11-土木工程学院-土木工程-2《土木工程材料》
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《土木工程材料》课程教学大纲课程类别:专业基础课适用专业:建筑工程技术适用层次:高起专适用教育形式:网络教育/成人教育考核形式:考试所属学院:土木工程与建筑学院先修课程:无一、课程简介《土木工程材料》课程是土木工程专业、工程管理专业、建筑工程技术专业、工程造价专业的一门专业基础课。
通过本课程的学习,使学生获得土木工程材料的基本知识,掌握土木工程材料的技术性能、应用方法,获得土木工程材料的一些实验检验技能,能正确选用与合理使用土木工程材料,为后续课程的学习提供土木工程材料的基础知识。
二、课程学习目标通过本课程的学习,了解土木工程材料的基本知识,掌握土木工程材料的技术性能、应用方法,获得土木工程材料的一些实验检验技能,能正确选择与合理使用土木工程材料。
三、与其他课程的关系本课程是土木工程施工技术、高层建筑施工、工程计量与计价等课程的先修课程。
四、课程主要内容和基本要求本课程主要介绍了土木工程材料的主要种类、性质及应用。
对所介绍的材料,从其基本组成、品质特征、质量要求、检测方法及选用原则等方面逐一、顺序介绍,并分以下章节进行讲解。
第一章建筑材料的基本性质『知识点』土木工程材料定义、土木工程材料分类、材料的热工性质、材料的基本力学性质;材料与水有关的性质、抗渗性、抗冻性、耐久性、耐水性、材料的基本状态参数。
『重点』材料的基本状态参数;材料与水有关的性质。
『难点』材料的基本状态参数。
『关键知识点』材料的基本状态参数。
『基本要求』1、识记:土木工程材料定义、土木工程材料分类、材料的热工性质。
2、领会:材料的基本力学性质;材料与水有关的性质、抗渗性、抗冻性、耐久性。
3、简单应用:耐水性。
4、综合运用:材料的基本状态参数。
第二章气硬性胶凝材料『知识点』胶凝材料的基本概念、胶凝材料的分类、石灰的分类、石灰的熟化硬化特点、石灰的特点、陈伏的作用、石灰的技术标准、石灰的应用、石膏的特点、石膏的应用、水玻璃的特点。
『重点』石灰的熟化硬化特点、胶凝材料的基本概念。
《土木工程材料》知识点---------------------------------------《土木工程材料》知识点《土木工程材料》重要知识点关注各章习题:选择题、判断题、就是非题一、材料基本性质(1)基本概念1、密度:材料在绝对密实状态下单位体积下的质量;2、体积密度:材料在自然状态下单位体积(包括材料实体及开口孔隙、闭口孔隙)的质量,俗称容重;3、表观密度:单位体积(含材料实体及闭口孔隙体积)材料的干质量,也称视密度;4、堆积密度:散粒状材料单位体积(含物质颗粒固体及其闭口孔隙、开口孔隙体积以及颗粒间孔隙体积)物质颗粒的质量;5、孔隙率:材料中的孔隙体积占自然状态下总体积的百分率6、空隙率:散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之与)占堆积体积的百分率;7、强度:指材料抵抗外力破坏的能力(材料在外力作用下不被破坏时能承受的最大应力)8、比强度:指材料强度与表观密度之比,材料比强度越大,越轻质高强;9、弹性:指材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,能够完全恢复原来形状的性质;10、塑性:指在外力作用下材料产生变形,外力取消后,仍保持变形后的形状与尺寸,这种不能恢复的变形称为塑性变形;11、韧性:指在冲击或震动荷载作用下,材料能够吸收较大的能量,同时也能产生一定的变形而不破坏的性质;12、脆性:指材料在外力作用下,无明显塑性变形而突然破坏的性质;13、硬度