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8 土 木 工 程 材 料
一、课程性质与目的
本课程是土木工程专业学生必修的专业基础课，它与公共基础课及专业紧密衔接，起着承上启下的作用。
本课程的教学目的在于使学生掌握主要土木工程材料的性质、用途、制备和使用方法以及检测和质量控制方法，并了解工程材料性质与材料结构的关系，以及性能改善的途径。通过本课程的学习，应能针对不同工程合理选用材料，并能与后续课程密切配合，了解材料与设计参数及施工措施选择的相互关系。
二、课程基本要求
(一)建筑材料的基本性质
1．了解建筑材料的基本组成、结构和构造，并了解材料结构和构造与材料基本性质的关系。
2．熟练掌握建筑材料的基本力学性质。
3．掌握建筑材料的基本物理性质。
4．掌握建筑材料耐久性的基本概念。
通过材料基本性质的学习，要求了解材料科学的一些基本概念，并掌握材料各项基本力学性质、物理性质、化学性质、耐久性质等材料性质的意义，以及它们之间的相互关系和在工程实践中的意义。
(二)建筑钢材
1．了解建筑钢材的微观结构及其与性质的关系。
2．熟练掌握建筑钢材的力学性能(包括强度、弹性及塑性变形，疲劳)的意义，测定方法及影响因素。
3．熟悉建筑钢材的强化机理及强化方法。
4．掌握土木工程中常用建筑钢材的分类及其选用原则。
(三)无机胶凝材料
1．气硬性胶凝材料
(1)掌握石膏、石灰、水玻璃等气硬性胶凝材料的硬化机理、性质及使用要点。
(2)熟悉石膏、石灰、水玻璃的主要用途。
2．水泥
(1)硅酸盐水泥，掺混合材硅酸水泥：熟悉矿物组成，了解硬化机理，熟练掌握性质、检测方法及选用原则。
(2)了解其他水泥品种及其性质和使用特点。
(四)水泥混凝土与沙浆
1．水泥混凝土
(1)掌握普通混凝土组成材料的品种、技术要求及选用(包括砂、石、水泥、水、掺和分解及外加剂)熟练掌握各种组成材料各项性质的要求，测定方法及对混凝土性能的影响。
(2)熟练掌握混凝土拌和物的性质及其测定和调整方法。
(3)熟练掌握硬化混凝土的力学性质，变形性质和耐久性质及其影响因素。
(4)熟练掌握普通混凝土的配合比设计方法。
(5)了解混凝土技术的新进展及其发展趋势。
2．砂浆
(1)掌握砌筑砂浆的性质、组成、检测方法及其配比设计方法。
(2)熟悉抹面砂浆的主要品种性能要求及其配制方法。
(五)砌体材料
1．掌握砌体墙砖(包括各种烧结砖及蒸养砖)的性质和应用特点。
2．掌握各种砌块(包括混凝土及加气混凝土砌块)。
(六)沥青及沥青混合料
1．掌握沥青材料的基本组成，工程性质及测定方法，了解沥青的改性及主要沥青制品及其用途。
2．掌握沥青混合料设计(包括矿质材料的设计)与配制方法，及其在工程中的使用要点。
(七)合成高分子材料
1．熟悉合成高分子材料的性能特点及主要高分子材料的品种。
2．熟悉土木工程中合成高分子材料的主要制品及应用(包括塑料及其型材、涂料、粘结剂等)。
(八)建筑功能材料
1．掌握防水及堵水材料的主要类型及性能特点。
2．了解隔热材料的主要类型及性能特点。
3．了解吸声材料的主要类型及性能特点。
4．了解装饰材料的主要类型及性能特点。
5．了解其他功能材料的新进展。
三、课程教学基本内容
绪论：建筑材料的范畴与分类。
土木工程与材料的关系。
建筑材料的学习方法与要求。
(一)材料的基本性质
1．材料组成、结构与构造。
2．材料物理性质。
3．材料力学性质。
4．材料的耐久性质。
5．材料的性质与材料结构的关系，以及材料性质之间的相互关系(部分内容可作为课外阅读和自学)。
(二)建筑钢材
1．钢材的化学组成与晶体结构，及其与性质的关系。
