《建筑材料》科目考试大纲
一、考试对象
报考南华大学船山学院土木工程专业的“专升本”考生。
二、考试目的
《建筑材料》是土木工程专业的专业基础课程之一,是一门理论与工程实践相结合的专业必修课,学习的目的是为了配合后续专业课程的学习,为专业设计、施工和科研工作提供合理选择和使用材料的基本知识。本课程主要学习常用建筑材料的原材料、特性、技术性质、生产、应用和材料试验等基本理论及技术。常用建筑材料有:水泥、混凝土、建筑钢材、沥青及其混合料、建筑砂浆、气硬性胶凝材料、墙体材料、天然石材和木材等。考查学生是否掌握主要建筑材料的性质、用途、制备和使用方法以及检测和质量控制方法,并了解材料性质与材料结构的关系,以及性能改善的途径,重点考查学生是否掌握主要建筑材料的性质与应用。
三、考试要求
掌握常用建筑材料尤其是水泥、混凝土、建筑钢材和沥青混合料的原材料、特性、技术性质和应用,培养学生适用、耐久的材料品格以及强烈的质量意识和安全意识;培养学生以基本记忆为起点,学会从纷繁复杂的知识中凝炼要点,把握事物内在联系的普遍性方法。
掌握水泥、混凝土、建筑钢材、沥青及其混合料、天然石材和墙体材料等材料主要技术性质的试验原理与测试技术,培养学生尊重标准(专家)但不迷信标准(专家)的品格,要有具体问题具体分析的创新能力。掌握水泥、混凝土、气硬性胶凝材料、建筑钢材、沥青及其混合料、天然石材和墙体材料等材料的环境特性,树立环境保护与可持续发展的理念。
四、考试内容与要求
(一)土木工程材料的基本性质(8~10 分值 )
1.考试内容:土木工程材料的基本物理性质,材料与水有关的性质,材料的基本力学性质,了解材料与热有关的性质和材料耐久性的基本概念。
2.考试要求:重点考核材料的密度、表观密度、堆积密度、孔隙率、空隙率、吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性、抗冻性等基本概念及相关计算,材料常用强度计算方法,影响材料强度的主要因素。
(二)天然石材(1~2 分值 )
1.考试内容:天然石材的物理性质和力学性质,花岗岩和大理石的主要特性,建筑石材的选用原则,岩石的形成与分类,天然石材的工艺性质,其他岩石的特性与应用。
2.考试要求:重点考核天然石材的物理性质和力学性质,特别是花岗岩和大理石的主要特性,岩石特性与应用之间的关系。
(三)无机气硬性胶凝材料(4~6 分值 )
1.考试内容:石膏、石灰、水玻璃等气硬性胶凝材料生产、水化硬化机理、性质及主要用途。
2.考试要求:重点考核气硬性胶凝材料的性质及主要用途。
(四)水泥 ( 15~25 分值 )
1.考试内容:通用硅酸盐水泥的熟料矿物及其特性、水化产物,通用硅酸盐水泥的技术性质、性能与选用、主要性质的检测方法、水泥石腐蚀与防止,铝酸盐水泥特性与应用。硅酸盐水泥的硬化机理,其他品种水泥的性质和使用特点。
2.考试要求:本章是本门课考核重点之一。通过对本章的学习,掌握通用硅酸盐水泥的熟料矿物及其特性、水化产物,通用硅酸盐水泥的技术性质、性能与选用、主要性质的检测方法、水泥石腐蚀与防止,铝酸盐水泥特性与应用。了解硅酸盐水泥的硬化机理,其他品种水泥的性质和使用特点。重点考核通用硅酸盐水泥的熟料矿物及其特性、水化产物、性能及选用、技术要求及其检测方法、水泥石腐蚀与防止。
