì)：強(qiáng)度、彈性和塑性、脆性和韌性、硬度、耐磨性等概念；（3）耐久性。2.基本要求（1）掌握材料與質(zhì)量有關(guān)的參數(shù)，孔隙率、填充率、空隙率的計(jì)算方法，材料與水有關(guān)的性質(zhì)及材料的熱工性質(zhì)等有關(guān)概念， （2）掌握材料的強(qiáng)度、

4、彈性和塑性、脆性和韌性、硬度、耐磨性等概念，（3）了解材料的耐久性概念。（三）氣硬性膠凝材料1.教學(xué)內(nèi)容（1）石膏：原料及生產(chǎn)；凝結(jié)硬化過程及特點(diǎn)；主要技術(shù)性質(zhì)及其應(yīng)用；（2）石灰：原料和生產(chǎn)；熟化、硬化過程及特點(diǎn)；主要性能以及其應(yīng)用；（3）水玻璃：水玻璃硬化特點(diǎn)，其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.基本要求（1）熟悉石膏的原料及生產(chǎn)，理解兩者凝結(jié)硬化過程及特點(diǎn)，技術(shù)性質(zhì)及其應(yīng)用。（2）掌握石灰的原料和生產(chǎn)；熟化、硬化過程及特點(diǎn)；主要性能以及其應(yīng)用；（四）水硬性膠凝材料1.教學(xué)內(nèi)容（1）硅酸鹽水泥：原料及生產(chǎn)；熟料的礦物組成；水化、凝結(jié)硬化過程極其影響因素；技術(shù)性質(zhì)及其檢測技術(shù)，水泥石的腐蝕原因及防止措施

5、；（2）摻混合材料的硅酸鹽水泥：種類；普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥的組成、特性及應(yīng)用；（3）特性水泥及專用水泥：快硬硅酸鹽水泥、高鋁水泥、白色及彩色硅酸鹽水泥、道路水泥、中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用。2.基本要求（1）了解硅酸鹽水泥的原料及生產(chǎn)；熟悉水泥的礦物組成；水化、凝結(jié)硬化過程極其影響因素；掌握水泥的技術(shù)性質(zhì)及其檢測技術(shù)，水泥石的腐蝕原因及防止措施； （2）掌握摻混合材料的硅酸鹽水泥種類、特性及應(yīng)用；（3）了解特性水泥及專用水泥的特性及應(yīng)用。（五）混凝土及砂漿1.教學(xué)內(nèi)容（1）混凝土組成材料：技術(shù)性質(zhì)、質(zhì)量檢驗(yàn)方法及

6、常用性能指標(biāo)；常用混凝土外加劑（減水劑、早強(qiáng)劑、引氣劑及膨脹劑等）、摻合料的品種、性質(zhì)及應(yīng)用；（2）普通混凝土的主要技術(shù)性能：拌合物和易性，測定及調(diào)整方法；強(qiáng)度與強(qiáng)度等級，影響強(qiáng)度的主要因素和提高強(qiáng)度的措施；非荷載及荷載作用下的變形（化學(xué)變形、干濕變形、溫度變形、短期和長期荷載作用下的變形）；影響耐久性的各種措施及提高耐久性的措施；（3）普通砼配合比設(shè)計(jì)：配合比設(shè)計(jì)的基本要求、步驟；（4）混凝土的質(zhì)量控制：質(zhì)量控制的概念，混凝土強(qiáng)度評定的方法；（5）其他品種的混凝土：輕混凝土、防水混凝土、高強(qiáng)混凝土、高性能混凝土、纖維混凝土、聚合物混凝土、泵送混凝土等其他品種的混凝土的性能及應(yīng)用；（6）建筑砂