:指材料表面抵抗其她物体压入或刻划的能力;14、耐磨性:材料表面抵抗磨损的能力;15、亲水性:当湿润角≤90°时,水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子之间的相互吸引力,这种性质称为材料的亲水性;16、憎水性:当湿润角>90°时,水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子之间的吸引力,这种性质称为材料的憎水性;17、润湿边角:当水与材料接触时,在材料、水与空气三相交点处,沿水表面的切线与水与固体接触面所成的夹角称为湿润边角;18、吸水性:指材料在水中吸收水分的性质;19、吸湿性:指材料在潮湿空气中吸收水分的性质,以含水率表示;亲水性材料憎水性材料20、耐水性:指材料长期在水的作用下不破坏,而且强度也不显著降低的性质;21、抗渗性:指材料抵抗压力水渗透的性质;22、抗冻性:指材料在吸水饱与状态下,能经受多次冻结与融化作用(冻融循环)而不破坏、强度又不显著降低的性质;23、导热性:当材料两侧存在温度差时,热量将由温度高的一侧通过材料传递到温度低的一侧,材料的这种传导热量的能力称为导热性;24、热容量:材料在温度变化时吸收与放出热量的能力。
《土木工程材料》教学大纲二、课程目的和任务《土木工程材料》是土木工程专业和交通工程专业的必修技术基础课。
其教学目的是使学生掌握有关土木工程材料的性质和应用的基本知识及必要的基础理论,了解工程材料性质和材料结构的关系,以及改善性能的途径,并获得主要土木工程材料的试验方法的基本技能训练。
通过本课程的学习,为将来从事专业技术工作时,能够针对不同工程,合理地选择和使用材料打下理论基础,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的相互关系。
三、本课程与其它课程的关系《土木工程材料》课程是在大学物理、理论力学、材料力学课程的基础上开设的。
通过本课程的学习,为后续课程如房屋建筑学、土木工程施工、混凝土结构设计、砌体结构等专业课,以及课程设计和毕业设计提供土木工程材料的基本知识及基础理论。
四、教学内容、重点、教学进度、学时分配(-)绪言(4学时)1、主要内容第一节概述第二节材料的基本状态参数第三节材料的力学性质第四节材料与水有关的性质第五节材料的热性质第六节材料的耐久性2、重点材料的基本状态参数及材料与水有关的性质。
3、教学要求熟悉本课程经常涉及到的与材料性质有关的基本概念,要求掌握材料的基本状态参数,与水有关的性质和热工性质的概念及表示方法,并能较熟练地运用;了解材料力学性质及耐久性的基本概念。
(二)气硬性胶凝材料(2学时)1、主要内容第一节石灰第二节石膏2、重点石灰和石膏的性质及应用。
3、教学要求了解石灰和石膏的原料、生产、凝结硬化及质量要求;掌握其性质及应用。
(H)水泥(5学时)1、主要内容第一节常用水泥第二节其他水泥2、重点硅酸盐水泥熟料矿物的组成及特性;硅酸盐水泥的性质与应用。
3、教学要求要求掌握硅酸盐水泥熟料矿物的组成及特性、硅酸盐水泥水化物及特性,以及硅酸盐水泥的性质与应用;了解硅酸盐水泥凝结硬化过程及技术要求,在此基础上掌握掺混合材料的硅酸盐水泥的特点,对其他水泥一般了解。
(四)混凝土(8学时)1、主要内容第一节概述第二节普通混凝土的组成材料第三节新拌混凝土的和易性第四节硬化混凝土的强度第五节硬化混凝土的耐久性第六节硬化混凝土的变形性第七节混凝土质量控制与强度评定第八节普通混凝土的配合比设计2、重点混凝土的主要性质及混凝土配合比计算。
Basic Civil Engineering大连大学建筑工程学院主讲教师:肖丽萍第2章土木工程材料▪2.1 传统土木工程材料▪2.2 近代土木工程材料▪2.3 现代土木工程材料第2章土木工程材料土木工程材料:土木工程中所使用的各种材料。
