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土木工程材料模板(10篇)

時間:2022-11-23 00:44:48

導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇土木工程材料,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

土木工程材料

篇1

近年來建筑工程事故屢見不鮮,究其主要原因多是材料質(zhì)量不過關(guān),材料是構(gòu)成土木工程建筑物的物質(zhì)基礎(chǔ),當(dāng)然也是其質(zhì)量基礎(chǔ)。在土木工程中,從材料的生產(chǎn)、選擇、使用和檢驗(yàn)評定,到材料的存儲、保管,任何環(huán)節(jié)的失誤都可能造成工程的質(zhì)量缺陷,甚至導(dǎo)致重大質(zhì)量事故。

在一般土木工程的總造價中,與材料有關(guān)的費(fèi)用占50%以上,而在實(shí)際工程中,材料的選擇、使用及管理,對工程的成本影響很大。極大的利益面前,一些不法建筑商試圖在材料上降低成本獲取利益,而事實(shí)證明,材料是土木工程的質(zhì)量基礎(chǔ)。

那么,如何才能確保進(jìn)場材料符合要求呢?下面以市政工程為例做一下介紹。

(一)重點(diǎn)試驗(yàn)內(nèi)容:

1、原材料使用前的檢測試驗(yàn):重點(diǎn)加強(qiáng)鋼筋、水泥、砂、石、磚、白灰、石灰粉煤灰混合砂礫的試驗(yàn)。

2、施工試驗(yàn):重點(diǎn)為混凝土、砂漿試塊制作及強(qiáng)度試驗(yàn),土壤、路面結(jié)構(gòu)層壓實(shí)度試驗(yàn),磚的抽檢試驗(yàn)等。

3、使用功能試驗(yàn):污水管道閉水試驗(yàn)、道路彎沉及壓實(shí)度的試驗(yàn)。

4、原材料與構(gòu)、配件檢驗(yàn)記錄;所用水泥、白灰、石灰粉煤灰砂礫、瀝青混凝土、砂子、石子、頁巖磚、各種管材、井蓋、雨水篦子、各種預(yù)制構(gòu)件的合格證、認(rèn)證書、試驗(yàn)單必須齊全。

5、施工試驗(yàn)記錄:水泥、砂子、石子、頁巖磚等原材的試驗(yàn)單;混凝土、砂漿的配比單;混凝土試塊強(qiáng)度統(tǒng)計評定表及混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)報告;石灰粉煤灰砂礫混合料的含灰量、含水量、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)單。

6、瀝青混凝土有瀝青混合料廠提供的標(biāo)準(zhǔn)密度資料、瀝青混凝土壓實(shí)度記錄、瀝青混凝土攤鋪測溫記錄。

(二)試驗(yàn)措施:

1、根據(jù)工程特點(diǎn)及地下管線、路床、路面進(jìn)度,做好試驗(yàn)計劃準(zhǔn)備工作。

2、按施工規(guī)范規(guī)定,對原材料及時取樣,及時送檢,根據(jù)使用部位,按批量取樣,并督促有關(guān)人員索取合格證。

3、按規(guī)定對回填分層、分步取樣做壓實(shí)度試驗(yàn)。

4、對工作要認(rèn)真負(fù)責(zé),試驗(yàn)、取樣和制作要真實(shí)、具有代表性,填寫的資料要清楚齊全。

5、每天做好試驗(yàn)日記,將每天的試驗(yàn)取樣進(jìn)行分析,試驗(yàn)取樣項(xiàng)目填寫清楚,編好號。

6、及時回收試驗(yàn)資料交給技術(shù)部資料員,做好交接記錄。

(三)質(zhì)量保證措施

1、為保證采購的原材料、成品及半成品滿足工程質(zhì)量要求,嚴(yán)格審 查供料方資質(zhì),所有使用的材料必須符合設(shè)計要求,原材料及成品、半成品進(jìn)入現(xiàn)場要提供合格證及相關(guān)試驗(yàn)報告,對于進(jìn)入現(xiàn)場的材料進(jìn)行產(chǎn)品標(biāo)識、狀態(tài)標(biāo)識、并及時送往有相應(yīng)資質(zhì)的試驗(yàn)室做材料復(fù)試。主要材料要經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)后方可進(jìn)場。

2、施工中嚴(yán)格執(zhí)行持證上崗制度,項(xiàng)目經(jīng)理、總工、施工員、質(zhì)檢人員、測量、試驗(yàn)人員及特殊工種均要取得上崗證,嚴(yán)禁無證上崗。

3、工程實(shí)行專業(yè)化施工,成立專業(yè)施工隊(duì)伍,并在施工前進(jìn)行專業(yè)知識、技術(shù)操作的培訓(xùn)。

4、項(xiàng)目經(jīng)理部在現(xiàn)場設(shè)置測量隊(duì),中心試驗(yàn)室。測量隊(duì)負(fù)責(zé)測量復(fù)核的管理工作,對重要軸線、水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核檢驗(yàn)和竣工測量;試驗(yàn)室負(fù)責(zé)各種材料的進(jìn)場檢驗(yàn)及混凝土配合比提供和試塊的制作、養(yǎng)護(hù)、送檢等各種試驗(yàn)工作。

5、現(xiàn)場加工的構(gòu)件以及委托構(gòu)件廠加工的構(gòu)件執(zhí)行首件驗(yàn)收制度,要請監(jiān)理工程師進(jìn)行首件驗(yàn)收,合格后方可批量生產(chǎn),在生產(chǎn)過程中隨時進(jìn)行抽查,以確保構(gòu)件產(chǎn)品質(zhì)量。

6、現(xiàn)場制作混凝土及砂漿應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行配比申請制度,在制作現(xiàn)場應(yīng)有足夠的計量設(shè)備,嚴(yán)格執(zhí)行計量標(biāo)準(zhǔn),并由專業(yè)計量員負(fù)責(zé)監(jiān)督實(shí)施。

7、砌體工程施工的砂漿配比要準(zhǔn)確,灰漿飽滿、縫寬整齊均勻,抹面、勾縫無空鼓,砌筑牢固。

8、施工中認(rèn)真抓好測量工作的管理,組織測量人員使用先進(jìn)的測量儀器,運(yùn)用科學(xué)的測量手段,做好全線測量工作,嚴(yán)格控制軸線、標(biāo)高的檢查工作,保證各項(xiàng)工程位置、高程準(zhǔn)確,符合設(shè)計要求。對已完工的管線及時做好竣工測量。

9、工程施工中做好原始記錄,材料試驗(yàn)及見證試驗(yàn)及工序自檢等質(zhì)量保證資料。竣工后,向招標(biāo)單位和城建檔案館提交真實(shí)完整的竣工資料。

10、各項(xiàng)施工記錄,必須及時、準(zhǔn)確,真實(shí)、認(rèn)真填寫,嚴(yán)禁弄虛作假。發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題要及時向有關(guān)部門反映,不得隱瞞不報或擅自處理,并由技術(shù)負(fù)責(zé)人制定相應(yīng)的糾正措施,并監(jiān)督施工人員實(shí)施。

11、認(rèn)真做好技術(shù)交底工作,并切實(shí)起到指導(dǎo)施工的目的,并根據(jù)相關(guān)工序的關(guān)鍵項(xiàng)目制定預(yù)防措施,以避免質(zhì)量問題的出現(xiàn)。

篇2

土木工程材料教學(xué)內(nèi)容體系存在的問題

(一)土木工程材料教學(xué)內(nèi)容的豐富性與教材篇幅的有限性“大土木”概念的提出使土木工程材料的內(nèi)容變得更加豐富。如:路面工程中的瀝青混合料、路基與地基中水泥石灰穩(wěn)定粒料材料、房屋建筑工程中的保溫隔熱及其他建筑功能材料、隧道工程中的速凝材料、水工建筑材料的防腐設(shè)計與控制等。由于需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容多,而課堂教學(xué)時間有限,造成了教材編寫時要刪除許多重要的教學(xué)內(nèi)容,造成了內(nèi)容體系的不完整,專業(yè)寬口徑教育理念難以體現(xiàn)。(二)土木材料的發(fā)展性與教學(xué)內(nèi)容的滯后性土木工程材料的新發(fā)展豐富了土木工程材料內(nèi)容體系。如:傳統(tǒng)混凝土,包括水泥、粗、細(xì)骨料、水四大組分。由于混凝土外加劑能使混凝土性能和功能得到顯著改善和提高,因此,被稱為混凝土的第五組分,是混凝土技術(shù)的重大突破。當(dāng)今,外加劑技術(shù)日新月異,聚羧酸系高性能外加劑普遍應(yīng)用,對此大部分教材都未提及。對于外加劑部分內(nèi)容,目前教材只停留在一般性介紹這個層次,對外加劑對水泥的適應(yīng)性機(jī)理、外加劑的合理摻量、外加劑與混凝土性能的聯(lián)系、外加劑的檢測等內(nèi)容未作詳細(xì)介紹。同時,對于一些外加劑對混凝土的負(fù)面影響有必要在教材中交代清楚,防止濫用和誤用。近年來,為了調(diào)節(jié)和改善水泥的性能,提高水泥產(chǎn)量,綜合利用工業(yè)廢渣,在磨制水泥時基本都加入了一定比例的天然或人工無機(jī)礦物質(zhì)混合材料。在混凝土配制時,常直接用磨細(xì)的無機(jī)礦物質(zhì)材料取代部分水泥,稱為摻合料,使其成為混凝土的第六組分。20世紀(jì)90年代以來,中國對第六組分開展了廣泛研究,有學(xué)者提出六組分設(shè)計法。雙摻或多摻法在個別行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,并經(jīng)實(shí)踐證明具有較好的效果和意義,這些內(nèi)容值得引入教材加以闡述和學(xué)習(xí)。對于土木工程中的功能材料,如合成高分子材料、裝飾性材料、絕熱保溫材料、復(fù)合材料、綠色材料等內(nèi)容,近年來發(fā)展較快,教材為縮短篇幅,對壓縮精簡內(nèi)容在課堂中一般不作深入講解,僅停留在概念介紹的層面,使得這部分內(nèi)容的教學(xué)顯得抽象空洞。(三)教學(xué)中存在的問題土木工程材料教學(xué)目的在于使學(xué)生掌握主要土木工程材料的性質(zhì)與應(yīng)用,明確工程材料性質(zhì)與材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系,為實(shí)現(xiàn)和改善材料的功能進(jìn)行一定的材料設(shè)計,在工程中能對材料進(jìn)行檢測和質(zhì)量控制。材料的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、材料的參數(shù)與性質(zhì)、材料的設(shè)計與配制、現(xiàn)場的檢測與控制等環(huán)節(jié)具有很強(qiáng)的實(shí)際操作性。環(huán)境條件不同,材料選用不同,設(shè)計目標(biāo)差異很大,這就要求該課程應(yīng)偏重于材料及其在工程中的應(yīng)用。目前,土木工程材料在應(yīng)用教學(xué)方面存在以下問題。一是,重理論輕應(yīng)用。土木工程材料教材內(nèi)容體系主要集中闡述各種材料的性能特點(diǎn)與技術(shù)性質(zhì),工程應(yīng)用雖有介紹,但結(jié)合實(shí)際工程特別是典型工程的案例實(shí)踐不多。如:混凝土的配合比與試配,即是同一配合比,在不同的地方材料或環(huán)境條件下,三參數(shù)相同,配出的混凝土性能會大不相同。或者說,實(shí)現(xiàn)同一目標(biāo)的混凝土,在不同環(huán)境條件下,配合比會有較大區(qū)別。由此可以看出具體工程試配的重要性,同時也說明混凝土設(shè)計不是僅憑三參數(shù)就可以決定混凝土的多組分,配合比設(shè)計需與具體組成材料環(huán)境條件相結(jié)合。二是,教材提供的部分參數(shù)不一定合理。如在混凝土坍落度的選擇上,由于現(xiàn)代機(jī)械化施工的普及,從實(shí)際工程應(yīng)用看,教材提供的數(shù)據(jù)較少,在實(shí)際工作中難以借鑒。如在混凝土試配過程中,強(qiáng)度對水灰比非常敏感,水灰比變化0.01,強(qiáng)度就會有一個等級的差別。對于確定的試驗(yàn)室配合比,由于試驗(yàn)室的試驗(yàn)小樣與現(xiàn)場大樣存在差異,在實(shí)施時需要結(jié)合現(xiàn)場情況作調(diào)整,建議引入砂率、水灰比的界限值概念。三是,教材中試驗(yàn)與檢測內(nèi)容科學(xué)性、規(guī)范性有待提高。如水泥的細(xì)度試驗(yàn),教材未講清楚試驗(yàn)結(jié)果修正的問題,結(jié)果使得同一批次的水泥,不同的試驗(yàn)組,試驗(yàn)結(jié)果差別很大,與實(shí)際不符。又如混凝土試驗(yàn),試驗(yàn)室養(yǎng)護(hù)條件不到位,學(xué)生試驗(yàn)結(jié)果缺少說服力。這些在一定程度上影響了學(xué)生科學(xué)工作態(tài)度和規(guī)范化操作習(xí)慣的養(yǎng)成。要使教材內(nèi)容對工程實(shí)際有科學(xué)的指導(dǎo)作用,需要對教材中的不合理概念、理論、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改和更正,加強(qiáng)材料的工程應(yīng)用與試驗(yàn)方面的調(diào)整與教學(xué)[5]。

