(二)：瀝青混合料性質(zhì)-課程中心

1、CIVIL ENGINEERING MATERIALSCAI土木工程材料緒 論課程簡介本課程的重要性工程材料的分類工程材料的發(fā)展史及發(fā)展趨勢課程的體系與內(nèi)容考核方式教學進度專題討論IntroductionCourse descriptionImportanceClassificationDevelopment and trendCurriculum system and contentEvaluation methodTeaching scheduleSeminar一、課程簡介學習土木工程材料的基本知識、理論與技能結(jié)構(gòu)成分、工藝特點性質(zhì)應(yīng)用土木工程材料指土木工程中使用的各種材料及制品，是一切土

2、木工程的物質(zhì)基礎(chǔ)土木工程材料課程是土木工程等專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課1 Course descriptionCivil engineering material refers to all kinds of materials and their products applied in civil engineering and it is the material basis of civil engineering.“Civil Engineering Material” is the technical basic course for civil engineering major.Basic

3、 knowledge, theories and skills of civil engineering material contain:varieties, specificationstechnical performancescope of applicationtest method, etc.structureComponent, manufactural technologycharacteristicperformanceapplication1 Course description1 Course description-directoryConstruction Morta

4、r6Wall Material7Water Proofing Material9Bituminous Mixture10Building Steel8outlineBasic Properties of Materials2Cement4Ordinary Concrete5Air Hardening Inorganic3Civil Engineering Materials1一、課程簡介-課程內(nèi)容為了合理選材、正確用材，必須掌握土木工程材料的組成、生產(chǎn)與工藝結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用品種、規(guī)格性能、標準實驗測試等重點是選材與應(yīng)用1 Course description-contentIn order t

5、o select reasonable materials and use correct materials, we must master the following aspects of engineering materialsComponents, production and technologyStructure, properties and applicationVarieties, specificationsExperimental testing, etc.Focus on material selection and Application一、課程簡介-雙語教學雙語教

6、學模式“西寫中唱”-對較簡單的教學內(nèi)容，采用英文課件英文講授，英文總結(jié)“西易中難”-對重點難點教學內(nèi)容，在中文課件中文講授的基礎(chǔ)上，采用英文課件，中文總結(jié)閱讀英文版電子教材和參考書部分英文試題在專業(yè)術(shù)語、基本理論、技術(shù)前沿等內(nèi)容和文字表述方面與國際接軌，在標準和規(guī)范等方面符合國情。既利于課程基本內(nèi)容和最新的知識的掌握，又利于學生綜合素質(zhì)的提高，促進學生能力的發(fā)展 一、課程簡介-課程任務(wù)課程任務(wù)：密切聯(lián)系工程實際，介紹處理材料問題的基本思路和方法培養(yǎng)運用物理概念、化學原理，解決材料問題的能力為后續(xù)的專業(yè)課打基礎(chǔ)培養(yǎng)學生實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力1 Course descriptionCurricul

7、um task:Introducing the basic ideas and methods of material processing with reality close to engineering applicationTraining the capability of solving material problems with physical concepts and principles of chemistryLaying the foundation for professional coursesCultivating students practical abil

8、ity and innovative ability二、本課程的重要性從宏觀意義上分析材料與社會的關(guān)系材料標志著社會物質(zhì)文明的程度我們的祖先只有很有限的一些材料，如：石頭，木材， 獸皮如今，混凝土，玻璃，纖維等的出現(xiàn)讓我們的生活變得更加舒適2 ImportanceAnalysis from the macroscopic significance the relationship between and societyMaterials indicate the substantial civilized degree of the societyThe earliest humans has

9、 access to only a very limited materials, such as stone, wood and skins.Nowadays, concrete, glass and fiber make our existence so comfortable從專業(yè)角度分析材料與工程的關(guān)系材料與結(jié)構(gòu)、施工密切相關(guān)，相互依存、相互促進建筑物造價中50%-60%是材料費用，一般每1m2面積的房屋要用1-2噸工程材料。材料在很大程度上決定了土木工程的質(zhì)量材料結(jié)構(gòu)施工工程質(zhì)量二、本課程的重要性Analysis from the professional pointthe rela

10、tionship between materials and engineeringMaterials, structure, construction are closely related, independent and mutual promoted.Engineering quality depend on the materials usedmaterialsstructureconstructionengineering quality2 Importance從專業(yè)角度分析材料與工程的關(guān)系安全實用美觀耐久經(jīng)濟材料工程質(zhì)量建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準GB 50068-2001 二、本