对材料的了解从三个方面:材料对保证工程质量的作用;材料对工程造价的影响;材料对工程技术进步的促进作用。
对土木工程材料的研究和开发:不仅要考虑材料的性能能否满足人类的需求,还要考虑材料的生产和使用对能源和环境是否带来过大的负面影响。
无机材料金属材料黑色金属(铁、钢)、有色金属(铝、铜及合金等)非金属材料天然石材(砂、石及各种岩石加工成的石材),烧土制品(砖、瓦、陶瓷),玻璃胶凝材料(石灰、石膏、水玻璃、水泥),混凝土、砂浆有机材料植物材料沥青材料高分子材料木材、竹材等石油沥青、煤沥青及其制品塑料、涂料、胶粘剂复合材料钢筋混凝土、聚合物混凝土、玻璃钢、纸面或纤维石膏板按材料的化学成分将材料分为三大类第2章土木工程材料2.1 传统土木工程材料砖、瓦、砂、石、灰、木材等2.1.1.砖历史悠久——“秦砖汉瓦”。
特点:原料易取得,生产工艺较简单,价格低、体积小、便于组合。
粘土砖还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点。
生产传统粘土砖毁田取土量大、能耗高。
(被逐步改革并用新型材料取代。
有的城市已禁止在建筑物中使用粘土砖。
)2.1.1.砖砖的各部分名称砖的分类•按生产工艺分为:烧结砖和非烧结砖;•按所用材料分为:粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、炉渣砖和灰砂砖等;•按有无孔洞分为:空心砖、多孔砖和实心砖。
2.1.1.砖烧结多孔砖烧结空心砖金砖2.1.1.砖近年来国内外都在研制非烧结砖。
非烧结粘土砖是利用不适合种田的山泥、废土、砂等,加入少量水泥或石灰作固结剂及微量外加剂和适量水混合搅拌压制成型,自然养护或蒸养一定时间即成。
可利用粉煤灰、煤矸石和页岩等为原料烧制砖。
利用煤矸石和粉煤灰等工业废渣烧砖,不仅可以减少环境污染,节约大片良田粘土,而且可以节省大量燃料煤。
土木工程材料简介
土木工程材料是指用于土木工程建设的各种材料,包括混凝土、砂浆、钢材、木材、砖块、石材、瓷砖、玻璃、防水涂料、隔热材料等。
这些材料具有不同的特性,用于满足土木工程的各种需求。
混凝土是一种常用的土木工程材料,由骨料、水泥和水等材料混合而成,具有较高的抗压强度和耐久性,广泛应用于建筑和土木工程中。
砂浆是由水泥、砂、水等材料混合而成的糊状物质,主要用于粘结各种材料,如砖块、石材等。
钢材是一种具有高强度和良好塑性的土木工程材料,广泛用于桥梁、建筑和道路等工程中。
木材是一种可再生资源,具有较好的抗压和抗拉强度,常用于建筑和土木工程中的临时结构或装饰装修。
砖块和石材是传统的土木工程材料,具有较好的抗压强度和耐久性,广泛用于建筑和土木工程中。
玻璃是一种透明的建筑材料,具有多种用途,如窗户、幕墙和装饰等。
防水涂料是一种能够防止水分渗透的涂料,广泛用于建筑和土木工程中。
隔热材料具有较好的保温性能,可以减少热量的传递和散失,常用于建筑和土木工程中的保温隔热层。
除了上述介绍的土木工程材料外,还有很多其他的土木工程材料,如石灰、石膏、塑料等。
这些材料具有不同的特性和用途,在土木工程中发挥着重要的作用。
《土木工程材料》考试大纲I.考试性质普通高等学校本科插班生招生考试是由专科毕业生参加的选拔性考试。
高等学校根据考生的成绩,按已确定的招生计划,德、智、体全面衡量,择优录取。
因此,本科插班生考试应有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度。