教學(xué)內(nèi)容及其體系的分解、增減、深化和建設(shè)

筆者建議從以下幾個方面著手。(一)教學(xué)內(nèi)容體系的擴(kuò)展與組織為滿足國家建設(shè)形勢發(fā)展對土木工程專業(yè)人才的要求,需拓寬學(xué)生知識面。土木工程材料課程的教學(xué)要在建筑工程專業(yè)、道路工程專業(yè)材料課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行必要補(bǔ)充。如:增加高性能混凝土一章,內(nèi)容包括高強(qiáng)度混凝土、大流動性混凝土、摻混合料混凝土、水泥凈漿等設(shè)計、生產(chǎn)、檢測;針對道路工程增加無機(jī)結(jié)合料、土工材料、速凝材料等內(nèi)容;針對材料的耐久性,增設(shè)材料耐久性設(shè)計與控制章節(jié)。內(nèi)容組織方式上可分冊設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,上冊設(shè)置土木工程材料各專業(yè)方向的共性內(nèi)容,下冊安排高性能混凝土、新型土木材料(宜淡化“新型”二字)、瀝青混合料、無機(jī)穩(wěn)定材料、土木材料的防腐與控制等內(nèi)容,根據(jù)專業(yè)方向的不同要求學(xué)生分階段有選擇地進(jìn)行選修學(xué)習(xí)。(二)教學(xué)內(nèi)容的分解由于水泥混凝土章節(jié)含有水泥的選擇、集料的性能要求、混凝土的和易性、混凝土力學(xué)及變形性能、耐久性、外加劑、混凝土的配比和檢測評定內(nèi)容,內(nèi)容篇幅長,課時量大,造成各章教學(xué)學(xué)時相差懸殊。筆者建議把集料部分與石材一起單獨(dú)設(shè)章,充分體現(xiàn)集料在水泥混凝土、瀝青混合料和水泥穩(wěn)定粒料等復(fù)合材料中的地位,對集料材料性能與應(yīng)用可充分闡述。同樣,瀝青和瀝青基復(fù)合材料也可分為兩章,以適應(yīng)不同專業(yè)方向選修需要。(三)教學(xué)內(nèi)容體系的深化對于高性能、高強(qiáng)混凝土而言,外加劑的性能與質(zhì)量決定了混凝土的性能和質(zhì)量,因此有必要深化混凝土外加劑的教學(xué)內(nèi)容,增加外加劑與水泥的相溶性理論[6]、外加劑選擇與檢測方法等教學(xué)內(nèi)容。此外,適當(dāng)增加儲能調(diào)溫新材料原理、性能、設(shè)計與應(yīng)用等建筑節(jié)能新技術(shù)、新材料的介紹。通過收集整理土木工程各條戰(zhàn)線上資深專家學(xué)者的理論成果、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),認(rèn)真組織教材編寫,使教學(xué)內(nèi)容既有一定的深度和可操作性,又可分析和解決工程實(shí)際問題提供指導(dǎo)。(四)加強(qiáng)應(yīng)用與試驗(yàn)檢測內(nèi)容建設(shè)結(jié)合工程實(shí)例和試驗(yàn)檢測部分內(nèi)容,突出土木工程材料基本性能與工程應(yīng)用教學(xué),重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的工程概念與工程材料應(yīng)用能力。加大工程材料應(yīng)用例題設(shè)置,通過講述實(shí)際工程案例,幫助學(xué)生全面理解和掌握材料的基本性能與工程應(yīng)用特性。對于試驗(yàn)部分教學(xué)內(nèi)容,應(yīng)規(guī)范試驗(yàn)程序、改善試驗(yàn)條件、增加部分新試驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、客觀、規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方法。

作者:張新勝 胡習(xí)兵 馬遠(yuǎn)榮 單位:中南林業(yè)科技大學(xué) 土木工程與力學(xué)學(xué)院

篇3

福建江夏學(xué)院是一所以經(jīng)、管、法等學(xué)科為主的大學(xué),工科類專業(yè)較少。轉(zhuǎn)型之際,學(xué)校立足發(fā)展特色工科,將土木工程專業(yè)作為新建本科專業(yè)及重點(diǎn)建設(shè)專業(yè),以培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新型應(yīng)用型人才為目標(biāo),創(chuàng)新學(xué)科專業(yè)建設(shè),開展特色土木工程專業(yè)教育,以適應(yīng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化需求。土木工程材料是土木工程專業(yè)必修的基礎(chǔ)課,也是土木工程建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)與質(zhì)量保證,對土木工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性有重要影響,并決定著工程的結(jié)構(gòu)形式和施工方法[1]。開設(shè)該課程的目的是使學(xué)生學(xué)習(xí)土木工程材料的基礎(chǔ)知識、基本理論與應(yīng)用方法,為學(xué)習(xí)后續(xù)課程奠定基礎(chǔ),并為今后從事專業(yè)技術(shù)工作時合理選擇與應(yīng)用土木工程材料知識打下基礎(chǔ)。課程改革是教學(xué)改革的落腳點(diǎn),課程建設(shè)與教育質(zhì)量的提升有密切關(guān)聯(lián)[2]。本文以土木工程材料課程為例,探討基于應(yīng)用型的土木工程材料課程改革。

一、土木工程材料課程的特點(diǎn)

土木工程材料課程的主要特點(diǎn)是知識面廣、知識點(diǎn)分散、系統(tǒng)性較差,且理論性及專業(yè)性較強(qiáng)。土木工程材料按不同角度可進(jìn)行不同的分類,而課程教材往往按材料類別分章節(jié),各個章節(jié)自成體系,章節(jié)間缺乏橫向的聯(lián)系。因此,教師授課常以敘述式為主,主要是各種材料在工程和實(shí)驗(yàn)上的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),缺乏內(nèi)容邏輯的串聯(lián)及理論分析、計算[3];學(xué)生學(xué)習(xí)片面化,難成系統(tǒng),往往僅處于識記層面而缺乏對知識點(diǎn)的對比聯(lián)系。土木工程材料課程不同于一般基礎(chǔ)課程,除了理論課程外,還有實(shí)驗(yàn)課程。實(shí)驗(yàn)演示、現(xiàn)場參觀可加深學(xué)生的理解和感性認(rèn)識;通過動手實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證材料的基本性能,可學(xué)習(xí)試驗(yàn)方法,鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力。此外,實(shí)驗(yàn)課程還可增加設(shè)計類、綜合類實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。

二、土木工程材料課程存在的問題

(一)認(rèn)識不足,學(xué)習(xí)方法不當(dāng)

學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)課程的重要性認(rèn)識不足,認(rèn)為力學(xué)類課程和專業(yè)類課程更重要而忽視基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),對土木工程材料課程的重視程度較低。學(xué)生平時缺乏對課程的學(xué)習(xí)興趣,且學(xué)習(xí)方法不當(dāng),考試僅依賴死記硬背,理解不足,知識掌握不牢固。

(二)知識體系欠缺,課程之間聯(lián)系較少

以力學(xué)類課程為例,經(jīng)過多個學(xué)期對理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)的系統(tǒng)學(xué)習(xí),學(xué)生可較好地建立知識體系、融會貫通知識點(diǎn)。而土木工程材料課程與土木工程專業(yè)其他課程之間的聯(lián)系較少,該課程一般安排在第一或第二學(xué)年,學(xué)生在此前對該課程的認(rèn)識較少,學(xué)過之后又沒有直接應(yīng)用的機(jī)會。同時,后續(xù)也少有課程復(fù)習(xí)到相應(yīng)知識點(diǎn),致使該課程“自成一派”,知識不成體系,導(dǎo)致學(xué)生對該課程的知識遺忘快。

(三)教材更新慢,圖表符號難理解

新型土木工程材料層出不窮,而原有的教材往往只介紹基本材料,較少涉及新型材料,使教學(xué)明顯滯后于應(yīng)用。教材中涉及的材料種類繁多,不同材料之間的聯(lián)系少、針對性差,使學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)重點(diǎn)。教材中常以表格的形式介紹材料,材料代號較多卻少有明文解釋,表格中出現(xiàn)的指標(biāo)多、雜,指標(biāo)含義不明確,致使所涉及的專業(yè)知識枯燥且難以理解。

(四)教學(xué)手段少,教學(xué)場所單一

土木工程材料課程的教學(xué)主要以講授為主,傳授前人經(jīng)驗(yàn),因而學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足。教學(xué)場所主要以課堂為主,學(xué)生對各種不同材料缺乏直觀、感性的認(rèn)識。教學(xué)與實(shí)際工程應(yīng)用結(jié)合少,教學(xué)效果不佳。

