《道路建筑材料》课程教学大纲 Road Construction Materials

道路建筑材料课程教学大纲 三课程陕交名：德须林n山一 课程编码：ZB0830735 四、课程性质：专业基础课 五、学时数(56)、学分数(3.5)、开课学期(5) 六、课程目的与要求： 道路建筑材料是森林工程（道桥方向）专业的必修课。通过对本课程学习，使学生掌握砂石材料的技术性 质和矿质混合料的组成设计，石灰、水泥和沥青的生产工艺、组成、技术性质和技术标准，水泥混凝土和沥青 混合料的技术性质、技术标准和组成设计，钢材的分类、技术性质和桥梁建筑用钢等基本内容，同时为后续课 程的学习打下必要基础。 七、本课程与其它课程的联系： 学习本课程应具备普通化学、普通物理学及材料力学等基本知识。是学习路基路面工程、桥梁工程、道路 工程的专业基础课程。 八、教学方法： 理论与试验相结合的方式讲授。 九、考核方法： 考试成绩占70%，试验成绩占30%。 十、选用教材参考书目： 使用教材： 李立寒道路建筑材料北惊：交通人民出版社，200 主要参考书： 1邰连河，张家平.新型道路建筑材料.北京：化学工业出版社，2004 2,吕伟民。沥青混合料设计原理及方法 上海：同济大学出版社，2005 3杨林江，李井轩.SBS改性沥青的生产及应用.北京：人民交通出版社，2003 4.中华人民共和国行业标准.公路工程石料试验规程(JTJ054-2006).北京：人民交通出版社，2006 5.中华人民共和国行业标准.公路工程集料试验规程(JTJ058-2006).北京：人民交通出版社，2006 6.中华人民共和国行业标准.公路工程沥青及沥青混合料试验规程T052-2006).人民交通出版社， 2006 一、教学进程安排表： 序号 章节教学内容 学时 理论 实践 合计 1 绪论 2 2 第一章石料与集料 6 4 10 第二章沥青材料 6 12 4 第三章沥青混合料 10 6 16 第四章水泥与石灰 4 4 6 第五章水泥混凝土和砂浆 8 7 第六章无机结合料科稳定类混合料 第七章建筑钢材 自学 白学 第八章工程高聚物材料 自学 自学 合计 40 56 二、主要教学内容、重点、难点 绪论 一、学习目的

道路建筑材料课程教学大纲 一、课程中文名称：道路建筑材料 二、课程英文名称：Road Construction Materials 三、课程编码：ZB0830735 四、课程性质：专业基础课 五、学时数（56）、学分数（3.5）、开课学期（5） 六、课程目的与要求： 道路建筑材料是森林工程（道桥方向）专业的必修课。通过对本课程学习，使学生掌握砂石材料的技术性 质和矿质混合料的组成设计，石灰、水泥和沥青的生产工艺、组成、技术性质和技术标准，水泥混凝土和沥青 混合料的技术性质、技术标准和组成设计，钢材的分类、技术性质和桥梁建筑用钢等基本内容，同时为后续课 程的学习打下必要基础。 七、本课程与其它课程的联系： 学习本课程应具备普通化学、普通物理学及材料力学等基本知识。是学习路基路面工程、桥梁工程、道路 工程的专业基础课程。 八、教学方法： 理论与试验相结合的方式讲授。 九、考核方法： 考试成绩占70％，试验成绩占30％。 十、选用教材参考书目： 使用教材： 李立寒.道路建筑材料.北京：交通人民出版社，2006 主要参考书： 1.邰连河，张家平．新型道路建筑材料．北京：化学工业出版社，2004 2.吕伟民．沥青混合料设计原理及方法．上海：同济大学出版社，2005 3.杨林江，李井轩．SBS改性沥青的生产及应用．北京：人民交通出版社，2003 4.中华人民共和国行业标准．公路工程石料试验规程(JTJ 054-2006)．北京：人民交通出版社，2006 5.中华人民共和国行业标准．公路工程集料试验规程(JTJ 058-2006)．北京：人民交通出版社，2006 6.中华人民共和国行业标准．公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ 052-2006)．人民交通出版社， 2006 一、教学进程安排表： 序号 章节教学内容 学时 理论 实践 合计 1 绪论 2 2 2 第一章石料与集料 6 4 10 3 第二章 沥青材料 6 6 12 4 第三章 沥青混合料 10 6 16 5 第四章水泥与石灰 4 4 6 第五章水泥混凝土和砂浆 8 8 7 第六章无机结合料稳定类混合料 4 4 8 第七章建筑钢材 自学 自学 9 第八章工程高聚物材料 自学 自学 合计 40 16 56 二、主要教学内容、重点、难点 绪论 一、学习目的