II.考试内容要求:考生应按本大纲的要求了解和理解“土木工程材料”中钢材、石灰、石膏、水泥、混凝土、砂浆、砌体、砌块、沥青、高分子材料、木材、建筑功能材料等材料的组成、结构、组织构造、生产工艺、加工原理、技术性能、质量检验及应用范围等;能分析各种因素对土木工程材料技术性质的影响;熟悉相关的材料试验、国家标准和技术规范;能综合运用所学的知识分析并解决土木工程的实际问题。
本大纲适合于所有参加土木工程材料考试的考生一、土木工程材料的基本性质1、知识范围(1)材料的组成、结构和构造。
(2)材料的基本物理性质:密度、表观密度、堆积密度、密实度、空隙率、亲水性、憎水性、吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性、抗冻性、导热性、热容量、比热容、导温系数等。
(3)材料的基本力学性质:理论强度、强度等级、比强度、弹性、塑性、脆性、韧性、硬度、耐磨性等。
(4)材料的耐久性能。
2、要求(1)了解材料的组成、结构和构造,及其与材料技术性质之间的关系。
(2)了解材料的基本物理性质的概念和实际意义,掌握材料基本性质之间的换算。
(3)了解材料的基本力学性质的概念、测试方法,不同材料的力学特征。
(4) 了解材料耐久性能的概念,改善耐久性的途径。
二、建筑钢材1、知识范围(1)钢材的冶炼方法。
(2)钢材的分类。
(3)钢材的力学性能。
(4)钢材的晶体组织和化学成分。
(5)钢的冷加工强化时效及其应用。
(6)钢材的标准和选用。
(7)钢材的腐蚀及防止。
2、要求(1)了解钢材的冶炼方法,不同方法对钢材性能的影响。
(2)了解钢材的分类方法及分类。
(3)了解钢材拉力试验全过程四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段,掌握各阶段的特点;了解伸长率的概念;掌握伸长率的计算方法及表征钢材的性质;了解钢材的冷弯性能、冲击韧性、耐疲劳性和硬度的概念、试验方法及表征钢材的性能。
(4)了解钢材的晶体组织;了解钢材中碳和铁的结合基本方式;了解钢材的主要化学成分;理解钢材晶体组织、化学成分对钢材性能之间的影响。
(5)了解钢材冷加工硬化、时效强化的原因;了解钢材冷加工强化时效的应用:冷拉、冷拔和冷轧。
(6)了解常用钢材的牌号、代号和符号及选用:普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢、热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝和钢绞线。
(7)理解钢材腐蚀原因及防止腐蚀的常用方法。
三、无机胶凝材料1、知识范围(1)气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料的概念。
(2)石灰的主要成分、生产工艺;石灰的熟化过程、方法与特点;石灰的硬化过程;石灰的特性及质量要求;石灰的应用。
(3)石膏的主要成分、原材料和制备;石膏的水化和硬化;建筑石膏的技术性质和应用。
(4)水玻璃的主要成分;水玻璃的硬化、技术性质和应用。
(5)水泥的定义;水泥的分类。
(6)硅酸盐水泥的定义、代号;硅酸盐水泥的原材料;硅酸盐水泥的生产过程;硅酸盐水泥熟料的矿物组成、单矿物的水化特性;硅酸盐水泥的水化、凝结硬化过程;影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素;硅酸盐水泥的主要技术性质;水泥石的腐蚀与防止。
(7)常用的水泥混合材;水泥混合材的活性化学成分及对应的水化反应。
(8)普通硅酸盐水泥的定义、水化过程、性能特点;矿渣硅酸盐水泥的定义、水化过程、性能特点;火山灰硅酸盐水泥的定义、水化过程、性能特点;粉煤灰硅酸盐水泥的定义、水化过程、性能特点。