11、課程的重要性Analysis from the professional pointthe relationship between materials and engineeringApplicabilityDurabilitySafetyEconomyBeautyMaterialsEngineering quality2 Importance三、土木工程材料的分類-化學成分無機材料有機材料復(fù)合材料金屬：鋼，鐵，鋁等非金屬： 玻璃，混凝土瀝青材料：石油瀝青等玻璃纖維增強混凝土等植物材料：木材等 高分子材料：塑料3 Classificationchemical componentsInorga

12、nic materialsOrganic materialsComposite materialsMetal: steel, iron, aluminum, etc.Nonmetal: glass, concreteAsphalt material: oil, asphalt, etc.Glass fiber reinforced concrete, etc.Plant materials: wood, etc. High molecular materials: plastic三、土木工程材料的分類-使用功能承重材料圍護材料裝飾材料保溫吸聲防水3 Classificationfunction

13、sLoad-bearing materialsEnclosing materialsDecorative materialsThermal insulationSound absorptionWaterproof三、土木工程材料的分類-部位主體結(jié)構(gòu)材料屋面材料地面材料墻體材料吊頂材料3 ClassificationlocationMain structural materialsRoof materialsPaving materialsWall materialsCeiling materials四、發(fā)展史及發(fā)展趨勢 在人類漫長的歷史進程中，建筑材料與社會的進步相輔相成，經(jīng)歷了一個逐漸演變、

14、發(fā)展的過程。18th-19th以前 石器等天然材料青銅器、鐵器磚、瓦、陶器、石灰19th 水泥混凝土鋼筋混凝土 20th 預(yù)應(yīng)力混凝土復(fù)合材料新型復(fù)合材料四、發(fā)展史及發(fā)展趨勢4 Development and trendBefore 18th-19th Natural materials, e.g. stone bronze,ironbrick,tile, pottery, lime19th Cement concretecomposite materials 20th Prestressed concretecomposite materialsnew composite materials

15、二十世紀現(xiàn)代建筑洛克菲勒中心R.C.A.大廈 發(fā) 展 趨 勢結(jié)構(gòu)形式方面20世紀的高層化趨勢高層化21世紀生態(tài)化趨勢發(fā)展生態(tài)化高層建筑荷蘭Delfut大學圖書館structureHigh rising trend in 20th high buildingEcological trend in 21th Ecological buildingHigh-rise BuildingNetherlands Delfut University LibraryDevelopment and trend發(fā) 展 趨 勢材料方面國內(nèi)：產(chǎn)品性能：輕質(zhì)、高強、多功能、環(huán)保制品形式：預(yù)制化、構(gòu)件化、大尺寸化原料：利

16、用再生資源工藝方面：低能耗、低污染、再生國外：耐久、節(jié)能、多功能、生態(tài)、環(huán)保materialsdomestic：Product performance：lightweight, high strength, multi-functionProduct forms：prefabrication, structural member, large dimensionsRaw material：using fully recycled resource and scraps of industry and agricultureManufacture technology：low energy co

17、nsumption, low pollution, renewableoverseas：Durability, energy saving, multi-function, ecology, environmental protectionDevelopment and trend世界十大高層建筑序號建筑名稱所在地建筑高度/m1迪拜塔阿聯(lián)酋8282廣州塔中國6003臺北101中國5084上海環(huán)球金融中心大廈中國4925吉隆坡國家石油雙塔馬來西亞4526南京紫峰大廈中國4507芝加哥西爾斯大廈美國4428上海金茂大廈中國4219香港國際金融中心2期中國41510廣州中信廣場中國391世界十大高層

18、建筑迪拜塔 828m廣州塔 600m臺北101 508m上海環(huán)球金融中心大廈 492m吉隆坡國家石油雙塔 452m世界十大高層建筑南京紫峰大廈 450m芝加哥西爾斯大廈 442m上海金茂大廈 421m香港國際金融中心2期 415m廣州中信廣場 391m英國Integer綠色住宅示范房 BRE綠色環(huán)境樓 德國愛森RWE辦公樓 丹麥斯科特帕肯低能耗建筑 英國諾丁漢稅務(wù)中心 綠色建筑-21世紀建筑發(fā)展趨勢綠色建筑風靡國外綠色建筑綠色建筑指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的適用空間，與自然和諧共生的建筑。綠色建筑是將可持

19、續(xù)發(fā)展理念引入建筑領(lǐng)域的結(jié)果，將成為未來建筑的主導趨勢。節(jié)能建筑，生態(tài)建筑，綠色建筑和低碳建筑綠色建筑評價指標1、節(jié)地與室外環(huán)境2、節(jié)能與能源利用3、節(jié)水與水資源利用4、節(jié)材與材料資源利用5、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量6、運營管理（住宅建筑）/全生命周期綜合性能（公共建筑）來源：綠色建筑評價標準（GB/T 50378-2006）綠色材料三大特點環(huán)境協(xié)調(diào)性制造、使用、廢棄、再生的整個生命周期中具有與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性凈化環(huán)境的功能修復(fù)環(huán)境的功能先進性優(yōu)異的使用性能舒適性給人以健康和舒適Ecological materialsthree characteristicsEnvironmental compatibi