三、土木工程材料課程教學(xué)改革內(nèi)容

首先,在課堂教學(xué)之初,為學(xué)生介紹現(xiàn)代工程對材料的需求及材料在工程建設(shè)中的重要意義;介紹土木工程材料課程的教學(xué)目的、意義,以及課程在人才培養(yǎng)方案中的地位與在工程應(yīng)用中的作用;介紹工程案例及工程全壽命概念,幫助學(xué)生正確認(rèn)識土木工程材料的重要性,樹立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度。收集往屆優(yōu)秀學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,結(jié)合自身備課感悟,幫助學(xué)生找到合適的學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)習(xí)興趣與效率。加強(qiáng)課后與學(xué)生之間的互動,建立良好的師生關(guān)系。運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建立網(wǎng)上聯(lián)系,及時幫助學(xué)生解決課堂疑難。

其次,針對福建江夏學(xué)院土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)“專結(jié)構(gòu)、懂施工、長材料”,調(diào)整人才培養(yǎng)方案,在通用土木工程材料的基礎(chǔ)上,加入更深層次的水泥基材料課程和高性能混凝土課程,建立土木工程材料—水泥基材料—高性能混凝土的連貫課程體系,三門課程由淺及深,由通用至高新,由經(jīng)驗(yàn)至理論,系統(tǒng)介紹土木工程材料的工程應(yīng)用,特別是常用的水泥、混凝土材料,加深學(xué)生的認(rèn)識及對知識的融會貫通。

第三,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,突出教學(xué)重點(diǎn)。引入工程案例,使課程內(nèi)容更豐滿,同時幫助學(xué)生理清知識點(diǎn),構(gòu)建知識框架,降低吸收知識的難度,使教材“由厚變薄”[4]。教學(xué)時,針對各種材料的圖表符號展開說明,引入材料的相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合材料的基本性能和特點(diǎn)闡述各材料的適用性。建立網(wǎng)絡(luò)課程,共享土木工程材料相關(guān)資料,提供前沿材料的資訊,幫助學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。開展學(xué)術(shù)講座,邀請業(yè)界人士為學(xué)生介紹土木工程材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及前沿高新材料,使教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,拓寬學(xué)生的知識面。

第四,增加課堂微課環(huán)節(jié),由學(xué)生自由分組選定某一材料作為選題,課后分工收集資料,制作PPT,并于課上10分鐘內(nèi)與同學(xué)交流。經(jīng)實(shí)踐,該環(huán)節(jié)效果顯著,可調(diào)動學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,使學(xué)生發(fā)揮主觀能動性,活躍課堂氣氛。調(diào)整課程考核方法,提高平時成績的比例,提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程的參與度和重視度,加強(qiáng)課程的過程性考核。組織學(xué)生參加“大學(xué)生混凝土配合比設(shè)計大賽”,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,同時為學(xué)生提供外出學(xué)習(xí)的機(jī)會,擴(kuò)大學(xué)生的眼界[5]。鼓勵學(xué)生申請、參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目,結(jié)合導(dǎo)師制活動,吸納優(yōu)秀學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目,深入材料的試驗(yàn)研究當(dāng)中,培養(yǎng)學(xué)生的深入學(xué)習(xí)興趣及科研創(chuàng)新能力。

最后,開放實(shí)驗(yàn)室,鼓勵學(xué)生開展設(shè)計性、綜合性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)教師給予實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)置材料展示柜,增加學(xué)生對各種土木工程材料的感性認(rèn)識。通過實(shí)習(xí),多帶學(xué)生走出課堂,如在建材市場參觀學(xué)習(xí),增加學(xué)生的直觀感受。利用已有產(chǎn)學(xué)研基地,強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),使學(xué)生了解當(dāng)前企業(yè)對人才的需求,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿,為后續(xù)的學(xué)習(xí)、工作奠定基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

為適應(yīng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化需要,培養(yǎng)特色土木工程專業(yè)人才,需要對土木工程材料課程傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改革。由此,筆者提出針對該課程的特點(diǎn)和存在的問題進(jìn)行課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面的改革調(diào)整,提高教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿,加強(qiáng)學(xué)生的工程應(yīng)用意識,提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)。

參考文獻(xiàn):

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[3]彭曉彤.林晨.土木工程專業(yè)建筑材料課程改革探索[J].高等建筑教育,2008(17),4:86-89.

篇4

(一)教材編寫

2013年,南昌大學(xué)與其他兄弟院校編寫出版了教材《土木工程材料》。新編教材充分考慮到現(xiàn)有教材的不足,強(qiáng)化混凝土章節(jié)內(nèi)容,增加了輕質(zhì)混凝土、高性能混凝土、纖維混凝土、再生混凝土、大體積混凝土、噴射混凝土、活性粉末混凝土等新型混凝土的相關(guān)知識;根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況,弱化部分章節(jié),將石材、木材、合成高分子材料等章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)刪減;緊跟土木工程材料發(fā)展趨勢,增加建筑節(jié)能材料章節(jié);設(shè)置案例,在各章節(jié)中多設(shè)案例,引導(dǎo)學(xué)生用理論知識分析問題,與實(shí)踐相結(jié)合。

(二)授課內(nèi)容編排

根據(jù)土木工程材料課程特點(diǎn),對授課內(nèi)容進(jìn)行重新編排,力求做到以下幾點(diǎn):突出重點(diǎn)內(nèi)容,授課時以水泥、混凝土、瀝青、瀝青混合料為主要重點(diǎn),以土木工程材料基本性質(zhì)、氣硬性膠凝材料、建筑鋼材、新型墻體材料、建筑節(jié)能材料為次要重點(diǎn),同時兼顧建筑功能材料、合成高分子材料、砂漿、石材、木材等;體現(xiàn)專業(yè)特點(diǎn),注意授課內(nèi)容與不同專業(yè)方向的有機(jī)融合,土木工程工民建方向?qū)I(yè)重點(diǎn)突出水泥與混凝土的內(nèi)容,土木工程道橋方向?qū)I(yè)則要求掌握瀝青混合料的配合比設(shè)計;水利水電工程專業(yè)則要求詳細(xì)講解大體積混凝土及其施工;緊跟土木工程材料發(fā)展趨勢,更新教學(xué)內(nèi)容,授課時將土木工程新材料(如新型混凝土、新型墻體材料)、新技術(shù)(如隧道盾構(gòu)技術(shù)、大型混凝土構(gòu)件預(yù)制技術(shù))以及教師自身科研課題成果引入課堂教學(xué)中;結(jié)合工程應(yīng)用,將國內(nèi)外典型工程(如新型混凝土技術(shù)在三峽大壩、杭州灣跨海大橋應(yīng)用)融入課堂教學(xué)中。

(三)課時分配

土木工程材料課程是一門理論性、實(shí)踐性、實(shí)驗(yàn)性都非常強(qiáng)的課程,而土木工程材料課程的學(xué)時有限,在教學(xué)中合理分配課時是保證土木工程材料課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。南昌大學(xué)的土木工程材料課程共48學(xué)時,其中課堂授課32學(xué)時,實(shí)踐2學(xué)時,實(shí)驗(yàn)14學(xué)時。

二、教學(xué)模式的構(gòu)建

目前,土木工程材料課程的教學(xué)模式一般包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分。筆者在重視理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力。在土木工程材料課程中,除進(jìn)行理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革外,還適當(dāng)增加了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

(一)理論教學(xué)

土木工程材料課程需要讓學(xué)生了解并掌握土木工程材料的組成、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)、工藝、性能與應(yīng)用的基本理論知識,為此,有必要將木工程材料課程的基本理論知識重組為土木工程材料的組成與結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)與工藝、性能與應(yīng)用三大塊進(jìn)行統(tǒng)一講授。同時可采用多媒體結(jié)合板書的方法進(jìn)行理論教學(xué),以達(dá)到縮減課時、增強(qiáng)教學(xué)效果的目的。

(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

土木工程材料課程中現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本上是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和研究熱情,因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革時,除了開展水泥實(shí)驗(yàn)、砂石實(shí)驗(yàn)、普通混凝土實(shí)驗(yàn)、瀝青實(shí)驗(yàn)等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外,還設(shè)計了綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)是在設(shè)定原材料的基礎(chǔ)上,進(jìn)行不同強(qiáng)度等級、不同坍落度要求的高性能混凝土實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生自選材料和自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)前先將學(xué)生分為3~4個組并確定實(shí)驗(yàn)題目,要求小組同學(xué)查閱資料、集中討論后完成創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),比如減水劑與水泥相容性實(shí)驗(yàn)、緩凝劑對混凝土凝結(jié)時間影響實(shí)驗(yàn)、不同等級礦物摻合料對混凝土強(qiáng)度影響實(shí)驗(yàn)等。通過開展綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的研究熱情,提高學(xué)生的自學(xué)能力。

(三)實(shí)踐教學(xué)

在理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上,積極進(jìn)行土木工程材料課程實(shí)踐教學(xué)的探索與實(shí)踐。組織學(xué)生到預(yù)拌混凝土攪拌站了解混凝土的生產(chǎn)運(yùn)輸過程,認(rèn)知新拌混凝土的和易性,熟悉混凝土配合比設(shè)計,或組織學(xué)生到施工現(xiàn)場見識混凝土的澆注養(yǎng)護(hù),了解建筑鋼材的性能和加工,實(shí)現(xiàn)理性認(rèn)識到感性認(rèn)識的提升,從而大大提高了教學(xué)效果。

三、教學(xué)方法的改革

在教學(xué)方法上,土木工程材料課程教師在課堂上一般采用多媒體和板書相結(jié)合的授課方式進(jìn)行教學(xué),學(xué)生基本上都是被動接受知識,很少對土木工程材料進(jìn)行更深入的思考。鑒于這一缺陷,筆者在課堂教學(xué)中,增加視頻播放與課堂討論環(huán)節(jié),提供了網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué),完善考核方法。

(一)視頻播放與課堂討論

為讓學(xué)生對土木工程材料的研究和發(fā)展有更深入的了解,特別是引導(dǎo)學(xué)生對土木工程材料進(jìn)行更深層次的思考,筆者充分利用多年從事教學(xué)和科研工作的優(yōu)勢,特別制作了一段50分鐘左右關(guān)于材料在仿生、智能領(lǐng)域研究和發(fā)展的視頻資料,要求學(xué)生提前自行觀看,同時在課堂上也組織學(xué)生利用1個學(xué)時觀看視頻資料,之后用1個學(xué)時讓學(xué)生走上講臺發(fā)表觀后感想。

(二)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)是高校數(shù)字化建設(shè)的重要體現(xiàn),也是教師授課質(zhì)量評價的重要組成部分。網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)為學(xué)生與教師之間搭建了一個很好的交流平臺。教師可將很多相關(guān)的文檔、幻燈片、視頻資料上傳到網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺上,讓學(xué)生自行下載。學(xué)生也可在網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺向教師提問,教師可定期查看和回答學(xué)生問題。在教學(xué)方法上,網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)是對課堂授課方式的一種補(bǔ)充。

