《胶凝材料学》课程大纲.docx

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1、胶凝材料学课程大纲课程代码0801041课程名称中文名:胶凝材料学英文名：CementitiousMateria1s课程类别专业课修读类别学位学分3.0学时理论48开课学期第5学期开课单位材料科学与工程学院无机非金属材料工程系适用专业无机非金属材料工程专业先修课程无机化学、物理化学、材料科学基础、土木工程材料A等后续有关专业课程和教学环节混凝土学，无机非金属材料工艺学主讲教师/职称黄书珍/副教授、孙国文/副教授、高礼雄/副教授考核方式及各环节所占比例平时成绩+期末考试(30%)+(70%)教材及主要参考书1 .胶凝材料学，袁润章主编，武汉理工大学出版社，1996年10月第2版.2 .Cemen

2、tchemistry,Tay1orH.F.W主编，ThomasTe1fordpub1ishing,1997年出版3 .胶凝材料学，林宗寿主编，武汉理工大学出版社，2014年8月第1版.4 .现代混凝土理论与技术，孙伟，缪昌文著，科学出版社，2012年3月第1版.5 .水泥的结构和性能，J.本斯迪德，P.巴恩斯著，廖欣译.化学工业出版社，2009年1月第1版.一、课程性质和目标本课程是无机非金属材料工程专业的一门专业必修课，课程内容包括常见无机胶凝材料的组成和结构、胶凝性能的本质、水化硬化条件、调控机理和方法、胶凝材料的性能特点和工程应用性质；新型胶凝材料组成、结构、性能特点和主要应用途径。培养

3、学生对胶凝材料的“组成一结构一性能”的认知和应用能力，具备应用专业基本原理解决复杂工程问题的能力。通过本课程的理论教学，使学生具备基本的知识和能力，课程的具体课程目标如下：知识目标：课程目标1：常用无机胶凝材料的组成、水化硬化过程、硬化体结构及技术性质等基础知识，并能运用分析材料组分、结构与性能之间的相互关系。课程目标2：能利用胶凝材料的基础理论，依据其水化硬化及结构形成过程的规律，对胶材浆体结构的形成过程进行调控与设计。课程目标3：能根据胶凝材料组成、结构和性能之间的关系，分析工程应用中的相关问题，具备解决工程问题的基本素质和能力。能力目标：课程目标4：认识和学习行业的相关规范，具备解决与胶

4、凝材料水化、凝结和硬化过程等相关环境工程问题的能力。二、本课程所支撑的毕业要求本课程所能支撑的毕业要求如下:序号毕业要求指标点毕业要求指标点具体内容课程目标1毕业要求1-4能综合分析材料组成、结构、性能及应用之间关系，通过检测和问题分析，就复杂无机非金属材料工程问题的解决方案进行比较与综合。课程目标1、2、32毕业要求2-2能够应用工程科学的基本原理，分析影响材料生产工况的关键问题，并能进行故障分析。课程目标2、34毕业要求7-2针对复杂无机非金属材料工程问题的工程实践，能够站在环境保护和可持续发展的角度思考专业工程实践的可持续性，能正确评价材料生产、使用和废弃可能对人类和环境造成的损害和隐患

5、。课程目标4本课程内容与课程目标、毕业要求指标点的对应关系教学内容课程目标毕业要求指标点理论1.绪论课程目标1、2、3毕业要求1-4教学2.石膏课程目标1、2、3、4毕业要求14、2-2、7-23石灰课程目标1、2、3、4毕业要求14、2-2、7-24.镁质胶凝材料课程目标1、2、3、4毕业要求1-4、2-2、7-25.硅酸盐水泥课程目标1、2、3、4毕业要求1-4、2-2、7-26.高炉矿渣和矿渣水泥课程目标2、3、4毕业要求22、7-27.火山灰质混合材料和火山灰水泥课程目标2、3、4毕业要求22、7-28.铝酸盐水泥和其他品种水泥课程目标2、3、4毕业要求2-2、7-2三、教学基本内容1