20、lity:The life cycle of manufacturing, use, scrap and recycling coordinate with ecological environment.The function of environment purificationThe function of environment restorationProgressiveness: high performance of usingComfort:healthy and comfortable 建筑材料中有害物質(zhì)含量滿足室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量GB18580-18588和建筑材料

21、放射性核素限量GB6566的要求。以住宅建筑為例節(jié)材與材料資源利用控制指標建筑材料 室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量控制指標污染物濃度 室內(nèi)游離甲醛、苯、氨 、氡和TVOC等空氣污染物 濃度符合現(xiàn)行國家標準民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī) 范GB50325的規(guī)定。全球綠色建筑趨勢全球綠色建筑需求迅猛增長獲得美國LEED項目超過9.38億平方米25萬個建筑通過英BREEAM認證Percentage of Firms With More Than 60% of Work Green(2012 and Expected for 2015 )LOGO中國綠色建筑產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展時間表綠色建筑推廣目標2013201520502020

22、公共項目普及30%新建項目新建項目零排放“到2015年實現(xiàn)新增綠色建筑面積10億平方米以上，力爭到2010年綠色建筑占新建面積比重超過30%。關(guān)于加快推動我國綠色建筑發(fā)展的實施意見住建部和財政部聯(lián)合發(fā)文五、課程體系與內(nèi)容課程體系由理論課程、實驗教學和參與教學3大體系構(gòu)成理論課程體系以課堂教授為主，系統(tǒng)地介紹工程材料的基本概念、基本原理、材料性質(zhì)和材料應(yīng)用性以材料性能為核心，材料的選擇與應(yīng)用為重點，新材料和新技術(shù)為前沿注重知識的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、先進性、技能性和前沿性5 Curriculum system and contentCurriculum consists of theory study

23、, experimental teaching and participationsystem of theory studyBased on classroom teaching, systematacially introduces the basic concepts, basic principles, properties and application of engineering materialsmaterial property as core, focusing on the selection and application of materials and making

24、 the new materials and new technology as the frontierPay attention to basic knowledge, systematic, advanced, skills and frontier五、課程體系與內(nèi)容實驗教學體系由基本實驗和開放式實驗組成基本實驗7項：驗證型5項，設(shè)計型2項開放式實驗6項：研究型3項，綜合型2項，自選1項參與教學體系由以下3部分構(gòu)成課堂專題討論課內(nèi)開放式作業(yè)課外研究型專題作業(yè)課外Experimental teaching system consists of basic experiments and o

25、pen experiments7 basic experiments: 5 authentication type, 2 design typeParticipation system consists of SeminarclassOpen assignment extra-curricular Research project extra-curricular 5 Curriculum system and content理論課程涉及四部分內(nèi)容第一部分為材料的基本性質(zhì)，包括基本物理、力學和化學性質(zhì)。第二部分為膠凝材料，包括水泥、石灰、石膏和瀝青等。第三部分為結(jié)構(gòu)材料，包括混凝土、砂漿和建筑

26、鋼材等。第四部分為功能材料，主要介紹防水功能材料。五、課程體系與內(nèi)容-理論課程5 Curriculum system and content-theory studyFour partsPart 1: Basic properties of materials, including the basic physical, mechanical and chemical properties Part 2: Cementing materials, including cement, lime, gypsum, asphalt, etc.Part 3: Structural materials,

27、 including concrete, mortar, construction steel, etc. Part 4: Functional materials, mainly introduces the waterproof material五、課程體系與內(nèi)容-實驗教學實驗教學體系由基本實驗和開放式實驗組成基本實驗共7項：基本性質(zhì)，驗證型水泥性能，驗證型混凝土骨料砂，驗證型水泥混凝土，設(shè)計型防水材料，設(shè)計型建筑鋼材，驗證型瀝青混合料，驗證型5 Curriculum system and content-experimental teachingExperimental teaching

28、 system consists of basic experiments and open experiments7 basic experiments ：The basic properties, authentication typeThe performance of cement, authentication typeAggregate of concrete-sand, authentication typeCement concrete, design typeWaterproof material, design typeConstruction steel, authent

