- 土木工程材料論文 推薦度：
- 土木工程材料論文 推薦度：
- 土木工程材料論文 推薦度：
- 相關(guān)推薦
土木工程材料論文(優(yōu))
在現(xiàn)實的學習、工作中，大家都經(jīng)�？吹秸撐牡纳碛鞍�，論文是進行各個學術(shù)領(lǐng)域研究和描述學術(shù)研究成果的一種說理文章。相信很多朋友都對寫論文感到非�？鄲腊�，下面是小編收集整理的土木工程材料論文，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
土木工程材料論文1
一、理順教學內(nèi)容，明確教學重點
我們必須在教材的基礎(chǔ)上，理順我們要交接的內(nèi)容，并依據(jù)大綱的要求，對教學內(nèi)容進行優(yōu)化，對教材內(nèi)容進行合理的深化和適當?shù)臄U展。《土木工程材料》內(nèi)容多而繁雜，但授課學時數(shù)有限，必須根據(jù)專業(yè)和課程特點使教學重點與專業(yè)相結(jié)合同時有所側(cè)重。引導學生對土木工程材料的正確理解，為工程應用打下良好的基礎(chǔ)。授課過程中，教學重點放在材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系上，通過對其關(guān)系的分析，導出材料的性質(zhì)和應用，通過對材料性能、應用特點的認識，了解材料改性的途徑，知道材料的適宜使用環(huán)境、施工技術(shù)等，從而能夠針對不同的工程及環(huán)境條件，合理選用材料。
二、加強課程之間的聯(lián)系，增強其系統(tǒng)性、條理性
由于教材內(nèi)容的特點，即內(nèi)容偏重于敘述，內(nèi)容多、繁雜，沒有邏輯性，章節(jié)之間聯(lián)系不大，初學者往往找不到重點。因此，在備課時教師一定要明確所講內(nèi)容的重點、難點和教學目的。認真研究教材，增強授課內(nèi)容的系統(tǒng)性、條理性，幫助學生理清思路，引導學生分析各種材料在組成、結(jié)構(gòu)、性能和應用上的'共性和特性，加強課程各部分內(nèi)容之間的聯(lián)系，著重引導學生順著材料的組成和結(jié)構(gòu)決定其性能，而原材料種類和生產(chǎn)施工、工藝又決定了組成、結(jié)構(gòu)，這條主線去學習，培養(yǎng)同學們分析、解決實際問題的能力，提高綜合分析能力和專業(yè)素質(zhì)。
三、改善教學方法，充分調(diào)動學生的學習積極性
傳統(tǒng)的教學思想比較注重教師的決定作用，忽視學生在學習活動中的主動性、積極性。因而學生普遍學習興趣不高，效率低下。因此教師在課堂講授過程中，應盡量采用多種不同的教學模式、教學方式和手段，要求學生課前復習，課后預習，教師在講課時要適當穿插提問、設(shè)疑等促使學生積極主動的思考，同時多多采用工程案例，以具體的工程案例為引例，引發(fā)學生進行討論，發(fā)表意見，從而加深學生對材料性能的理解和應用，激發(fā)學生的學習興趣。
四、改善教學手段，增強教學的直觀性、趣味性
該課程屬于實踐比較強的課程，但實驗學時有限，大部分測試方法、測試手段需課內(nèi)講解，所需時間長、表達不直觀，學生難以透徹理解。因此，老師要從有關(guān)各種期刊等獲取有關(guān)的信息，及時掌握最新標準，同時利用互聯(lián)網(wǎng)獲取相關(guān)信息和政策，各種材料的最新發(fā)展動態(tài)，作為教材內(nèi)容的補充，克服教材的局限性。同時利用現(xiàn)代化的教學手段等直觀教學方式，在課堂上通過動畫演示和播放實驗錄像讓學生充分了解實驗過程和操作方法，達到除滿足本科教學的目的，這樣既激發(fā)了學生的興趣，增強了教學效果，又加深了學生的記憶，使所學的知識更加的堅實、牢固。
五、利用實驗課加深學生的理解，增強學生的動手能力
《土木工程材料》的重點在于學以致用，實踐性較強。通過實驗教學活動，可以使學生熟悉材料的生產(chǎn)、施工工藝、測試方法等，驗證已學材料性質(zhì)，加深已學知識的理解和記憶，增強學生動手能力以及分析解決實際問題的能力。因此，要將實驗課放在重要地位。為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，對新材料的開發(fā)研究和驗證等，可以進一步開設(shè)設(shè)計性選題實驗;同時，可以與實驗室老師聯(lián)系，讓學生參與老師的科研項目，做一些基礎(chǔ)的實驗，先有老師進行基礎(chǔ)的培訓，等學生熟練掌握操作之后，由學生直接進行操作，得出實驗結(jié)果，以實驗報告或小論文的形式，把實驗與課程內(nèi)容結(jié)合起來，達到綜合運用的目的。
土木工程材料論文2
一、當前我國土木工程施工中材料選擇方面存在的不足之處
通過相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，我們發(fā)現(xiàn)目前在土木工程施工當中，人們在施工材料的選擇上還存在著許多的問題，這不僅對整個土木工程的施工質(zhì)量有著嚴重的影響，還降低了工程的效益，使得土木工程的施工難度提高。而在土木工程施工中，材料方面選擇中存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1.1在材料管理過程中缺乏專業(yè)的人才，或者管理人員整體素質(zhì)不夠高。在對土木工程進行質(zhì)量控制管理的過程中，管理人員的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)都存在著一定的不足，這就使得人們在對施工材料和質(zhì)量控制的過程中存在著許多的問題。這就導致整個工程施工的質(zhì)量存在著許多的問題。而且部分施工單位在發(fā)展的過程中，并不重視人才的培養(yǎng)，這就導致工程施工的質(zhì)量受到嚴重的影響，降低了整個土木工程的施工質(zhì)量，使其經(jīng)濟效益得到了很好的保障。
1.2材料管理制度不能夠落到實處，只停留在形式層面，甚至沒有管理制度。目前人們在對工程施工材料進行管理的過程中，管理制度的實施有著十分重要的意義，它不僅可以保障工程項目管理工作的有效進行，還保障了施工材料的質(zhì)量。不過，我國部分施工企業(yè)在經(jīng)濟發(fā)展的過程中，只重視眼前的經(jīng)濟利益，而忽視了管理制度的建設(shè)，這就導致整個工程項目的質(zhì)量管理工作受到了嚴重的影響，這就使得人們在土木工程施工的過程中，存在著許多的弊端，進而使得土木工程的施工質(zhì)量，無法滿足工程施工的相關(guān)要求。
1.3材料管理方法缺乏創(chuàng)新，過于落后，很難滿足時代的發(fā)展需求。隨著時代的不斷進步，傳統(tǒng)的材料管理辦法已經(jīng)無法滿足當前土木工程施工的相關(guān)要求，因此我們就需要對其進行相應的創(chuàng)新和完善，以確保土木工程的施工質(zhì)量。但是在實際施工中，大多數(shù)施工企業(yè)都缺乏創(chuàng)新精神，還是采用傳統(tǒng)的材料管理辦法來對其進行處理，這就使得土木工程的施工材料難以得到很好的保障，從而給整個工程的施工質(zhì)量帶來了嚴重的影響。
1.4材料選擇的方法不夠規(guī)范，選擇過程存在較多的漏洞，監(jiān)督力度不夠。在實際的土木施工過程中，一般情況下施工單位會設(shè)立一個獨立部門負責選擇和采購施工材料，而期間對采購過程缺乏自始至終的監(jiān)督和管理。由于管理力度不足，如果某些人員的自身素質(zhì)較低，為了謀取個人私利，極有可能在采購過程中中飽私囊，欺上瞞下，這樣不僅會造成工程的.質(zhì)量大打折扣，還會對企業(yè)的形象造成極大的損害，帶來許多無法挽回的損失，在加強工作人員素質(zhì)的同時，企業(yè)也應該完善自身監(jiān)督管理制度，讓那些謀求私利者無縫可鉆，保證材料選擇工作的正常進行。
二、在實際土木工程施工過程中應該如何做好材料選擇和質(zhì)量控制工作
在實際施工過程中，所選擇材料的質(zhì)量的高低，直接影響著工程的質(zhì)量，關(guān)系到了施工企業(yè)的形象，而且會對施工進度和施工成本造成很大的影響，為了保證施工質(zhì)量和進度，需要對材料和選擇和質(zhì)量的控制進行嚴格監(jiān)督，可以從以下幾個方面來努力：
2.1施工單位要注重對專業(yè)人員的培養(yǎng)，提高人員的綜合素質(zhì)。管理人員的素質(zhì)高低對于材料的選擇和質(zhì)量控制有重要的決定作用。單位領(lǐng)導階層要加大對人才的重視程度，注重對人才的培養(yǎng)。不僅要加強對人員的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的培養(yǎng)，還要加強對其職業(yè)道德素質(zhì)的培養(yǎng)。同時對相關(guān)工作人員要進行定期的考核審查，建立完善的選拔和考核制度。通過對工作人員的培訓，可以極大地提高工作效率，保證管理工作的規(guī)范。
2.2建立和健全相關(guān)管理制度體系，將管理工作落到實處�？刂坪貌牧系馁|(zhì)量對工程的施工質(zhì)量有十分重要的意義，同時對維護單位形象也有很大的促進作用。企業(yè)單位要落實管理工作，建立和健全相關(guān)的管理制度體系，保證材料的質(zhì)量，才能保證施工質(zhì)量。建立相關(guān)的管理制度體系，就要規(guī)范相關(guān)工作流程，明確人員職責工作，約束相關(guān)工作細節(jié)等等。
2.3對相關(guān)管理方法不斷地進行改革和創(chuàng)新，建立科學化信息化的管理方式。當今社會是信息化社會，計算機技術(shù)被廣泛地應用在各個領(lǐng)域當中，所以對材料的也應該建立起信息化管理模式，充分發(fā)揮出計算機的優(yōu)勢。同時單位要注重創(chuàng)新，不斷培養(yǎng)員工的創(chuàng)新精神，不斷地對管理方法進行改革和創(chuàng)新，要做到與時俱進，緊跟時代變革的步伐，使制度能夠更好地為管理工作服務。建立科學化信息化的管理方式，可以極大地節(jié)約人力資源，做到資源的充分有效利用。
2.4健全材料的選擇采購管理機制，提高采購部門人員的素質(zhì)，加大監(jiān)督管理力度。施工單位要健全材料的選擇和采購管理機制，建立單獨的采購部門，同時要注重提高采購部門工作人員的素質(zhì)，防止出現(xiàn)謀求私利、以次充好的現(xiàn)象出現(xiàn)。建立健全統(tǒng)一的采購管理機制，可以約束人員的不良行為，使其能夠盡心盡力為企業(yè)單位工作，從而保證所選材料的質(zhì)量和施工質(zhì)量。同時企業(yè)要加大監(jiān)督管理力度，嚴格規(guī)范員工行為。
三、結(jié)束語
總而言之，在當前我國土木工程建設(shè)施工的過程中，對施工材料的選擇和質(zhì)量控制有著十分重要的意義，這是保障整個工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。不過，從當前我國土木工程施工的實際情況來看，人們在施工材料選擇的過程中，還存在著許多問題。為此我們還要采用相應的技術(shù)手段來對其進行處理，以確保工程的施工質(zhì)量。
土木工程材料論文3
摘要：進入新時代以來，我國的社會經(jīng)濟一直都保持著高速的發(fā)展，促進了我國土木工程行業(yè)的發(fā)展。而隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，使得一系列的新技術(shù)與新材料都得到了大范圍的普及與應用，在這個背景之下，人們也對土木工程中復合材料的應用引起了越來越多的重視和關(guān)注，這成為了土木工程行業(yè)在未來的一個重要發(fā)展趨勢與方向。本文主要是對復合材料在土木工程中的應用進行研究。
