《混凝土性能退化原理》課程教學(xué)大綱

《混凝土性能退化原理》課程教學(xué)大綱一、基本信息中文名稱:混凝土性能退化原理英文名稱：DegradationPrincipleofConcrete課程代碼：19045301課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：1.5總學(xué)時：24（其中理論：24實驗：0上機(jī)：0實踐：0）適用學(xué)院及專業(yè)：材料科學(xué)與工程學(xué)院無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)先修課程：工程力學(xué)、水泥基復(fù)合材料開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院材料工程系無機(jī)非金屬材料工程教研室二、課程地位與作用本課程為無機(jī)非金屬材料專業(yè)的專業(yè)選修課程，與《建筑物修復(fù)與加固技術(shù)》、《建筑材料性能檢測與分析》、《修復(fù)與加固材料》課程組成特色課程群，共同構(gòu)成無機(jī)非金屬材料專業(yè)的建筑物檢測與修復(fù)知識體系。本課程為實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)中“具有從事建筑工程材料的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)和性能檢測及建筑物的檢測和修復(fù)工程的設(shè)計、施工等專業(yè)技術(shù)工作的能力”這一具體目標(biāo)提供理論課程支撐，使學(xué)生能夠把握住混凝土性能退化基本規(guī)律，解決復(fù)雜的實際工程問題。三、課程教學(xué)目標(biāo)本課程支撐無機(jī)非金屬材料專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點1.1、2.2、3.1、6.1、7.2。學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)嵺`、面向未來的工程思維意識，激發(fā)愛國主義情感，踐行工匠精神，實現(xiàn)“立德樹人”的總目標(biāo)。使學(xué)生掌握混凝土結(jié)構(gòu)物病害發(fā)生機(jī)理，理解混凝土病害的發(fā)生對強(qiáng)度和耐久性的影響作用，初步掌握混凝土材料的耐久性設(shè)計相關(guān)知識。提高學(xué)生整合專業(yè)各科知識并綜合運用的能力；培養(yǎng)學(xué)生對混凝土建筑物病害損傷進(jìn)行耐久性成因分析的能力。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具備以下能力：目標(biāo)1：能夠掌握工程力學(xué)的基礎(chǔ)知識掌握混凝土裂縫等病害機(jī)理。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點1.1）目標(biāo)2：通過識別混凝土病害的現(xiàn)象推診病害成因。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點2.2）目標(biāo)3：綜合運用本專業(yè)知識，對混凝土結(jié)構(gòu)提出耐久性設(shè)計方案。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點3.1）目標(biāo)4：能夠基于工程知識背景，理解混凝土病害發(fā)生對工程安全的危害，以及對使用功能的影響。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點6.1）課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的關(guān)系矩陣教學(xué)目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點教學(xué)方式考核方式目標(biāo)11.1能夠掌握工程力學(xué)的基礎(chǔ)知識掌握混凝土裂縫等病害機(jī)理。課堂講授、工程案例、課堂提問課程期末考試，課程作業(yè)目標(biāo)22.2識別混凝土病害損傷的表征，對成因進(jìn)行分析判斷。課堂講授、工程案例、課堂提問課程期末考試，課程作業(yè)、課堂提問目標(biāo)33.1綜合運用本專業(yè)知識，對混凝土結(jié)構(gòu)提出耐久性設(shè)計方案。課堂講授、工程案例、課堂提問課程作業(yè)、課堂提問目標(biāo)46.1能夠基于工程知識背景，合理分析混凝土耐久性設(shè)計對社會、安全的影響，并理解承擔(dān)的責(zé)任。課堂講授、工程案例、課堂提問四、主要教學(xué)內(nèi)容第l章混凝土的發(fā)展（2學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點6.1）本章應(yīng)了解混凝土材料的歷史和發(fā)展，理解混凝土性能退化對混凝土壽命的影響，了解混凝土的發(fā)展趨勢。第2章混凝土的體積變化與開裂（3學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點1.1）本章應(yīng)掌握混凝土早期、硬化過程中、硬化混凝土（長齡期）的體積變化，理解混凝土裂縫的類型與影響因素，掌握裂縫的開裂機(jī)理，理解開裂與耐久性的關(guān)系，理解裂縫的控制手段。

重點：混凝土早期、硬化過程中、硬化混凝土（長齡期）的體積變化，裂縫的開裂機(jī)理。難點：凝土早期、硬化過程中、硬化混凝土（長齡期）的體積變化。第3章物理或化學(xué)作用下的混凝土劣化原理（4學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點1.1、3.1）本章應(yīng)掌握受凍破壞機(jī)理，掌握混凝土早期抗凍害性能變化。了解水泥石、集料以及混凝土受熱的行為，掌握受熱性能退化機(jī)理。理解硫酸鹽侵蝕的影響因素，掌握硫酸鹽侵蝕混凝土的劣化機(jī)理和對策。

重點：受凍破壞機(jī)理和對策，混凝土早期抗凍害性能變化，受熱性能退化機(jī)理，硫酸鹽侵蝕混凝土的劣化機(jī)理和對策。難點：受凍破壞機(jī)理和對策。硫酸鹽侵蝕混凝土的劣化機(jī)理和對策。

