《道路材料试验》教学大纲

《道路材料试验》

（道路桥梁专业）

课 程 教 学 大 纲

攀枝花市XXXX学校

建设工程教学部

道路材料试验教学大纲

一、课程性质与任务

本课程是公路与桥梁专业专业的一门主干专业课程。

本课程学习土、集料、石料、水泥、石灰、沥青、粉煤灰、建筑材料等材料的基本性能，学习水泥混凝土和沥青混凝土混合料的混合配合比设计与集料的级配组成的制定方法，进行常规的试验项目训练；学习土的分类方法、工程性质以及按照交通部颁发的土工试验规程规定的各种试验方法，确定土的类别和名称的方法；学习常见的特殊土的工程性质等，并进行各种土工试验机能训练。

二、 课程教学目标

在学完本课程后，学生能够：

（1）根据土的三相基本概念，进行土的物理性质指标的测试和计算； （2）描述粘性土的物理性质、物理状态与含水量变化之间的关系，应用颗粒分析方法和公路土工分类的方法；

（3）描述砂石材料、水泥、水泥混凝土、沥青材料、沥青混合料的组成成分、结构及技术性质和技术标准；

（4）按照交通部颁布的《公路工程岩石试验规程》（JTG E41—2005）、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30—2005）、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG 052—2000）的要求，完成砂石材料、水泥、水泥混凝土、沥青材料、沥青混凝土的等常规试验；

（5）说明金属材料、木材的组成结构与技术性能，以及新型建筑材料的技术性能。

三、学时与学分

本课程学时为：114学时；学分为： 学分。

四、教学内容和要求

1．土的组成

（1）描述土粒特征、土的结构类型；

（2）论述土中固体物质、水和气三者之间的关系；

（3）论述土的三相体的概念，土固体颗粒与水分子作用及作用理论。

2．土的物理性质及指标

（1）叙述土的质量、密度和土粒密度的基本概念和定义式；

（2）论述土的含水量、饱和含水量、最佳含水量和饱和度的基本概念； （3）叙述土的孔隙比、孔隙度（率）、相对密度与压实系数的基本及定义式、计算式；

（4）学习土的物理性质指标定义式、换算公式和计算方法；

（5）按照《公路土工试验规程》（JTJ 051—93）的要求完成如下五项试验： 试验一 土的含水量试验（烘干法、酒精燃烧法）； 试验二 土粒密度试验（比重瓶法）； 试验三 土的密度试验（环刀法、灌砂法）； 试验四 土的最大干密度、最佳含水量试验； 试验五 土的击实试验（轻型、重型法）。 3．土的水理性质

（1）论述土中重力水的渗透流量、流速和渗透系数，粘性土的相对不透水性的基本理论；

（2）描述粘性土相对不透水性、毛细作用现象； （3）叙述粘性土的稠度、稠度状态和界限含水量； （4）描述液限、塑限、塑性指数和液限指数；

（5）描述粘性土的亲水性、收缩性、膨胀性和其他特性；

（6）按照《公路土工试验规程》（JTJ 051—93）的要求完成如下两项试验： 试验一 粘性土的液限和塑限含水量试验（联合测定仪、搓条法）； 试验二 砂性土的渗透系数。 4．土的粒度成分及工程分类

（1）描述土的粒度、粒组和粒组成分；

（2）叙述颗粒分析法和粒度成分表示法、粒径级配综合特征；

（3）描述土的工程分类原则、分类方法、分类符号、普通土的划分和特殊土以及土的野外鉴别方法；

（4）按照《公路土工试验规程》（JTJ 051—93）的要求完成如下两项试验： 试验一 土的颗粒分析试验（筛分法）； 试验二 土的颗粒分析试验（沉降法）。 5．砂石材料

（1）描述砂石材料的来源与分类； （2）论述砂石材料的技术性质和技术要求；

（3）分析石料的技术性质与物理力学性质之间的相互关系；

（4）根据级配原理计算级配参数和细度模数，并能评价砂的质量； （5）利用试算法和图解法计算矿质混合料组成材料的配合比；

（6）按照《公路土工试验规程》（JTJ 051—93）的要求完成如下九项试验： 试验一 石料的密度试验、毛体积密度试验； 试验二 石料的饱水率试验； 试验三 石料饱水抗压强度试验；

试验四 石料和粗集料的搁板式或双筒式磨耗度试验； 试验五 粗集料的压碎性试验； 试验六 粗集料的针、片状含量试验； 试验七 砂的筛分、表观密度、松装密度试验； 试验八 砂的含泥量、有机质含量、云母含量试验； 试验九 粗集料的筛分、表观密度、松装密度试验。 6．石灰和水泥