關(guān)鍵詞：復合材料;土木工作;應用情況
引言;
1.所謂復合材料，指的就是通過物理或者化學的方法，將兩種或兩種以上的不同性質(zhì)材料在微觀或宏觀上組成具有新性能的材料，復合材料最大的優(yōu)勢就在于組成復合材料的各種材料能夠在各自性能上實現(xiàn)取長補短，能夠發(fā)揮出協(xié)同的作用，使得復合材料的綜合性能遠遠比原組成材料的性能更加優(yōu)異，進而復合材料也就能夠滿足更多不同的要求。
2.[1]FRP就是纖維增強復合材料，其發(fā)展歷史十分悠久，人們在上個世紀五六十年代就開始嘗試將纖維增強復合材料運用到民用建筑當中，在1961年，英國有一座教堂的尖頂中就應用了玻璃纖維增強復合材料，之后，利物浦也利用玻璃纖維增強復合材料作為連系梁建立起了一座人行天橋。玻璃纖維增強復合材料在我國的應用是在上個世紀五十年代末期，我國開始嘗試將玻璃纖維束應用到混凝土的構(gòu)件中，發(fā)展到了七八十年代的時候，玻璃纖維增強復合材料開始在我國結(jié)構(gòu)工程中得到了大面積的應用，并且針對玻璃纖維增強復合材料的研究也取得了一系列的成果。
一、工程結(jié)構(gòu)加固補強
1.1復合材料在社會上的各行各業(yè)中都有著很多的應用，其主要是通過各種方法將玻璃纖維增強復合材料附著在構(gòu)件表面上受力，這樣一來就可以有效增強原有構(gòu)件的受力性能。我國在上個世紀八十年代的時候就嘗試在工程實踐中利用混凝土結(jié)構(gòu)外貼玻璃纖維增強復合材料內(nèi)夾高強鋼絲的加固方法，但是嘗試這個加固方法的主要目的只是為了起到防腐的作用，并且將混凝土與鋼絲相結(jié)合，因而這種嘗試并沒有得到廣泛的推廣。[2]在九十年代初期，對瑞士的多跨連續(xù)箱形梁橋使用了碳纖維增強復合材料進行了加固并取得了很好的效果之后，纖維增強復合材料的加固結(jié)構(gòu)修復技術(shù)開始在全球范圍內(nèi)得到了研究與普及，取得了很快的發(fā)展，并且在實際的工程中得到了大量的應用。
1.21988年，我國成功完成了第一項碳纖維增強復合材料加固工程，進而也就開始了我國的纖維增強復合材料的發(fā)展之路，尤其是2008年汶川大地震之后，纖維增強復合材料加固技術(shù)更是極大的支持了建筑重建工作以及加固修復震損結(jié)構(gòu)工作。在現(xiàn)階段內(nèi)。纖維增強復合材料在各種類型的結(jié)構(gòu)加固中都得到了大量的成功運用，比如在混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等方面，另外，纖維增強復合材料除了涉及橋梁與建筑領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)之外，同時還涉及到了地下結(jié)構(gòu)、水工結(jié)構(gòu)以及隧道等等，所涉及的領(lǐng)域十分廣泛。纖維增強復合材料的加固形式十分多樣，主要包括纖維增強復合材料布纏繞加固混凝土柱、將纖維增強復合材料片材貼在梁與板手拉面、利用纖維增強復合材料片材包裹梁、柱構(gòu)件。[3]
二、纖維增強復合材料
2.1在纖維增強復合材料中，纖維占了一半以上的含量，纖維增強復合材料筋的重量相對很輕，只有普通鋼筋重量的百分之二十左右，但是其強度十分大，是普通鋼筋強度的.六倍之多。纖維增強復合材料具有很好的耐腐蝕性，這也是其能夠代替鋼筋的重要因素之一，這能夠防止因為鋼筋銹蝕而對結(jié)構(gòu)造成的損害，并且還明顯減少了結(jié)構(gòu)的維護時間與費用。同時，纖維增強復合材料還具有良好的非磁性，能夠滿足某些特殊工程的無鐵磁性的要求。在橋梁工程中，纖維增強復合材料索有著很多的應用，比如其可以作為纜索運用到懸索橋或斜拉橋中，或者是作為預應力筋運用到混凝土橋中。
2.2[4]在上個世紀六十年代初期的時候，一些發(fā)達國家就開始對纖維增強復合材料配筋在混凝土梁中的應用進行研究，包括美國、日本等等，其研究的內(nèi)容主要就是如何利用纖維增強復合材料減少近海區(qū)域或寒冷地區(qū)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鹽蝕危害。此外，在這些發(fā)達國家，纖維增強復合材料在巖土工程的加筋土中也有著很多的應用，并且由于纖維增強復合材料具有安裝簡潔、耐久性強、價格低廉等優(yōu)勢，使得其得到了越來越廣泛的應用。我國對纖維增強復合材料配筋在混凝土梁中的應用的研究也比較早，到目前為止，我國已經(jīng)能夠生產(chǎn)出多種纖維增強復合材料筋、索產(chǎn)品以及與其相配套的夾具，隨著研究的力度不斷加大，促使我國在實際的實踐中也取得了一定的研究成果。
2.3[5]在研究纖維增強復合材料筋混凝土的過程中，主要是研究兩個方面的內(nèi)容：首先是混凝土與纖維增強復合材料之間的截面的粘結(jié)性能的問題，這是因為這兩者的粘結(jié)性能都很差，不同的筋材形式與表面處理形式，最后得到的粘結(jié)性能也是具有差異的;其次是特殊力學性能，纖維增強復合材料筋是一種彈脆性材料，因此與傳統(tǒng)鋼筋混凝土構(gòu)件相比，應用了纖維增強復合材料筋的混凝土的構(gòu)件的受力性能也是不同的，這也成為了相關(guān)學者在今后都將進行重點關(guān)注的研究內(nèi)容。
結(jié)語：
綜上可知，與纖維增強復合材料的其他應用領(lǐng)域相比，復合材料在土木工程中的應用條件更加具有復雜性，土木工程行業(yè)正處于高速發(fā)展的階段，雖然現(xiàn)代混凝土與鋼材的大量應用有著很長的歷史，但是其應用仍需要進一步加強與完善。纖維增強復合材料具有多樣化的應用形式，其在未來必定會得到更加廣泛的應用，發(fā)展前景十分廣闊。
參考文獻
[1]王全鳳,楊勇新,岳清瑞.FRP復合材料及其在土木工程中的應用研究[J].華僑大學學報(自然科學版),2005,01:1-6.
[2]鄧文,崔建偉,張慧萍,晏雄.纖維復合材料在土木建筑工程中的應用[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品,2008,06:28-32.
[3]季園園,韓慶華,蘆燕,劉錫良.CFRP在土木工程中的應用研究[J].結(jié)構(gòu)工程師,2014,05:210-219.
[4]顏錄科,寇開昌,哈恩華,顏海燕.纖維增強復合材料在土木建筑工程中的應用研究與進展[J].中國塑料,2004,04:3-7.
[5]曹國輝,汪子鵬,王志宏,劉超,文新星,張賢.纖維增強復合材料在土木工程中的應用研究[J].湖南城市學院學報(自然科學版),2011,04:1-5.
土木工程材料論文4
1土木工程材料實踐教學研究現(xiàn)狀
目前，各大專院校土木工程材料課程理論教學與實踐教學共30個學時,其中理論教學內(nèi)容多而繁雜，一般均超過22個學時，扣除最后2個學時的考試外，實踐教學只有6個學時。要在6個學時內(nèi)讓學生盡可能的多了解土木工程材料，教師只能采取演示試驗的方法,大部分學生無法動手參與試驗，其教學方法與效果不甚理想。
2土木工程材料實踐教學改革新方法
實踐教學是能力培養(yǎng)的重要手段，為了加強理論和實踐教學的對接，提高學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力，我們嘗試了開拓試驗教學新思路，創(chuàng)建實踐教學新平臺和拓寬實踐教學新渠道等方法。
2.1開拓試驗教學新思路
如何通過有限的資源提高學生的動手能力，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教學切實需要面對的問題。教師不僅要重視試驗課程教學的組織與設(shè)計，還要不斷更新教學內(nèi)容，改進教學方法和手段。傳統(tǒng)的試驗教學方法要求一個教學班利用給定的實驗設(shè)備、固定的試驗步驟和統(tǒng)一的試驗參數(shù)來進行。學生所觀察到的現(xiàn)象、所得到的試驗結(jié)果幾乎一樣。因此，不同試驗參數(shù)對結(jié)果的影響是無法顯現(xiàn)出來的，學生對試驗現(xiàn)象的理解也很浮淺。如果能夠改變固有的教學方法，通過設(shè)置不同參數(shù)、不同條件，讓學生進行對比研究，并加以分析討論，則更有利于學生對專業(yè)知識的掌握。例如，傳統(tǒng)的水泥技術(shù)要求試驗中，各試驗小組選用相同生產(chǎn)廠家和同樣種類與型號的水泥，試驗現(xiàn)象與結(jié)果基本相同，學生無法觀察不同水泥在標準稠度用水量，初凝、終凝等技術(shù)性能的差異，也無法觀察安定性、力學性能和強度等級等技術(shù)要求的標準，各小組之間也無需進行經(jīng)驗分享和共同協(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，學生和老師共同通過試驗總結(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結(jié)果，觀察相關(guān)參數(shù)對水泥性能的影響，教學效果必將得到提升。又如，根據(jù)正交試驗原理設(shè)定混凝土配合比試驗參數(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度的影響，并將最終的試驗數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)一起來，由學生對試驗數(shù)據(jù)進行分析、處理，寫出綜合試驗報告。顯然，水泥性能和混凝土配合比實驗經(jīng)過試驗設(shè)計，不僅加深了學生對于一些現(xiàn)象的直觀印象，還增強了學生動手能力和綜合分析問題的能力，同時也激發(fā)了學生探索未知領(lǐng)域的研究興趣。
2.2創(chuàng)建實踐教學新平臺
1）開放試驗室
由于試驗學時有限，我校在本學年嘗試了課余時間為學生開放所有試驗室，鼓勵學生充分利用開放性試驗室進行砂漿、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，教師利用課余時間給予指導，使學生充分了解了試驗過程和操作方法，達到滿足本學科實驗教學的基本要求。
2）增設(shè)土木工程材料試驗課程為了提高實踐教學的質(zhì)量,在20xx年新的教學大綱修訂的過程中，我校針對土木工程材料課程的教學現(xiàn)狀，增設(shè)了土木工程材料實踐教學周，利用一周的時間讓學生充分參與到實踐教學中，充分保障實踐教學的運行。
3）鼓勵學生參與教師科研項目
針對部分學生對教師的科研項目具有較強興趣的情況，我校鼓勵學生參與到研究中，指導過程中注重培養(yǎng)學生在原材料的選擇、成型工藝的控制和性能檢測等環(huán)節(jié)的實際技能與分析解決問題的能力,提高學生創(chuàng)新能力以及開展基礎(chǔ)研究的能力。
4）指導學生參加學科競賽
為了提高大學生的創(chuàng)新實踐能力和對專業(yè)知識的認知能力，我校開展了一系列以專業(yè)知識為依托的學科競賽。同學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”的學科競賽。在教師的指導下,同學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生們的動手能力和科研能力，還讓學生們意識到傳統(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面影響，有助于學生在以后的工作和研究中確立節(jié)能與環(huán)保的思維。
2.3拓寬實踐教學新渠道
