《工程化学与土木工程材料》教学大纲 课程名称：工程化学与土木工程材料 课程类别（必修/选修)：必修 课程英文名称：Engineering Chemistry and Civil Engineering Materials 总学时/周学时/学分：56/4/3.5 其中实验/实践学时：8 先修课程：高等数学、土木工程制图、大学物理、理论力学 后续课程支撑：土木工程施工 授课时间：星期一12节1-14周星期三1-2节/1-14周 授课地点：松山湖校区/7B-202 授课对象：2020级土木工程3、4班 开课学院：生态环境与建筑工程学院 任课数师姓名职称：汤蓉/讲师高品海/讲师 答聚时间、地点与方式：(1)课堂答疑每次上课课前、课间及课后，在教室进行现场答疑：(2)网络答疑通过邮件、QQ及微信等网络通信方式进 行答疑：(3)平时及考前答疑.学生可到12G303或12G404进行现场答疑。 课程考核方式：开卷()闭卷()课程论文()其它() 使用散材： 湖南大学、天津大学、同济大学、东南大学合编.土木工程材料（第2版）.北京：中国建筑工业出版社，2011. 散学参考资料： [梁松、程从密、王绍怀、秦怀泉主编.土木工程材料（上册）广州：华南理工大学出版社，2007. [2]西安建筑科技大学、华南理工大学、重庆大学、合肥工业大学、华中科技大学合编建筑材料（第4版）北京：中国建筑工业出版社，2013 [3]苏达根主编.土木工程材料（第3版）.北京：高等教育出版社，2015. 课程简介： 本课程是面向土木工程专业开设的专业必修课，为学科基础课程，处于公共基础课与专业课的衔接地位，主要内容包括常用工程化学的基本知识、 土木工程材料的基本成分、原料及生产工艺、技术性质、应用、材料试验等基本理论及应用技术。通过课堂讲授及试验操作等诸多教学环节，使学生掌
1 《⼯程化学与⼟⽊⼯程材料》教学⼤纲 课程名称：工程化学与土木工程材料 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Engineering Chemistry and Civil Engineering Materials 总学时/周学时/学分：56/4/3.5 其中实验/实践学时：8 先修课程：高等数学、土木工程制图、大学物理、理论力学 后续课程支撑： 土木工程施工 授课时间：星期一 1-2 节/1-14 周 星期三 1-2 节/1-14 周 授课地点：松山湖校区/ 7B-202 授课对象： 2020 级土木工程 3、4 班 开课学院：生态环境与建筑工程学院 任课教师姓名/职称：汤蓉/讲师 高品海/讲师 答疑时间、地点与方式：（1）课堂答疑-每次上课课前、课间及课后，在教室进行现场答疑；（2）网络答疑-通过邮件、QQ 及微信等网络通信方式进 行答疑；（3）平时及考前答疑-学生可到 12G303 或 12G404 进行现场答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材： 湖南大学、天津大学、同济大学、东南大学合编.土木工程材料（第 2 版）. 北京：中国建筑工业出版社，2011. 教学参考资料： [1] 梁松、程从密、王绍怀、秦怀泉主编.土木工程材料（上册）.广州：华南理工大学出版社，2007. [2] 西安建筑科技大学、华南理工大学、重庆大学、合肥工业大学、华中科技大学合编.建筑材料（第 4 版）.北京：中国建筑工业出版社，2013. [3] 苏达根主编.土木工程材料（第 3 版）.北京：高等教育出版社，2015. 课程简介： 本课程是面向土木工程专业开设的专业必修课，为学科基础课程，处于公共基础课与专业课的衔接地位，主要内容包括常用工程化学的基本知识、 土木工程材料的基本成分、原料及生产工艺、技术性质、应用、材料试验等基本理论及应用技术。通过课堂讲授及试验操作等诸多教学环节，使学生掌