(三)考核方法

土木工程材料課程考核方法采用課堂考勤與課堂討論、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐(報告)、期中考試(開卷)、期末考試(閉卷)四種形式相結(jié)合的全程考核方法,其中四種形式占總成績的比例分別為15%、15%、20%和50%。四種形式相結(jié)合的全程考核方法,注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力,全面評價學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和課程的教學(xué)效果,對改變傳統(tǒng)的一考定成績、加強(qiáng)教學(xué)過程管理、分階段檢驗(yàn)教學(xué)效果、改革考試方法具有積極的意義。

四、教學(xué)改革的效果評價

土木工程材料課程經(jīng)過上述教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法的改革,可以讓學(xué)生更好地掌握土木工程材料的理論知識,強(qiáng)化學(xué)生的自學(xué)能力,增強(qiáng)學(xué)生科研動手能力,提高學(xué)生創(chuàng)新能力,取得了良好的效果。

(1)授課內(nèi)容

教師講課內(nèi)容有主次之分,學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識不僅簡單輕松,而且也更有針對性。對此教師可以適當(dāng)減少理論課時,讓學(xué)生有更多的時間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)踐。

(2)上課形式

在課堂上播放相關(guān)視頻并進(jìn)行課堂討論,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)并積極發(fā)言,既能提高學(xué)生的表達(dá)能力,也能幫助學(xué)生對土木工程材料發(fā)展進(jìn)行更深層次的思考,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,有利于學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考問題的習(xí)慣。

(3)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)

除了部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之外,還增設(shè)了綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生在最短的時間內(nèi)見識到各種不同要求的混凝土,創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的研究熱情。

(4)考核方法

采用上述四種形式相結(jié)合的全程考核方法,提高了學(xué)生上課的積極性,也有利于全面評價學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和課程學(xué)習(xí)效果。

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2土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)模式

大量調(diào)研表明,多數(shù)高校土木工程材料實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式表現(xiàn)為“灌輸式”,實(shí)驗(yàn)性質(zhì)基本為驗(yàn)證類,綜合類、設(shè)計類和研究類實(shí)驗(yàn)較少,具體表現(xiàn)如下:1)開展形式:多以分組。高校本科學(xué)生基數(shù)較大,實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為分組進(jìn)行。2)指導(dǎo)模式:授課教師的講解和演示。每個實(shí)驗(yàn)小組的人數(shù)較多,學(xué)生通過演示實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)過程,了解實(shí)驗(yàn)的基本操作流程。3)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱確定。一般只限于教材中規(guī)定的特定實(shí)驗(yàn),其中驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)所占比例過大,而設(shè)計類和啟發(fā)類實(shí)驗(yàn)相對較少;且考慮到實(shí)驗(yàn)學(xué)時的設(shè)置,實(shí)驗(yàn)過程較復(fù)雜、耗時較長且耗資較大的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)盡量不涉及。4)實(shí)驗(yàn)教材:實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)書的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)要求、所用儀器設(shè)備進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)即可。5)實(shí)驗(yàn)報告:近似或者雷同。不同層次的學(xué)生所做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相同,做相同的實(shí)驗(yàn),得到近似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,一組或一個班寫出基本相同的實(shí)驗(yàn)報告,不能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

3“塔式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

基于兄弟院校土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的成功經(jīng)驗(yàn),結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的條件,遵循層次化、模塊化的指導(dǎo)思想,對土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革探索,分三階段逐步提升的“塔式”方式:基礎(chǔ)設(shè)計階段、對比分析階段與后期處理階段。1)基礎(chǔ)設(shè)計階段:將一個行政班的學(xué)生分組后,要求其根據(jù)與本次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的多種工程材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計,且將設(shè)計方案在實(shí)驗(yàn)之前上交給實(shí)驗(yàn)教師審批,待審批合格后方可安排實(shí)驗(yàn)。這一階段可以讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,自行設(shè)計實(shí)驗(yàn),使學(xué)生由被動變?yōu)橹鲃?,培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力;2)對比分析階段:同一批次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,實(shí)驗(yàn)教師組織學(xué)生分別匯報實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果,要求學(xué)生分析不同小組的結(jié)果并找到原因,可以增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力;3)后期處理階段:待同一個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目全部結(jié)束后,實(shí)驗(yàn)教師將本年度所有批次的實(shí)驗(yàn)方案與結(jié)果公布后,要求每個同學(xué)對本項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié),并以此作為實(shí)驗(yàn)部分的考核。下面以“膠凝材料(水泥)的基本性質(zhì)”為例,詳細(xì)說明一下“塔式”教學(xué)模式。1)根據(jù)理論課進(jìn)程,實(shí)驗(yàn)室要及時備好不同標(biāo)號的水泥。實(shí)驗(yàn)教師通知學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,每個小組選用不同膠凝材料設(shè)計方案。根據(jù)已經(jīng)審核的實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)操作逐步完成水泥細(xì)度、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、水泥凝結(jié)時間、水泥安定性與水泥膠砂強(qiáng)度等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并做好相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄工作。2)同一批次實(shí)驗(yàn)全部結(jié)束后,各小組通報實(shí)驗(yàn)材料的選擇與實(shí)驗(yàn)結(jié)果,要求每小組成員做好記錄,并引導(dǎo)學(xué)生回顧理論課程中的相關(guān)知識,分析不同膠凝材料的性質(zhì),加強(qiáng)學(xué)生對理論課程敘述性知識的理解與記憶。3)所有班級本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)束后,實(shí)驗(yàn)老師將所有小組的實(shí)驗(yàn)情況匯總并向?qū)W生公布,要求每人采用正交實(shí)驗(yàn)分析法對統(tǒng)計的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,并結(jié)合理論知識對本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),與此同時,教師也可以對學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié),做好自己科研的支撐。

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一、引言

隨著我國建筑、交通和煤礦行業(yè)的快速發(fā)展,土木工程人才激增,對土木工程人才培養(yǎng)提出了更高要求。既要有扎實(shí)的專業(yè)理論,又要有良好的實(shí)踐能力,才能滿足社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要。土木工程本科教學(xué)實(shí)踐證明,高水平實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識、增強(qiáng)感知和提高實(shí)踐能力。

《土木工程材料》課程是土建類專業(yè)基礎(chǔ)課,由理論、實(shí)驗(yàn)兩個環(huán)節(jié)組成,其實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生實(shí)踐的主要渠道?;谖倚W吭酵聊竟こ處熑瞬排囵B(yǎng)計劃及土木工程專業(yè)本科教育評估要求,結(jié)合土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)目標(biāo),原驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)已不適應(yīng)人才培養(yǎng)的要求,需要對實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行革新。

二、土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)及現(xiàn)狀

1.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多,周期長,學(xué)時少

由于土木工程材料種類多,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多,內(nèi)容繁雜,授課周期長。鑒于我校土木工程材料課程學(xué)時少(32學(xué)時),專業(yè)課難以完成,往往壓縮實(shí)驗(yàn)課時(8學(xué)時),連常規(guī)材料實(shí)驗(yàn)都難滿足,更何況進(jìn)行所有材料實(shí)驗(yàn)。比如水泥、混凝士等材料研究是做試件、養(yǎng)護(hù)、測試,而且測試組數(shù)多,所以實(shí)驗(yàn)周期長。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須著重考慮學(xué)時問題,統(tǒng)籌合理安排,以保障正常實(shí)驗(yàn)課程的進(jìn)行。

2.內(nèi)容陳舊,缺乏聯(lián)系實(shí)際,創(chuàng)新少

目前,土木工程材料實(shí)驗(yàn)課以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,缺乏綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,不利于培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力。且建筑材料水泥、混凝土性能實(shí)驗(yàn)研究模式單一,內(nèi)容陳舊,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低。因此,在做材料基礎(chǔ)性能實(shí)驗(yàn)時,要適當(dāng)添加新材料、新技術(shù)的實(shí)驗(yàn),充實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,加強(qiáng)創(chuàng)新能力培養(yǎng)。例如人們關(guān)心的高性能混凝土問題,摻加外加劑對混凝土性質(zhì)的影響,以及使用帶來的環(huán)境問題等。

3.學(xué)生多,師資不足,儀器設(shè)備少

由于擴(kuò)招導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍緊缺,在職工所占比例過低,專任教師偏少,實(shí)驗(yàn)教師身兼數(shù)職,負(fù)擔(dān)重,精力不足,嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量;加之設(shè)備儀器硬件設(shè)施有限,一般是大班上課,教師演示,學(xué)生看,操作機(jī)會少,導(dǎo)致學(xué)生動手能力差。鑒于集體上課,學(xué)生不重視,嚴(yán)重影響教學(xué)效果。師資、設(shè)備是實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ),加大投入,提高意識,實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量才能上高臺。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價體系、規(guī)章制度不完善

在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中往往重視物的投入,忽視人的作用,實(shí)驗(yàn)室不單是設(shè)備儀器和實(shí)驗(yàn)大樓,實(shí)際上是資源的集合體。多數(shù)高校對教師評價以科研、論文為主體,教師時間和精力主要放在科研上,缺乏合理教學(xué)評價。特別是擴(kuò)招后學(xué)生數(shù)量大幅增加,師資、設(shè)備儀器、實(shí)驗(yàn)室管理紛亂,一定程度上影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。只有合理配置教學(xué)資源、提高教學(xué)質(zhì)量,滿足培養(yǎng)綜合創(chuàng)新人才的要求,才能建好實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價體系。

三、土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程的優(yōu)化措施

1.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式

土木工程材料課程涵蓋專業(yè)較多,教學(xué)中必須結(jié)合專業(yè)自身,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。如將原來“砂石實(shí)驗(yàn)”與“混凝土和易性―強(qiáng)度”綜合,并與混凝土配合比設(shè)計結(jié)合,使之成為一個綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)。以“綜合設(shè)計”模式替代“驗(yàn)證”模式,打破教學(xué)形式呆板,學(xué)生處于被動狀態(tài)。針對道橋、建筑、給排水專業(yè)分別增設(shè)“瀝青混合料”“木磚性能”“管材性能”實(shí)驗(yàn)等。由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時少,且有些實(shí)驗(yàn)持續(xù)時間長,無法保證課內(nèi)全部完成。采取課內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)相結(jié)合模式,利用課余時間完成實(shí)驗(yàn),擴(kuò)大學(xué)生視野。

與理論教學(xué)相比,實(shí)驗(yàn)教學(xué)操作性強(qiáng),更宜采用多媒體教學(xué),既可以提高學(xué)生興趣,又能把校內(nèi)、外實(shí)習(xí)基地相結(jié)合,使學(xué)生切身體會實(shí)際問題,突出實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.加強(qiáng)綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

