《專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱

1、專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程中文名稱(chēng)：專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程英文名稱(chēng)：Comprehensiveand Design Experiments for Major課程編號(hào)：16047306課程性質(zhì)：實(shí)踐環(huán)節(jié)課程學(xué)時(shí)和學(xué)分：總學(xué)時(shí)：4周 總學(xué)分：4 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4周適用專(zhuān)業(yè)：無(wú)機(jī)非金屬材料工程先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)A、材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、無(wú)機(jī)非金屬材料實(shí)驗(yàn)等開(kāi)課學(xué)院、部：材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程的地位與作用該課程是無(wú)機(jī)非金屬材料工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。與機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、無(wú)機(jī)非金屬材料實(shí)驗(yàn)共同構(gòu)成無(wú)機(jī)非金屬材料工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)體系。學(xué)生在教師指導(dǎo)下可自主命題，通

2、過(guò)測(cè)試材料組成、結(jié)構(gòu)、制備與其性能，運(yùn)用材料科學(xué)與工藝科學(xué)原理進(jìn)行材料與工藝設(shè)計(jì)，進(jìn)而開(kāi)發(fā)新材料達(dá)到真正了解材料的目的。為后繼教學(xué)環(huán)節(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文打好基礎(chǔ)。三、課程教學(xué)總的目的和要求本課程教學(xué)目的是驗(yàn)證、鞏固和補(bǔ)充課堂講授的理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生材料分析的能力。要求學(xué)生從原料組成設(shè)計(jì)開(kāi)始，通過(guò)材料的組成、結(jié)構(gòu)、制備與性能的測(cè)試，使學(xué)生掌握其測(cè)試方法和基本原理，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)、獨(dú)立分析解決問(wèn)題的能力、動(dòng)手能力和綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度和踏實(shí)細(xì)致、實(shí)事求是的作風(fēng)。四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)和學(xué)時(shí)分配1、水泥的制備與性能分析序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型每組人數(shù)必做或選做水泥的

3、制備與性能分析2周綜合性3必做1水泥原材料性能分析粘土、石灰石等有效成分的測(cè)定2天3必做2水泥生料配比設(shè)計(jì)與生料粉磨水泥生料制備實(shí)驗(yàn)2天3必做3水泥熟料的高溫?zé)伤嗍炝系臒蓪?shí)驗(yàn)2天3必做4水泥熟料的粉磨水泥成品的制備1天3選做5水泥熟料的礦物組成分析巖相分析、物相分析等1天3必做6水泥物理性質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢測(cè)比表面積、細(xì)度等1天3必做7水泥水化特性分析水化熱測(cè)試、不同齡期水化產(chǎn)物觀察1天3選做8水泥機(jī)械強(qiáng)度的測(cè)定力學(xué)性質(zhì)測(cè)試（抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度）1天3必做9實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、分析，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提交報(bào)告及制品1天1必做2、高強(qiáng)混凝土制備與性能測(cè)試序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型每組

4、人數(shù)必做或選做高強(qiáng)混凝土的制備及性能分析1周綜合性3必做1砂、石性能測(cè)試砂細(xì)度模數(shù)、級(jí)配；石子壓碎指標(biāo)、級(jí)配等2天3必做2礦物外加劑性能測(cè)試粉煤灰細(xì)度、蓄水量比、活性等1天3選做3化學(xué)外加劑性能測(cè)試減水劑的減水率等1天3選做4混凝土配合比及新拌混凝土性能測(cè)試混凝土拌合物塌落度、含氣量、表觀密度等1天3必做5硬化混凝土力學(xué)性能測(cè)試立方體抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)、抗折強(qiáng)度、1天3必做6硬化混凝土的形變測(cè)試應(yīng)力-應(yīng)變曲線測(cè)試、彈性模量等1天3選做7硬化混凝土物理性能測(cè)試混凝土滲透性等1天3選做8硬化混凝土耐久性試驗(yàn)抗凍性能、堿骨料反應(yīng)、碳化等1天3選做9實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、分析，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提交報(bào)告1必做3、固體廢

