课程名称：《土木工程材料实验》
英文名称：Experiment of Civil Engineering Materials
课程性质：专业教育必修课程
课程编号：T131002
周 学 时：1学时
总 学 时：16学时
学 分：0.5学分
开设学期：第二学年第3学期
教学对象：土木工程专业（本科）学生
一、课程简介
本课程在人才培养方案中属于专业教育必修课，主要使让学生能够熟悉土木工程材料相关试验设备、操作技术及有关的国家标准和技术规范，并获得对主要土木工程材料试验和设计方法的技术技能训练。它的开设可以为土木工程专业其它课程如混凝土结构、建设工程施工技术与组织管理、路基路面工程等奠定一定的专业知识基础。
二、课程教学目标
从知识、能力、素养等方面说明本课程教学目标及对毕业要求的贡献度。贡献度分为高（H）中（M）和弱（L）三级。
课程教学目标1：熟悉主要土木工程材料的技术要求，掌握主要土木工程材料制备和检测方法，对具体材料的性质有进一步的了解。
课程教学目标2：培养学生具有对常用土木工程材料进行质量检验的能力，培养学生分析问题和解决问题的能力；培养学生能够在设计中合理选材、施工中正确用材的能力；培养学生的工程实践能力和创新能力。
课程教学目标3：培养学生科学严谨的作风及协同合作的能力；培养学生的环保及创新意识；培养学生遵守职业规则的意识。
表1 课程教学目标与毕业要求的对应矩阵关系（样例）
毕业要求 |
课程教学贡献度 |
课程教学目标 |
4.研究 |
M（中） |
课程教学目标1 课程教学目标2 |
5.使用现代工具 |
M（中） |
课程教学目标1 课程教学目标2 |
9.个人和团队 |
L（低） |
课程教学目标2 课程教学目标3 |
三、实验主要仪器设备
负压筛析仪、水泥标准稠度仪、水泥净浆搅拌机、水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂振动台、水泥抗折抗压试验仪、混凝土坍落度筒、混凝土搅拌机、混凝土抗压强度试验仪、摇筛机、砂浆稠度仪、砂浆分层度筒、沥青针入度仪、沥青软化点仪、沥青延度仪。
四、实验主要消耗材料
水泥、碎石、砂、标准砂、水、沥青
五、安全风险及控制措施
1.实验过程中出现的仪器故障必须及时向指导教师报告，不可随意自行处理。如遇问题须及时向指导教师提出。
2.实验过程中使用仪器、工具时应严格按照实验规程操作，注意安全，避免受伤。多人使用同一台设备时，应有序使用，并按要求填写实验项目卡及使用记录本。
3.实验过程中，各组应妥善保护仪器、工具，各组间不得随意调换，若有损坏或遗失，视情节照章处理。实验结束后，所用废料应丢弃至规定地点，所用仪器应清理干净并归置原位置，所用工具应清理干净冰交还实验室由管理人员点验。实验完成后应检查仪器是否完好，关闭水电门窗等，确定无安全隐患后方可离开。
4.实验室全面禁烟，学生不得携带任何易燃、易爆或有挥发性、放射性等危险性物品进入实验室。
六、实验项目汇总表
序号 |
实验项目 |
学时 分配 |
实验 类型 |
思政映射 与融入点 |
对应的 课程教学目标 |
1 |
材料的基本性质： 密度、表观密度、堆积密度 |
2 |
验证性 |
无 |
课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
2 |
普通硅酸盐水泥性能一： 细度、标准稠度用水量 |
2 |
验证性 |
无 |
课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
3 |
普通硅酸盐水泥性能二： 水泥胶砂强度 |
2 |
验证性 |
无 |
课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
4 |
混凝土用骨料性能： 砂的筛分析 |
2 |
验证性 |
无 |
课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
5 |
普通混凝土性能： 配合比设计、和易性、标准立方体抗压强度 |
4 |
综合性 |
我国新型建材在混凝土中的应用 |
课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
6 |
建筑砂浆性能： 稠度、分层度 |
2 |
验证性 |
无 |
课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
7 |
石油沥青性能： 针入度、软化点、延度 |
2 |
验证性 |
无 |
课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
七、实验教学要求（含教学重点、难点）：
实验项目一 材料的基本性质（2学时）
