道路建筑材料教学内容

《道路建筑材料实验》教学大纲一试验的目的与任务道路建筑材料实验室道路与桥梁工程技术专业一项重要的实践教学环节，主要任务是通过试验教学，是学生掌握工程集料、水泥及水泥混凝土、沥青及沥青混合料等试验检测方法，了解仪器设备的使用规程。

其目的是根据施工要求，熟悉有关检测的技术规范，进行专业基本能力训练，提供动手操作能力，提高处理试验数据、分析试验结果、编写试验报告的能力。

培养学生具有严谨认真、实事求是的科学作风，以适应工程一线的要求。

二试验的基本内容和要求（一）工程集料部分1、粗细集料筛分实验实验要求：掌握筛分方法，根据筛分结果绘制级配曲线。

细集料要求计算砂的细度模数，确定砂的名称。

2、粗细集料密度及吸水率实验实验要求：掌握粗细集料密度及吸水率的测定方法。

正确使用天平。

要求掌握三种计算密度的方法（毛体积密度、表观密度、表干密度）理解他们的含义。

（二）水泥及水泥混凝土实验1、水泥实验实验要求：掌握水泥标准稠度用水量，凝结时间，安定性的测试方法。

掌握水泥胶砂强度的实验方法，根据实验数据确定水泥标号。

2、水泥混凝土实验实验要求：掌握水泥混凝土拌合物的实验方法，以及和易性指标的实验方法。

根据初步配合通过实验调整、强度复合、密度校正，确定实验配合比。

根据实验数据，确定水泥混凝土标号。

（三）沥青及沥青混合料实验1、沥青实验实验要求：掌握道路石油沥青针入度、延度和软化点实验方法。

根据实验数据确定石油沥青的标号。

2、沥青及粗集料的粘附性实验实验要求：了解沥青与粗集料的粘附性实验方法，根据实验结果评定沥青与粗集料粘附性等级。

3、沥青混合料实验实验要求：掌握沥青混合料试件的制备方法（马歇尔实验法）。

掌握马歇尔稳定度和流值的测定方法。

掌握沥青混合料配合比设计方法，根据实验数据，计算沥青混合料的稳定度、流值、密度、孔隙率。

并绘制其与沥青用量的关系曲线，确定最佳沥青用量。

三实验学时及分配总学时：22学时具体学时分配如下表：。

道路建筑材料教案学习情境一 绪论 岩石与集料性能检测与分析学习目标：掌握评价砂石材料技术性质的主要指标，学会检验砂石材料技术性质的方法，学会应用级配理论设计矿质混合料配合组成的方法。

教学内容：砂石技术性质，矿质混合料配合组成重点难点：砂石材料的技术性质和技术要求，以及矿质混合料的级配理论和组成设计方法， 同时对矿渣集料也作简要介绍。

情境导入：砂石材料广泛应用于水泥混凝土、沥青混凝土以及道路与桥梁施工中。

教学单元一 岩石的技术性质及应用按照不同的用途，砂石材料可分为岩石、集料和矿质混合料。

一、岩石的技术性质岩石的技术性质，主要从物理性质、力学性质和化学性质三方面进行评价。

（一）物理性质岩石的物理性质包括:物理常数（如真实密度、毛体积密度和孔隙率等）、吸水性（如吸水率、饱水率）和抗冻性。

1、物理常数岩石的物理常数是岩石矿物组成结构状态的反映，它与岩石的技术性质有着密切的关系。

岩 （1）用t ρ表示。

st sm V ρ=（2）毛体积密度。

用字母b ρ表示。

sb s n im V V V ρ=++（3）孔隙率。

100V n V=⨯ 2、吸水性岩石的吸水性是岩石在规定条件下吸收水分的能力。

（1）吸水率1100a m mw m-=⨯ （2）饱和吸水率 2100sa m mw m-=⨯ 3、抗冻性主要因浸入其孔隙的水，结冰后体积膨胀，对孔壁产生的应力所致。