(9)水泥品种的选择原则;水泥的验收;水泥的受潮程度的鉴别与处理;水泥质量的仲裁。
(10)其它水泥:特种水泥、专用水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥。
2、要求(1)了解气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料的概念。
(2)了解石灰的主要成分和生产工艺;了解石灰的熟化过程、方法与特点;了解石灰的硬化过程;了解石灰的特性及质量要求;了解石灰的应用。
(3)了解石膏的主要成分、原材料和制备;了解石膏的水化和硬化;了解建筑石膏的技术性质和应用。
(4)了解水玻璃的主要成分;了解水玻璃的硬化、技术性质和应用。
(5)了解水泥的定义;了解水泥的分类。
(6)了解硅酸盐水泥的定义、代号;了解硅酸盐水泥的原材料;了解硅酸盐水泥的生产过程;了解硅酸盐水泥熟料的矿物组成、单矿物的水化特性;掌握硅酸盐水泥的水化、凝结硬化过程;了解影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素;了解硅酸盐水泥的主要技术性质;了解水泥石的腐蚀类型与腐蚀机理,掌握腐蚀防止措施。
(7)了解常用的水泥混合材;了解水泥混合材的活性化学成分及对应的水化反应。
(8)了解普通硅酸盐水泥的定义、水化过程、性能特点;了解矿渣硅酸盐水泥的定义、水化过程、性能特点;了解火山灰硅酸盐水泥的定义、水化过程、性能特点;了解粉煤灰硅酸盐水泥的定义、水化过程、性能特点;能区别不同水泥的特点和工程的适用范围;(9)掌握水泥品种的选择原则;了解水泥的验收;了解水泥的受潮程度的鉴别与处理;了解水泥质量的仲裁。
(10)了解其它水泥:特种水泥、专用水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥。
四、混凝土1、知识范围(1)混凝土的定义;混凝土的分类。
(2)混凝土的组成;细集料的质量要求;粗集料的质量要求;混凝土用水的质量要求。
(3)普通混凝土的和易性。
(4) 混凝土的强度。
(5)混凝土的变形性能。
(6)混凝土的耐久性。
(7)混凝土的外加剂。
(8)混凝土的质量控制与评定。
(9)普通混凝土的配合比设计。
(10)其它混凝土:轻集料混凝土、多孔混凝土、粉煤灰混凝土、特种混凝土。
2、要求(1)了解混凝土的定义;了解混凝土的分类;(2)了解混凝土的组成;了解细集料的质量要求;了解砂的颗粒级配及粗细程度测定方法,掌握细度模数的计算方法;了解砂的物理性质;颗粒粗集料的质量要求;会选择合适的粗集料最大颗粒和颗粒级配;了解混凝土用水的质量要求;(3)了解和易性的概念;了解和易性的指标;能依据工程要求选择合适坍落度;了解影响和易性的主要因素;能依据和易性要求计算混凝土用水量;掌握砂率计算方法;掌握最优砂率确定方法;了解影响砂率的因素,能依据要求选用合适砂率;了解改善混凝土和易性的主要措施。
(4)了解混凝土受压变形及破坏过程;了解混凝土强度等级确定方法;了解混凝土立方体抗压强度换算系数;了解抗压强度试验中的环箍效应;了解混凝土抗拉强度特征、劈裂抗拉强度计算方法;了解影响混凝土强度的因素;掌握鲍罗米混凝土强度经验公式;了解提高混凝土强度和促进混凝土强度早期发展的主要措施。
(5)了解混凝土各种变形产生的原因和各种变形的特点;会阅读混凝土在压力下的应力-应变曲线;了解混凝土弹性模量的定义,测试方法及影响因素;了解混凝土的徐变。
(6)了解混凝土耐久性的概念;了解混凝土耐久性主要性能及对应的指标;了解影响耐久性的主要因素;了解提高耐久性的主要措施。