握主要建筑材料的性质、用途、制备、使用方法及检测和质量控制方法，了解材料性质与材料结构的关系，了解材料工程性能改善的途径，了解材料与 设计参数及施工措施的相互关系，掌握工程材料的合理选用，为后续课程打下基础。 课程教学目标及对单业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑单业要求指标点 单业要求 目标1： 1. 工程知识与问题分析：掌握相关数学、自然科 熟悉目前常用土木工程材料的组成、结构、制备工艺 1.3掌握土木工程测绘、制图、材料、 学、工程基础和专业知识，能够应用数学、自然科 及应用范围等：了解各土木工程材料制备及应用过程中涉 地质等专业相关基础知识，能够发现 学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文 及的工程化学基本概念和材料组成与结构性能间的关系。 识别和有效表达土木工程专业问题。 献研究分析、解决土木工程领域复杂工程问题，以 获得有效结论。 目标2： 3.3能采用正确的实验方法对构件、节 3.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对土 能够分析各种土木工程材料的组成、制备工艺对其性 点、材料等的性能进行测试，正确完成 木工程领域复杂工程问题进行研究，包括设计实 能的影响规律：能够根据实际工程问题从材料角度分析并 实验数据采集、处理及分析，并能基于 验、收集数据、分析与解释数据、并通过信息综合 解决问题。能够结合实际工程，正确选用材料，对于现场 土木工程专业基本原理，解释实验现象 得到合理有效的结论。 制作的材料，要能够根据材料性能要求设计材料配合比。 和结果，得出有效结论。 目标3： 5.1依据国家及大湾区土木工程领域的 5.工程与社会：能够基于土木工程相关的背景知 培养学生具有主动参与、积极进取的学习态度，以及 相关技术标准、规范规程、产业政策和 识和标准进行合理分析，评价专业工程实践（设计、 崇尚科学、探究科学的思想意识：养成理论联系实际、科 法律法规，能理解土木工程项目方案对 施工、运行)和复杂工程问题解决方案对社会、健 学严谨的科学态度，以及认真细致、实事求是的工作作风。 社会、健康、安全、法律、文化、环境、 康、安全、法律、文化、环境以及社会可持续发展 社会可持续发展等方面的影响。 的影响，并理解土木工程师应承担的责任。 2
2 握主要建筑材料的性质、用途、制备、使用方法及检测和质量控制方法，了解材料性质与材料结构的关系，了解材料工程性能改善的途径，了解材料与 设计参数及施工措施的相互关系，掌握工程材料的合理选用，为后续课程打下基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 熟悉目前常用土木工程材料的组成、结构、制备工艺 及应用范围等；了解各土木工程材料制备及应用过程中涉 及的工程化学基本概念和材料组成与结构性能间的关系。 1.3 掌握土木工程测绘、制图、材料、 地质等专业相关基础知识，能够发现、 识别和有效表达土木工程专业问题。 1. 工程知识与问题分析：掌握相关数学、自然科 学、工程基础和专业知识，能够应用数学、自然科 学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文 献研究分析、解决土木工程领域复杂工程问题，以 获得有效结论。 目标 2： 能够分析各种土木工程材料的组成、制备工艺对其性 能的影响规律；能够根据实际工程问题从材料角度分析并 解决问题。能够结合实际工程，正确选用材料，对于现场 制作的材料，要能够根据材料性能要求设计材料配合比。 3.3 能采用正确的实验方法对构件、节 点、材料等的性能进行测试，正确完成 实验数据采集、处理及分析，并能基于 土木工程专业基本原理，解释实验现象 和结果，得出有效结论。 3. 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对土 木工程领域复杂工程问题进行研究，包括设计实 验、收集数据、分析与解释数据、并通过信息综合 得到合理有效的结论。 目标 3： 培养学生具有主动参与、积极进取的学习态度，以及 崇尚科学、探究科学的思想意识；养成理论联系实际、科 学严谨的科学态度，以及认真细致、实事求是的工作作风。 5.1 依据国家及大湾区土木工程领域的 相关技术标准、规范规程、产业政策和 法律法规，能理解土木工程项目方案对 社会、健康、安全、法律、文化、环境、 社会可持续发展等方面的影响。 5. 工程与社会：能够基于土木工程相关的背景知 识和标准进行合理分析，评价专业工程实践（设计、 施工、运行）和复杂工程问题解决方案对社会、健 康、安全、法律、文化、环境以及社会可持续发展 的影响，并理解土木工程师应承担的责任
