一、课程学时:学时:56学时、 学分:3.0 实验学时:10学时
二、实验课程的配套教材:《土木工程材料》(第一版)湖南大学、天津大学、同济大学、东南大学合编,中国建筑工业出版社,2002年7月
三、本课程的任务、性质与目的
《土木工程材料》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。
土木工程材料试验是土建类专业重要的实践性学习环节,其学习任务有三:
1、熟悉土木工程材料的技术要求,能够对常用土木工程材料进行质量检验和评定。
2、通过具体材料的性能测试,进一步了解材料的基本性状,验证和丰富土木工程材料的理论知识。
3、培养学生的基本试验能力和严谨的科学态度,提高分析问题和解决问题的能力。
四、实验课程的基本理论
材料的基本性质;水泥的基本性质和强度理论;水泥混凝土强度理论;
普通粘土砖的抗压强度理论;钢筋的抗拉强度理论;石料强度和磨耗性理论;
混凝土配合比设计的基本要求和实验方法理论;石油沥青的三大指标原理;
沥青混合料配合比设计理论;沥青混合料的马歇尔实验理论。
五、实验方式与基本要求
通过试验掌握材料的密度、表观密度、孔隙率、软化系数等概念,以及材料的强度与材料的孔隙率的大小及孔隙特征的关系,验证水对材料力学性能的影响。
通过对水泥的主要物理及力学性能进行检测,判定水泥的强度等级。
通过对普通烧结砖的抗压强度检测,判定普通烧结砖的强度等级。
通过测定砂、石材料表观密度、堆积密度、筛分等物理性能,判断砂、石颗粒级配是否合格。
通过混凝土配合比设计实验,加深理解混凝土拌和物和易性概念。掌握混凝土拌和物坍落度的调整和混凝土抗压强度的测定方法。
通过对钢材的屈服强度、极限抗拉强度、伸长率、冷弯性能的测定,进一步加深对钢材力学性能的了解,并根据试验结果判定其力学性能是否符合要求。
通过石料抗压强度和磨耗性测定,了解石料的强度和抗磨耗性能,从而判断集料的质量。
通过石油沥青三大指标实验,掌握针入度、延度、软化点的测定方法,从而判定沥青材料的质量。
沥青混合料实验是按照设计的配合比,应用现场实际材料,在实验室拌制沥青混合料,并制成试件,供测定其物理常数和力学性质用。
通过沥青混合料马歇尔稳定度测定,了解沥青混合料的高温稳定性和抗变形能力,确定沥青最佳用量,为沥青混合料配合比设计奠定基础。
基本要求:
1、实验前预习实验指导书,做好充分准备后方可参加实验。
2、了解必做实验的仪器设备性能,能熟练操作试验用仪器设备。
3、掌握必做实验原材料取样方法和主要实验步骤。
4、会整理分析实验结果,得出正确结论,完整编写实验报告。
六、实验项目的设置与内容摘要
实验内容由学生根据课堂教学内容及实验室条件,在教师的指导下土木工程专业自主选择其中的5项、艺术设计2项、安全工程3项。
序号 |
实验项目 |
实验学时 |
每组 人数 |
实验类型 |
实验 要求 |
内容摘要 |
1 |
材料的基本性质 |
2 |
4 |
综合 |
选做 |
通过试验掌握材料的密度、表观密度、孔隙率、软化系数等概念,以及材料的强度与材料的孔隙率的大小及孔隙特征的关系,验证水对材料力学性能的影响。 |
2 |
水泥实验 |
2 |
4 |
验证 |
必做 |
通过对水泥的主要物理及力学性能进行检测,判定水泥的强度等级。 |
3 |
普通烧结砖实验 |
2 |
4 |
验证 |
选做 |
通过对普通烧结砖的抗压强度检测,判定普通烧结砖的强度等级。 |
4 |
混凝土用砂石料实验 |
2 |
4 |
验证 |
必做 |
通过测定砂、石材料表观密度、堆积密度、筛分等物理性能,判断砂、石颗粒级配是否合格。 |
5 |
混凝土配合比设计实验 |
2 |
4 |
设计 |
必做 |
通过混凝土配合比设计实验,加深理解混凝土拌和物和易性概念。掌握混凝土拌和物坍落度的调整和混凝土抗压强度的测定方法。 |
6 |
钢筋拉伸实验 |
2 |
4 |
验证 |
必做 |
通过对钢材的屈服强度、极限抗拉强度、伸长率、冷弯性能的测定,进一步加深对钢材力学性能的了解,并根据试验结果判定其力学性能是否符合要求。 |
7 |
石料的强度和磨耗实验 |
2 |
4 |
验证 |
选做 |
检测石料标准试件吸水饱和后,在单向受压状态下,破坏时的极限强度;规定粗度和数量的碎石在标准的磨耗机中,经旋转一定次数以后,质量损失的百分率。 |
8 |
石油沥青三大指标实验 |
2 |
4 |
验证 |
选做 |
针入度、延度、软化点的测定方法,判定沥青材料的质量 |
9 |
沥青混合料实验 |
2 |
6 |
设计 |
必做 |
按照设计的配合比,应用现场实际材料,在实验室拌制沥青混合料,并制成试件,供测定其物理常数和力学性质用。 |
10 |
马歇尔稳定度实验 |
2 |
6 |
设计 |
选做 |
测定沥青混合料马歇尔稳定度,了解沥青混合料的高温稳定性和抗变形能力,确定沥青最佳用量,为沥青混合料配合比设计奠定基础。 |
七、实验成绩考核办法
1、根据学生的实验报告实验数据以及对数据的分析情况,考察学生做实验时的动手能力,结合学习态度及考勤情况,由实验教师和任课教师综合评分。
2、实验成绩以5%~10%计入《土木工程材料》课的总成绩中。
八、大纲说明
l、本大纲是按照土木工程专业课程教学大纲要求编写,土木类其他专业参照执行。
2、选做实验可根据实验总课时及专业特点,采取学生自学或演示方式进行。
3、本大纲的要求为最低要求。