土木工程材料實(shí)驗(yàn)大都是水泥、砂石等常規(guī)試驗(yàn),如水泥細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)用水量、砂石篩分實(shí)驗(yàn)等。在把握基本實(shí)驗(yàn)原則下,強(qiáng)調(diào)綜合,鼓勵創(chuàng)新。綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的重要特征是發(fā)揮學(xué)生主體性,內(nèi)容要有深度。例如,混凝土配合比實(shí)驗(yàn)整合了粗、細(xì)骨料性能,拌合物和易性調(diào)整、立方體抗壓強(qiáng)度等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn),涉及多個知識點(diǎn),成為一個完整、連貫性很強(qiáng)的綜合設(shè)計試驗(yàn)。在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,針對建筑研究熱點(diǎn),就再生混凝土、無損檢測、建筑節(jié)能等內(nèi)容,提倡學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。由老師出題,學(xué)生選題,并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)步驟,以此加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng),增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)認(rèn)識,繼而實(shí)現(xiàn)提高教學(xué)質(zhì)量目標(biāo)。

3.建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價體系

以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)都統(tǒng)一納入理論教學(xué)中,對實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有任何評價,只要學(xué)生考好試就能拿高分,嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。對此,完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價體系,教師依學(xué)生實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和成果,綜合評價實(shí)驗(yàn)成績,再按一定比例計入最終成績,該制度的實(shí)施鼓舞了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣,主動和教師聯(lián)系做實(shí)驗(yàn),不但掌握了理論知識,而且提高實(shí)驗(yàn)技能。教學(xué)中教師和學(xué)生是主體,尤其是學(xué)生,最有資格評判教學(xué)質(zhì)量。同時師生在教學(xué)中角色不同,對問題的判斷也不同。因此,宜采用學(xué)生、同行、領(lǐng)導(dǎo)及教師自我進(jìn)行綜合評價,以實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量評價可靠度。實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評價體系中設(shè)有教風(fēng)、業(yè)務(wù)能力、教學(xué)文本、教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)管理、教學(xué)改革六項(xiàng)指標(biāo),促成了以考查實(shí)驗(yàn)教師教學(xué)質(zhì)量為核心的新體系建立。

4.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的投入

設(shè)備是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基礎(chǔ),是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的硬件。士木工程材料品種多,材料發(fā)展日新月異。因此,實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)設(shè)置更新材料樣品,便于直觀教學(xué)。增置多媒體設(shè)備,方便演示,使學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)過程和方法,拓展學(xué)生知識面,達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求。同時加強(qiáng)管理,健全體制,我院實(shí)驗(yàn)中心實(shí)行院、系兩級管理,學(xué)院負(fù)責(zé)指導(dǎo),中心實(shí)行主任負(fù)責(zé)制。要建設(shè)好實(shí)驗(yàn)室,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新功能,不僅需要儀器設(shè)備,更需建設(shè)一支高水平、高素質(zhì)、結(jié)構(gòu)合理的實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍,盡量保持實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的穩(wěn)定。通過學(xué)習(xí)、考察等方法讓教師接觸工程實(shí)踐,深入單位學(xué)習(xí),提高實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的素質(zhì)??傊?,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)將是一個不斷完善的過程。

四、結(jié)語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的重要途徑,是完成高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。鑒于土木工程材料實(shí)驗(yàn)課存在的一些問題,如何有效地組織和實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)。近年來,筆者以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計創(chuàng)新能力為目標(biāo),不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和模式,完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價體系,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入,使學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰敖虒W(xué)質(zhì)量得以提高。

參考文獻(xiàn):

[1]金南國,錢匡亮,孟濤.高校土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)單獨(dú)設(shè)課的探討[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2009,28(9):111-112.

篇7

中圖分類號:G64423;TU3-4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:10052909(2017)02011905

土木工程材料課程作為高等院?!按笸聊尽杯h(huán)境下土木工程、房屋建筑工程、道路工程、橋梁工程等專業(yè)的必修課、基礎(chǔ)課及專業(yè)課,在整個土木工程教學(xué)體系中起著承上啟下的作用[1]。其課程特點(diǎn)實(shí)踐性強(qiáng)、知識體系分散[2];內(nèi)容繁雜、學(xué)時相對偏少[3]。尤其是土木工程材料試驗(yàn),它在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力方面有舉足輕重的作用[4-5],既能增加學(xué)生動手操作的機(jī)會,加深課堂分散知識體系印象,充分理解理論與實(shí)踐的區(qū)別和聯(lián)系,熟悉試驗(yàn)的目的和意義,又能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研興趣。

傳統(tǒng)土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)方法是教師在課堂上講,學(xué)生按照教師的指令一步一步地操作,試驗(yàn)結(jié)束后撰寫并提交試驗(yàn)報告[6]。學(xué)生雖動手做了試驗(yàn),但獨(dú)立思考不夠,積極主動性發(fā)揮不出來,不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力[7]。教師必須創(chuàng)新思路,以學(xué)生為主體,充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性,使學(xué)生理解土木工程材料學(xué)科的基本思維方法,掌握分析手段,提高試驗(yàn)技能和綜合能力[8]??萍紕?chuàng)新分為原始創(chuàng)新和跟蹤創(chuàng)新兩種,技術(shù)上的屬于技術(shù)創(chuàng)新,學(xué)術(shù)上的是知識創(chuàng)新,建設(shè)上的是工程創(chuàng)新[9-11]。不少高校教學(xué)計劃中土

木工程材料課程理論學(xué)時較多,試驗(yàn)學(xué)時相對偏少,如何在有限的學(xué)時下合理安排試驗(yàn)內(nèi)容,最大限度地提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力,值得思考。文章以水泥混凝土抗?jié)B試驗(yàn)為例,針對現(xiàn)有水泥混凝土抗?jié)B儀的缺點(diǎn),提出新型水泥混凝土抗?jié)B儀試驗(yàn)機(jī)理,通過相應(yīng)的試驗(yàn)研究和理論分析,重點(diǎn)闡述了土木工程材料課程試驗(yàn)與創(chuàng)新。

一、研究背景

抗?jié)B混凝土廣泛使用在水工、水下、水中、地下和其它有抗?jié)B要求的土木工程中(如大壩混凝土、隧道支護(hù)混凝土,等等)。根據(jù)規(guī)范GB―T50082―2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》,采用HP-4.0抗?jié)B儀進(jìn)行水泥混凝土抗?jié)B試驗(yàn),這一傳統(tǒng)方法沿用至今。長期實(shí)踐表明:傳統(tǒng)方法檢測混凝土抗?jié)B性能實(shí)現(xiàn)難度大,耗時長,成功率不高。如何準(zhǔn)確判定水泥混凝土抗?jié)B性能仍是一大難題,也成為了試驗(yàn)檢測儀器設(shè)備、手段及相應(yīng)理論滯后于工程應(yīng)用。

目前國內(nèi)外對于混凝土抗?jié)B性能的研究有多種試驗(yàn)方法,其中以傳統(tǒng)水壓力試驗(yàn)法為主,分為穩(wěn)定流動法(constant flow method)、滲透深度法(depth of penetration method)和抗?jié)B標(biāo)號法[12-13]。R.P.Khatri and V.Sirivivatnanon 在研究中建立了穩(wěn)定流動法與滲透深度法之間的聯(lián)系,給出了兩種研究方法的選擇標(biāo)準(zhǔn)。究竟采用哪種試驗(yàn)方法,取決于混凝土的28d抗壓強(qiáng)度F28C與齡期T之間的關(guān)系:

2.3(T)2+1.1(F28c)2>10 400時,采用滲透深度法;

2.3(T)2+1.1(F28c)2

中國試驗(yàn)方法現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中采用抗?jié)B標(biāo)號法,即采用現(xiàn)有抗?jié)B儀進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)。該方法是滲透深度法的一種特例,特點(diǎn)是比穩(wěn)定流動法和滲透深度法簡單,適用于工程,但對于科學(xué)研究,該方法的研究數(shù)據(jù)太少[12]。中國現(xiàn)有抗?jié)B試驗(yàn)規(guī)范頒布超過20年,存在諸多弊端。在大眾創(chuàng)新時代,土木工程專業(yè)本科教學(xué)需與時俱進(jìn),土木工程材料課程如何試驗(yàn)與創(chuàng)新是相關(guān)教師和學(xué)生的新課題。新型水泥混凝土抗?jié)B儀的研制及其試驗(yàn)研究項(xiàng)目,試圖采用獨(dú)特思維和技術(shù)路線來詮釋創(chuàng)新。

二、現(xiàn)有抗?jié)B儀及其試驗(yàn)機(jī)理

(一)現(xiàn)有抗?jié)B儀概況

按照規(guī)范[14]現(xiàn)有抗?jié)B儀由套模(又稱“機(jī)架試模”)6個、臺面、支架、加壓系統(tǒng)、儲水罐和壓力控制系統(tǒng)等組成,利用密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)處處相等的原理進(jìn)行工作,如圖1。

(二)現(xiàn)有抗?jié)B儀試驗(yàn)機(jī)理

按照規(guī)范[15]現(xiàn)有抗?jié)B儀試驗(yàn)機(jī)理為:抗?jié)B試件以6個為一組(直徑和高度均為150 mm的圓柱體試件),試件成型后24 h拆模,一般標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至28 d齡期進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)。試件養(yǎng)護(hù)至試驗(yàn)前一天取出,表面晾干后在其側(cè)面涂一層熔化的密封材料(一般為工業(yè)石蠟),隨即將試件壓入經(jīng)烘箱預(yù)熱過的試件套中,稍微冷卻后即可解除壓力,連同試件套裝在抗?jié)B儀上進(jìn)行試驗(yàn),如圖2。

試驗(yàn)從水壓為0.1 MPa開始,以后每隔8 h增加水壓0.1 MPa,并且隨時觀察試件端面的滲水情況。當(dāng)6個試件中有3個試件端面呈現(xiàn)滲水現(xiàn)象時,即可停止試驗(yàn),記錄當(dāng)時的水壓。試驗(yàn)過程中,如發(fā)現(xiàn)水從試件周邊(試件與機(jī)架試模之間的密封帶)滲出,則應(yīng)停止試驗(yàn),重新密封?;炷恋目?jié)B標(biāo)號以每組6個試件出現(xiàn)滲水時的最大壓力計算。

(三)現(xiàn)有抗?jié)B儀及抗?jié)B試驗(yàn)弊端

現(xiàn)有抗?jié)B儀檢測混凝土抗?jié)B性能的實(shí)現(xiàn)難度大、耗時長、成功率不高。具體而言,主要問題有以下幾個方面的問題。

(1)試驗(yàn)程序復(fù)雜,密封困難。預(yù)制混凝土試件壓入機(jī)架試模后,需進(jìn)行密封,密封之前需要將混凝土試件、機(jī)架試模等預(yù)熱,將工業(yè)石蠟加熱至50~60℃熔化成液態(tài),再將其滴入混凝土試件和機(jī)架試模中間的空隙區(qū)域,試圖讓石蠟冷卻凝固后密封空隙,該程序大大增加了時間和資金成本。

(2)試驗(yàn)結(jié)果誤差大。不能保證試件與機(jī)架試模之間完全密封,致使試驗(yàn)時壓力水可能從試件與機(jī)架試模之間的密封區(qū)域空隙滲出。事實(shí)上,在試模中制作水泥混凝土的試件還需經(jīng)過適當(dāng)加熱試件、工業(yè)石蠟等環(huán)節(jié),謹(jǐn)慎操作也難以保證絕對成功。水泥混凝土抗?jié)B試模,如圖3。