（1）描述石灰的分类、生产工艺、消解与硬化的过程； （2）分析石灰的技术性质及相互关系；

（3）结合定义描述硅酸盐水泥和普通水泥的生产工艺、主要矿物成分及其特性，论述硅酸盐水泥和普通水泥的凝结硬化原理和主要技术性质；

（4）分析影响水泥硬化的各种因素；

（5）说明掺混合材料的硅酸盐水泥的种类、特性及其适用范围； （6）解释水泥腐蚀的原因；

（7）按照《水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30—2005）的要求完成如下四项试验：

试验一 石灰活性氧化钙及氧化镁含量的测定；

试验二 水泥细度、标准稠度用水量和凝结时间的测定； 试验三 水泥安定性的测定；

试验四 水泥胶砂软练法标准试件的制备及抗折、抗压强度的测定。 7．水泥混凝土、稳定土和建筑砂浆 （1）描述水泥混凝土对组成材料的要求；

（2）说明水泥混凝土的主要技术性质及其影响因素和变形；

（3）进行水泥混凝土初步混合比（体积法、质量法）、基准配合比、试验室配合比和施工配合比设计；

（4）描述水泥混凝土质量管理的控制过程，按数理统计法评定水泥混凝土质量的方法；

（5）描述无机结合料稳定土对组成材料的要求；

（6）论述无机结合料稳定土强度的形成原理，进行无机结合料稳定土的配合比设计；

（7）描述建筑砂浆的组成、技术性质，选定砂浆的配合比；

（8）按照《水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30—2005）、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30—2005）、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTJ 057—94）的要求完成如下六项试验：

试验一 水泥混凝土混合料坍落度、维勃稠度的测定； 试验二 水泥混凝土试件的制备及密度试验； 试验三 水泥混凝土抗压、抗折强度试验； 试验四 砂浆的和易性及抗压强度试验； 试验五 无机结合料稳定土的击实试验； 试验六 无机结合料稳定土强度试验。 8．沥青材料

（1）描述沥青材料的分类和产源；

（2）说明石油沥青的分类、化学成分及胶体结构； （3）说明石油沥青的技术性质、技术标准及其检验方法； （4）描述煤沥青的分类、化学成分及胶体结构； （5）说明沥青的掺配及其储运方法；

（6）说明乳化沥青的种类、对组成材料的要求以及乳化沥青的形成机理； （7）按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052—2000）的要求完成如下五项试验：

试验一 石油沥青的针入度、延度、软化点试验； 试验二 石油沥青的粘滞度、密度试验； 试验三 石油沥青的加热损失试验； 试验四 石油沥青的闪点、脆点试验； 试验五 石油沥青的含水量、黏附性试验。 9．沥青混合料

（1）描述沥青混合料及其分类； （2）描述热拌石油沥青的组成结构类型； （3）分析沥青混合料的强度理论及其影响因素； （4）论述热拌石油沥青混合料的技术性质和技术指标； （5）根据马歇尔试验结果确定沥青的最佳用量；

（6）按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052—2000）的要求完成如下四项试验：

试验一 沥青混合料马歇尔试验的试件制备； 试验二 沥青混合料的物理指标测定试验； 试验三 沥青混合料的马歇尔稳定度试验； 试验四 沥青混合料的油化比试验。 10．建筑钢材和木材

（1）说明建筑钢材的分类、技术性质； （2）描述桥梁建筑用钢材的种类和技术要求； （3）描述木材的性能及其在路桥工程上的应用。 11．发展中的材料与应用

（1）描述乳化沥青稀浆封层的作用、材料组成及配合比例； （2）描述土工布种类、特点及在工程中的应用； （3）描述改性沥青的发展概况及在工程中的应用； （4）描述钢纤维混凝土和碾压混凝土在工程中的应用。

五、课时分配

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 课 程 内 容 筑路用土 砂石材料 石灰和水泥 普通水泥混凝土、稳定土和建筑砂浆 沥青材料 沥青混合料 建筑钢材与木材 发展中的材料与应用 机 动 总 计 课 时 分 配 合 计 讲 课 26 18 14 6 12 6 20 10 8 6 6 12 114 12 6 8 4 6 74 实 验 8 8 6 8 4 2 28

六、说明

（1）本课程主要研究公路与桥梁工程常用材料的性能、组成与构造，结合材料的技术标准和技术要求对材料的性能进行检测。

（2）本课程试验所需的试验仪器设备数量应满足《交通职业学院公路与桥梁专业测量学实验、实习仪器设备装备标准》中的相关要求。

（3）在教学工程中，应重视和利用电化教学手段，对学生的实践技能进行标准化和规范化的训练，正确分析和整理试验资料。

（4）考虑到各地道路材料需求差异较大，本课程预留出15%的课时作为机动学时，以便各校和广大教师根据生产技术发展和不同地区的实际情况及时调整和更新教学内容，并为学生自主学习创造条件。