29、ication typeAsphalt mixture, authentication type開放實驗從課程內(nèi)容、課堂專題討論或教師承擔的科研工作中提煉出來的研究型實驗學生感興趣的自選項目6個實驗項目混凝土耐久性試驗，綜合型泵送混凝土試驗研究，研究型多功能聚脲性能研究，綜合型無損檢測技術(shù)應(yīng)用，研究型混凝土耐久性加固材料研究，研究型自選五、課程體系與內(nèi)容-開放實驗5 Curriculum system and content-open experimentsOpen experimentsResearch experiments derived from the course content,

30、 classroom discussion and teachers scientific research work optional projects students interest in5 Curriculum system and content-open experiments6 experimental projectsTest of durability of the concrete, comprehensive typeExperimental study on concrete pump, research typeStudy on the properties of

31、multifunctional polyurea, comprehensive typeapplication of nondestructive testing technology, research typeStudy on durable reinforcing material of concrete , research typeoptional六、考核方式考核評價方式使學生成績考核遍布整個教學過程學生總成績包括作業(yè)，10%專題討論，10%實驗，20%期末考試，60%6 EvaluationThe method of evaluation will take the student

32、s behavior during the whole teaching process in consideration.Total scoreAssignment，10%Seminar，10%Experiment，20%Final exam，60%七、教學進度講次內(nèi)容1緒論：土木工程材料的概念、分類和發(fā)展趨勢，土木工程材料的作用地位及其與結(jié)構(gòu)、施工的關(guān)系第一章 基本性質(zhì)（一） ：基本物理性質(zhì) 2第一章 基本性質(zhì)（二）：力學性質(zhì)，與水有關(guān)性質(zhì)，耐久性第二章 氣硬性無機膠凝材料：概念和分類，石膏和石灰水化機理、特性和應(yīng)用 3第三章 水泥（一）：硅酸鹽水泥的概念，礦物成分及水化特性、凝結(jié)硬化機理

33、 4第三章 水泥（二）：硅酸鹽水泥的術(shù)性質(zhì)、特性及其應(yīng)用，水泥石的腐蝕與防護，混合材料 七、教學進度講次內(nèi)容5第三章 水泥（三）：摻混合材料硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)特點專題討論 6第四章 混凝土（一）：混凝土的概念及組成材料骨料 7第四章 混凝土（二）： 混凝土外加劑的作用原理、特性及應(yīng)用、混凝土礦物摻合料，混凝土和易性的概念 8第四章 混凝土（三）： 和易性影響因素及改善措施，強度概念七、教學進度講次內(nèi)容9第四章 混凝土（四）：混凝土強度影響因素及改善措施；耐久性的概念、影響因素和改善措施，混凝土配合比設(shè)計 10第四章 混凝土（五）： 混凝土的發(fā)展趨勢和新型混凝土混凝土專題討論（一） 11混凝土

34、專題討論（二）第五章 砂漿：砌筑砂漿流動性、保水性、強度的概念，指標及影響因素 七、教學進度講次內(nèi)容12第六章 墻體材料：特點及發(fā)展趨勢；多孔磚、空心磚的技術(shù)性能及應(yīng)用，常用砌塊的種類及性質(zhì)第七章 建筑鋼材（一）概述，技術(shù)性質(zhì)、冷加工與時效強化 13第七章 建筑鋼材（二）常用品種、標準及選用，發(fā)展趨勢第八章 防水材料（一）瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)14第八章 防水材料（二）新型防水材料的特點、性質(zhì)及選用，防水材料的發(fā)展趨勢防水材料、建筑鋼材專題討論七、教學進度講次內(nèi)容15第九章 瀝青混合料（一）：瀝青混合料組成16第九章 瀝青混合料（二）：瀝青混合料性質(zhì)（穩(wěn)定度、流值、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、耐久性、

35、抗滑性、施工和易性）及配合比設(shè)計 八、專題討論專題討論一試分析工程中應(yīng)根據(jù)哪些條件選擇水泥？在下列不同條件下，宜選擇什么品種和強度等級的水泥?試說明理由。 C20水下部位混凝土工程；C10大體積混凝土工程；北方水位升降處C55混凝土工程；C60海港混凝土工程；緊急持搶修的C30混凝土工程；采用蒸汽養(yǎng)護的C35混凝土構(gòu)件。專題討論二水泥的主要技術(shù)性質(zhì)有哪些？國家標準為什么必須對水泥的技術(shù)性質(zhì)提出具體的要求？技術(shù)性質(zhì)不合格的水泥應(yīng)如何處置？專題討論三水泥的主要熟料礦物成分是如何影響水泥水化性質(zhì)的？試說明如何配制快硬、早強水泥；中熱水泥；低熱水泥；道路水泥。專題討論四試分析混凝土和易性的影響因素，并提出改善和易性的措施。八、專題討論專題討論五試分析混凝土強度的影響因素，并提出改善強度的措施