土木工程材料的實踐教學應與理論課程相結(jié)合,力求建立材料特性與實際工程的有機聯(lián)系，盡可能制造機會讓學生接觸到實際的建筑材料，讓材料抽象的性質(zhì)具體化。力求建立課內(nèi)基本試驗與工程實際的相互對照，盡可能創(chuàng)造機會讓學生深入接觸實際工程,在工程實踐中充實和鞏固課堂理論知識，零距離地開展工程實踐教學。我校在課外時間組織學生到混凝土預制構(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)驗的工程師指導并講解工程實際的工藝流程。讓學生深刻認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)展與應用現(xiàn)狀。在商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)，學生了解了新拌混凝土的制備流程，意識到試驗室中混凝土配比試驗與工程實際的差異，也認識到摻合料和外加劑的摻入,對拌合物和易性、力學性能和經(jīng)濟效益的影響。這不僅增強了學生對土木工程材料的感性認識,也鍛煉了學生的動手能力、交際能力，提升了綜合專業(yè)素養(yǎng)。在普通混凝土試驗的實踐教學環(huán)節(jié)，我校組織學生到當?shù)氐慕ㄖ牧涎芯克M行參觀學習，讓學生觀摩混凝土配合比的試配流程。學生一方面認識到水灰比、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)場試驗技術(shù)人員的講解，學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。學生通過這些內(nèi)容的學習,深入認識國家發(fā)展和改革委員會、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部開展“充分認識開展綠色建筑行動的重要意義”行動的深遠影響，學會因地制宜、就地取材，結(jié)合當?shù)貧夂蛱攸c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。
3結(jié)語
土木工程材料課程,通過開拓試驗教學新思路，創(chuàng)建實踐教學新平臺和拓寬實踐教學新渠道等方法進行了試驗教學改革。教學結(jié)構(gòu)新穎合理，教學渠道拓寬，教學方式、教學手段和技術(shù)多樣化，很大的提高了實踐教學的效果。學生的學習興趣和積極性有了明顯提高，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力也顯著增強，動手能力、創(chuàng)新能力、應用能力和研究能力得到加強。
土木工程材料論文5
一、土木工程材料實驗的層次化教學模式
(一)實驗項目的層次化
三峽大學建筑材料實驗室承擔土木工程、水利工程、工程管理及建筑學等專業(yè)的土木工程材料實驗教學。原有的實驗教學存在諸多不足，經(jīng)過近2年實驗教學改革的實踐，現(xiàn)階段該課程的實驗采用層次化的實驗教學模式，將實驗教學按實驗項目分為兩個層次:一是驗證性、設(shè)計性及少量綜合性實驗，其實驗內(nèi)容對應于教學大綱的范圍，是課程學習的基本要求，此處統(tǒng)稱為基本性實驗，如表1所示;二是綜合性、設(shè)計性及創(chuàng)新性實驗項目，其內(nèi)容或是課程重點或難點的綜合運用，或?qū)儆诋斍跋嚓P(guān)領(lǐng)域的研究熱點或研究趨勢，亦或源于科研項目，并與教學密切相關(guān)的工程技術(shù)問題等，統(tǒng)稱為創(chuàng)新性實驗，如表所示2。第二層次的創(chuàng)新性實驗適合學有余力，且有繼續(xù)學習和一定研究興趣的學生，為選做實驗。
(二)教學組織與實施
1．基本性實驗的教學組織與實施第一層次的實驗即基本性實驗對應于教學大綱的要求，可以按照原教學模式執(zhí)行教學組織與實施，在教學組織與實施過程中應注意兩個教學原則和三點教學方法。其中，“兩個原則”一是把實驗的主動性交還給學生;二是注重激發(fā)學生的實驗興趣，將學生的學習狀態(tài)由被動轉(zhuǎn)向主動，提高學生的學習自主性。通過實驗結(jié)果比較、自主選擇實驗方法、提問引導等教學方法，激發(fā)學生對基本性實驗的興趣。
2．創(chuàng)新性實驗的教學組織與實施第二層次的實驗，即創(chuàng)新性實驗的教學組織與實施方案，主要包括學生的遴選、實驗指導教師的確定兩方面。學生的遴選即是如何確定參與創(chuàng)新性實驗的學生。遴選時不僅應考慮學生的專業(yè)基礎(chǔ)與能力，也要綜合實驗室相關(guān)設(shè)備的實際情況。為了保障取得較理想的教學質(zhì)量與效果，應適當控制選做本層次實驗的學生人數(shù)。從教學實踐看，每學期開展第二層次實驗的項目數(shù)以4～6項為宜，最高不超過8項，同時限定每名學生最多可選實驗項目為2項。這樣，既能保障實驗的順利進行(儀器設(shè)備數(shù)量充足、實驗指導教師到位)，又能取得較滿意的教學效果。參與該層次實驗的學生比例從20xx年秋季學期的15%增加到20xx年春季學期的37%。今后，隨著實驗室建設(shè)的逐步完善(設(shè)備、師資隊伍等)，這一比例也將逐步提高。但考慮到創(chuàng)新性實驗對學生能力的要求以及教學效果等情況，教學團隊的全體4名教師認為其比例最高不宜超過60%。實驗指導教師的確定應考慮實驗室專任教師與理論課教師的課程安排等情況，原則上以任課教師為主、實驗室專任教師為輔進行共同指導。如有特殊情況(上課時間沖突等)，則應由全體教學團隊人員協(xié)商解決，或安排在周末學生無課的時段，以保證創(chuàng)新性實驗教學的順利進行。
3．創(chuàng)新性實驗教學的過程管理第二層次的實驗項目屬于選修實驗項目，通常由若干名學生，如3～5人組成實驗小組，多數(shù)實驗項目都要求學生自行查閱文獻，經(jīng)交流討論、設(shè)計實驗方案后再開展實驗。這一過程既能提高學生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，也可鍛煉學生的團隊協(xié)作能力。但是，團隊合作給少數(shù)只為混學分的學生提供了可乘之機。另一方面，由于創(chuàng)新性實驗沒有固定的實驗課時間，且實驗總學時數(shù)也不能事先預定，這就要求指導教師應在整個實驗中，實施過程性評價方法，加強過程管理和監(jiān)督。
4．創(chuàng)新性實驗的成績評定目前我校土木工程材料課程成績由考試成績、平時成績及實驗成績等三部分構(gòu)成，各部分所占權(quán)重依次為70%、20%、10%。開設(shè)創(chuàng)新性實驗后，課程成績的評定既要對學生有一定的激勵，又應避免出現(xiàn)學生為提高成績而一哄而上、爭相選做第二層次實驗的現(xiàn)象。教學實踐中，根據(jù)學生的實驗態(tài)度、實驗進展及完成效果等情況，采用“優(yōu)、良、中、合格、不合格”共五檔進行評定，并據(jù)此酌情額外增加學生的實驗成績。比如，當?shù)诙䦟哟螌嶒灥某煽優(yōu)椤皟?yōu)”時，可額外增加該生的實驗成績10分，并按相應權(quán)重計入課程總成績。
(三)教學模式與方法層次化的實驗
教學新模式要求改革實驗教學模式和教學手段，以學習為中心，實驗教學內(nèi)容層次化，充分利用現(xiàn)代化的教學手段。教師應改變自己的教學角色，確立為“學”而“教”的思想，在整個實驗教學過程中，始終以學生為中心，確保學生的主體地位。實驗內(nèi)容層次化可以最大限度地調(diào)動學生的主觀能動性，提高學生的實驗技能，并有利于培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。教師應充分利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化教學手段進行實驗教學，如制作多媒體電子教案、CAI課件以及建立課程網(wǎng)站等，方便學生提前預習和自學，既能提高實驗效率和教學質(zhì)量，又可以開拓和豐富學生的視野與知識面。
二、層次化教學模式長期有效的保障措施
開展創(chuàng)新性實驗項目的教學，不僅能夠加強學生對相關(guān)內(nèi)容的理解和把握，而且還能使學生較好地把握相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點、研究趨勢，掌握新的實驗技術(shù)或新方法，更重要的是能夠逐步培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力和研究興趣，有利于培養(yǎng)復合型人才，這也是三峽大學土木工程材料實驗教學改革的主要目的。為保證創(chuàng)新性實驗教學的長期穩(wěn)定運行，必須采取相應的保障措施。
(一)確定合適的實驗項目
創(chuàng)新性層次實驗教學的首要工作是選題。選題要有創(chuàng)造性的因素，最好能解決一個較為復雜的技術(shù)問題，以便使學生得到較全面的訓練。選題應該優(yōu)先選擇源于科研項目，并與教學密切相關(guān)的工程技術(shù)問題，使學生在規(guī)定的時間通過努力基本上能完成任務，從而鞏固、加深和擴大學生的專業(yè)知識面，增強工作技能以及創(chuàng)造性。此外，為保證創(chuàng)新性層次實驗教學的長期運行，創(chuàng)新性實驗項目應不斷推陳出新。從實驗教學實踐看，采取了如下途徑確定第二層次的實驗項目:引入反映相關(guān)領(lǐng)域研究熱點、研究趨勢，以及實驗新技術(shù)與新方法的實驗內(nèi)容作為創(chuàng)新性實驗項目，采用與建材相關(guān)的大學生科技創(chuàng)新項目(國家級、省級和校級)、大學生挑戰(zhàn)杯競賽科技項目，以及學校設(shè)立的大學生求索創(chuàng)新項目等，另有少量創(chuàng)新性實驗項目結(jié)合教師的`科研項目設(shè)置。
(二)經(jīng)費來源和相關(guān)配套政策
創(chuàng)新性層次的實驗項目所用原料、藥品及儀器運轉(zhuǎn)與維修費用等經(jīng)費開支，都應進行相應配套與完善，以形成長效機制�？梢酝ㄟ^申請國家級、省級、校級等各級各類創(chuàng)新項目或科技項目，如大學生科技創(chuàng)新項目、挑戰(zhàn)杯競賽項目、三峽大學設(shè)立的大學生求索創(chuàng)新活動及其他項目，或從教師的科研項目中設(shè)置第二層次的實驗教學項目等形式來獲取經(jīng)費支持。20xx年秋季至20xx年春季共四個學期的教學實踐中，第二層次實驗教學項目的經(jīng)費來源于國家自然科學基金、湖北省教育廳科學研究項目各1項、湖北省大學生挑戰(zhàn)杯競賽項目1項、三峽大學設(shè)立的大學生求索創(chuàng)新活動2項、教學研究項目2項，以及其他橫向項目等。
(三)健全和完善實驗室管理制度
建立健全實驗室各項保障機制，包括條件保障、激勵約束機制和監(jiān)督機制等。條件保障方面，要繼續(xù)加大實驗室建設(shè)力度，完善實驗室儀器設(shè)備等硬件設(shè)施。建筑材料實驗經(jīng)過自20xx年秋以來的累次建設(shè)投入，實驗設(shè)備、場地及環(huán)境等都得到顯著改善，完全滿足表1、表2所列項目對實驗室硬件設(shè)施的要求。在激勵約束機制方法方面，制定和完善了相關(guān)管理政策，如:對參與創(chuàng)新性實驗的學生在綜合測評時適當加分，指導教師評職稱時優(yōu)先推薦等。不僅吸引學生參與創(chuàng)新實驗，還鼓勵教師參與第二層次實驗教學。
(四)加強過程控制