另外，冻融时的温差应力，亦产生破坏作用。

抗冻性良好的材料，其耐水性、抗温度或干湿交替变化能力、抗风化能力等亦强 （二）力学性质如抗拉、抗压、抗剪、抗折强度，还应具备如抗磨光、抗冲击和抗磨耗 1、单轴抗压强度 PR A= 2、磨耗性岩石抵抗撞击、剪切、摩擦121100m m Q m -=⨯ （三）化学性质 酸性、碱性及中性。

二、道路和桥涵用石料制品 （一）道路路面建筑用石料制品 1、高级铺砌用的整齐块石 2、路面铺砌用半整齐石块 3、铺砌用不整齐块石 4、锥形块石教学单元二 集料技术性质及应用 分为粗集料和细集料两类 一、细集料的技术性质 1、物理常数物理性质：表观密度，堆积密度，紧装密度，空隙率，含水率，砂中有害杂质含量 （1）表观密度 （2）堆积密度 （3）紧装密度 （4）含水率 （5）孔隙率 2、级配①分计筛余百分率 ii m a M=⨯100 ②累计筛余百分率 12i i A a a a =++⋯+ ③通过百分率 100i i P A =- （3）粗细程度2345611()5100x A A A A A A M A ++++-=-粗砂：x M =3.7～3.1 中砂：x M =3.0～2.3 细砂：x M =2.2～1.6 二、粗集料的技术性质 包括物理性质和力学性质 1、物理性质 （1）物理常数①表观密度 ss nm V V αρ=+ （2-8） ②毛体积密度粗集料的毛体积密度是在规定条件下，单位毛体积（包括材料实体、闭口孔隙和开口孔隙）的质量。

教学内容讲解（1）真实密度: 是石料在规定条件下, 烘干石料矿质单位体积旳质量, 用ρt 表达, 则:因: 因此:测定措施: 李氏比重瓶法测定, 将石料磨细至所有过0.25mm 旳筛孔。

（2）毛体积密度：在规定条件下, 烘干石料（包括孔隙在内）旳单位体积旳质量。

测定措施: 用静水称量法, 亦可用蜡封法测定。

V----石料旳毛体积（g/cm3 ）（3)孔隙率: 石料旳孔隙率是指孔隙体积占总体积旳百分率n----石料旳孔隙率V0-----石料旳孔隙体积（cm3）。

(4) 吸水率: 20 ℃± 2 ℃和大气压状态下,石料试件最大旳吸水质量占烘于质量旳百分率。

体积吸水率: W体=（m2-m1）/V*1/ρW体积吸水率：W体=（m2-m1）/V*1/ρW讲授法结合课件演示教学内容讲解W x-------石料旳吸水率（%）m1-------石料试件烘干至恒重时旳质量（g）m2--------石料试件吸水至恒重时旳质量（g）(2) 饱水率: 20 0± 2 0 C , 真空条件下,石料最大吸水质量占烘干试件旳百分率。

饱水率是在石料吸至真空旳条件下测定旳, 饱水率不小于吸水率, 可计算饱水系数:当s r > 90% 时, 抗冻性较差。

3 ）耐候性：抵御大气自然原因目前重要考虑抗冻性, 常用抗冻性标号表达, 测定通过冻(-15 0 C,4h) 、融(20 0 ± 2 00C,4h) 循环, 质量损失不超过5% , 抗压强度不超过25% 旳次数。

2 、力学性质1 ）单轴抗压强度教学措施讲授法结合课件演示教学内容讲解试验条件规定: 试件形状、尺寸、吸水饱和、加荷速度等。

2 ）磨耗性: 指石料抵御撞击、边缘剪力和磨擦等联合作用旳性质。

①洛杉矶式磨耗试验 Y原则措施5kg 石料+12 个5kg 旳钢球磨500 转测定过2mm 或1.6mm( 方筛) 旳筛余质量②狄法尔法磨耗试验Y 代用措施用100 块50-70mm 旳试件分两份, 每份磨10000 转。