5、棄物性能測(cè)試及綜合利用序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型每組人數(shù)必做或選做固體廢棄物性能測(cè)試及綜合利用1周綜合性3必做1固體廢棄物化學(xué)組成測(cè)試粉煤灰、礦渣的化學(xué)成分等2天3必做2固體廢棄物的物理性質(zhì)測(cè)試粉煤灰、礦渣、脫硫石膏等的細(xì)度、比表面積等1天3選做3固體廢棄物的礦物組成測(cè)試粉煤灰、礦渣、脫硫石膏等的XRD測(cè)試1天3選做4固體廢棄物的顯微結(jié)構(gòu)觀察與巖相分析粉煤灰、礦渣、脫硫石膏等的形貌與巖相等1天3必做5固體廢棄物作為水泥混合材實(shí)驗(yàn)摻有粉煤灰、礦渣等混合材的水泥的制備與性能測(cè)試1天3必做6固體廢棄物作為混凝土礦物摻合料實(shí)驗(yàn)摻有粉煤灰等固體廢棄物的混凝土配合比設(shè)計(jì)、塌落度測(cè)試、力學(xué)性能測(cè)試等1天3

6、選做7固體廢棄物制備墻體材料粉煤灰磚的壓制成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)與力學(xué)性能測(cè)試1天3選做8固體廢棄物制備新型墻板脫硫石膏制備加氣砌塊1天3選做9實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、分析，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提交報(bào)告1必做4、混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)與加固序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型每組人數(shù)必做或選做混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)與加固1周綜合性3必做1回彈法測(cè)試混凝土強(qiáng)度2天3必做2超聲法測(cè)試混凝土強(qiáng)度1天3選做3超聲回彈綜合法測(cè)試混凝土強(qiáng)度1天3選做4超聲法、紅外成像無(wú)損測(cè)試混凝土裂縫及缺陷1天3必做5交流阻抗譜法、電阻法檢測(cè)鹽離子含有量和鋼筋腐蝕量1天3選做6紅外熱像法檢測(cè)混凝土芯柱澆筑質(zhì)量2天3選做7碳纖維加固混凝土梁、板1天3必做8鋼板加

7、固混凝土梁、板1天3選做9實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、分析，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提交報(bào)告1必做五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本要求本實(shí)驗(yàn)要求完成三個(gè)模塊，其中模塊1為必做模塊，模塊2、3、4為選做模塊（三選二）。1、水泥的制備與性能分析（必做模塊）（1）水泥原材料性能分析：要求掌握粘土中二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鐵等的分析測(cè)試方法；掌握石灰石性能測(cè)試方法；（2）水泥生料配比設(shè)計(jì)與生料粉磨：要求掌握熟料化學(xué)成分和礦物之間的關(guān)系，掌握熟料組成設(shè)計(jì)和生料配料計(jì)算方法，掌握生料的粉磨方法（3）水泥熟料的高溫?zé)桑阂笳莆丈系囊谉?，熟料高溫煅燒的各種工藝、熱工參數(shù)控制；（4）水泥熟料的粉磨：要求掌握粉磨物料的性質(zhì)、粉磨方法、粉磨粒度與

8、產(chǎn)品細(xì)度等；（5）水泥熟料的礦物組成分析：要求掌握水泥熟料光片的制作方法、偏光和反光顯微鏡下辨別熟料的礦物種類(lèi)，掌握X射線衍射測(cè)試熟料的礦物組成；（6）水泥物理性質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢測(cè)：要求掌握水泥的比表面積、細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間安定性等測(cè)試方法；（7）水泥水化特性分析：要求掌握水泥水化熱測(cè)試方法、顯微鏡觀察水化產(chǎn)物的形貌、XRD測(cè)試水化產(chǎn)物的組成；（8）水泥機(jī)械強(qiáng)度的測(cè)定：要求掌握水泥膠砂制作方法、水泥抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度的測(cè)量方法。2、混凝土制備與性能測(cè)試（選做模塊）（1）砂、石性能測(cè)試：要求掌握砂、石的級(jí)配分析，堆積密度，力學(xué)性能，含泥量以及堿骨料反應(yīng)的測(cè)試方法；（2）礦物