通过本章的学习，了解道路建筑材料的主要类型、研究内容以及性能检测与技术标准。本章计划2学时。 二、课程内容 道路建筑材料的主要类型；了解道路建筑材料的研究内容了解道路建筑材料的性能检测与技术标准， 三、重点、难点提示和教学手段 (一）教学重点 道路建筑材料的主要类型 (二)教学难点 路桥工程结构对材料的要求， (三)教学手段与方法 课堂讲授（多媒体教学）。 四、思考与练习 路桥工程结构对材料的要求， 第一章石料与集料 一.学习目的 通过本章的学习，了解石料的岩石学特征；掌握石料与集料主要技术性能及其主要评价方法与评价指标；理 解集料级配的概念和级配理论： 掌握矿质混合料的配合比设计方法。本章计划10学时 二、课程内容 石料的岩石学特性；石料的技术标准；岩石集料的技术要求；石料的物理性质及力学性质；集料的物理性 质：粗集料的力学性质；矿质混合料的级配：矿质混合料的配合比设计方法。 三、 重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点 集料的物理性质；粗集料的力学性质；矿质混合料的级配：矿质混合料的配合比设计方法。 (二)教学难点 矿质混合料的级配：矿质混合料的配合比设计方法。 (三)教学手段与方法 课堂讲授与多媒体教学相结合。 四、思考与练习 1.某砂筛分试验结果如下表1山，试计算其累计筛余及细度模数，并画出级配曲线。 表1-1 筛孔尺寸(mm) 9.5 4.75 2.361.180.600.300.15底盘 筛余量(g) 10 20 45 100135 155 35 分计筛余(%) 累计筛余(% 2.经试验测得某岩石试样在空气中重80g,封蜡后空气中重86g,封蜡后水中重48g,试计算该试样的毛体积 密度是多少？（蜡的密度0.93g/cm3,水的温度修正系数不考虑） 从工地取回的砂样，烘干至恒重，其筛分结果见表12和表13，试判断该砂属于何区？是否符合标准级配要 求？为什么？并绘出级配曲线图。 表1-2 筛孔尺寸mm) 9.54.752.361.180.600.300.15<0.15 筛余量(g) 0 0 110 80 155 10 100 5 分计筛余%) 累计筛余(%) 表1-3

通过本章的学习，了解道路建筑材料的主要类型、研究内容以及性能检测与技术标准。本章计划2学时。 二、课程内容 道路建筑材料的主要类型；了解道路建筑材料的研究内容；了解道路建筑材料的性能检测与技术标准。 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点 道路建筑材料的主要类型。 （二）教学难点 路桥工程结构对材料的要求。 （三）教学手段与方法 课堂讲授（多媒体教学）。 四、思考与练习 路桥工程结构对材料的要求。 第一章石料与集料 一、学习目的 通过本章的学习，了解石料的岩石学特征；掌握石料与集料主要技术性能及其主要评价方法与评价指标；理 解集料级配的概念和级配理论；掌握矿质混合料的配合比设计方法。本章计划10学时。 二、课程内容 石料的岩石学特性；石料的技术标准；岩石集料的技术要求；石料的物理性质及力学性质；集料的物理性 质；粗集料的力学性质；矿质混合料的级配；矿质混合料的配合比设计方法。 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点 集料的物理性质；粗集料的力学性质；矿质混合料的级配；矿质混合料的配合比设计方法。 （二）教学难点 矿质混合料的级配；矿质混合料的配合比设计方法。 （三）教学手段与方法 课堂讲授与多媒体教学相结合。 四、思考与练习 1．某砂筛分试验结果如下表1-1，试计算其累计筛余及细度模数，并画出级配曲线。 表1-1 筛孔尺寸(mm) 9.5 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 底盘 筛余量(g) 0 10 20 45 100 135 155 35 分计筛余(%) 累计筛余(%) 2．经试验测得某岩石试样在空气中重80g，封蜡后空气中重86g，封蜡后水中重48g，试计算该试样的毛体积 密度是多少?(蜡的密度0.93g／cm3，水的温度修正系数不考虑) 3．从工地取回的砂样，烘干至恒重，其筛分结果见表1-2和表1-3，试判断该砂属于何区?是否符合标准级配要 求?为什么?并绘出级配曲线图。 表1-2 筛孔尺寸(mm) 9.5 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 <0.15 筛余量(g) 0 40 110 80 155 10 100 5 分计筛余(%) 累计筛余(%) 表1-3