(3)觀察滲水路徑比較困難(試驗(yàn)時不排除水直接沿密封帶上升至試件頂面,或從薄弱混凝土層滲透至試件表面的虛假滲透現(xiàn)象)。大多數(shù)情況僅僅從試件端面觀察滲水情況。有時需將試件從機(jī)架試模中取出,用壓力機(jī)將試件均勻劈成兩半之后才能^察壓力水的滲透路徑,操作難度大。加壓滲水試驗(yàn)時,理想密封狀態(tài),如圖4(1);密封失效時,滲水沿著密封區(qū)域滲漏,如圖4(2);部分密封失效,滲水通過密封通道在端部沿著混凝土薄弱區(qū)域滲水,如圖4(3)。

三、新型水泥混凝土研制及其試驗(yàn)原理

(一)新型水泥混凝土抗?jié)B儀研制思路

基于現(xiàn)有水泥混凝土抗?jié)B儀的種種弊端,新型抗?jié)B儀擬取消機(jī)架試模,省略密封環(huán)節(jié),以方便觀察滲水路徑。

怎么樣實(shí)現(xiàn)比較大膽而創(chuàng)新的設(shè)想?結(jié)合土木工程材料本科課程、現(xiàn)有抗?jié)B儀的機(jī)理,課題組成員進(jìn)行了長期構(gòu)思并多次繪制草圖,經(jīng)過不斷修改、完善,擬定在基本不改變現(xiàn)有水泥混凝土抗?jié)B儀及試驗(yàn)機(jī)理的前提下,適當(dāng)調(diào)整混凝土試件尺寸,在其中心部位預(yù)埋引壓管,采用上下顛倒的方式將混凝土試件插入試驗(yàn)臺中。

(二)新型水泥混凝土抗?jié)B儀試驗(yàn)流程

具體流程為:制造擴(kuò)大頭和預(yù)埋引壓管;用螺栓組裝擴(kuò)大頭和預(yù)埋引壓管,如圖5(1)、5(2);將組裝后的預(yù)埋引壓管和混凝土試模上的鋼片螺栓連接,如圖5(3);澆筑混凝土(預(yù)埋引壓管直接澆筑在混凝土中);養(yǎng)護(hù)28 d后將試件上下顛倒安裝在試驗(yàn)臺桌上;灌水加壓;觀察滲水路徑。其中,擴(kuò)大頭上口為直徑60 mm、高20 mm的喇叭口,下口與預(yù)埋引壓管同徑。上口擴(kuò)大到60 mm目的是增加壓力水滲透面積,高度20 mm目的是在澆筑混凝土之間澆筑一層同配比水泥砂漿作為臨時模板,防止?jié)仓炷習(xí)r水泥漿進(jìn)入預(yù)埋引壓管,如圖5(4);灌水加壓前將預(yù)留水管與預(yù)埋引壓管接通,加壓后壓力水將從預(yù)埋引壓管的擴(kuò)大頭滲透,從而可以任意從混凝土的上端面、側(cè)面薄弱的地點(diǎn)滲透出來,如圖5(5)。

(三)新型水泥混凝土抗?jié)B儀試驗(yàn)機(jī)理

新型混凝土抗?jié)B儀加壓后,壓力水自擴(kuò)大頭開始,從混凝土中任意薄弱環(huán)節(jié)滲透,直至流出混凝土上端面或側(cè)面中的任意面;因預(yù)埋引壓管和混凝土已牢固澆筑,緊密連接,壓力水不會從引壓管和混凝土之間的空隙滲透。

新型抗?jié)B儀擬采用試件直徑和高均為300 mm的圓柱體,從擴(kuò)大頭到混凝土的任意表面的距離最短為150 mm,基本滿足規(guī)范[15]對最短滲水路徑150 mm的要求。實(shí)際工作中水泥混凝土結(jié)構(gòu)層抗?jié)B相對于抗?jié)B試件來講是無限大的,客觀上將試件尺寸從150 mm加大到300 mm與實(shí)際工程更為接近。試驗(yàn)效果有待于后續(xù)研究工作的進(jìn)展及成果評定。

新型抗?jié)B儀取消機(jī)架試模,可從混凝土上端面和側(cè)面輕松觀察滲水路徑,能夠?qū)崿F(xiàn)除底面外的全方位、多角度觀測滲水路徑。

四、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項(xiàng)目申報

基于該項(xiàng)目的獨(dú)特創(chuàng)意,項(xiàng)目經(jīng)過小組評審、學(xué)院評審,在校級和省級層層篩選下,脫穎而出。目前已經(jīng)獲批四川農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項(xiàng)目和四川省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項(xiàng)目,項(xiàng)目的獲批為后續(xù)研制提供了重要平臺和條件。

(一)項(xiàng)目技術(shù)路線

(二)項(xiàng)目進(jìn)展及后續(xù)工作

目前項(xiàng)目進(jìn)展:完成了實(shí)用新型(專利申請?zhí)?01610223488.3)和發(fā)明專利(專利申請?zhí)?01620299957.5)申請,與北京藍(lán)航智晟試驗(yàn)儀器有限公司簽訂生產(chǎn)新型水泥混凝土抗?jié)B儀的合作協(xié)議。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院制定了采購新型抗?jié)B儀計劃,新型水泥混凝土抗?jié)B儀預(yù)計在2016年底投入試驗(yàn)。

后續(xù)研究工作:待樣機(jī)生產(chǎn)制造成功,按照計劃進(jìn)行新型和現(xiàn)有水泥混凝土抗?jié)B儀對比試驗(yàn),(擬采用在建的國道G213線汶川縣境內(nèi)映秀至汶川的福堂隧道二次襯砌C30抗?jié)B混凝土,隨機(jī)抽樣各不少于50組;現(xiàn)有抗?jié)B儀1組6個試件,新型抗?jié)B儀1組3個試件)。后續(xù)將對抗?jié)B機(jī)理進(jìn)行理論分析,利用Pfc等軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,研究二者的相似性、差異性及新型抗?jié)B儀的可行性。把試驗(yàn)的重點(diǎn)放在新型抗?jié)B儀的可操作性上,把分析的重點(diǎn)放在新型抗?jié)B儀的可行性上。

(三)項(xiàng)目的特色與創(chuàng)新

從技術(shù)創(chuàng)新方面來看,無需密封,能順暢觀察滲水路徑,試驗(yàn)簡單方便;預(yù)埋引壓管,壓力水從混凝土試件中部向四周薄弱區(qū)域自由滲透,滿足現(xiàn)有規(guī)范要求的現(xiàn)有抗?jié)B儀基本尺寸150 mm;取消機(jī)架試模,無四周側(cè)限附加壓力限制。

從方法創(chuàng)新方面來看,擬進(jìn)行新型和現(xiàn)有抗?jié)B儀的對比試驗(yàn),采用理論公式計算、數(shù)值模擬等理論分析方法,多角度多方法論證新型水泥混凝土抗?jié)B儀的可行性。

五、討論

教師和學(xué)生應(yīng)熟悉土木工程材料課程及其試驗(yàn)基本內(nèi)容,達(dá)到融會貫通。熟悉土木工程材料規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),充分了解規(guī)范的本質(zhì)及缺陷,是研制新型抗?jié)B儀、進(jìn)行創(chuàng)新思維的前提條件。

從一個普通抗?jié)B試驗(yàn)入手思考現(xiàn)有抗?jié)B儀的局限,聯(lián)想到研制新型抗?jié)B儀。這種修改和聯(lián)想創(chuàng)新,遠(yuǎn)比某一具體試驗(yàn)及試驗(yàn)儀器本身重要得多,也是重要發(fā)明創(chuàng)造的基礎(chǔ)。

六、結(jié)語

如何搞好土木工程材料課程試驗(yàn)、如何創(chuàng)新,是學(xué)者們長期研究和探討的課題。水泥混凝土抗?jié)B試驗(yàn)儀創(chuàng)新研制,得出如下結(jié)論。

(1)土木工程材料課程試驗(yàn)大多是常規(guī)試驗(yàn),通過現(xiàn)有水泥混凝土抗?jié)B儀及相應(yīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)弊端,開啟教師和學(xué)生改進(jìn)思路,進(jìn)而激發(fā)創(chuàng)新興趣。

(2)新型水泥混凝土抗?jié)B儀研制一波三折,但思路新穎,克服了現(xiàn)有抗?jié)B儀密封困難、易從密封區(qū)域滲水、不易成功等缺點(diǎn),通過在混凝土試件內(nèi)部預(yù)埋引壓管、取消機(jī)架試模等改進(jìn)措施觀察滲水路徑更直觀,試驗(yàn)更簡單。

(3)現(xiàn)有和新型水泥混凝土抗?jié)B儀后續(xù)對比試驗(yàn)(擬對比二者試驗(yàn)流程、滲水路徑、試驗(yàn)結(jié)果吻合度)有序開展,理論分析思路明確,技術(shù)路線方案可行,研究結(jié)果值得期待。

(4)擬通過公式計算、數(shù)值分析等理論分析論證現(xiàn)有與新型抗?jié)B儀試驗(yàn)的抗?jié)B機(jī)理,完善新型抗?jié)B儀試驗(yàn)的理論基礎(chǔ)。

新型抗?jié)B儀研制及其試驗(yàn)研究,研制思路和技術(shù)路線值得延伸和推廣,值得土木工程材料課程及其它課程新型試驗(yàn)儀的研制及改進(jìn)借鑒,也為土木工程其它專業(yè)課程的創(chuàng)新提供了有益參考。

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篇8

1新型混凝土含義及其應(yīng)用在土木工程領(lǐng)域的意義概述

1.1新型混凝土

根據(jù)筆者研究可知,新型混凝土主要指在傳統(tǒng)混凝土生產(chǎn)制作中將諸如煤炭顆粒、礦物質(zhì)以及纖維等化學(xué)或非化學(xué)成分按一定比例搭配摻入而制作而成的新型混凝土,結(jié)合實(shí)踐來看,其可以看作是傳統(tǒng)混凝土的升級版本。

1.2新型混凝土應(yīng)用在土木工程領(lǐng)域的意義

對土木工程而言,混凝土是其最重要的建筑原材料之一,其質(zhì)量與性能高低會在很大程度上決定著土木工程質(zhì)量是否符合建設(shè)要求,并且加之當(dāng)前施工技術(shù)要求不斷提升,對材料的要求也越來越高,為此人們不斷加大對混凝土的研究開發(fā),以期能夠有效地滿足當(dāng)前土木工程建設(shè)所需。正是在這樣的背景下,新型混凝土材料應(yīng)運(yùn)而生。結(jié)合實(shí)踐來看,新型混凝土材料應(yīng)用在土木工程領(lǐng)域主要具有以下幾方面重要意義:首先,正如上文所述新型混凝土是傳統(tǒng)混凝土的升級版本,因此其質(zhì)量與性能上有著很大提升,因而將其應(yīng)用到土木工程領(lǐng)域有助于實(shí)現(xiàn)良好的建設(shè)質(zhì)量。其次,相比于傳統(tǒng)混凝土,新型混凝土材料具有諸如強(qiáng)度高、耐久性強(qiáng)以及節(jié)能環(huán)保等眾多優(yōu)點(diǎn),因而將其應(yīng)用到土木工程領(lǐng)域之中不但能夠在降低建設(shè)成本情況下提升建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,同時也有利于減少對自然環(huán)境的影響與污染。