理论教学进程表 救学模式 授课数 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入 周次 散学主题 支撑课 师 数 点) (线上/混合式 教学方法 作业安排 程目标 /线下 本课程的研究对象、任务和学习方法： 土木工程材料的发展、分类和标准化等： 材料的基本物理性质、力学性质、耐久 课程思政作业1：通 性：材料的组成、结构、构造及性质（重 过文献检索或网络 点)：土木工程材料的分类及其技术标 资源查找，每人须 绪论：土木工程材 汤蓉 准等知识：材料力学性质的基本概念及 4 线上 课堂讲授 完成一篇不少于 目标一 料的基本性质 与工程的关系：材料的耐久性及其影响 800字关于土木工 因素（难点）。 程材料行业发展的 课程思政融入点：介绍中国古代土木工 论文。 程材料的发展史和中国城市变化历程， 从材料的角度了解国家的发展历程，增 强学生的民族自豪感。 钢的组织和化学成分对钢材性能的影 建筑钢材（微观结 响：钢材的力学性能和工艺性能：冷加 构及化学组成、力 2 汤蓉 工强化及时效强化、热处理和焊接、防 线上 课堂讲授 目标二 学性能、加工及防 火与防腐蚀（重点）：钢材的力学性能、 火防腐) 强化、锈蚀机理（难点）。 3
3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/混合式 /线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 绪论；土木工程材 料的基本性质 汤蓉 4 本课程的研究对象、任务和学习方法； 土木工程材料的发展、分类和标准化等； 材料的基本物理性质、力学性质、耐久 性；材料的组成、结构、构造及性质（重 点）；土木工程材料的分类及其技术标 准等知识；材料力学性质的基本概念及 与工程的关系；材料的耐久性及其影响 因素（难点）。 课程思政融入点：介绍中国古代土木工 程材料的发展史和中国城市变化历程， 从材料的角度了解国家的发展历程，增 强学生的民族自豪感 。 线к 课堂讲授 课程思政作业 1：通 过文献检索或网络 资源查找，每人须 完成一篇不少于 800 字关于土木工 程材料行业发展的 论文。 目标一 2 建筑钢材（微观结 构及化学组成、力 学性能、加工及防 火防腐） 汤蓉 4 钢的组织和化学成分对钢材性能的影 响；钢材的力学性能和工艺性能；冷加 工强化及时效强化、热处理和焊接、防 火与防腐蚀（重点）；钢材的力学性能、 强化、锈蚀机理（难点）。 线к 课堂讲授 目标二
钢筋混凝土结构用钢筋、钢丝、钢绞线 和钢结构用各种型钢的技术性质和应 用：建筑石膏的生产、凝结硬化、性质 课程思政作业2：每 建筑钢材（品种及 (重点)：钢材的选用、石膏的性质（难 人至少阅读两篇与 选用)： 点)。 课堂讲授 超级工程建设相关 3 汤蓉 4 线上 目标一 无机胶凝材料（石 课程思政融入点：介绍国内超级工程（大 与讨论 的工程案例，了解 膏) 坝、桥梁、超高层建筑)中钢筋混凝土 土木工程材料在其 材料的使用及建设过程，激发民族自豪 中的使用情况。 感和爱国热情。 石灰的生产、熟化、硬化、技术标准、 性质等：水玻璃的性能及应用：硅酸盐 类水泥的特性和适用条件（重点）：石 无机胶凝材料（石 汤蓉 线上 课堂讲授 4 灰的熟化及性质等：硅酸盐水泥的性质、 目标二 灰、硅酸盐水泥 技术性质及选用原则：硅酸盐水泥的矿 与讨论 物组成、水化产物、检测方法、水泥石 的腐蚀与防止：常用水泥的选用（难点）。 掺混合材料硅酸水泥的性质、技术性质 掺混合材料的硅酸 及选用原则。白色和彩色硅酸盐水泥、 汤蓉 线上 课堂讲授 5 盐水泥、其他品种 2 快硬水泥、膨胀水泥、自应力水泥及道 目标一 与讨论 水泥 路硅酸盐水泥（重点）：掺混合材料硅 酸水泥的性质、其他水泥的性质及选用