【教学要求/目的】
测定砂的密度、表观密度及堆积密度，以此评定砂的质量。
【教学内容】
测定砂子的密度、表观密度及堆积密度，计算空隙率。
【教学重点】
容量瓶的使用；相关指标的计算。
【教学难点】
容量瓶的使用。
实验项目二 普通硅酸盐水泥性能一（2学时）
【教学要求/目的】
学会使用负压筛析仪测定水泥的细度，使用水泥标准稠度仪测定水泥净浆达到标准稠度的用水量。
【教学内容】
测定普通硅酸盐水泥的细度及标准稠度用水量。
【教学重点】
水泥净浆搅拌机的使用；水泥标准稠度仪的使用；稠度不符合要求时的调整方法。
【教学难点】
水泥标准稠度仪的使用；稠度不符合要求时的调整方法。
实验项目三 普通硅酸盐水泥性能二（2学时）
【教学要求/目的】
学会制作水泥胶砂试件，并使用仪器测定水泥抗折抗压强度。
【教学内容】
测定水泥胶砂强度。
【教学重点】
水泥胶砂搅拌机的使用；水泥抗压抗折强度的测定。
【教学难点】
水泥抗压抗折强度的测定。
实验项目四 混凝土用骨料性能（2学时）
【教学要求/目的】
测定砂的颗粒级配，计算砂的细度模数，评定砂粒粗细程度并绘制级配曲线。
【教学内容】
砂的筛分析试验，细度模数的计算及级配曲线的绘制。
【教学重点】
摇筛机的使用；称量时的注意事项；细度模数的计算；级配曲线的绘制。
【教学难点】
砂的细度模数计算；级配曲线的绘制。
实验项目五 普通混凝土性能（4学时）
【教学要求/目的】
能够自主设计混凝土配合比并通过实验进行调整。
【教学内容】
学生按组自主设计混凝土初步配合比，通过测定新拌混凝土的坍落度，同时测定拌合物的粘聚性和保水性，调整初步配合比，根据调整后的基准配合比配制混凝土，制作标准立方体试件，按规定龄期养护后测定其抗压强度。
【教学重点】
坍落度筒的使用要点；混凝土配合比的调整方法；制作试件的注意事项；抗压试验机的使用。
【教学难点】
混凝土配合比的调整方法。
实验项目六 建筑砂浆性能（2学时）
【教学要求/目的】
评定砂浆的流动性及保水性，便于施工时控制砂浆的稠度及分层度，以达到控制用量的目的。
【教学内容】
建筑砂浆的稠度、分层度检验。
【教学重点】
砂浆稠度仪及分层度筒的使用。
【教学难点】
砂浆稠度不符合要求时的调整方法。
实验项目七 石油沥青性能（2学时）
【教学要求/目的】
能够使用沥青针入度仪、软化点仪及延度仪测定石油沥青的三大指标。
【教学内容】
石油沥青的针入度、软化点、延度测定。
【教学重点】
针入度仪、软化点仪、延度仪的使用；试验过程中时间的掌控。
【教学难点】
试验过程中时间的掌控、软化点试件的切模操作。
八、课程考核
本课程为考查课，考核的主要环节包括：考勤及课堂表现、实验操作、实验报告四个部分，分别占比为：课堂表现（20％），实验操作（40％），实验报告（40%）。各环节考核主要内容、依据、计分方式等参见下表：
表2 实验课程考核细则
考核依据 |
建议 比例 |
考核/评价细则 |
对应的 课程教学目标 |
考勤及课堂表现 |
20 |
1.课前预习准备充分； 2.按时出勤，不迟到不早退；缺勤1次扣5分，缺勤3次及3次以上者实验课成绩为0分； 3.试验过程中遵守课堂纪律，不打闹喧哗，不做与课堂无关的事情，能按照指导教师的要求开展试验。 |
课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
实验操作 |
40 |
1.能积极、认真参与实验任务各环节； 2.能够与团队成员有效交流沟通、团结协作； 3.实验操作能够严格按照相关规范和操作规程开展； 4.能够爱护仪器设备，使用后清理干净并按时归还。 |
课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
实验报告 |
40 |
1.报告必须有以下六个部分:实验名称、实验目的、实验原理、实验内容与操作步骤、实验数据与处理、结果分析与讨论。还可包括收获体会、意见建议等。 2.简明扼要，文理通顺，字迹端正，图表清晰，结论正确，分析合理，讨论力求深入。 |
课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
九、建议教材
[1] 王春阳. 建筑材料（第三版）. 北京：高等教育出版社，2013年.
[2] Michael S. Mamlouk, John P. Zaniewski. Materials for Civil and Construction Engineers (Fourth Edition). Published by Pearson Education,2017.
十、参考书目
[1] 赵志曼编著. 土木工程材料. 北京：北京大学出版社，2012年.
[2] 黄新友等编著. 新型建筑材料及其应用. 北京：高等教育出版社，2012年.