级配区 筛孔尺寸(mm) 1☒ 区 川☒ 累计筛余（按质量计） (%) 95 0 0 4.75 10≈0 100 100 2.36 35-5 25-0 15-0 118 6535 50~10 250 0.6 85~71 70~41 40~16 0.3 95~80 92~70 85~55 0.15 100~90 100~90 100~90 4.取500g干砂做筛分试验，结果如表1-4，试计算各累计筛余， 筛孔尺寸 (mm) 4.752.361.18 0600300.150.15 筛余量(g)545115132937664 5.已知某材料密度为2.7gcm3,浸水饱和状态下的毛体积密度为2462kgm3,经烘干至恒重，知道质量损失 100kgm3,试求此材料干燥状态下的毛体积密度和吼孔隙率。 6.现将碎石磨细后烘杆，称取50g,用李氏比重瓶测定其体积为18.9cm3。另外将碎石直接烘干后称取 1000g,将其浸入水中饱和后用湿布擦干，再用1000ml的量筒，盛水500m1,然后将碎石装入，水面升高至 884ml,试问该碎石的密度和视密度各为多少？ 7.有一岩石试样，干燥状态下的质量250g。把它浸入装满水的桶里吸水饱和，排出的水为10Om3,然后把 试件取出，擦干表面第二次放人盛满水的桶中，排出水量为125cm3,求此岩石的干密度、质量吸水率、体积 吸水率、湿密度。 8.有一份残缺的砂子筛分记录如表15，根据现有的材料补全。 表1-5 筛孔尺寸 475 236 118 0.60 0.30 0.15 (mm) 分计筛余 20 20 (%) 累计筛余 (%) 5 19 通过%) 45 22 2 9.用加权平均值法计算砂参数。砂筛分试验，取500g砂，进行试验，得以下各筛余量（如表1-6）。试计算各 个累计筛余量. 表1-6 筛孔(mm)4.752.361.180.600.300.15≤0.15 筛余量(g) 5 5 115 13293 76 32 分计筛余 (%) 累计筛余 (%) 调整后筛 余量

筛孔尺寸（mm） 级配区 Ⅰ区 Ⅱ区 Ⅲ区 累计筛余（按质量计）（%） 9.5 0 0 0 4.75 10～0 10～0 10～0 2.36 35～5 25～0 15～0 1.18 65～35 50～10 25～0 0.6 85～71 70～41 40～16 0.3 95～80 92～70 85～55 0.15 100～90 100～90 100～90 4．取500g干砂做筛分试验，结果如表1-4，试计算各累计筛余。 表1-4 筛孔尺寸 (mm) 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 <0.15 筛余量(g) 5 45 115 132 93 76 64 5．已知某材料密度为2.7g/cm3，浸水饱和状态下的毛体积密度为2462kg/m3，经烘干至恒重，知道质量损失 100 kg/m3，试求此材料干燥状态下的毛体积密度和孔隙率。 6．现将碎石磨细后烘干，称取50g，用李氏比重瓶测定其体积为18.9cm3。另外将碎石直接烘干后称取 1000g，将其浸入水中饱和后用湿布擦干，再用1000ml的量筒，盛水500m1，然后将碎石装入，水面升高至 884ml，试问该碎石的密度和视密度各为多少? 7．有一岩石试样，干燥状态下的质量250g。把它浸入装满水的桶里吸水饱和，排出的水为100cm3，然后把 试件取出，擦干表面第二次放人盛满水的桶中，排出水量为125cm3，求此岩石的干密度、质量吸水率、体积 吸水率、湿密度。 8．有一份残缺的砂子筛分记录如表1-5，根据现有的材料补全。 表1-5 筛孔尺寸 (mm) 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 分计筛余 (%) 20 20 累计筛余 (%) 5 19 通过(%) 45 22 2 9．用加权平均值法计算砂参数。砂筛分试验，取500g砂，进行试验，得以下各筛余量(如表1-6)。试计算各 个累计筛余量。 表1-6 筛孔(mm) 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 <0.15 筛余量(g) 5 45 115 132 93 76 32 分计筛余 (%) 累计筛余 (%) 调整后筛 余量

