《道路工程材料》课程教学大纲.doc

道路工程材料课程教学大纲四年制本科土木工程专业适用 （24学时 1.5学分）一、本课程的性质和任务 道路工程材料是土木工程专业的一门选修课，是研究道路与桥梁用材料性能的一门科学。 本课程的主要任务是论述材料的组成、结构、技术性质及它们之间的关系，论述某些材料的强度理论及其影响因素；论述材料的检验方法；论述材料的优缺点和可能改善的途径。 二、本课程的基本要求 1、对能力培养的要求 使学生掌握常用的道路建筑材料的技术性质和应用方面的基本知识及必要的基础理论，能够正确地使用材料，准确地鉴定材料，科学地改善材料和创造性地研制材料。 2、本课程的重点和难点 本课程着重于砂石材料、水泥与水泥混凝土、沥清与沥青混合料等三部分。 （）掌握砂石材料的技术性质和技术要求，矿质混合料的级配理论和组成设计方法。 （）能熟练进行水泥混凝土的组成和沥青混合料组成设计的正确计算。 （）掌握水泥混凝土和沥青混合料的组成结构和强度理论。 （）掌握砂石、水泥、沥青及水泥混凝土、沥青混合料的主要性能及其基本测试方法。 3、先修课程的要求需先修完土木工程专业土木工程材料。三、课程内容 1、教学基本内容 第一章 砂石材料 第一节 砂石材料的技术性质 （）石料的技术性质和技术要求 石料的技术性质（物理性质：密度、表观密度、毛体积密度、孔隙率、吸水率、饱水率、气候稳定性；力学性质：抗压强度、磨耗率、磨光性；化学性质：石料的化学成分对粘附性的影响及粘附性的测定方法） 石料的技术要求（路用石料的技术分级；路用石料的技术标准） （）道路与桥梁用石料制品。 （）集料的技术性质 物理性质（各种密度、空隙率、级配、坚固性） 力学性质（压碎值、磨光值、磨耗值、冲击值） 第二节 矿质混合料的组成设计 （）矿质混合料的级配理论和级配曲线范围 级配理论：连续级配、间断级配；级配公式：富勒公式、泰波公式、我国简化公式、魏矛斯公式；级配曲线范围的绘制。 （）矿质混合料组成设计方法 数解法：试算法。图解法：修正平衡面积法。 第二章 石灰和水泥 第一节 石灰 （）简述石灰的分类，石灰的消化和硬化过程和质量指标。 （）石灰的技术标准 生石灰技术指标（47992）；生石灰粉技术指标（48092）；消石灰粉技术指标（48192）。 第二节 硅酸盐水泥 简述硅酸盐水泥熟料中四种主要矿物组成及其特性；硅酸盐水泥的主要技术性质（细度、标准稠度、凝结时间、强度、安定性等）及技术标准（）；普通硅酸盐水泥、掺混合料水泥及其它水泥的特性和应用。 掌握道路硅酸盐水泥的定义；了解道路硅酸盐水泥的矿物组成；掌握道路硅酸盐水泥的主要技术性质（细度、凝结时间、干缩性、耐磨性、强度、安定性等）及技术标准（1369392）。 第三章 水泥混凝土和砂浆 简述普通水泥混凝土的技术性质、组成材料、设计方法和质量控制，同时对外加剂、其它功能的混凝土和砂浆作简要介绍。 掌握路面水泥混凝土配合比设计方法（以抗弯拉强度为指标的设计方法），重点介绍我国现行国标水泥混凝土路面施工及验收规范（）推荐的以抗弯拉强度为指标的经验公式法。 第四章 沥青材料 概述：沥青材料的命名与分类。 第一节 石油沥青 （）石油沥青的生产工艺概述 石油的基属分类；石油沥青生产工艺概述。 （）石油沥青的组成与结构 石油沥青的化学组成（元素组成、碳氢比）；石油沥青的化学组分（组成和特性）；石油沥青的胶体结构与路用性能。 （）石油沥青的技术性质和技术标准 ·石油沥青的技术性质 物理特征常数：粘滞性；延性和脆性；流变特性（感温性、感时性、劲度模量）；粘附性；耐久性；安全性。 ·石油沥青的技术标准 中、轻交通量道路石油沥青标准（）；重交通量道路石油沥青标准 （）；液体石油沥青的技术标准（）。 第二节 其他沥青 （）煤沥青 煤沥青的化学组成和结构；煤沥青的化学组分与胶体结构；煤沥青的技术性质和技术要求。 （）乳化沥青 乳化沥青的组成材料；乳化沥青的乳化形成机理；乳化沥青的制备工艺；乳化沥青的分裂机理。 第五章 沥青混合料 概述：沥青混合料的定义、分类与基本性能与存在问题。 第一节 热拌沥青混合料 （）沥青混合料的组成结构和强度理论 l 沥青混合料的组成结构 l 组成结构的现代理论（表面理论与胶浆理论）；沥青混合料组成结构类型（骨架空隙结构、密实骨架结构、密实悬浮结构）。 l 沥青混合料的强度理论 l 强度形成机理、影响强度因素（内因和外因）。 （）沥青混合料的技术性质与技术标准 l 技术性质 l 高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗滑性和施工和易性。 l 热拌沥青混合料的技术标准 l 国家标准沥青路面施工验收规范（）。 （）沥青混合料组成材料的技术要求 沥青的选用与质量标准；粗集料的选用与质量要求；细集料的选用与质量要求；矿粉的矿物成分、杂质含量限和细度要求。 （）沥青混合料的组成设计方法（） 组成比例与沥青混合料的强度、稳定性之间的关系；沥青混合料组成设计的步骤（确定矿料组成、确定沥青最佳用量马歇尔法）。 第二节 其他沥青混合料 （）煤沥青混合料和冷铺沥青材料 l 煤沥青混合料 l 对组成材料的要求及其特点 l 冷铺沥青混合料 l 冷铺地沥青混合料在铺筑前的性质（疏松性、常温压实性）；压实后冷铺地沥青混合料的性质（水稳性与力学强度）；冷铺地沥青的强度形成理论与组成材料的技术要求；冷铺地沥青混合料组成设计方法。 第六章 建筑钢材 （）建筑钢材的分类 各类建筑钢材的分类。 待添加的隐藏文字内容2（）建筑钢材的技术性质 强度（屈服强度、抗拉强度、屈强比）；塑性（伸长率、冷弯、冲击韧性等）。 （）化学元素对碳素钢技术性能的影响 含碳量对建筑碳素钢技术性能的影响；常存杂质对碳素钢性能的影响。 （）桥梁用钢和制品 l 碳素结构钢 l 碳素结构钢（、和）；碳素结构钢的工程适用性；优质碳素结构钢其钢号表示方法及其特性。 l 桥梁建筑用的低合金结构钢 l 桥梁建筑用钢的技术要求；低合金结构钢的特性；合金元素对低合金结构钢性能的影响；低合金结构钢的牌号表示方法。 l 桥梁建筑用钢筋及其它制品 l 钢筋的分类、分级、技术要求和选用；预应力冷拉钢筋与冷拔钢丝的特点和选用；预应力碳素钢丝和钢绞线的特点与应用。 2. 课外作业 根据使用教材各章节内容的复杂程度及要求掌握的程度，留置适当作业并及时收交、批改。 3. 实验课 实验学时一般控制在学时，根据具体条件决定。 四、使用大纲说明 1、学时分配表 课程内容学时数备注总学时讲授实验上机1.砂石材料662.石灰和水泥113.水泥混凝土和砂浆444.沥青材料335.沥青混合料886.建筑钢材22合 计242、 教学方法提示 为解决学时少、内容多的矛盾，培养学生自学和独立工作的能力，对不同内容教学方法有所区别。对重点、难点内容，教师必须重点讲授，教学中特别注意培养学生分析、解决问题的能力，并配置适当作业。对其它内容，教师简要讲述或提示，并加强辅导及布置适当作业，要求学生经复习、自学充实，加深理解。 3、 考核方式 考查。总成绩采用五级分制。其中测验占，平时实验、作业占。 五、课程材料及主要参考书 1、教材：（1）道路建筑材料，严家伋编著，人民交通出版社。 2、教学参考书： （）道路建筑材料，邰连河主编，人民交通出版社。 （）中华人民共和国国家标准，硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（1751999）。 （）中华人民共和国国家标准，道路硅酸盐水泥（136931999）。 （）中华人民共和国国家标准，水泥混凝土路面施工及验收规范（9794）。 （）中华人民共和国交通行业标准，沥青与沥青混合料试验规程（05293）。