(7)了解混凝土外加剂的定义和分类;了解表面活性剂的概念;了解减水剂的作用机理;了解常用的几种减水剂,合适的掺量和减水率;了解早强剂的定义、种类及早强原理;了解缓凝剂的定义、种类及缓凝原理;了解引气剂的定义、种类及作用机理;了解防冻剂的定义、种类及作用机理;了解膨胀剂的定义、种类及作用机理;了解泵送剂的定义、特点;了解外加剂在混凝土中应用的常见问题。
(8)了解用数理统计方法对混凝土质量进行评定;了解混凝土强度的波动规律;掌握常用统计量的计算;了解用非数理统计方法进行评定;了解混凝土配制强度的计算方法。
(9)了解混凝土配合比设计的基本要求;了解混凝土配合比设计的参数;掌握混凝土配合比设计的步骤;会进行普通混凝土配合比设计;会进行掺减水剂的混凝土配合比设计。
(10)了解轻集料混凝土的定义;了解轻集料的主要性能指标与技术要求;了解轻集料混凝土的性能;了解轻集料混凝土的配合比设计;了解多孔混凝土的定义、特点;了解粉煤灰混凝土配制原理;了解粉煤灰混凝土配合比设计方法;了解特种混凝土的特点,应用,尤其是高强和高性能混凝土。
五、建筑砂浆1、知识范围(1)建筑砂浆的定义。
(2)砌筑砂浆的定义、组成、性质、配合比计算。
(3)抹面砂浆的定义、组成及性能。
2、要求(1)了解建筑砂浆的定义。
(2)了解砌筑砂浆的定义、组成、性质、配合比计算。
(3)了解抹面砂浆的定义、组成及性能。
六、砌体材料和屋面材料1、知识范围(1)砖:烧结普通砖、烧结多孔砖与空心砖、非烧结砖。
(2)砌块:粉煤灰砌块、加气混凝土砌块、混凝土砌块。
(3)墙用板材。
(4)建筑用石材。
(5)瓦:粘土瓦、混凝土平瓦、石棉水泥瓦等。
2、要求(1)了解砌体材料的分类;了解砖的生产工艺和主要技术性质。
(2)了解砌块的类别和主要技术性质。
(3)了解墙用板材的类别、特点。
(4)了解石材的形成、矿物组成及分类;了解石料的技术性质和要求。
(5)了解屋面材料即瓦的类别,物理力学性能要求。
七、沥青和沥青混和料1、知识范围(1)沥青在土木工程中的用途、分类。
(2)石油沥青的组分与结构;石油沥青的技术性质;石油沥青的分类标准;沥青的掺配和改性;冷底子油和沥青胶。
(3)沥青混和料的定义;沥青混和料的组成结构和强度理论;沥青混和料的技术性质;沥青混和料的技术标准。
(4)沥青混和料的组成材料以及配合比设计方法。
2、要求(1)了解沥青的在土木工程中的用途、分类。
(2)了解石油沥青的组分与结构;了解石油沥青的技术性质,技术指标,了解沥青老化的过程与原因;了解石油沥青的分类标准及质量要求;了解沥青的掺配方法、改性材料和改性机理;了解冷底子油和沥青胶的组成和使用方法。
(3)了解沥青混和料的定义;了解沥青混和料的优点;了解沥青混和料的组成结构形式和强度理论;了解沥青混和料的技术性质;了解沥青混和料的技术标准;(4) 了解沥青混和料的组成材料以及配合比设计方法。
八、合成高分子材料1、知识范围(1)高分子物质的定义;合成高分子材料的分类。
(2)高分子材料的基本知识:聚合物组成、反应类型和分类。
(3)塑料的组成、特性;土木工程上常用的塑料。
(4)粘结剂定义;粘结剂粘结机理;粘结剂组成材料。
2、要求(1)了解高分子物质的定义;了解合成高分子材料的分类。
(2)了解高分子材料的基本知识:聚合物组成、反应类型和分类。
(3)了解塑料的组成、特性;土木工程上常用的塑料。
(4)了解粘结剂定义;粘结剂粘结机理;粘结剂组成材料。
九、木材1、知识范围(1)木材的分类;木材的构造。
(2) 木材的物理力学性质;木材的强度及其影响因素。
(3) 木材的防腐与防火。
2、要求(1)了解木材的分类;了解木材的宏观、微观构造。
(2)了解木材的中水的形态,木材的纤维饱和点,木材的平衡含水率;了解木材的湿胀和干缩变形;了解木材的强度特点;了解影响木材强度的因素。