2．钢材的主要力学性能。
3. 钢材的强化机理与强化方法。
4．土木工程中常用钢材的分类、性质与选用。
5．建筑钢材的锈蚀与保护。
(三)无机胶凝材料
1．气硬性胶凝材料
(1)石膏的制备、胶凝机理、性质及用途，主要石膏制品及功能。
(2)石灰的制备、胶凝机理、性质及用途。
(3)水玻璃的制备、胶凝机理、性质及用途。
2．水泥
(1)硅酸盐水泥的基本组成与生产原理。
(2)硅酸盐水泥的硬化机理。
(3)硅酸盐水泥的技术要求及其性能特点。
(4)掺混合材硅酸盐水泥的组成及性能特点。
(5)其他水泥品种的组成及性能特点(包括铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、道路水泥及其他特殊性能的水泥，自学)。
(6)常用水泥的选用原则。
(四)混凝土与沙浆
1．混凝土
(1)普通混凝土的组成材料(包括砂石材料，掺和料及外加剂)。
(2)混凝土拌和物的性质及其影响因素和控制方法。
(3)硬化混凝土的性质(包括力学性质、变形性质、耐久性质及其影响因素)。
(4)普通混凝土的配合设计。
(5)混凝土技术的新进展及发展趋势(包括各类特种混凝土高性能混凝土与混凝土绿色化的意义与措施)。
2．砂浆
(1)砌筑砂浆的分类、性质及测试方法。
(2)砌筑砂浆的配比设计及质量控制。
(3)抹面砂浆的分类、性质与使用。
(五)砌体材料
1．砌墙砖
(1)烧结砖的性质和应用特点。
(2)蒸养砖的性质和应用特点。
2．砌块
(1)混凝土空心砌块的性质与应用。
(2)加气混凝土砌块的性质与应用。
3．砌筑用石材
(1)石材的分类。
(2)石材的力学性质及测试方法。
(六)沥青和沥青混合料
1．沥青材料
(1)沥青的基本组成与分类。
(2)沥青的主要性质与测定方法。
(3)改性沥青及主要沥青制品与用途。
2．沥青混合料
(1)沥青混合料的组成及分类。
(2)沥青混合料的性质及其测试方法。
(3)矿质混合料的级配设计。
(4)沥青混合料的配合比设计。
(七)合成高分子材料
1．合成高分子材料的分子特征及性能特点。
2．土木工程中的高分子材料。
(1)建筑塑料的基本组成，分类及主要性能指标。
(2)塑料型材及管材。
(3)粘合剂的基本组成、性能及应用。
(八)木材(自学)
1．木材的构造与分类
2．木材的力学及物理性能
3．木材的防腐和防火处理
(九)建筑功能材料
1．防水及堵水材料
(1)防水材料的分类与组成。
(2)各类防水材料的性能特点与选用要领。
(3)堵水材料的主要类型。
2．绝热材料
(1)绝热材料的性能要求。
(2)绝热材料的构造特点及分类。
(3)绝热材料的使用要点。
3．吸声材料
(1)吸声材料的性能要求。
(2)吸声材料的构造特点及分类。
(3)吸声材料的使用要点。
4．装饰材料
(1)装饰材料的基本要求。
(2)常用装饰材料的分类与适用范围。
5．功能材料的新发展
四、实验内容
1．实验内容由学生根据课堂教学内容及实验室条件，在教师的指导下自主选择。
2．实验内容应具有综合性(包括实验目的、测试数据、实验结论、问题讨论等)。
实验举例：
1)设计某工程所需混凝土的配合比(可包括原材料性能测试、配比设计、配比实验验证与调整等)。
2)实验某种混凝土外加剂或掺和料对混凝土性能的影响(可包括外加剂或掺和料的一般性能测试及掺人混凝土后，混凝土拌和物及硬化混凝土性能的测试比较)。
3)某道路工程沥青混合料的设计(可包括沥青及集料性能的测试、混凝土设计、拌和物各项性能测试及调整。)
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