指導教師要加強對創(chuàng)新性實驗項目的過程控制。制定相應管理制度和方法，采用中期答辯和評估、定期召開小組匯報和討論會等方式進行嚴格、規(guī)范、科學的管理，對第二層次實驗項目的教學進行有效監(jiān)督與控制。定期召開小組會議可以了解實驗進度，并以實驗方案方法的完善、指導等方面開展討論，檢查學生實驗日志、實驗的收獲或思考內(nèi)容、實驗分析報告等，對前期工作作出評價，提出具體建議，促進實驗小組按進度完成預定任務。中期檢查是創(chuàng)新性實驗項目教學過程的重要環(huán)節(jié)，院(系)組織相關(guān)教師對項目實施中期檢查，可以使學生相互學習借鑒，而專家的評價起到診斷、督促、啟發(fā)、指導作用。建立并實施以過程為導向的創(chuàng)新性實驗項目評價體系，同時配套相應的激勵機制，包括設(shè)立創(chuàng)新學分、綜合測評加分或推薦免試研究生加分、資助論文發(fā)表等措施，營造了良好的學習氛圍，激發(fā)了學生的創(chuàng)新熱情。實踐表明，加強過程控制是開展第二層次實驗教學、保證教學質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)，通過加強對實驗過程的監(jiān)督管理，取得了較好的教學效果。
(五)加強實驗教學師資隊伍的建設(shè)
建設(shè)一支責任心強、業(yè)務過硬的師資隊伍，是搞好實驗教學改革，提高教學質(zhì)量的基本保證，也是適應高校培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才的需要。通過相關(guān)政策與制度，吸引教師積極參與實驗室建設(shè)和實驗教學工作，同時支持他們參加各類實驗技能培訓，增強業(yè)務能力，使其能勝任不斷推陳出新的創(chuàng)新性實驗項目教學。目前，學校和學院均制定了相關(guān)政策，要求教師積極參與實驗室建設(shè)，經(jīng)常參加相關(guān)的實驗技能和業(yè)務能力培訓，并將這兩點作為教師職稱申報時的必備條件之一。目前執(zhí)行情況良好，促進了實驗教學的師資建設(shè)。
三、層次化實驗教學的實踐效果
經(jīng)過20xx年秋季學期至20xx年春季學期共4個學期的教學實踐，取得的效果表現(xiàn)為以下3方面。
(1)提高了學生的實驗技能，加深知識理解，擴展知識體系。學生根據(jù)創(chuàng)新性實驗項目和要求，自己查閱相關(guān)資料，進行實驗方案設(shè)計和實驗，啟發(fā)和引導學生獨立解釋實驗現(xiàn)象、分析實驗結(jié)果，最后以書面報告或小論文的形式進行交流，使學生得到全面、綜合的實驗技能訓練。同時，更深入地了解和探討實踐與理論的異同，加深了相關(guān)知識的理解與掌握，擴展了知識體系。
(2)通過采取各種激勵和條件保障措施，營造了促進學生積極主動學習的氛圍，激發(fā)了學生的創(chuàng)新熱情，取得了較好的效果。20xx年秋開始實施土木工程材料層次化實驗教學以來，在20xx年成功申報2項校級求索創(chuàng)新活動項目(20xx級土木工程專業(yè)學生)，20xx年開展的創(chuàng)新實驗項目“摻磷渣活性粉末混凝土的制備”獲湖北省第九屆“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術(shù)科技作品競賽二等獎。同時，學生依托創(chuàng)新實驗項目在國際會議上公開發(fā)表學術(shù)論文2篇:《粉磨時間對磷渣粉活性的影響》于20xx年11月發(fā)表在兩岸四地高性能混凝土國際研討會論文集，
(3)學生掌握了自主學習方法和能力，培養(yǎng)了團隊協(xié)作精神和能力。學生在創(chuàng)新實驗過程中，逐步學習和掌握解決問題的方法，同時，培養(yǎng)了團隊合作精神和能力。
四、結(jié)語
實踐教學是高等院校提高學生實踐技能，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和職業(yè)適應能力的重要手段。土木工程材料實驗實行層次化的教學模式，不僅促使學生熟練掌握相關(guān)理論知識，補充和深化知識、拓寬知識面，而且通過開設(shè)第二層次的創(chuàng)新性實驗，還能使學生較好地把握相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點、研究趨勢，熟悉新的實驗技術(shù)或新方法，更重要的是，逐步培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力和研究興趣，有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。以三峽大學“土木工程材料”實驗的教學改革為例，將實驗教學項目分為基礎(chǔ)性實驗和創(chuàng)新性實驗兩個層次，從教學項目的層次化、教學組織與實施、教學方法等方面，闡述了“土木工程材料”實驗的層次化教學模式，提出了實現(xiàn)該教學模式長效機制的保障措施，涉及實驗項目選題、經(jīng)費來源、過程化管理、實驗室管理制度及實驗教學的師資建設(shè)等5個方面。
土木工程材料論文6
在地方高校中，建立起科學得實驗教學體制，有助于學生在實驗過程中培養(yǎng)創(chuàng)新思維。并通過積極地探索和時間，能夠鍛煉學生得動手能力和分析解決問題得能力。同時，還要求建立起高素質(zhì)得師資隊伍，合理整合校內(nèi)外得相關(guān)資源，多方面得共同作用，才能很好地推動地方高校實驗教學得發(fā)展。
1.地方高校土木工程材料實驗室開放得背景
在我國得教學背景下，實驗室通常都非常重視課程教學，并且在教室得引領(lǐng)下，學生得主體地位得不到體現(xiàn)，從而使得實驗室得教學效果比較差。在土木工程專業(yè)得實驗室教學中，在設(shè)計時通常都圍繞本課程來進行，其內(nèi)容也主要集中在一個或者幾個相關(guān)得知識點上面。而且驗證和演示得性質(zhì)居多，設(shè)計方面得實驗比較少。盡管對知識點所具有得相關(guān)原理進行啦呈現(xiàn)，卻沒有重視學生思維能力得培養(yǎng)，也忽視啦分析和解決問題得能力。[1]然而，教學改革得不斷深入，要求改變傳統(tǒng)得實驗室教學模式，建設(shè)開放性得土木工程材料實驗室，推動人才培養(yǎng)得進程。
2.地方高校土木工程實驗室開放得探索和實踐
2.1推行開放性得實驗教學機制
在土木工程專業(yè)中，建立起較為開放得教學機制，有利于學生得探索實踐。實驗室把實驗項目和相關(guān)設(shè)備得信息進行公布，學生們可以通過網(wǎng)上預約得方式，獲得實驗機會。從而在時間與空間方面，完成實驗室得開放。在該專業(yè)得教學實驗大綱里面，涉及到得實驗要求相對較少，負責實驗得老師應當結(jié)合學生得實際情況，選擇或者開除一些實驗，讓學生進行選擇。當教學大綱上得實驗完成以后，學生可以按照自身喜好和特點特長，對選做實驗進行篩選，選擇出符合自己特點和需求得實驗，在內(nèi)容方面完成實驗室得開放。同時，在開放性得實驗教學過程中，可以適當?shù)卦黾右恍┚哂性O(shè)計性和研究型得相關(guān)項目。并且學生可以通過自身得探索，對試驗項目進行設(shè)計。從而，在教學形式方面完成開放。這也符合因材施教得要求，能使學生得實踐能力得到很好地培養(yǎng)。
2.2推動實驗室管理體制改革
如果要讓當前得實驗教學獨自成體系，就應當結(jié)合當前得人才培養(yǎng)標準和相關(guān)要求，把以前分散開得、依附在各科課程得實驗分離出來，對實驗內(nèi)容與項目進行有機整合。從而使得理論與實驗課程教學得體系共同作用于人才培養(yǎng)。在體制方面，打破啦原有得分割體制。從而，使得實驗室實現(xiàn)資源共享，體系建設(shè)更加優(yōu)化，實驗教學能夠獲得更多收益。從這個層面來看，開放性實驗室得到進一步得確定。同時，將原有各專業(yè)得實驗室進行有機整合，并結(jié)合專業(yè)得實際情況，對開放性實驗室進行統(tǒng)籌安排。
2.3推動實驗室教學方式改革
就土木工程專業(yè)得實驗教學而言，應當為學生得發(fā)展服務。這要求在學習方式、時間和內(nèi)容方面，為學生預留出較大得選擇空間。對傳統(tǒng)得一些不合時宜得教學方式進行改革，配合當前得學分制教學，推動實驗教學得進一步發(fā)展。同時，學生應當結(jié)合自身得一些需求和特點，確定相關(guān)得項目，并對實驗得一些步驟進行設(shè)計。也可以按照自身得進度，對試驗時間進行選擇。這樣一來，有利于改變傳統(tǒng)得教學理念。從而建立起以教師為主導得教學模式，學生在實驗教學中得主體地位也能夠得到保證。而在內(nèi)容與形式方面，應當建立起有一定特色得實驗教學模式，把現(xiàn)代教學中得一些先進教學理念呈現(xiàn)出來。這樣得模式不但可以使實驗教學中得一些要求得到滿足，還可以充分解放學生得個性，有利于創(chuàng)新型人才得培養(yǎng)。
3加強地方高校土木工程實驗室開放得策略
3.1合理調(diào)整實驗室得結(jié)構(gòu)
在高校土木工程專業(yè)得實驗教學中，應當結(jié)合該專業(yè)得相關(guān)要求和標準，認真分析實驗室結(jié)構(gòu)。在傳統(tǒng)得教學模式中，實驗教學屬于理論教學中得一部分。但是隨著教學得改革和實驗室得發(fā)展，要求實驗教學獨立出來，對實驗方面得相關(guān)項目與內(nèi)容進行重新設(shè)計，從而成為較為獨立得一個實驗教學體系。如此一來，理論與實踐并重，教學中也不會存在偏重于理論而忽視實踐，也不會存在偏重于實踐而忽視理論。兩個部分既相聯(lián)系，又各自獨立，共同作用推動實踐教學發(fā)展。
3.2加強對開放性實驗室得認識
在地方高校土木工程專業(yè)得實驗教學中，應當結(jié)合高校自身得一些實際情況，對實驗教學進行相應得改革。這要求首先要在思想認知方面得到提升，打破傳統(tǒng)實驗教學中所謂得分割體制。并且需要各方面意識到實驗室開放得重要性。在一級學科內(nèi)，要求跨部門和專業(yè)，加強開放型實驗室得建設(shè)，使實驗教學因此而獲得良好得教學效果。
3.3建立有效得管理模式
在實驗室得管理方面，改革管理模式，使學生自主和實驗室自主很好地結(jié)合起來。同時，對實驗室開放得多種形式進行探索研究，制定出較為完善得管理體系，解決實驗室因開放而帶來得一些問題。如一些儀器和設(shè)備容易損耗；老化折舊得速度較快；實驗室老師得工作量增大。健全得管理制度可以保證開放性實驗室得正常運行。除此之外，還可以對實驗室得彈性管理方面得體制進行探究，促進同校外一些項目工程之間得合作，加強校企資源得共享，使得產(chǎn)學研能夠很好地結(jié)合起來，實現(xiàn)資源得優(yōu)化配置，各方都能夠從這種模式中獲得較好得收益。
3.4組建高水平得師資團隊
在地方高校土木工程專業(yè)得實驗教學中，高水準得師資團隊對開放性實驗教學相當重要，它是這種教學模式得踐行者。在教學過程中，需要建立起一支結(jié)構(gòu)比較合理、專業(yè)水平比較高得實驗室教師隊伍。對于土木工程專業(yè)而言，其專業(yè)性比較高，要求教師得也應當具備較高得專業(yè)技能水平。在日常管理中，可以為教師提供一定得培訓提升機會，也可以為實驗室教師創(chuàng)造一些到外面參訪學習和深造得機會。同時，也可以引進一些比較優(yōu)秀得實驗室教師，并采取專職于兼職相結(jié)合得形式，對校內(nèi)外得教師資源進行整合，使得開放性試驗是教學得教師水平能夠滿足培養(yǎng)人才得需求。
結(jié)束語
綜上所述，土木工程專業(yè)應當結(jié)合自身得專業(yè)特點，不斷完善實驗室教學管理得模式，建設(shè)專業(yè)得開放性實驗室。對校內(nèi)外得一些資源進行有機整合，并充分利用起來，使得實驗室方面得教學資源能夠獲取最大化得效益。
參考文獻
[1]李盛,劉朝暉.高校土木類國家工程實驗室開放模式研究與探索[J].長春理工大學學報(社會科學版),20xx,09:202-203.