6、.绪论（2学时）（1）基本要求：胶凝材料的基本概念、分类以及胶凝材料学研究的内容和研究的思路，认识胶凝材料发展的典型的五个阶段。（2）教学内容：1）胶凝材料的定义及分类；2）胶凝材料发展历史；3）胶凝材料研究的内容与方法。4）课程大纲解读课程性质、课程内容、课程目标，对毕业要求的支撑，考核方法等（3）重点和难点重点：胶凝材料的定义及其内涵、分类特点；凝胶材料学研究的核心内容。难点：气硬性和水硬性胶材的本质区别。2 .气硬性胶凝材料一石膏（6学时）（1）基本要求学习建筑石膏的制备过程；理解建筑石膏的结构特征以及具有胶凝性的本质原因、水化硬化过程以及过饱度建立的条件；石膏硬化体的结构特征以及改性的

7、机理；利用所学知识分析、解决石膏在工程应用中的相关问题。（2）教学内容 石膏胶凝材料的制备、石膏胶凝材料的组成、结构与其胶凝性能的关系； 石膏胶凝材料的水化硬化、凝聚结构形成过程、特性及其影响因素； 石膏硬化体的结构与其工程性质间的关系； 石膏的应用以及改性的机理和措施。（3）重点和难点重点：石膏胶材的水化硬化机理，硬化体的结构特征与其工程性质关系；难点：石膏凝结过程中过饱和度是如何建立、从结构上如何改善石膏硬化体的不足。3 .气硬性胶凝材料一石灰（6学时）（1）基本要求学习石灰的制备过程；理解建筑石灰的结构特征以及具有胶凝性的本质原因、块状和磨细生石灰的水化硬化过程以及过饱度建立的条件；石灰

8、硬化体的结构特征以及改性的机理；利用所学知识分析、解决石灰在工程应用中的相关问题。（2）教学内容1）石灰胶凝材料的制备、生石灰胶凝材料的组成、结构与其胶凝性能的关系。 块状和磨细生石灰凝材料的水化特点、凝聚结构形成过程及其影响因素。 石灰硬化体的结构与其工程性质间的关系。 石灰的应用以及改性的机理和措施。（3）重点和难点重点：石灰浆体凝聚结构的形成及特性，硬化体的结构特征与其工程性质关系；难点：石灰凝结过程中过饱和度是如何建立，在工程应用中结构的改性以及施工方案的设计与优化。4 .气硬性胶凝材料一镁质胶凝材料（2学时）（1）基本要求学习镁水泥的制备过程；理解镁水泥的结构特征以及具有胶凝性的本质

9、原因、水化硬化过程以及过饱度建立的条件；镁水泥胶凝材料硬化体的结构特征。（2）教学内容1）镁水泥制备的原材料和生产方法、镁水泥的组成、结构与其胶凝性能的关系。镁水泥的水化特点、凝聚结构形成过程及其影响因素。镁水泥硬化体的特征及其工程应用。（3）重点和难点重点：镁水泥浆体凝聚结构的形成及特性，工程应用。难点：氧化镁一水体系过饱和降低的机理及其措施，在工程应用中施工设计。5 .水硬性胶凝材料一硅酸盐水泥（16学时）（1）基本要求：学习硅酸盐水泥熟料的煨烧过程及其形成机制；率值和矿物组成计算方法、硅酸盐水泥四种主要矿物的微观结构特征、硅酸盐水泥的水化机理以及水泥石的结构和工程性质；理解水泥浆结构形成

10、过程的一般描述及机理。（2）教学内容：1）硅酸盐水泥熟料的生产过程与方法，熟料的组成与结构；2）硅酸盐水泥具备各种技术特性的因素分析；3）硅酸盐水泥的水化反应及机理；水泥凝聚结构的形成过程及特征；4）水泥石的结构；5）水泥石的工程性质。（3）重点和难点重点：硅酸盐水泥熟料的形成机制、率值和矿物组成计算方法：硅酸盐水泥各种熟料矿物水化机理、石膏在水化硬化中的作用；水泥石的结构和工程性质。难点：硅酸盐水泥的水化特点、凝聚结构的形成过程以及硬化体结构特征。6 .高炉矿渣和矿渣水泥（6学时）（1）基本要求：学习水淬高炉矿渣产生、分类，矿渣硅酸盐水泥的性能特点及应用矿渣的其他水泥；水淬麻炉矿渣组成、结构