4 3 建筑钢材（品种及 选用）； 无机胶凝材料（石 膏） 汤蓉 4 钢筋混凝土结构用钢筋、钢丝、钢绞线 和钢结构用各种型钢的技术性质和应 用；建筑石膏的生产、凝结硬化、性质 （重点）；钢材的选用、石膏的性质（难 点）。 课程思政融入点：介绍国内超级工程（大 坝、桥梁、超高层建筑）中钢筋混凝土 材料的使用及建设过程，激发民族自豪 感和爱国热情。 线к 课堂讲授 与讨论 课程思政作业 2：每 人至少阅读两篇与 超级工程建设相关 的工程案例，了解 土木工程材料在其 中的使用情况。 目标一 4 无机胶凝材料（石 灰、硅酸盐水泥 汤蓉 4 石灰的生产、熟化、硬化、技术标准、 性质等；水玻璃的性能及应用；硅酸盐 类水泥的特性和适用条件（重点）；石 灰的熟化及性质等；硅酸盐水泥的性质、 技术性质及选用原则；硅酸盐水泥的矿 物组成、水化产物、检测方法、水泥石 的腐蚀与防止；常用水泥的选用（难点）。 线к 课堂讲授 与讨论 目标二 5 掺混合材料的硅酸 盐水泥、其他品种 水泥 汤蓉 2 掺混合材料硅酸水泥的性质、技术性质 及选用原则。白色和彩色硅酸盐水泥、 快硬水泥、膨胀水泥、自应力水泥及道 路硅酸盐水泥（重点）；掺混合材料硅 酸水泥的性质、其他水泥的性质及选用 线к 课堂讲授 与讨论 目标一
原则（难点）。 砂、石的技术性质、常用外加剂的品种 水泥混凝土（混凝 及应用：和易性、强度及耐久性的概念、 土的组成材料、技 汤蓉 指标及实验方法、影响因素及改善措施 4 线上 课堂讲授 课后作业1 目标一 术性能及质量控 (重点)：砂、石级配区及级配曲线： 与讨论 制) 混凝土和易性、强度的影响因素及耐久 性（难点）。 普通水泥配合比设计的原理、步骤及方 水泥混凝土（混凝 法、惨外加剂、矿物掺合料等混凝土的 7 土配合比设计、其 汤蓉 44 配合比设计方法、混凝土技术的新进展 线下 课堂讲授 课后作业2 目标三 与讨论 他品种混凝土)、 及其发展趋势（重点）：普通混凝土配 合比设计（难点）。 建筑砂浆的组成、技术性质：建筑砂浆 的配合比：预拌砂浆（重点）： 6 砂浆 高品海 2 线下 目标一 砌筑砂浆的技术性质和配合比设计的方 法（雅点）。 9 期中考试 高品海 2 期中考试 线下 烧结普通砖的性质与应用特点：常用砌 墙砖和砌块：砌筑石材的分类、物理性 10 砌筑材料 高品海 4 质、力学性质及工艺性质及工程应用（重 线下 课堂讲授 目标一 与讨论 点)：砌墙砖、砌块的性质与应用特点： 石材的应用（难点）
5 原则（难点）。 6 水泥混凝土（混凝 土的组成材料、技 术性能及质量控 制） 汤蓉 4 砂、石的技术性质、常用外加剂的品种 及应用；和易性、强度及耐久性的概念、 指标及实验方法、影响因素及改善措施 （重点）；砂、石级配区及级配曲线； 混凝土和易性、强度的影响因素及耐久 性（难点）。 线к 课堂讲授 与讨论 课后作业 1 目标一 7 水泥混凝土（混凝 土配合比设计、其 他品种混凝土）、 汤蓉 4 普通水泥配合比设计的原理、步骤及方 法、惨外加剂、矿物掺合料等混凝土的 配合比设计方法、混凝土技术的新进展 及其发展趋势（重点）；普通混凝土配 合比设计（难点）。 线下 课堂讲授 与讨论 课后作业 2 目标三 8 砂浆 高品海 2 建筑砂浆的组成、技术性质；建筑砂浆 的配合比；预拌砂浆（重点）； 砌筑砂浆的技术性质和配合比设计的方 法（难点）。 线下 目标一 9 期中考试 高品海 2 期中考试 线下 10 砌筑材料 高品海 4 烧结普通砖的性质与应用特点；常用砌 墙砖和砌块；砌筑石材的分类、物理性 质、力学性质及工艺性质及工程应用（重 点）；砌墙砖、砌块的性质与应用特点； 石材的应用（难点）。 线下 课堂讲授 与讨论 目标一