7、漿：分類，砂漿組成材料的質(zhì)量要求；砂漿的技術(shù)性質(zhì)，砌筑砂漿的配合比計(jì)算；其他特種砂漿的品種。2.基本要求（1）熟悉混凝土組成材料的技術(shù)性質(zhì)、質(zhì)量檢驗(yàn)方法及常用性能指標(biāo)；了解常用混凝土外加劑、摻合料的品種、性質(zhì)及應(yīng)用； （2）掌握普通混凝土的主要技術(shù)性能：拌合物和易性，測定及調(diào)整方法；掌握混凝土的強(qiáng)度與強(qiáng)度等級，影響強(qiáng)度的主要因素和提高強(qiáng)度的措施；熟悉混凝土在非荷載及荷載作用下的變形；了解影響混凝土耐久性的各種措施及提高耐久性的措施；（3）掌握普通砼配合比設(shè)計(jì)：基本要求、步驟；熟悉混凝土的質(zhì)量控制的概念，混凝土強(qiáng)度評定的方法；（4）了解其他品種的混凝土的性能及應(yīng)用；（5）熟悉建筑砂漿的分類，組成

8、材料，技術(shù)性質(zhì)。（六）砌筑材料1.教學(xué)內(nèi)容（1）砌墻磚：各種燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚；（2）墻用砌塊，蒸壓加氣砼砌塊、粉煤灰砌塊、各種砼空心砌塊等；（3）墻用板材及石材砌筑材料；常用墻材的技術(shù)性能及應(yīng)用。2.基本要求（1）熟悉常用砌筑材料的品種：砌墻磚、墻用砌塊、墻用板材及石材砌筑材料；（2）掌握常用墻材的技術(shù)性能及應(yīng)用；了解新型墻體材料的品種及建筑節(jié)能的趨勢。（七）建筑金屬材料1.教學(xué)內(nèi)容（1）鋼的冶煉、加工與分類；（2）建筑鋼材的主要力學(xué)性質(zhì)（抗拉性質(zhì)、冷彎性能、沖擊韌性、硬度等）；（3）鋼的冷熱加工性能；（4）土木工程用鋼材的品種與應(yīng)用（鋼結(jié)構(gòu)用鋼、鋼筋砼用鋼材）；（5）鋼材的腐蝕原理，鋼材的常

9、用防護(hù)措施；（6）鋁及鋁合金的分類、性能和應(yīng)用。2.基本要求（1）了解鋼的冶煉、加工與分類；（2）掌握建筑鋼材的主要力學(xué)性質(zhì)（抗拉性質(zhì)、冷彎性能、沖擊韌性、硬度等）；熟悉鋼的冷熱加工性能；（3）掌握土木工程用鋼材的品種與應(yīng)用（鋼結(jié)構(gòu)用鋼、鋼筋砼用鋼材）；了解鋼材的腐蝕原理，鋼材的常用防護(hù)措施。（4）了解鋁及鋁合金的分類、技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用。（八）木材1.教學(xué)內(nèi)容（1）木材的主要種類；主要物理力學(xué)性能及應(yīng)用；木材的腐蝕與防止。2.基本要求（1）了解木材的主要種類；熟悉木材的主要物理力學(xué)性能及應(yīng)用；（九）瀝青與混合料1.教學(xué)內(nèi)容（1）石油瀝青的分類、工程性質(zhì)及測定方法；石油瀝青的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)；（2）

10、煤瀝青和改性瀝青和瀝青等其他瀝青的概念和用途；（3）防水卷材，防水涂料的品種、特性及用途，根據(jù)建筑防水要求合理選用的防水材料。（4）瀝青混合料的分類，組成材料及技術(shù)要求；主要技術(shù)性質(zhì)，制備方法及應(yīng)用。2.基本要求（1）掌握石油瀝青的分類、工程性質(zhì)、測定方法及應(yīng)用；（2）了解瀝青的摻配計(jì)算方法，能夠根據(jù)建筑防水要求合理選用的防水材料。（3）熟悉瀝青混合料的設(shè)計(jì)、配制方法及其應(yīng)用。（十）合成高分子材料1.教學(xué)內(nèi)容（1）建筑塑料: 組成、分類；常用建筑塑料及制品的品種及特性；（2）建筑涂料: 常用涂料、黏合劑品種及應(yīng)用；（3）常用合成高分子防水卷材的品種、特性及應(yīng)用。2.基本要求（1）了解合成高分子