10.已知某碎石的视密度p'=2.65g/cm3,堆积密度p'=1.50g/cm3,求该碎石的空隙率？ 1.从某工地取回砂样，经烘至恒量后，取500g砂样，进行筛分试验，筛分结果如表1-7。 求：(1)该砂样的分计筛余百分率，累计筛余百分率和通过量百分率； (2)计算细度模数，确定砂的类型。 表1. 筛孔尺寸 9.54.752.361.180.600.300.15<0.15 (mm) 各筛筛余 0 15 3080 160 125 6525 量(g) 12.某砂样筛分试验结果计算如表1-8，试判断该砂样属于鄢一类砂. 筛孔尺寸 954752361180.600300.150.15 (mm) 通过百分 100 908872 155 0 率p(%) 42 第二章沥青材料 、学习目的 通过本章的学习，理解石油沥青的组成；掌握石油沥青的技术性质；了解聚合物改性沥青和乳化沥青的技术 性质及技术标准。本章计划12学时.。 二、课程内容 石油沥青的元素和组分；沥青的胶体结构；沥青的物理性质；沥青的路用性能；我国道路石油沥青的技术 要求；美国Superpav心沥青胶结料的技术要求；改性沥青的分类与技术要求：常用聚合物改性沥青；乳化沥青 的组成材料。 三、重点、难点提示和教学手段 (一）教学重点 沥青的物理性质：沥青的路用性能。 (二)教学难点 沥青的物理性质；沥青的路用性能 (三)教学手段与方法 课堂讲授与多媒体教学相结合。 四、思考与练习 1.现有两种沥青，其软化点分别为30C和75℃，要求配制成软化点为50℃的沥青，试估计两种沥青的掺 配比例？ 2.某沥青的针入度为58(0.1mm),软化点为50℃，试确定针入度指数并判定其胶体结构？ 3.已知甲沥青的软化点为45℃，乙沥青的软化点为25℃，欲配制成软化点为40℃的调配沥青，试估算两种 沥青的用量比例。 4.现有粘稠沥青(4料)与渣油(B料)欲掺配成C560-45s表面处治用渣油，用不同比例，测其粘度如表2-1，请 用图解法求C560=45s的掺比例。 耒2.1 粘度C560 A料用量(%) B料用量%)粘度C60 A料用量(%B料用量（购） 100 50 50 35 20 80 70 40 60 10 90

10．已知某碎石的视密度ρ’f=2．65g／cm3，堆积密度ρ’f=1．50g／cm3，求该碎石的空隙率? 11．从某工地取回砂样，经烘至恒量后，取500g砂样，进行筛分试验，筛分结果如表1-7。 求：(1)该砂样的分计筛余百分率，累计筛余百分率和通过量百分率； (2)计算细度模数，确定砂的类型。 表1-7 筛孔尺寸 (mm) 9.5 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 <0.15 各筛筛余 量(g) 0 15 30 80 160 125 65 25 12．某砂样筛分试验结果计算如表1-8，试判断该砂样属于哪一类砂。 表1-8 筛孔尺寸 (mm) 9.5 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 <0.15 通过百分 率pi (%) 100 90 88 72 42 15 5 0 第二章 沥青材料 一、学习目的 通过本章的学习，理解石油沥青的组成；掌握石油沥青的技术性质；了解聚合物改性沥青和乳化沥青的技术 性质及技术标准。本章计划12学时。 二、课程内容 石油沥青的元素和组分；沥青的胶体结构；沥青的物理性质；沥青的路用性能；我国道路石油沥青的技术 要求；美国Superpave沥青胶结料的技术要求；改性沥青的分类与技术要求；常用聚合物改性沥青；乳化沥青 的组成材料。 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点 沥青的物理性质；沥青的路用性能。 （二）教学难点 沥青的物理性质；沥青的路用性能。 （三）教学手段与方法 课堂讲授与多媒体教学相结合。 四、思考与练习 1．现有两种沥青，其软化点分别为300C和750C，要求配制成软化点为500C的沥青，试估计两种沥青的掺 配比例? 2．某沥青的针入度为58（0.1mm），软化点为500C，试确定针入度指数并判定其胶体结构? 3．已知甲沥青的软化点为450C，乙沥青的软化点为250C，欲配制成软化点为40℃的调配沥青，试估算两种 沥青的用量比例。 4．现有粘稠沥青(A料)与渣油(B料)欲掺配成C 5 60 =45s表面处治用渣油，用不同比例，测其粘度如表2-1，请 用图解法求C 5 60 =45s的掺配比例。 表2-1 粘度C 5 60 A料用量(%) B料用量(%) 粘度C 5 60 A料用量(%) B料用量(%) 100 50 50 35 20 80 70 40 60 25 10 90