学习提示:通用硅酸盐水泥可按“原材料—熟料矿物及其特性—水化硬化—水化产物—水泥石结构—技术性质—水泥石腐蚀与防止”这一主线来学习。通用硅酸盐水泥根据特性相近性可分为两大部分:第一部分是硅酸盐水泥和普通水泥,第二部分是矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥和复合水泥。水泥的特性决定了其适用条件与范围。
(五)混凝土 ( 35~45 分值 )
1.考试内容:混凝土组成材料的性质与技术要求,混凝土拌和物的性质及其测定和调整方法,硬化混凝土的力学性质、变形性质、耐久性质、以及影响上述性质的因素,普通混凝土的配合比设计要求与方法,掺减水剂普通混凝土配合比设计方法,粉煤灰混凝土的基本性质,轻骨料混凝土的基本性质,其他混凝土的配制原理与性能,混凝土技术的新进展及其发展趋势。
2.考试要求:掌握混凝土组成材料的性质与技术要求,混凝土拌和物的性质及其测定和调整方法,硬化混凝土的力学性质、变形性质、耐久性质、以及影响上述性质的因素,普通混凝土的配合比设计要求与方法;理解掺减水剂普通混凝土配合比设计方法,粉煤灰混凝土的基本性质,轻骨料混凝土的基本性质;了解其他混凝土的配制原理与性能,混凝土技术的新进展及其发展趋势。重点考核普通混凝土的和易性、强度、变形和耐久性等性质和普通混凝土配合比设计。掌握粉煤灰混凝土的基本特性,适当了解混凝土技术的新进展及其发展趋势。
学习提示:本章学习以普通混凝土为基础,按“原材料—硬化前的性能(和易性)—硬化后的性能(强度,变形性能、耐久性)—质量波动与配制强度—配合比设计——质量控制与评定”这一主线学习。配合比设计是本章的重点,首先让掌握普通混凝土配合比设计要求与方法,然后学习掺外加剂、粉煤灰等混凝土的配合比设计方法。
(六)建筑砂浆( 1~2 分值 )
1.考试内容:砌筑砂浆的性质、组成、检测方法及其配比设计方法。了解抹面砂浆和其他砂浆的主要品种性能要求及其配制方法。
2. 考试要求:重点考核砌筑砂浆的性质及配比设计方法。
(七)建筑钢材( 6~8 分值 )
1.考试内容:建筑钢材的抗拉性能、冲击韧性、疲劳性能和冷弯性能,建筑钢材的拉伸试验;建筑钢材的强化机理及强化方法,土木工程中常用建筑钢材的分类及其选用原则,化学成分对钢材性能的影响,钢材的防腐蚀;钢材的冶炼及分类,钢材的硬度概念。
2.考试要求:重点考核建筑钢材的抗拉性能、冲击韧性、疲劳性能和冷弯19性能,建筑钢材的拉伸试验,钢材冷加工强化与时效处理的机理,钢的化学成分对钢材性能的影响,钢筋混凝土中钢筋锈蚀。掌握 A(伸长率),A11.3(伸长率)、(规定非比例延伸强度,又称条件屈服强度)和 Q235AF(钢材牌号)等常用符号的含义,掌握偏析、脱氧程度、屈强比、伸长率、冲击韧性、冷加工强化和时效处理等概念。
学习提示:钢材的性能主要包括两个方面,一是力学性能(抗拉性能、冲击韧性、疲劳强度和硬度等,二是工艺性能(冷弯性能、焊接性能、热处理性能等),钢材上述性能实质上是反映钢材的强度、塑性和 缺陷等特性。学习时应掌握述三个特性对应的性能指标,例如,能反应钢材塑性的指标有伸长率、断面收缩率、冷弯、冲击韧性、表面硬度,反应钢材强度的指标有屈服强度、抗拉强度和疲劳强度等,能反应钢材缺陷的指标有冲击韧性、冷弯和疲劳强度等。