土木工程材料論文7
摘要：將現(xiàn)代科技的發(fā)展成果應用于土木工程中，能夠推動土木工程更高效發(fā)展。新材料在土木工程中得以更大范圍、更為深入地應用，對于提升居民的居住舒適感有重要幫助作用。因而，深入地探討當前土木工程中新材料的應用具有至關(guān)重要的意義。
關(guān)鍵詞：土木工程；新材料；應用
在土木工程設(shè)計管理工作中，如何更為科學、合理、高效地應用新技術(shù)以及新材料，在土木工程建設(shè)質(zhì)量提升中發(fā)揮著重要的作用，并對土木工程的未來發(fā)展有著指導下的作用。因而，在土木工程壯大與發(fā)展中，大范圍地引入、應用新材料至關(guān)重要。
1當前土木工程中新材料的應用
在當前土木工程中，新材料主要得以如下多方面的應用：
1.1隔熱新材料
在土木工程設(shè)計中，隔熱是非常重要的設(shè)計環(huán)節(jié)，需要完全符合建筑工程的設(shè)計標準。將隔熱新材料深入應用于土木工程中，能夠提升居民的居住舒適度，達到良好的隔熱應用效果。比如，將先進的絕熱材料應用于建筑工程內(nèi)，其外觀主要體現(xiàn)為透明的狀態(tài)，主要由一層玻璃、空氣間層以及吸收面等三部分組成。玻璃間層，主要體現(xiàn)為蜂窩狀態(tài)，能夠達到陽光反射的效果。而空氣間層則主要起到將土木工程建筑物外部熱量吸收的.應用效果；吸收層，則處于絕熱材料的最外層，則能夠起到良好的外部熱量阻斷的效果。
1.2通風系統(tǒng)新材料
通風系統(tǒng)，是土木工程建筑設(shè)計的重要內(nèi)容，對建筑工程的安全性有著關(guān)鍵的決定因素。因而，在土木工程通風系統(tǒng)中投入使用新材料，能夠?qū)⑿虏牧系牡统杀�、高環(huán)保等優(yōu)勢充分地體現(xiàn)出，具有非常大的應用空間。比如，在土木工程的窗框結(jié)構(gòu)中，設(shè)計使用了新的材料品類，比如在窗框的底部加入了空氣流通的渠道部分，這樣就能夠窗框內(nèi)的空氣由內(nèi)部到達頂端，然后再到土木工程建筑物的內(nèi)部空間，很好地解決了傳統(tǒng)土木工程所存在的窗口空氣流通速度過快的突出問題，提升了居民的居住舒適度。同時，在土木工程窗框結(jié)構(gòu)中使用了新材料，能夠達到空氣凈化的作用。另外，將數(shù)字化技術(shù)加入到土木工程設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)，能夠通過數(shù)字化控制的方法控制窗框，大大地簡化了新材料的應用復雜程度。
1.3保溫新材料
在土木工程中，將保溫新材料應用于建筑物中，能夠解決材料過多地問題，并起到良好的保溫效果。在傳統(tǒng)建筑領(lǐng)域內(nèi)所使用的保溫材料厚度很厚，不利于提高設(shè)計空間，大大地降低了建筑物的靈活度。而將保溫新材料應用于土木工程中，保溫效果更為理想，輕巧性、便捷性特點更為突出。真空絕熱板是保溫新材料的重要成果，材料結(jié)構(gòu)薄度很薄，只有傳統(tǒng)保溫材料厚度的1/4，已成為土木工程保溫領(lǐng)域的首選材料。
2土木工程中新材料未來發(fā)展方向
結(jié)合土木工程未來的發(fā)展方向，以及居民對建筑物的居住需求，新材料未來需要往如下多個方向發(fā)展：
2.1綠色化發(fā)展
推動材料的綠色應用發(fā)展，是土木工程內(nèi)材料應用的最重要發(fā)展目標。對于土木工程而言，應用材料的綠色化是其應用的最重要標準，這對于突出土木工程建筑物的生態(tài)、環(huán)保等重要發(fā)展方向。因而，突出土木工程新材料的綠色化發(fā)展方向，與土木工程資源分配優(yōu)化以及土木工程環(huán)境保護等發(fā)展目標高度一致，能夠最大化地改變過去土木工程發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的破壞問題，真正地實現(xiàn)土木工程行業(yè)健康發(fā)展。
2.2節(jié)能化發(fā)展
節(jié)能、減排，是土木工程的重要發(fā)展方向，能夠最大化地降低材料的消耗，控制土木工程設(shè)計施工成本，從而提高土木工程的經(jīng)濟效益。因而，新材料在土木工程的應用應滿足節(jié)能化的重要發(fā)展方向。比如，在傳統(tǒng)土木工程領(lǐng)域，對物資的消耗相對較多，這就要求土木工程設(shè)計工作人員通過新材料、新技術(shù)的深入應用，從而達到物資以及能耗控制的目的。同時，在土木工程發(fā)展中，實現(xiàn)節(jié)能減排、施工新技術(shù)的改善應用，以及新材料在土木工程施工作業(yè)中的高效應用，能夠確保新材料以及新技術(shù)在土木工程中發(fā)揮著更為重要的作用。因而，新技術(shù)以及新材料在土木工程中的應用，與土木工程未來的發(fā)展方向一致，這也體現(xiàn)出居民對居住環(huán)境改善的根本需求。
2.3融合化發(fā)展
在土木工程領(lǐng)域內(nèi)，新材料以及新技術(shù)的應用并非完全獨立的，而是相互不可分割的，呈現(xiàn)出重要的融合性發(fā)展方向。比如，土木工程的未來發(fā)展，對新技術(shù)以及新材料均提出了非常明確的應用要求，這必然會推動新技術(shù)以及新材料的融合發(fā)展。因而，在土木工程發(fā)展中，應設(shè)計出新技術(shù)以及新材料的深入配合的應用方案，以更好地規(guī)范土木工程的設(shè)計工作。
3結(jié)束語
提高土木工程的居住舒適度，在土木工程科學、合理地應用新材料至關(guān)重要。在當前土木工程領(lǐng)域中，主要包括保溫新材料、隔熱新材料以及通風系統(tǒng)新材料等領(lǐng)域的應用范圍，這與綠色化發(fā)展、節(jié)能化發(fā)展以及融合化發(fā)展等發(fā)展方向相一致。
參考文獻
[1]畢曉茜.淺析現(xiàn)代建筑中土木工程新型材料的應用[J].江西建材，20xx（22）：60+65.
[2]常愛國.新技術(shù)和新材料在建筑設(shè)計中的運用探微[J].江西建材，20xx（16）：23+26.
[3]涂遠.智能材料在土木工程中的應用[J].福建建筑，20xx（02）：26~28.