11、材料的種類、特征和應(yīng)用。（十一）其他功能材料1.教學(xué)內(nèi)容（1）絕熱材料和吸聲材料: 絕熱材料的主要指標(biāo)；常用絕熱材料的種類和主要性質(zhì)；吸聲、隔熱材料的吸聲、隔熱原理；吸聲材料的主要指標(biāo)；（2）建筑裝飾材料: 常用建筑裝飾用石材、墻地磚、板材、涂料、玻璃等品種、性能及用途。2.基本要求（1）熟悉絕熱材料的主要指標(biāo)；熟悉常用絕熱材料的種類和主要性質(zhì)； （2）了解吸聲、隔熱材料的吸聲、隔熱原理。教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系及學(xué)時分配如表所示。序號教學(xué)內(nèi)容支撐的課程目標(biāo)支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)講授學(xué)時實(shí)驗(yàn)學(xué)時1緒論目標(biāo)1、2、3、41-3、4-2、7-112土木工程材料基本性質(zhì)目標(biāo)1、2、3、41-3、4

12、-2、7-123氣硬性膠凝材料目標(biāo)1、2、3、41-3、4-2、7-124水硬性膠凝材料目標(biāo)1、2、3、41-3、4-2、7-1535混凝土及砂漿目標(biāo)1、2、3、41-3、4-2、7-1946砌筑材料目標(biāo)1、2、3、41-3、4-2、7-127建筑金屬材料目標(biāo)1、2、3、41-3、4-2、7-1518木材目標(biāo)1、2、3、41-3、4-2、7-119合成高分子材料目標(biāo)1、2、3、41-3、4-2、7-1110瀝青與瀝青混合料目標(biāo)1、2、3、41-3、4-2、7-1211其他功能材料目標(biāo)1、2、3、41-3、4-2、7-12合計(jì)328四、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求學(xué)時對畢業(yè)要求

13、的支撐類型備注1水泥實(shí)驗(yàn)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度試驗(yàn)；水泥凝結(jié)時間試驗(yàn)；體積安定性試驗(yàn)；水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)34-2、7-1驗(yàn)證性必做2普通混凝土配合比綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)混凝土配合比綜合性設(shè)計(jì)，由理論課教師進(jìn)行輔導(dǎo)和講授，要求學(xué)生依據(jù)自己完成的原材料實(shí)驗(yàn)結(jié)果，按不同特色的混凝土進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，每組一題；本實(shí)驗(yàn)鼓勵優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性試驗(yàn)，可一人一題，由授課教師審查并指導(dǎo)，并不受實(shí)驗(yàn)學(xué)時限制。44-2、7-1綜合性必做3鋼筋拉伸、冷彎試驗(yàn)鋼筋拉伸試驗(yàn)、鋼筋冷彎試驗(yàn)14-2、7-1驗(yàn)證性必做五、課程實(shí)施主要教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量要求1備課（1）結(jié)合課程內(nèi)容，安排幾個教學(xué)活動，每個活動如何安排。（2）在活動中教師怎樣指導(dǎo)，怎樣與學(xué)

14、生互動。（3）在活動過程中，學(xué)生可能出現(xiàn)或遇到哪些問題，教師怎樣進(jìn)行調(diào)控，怎樣評價(jià)等。（4）教師在課堂上一定還會遇到這樣或那樣意想不到的問題，這就需要教師課后進(jìn)行教學(xué)反思，再進(jìn)行補(bǔ)充備課。2講授（1）理論知識：以教師課堂講授為主，查閱參考文獻(xiàn)、書籍為輔。（2）課堂討論：課前由教師布置內(nèi)容、提供參考書，學(xué)生自己準(zhǔn)備，課堂上圍繞提出的問題進(jìn)行討論。（3）自學(xué)：由教師布置自學(xué)內(nèi)容，提出重點(diǎn)，指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。（4）實(shí)驗(yàn)課：教師指導(dǎo)，學(xué)生獨(dú)立操作。（5）答疑：針對課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)及學(xué)生提出的問題，教師組織進(jìn)行答疑。3作業(yè)布置與批改課后作業(yè)情況統(tǒng)計(jì)，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)效果，以調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。課后作業(yè)，是學(xué)