50 30 70 5.表2-2两种沥青材料(C与B料)不同比例时的针入度值（温度25℃，荷载100g,时间5s),用图解法求 出当针入度值为100(1/100mm)时的掺配比例. 表2-2 针入度 C料用量(%)B料用量%)针入度 C料用量(%)B料用量%) 180 100 85 30 70 160 80 20 50 15 85 135 60 40 第三章沥清混合料 一、学习目的 通过本章的学习，理解热拌沥青混合料的组成结构、体积特征参数、强度形成原理；掌握沥青混合料应具备 的技术性质、影响因素及评价方法，掌握普通沥青混合料的组成设计方法了解其它洛类沥青混合料组成材料 及配合比设计的特点和要求。本章计划16学时. 一课程内容 沥青混合料的类型与组成结构：沥青混合料的结构强度及其影响因素沥青混合料的路用性能沥青路面 使用性能的气候分区；沥青混合料组成材料的技术要求；热拌沥青混合料配合比设计标准；密级配沥青混合料 配合比设汁方法；SMA混合料的技术特性；SMA混合料的组成材料及其要求；SMA混合料配合比设计. 三、重点、难点提示和教学手段 (一）教学重点 沥青混合料的路用性能；密级配沥青混合料配合比设计方法：SMA混合料配合比设计。 (二)教学难点 密级配沥青混合料配合比设计方法；SMA混合料配合比设计。 (三)教学手段与方法 课堂讲授与多掉体教学相结合 四、思考与练习 1.三种矿料筛分结果及混合料级配范围如表3一1所列，用矩形图解法来求沥青混合料4C一16型矿料的初 步配合比。 表3-1 筛孔尺寸(mm)通过率(%) 材料名称 19 95 236 06 03 0074 碎 45 20 0 石屑 100 100 30 20 10 0 矿粉 100 100 100 100 100 84 级配范围95~100 70~803550 183013w21 49 2.用试算法确定各种矿质集料的配合比，将设计后混合料的组成级配填入表7-2判定是否符合级配范围要 求（参见图3-2取小数1位） 表3-2 筛尺寸mm) 原材料 4.75 2.361.18 0.6 0.30.150.075<0.075 各种 粗砂 (42 n 95 100 100 100 细砂 0 5 55 75 100 (%) 矿粉 20 80 设计矿质混合料级配】

50 30 70 5．表2-2两种沥青材料（C与B料）不同比例时的针入度值（温度250C，荷载100g，时间5s），用图解法求 出当针入度值为100（1/100mm）时的掺配比例。 表2-2 针入度 C料用量(%) B料用量(%) 针入度 C料用量(%) B料用量(%) 180 100 0 85 30 70 160 80 20 50 15 85 135 60 40 第三章沥青混合料 一、学习目的 通过本章的学习，理解热拌沥青混合料的组成结构、体积特征参数、强度形成原理；掌握沥青混合料应具备 的技术性质、影响因素及评价方法，掌握普通沥青混合料的组成设计方法；了解其它各类沥青混合料组成材料 及配合比设计的特点和要求。本章计划16学时。 二、课程内容 沥青混合料的类型与组成结构；沥青混合料的结构强度及其影响因素；沥青混合料的路用性能；沥青路面 使用性能的气候分区；沥青混合料组成材料的技术要求；热拌沥青混合料配合比设计标准；密级配沥青混合料 配合比设计方法； SMA混合料的技术特性； SMA混合料的组成材料及其要求； SMA混合料配合比设计。 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点 沥青混合料的路用性能；密级配沥青混合料配合比设计方法；SMA混合料配合比设计。 （二）教学难点 密级配沥青混合料配合比设计方法；SMA混合料配合比设计。 （三）教学手段与方法 课堂讲授与多媒体教学相结合。 四、思考与练习 1．三种矿料筛分结果及混合料级配范围如表3—1所列，用矩形图解法来求沥青混合料AC—16型矿料的初 步配合比。 表3-1 材料名称 筛孔尺寸(mm)通过率(%) 19 9.5 2.36 0.6 0.3 0.074 碎石 100 45 20 0 — — 石屑 100 100 30 20 10 0 矿粉 100 100 100 100 100 84 级配范围 95～100 70～80 35～50 18～30 13～21 4～9 2．用试算法确定各种矿质集料的配合比，将设计后混合料的组成级配填入表7-2判定是否符合级配范围要 求（参见图3-2取小数1位） 表3-2 原材料 筛孔尺寸(mm) 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 <0.075 各种 矿料 累计 筛余 (%) 粗砂 0 (42) 77 95 100 100 100 细砂 0 5 55 75 100 矿粉 0 20 80 设计矿质混合料级配