土木工程材料論文8
1FRP復合材料的發(fā)展與應用
1958年，我國因鋼材短缺，曾探索過用GFRP筋代替鋼筋的研究。20世紀七八十年代，F(xiàn)RP在結(jié)構(gòu)工程中的應用與研究逐漸增多。1972年在云南建造了一座直徑為44m的球形GFRP雷達天線罩。1982年在北京密云建成了跨徑20.7mGFRP簡支蜂窩箱梁公路橋，設(shè)計荷載等級為汽-15、掛-80，并進行了現(xiàn)場荷載試驗，這是國際上第一座GFRP公路橋。此后，F(xiàn)RP材料，尤其是價格比較便宜的GFRP，在工結(jié)構(gòu)程中應用的范圍越來越廣。但是這些應用大多數(shù)都是附屬性、臨時性的構(gòu)件，F(xiàn)RP材料的優(yōu)越性能沒有得到充分發(fā)揮，即使用FRP作為結(jié)構(gòu)材料也都是嘗試性的，沒有形成規(guī)模。同時，多數(shù)的土木結(jié)構(gòu)工程師不了解FRP材料性能和設(shè)計方法，大大限制了它在土木工程結(jié)構(gòu)中的應用和推廣。
2FRP復合材料在土木工程中的實踐效果
2.1用于結(jié)構(gòu)加固
我國對FRP加固技術(shù)的研究始于1997年，中冶建筑研究總院有限公司(國家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心)于1997年10月進行了國內(nèi)首批外貼碳纖維布加固梁試驗。隨后在短短幾年中，外貼FRP片材加固技術(shù)已成為全國土木建筑行業(yè)研究和應用的熱點，很快為市場所接受，而市場的擴大使材料的成本大幅下降，這為FRP材料在建筑中的應用發(fā)展提供了更大的可能，在我國已迅速發(fā)展成為建筑結(jié)構(gòu)補強加固的主要技術(shù)。至20xx年，國內(nèi)從事FRP試驗研究及技術(shù)開發(fā)的科研單位幾十所，用于土木建筑行業(yè)中的碳纖維制品生產(chǎn)銷售的廠家?guī)资畟�，從事于碳纖維加固補強的專業(yè)公司上百個，已經(jīng)形成了相當大的研發(fā)、生產(chǎn)、設(shè)計、應用的社會群體。目前FRP材料在土木建筑中的應用以加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，加固的形式又以外貼FRP片材為主，但FRP技術(shù)在砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)中的應用，以及采用FRP筋材、網(wǎng)格材、預應力FRP片材加固技術(shù)的應用已有很多，新的應用形式、新的產(chǎn)品、新的規(guī)范規(guī)程的研究正在世界各地廣泛開展。
2.2FRP筋在新建結(jié)構(gòu)中代替鋼筋
傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中配置非預應力和預應力鋼筋，在處于惡劣環(huán)境條件時，如干濕交替、化學介質(zhì)等作用下，極易引起鋼筋的腐蝕，嚴重影響結(jié)構(gòu)的耐久性和適用性，甚至導致結(jié)構(gòu)承載能力的降低。相比之下，防腐性能好、粘結(jié)性能與鋼筋相差不多且抗拉強度高的FRP筋成為代替鋼筋的一個較好選擇。20世紀80年代初開始，F(xiàn)RP筋逐漸大量應用于有特殊性能要求的結(jié)構(gòu)物中代替鋼筋，如有磁共振醫(yī)療設(shè)備的建筑及海堤、工業(yè)廠房屋面板等受嚴重化學侵蝕的結(jié)構(gòu)物中。1985年，美國SanAntonio醫(yī)院大樓的`MRI設(shè)備的樁、柱和梁中均采用了GFRP筋。1986年，SanAntonio的大學建筑中的邊墻和鋼筋混凝土梁中配置了GFRP筋。FRP筋的另一個應用對象是巖土工程，目前已用于因潮汐變化等干濕交替的擋土墻、地基錨桿及地鐵沉井等工程中。
2.3FRP結(jié)構(gòu)及組合結(jié)構(gòu)
由于FRP材料具有高強、輕質(zhì)、耐腐蝕等優(yōu)點，F(xiàn)RP結(jié)構(gòu)和FRP組合結(jié)構(gòu)的應用也日益受到工程界的重視。
�。�1）早期試驗性的FRP結(jié)構(gòu)
20世紀60年代，英國已開始生產(chǎn)GFRP復合材料的屋蓋結(jié)構(gòu)，運往中東和北非建造使用，1968年一個采用GFRP夾心板與鋁質(zhì)骨架的圓頂結(jié)構(gòu)建于利比亞Bengazhi；1972年阿聯(lián)酋的Dubai國際機場，采用GFRP傘狀屋頂。20世紀70年代及80年代初期，英國的一些建筑采用了GFRP作為除梁柱以外的承重或半承重構(gòu)件。1974年，第一個全復合材料建筑在英國Lancashire落成，外形為三棱錐體組成的空間結(jié)構(gòu)。早期的FRP結(jié)構(gòu)，大多帶有一定的試驗性質(zhì)，尚未在土木工程中形成規(guī)模。
�。�2）橋梁工程中的FRP結(jié)構(gòu)構(gòu)件
隨著FRP生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品形式的迅速發(fā)展，F(xiàn)RP結(jié)構(gòu)在橋梁工程中得到迅速發(fā)展。英國、瑞士、丹麥、日本、美國及中國等國家，均成功建造了一系列全FRP結(jié)構(gòu)的人行天橋。同時，F(xiàn)RP結(jié)構(gòu)也被應用于承受較大反復動載的公路橋梁中。1982年，我國在北京密云建成了一座跨徑為20.7m的GFRP蜂窩箱梁公路橋。1994年，英國建造的BondMill橋采用GFRP拉擠型材組合而成，是一座可通過40t卡車的活動橋。1996年，美國堪薩斯州Russell架起了第一座采用FRP橋面板的公路橋。此后不到十年的時間里，采用FRP橋面板的中小型橋梁在美國已有數(shù)十座。FRP橋面板還被用于替換老化的混凝土橋面板。此外，F(xiàn)RP索還可替代鋼索用于斜拉橋和懸索橋。
3FRP復合材料在土木工程中的實踐展望
眾所周知，F(xiàn)RP作為一種新型的結(jié)構(gòu)材料，已經(jīng)廣泛的應用于土木工程中，其所具備的多種優(yōu)良的特性，也使其成為了應用前景較為廣闊的、有待于我么進一步探索與研究的材料。由于FRP復合材料在我國土木工程具體實踐中應用的十年還較短，因此，我們在很多方面還沒有積累出較成熟的經(jīng)驗，包括理論和實踐。在未來一段時間內(nèi)，不斷的提高FRP材料的性能以及降低其成本造價是亟待行業(yè)內(nèi)諸多人士共同探索的一個重要課題，以便利于FRP材料在土木工程中得到越來越多的推廣與應用。
土木工程材料論文9
摘要:以大學生工程意識培養(yǎng)和能力提升為目標，從理論教學、實踐教學和科技活動三方面進行改革。提出以工程意識培養(yǎng)為主的理論教學手段、以工程能力提升為主的實踐教學手段和以創(chuàng)新能力提升為主的科技活動組織，為國內(nèi)同類院校的土木工程材料課程教學提供參考。
關(guān)鍵詞:土木工程材料;工程意識;工程能力;創(chuàng)新能力
土木工程材料課程屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，一般開設(shè)在大學二年級，由于大多數(shù)學生缺乏基本的感性認識和工程實踐，對該課程與后續(xù)專業(yè)課程之間的關(guān)系不了解，更不清楚該課程對日后所從事工作的重要性和意義。西南林業(yè)大學森林工程專業(yè)分別于20xx年、20xx年獲批成為云南省教育廳及國家教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)�！巴聊竟こ滩牧稀闭n程的教學以此為契機，及時更新教育理念，從理論教學、實踐教學和科技活動三個方面進行改革，積極探索培養(yǎng)學生工程意識及提升學生工程能力、創(chuàng)新能力的教學方法和模式。
一、以工程意識培養(yǎng)為主的理論教學手段
1.充分利用認識實習
專業(yè)認識實習是學生專業(yè)課程學習的第一課，是開啟學生專業(yè)興趣的重要教學環(huán)節(jié)。為使學生提早對專業(yè)有所認識，了解各專業(yè)課之間的聯(lián)系與作用，許多高校都設(shè)置了認識實習環(huán)節(jié)。土木工程材料作為土建類專業(yè)基礎(chǔ)課，應充分利用好這一環(huán)節(jié)，使學生了解土木工程材料的種類、應用及工程技術(shù)要求等。為此，課程改革小組建議合理搭配認識實習指導教師的人員組成，承擔建筑材料方面的主講教師應積極參與認識實習。在認識實習過程中:一方面，帶領(lǐng)學生參觀工程現(xiàn)場，聽取現(xiàn)場技術(shù)人員講解，并與學生針對工程所選品種、施工工藝等進行廣泛討論，使學生從感官上實際認識土木工程材料;另一方面，通過觀看《超級工程》《偉大工程巡禮》中關(guān)于土木工程材料講解的部分科學紀錄片，使學生能夠?qū)こ探ㄔO(shè)的全過程以及材料如何選擇、應用有較為全面的認識。通過改革后的認識實習教學，學生對土木工程材料課程的理論學習內(nèi)容更加明確。
2.合理優(yōu)化教學內(nèi)容
目前，土木工程材料教材為滿足“大土木”的培養(yǎng)目標，內(nèi)容上雖具有較大的包容性，但仍未能將原有知識體系有機地融合在一起。加之學時限制，無法面面俱到，如果不能合理安排，將會導致無法有效支撐后續(xù)課程的學習。為此，按使用領(lǐng)域?qū)⑼聊竟こ滩牧戏譃橥聊竟こ掏ㄓ貌牧虾蛯Ｓ貌牧线M行講解。其中，將石料、無機結(jié)合料(石灰、水泥)、水泥混凝土、建筑鋼材、防水材料等列為土木工程通用材料，瀝青與瀝青混合料、墻體與屋面材料、土工合成材料、建筑防火材料等列為專用材料，以滿足各專業(yè)的學習需求。對于通用材料的講解，在材料基本性質(zhì)方面主要以材料自身性質(zhì)與組成特點講解為主，不需要刻意結(jié)合專業(yè)特點，而在工程技術(shù)指標及工程應用方面則結(jié)合專業(yè)特點來安排教學內(nèi)容。對于專用材料的講解，主要結(jié)合專業(yè)特點及后續(xù)課程的需要而選擇或增加，該部分內(nèi)容主要包括:(1)建筑工程專用材料:墻體與屋面材料、建筑裝飾材料、給排水管材等;(2)道路工程專用材料:瀝青與瀝青混合料、土工合成材料等;(3)消防工程專用材料:建筑功能性材料、建筑防火材料等。此外，適時引入材料應用實例，實例最好結(jié)合授課專業(yè)，以此強化學生的工程意識，培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)。
3.注重作業(yè)的有效性
除了課堂教學環(huán)節(jié)外，教師還應注重布置課后作業(yè)這一教學環(huán)節(jié)。作業(yè)不但是鞏固學生課堂所學知識的重要手段，還是培養(yǎng)學生工程意識與創(chuàng)新思維的有效途徑。授課教師通過布置課外作業(yè)，建立討論、交流制度，促進創(chuàng)新思維和工程意識培養(yǎng)氛圍的形成。土木工程材料課程與其他課程，如力學、數(shù)學等課程要有所差別，作業(yè)內(nèi)容不能僅僅是課后習題或整理課堂筆記，應通過大量做題來鞏固理論知識的學習。應定期要求學生查閱文獻，或進行實地調(diào)查，通過閱讀相關(guān)科技文獻，學生才能及時了解土木工程材料發(fā)展的新動態(tài)和工程中存在的問題;而實地調(diào)查又能促進學生理論與實踐相結(jié)合，更好地理解理論知識，也能夠利用理論知識來解釋調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的問題。最后，通過在課堂上進行交流、討論，還可以培養(yǎng)學生的`創(chuàng)新思維。
二、以工程能力提升為主的實踐教學手段
土木工程材料實踐教學的目的是使學生通過實驗操作和結(jié)果分析，明確土木工程材料的性質(zhì)與材料組成結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，掌握材料工程技術(shù)試驗儀器操作與指標評定方法，因此，實踐教學與理論教學具有同等重要的地位。