2新型混凝土材料在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

2.1活性微粉混凝土

活性微粉混凝土,指的是一種具有超高強(qiáng)度的混凝土,其每單位的抗壓強(qiáng)度可為200MPa到800MPa,其抗拉強(qiáng)度為25MPa到150MPa,其斷裂每平方可達(dá)到30kJ,單位的體積質(zhì)量每立方可達(dá)到2.5t到3.0t。對于一般混凝土上成為活性微粉混凝土的重要對策是:①縮小顆粒中的最大范圍,改良混凝土的均勻性。②對微粉和極微粉材料進(jìn)行使用的過程中,需要成為最優(yōu)的堆積密度。③增放鋼纖維來保證其延性。④減少混凝土用水量,運(yùn)用非水化水泥顆粒當(dāng)作是填料,來加大堆積密度。⑤在硬化中需要進(jìn)行加壓和加溫等舉措,使其實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的強(qiáng)度。一般混凝土的級配曲線具有連續(xù)性,而活性微粉混凝土的級配曲線是沒有連續(xù)的臺階形曲線,其骨料粒直徑是比較小的,幾乎相等于水泥顆粒的尺寸。

2.2高性能混凝土

自1980年以來,一些西方國家已逐漸開展對高性能混凝土的研究和應(yīng)用,使得混凝土邁入了新興的高科技行列,引起了全球材料界以及工程界的關(guān)注。許多國家把高性能混凝土當(dāng)作是跨世紀(jì)新材料來進(jìn)行探索和運(yùn)用,使得混凝土成為當(dāng)時研究以及應(yīng)用中的一個重要對象。高性能混凝土的優(yōu)勢主要表現(xiàn)為:①因?yàn)楦咝阅芑炷恋膹?qiáng)度達(dá)到60Mpa到100MPa,超高強(qiáng)可以超過100MPa的特性,這樣就使得混凝土結(jié)構(gòu)的尺寸大小大大縮小了,進(jìn)而降低結(jié)構(gòu)自重以及對地基的荷載,減少材料的用量,提高使用的空間,最大程度上使得工程造價有所減少。②因?yàn)楦咝阅芑炷劣兄^高的工作性,能夠降低施工中的勞動強(qiáng)度,節(jié)省施工的消耗。③高性能混凝土的高耐久性可提高對較差環(huán)境中的抗御性能,增加建筑物中的運(yùn)用,降低維修費(fèi)用和對環(huán)境造成的作用,有明顯的社會以及經(jīng)濟(jì)利益。因?yàn)楦咝阅芑炷恋膬?yōu)良特性,所以,在這十幾年來全世界范圍內(nèi)獲得了廣泛的應(yīng)用。

2.3碾壓混凝土

碾壓混凝土發(fā)展的較為迅速,經(jīng)常運(yùn)用于大體積的混凝土結(jié)構(gòu)(比如:水工大壩)、公路路面、工業(yè)廠房地面和機(jī)場道面當(dāng)中。用于碾壓混凝土結(jié)構(gòu)施工的澆筑機(jī)具和一般混凝土是不一樣的,需要平整運(yùn)用推土機(jī),振實(shí)用碾壓機(jī),中間解決用刷毛機(jī),切縫用切縫機(jī)。在整體的施工過程當(dāng)中,其機(jī)械化水平往往是比較高的,施工效率也是比較高的,可加入較多的粉煤灰。和一般混凝土相較來說,澆筑工期可減少1/3到1/2,用水量可降低百分之二十,水泥用量可降低百分之三十到百分之六十。碾壓混凝土中的間層抗剪特性是被用來修建混凝土高壩的核心。

2.4纖維增強(qiáng)混凝土

為了可以攻克混凝土的抗拉性能差、延性差等問題,在混凝土中加入了纖維來改良混凝土特性的研究,其獲得了一定的發(fā)展。相較于承重結(jié)構(gòu)來說,發(fā)展較迅速、運(yùn)用較為廣泛的是鋼纖維混凝土,主要是用于土木建筑工程的碳素鋼纖維以及耐火材料工業(yè)中的不銹鋼纖維。當(dāng)纖維長度和長徑比在一般尺寸中,纖維摻量就會在1%-2%的范圍內(nèi),和基體混凝土相較來看,鋼纖維混凝土的抗拉強(qiáng)度可提升4到8成,抗彎強(qiáng)度則提升0.6-1.2倍,抗剪強(qiáng)度則提升百分之五十到百分之百,抗壓強(qiáng)度則最大可提升百分之二十五。而彈性階段的變形和基體混凝土性能對比來看,是沒有明顯差異的,然而可最大程度上提升衡量鋼纖維混凝土塑性變形特性的韌性。

2.5智能混凝土

智能混凝土是運(yùn)用混凝土所構(gòu)成的改變,對混凝土中一些不好的性質(zhì)予以改變。比如;高強(qiáng)混凝土的水泥用量是比較多的,水灰比較低,加入了硅灰相關(guān)的活性材料,在通過硬化以后,其混凝土的密實(shí)度會比較好。然而,高強(qiáng)混凝土在硬化的前期,是有著顯著的自生收縮以及其孔隙率是比較高的,很容易就會發(fā)生開裂等現(xiàn)象。在處理這些問題時,最主要的辦法就是,用摻量為百分之二十的預(yù)濕輕骨料來作為骨料,進(jìn)而使得在混凝土內(nèi)部可以成為一個“蓄水器”,使得混凝土可以取得高效性的潮濕養(yǎng)護(hù)。這樣加入“預(yù)濕骨料”的辦法,能夠使混凝土的自生收縮大為下降,減弱了微細(xì)裂縫的數(shù)量。高強(qiáng)混凝土的另一個問題就是良好的密實(shí)性所引發(fā)的防火性能得到下降。這就是因?yàn)樵谂龅礁邷貢r,砂漿中的自由水以及化學(xué)互相結(jié)合水變成了水氣,然而,不可以從密實(shí)的混凝土逸出,進(jìn)而變成氣壓,致使柱子的保護(hù)層剝落,最大水平上降低了柱的承載力。處理這個問題的另一種辦法就是在每方混凝土中加如2千克的聚丙烯纖維,在高溫狀態(tài)下,使得纖維熔化,變成了能使水氣從邊界區(qū)逸出的通道,降低了氣壓,進(jìn)而避免了柱子的保護(hù)層剝落。

3結(jié)束語

綜上所述,由上文所述我們不難發(fā)現(xiàn),新型混凝土材料在應(yīng)用在土木工程領(lǐng)域中所具有的重要意義,因而這就要求我們必須做好其應(yīng)用。對此,上文在充分結(jié)合筆者研究實(shí)踐情況下,重點(diǎn)探究幾種新型混凝土材料在土木工程領(lǐng)域中地應(yīng)用,以供廣大同行參考。

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篇9

1、開拓試驗(yàn)教學(xué)新思路

如何通過有限的資源提高學(xué)生的動手能力,分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力,是土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)切實(shí)需要面對的問題。教師不僅要重視試驗(yàn)課程教學(xué)的組織與設(shè)計,還要不斷更新教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法和手段。傳統(tǒng)的試驗(yàn)教學(xué)方法要求一個教學(xué)班利用給定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、固定的試驗(yàn)步驟和統(tǒng)一的試驗(yàn)參數(shù)來進(jìn)行。學(xué)生所觀察到的現(xiàn)象、所得到的試驗(yàn)結(jié)果幾乎一樣。因此,不同試驗(yàn)參數(shù)對結(jié)果的影響是無法顯現(xiàn)出來的,學(xué)生對試驗(yàn)現(xiàn)象的理解也很浮淺。如果能夠改變固有的教學(xué)方法,通過設(shè)置不同參數(shù)、不同條件,讓學(xué)生進(jìn)行對比研究,并加以分析討論,則更有利于學(xué)生對專業(yè)知識的掌握。例如,傳統(tǒng)的水泥技術(shù)要求試驗(yàn)中,各試驗(yàn)小組選用相同生產(chǎn)廠家和同樣種類與型號的水泥,試驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果基本相同,學(xué)生無法觀察不同水泥在標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,初凝、終凝等技術(shù)性能的差異,也無法觀察安定性、力學(xué)性能和強(qiáng)度等級等技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn),各小組之間也無需進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享和共同協(xié)作。如果教師能通過自制水泥的方式,制備出未知技術(shù)性能的水泥,學(xué)生和老師共同通過試驗(yàn)總結(jié)出水泥技術(shù)要求的影響因素,小組之間通過交流并分享試驗(yàn)結(jié)果,觀察相關(guān)參數(shù)對水泥性能的影響,教學(xué)效果必將得到提升。又如,根據(jù)正交試驗(yàn)原理設(shè)定混凝土配合比試驗(yàn)參數(shù),各小組分別觀察水灰比、砂率、單位用水量、粗集料用量和最大粒徑等參數(shù)對混凝土工作性能和強(qiáng)度的影響,并將最終的試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)一起來,由學(xué)生對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理,寫出綜合試驗(yàn)報告。顯然,水泥性能和混凝土配合比實(shí)驗(yàn)經(jīng)過試驗(yàn)設(shè)計,不僅加深了學(xué)生對于一些現(xiàn)象的直觀印象,還增強(qiáng)了學(xué)生動手能力和綜合分析問題的能力,同時也激發(fā)了學(xué)生探索未知領(lǐng)域的研究興趣。

2、創(chuàng)建實(shí)踐教學(xué)新平臺

1)開放試驗(yàn)室由于試驗(yàn)學(xué)時有限,我校在本學(xué)年嘗試了課余時間為學(xué)生開放所有試驗(yàn)室,鼓勵學(xué)生充分利用開放性試驗(yàn)室進(jìn)行砂漿、水泥凝結(jié)時間測定和混凝土配合比設(shè)計等設(shè)計性、綜合性試驗(yàn),教師利用課余時間給予指導(dǎo),使學(xué)生充分了解了試驗(yàn)過程和操作方法,達(dá)到滿足本學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求。

2)增設(shè)土木工程材料試驗(yàn)課程為了提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量,在2013年新的教學(xué)大綱修訂的過程中,我校針對土木工程材料課程的教學(xué)現(xiàn)狀,增設(shè)了土木工程材料實(shí)踐教學(xué)周,利用一周的時間讓學(xué)生充分參與到實(shí)踐教學(xué)中,充分保障實(shí)踐教學(xué)的運(yùn)行。

