《土木工程材料》 教案 第一章 緒論

土木工程材料教案

課程信息課程名稱土木工程材料授課專業(yè)土木工程課程類型必修課公共課（）；專業(yè)基礎課（）；專業(yè)課（√）；選修課限選課（）；任選課（）；專業(yè)拓展課（）授課方式講授（√）；實踐課（√）；其它（）考核方式考試（）；考查（√）課程教學總學時數(shù)32學時學分數(shù)2學分學時分配理論課20時；實踐課12學時；教材名稱土木工程材料作者柯龍；董萌；趙影出版社西安電子科技大學出版社書號978-7-5606-6993-9出版時間2023.09班級課程名稱土木工程材料授課教師授課課時2學習課題緒論教學基本要求對土木工程材料有一個總體的、全貌的了解。教學重點、難點土木工程材料的分類。土木工程材料的發(fā)展。土木工程材料的標準。教學方法、手段案例導入法、講授法、小組討論法教學過程設計導入——專題講解——問題分析討論——練習——歸納總結參考案例來自教材、相關參考書教具、教材教學課件PPT、教學錄像片

教師學期授課教案授課提綱及重難點分析教學方法設計時間分配及旁注1.1土木工程與土木工程材料土木工程既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養(yǎng)、維修等技術活也指工程建設的對象，即建造在地上或地下、陸上或水中，直接或間接為人類生活、生動，產(chǎn)、軍事、科研服務的各種工程設施，如房屋、道路、鐵路、管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水排水設施以及防護工程設施等。土木工程的范圍非常寬泛，而土木工程材料的范圍同樣非常寬泛，泛指用于土木工程建設的各類材料及制品。土木工程材料品種繁多，性能各異。在土木工程建造過程中，能夠根據(jù)工程所處環(huán)境和功能要求等條件，正確合理地選用土木工程材料，對于節(jié)約材料、降低工程造價(通常材料費占工程造價的30%~70%)、保障工程質量等具有非常重要的意義。1.2土木工程材料的分類土木工程材料種類繁多，其分類方法也多種多樣。按照使用功能和用途的不同，土木工程材料可以分為結構材料、裝飾材料和功能材料（防水材料、保溫材料、吸聲材料、耐火材料等）；按照使用部位的不同，土木工程材料可以分為墻體材料、屋面材料等。一般來說，優(yōu)良的土木工程材料必須具備足夠的強度，能夠安全地承受設計荷載；自身的重量（表觀密度）以輕為宜，以減少下部結構和地基的負荷；具有與使用環(huán)境相適應的耐久性，以便減少維修費用；用于裝飾的材料應能美化房屋并能產(chǎn)生一定的藝術效果；用于特殊部位的材料應具有相應的特殊功能（如屋面材料要能隔熱、防水，樓板和內(nèi)墻材料要能隔聲等）。除此之外，土木工程材料在生產(chǎn)過程中還應盡可能地保證低能耗、低物耗及環(huán)境友好。約30min1.3土木工程材料的發(fā)展作為傳統(tǒng)的土木工程材料，木材、石灰、水泥、瀝青、混凝土、砌筑材料、鋼筋混凝土等是工業(yè)和民用建筑的基礎。隨著材料科學與工程學的形成和發(fā)展，土木工程材料的性能和質量不斷改善，品種不斷增加。一些具有特殊功能的新型土木工程材料，如絕熱材料、吸聲隔聲材料、各種裝飾材料、耐熱防火材料、防水抗?jié)B材料以及耐磨、耐腐蝕、防爆和防輻射材料等應運而生。土木工程材料從強調(diào)經(jīng)濟性和適用性，開始向“可再生、綠色化”方向發(fā)展。建筑材料的綠色發(fā)展融合了綠色建材、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟和低碳排放等諸多領域的先進理念，這些理念也對土木工程材料的進一步發(fā)展提出了更高的要求，具體表現(xiàn)為以下幾方面:(1)高性能化。研制輕質、高強、高耐久性、高抗震性、高保溫性、高吸聲性、優(yōu)異裝飾性及優(yōu)異防水性的材料，實現(xiàn)結構功能一體化。這對提高建筑物的安全性、適用性、藝術性、經(jīng)濟性及使用壽命等起著非常重要的作用。例如，現(xiàn)今鋼筋混凝土結構材料自重大(重約2500kg/m3)，限制了建筑物向高層、大跨度方向進一步發(fā)展。通過減輕材料自重及結構物自重，可提高經(jīng)濟效益。目前，世界各國都在大力研究高強混凝土、加氣混凝土、輕骨料混凝土、空心磚、石膏板等工程材料，以適應土木工程發(fā)展的需要。(2)智能化。所謂智能化材料，是指材料本身具有自感知、自調(diào)節(jié)、自清潔、自修復等能力，可實現(xiàn)構筑物自我監(jiān)控的功能，并且具有可重復利用性。土木工程材料向智能化方向發(fā)展是人類社會向智能化發(fā)展過程中降低成本的需要。(3)復合化、多功能化。利用復合技術生產(chǎn)多功能材料、特殊性能材料及高性能材料對增強建筑物的使用功能、提高其經(jīng)濟性及加快施工速度等有著十分重要的作用。(4)工業(yè)化。工業(yè)化生產(chǎn)主要是指應用先進施工技術，改造或淘汰陳舊設備，以及采用工業(yè)化生產(chǎn)技術，使產(chǎn)品規(guī)范化、系列化。(5)節(jié)能化、綠色化。土木工程材料在使用中的消耗量很大，而以往材料的生產(chǎn)大多利用天然資源，因此現(xiàn)今可利用的自然資源、能源已非常有限。綠色建材就是從可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)，盡可能少用天然資源，充分利用再生資源，大量使用工業(yè)或城市固體廢棄物，采用低能耗、無污染的生產(chǎn)技術，生產(chǎn)和開發(fā)能夠降解有害氣體、抑菌與殺菌，對人體健康和環(huán)境無害并且可循環(huán)再生利用的新型材料。1.4土木工程材料的技術標準技術標準是評價土木工程材料質量的依據(jù)。目前，我國絕大多數(shù)土木工程材料都制定有產(chǎn)品技術標準，這些標準通常包括產(chǎn)品分類、規(guī)格、技術要求、檢驗指標和方法、產(chǎn)品驗收以及儲運等方面的內(nèi)容。土木工程材料的技術標準分為國家標準、行業(yè)標準、地方標準和企業(yè)標準四大類，分別由相應的標準化管理部門批準并發(fā)布，代號中帶字母“T”的屬于推薦性標準。國家標準和行業(yè)標準屬于全國通用標準，地方標準適用于發(fā)布該標準的省、自治區(qū)或直轄術，而企業(yè)標準僅適用于企業(yè)內(nèi)部。本書主要參考國家標準和行業(yè)標準。標準的表示方法由產(chǎn)品（或技術）名稱、部門代號、編號和批準年份組成。例如，《普通混凝土配合比設計規(guī)程》（JGJ55-2011），前面為技術名稱，部門代號為JGJ，編號為55，批準年份為2011。伴隨著“一帶一路”倡議的實施，我國