15、生學(xué)習(xí)情況的最真實(shí)反映。教師在作業(yè)的批改過程中，可以了解學(xué)生對知識的掌握程度，情況良好則可加快教學(xué)進(jìn)度；如果情況不理想，則需減緩教學(xué)進(jìn)度，對一些普遍存在的問題還須集中解答；如果存在抄襲情況，則需采用重做等方式督促學(xué)習(xí)自己完成作業(yè)，以便學(xué)生通過作業(yè)來達(dá)到課程教學(xué)要求。4課外答疑對學(xué)生提出的問題，要組織進(jìn)行答疑。5成績考核包括期末考試、平時及作業(yè)考核和實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）考核。6第二課堂活動學(xué)生申請大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，由老師進(jìn)行指導(dǎo)。六、課程考核（一）課程考核包括期末考試、平時及作業(yè)考核和實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）考核等，期末考試采用考試方式。（二）課程總評成績=平時成績 20 % +實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）成績 20 %+期末考

16、試成績 60 %。具體內(nèi)容和比例如表所示。成績組成考核/評價(jià)環(huán)節(jié)權(quán)重考核/評價(jià)細(xì)則對應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)平時成績出勤、課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況。 20 %平時成績以100分計(jì)算，由以下內(nèi)容構(gòu)成：（出勤情況+課堂表現(xiàn)）50%+平時作業(yè)情況50%a）出勤情況：出勤情況總分為100分，曠課一次扣15分，累計(jì)超過總課時的1/3者，取消考核資格。b）課堂表現(xiàn)：課堂提問回答正確一次加5分，錯誤扣5分。c）作業(yè)完成情況：單次作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)：分為100，98，95，90，85，80，75，70，65，60，55，50，45作業(yè)完成情況評分標(biāo)準(zhǔn)：作業(yè)得分，應(yīng)為各次作業(yè)得分?jǐn)?shù)之和除以作業(yè)的相應(yīng)次數(shù)。 1-3、4-1、4

17、-2實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）成績實(shí)驗(yàn)情況及實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 20 % 根據(jù)每個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量進(jìn)行評分。取各次實(shí)驗(yàn)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績1-3、4-1、4-2、9-1 期末考試成績考試卷面成績 60 % 閉卷考試，卷面成績100分 1-3、4-1、4-2、9-1七、有關(guān)說明（一）持續(xù)改進(jìn)本課程應(yīng)樹立培養(yǎng)學(xué)生“分析和解決問題的能力”的教學(xué)理念，通過對各種土木工程領(lǐng)域常見的材料的講解和分析，幫助學(xué)生掌握各種不同種類土木工程材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用。緊密聯(lián)系工程實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識分析常見材料質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因，通過分析、討論和課題研究等形式實(shí)現(xiàn)對土木工程材料相關(guān)知識深入理解的教學(xué)目標(biāo)。持續(xù)改進(jìn)建議：（1）課程涉及的材料品種多，可分為結(jié)構(gòu)材料、砌筑材料、功能材料、道路建筑材料四大類。其中結(jié)構(gòu)材料、砌筑材料、道路材料決定了建筑物和道路工程的可靠度和安全度，應(yīng)作為重點(diǎn)講授內(nèi)容，要求達(dá)到理解透徹；功能材料（如防水材料等）作為表現(xiàn)建筑物使用功能和質(zhì)量水平的材料，在教學(xué)中應(yīng)力求廣博，尤其是新型材料的不斷問世，還應(yīng)注意適時進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的更新。以“強(qiáng)化基礎(chǔ)性、保證應(yīng)用性、注重先進(jìn)性”為原則，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。（2）要注重材料的工程應(yīng)用背景，以實(shí)際工程為載體，避免脫離工程孤立地講材料，適當(dāng)引入當(dāng)?shù)丶皣抑卮蟮湫凸こ痰男虏牧蠎?yīng)用內(nèi)容。