《道路建筑材料》教案通过百分率(PercentagePassing)酸要求的工程,如硫酸池等。

（5）配制耐热胶泥、耐热砂浆和耐热混凝土。

耐热胶泥主要用于耐火材料的砌筑和修补。

水玻璃耐热砂浆和混凝土主要用于高炉基础和其他有耐热要求的结构部位。

（6）防腐工程应用。

改性水玻璃耐酸泥是耐酸腐蚀的重要材料,主要特性是耐酸、耐高温、密实抗渗、价格低廉、使用方便,可拌和成耐酸胶泥、耐酸砂浆和耐酸混凝土,适用于各种结构的防腐蚀工程,是贮酸池、耐酸地坪以及耐酸表面砌筑的理想材料。

2.1.3石膏1.石膏的生产将天然二水石膏(或主要成分为二水石膏的化工石膏)加热,由于加热方式和温度的不同,可生产不同性质的石膏品种。

当温度为65 ℃～75 ℃时开始脱水,至107 ℃～170 ℃时脱去部分结晶水,得到β型半水石膏(βCaSO4·0.5H2O)；当加热温度为170 ℃～200 ℃时,石膏继续脱水成为可溶性硬混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入用以改善混凝土性能的物质。

外加剂掺量一般不大于水泥质量的5%（特殊情况除外）。

外加剂的掺量虽小,但其技术经济效果却很显著。

因此,外加剂已成为混凝土的重要组成部分,得到了越来越广泛的应用。

6.掺和料掺合料是指以氧化硅、氧化铝为主要成分,在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土性能,且掺量不小于5%的具有火山灰活性的粉体材料。

矿物掺合料是混凝土的主要组成材料,它起着从根本上改变传统混凝土性能的作用。

在高性能混凝土中加入较大量的磨细矿物掺合料,可以起到降低水化热,改善工作性能,增进后期强度,改善混凝土内部结构,提高耐久性,节约资源等作用。

其中某些矿物的细掺合料还能起到抑制碱骨料反应的作用,并可以将这种磨细矿物掺合料作为胶凝材料的一部分。

高性能混凝土中的水胶比是指水与水泥加矿物细掺合料之比。

道路建筑材料第四版教学设计概述《道路建筑材料》是公路工程专业的一门重要课程，本教材是一份全面说明道路建筑材料的综合性文献。

本次教学设计是基于第四版的教学设计，旨在帮助学生更好地掌握道路建筑材料这一重要课程内容。

教学目标1.了解道路建筑材料的基础知识和术语；2.熟悉道路建筑材料的性能指标和测试方法；3.掌握各种道路建筑材料的特点、适用范围和工程应用；4.学习常用的道路建筑材料的质量控制方法和标准。