(八)墙体材料(1~2 分值)
1.考试内容:烧结普通砖的主要性质与应用,烧结多孔砖和烧结空心砖的主要性质与应用,蒸压蒸养砖(灰砂砖,粉煤灰砖和炉渣砖)的性质与应用,砌块(普通混凝土小型砌块,轻骨料混凝土空心砌块和加气混凝土砌块)的性质与应用。
2.考试要求:重点考核烧结普通砖的性质与应用特点,二四墙、三七墙等常墙体的砖数量的计算。
学习提示:烧结普通砖是我国传统的墙体材料,使用量大面广,具有原料广泛,生产工艺简单,有一定的强度、有良好的绝热性、透性气、耐久性和热稳定性等优点;但存在自重大,尺寸小,施工效率低,抗震能力差,生产对土地资源以及能源消耗巨大等缺点。为了环境保护、可持续发展、建筑节能等,粘土砖已逐步限制使用,并最终淘汰,代之以空心砖、工业废渣砖、砌块及轻质板材等,建筑砌块化已成为一种发展趋势。
(九)沥青及沥青混合料(4~6 分值)
1.考试内容:石油沥青的组成与结构,石油沥青主要技术性质(粘滞性、塑性和温度敏感性),沥青的掺配,沥青混合料的概念,沥青混合料的组成结构,沥青混合料的配合比设计;石油沥青的技术标准,煤沥青的技术性质,改性沥青(SBS、APP)的特点,沥青混合料的技术性质和技术标准,沥青混合料组成材料20的技术性质。
2.考试要求:重点考核石油沥青材料的基本组成(油分、树脂和沥青质)与结构,石油沥青技术性质(粘滞性、塑性和温度敏感性),石油沥青牌号划分方法,沥青的掺配,三种典型沥青混合料的特性,矿粉表面的沥青结构与沥青混
合料特性之间的关系 (矿粉由“结构沥青”联结时,沥青混合料粘聚力大;矿粉由“自由沥青”联结时,沥青混合料粘聚力小),矿料的性质与沥青混合料特性之间的关系「碱性矿料(如石灰石、粉煤灰、普通水泥)与石油沥青之间的粘结力大于酸性矿料(如石英石)与石油沥青之间的粘结力,沥青混合料配合比设计(图解法)。
(十)木材 (1~2 分值)
1.考试内容:木材的主要性质,木材的分类与构造,土木工程中常用木材及木质材料制品,木材的防腐与防火。
2.考试要求:重点考核木材的纤维饱和点,木材的力学性能。
学习提示:纤维饱和点是木材诸多性质发生变化的转折点。①湿胀干缩性:含水率在纤维饱和点以上变化时,木材的外观体积不发生变化;含水率在纤维饱和点以下变化时,含水率增大产生膨胀,含水率降低产生收缩。 ②力学性能:含水率在纤维饱和点以上变化时,木材的强度不发生变化;含水率在纤维饱和点以下变化时,含水率增大强度降低,含水率降低强度增大。
(十一)常用土木工程材料试验(8~10 分值)
1.考试内容:水泥标准稠度、凝结时间、安定性和胶砂强度试验,砂石料筛分析试验和表观密度试验,普通混凝土拌合物坍落度检测方法,混凝土配合比调整方法,混凝土立方体抗压强度试验,钢筋拉伸试验和冷弯试验;水泥密度试验,水泥细度测定,建筑砂浆试验,墙体材料试验,沥青材料试验,沥青混合料试验。
2.考试要求:重点考核水泥胶砂强度评定方法,混凝土立方体抗压强度评定方法,钢筋屈服强度、抗拉强度和伸长率的评定方法,这些评定方法是本门课的重点。
五、考试方式及时间
闭卷笔试,100 分钟。
六、考试题型结构及分值分布
填空题 10 分;选择题 20 分;简答题 55 分;计算题 15 分。
七、参考教材
《土木工程材料》(第二版),柯国军主编,北京大学出版社,2012年。