9、外加劑性能測(cè)試：要求掌握粉煤灰、礦渣的化學(xué)成分分析、活性、顆粒分析、形貌特征的測(cè)試與分析方法；（3）化學(xué)外加劑性能測(cè)試：要求掌握混凝土減水劑減水率、泌水率、含氣量以及壓力泌水率的測(cè)試方法； （4）混凝土配合比及新拌混凝土性能測(cè)試：要求掌握混凝土配合比設(shè)計(jì)方法及配合比調(diào)整，學(xué)會(huì)新拌混凝土流變學(xué)性能以及容重和絕熱溫升的測(cè)試方法；（5）硬化混凝土力學(xué)性能測(cè)試：要求掌握硬化混凝土立方體抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度的測(cè)試方法；（6）硬化混凝土形變性能測(cè)試：要求掌握棱柱體混凝土抗壓強(qiáng)度、彈性模量、應(yīng)力-應(yīng)變曲線的測(cè)試方法；（7）硬化混凝土物理性能測(cè)試：要求掌握硬化混凝土的含氣量測(cè)試方法、抗?jié)B性測(cè)試方法；（

10、8）硬化混凝土耐久性能測(cè)試：要求選用快凍和慢凍兩種方法測(cè)定硬化混凝土抗凍性能；混凝土的堿骨料反應(yīng)測(cè)試方法；混凝土抗碳化實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法。3、固體廢棄物性能測(cè)試及綜合利用（選做模塊）（1）固體廢棄物化學(xué)組成測(cè)試：要求掌握粉煤灰、礦渣的化學(xué)成分測(cè)試方法；（2）固體廢棄物的物理性質(zhì)測(cè)試：要求粉煤灰、礦渣、脫硫石膏等的細(xì)度、比表面積測(cè)試方法；（3）固體廢棄物的礦物組成測(cè)試：要求掌握粉煤灰、礦渣、脫硫石膏等的XRD測(cè)試原理與方法；（4）固體廢棄物的顯微結(jié)構(gòu)觀察與巖相分析：要求掌握巖相分析光片的制作方法；掌握偏光、反光顯微鏡下粉煤灰、礦渣、脫硫石膏等的形貌與巖相觀察方法；（5）固體廢棄物作為水泥混合材實(shí)驗(yàn)：要

11、求掌握各種摻有混合材的通用硅酸鹽水泥的混合材摻量及其制備方法、性能測(cè)試方法；（5）固體廢棄物作為混凝土礦物摻合料實(shí)驗(yàn)：要求掌握摻有粉煤灰等礦物摻合料的混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，新拌混凝土性能測(cè)試方法等；（7）固體廢棄物制備墻體材料：要求掌握粉煤灰磚的制備工藝與過(guò)程，掌握壓制成型方法、掌握蒸壓養(yǎng)護(hù)方法，了解粉煤灰的力學(xué)性能測(cè)試；（8）固體廢棄物制備新型墻板：要求掌握脫硫石膏制備加氣砌塊的工藝與過(guò)程，掌握板材的性能測(cè)試方法；4、混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)與加固（選做模塊）（1）回彈法測(cè)試混凝土強(qiáng)度：要求掌握回彈測(cè)試混凝土強(qiáng)度原理和方法；（2）超聲法測(cè)試混凝土強(qiáng)度：要求掌握超聲測(cè)試混凝土強(qiáng)度原理和方法；（3）超

12、聲回彈綜合法測(cè)試混凝土強(qiáng)度：要求掌握超聲回彈綜合測(cè)試混凝土強(qiáng)度原理和方法；（4）超聲法、紅外成像無(wú)損測(cè)試混凝土裂縫及缺陷：要求掌握超聲法、紅外成像混凝土裂縫及缺陷的無(wú)損測(cè)試方法；（5）交流阻抗譜法、電阻法檢測(cè)鹽離子含有量和鋼筋腐蝕量：要求掌握交流阻抗譜法、電阻法測(cè)試方法；（6）紅外熱像法檢測(cè)混凝土芯柱澆筑質(zhì)量：要求掌握紅外熱像法檢測(cè)混凝土質(zhì)量方法；（7）碳纖維加固混凝土梁、板：要求掌握碳纖維單面、側(cè)面加固混凝土梁、板的力學(xué)性能測(cè)試；（8）鋼板加固混凝土梁、板：要求掌握鋼板底面加固混凝土梁、板的力學(xué)性能測(cè)試方法；六、實(shí)驗(yàn)課程考核和成績(jī)?cè)u(píng)定方式每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)比例（實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)20%，實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力30%，出勤情況10%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告40%）分別給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)，采用五級(jí)制記入總成績(jī)，不進(jìn)行考試。七、實(shí)驗(yàn)教材、指導(dǎo)書(shū)和參考文