11、及其与水硬活性之间的关系；理解水淬高炉矿渣水硬活性的激发及其原理；利用矿渣结构的知识，制定激发措施，提高其利用率，并利用矿渣的水化和结构特性来解决混凝土抗氯盐侵蚀难题。（2）教学内容：1）高炉矿渣产生及分类、水淬高炉矿渣组成、结构和矿渣活性来源的木质。2）水淬高炉矿渣水硬活性的激发及其原理。3）矿渣水泥的水化硬化及性能特点。4）矿渣水泥的应用以及其它渣质型水泥的技术特性。（3）重点和难点：重点：水淬高炉矿渣组成、结构及其与水硬活性之间的关系，水淬高炉矿渣水硬活性的激发及其原理；矿渣硅酸盐水泥的技术特性与应用难点：高炉矿渣组成、结构与水硬活性之间的关系，矿渣的活性激发措施。7 .火山灰质混合材料

12、和火山灰水泥（4学时）（1）基本要求认识火山灰质混合材来源以及火山灰质硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥的技术特性；火山灰质混合材活性评价的一般方法，粉煤灰、煤砰石的组成与活性来源以及火山灰质混合材活性的激发措施；利用火山灰质材料的结构特性，优化掺和料的使用来解决环境和复杂工程问题。（2）教学内容1）火山灰质混合材来源，火山灰质混合材活性评价的一般方法。2）粉煤灰、煤肝石的生产过程，其组成、结构与水硬活性的来源3）掺火山灰质、粉煤灰以及煤砰石硅酸盐水泥的技术特性。（3）重点和难点重点：火山灰质混合材的特点以及活性评定方法、粉煤灰、煤砰石的组成、结构与水硬活性的来源。难点：火山灰质混合材的结构特征与活

13、性激发。8 .铝酸盐水泥和其他品种水泥（6学时）（1）基本要求认识高铝水泥生产原料、一般生产方法以及其他品种水泥的技术特性以及工程应用；高铝水泥的组成、结构与其水化活性的关系以及水化凝结过程；理解高铝水泥和硅酸盐水泥之间的性能差异；快硬高强水泥的组成与技术特性；利用铝酸盐系列水泥以及矿物掺和料之间微集料效应、形态效应以及化学效应等，解决重大工程的抢修、修补、水下施工等难题，并有效降低环境污染。（2）教学内容1）铝酸盐水泥及高铝水泥定义，高铝水泥生产过程以及水泥熟料的结构特征。2）高铝水泥的水化硬化过程，硬化体的结构特征与改性。3）快硬高强铝酸盐、低钙铝酸盐耐火、抗硫酸盐等几种特种水泥的技术特性

14、。（3）重点和难点重点：高铝水泥组成、结构与其活性间关系；高铝水泥水化凝聚结构形成过程以及各种铝酸盐水泥的技术特性。难点：铝酸盐水泥的硬化体结构特征以及在针对具体工程应用时的改性机理和措施。四、达成课程目标的途径和措施1 .教学方法教学方法是实现教学目标、教学内容的重要环节。本课程涉及到的教学方法有“讲授与F1aSh动画结合法”、“讨论法”“典型工程案例法”等，具体根据教学内容和目标不同采取更合适的教学方法。在授课方面，采用启发式教学，将前期部分基础课进行简单的回顾，引导学生自主联系本课程相关问题、来分析问题和解答问题。如各胶材过饱和度如何建立问题，各影响因素的谈论在数学知识中就是求偏导问题等

15、。同时，为增大课堂互动氛围，重要知识点以工程案例问题或思考题方式提前让学生思考学习，对于课程难点，安排一定的课堂讨论。此外，在具体教学过程中，教学内容应紧跟工程实践中存在的重点难点问题讨论，及时补充新方法、新技术、新材料等内容，并根据每届学生的考研或就业特点，对不同内容根据需要调整课堂讨论内容，促进毕业要求指标点的达成。2 .教学手段本课程利用采用现代化的教学手段，采用“多媒体”结合“板书”的教学手段进行授课，“多媒体”可将抽象的内容生动化，“板书”可用于辅助表达，二者充分发挥优势，扬长避短。在胶材的结构组成部分和技术性能表征部分，采用FIaSh动画视频、强化学生的理解，达到课程目标要求。3 .课外阅读要求推荐学生利用互联网资源、校园网资源（校园网数据库）、图书馆资源（期刊、专业文献）等多种手段获取信息，进行课外阅读。通过课外阅读，既能加深对教