教学内容1.道路建筑材料基础知识–道路建筑材料的定义和分类；–道路工程的分类；–道路工程材料的基本性质和要求。

2.道路建筑材料性能指标和测试方法–材料力学性能测试；–材料物理性能测试；–材料耐候性能测试；–材料抗滑性能测试。

3.土工合成材料–高速公路路基加筋材料；–高速公路路基防反射裂缝材料；–固结带材料。

4.道路路面材料–沥青路面材料；–混凝土路面材料；–玻纤增强沥青材料；–石英砂石料。

5.道路绿化材料–草坪材料；–路树材料；–绿化带材料。

6.道路建筑材料质量控制方法和标准教学方法本课程的教学方法包括讲解、实验演示、讨论和案例分析。

1.讲解：以PPT和教材为基础，结合实践案例讲解课程知识点。

2.实验演示：通过实验演示的形式，让学生更直观地了解道路建筑材料的性能指标和测试方法。

3.讨论和案例分析：通过讨论和案例分析的形式，帮助学生更好地理解各种道路建筑材料的特点、适用范围和工程应用。

教材及参考书目1.《道路建筑材料》（第四版），高校出版社。

2.《普通公路工程建设技术规范》，交通部公路科学研究所。

3.《道路工程材料学》（第二版），清华大学出版社。

评价及考核1.平时成绩占总评分的60%，包括课堂表现、作业、实验演示和小组讨论等。

2.期末考试占总评分的40%。

结语本次教学设计旨在帮助学生更好地掌握道路建筑材料这一重要课程内容，以期学生在以后的工作中能够对道路建筑材料进行合理的选择和应用。

《道路建筑材料》课程标准一、课程概述11 课程名称：道路建筑材料12 课程性质：本课程是道路桥梁工程技术专业的一门重要的专业基础课程。

13 课程目标：通过本课程的学习，使学生掌握道路建筑材料的基本性能、技术标准、质量检验方法和应用，为后续专业课程的学习和从事道路桥梁工程施工与管理工作奠定基础。

二、课程内容21 道路建筑材料的基本性质211 物理性质212 力学性质213 化学性质214 工艺性质22 常用道路建筑材料221 石料与集料222 水泥223 水泥混凝土224 沥青材料225 沥青混合料226 钢材227 其他建筑材料（如木材、土工合成材料等）23 道路建筑材料的质量检验与评定231 质量检验的方法和标准232 质量评定的程序和要求24 道路建筑材料的选用与配合比设计241 选用原则和依据242 配合比设计的方法和步骤三、课程实施31 教学方法311 采用课堂讲授、实验教学、案例分析、小组讨论等多种教学方法相结合，提高学生的学习积极性和主动性。

312 利用多媒体教学手段，如图片、视频、动画等，增强教学效果，使学生更加直观地了解道路建筑材料的性能和应用。

32 教学资源321 选用优秀的教材和参考书籍，为学生提供丰富的学习资料。

322 建设实验实训基地，配备先进的实验设备和仪器，为学生提供实践操作的机会。

323 利用网络教学平台，发布教学课件、教学视频、作业等教学资源，方便学生自主学习。

33 教学评价331 建立科学合理的课程考核评价体系，综合评价学生的学习成绩。

332 课程考核包括平时成绩（考勤、作业、课堂表现等）、实验成绩和期末考试成绩，所占比例分别为 30%、30%和 40%。

333 期末考试采用闭卷考试的方式，主要考查学生对道路建筑材料基本概念、基本理论和基本方法的掌握程度。

四、课程要求41 学生学习要求411 按时参加课堂教学，认真听讲，积极参与课堂讨论和互动。

412 按时完成作业和实验报告，保证作业质量和实验数据的准确性。

道路建筑材料教学设计一、教学目标本课程旨在使学生系统掌握并深入了解道路建筑材料的种类、性质、使用方法等相关知识，培养学生对道路建筑材料的识别与选择能力，提高学生的实践操作能力和创新思维意识，为今后从事道路建筑设计和施工打下基础。

二、教学内容1.道路建筑材料的概述2.岩石材料：石英、花岗岩、大理岩、板岩等3.土工合成材料：土工布、土工格栅等4.沥青材料：瀑布沥青、路面沥青等5.水泥混凝土材料：水泥、骨料等6.道路建筑材料的应用技术三、教学方法1.课堂讲授2.实验操作3.论文写作四、教学重点和难点教学重点：深刻理解道路建筑材料的性质和用途，掌握材料的识别以及在实践操作中的应用。

教学难点：如何简单易懂地讲述材料微观结构和物理性质，如何让学生更好地把握实验操作技巧。

五、教学评价教学评价旨在评估学生对道路建筑材料的掌握和应用能力。

包括平时课程表现、实验操作能力、论文写作能力、课程考核等方面。

六、教材及参考书目教材：《道路建筑材料实验教学指南》参考书目：1.刘辉等，《道路建筑材料及应用》2.邵彦龙等，《道路工程材料学》3.石家庄铁道学院，《道路工程材料》七、教学计划课程内容上课时间1. 道路建筑材料的概述1学时2. 岩石材料3学时3. 土工合成材料4学时4. 沥青材料4学时5. 水泥混凝土材料3学时6. 道路建筑材料的应用技术2学时总学时：17学时八、教学环节分析1.课前预习：让学生预习相关知识，提高课堂积极性。

2.知识讲解：语言简单易懂，带上相关实验操作例子，通过比较案例的方式让学生加深对知识的印象。

3.实验操作：从基本的实验操作开始，逐步提高难度，让学生不断进步。

4.论文写作：课程结束后，线上线下进行相关论文写作，并进行相互之间的修改，提高学生的思维创造力和逻辑思维能力。

九、教学建议尝试引入相关应用案例，让学生了解知识实际应用的情况，让学生更容易地学习知识点和技能操作。

加强实验内容丰富性，让学生实验操作过程更加具有趣味性和体验性。