第4章混凝土劣化原理——物理化學(xué)作用（6學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點1.1、3.1）本章應(yīng)了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的中性化和鋼筋腐蝕及其耐用年數(shù)，理解中性化的劣化與混凝土的pH值的關(guān)系，理解中性化混凝土結(jié)構(gòu)的早期劣化特征，掌握中性化的發(fā)生機(jī)理和對策。理解混凝土結(jié)構(gòu)氯鹽的來源，掌握混凝土鹽害的發(fā)生機(jī)理和Cl-對混凝土結(jié)構(gòu)物的劣化過程。掌握混凝土中鋼筋銹蝕機(jī)理，掌握鋼筋腐蝕與結(jié)構(gòu)劣化破壞。理解跨海大橋百年耐久性設(shè)計和施工應(yīng)用的思路。掌握風(fēng)化等混凝土內(nèi)部排出物的污染。理解電蝕使混凝土變質(zhì)及鋼筋腐蝕，理解電蝕的防止，掌握電流腐蝕機(jī)理。重點：中性化的發(fā)生機(jī)理和對策，混凝土鹽害的發(fā)生機(jī)理，混凝土中鋼筋銹蝕機(jī)理，鋼筋腐蝕對結(jié)構(gòu)劣化破壞的影響。難點：混凝土中鋼筋銹蝕機(jī)理，鋼筋腐蝕對結(jié)構(gòu)劣化破壞的影響，跨海大橋百年耐久性設(shè)計思路。第5章混凝土劣化原理——自身因素作用（2學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點1.1、3.1）本章應(yīng)理解堿—集料反應(yīng)的種類，理解鋼筋混凝土中ASR膨脹影響，掌握堿—集料反應(yīng)的機(jī)理，掌握堿—集料反應(yīng)的檢測與評價方法，掌握堿集料反應(yīng)的對策。通過介紹“西直門橋”等重點工程的劣化現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和邏輯判斷，啟發(fā)學(xué)生利用科學(xué)思維、工程意識、工匠精神、科學(xué)發(fā)展觀去分析、求解復(fù)雜工程問題。重點：堿—集料反應(yīng)的機(jī)理，堿集料反應(yīng)的對策。難點：堿—集料反應(yīng)的機(jī)理，堿集料反應(yīng)的對策。第6章混凝土強(qiáng)度劣化與耐久性（2學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點1.1、3.1）本章應(yīng)掌握普通強(qiáng)度混凝土、高強(qiáng)混凝上與高性能混凝土的區(qū)別，掌握混凝土的強(qiáng)度與抗?jié)B性、抗硫酸鹽腐蝕性能、抗中性化、抗凍性的關(guān)系。

重點：普通強(qiáng)度混凝土、高強(qiáng)混凝上與高性能混凝土的區(qū)別，混凝土的強(qiáng)度與抗?jié)B性、抗硫酸鹽腐蝕性能、抗中性化、抗凍性的關(guān)系。

第7章混凝土耐久性病害綜合癥與對策（5學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點2.2、3.1、6.1）

本章應(yīng)理解耐久性病害綜合癥工程案例的分析，理解混凝土耐久性病害綜合癥對策的實際應(yīng)用，掌握耐久性病害綜合癥的診斷方法。通過本章學(xué)習(xí)，讓學(xué)生理解我國青藏鐵路、杭州灣跨海大橋等重點混凝土工程的結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計，理解適應(yīng)環(huán)境需要的混凝土耐久性設(shè)計思路和方法。通過介紹“大地灣遺址”、“洞庭湖大橋”，感受先人的智慧、時代的精神，激發(fā)愛國精神。通過“青島海灣大橋”、“杭州灣跨海大橋”等重點工程的耐久性設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和邏輯判斷能力。

重點：耐久性病害綜合癥工程案例分析，耐久性病害綜合癥的診斷方法，適應(yīng)環(huán)境需要的混凝土耐久性設(shè)計思路和方法。

難點：耐久性病害綜合癥的診斷方法，適應(yīng)環(huán)境需要的混凝土耐久性設(shè)計思路和方法。五、教學(xué)方法1.課堂講授本課程將采用課堂講授、案例教學(xué)，結(jié)合多媒體教學(xué)和思維導(dǎo)圖授課。（1）多媒體案例教學(xué)：通過演示案例圖片資料增強(qiáng)直觀性，便于掌握，提高教學(xué)效果。利用板書進(jìn)行知識點的梳理和匯總，有助于學(xué)生專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的形成。（2）翻轉(zhuǎn)課堂輔助教學(xué)：利用“思維導(dǎo)圖”工具，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)，可以自由選擇教師繪制知識框架、學(xué)生閱讀后補(bǔ)充知識框架、學(xué)生繪制知識框架等多種形式，結(jié)合提問讓學(xué)生主動性學(xué)習(xí)。通過討論分析法對于思政內(nèi)容通過講解和討論。2.課外輔導(dǎo)答疑及作業(yè)批改每周固定時間輔導(dǎo)答疑；根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)程布置一定量的作業(yè)，對課后作業(yè)和學(xué)生答疑時的共性問題進(jìn)行課堂集中講解。六、課程考核和成績評定方式本課程采用期末閉卷考試和平時考核相結(jié)合的考