3)鼓勵學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目針對部分學(xué)生對教師的科研項(xiàng)目具有較強(qiáng)興趣的情況,我校鼓勵學(xué)生參與到研究中,指導(dǎo)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生在原材料的選擇、成型工藝的控制和性能檢測等環(huán)節(jié)的實(shí)際技能與分析解決問題的能力,提高學(xué)生創(chuàng)新能力以及開展基礎(chǔ)研究的能力。

4)指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競賽為了提高大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和對專業(yè)知識的認(rèn)知能力,我校開展了一系列以專業(yè)知識為依托的學(xué)科競賽。同學(xué)們在參加競賽的過程中,鍛煉了自身的專業(yè)技能。例如,我校針對當(dāng)前建筑垃圾大量堆放所引起的環(huán)境與社會問題,舉辦了“建筑垃圾變廢為寶大行動”的學(xué)科競賽。在教師的指導(dǎo)下,同學(xué)們提出了各種建筑垃圾再生利用的方法。這場競賽不僅提高了學(xué)生們的動手能力和科研能力,還讓學(xué)生們意識到傳統(tǒng)建筑材料在其使用結(jié)束后給環(huán)境帶來的巨大壓力和負(fù)面影響,有助于學(xué)生在以后的工作和研究中確立節(jié)能與環(huán)保的思維。

3、拓寬實(shí)踐教學(xué)新渠道

土木工程材料的實(shí)踐教學(xué)應(yīng)與理論課程相結(jié)合,力求建立材料特性與實(shí)際工程的有機(jī)聯(lián)系,盡可能制造機(jī)會讓學(xué)生接觸到實(shí)際的建筑材料,讓材料抽象的性質(zhì)具體化。力求建立課內(nèi)基本試驗(yàn)與工程實(shí)際的相互對照,盡可能創(chuàng)造機(jī)會讓學(xué)生深入接觸實(shí)際工程,在工程實(shí)踐中充實(shí)和鞏固課堂理論知識,零距離地開展工程實(shí)踐教學(xué)。我校在課外時間組織學(xué)生到混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)、建材市場、商品混凝土攪拌站、建筑工地等參觀調(diào)研,邀請具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的工程師指導(dǎo)并講解工程實(shí)際的工藝流程。讓學(xué)生深刻認(rèn)識原材料選用原則和生產(chǎn)施工流程,從市場中了解現(xiàn)有材料和新材料的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀。在商品混凝土生產(chǎn)企業(yè),學(xué)生了解了新拌混凝土的制備流程,意識到試驗(yàn)室中混凝土配比試驗(yàn)與工程實(shí)際的差異,也認(rèn)識到摻合料和外加劑的摻入,對拌合物和易性、力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)效益的影響。這不僅增強(qiáng)了學(xué)生對土木工程材料的感性認(rèn)識,也鍛煉了學(xué)生的動手能力、交際能力,提升了綜合專業(yè)素養(yǎng)。在普通混凝土試驗(yàn)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),我校組織學(xué)生到當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧涎芯克M(jìn)行參觀學(xué)習(xí),讓學(xué)生觀摩混凝土配合比的試配流程。學(xué)生一方面認(rèn)識到水灰比、減水劑種類與摻量、活性摻合料種類與用量對拌合物工作性能的影響;另一方面,經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)技術(shù)人員的講解,學(xué)生深入了解了活性摻合料摻入對混凝土性能、結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性的影響,并且了解到大量工業(yè)固體廢棄物對環(huán)境的影響。學(xué)生通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí),深入認(rèn)識國家發(fā)展和改革委員會、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部開展“充分認(rèn)識開展綠色建筑行動的重要意義”行動的深遠(yuǎn)影響,學(xué)會因地制宜、就地取材,結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)和資源稟賦,大力發(fā)展安全耐久、節(jié)能環(huán)保、施工便利的綠色建材。

篇10

混凝土作為土木工程建設(shè)中最重要的建筑材料,其耐久性能很重要。本文首先分析了混凝土耐久性不足的后果,探討了影響混凝土耐久性的主要因素,提出了幾點(diǎn)提高混凝土耐久性的主要技術(shù)措施。

一、混凝土耐久性不足的后果

高性能混凝土的核心是保證耐久性。耐久性對土木工程量浩大的混凝土來說意義非常重要,如果在土木工程建設(shè)中,混凝土的耐久性不足,就會導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重的后果,給人民的生活帶來嚴(yán)重的危害,給未來的社會造成極為沉重的負(fù)擔(dān)。通過調(diào)查顯示,在美國由于混凝土耐久性不足,許多工程的壽命不足20年?;剡^頭來,在看我們國家,在50~60年代所建設(shè)的混凝土工程已使用40余年,如果混凝土的平均壽命是30~50年,照此下去的10~30年之間,這些工程就會需要投入大量的資金進(jìn)行維修。所要的維修費(fèi)用和重建費(fèi)用將是極其巨大的。因此說,高性能混凝土就要從提高混凝土耐久性入手,以降低和減少巨額的維修費(fèi)用和重建費(fèi)用。

二、影響土木工程混凝土耐久性的主要因素

1、混凝土的材質(zhì)?;炷林饕怯梢恍┧槭?、砂、水泥和水拌合后凝硬而形成的。這些材料的優(yōu)劣影響了硬化后的混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度,因此,只有好質(zhì)量的材料才會為土木工程中使用的混凝土材料的耐久性打下很好的基礎(chǔ)。在社會步伐加快發(fā)展的今天,土木工程迅速的發(fā)展,在建筑施工的過程中忽視了對材料的要求,在土木工程的施工現(xiàn)場只重視混凝土的強(qiáng)度來作為工程需要材質(zhì)的唯一評判的標(biāo)準(zhǔn)??梢?,混凝土材料的不合格,將會導(dǎo)致混凝土在初期形成裂縫,對其結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生了隱患。

2、混凝土的密實(shí)性?;炷恋膬?nèi)部缺陷也就是說混凝土不夠密實(shí),在使用的過程中很容易受到各種因素的侵襲,主要由以下幾種形式:

第一,混凝土的抗?jié)B性。混凝土的抗?jié)B性指的就是混凝土抵抗壓力水滲透的能力?;炷镣獾囊后w流向混凝土內(nèi)部的時候,由于受到混凝土的阻礙,不容易流向其內(nèi)部,這就說明混凝土的抗?jié)B性很好。簡單地說,混凝土的耐久性與水和其他的一些液體流向混凝土內(nèi)部的數(shù)量以及范圍有直接的關(guān)系,所以說,混凝土的抗?jié)B性越高,混凝土的耐久性也就越高。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度不高以及密實(shí)度不夠的時候,由于受到水和其它化學(xué)物質(zhì)的侵入,在化學(xué)的反應(yīng)下,使得混凝土受到了嚴(yán)重的侵蝕,從而影響了混凝土的耐久性。

第二,混凝土的凍融破壞。當(dāng)混凝土的結(jié)構(gòu)在零度以下的環(huán)境的時候,混凝土孔隙中的水就會結(jié)冰,然后體積膨脹,在過冷水的壓力下達(dá)到一定程度的時候,就會,導(dǎo)致混凝土的破壞?;炷恋目箖鲂阅芘c混凝土內(nèi)部的孔隙中氣孔結(jié)構(gòu)和氣泡的數(shù)量有關(guān)。在氣孔少和小的情況下,破壞的作用就會越小,封閉氣泡越多,就說明抗凍性越好,影響混凝土的抗動性除了這些因素外,還與混凝土飽和度、水灰比、混凝土的齡期、集料的空隙率及其間的含水率有關(guān)。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度不高和密實(shí)度不夠的情況下,就會有很多的水進(jìn)入到混凝土的體內(nèi),在溫度低的情況下,混凝土體內(nèi)的水就會結(jié)冰,然后體積膨脹從而產(chǎn)生壓力,使得混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生循環(huán)破壞,降低了輕度,從而導(dǎo)致混凝土的耐久性能不好。

第三,混凝土的碳化?;炷恋奶蓟傅木褪腔炷林械腃a(OH)2與空氣中的CO2產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng),從而形成了中性的碳酸鹽CaCO3?;炷猎跊]有碳化之前是堿性的,這時的堿度PH值為11.5,在經(jīng)過碳化之后的混凝土的PH值為大約在8.5~9.5之間??梢员容^出,混凝土在碳化之后碳度也受到的影響,降低了碳度。這時候,混凝土孔隙溶液中氫離子數(shù)量變多了,從而也降低了混凝土對鋼筋的保護(hù)作用。在碳化超過混凝土的保護(hù)層時,由于受到水和空氣環(huán)境的影響下,混凝土就完全的失去了保護(hù)鋼筋的作用,這時候,鋼筋就會開始生銹,受到銹蝕的體積會變大,從而對周圍的混凝土產(chǎn)生膨脹力,最后導(dǎo)致混凝土裂縫的情況發(fā)生。在這中狀態(tài)下,水和一些其它的物質(zhì)就會滲入到混凝土的體內(nèi)??傊?,當(dāng)混凝土的強(qiáng)度不高以及密實(shí)度不好的時候,空氣中的水和CO2滲入到混凝土的體內(nèi),形成了碳酸,再加上與氫氧化鈣的化學(xué)反應(yīng),最終將鋼筋銹蝕,這一過程就是混凝土的碳化過程。

三、提高混凝土耐久性的主要技術(shù)措施

1、摻入高效減水劑。摻入高效減水劑對于提高混凝土的抗?jié)B性以及提高混凝土的抗凍性都起到了良好的作用,在特殊的情況下,還可以節(jié)省水泥的用量。

2、摻入高效活性礦物摻料。摻入高效活性礦物摻料之后的水泥結(jié)構(gòu)更加密實(shí),阻斷了一些滲漏物質(zhì)的路線。另外對于集料與水泥石的交界處有所改善,還能夠改善交界面的性能,這些對于增加混凝土的耐久性都起著至關(guān)重要的作用。

3、在進(jìn)行混凝土攪拌的過程中,要攪拌得均勻,按照施工程序進(jìn)行,這樣可以保證混凝土的施工質(zhì)量,同時還能提高混凝土的耐久性能。

4、控制混凝土的水灰比及水泥用量??刂坪盟冶仁菦Q定影響混凝土的強(qiáng)度以及密實(shí)度的關(guān)鍵要素,同時,控制好水灰比的大小也是影響混凝土的耐久性的要素。

結(jié)束語

由此可見,提高混凝土的耐久性是混凝土發(fā)展的必然趨勢,同時,混凝土的耐久性能的好壞直接影響著土木工程的使用壽命。我們要從分的認(rèn)識影響土木工程混凝土耐久性的主要因素,然后根據(jù)土木工程的具體實(shí)際的情況,來采取提高混凝土耐久性的主要技術(shù)措施。本文只是對土木工程中混凝土材料的耐久性進(jìn)行了簡單的陳述,由衷的希望,在今后的工作當(dāng)中,有更多的人士參與進(jìn)來發(fā)表自己的見解和觀點(diǎn),以此來提高混凝土的耐久性,延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。

參考文獻(xiàn)