1.在實驗課中提升學生的工程能力
首先，合理安排實驗課程與理論課程的教學計劃，如在水泥、水泥混凝土以及建筑砂漿的理論課程完成后，集中安排一次實驗課，使實驗內(nèi)容與學時得到集中，學生能夠有充足的時間準備實驗和操作儀器等。其次，在實驗課組織形式方面采取分組形式，要求學生在實驗課前提交試驗方案，其中包括實驗目的、材料與儀器、實驗步驟、數(shù)據(jù)與分析、問題與分析等，最后要列出參考規(guī)范，保證學生在實驗前對試驗全過程有基本了解，避免學生在實驗過程中出現(xiàn)手忙腳亂、不知所措現(xiàn)象。最后，在實驗過程中要求學生利用手機等形式記錄實驗過程中的各個環(huán)節(jié)，以便實驗完成后組織學生對整個實驗情況進行討論與總結(jié)。
2.借助實習基地提升學生的工程能力
通過產(chǎn)學合作的方式建立校外實習基地，聘請實驗檢測技術(shù)骨干人員作為企業(yè)兼職教師，指導學生依托工程項目，在真實的工作環(huán)境中提高實踐操作與結(jié)果分析能力，使學生更深刻地理解和掌握土木工程材料的基本理論和材料評定的基本技能。更為主要的是學生通過對某一土木工程材料的技術(shù)指標進行完整實驗檢測，可以增加對土木工程材料各技術(shù)指標的工程意義，也能加深對指標之間相互聯(lián)系的理解。在評定過程中，學生通過翻閱相關(guān)技術(shù)規(guī)范提高了土木工程材料標準化的工程意識。
三、以創(chuàng)新能力提升為主的科技活動組織
創(chuàng)新能力的提升一方面要依靠理論教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)思維，通過科研實踐活動使學生在驗證并鞏固理論知識的同時，提高分析和解決問題的能力，激發(fā)學生的內(nèi)在創(chuàng)新動力，為此，課程改革小組結(jié)合土木工程材料課程的特點，進行了一系列科技活動的組織。對于有創(chuàng)新想法的學生，土木工程材料實驗室實行開放制度，以小組為單位填寫申請表，在指導教師的幫助下利用課余時間進行創(chuàng)新性試驗;如沒有創(chuàng)新性想法，但又有參與創(chuàng)新性實驗愿望的學生，可采取助研的方式參與到指導教師的科研課題中，使創(chuàng)新能力得到鍛煉。教師在指導過程中發(fā)現(xiàn)可行性強的創(chuàng)新性實驗，可進行校級科技創(chuàng)新項目推薦，或作為畢業(yè)論文選題，通過完成科技項目或畢業(yè)論文的寫作，學生的創(chuàng)新思維、儀器操作、科技論文寫作等方面的能力得到較大提升。此外，通過組建科技創(chuàng)新團隊參加科技競賽活動，將不同年級、專業(yè)的學生融合在一起，實現(xiàn)了激發(fā)學生創(chuàng)新積極性、提高創(chuàng)新能力的目標。近幾年，以土木工程材料課程為依托，學生申請西南林業(yè)大學科技創(chuàng)新基金項目3項，其中，一項獲第八屆云南省大中專學生課外學術(shù)科技節(jié)二等獎;獲批云南省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目1項，國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目1項，學生通過參與教師的科研課題，完成畢業(yè)論文7篇。
四、結(jié)束語
通過對理論教學、實踐教學和科技活動三個方面的改革，學生的工程意識有所增強，能夠有目的地學習，避免了以往死記硬、學而無用現(xiàn)象的發(fā)生。學生的工程能力與創(chuàng)新能力得到大幅提升，發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力也得到了提高，同時，也增強了學生的就業(yè)能力。
參考文獻:
�。�1］張新勝，胡習兵，馬遠榮．土木工程材料教學體系建設(shè)探討［J］．高等建筑教育，20xx，21(6):76—78．
［2］裴銳．應用型本科院校土木工程材料課程改革探索［J］．遼寧科技學院學報，20xx，16(1):59—61．
�。�3］蔣慧，黃小林，王榮，等．基于“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的土木工程材料課程實踐教學研究［J］．高等建筑教育，20xx，23(4):152—154．
�。�4］彭艷周，劉冬梅，朱喬森，等．土木工程材料實驗的層次化教學模式［J］．高等建筑教育，20xx，22(6):117—121．
�。�5］孫家瑛．將科研活動融入土木工程材料課程教學實踐探討［J］．教育教學論壇，20xx，11，(46):163—165．
［6］朱洪波，閏關(guān)珠，李晨，等．大學生創(chuàng)新訓練計劃項目的作用探討———以土木工程材料類項目為例［J］．高等建筑教育，20xx，23(2):99—102．
土木工程材料論文10
0引言
隨著材料技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的高新技術(shù)被運用到工程材料的研發(fā)中，各種新型材料層出不窮，以復合材料為基礎(chǔ)發(fā)展而來的智能材料，為解決相應材料的力學問題提供了科學牢靠的途徑。作為有著多學科交叉背景的綜合學科，智能材料為土木工程中日益復雜的結(jié)構(gòu)提供了實現(xiàn)的可能性，因此這一學科的研究也日益受到重視。諸如大跨度橋梁、高層建筑、水利樞紐、海洋鉆井平臺以及油氣管網(wǎng)系統(tǒng)之類的基建設(shè)施，在其較長的使用期中，外界各種不利作用會使得組成這些結(jié)構(gòu)的材料發(fā)生不可逆的變化，從而導致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度地性能衰減、功能弱化，甚至會誘發(fā)重大工程事故。若是能將智能材料運用到對這些超規(guī)模的工程結(jié)構(gòu)物中，能夠時刻評定相應的安全性能、監(jiān)控損傷，并智能修復，則將為未來工程建設(shè)提供新的發(fā)展思路。所謂智能材料，是指隨時能夠?qū)Νh(huán)境條件及內(nèi)部狀態(tài)的變化做出精準、高效、合適的響應，同時還具備自主分析、自我調(diào)整、自動修復等功能的新材料。受仿生學科的啟發(fā)，其目標是要開發(fā)出能運用到具體工程中、將無機材料變得有生命活力。二十世紀90年代初逐漸興起的智能材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，吸引了包括物理、化學、電子、航空航天、土木工程等領(lǐng)域的研究者涉足其中，取得了豐碩的成果。
1智能材料的概念及特點
智能材料發(fā)源于“自適應材料”（AdaptiveMate-rial），在Rogers和Claus等人的努力下，智能材料系統(tǒng)逐漸受到全世界各國官方機構(gòu)的認可與重視，發(fā)展迅速。智能材料（IntelligentMaterial，IM）當前沒有一個明確的定義，不過大體上都是根據(jù)功能做出相應的定義，是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計材料之后的第四代材料，具有不可限量的前景。智能材料產(chǎn)生的背景決定了其所具有的獨特優(yōu)勢，決定了其終將會帶來材料科學的重大革新。通常而言，智能材料主要以下七大功能：
（1）傳感：能夠?qū)?nèi)外部的作用進行監(jiān)控與鑒別；
�。�2）反饋：將監(jiān)控獲取的信息進行傳輸以及反饋；
�。�3）信息識別與積累：識別并記憶反饋來的信息；
�。�4）響應：對內(nèi)外部的變化做出靈活有效的反應；
�。�5）自診斷：對內(nèi)外部信息實施自行診斷、分析、評判等；
（6）自修復：依特定的方法修復系統(tǒng)的故障；
�。�7）自適應：待外部作用消失后可恢復原狀。
在具體的工程中，若要實現(xiàn)這么多的功能，僅僅依靠單一材料是無法實現(xiàn)的，因此通常情況下都是通過多種智能材料的組合才能達到目的。
2智能材料在土木工程結(jié)構(gòu)中的應用
2.1光導纖維
光纖維的主要化學成分為二氧化硅，作為信息傳遞的絕佳介質(zhì)，有著其他任何材料無法比擬的傳導能力。材料主要由內(nèi)層圓柱形透明介質(zhì)和外層圓環(huán)形透明介質(zhì)組成，內(nèi)層為纖芯，外層為包層。內(nèi)外層折射率的差異能夠保證攜帶信息的光在纖維里面能量損失少，傳輸距離大。將光纖維植入到混凝土結(jié)構(gòu)中，制成光纖維混凝土結(jié)構(gòu)。當混凝土結(jié)構(gòu)因外部因素的變化而產(chǎn)生變形時，植入砼結(jié)構(gòu)中的纖維也隨之發(fā)生變化，進而導致纖維中的光發(fā)生改變，相應的傳感器能夠直接獲取變化，從而間接確定混凝土結(jié)構(gòu)的各種性能變化，實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的全方位監(jiān)測，為工程的可持續(xù)性提供技術(shù)指導。并且，分布監(jiān)控的模式可保證混凝土結(jié)構(gòu)任何部位的改變均能被監(jiān)測到，相當于在混凝土結(jié)構(gòu)中創(chuàng)造了一個全覆蓋、光角度、無死角的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，兩者組合而成的光纖維混凝土可以認為是一種具有強大自我調(diào)節(jié)的智能材料。當前，光纖維混凝土結(jié)構(gòu)主要的工程應用包括：混凝土的溫度及溫度應力監(jiān)測、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的監(jiān)測與診斷、混凝土結(jié)構(gòu)強度與變形監(jiān)測、混凝土結(jié)構(gòu)配合的鋼索應力和變形監(jiān)測等。
2.2形狀記憶合金
何謂記憶合金，即材料具有形狀記憶能力。當材料的形狀被改變后，其內(nèi)在的記憶效應可被激發(fā)出來，進而自動產(chǎn)生回復應力與應變，驅(qū)使材料恢復原狀。同時，合金材料能夠傳輸能量并實現(xiàn)能量儲存。鑒于此，工程中可將記憶材料安置在結(jié)構(gòu)中，當結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、裂縫、損傷以及外界動荷載影響時，大部分的能量可被記憶合金材料消耗掉，可極大提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，若將材料運用到多震地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)中，則會實現(xiàn)對地震能力的吸收與耗散，極大地提高建筑物的抗震性能，此舉屬于材料的智能被動控制。形狀記憶合金材料所具有的相變超彈性，使其可用來制作耗能阻尼器，這種阻尼器實現(xiàn)了智能被動控制。同時，由于其相變會引起超彈性滯回環(huán)的產(chǎn)生，使得材料具有極高的抗疲勞性，以此為基礎(chǔ)制作的阻尼器使用周期遠勝于普通的阻尼器，可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)品質(zhì)的大幅度提高。
2.3壓磁材料
土木工程領(lǐng)域中常規(guī)的壓磁材料主要包括磁流變材料和磁致伸縮智能材料等。在外部磁場作用下，磁流變液懸浮體系的黏彈塑性會發(fā)生明顯的變化，并且這種變化是可逆的。當外部磁場超過一定強度后，磁流變也會在極短的時間內(nèi)變成固態(tài)，微觀上表現(xiàn)為材料的分散相顆粒沿著磁場方向結(jié)成了鏈狀結(jié)構(gòu)。磁流變液介于液體與固體之間的這種獨特的可變屬性，以及對這種特性實施控制時耗能低、變化范圍廣、成本低等特性，使得磁流變液成為工程結(jié)構(gòu)中作動器件的重要材料。當前，磁流變液主要被應用到元器件的控制橋路以及電源的高速開關(guān)等多個領(lǐng)域。且磁流變液在土木工程領(lǐng)域的應用主要集中在高層建筑、塔形建筑物、大跨框架和大跨度結(jié)構(gòu)等。同時，有著高磁致伸縮效應的磁致伸縮智能材料，可以保證材料在機械與電磁直接進行可逆轉(zhuǎn)換，因此具有廣闊的應用前景。
2.4碳纖維混凝土材料
工程中混凝土的作用范圍很廣泛，因此對混凝土材料的改善也日益得到科研人員和工程從業(yè)者的支持，碳纖維混凝土的'產(chǎn)生正是這一領(lǐng)域發(fā)展的重要產(chǎn)物，在混凝土中摻加一定比例的碳纖維，可賦予混凝土材料以驅(qū)動功能和本征自感應。作為一種高強度、高彈性、大導電性的材料，碳纖維的加入能極大改善混凝土的強度與韌性，并且碳纖維之間會形成具有電阻的導電網(wǎng)絡(luò)，在材料中起到阻隔導電的勢壘，大大降低混凝土材料的電阻率，從而使得材料的導電能力得到數(shù)量級上的顯著變化。不可忽視的是，這種混凝土的電導率與溫度及應力的變化而表現(xiàn)出規(guī)律性的響應。同時，碳纖維混凝土在溫度上表現(xiàn)為溫度變化造成電阻的變化，并且材料內(nèi)部的溫差也會衍生出熱電效應，在電場的作用下碳纖維混凝土會產(chǎn)生熱變效應（熱效應與變形）。碳纖維的含量和混凝土材料的結(jié)構(gòu)共同影響材料的溫敏性，當碳纖維的含量超過一定比例時，材料才有可能形成較為穩(wěn)定的電動勢。而碳纖維的摻入方式主要有兩種：短切亂向分布和連續(xù)碳纖維束單向增強。采取不同的摻入方式能使得碳纖維混凝土的力學性能得到不同程度的強化與提高，工程實踐表明：第一種方式更具有實用性。
2.5壓電材料
具有壓電效應的壓電材料，經(jīng)常被用作驅(qū)動元件和傳感元件。當壓電材料受到外部因素作用時會因為其自身發(fā)生變形而產(chǎn)生電勢，而對材料再施加一定電壓時又會改變材料的尺寸，壓電效應由此而來。利用這一特點，壓電材料可用作傳感元件，通過壓電元件的變化來判斷元件所在位置處結(jié)構(gòu)的變形量。與此同時，若能在壓電元件外部形成電場，進而對壓電元件內(nèi)部的正負電子施加定向電場力，從而迫使元件發(fā)生變形，制成驅(qū)動元件。利用驅(qū)動元件，可改變材料的應力狀態(tài)，甚至會影響材料的結(jié)構(gòu)變形。壓電材料的變化均在極短時間內(nèi)完成，因此壓電效應主要適用于對結(jié)構(gòu)振動的控制上。
3智能材料的未來發(fā)展
3.1智能材料性能的發(fā)展
智能材料有著獨特的優(yōu)越性能、廣闊的發(fā)展前景，但是由于這一領(lǐng)域處于多學科交叉的研究前沿，所存在問題也亟待深究：
（1）形狀記憶合金的發(fā)現(xiàn)，改變了很多傳統(tǒng)理念，胡克定律在合金材料這里基本上不再適用了，其所具有的智能功能使得傳統(tǒng)的力學研究方法難以合理地解釋其內(nèi)在的機理，因此需要研究者另辟蹊徑，從宏觀與微觀的角度重新去探究這種新材料的原理，建立一些實用性較強的理論和模型，以對具體的工程實際進行規(guī)范化的指導。同時，當前形狀記憶合金還不完善，耗能高、功能單一等缺點使得其實用性不強，能夠開發(fā)出低能耗、出力大、多功能的控制器則是未來研究的重要方向。
�。�2）可以預見，壓電材料將會成為工程結(jié)構(gòu)中力學測量的首選感測元件，但是其存在的主要問題就是驅(qū)動力小，雖然已經(jīng)有一些技術(shù)來彌補這一缺陷，但是對于大規(guī)模的土木工程結(jié)構(gòu)而言，壓電材料并不能直接應用，復雜的理論分析、高難度的集成技術(shù)研發(fā)，以及壓電驅(qū)動器的開發(fā)技術(shù)和設(shè)計方法難度較大，都是制約壓電材料未來發(fā)展的瓶頸，是研究的難點、熱點和重點。
�。�3）壓磁材料所面臨的問題是在長期的放置之后，會產(chǎn)生固體顆粒沉降，這種沉降對材料的穩(wěn)定性有著怎樣的影響效應也需要更深入的研究。并且，其溫度適應范圍較小，若能夠拓寬溫度作用范圍，將使得壓磁材料有著更廣的發(fā)展前景。
3.2智能材料研究難題
針對材料本身所面臨的主要問題，未來在土木工程領(lǐng)域的應用研究主要有下列一些難題：
（1）結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測與保養(yǎng)；
（2）形狀自適應材料與結(jié)構(gòu)；
�。�3）結(jié)構(gòu)減振抗震抗風降噪的自適應控制。
這些問題的進一步研究將有助于工程質(zhì)量的提高，有助于降低工程災害性事故的概率，有助于強化工程的安全可靠性，有助于推動土木工程領(lǐng)域的高技術(shù)發(fā)展，有助于為土木工程領(lǐng)域注入新的發(fā)展動力與機遇。
土木工程材料論文11
摘要：《土木工程材料》作為土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門理論和實踐并重的課程，實驗教學是本課程的重要教學環(huán)節(jié)�！皟�(nèi)容多而課時少、學生多而儀器少”是目前實驗教學中的普遍現(xiàn)象，教學過程又往往過多重視理論與結(jié)果而忽視實踐。本文結(jié)合土木工程材料實驗課程教學存在的問題，從教學內(nèi)容、教學方式方法、考核評價體系、教學手段等方面探討土木工程材料實驗課程的教學改革。改革調(diào)整可以提高實驗教學效果，激發(fā)學生興趣，提高學生的自主性、獨立性、創(chuàng)新性，培養(yǎng)學生的工程應用能力，塑造學生為應用型綜合人才。
關(guān)鍵詞：實驗課程；教學理念；考核方式；教學手段
《土木工程材料》是我院的學科必修課，是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門理論和實踐并重的課程。通過課程學習，學生可以獲得有關(guān)工程材料的性質(zhì)與應用的基本知識和必要的基本理論，獲得建筑材料試驗的基本技能訓練。實驗教學是本課程的重要教學環(huán)節(jié)，學生通過課程可以實驗熟悉、驗證及鞏固《土木工程材料》課程的理論知識，增加感性認識，熟悉實驗常用設(shè)備、掌握基本實驗技能的基礎(chǔ)上進行科學研究的基本訓練，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。長期以來，許多土木專業(yè)的《土木工程材料》課程以教師講解實驗目的、方法、步驟，演示實驗項目操作的方式進行，學生按部就班地操作實驗。學生缺乏實驗鍛煉，很難鞏固相應的理論知識，缺乏分析問題和解決問題能力，缺乏創(chuàng)新意識，很難適應社會對應用型人才的需求。本文結(jié)合《土木工程材料》實驗課程教學存在的問題，從教學內(nèi)容、教學方式方法、考核評價體系、教學手段等方面探討土木工程材料實驗課程的教學改革。
一、存在問題
1.教學內(nèi)容不新
�。�1）實驗內(nèi)容陳舊。教學內(nèi)容沒有跟上土木工程材料的發(fā)展，如實驗材料僅涉及常規(guī)土木工程材料（如河沙、水泥、鋼筋、混凝土等），沒有相關(guān)新材料、新理念、新技術(shù)的實驗。再生骨料混凝土成為土木工程界研究的熱點，因再生骨料的特點與天然骨料有較大區(qū)別，相關(guān)性能的測試方法也與天然骨料有較大差別，但《土木工程材料》的相關(guān)教學及實驗并未涉及該方面的知識及相應性能的測試方法。（2）實驗教學方式陳舊。由于學生人數(shù)多、實驗儀器少，受實驗場地和教學經(jīng)費的限制，大多數(shù)土木專業(yè)實驗仍以演示性和驗證性為主，實驗組的人數(shù)達到6個甚至更多，實驗往往先由教師示范性操作一遍，學生照著實驗指導書并在教師的指導下重復驗證相關(guān)實驗，被動地記憶實驗內(nèi)容，這不利于學生進行發(fā)散思維，缺乏分析問題和解決問題的能力。
2.考核機制不合理
土木工程材料實驗課程作為必修部分，學生只有完成了相應的實驗內(nèi)容后才能參加土木工程材料課程的考試。學生人數(shù)較多而實驗設(shè)備較少，在學時少的情況下，教師為了課程進度要求，學生分組人數(shù)往往較多。這種情況下一個組內(nèi)只有部分學生會認真按照教師的要求做實驗，而其余部分學生在實驗過程中較少參與甚至不參與。由于人數(shù)有限，教師很難完全把控學生現(xiàn)場的實驗狀況。教師在考核時往往忽視學生的實踐操作，只要學生正常出勤，相關(guān)實驗能夠完成，不出差錯，實驗考勤就是滿分。學生實驗成績依據(jù)最終提交的實驗報告評定，但實驗報告往往格式一致，缺少主觀內(nèi)容，缺乏學生可討論或思考的內(nèi)容。同一組實驗報告往往類似，同組同學之間互相抄襲的現(xiàn)象嚴重，教師評定成績時很難界定學生真實的實踐能力，單憑實驗報告評測成績，整組學生實驗成績都相差不多，很難通過實驗成績促使學生提高實驗積極性，難以將實驗與課程理論內(nèi)容相結(jié)合，更不用說思考實驗過程中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象和問題。
3.教學煩瑣，實驗時間難以把控
受大環(huán)境影響，學校相關(guān)部門不重視實驗課程，特別是工程類的實驗課程，意識不到工程類實驗課程教學過程煩瑣、實驗周期長，部分院校未招聘相應的實驗教師，實驗課程需由任課老師充當。隨著高校教學改革中課程體系的調(diào)整，許多課程的總學時被壓縮，而土木工程材料課程也難幸免。例如，我校土木工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案規(guī)定土木工程材料課程總學時為40學時，其中講授32學時，實驗8學時，實驗課時數(shù)被嚴重壓縮。而土木工程材料實驗內(nèi)容較多、實驗煩瑣、實驗周期長，再加上實驗室儀器設(shè)備不足，學生需要分批進行，原本2個學時的實驗課變成4個學時。有些實驗需要學生多次往返實驗室，如混凝土成型實驗、混凝土攪拌需要1個學時時間，養(yǎng)護1天后拆模并放入養(yǎng)護室要一個學時，而立方體試塊的強度測試也要一個學時，整個實驗完成下來往往需要不止2個學時的時間，但學時計算時仍以2個學時計算。在學時數(shù)受限的情況下，教師只能精簡實驗內(nèi)容，學生難以對常見的土木工程材料的相關(guān)性能進行實驗，該部分內(nèi)容通過課程講解或PPT圖片展示的形式教授，學生靠抽象思維建立實驗過程，很難與實際相結(jié)合。
二、實驗課程教學改革內(nèi)容
1.踐行先進的教學理念
實驗教學不應是教師手把手地教、學生機械性地學，而應注重學生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，注重能夠讓學生了解本實驗的目的與作用，讓學生能夠依此進行創(chuàng)新。實驗課程的安排可增加自學知識、實驗提問討論部分。教師可以在實驗課之前布置實驗任務和內(nèi)容，學生利用課余時間掌握實驗方案、相關(guān)儀器的操作和實驗內(nèi)容、結(jié)果分析。學生可在實驗過程中記錄實驗出現(xiàn)的問題或相關(guān)現(xiàn)象，可以是關(guān)鍵知識點或綜合性知識，或者一些擴展性知識，在實驗討論環(huán)節(jié)與教師討論，使學生擴展知識面、調(diào)動學生的積極性、培養(yǎng)學生獨立思考問題和激發(fā)學生的創(chuàng)新能力。實驗過程應注重學生興趣的培養(yǎng)，使每個學生都有動手的機會和意愿。教師在實驗過程中應主要把握實驗的安全而減少對學生實驗操作的干涉，應注重學生對實驗過程的觀察，引導學生對實驗過程中的現(xiàn)象進行合理解釋與分析，針對問題找出原因及提出改善措施。實驗提問討論過程中教師通過了解和提問學生在實驗過程中做什么，在組別中分工是什么、任務是什么，針對學生實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象進行提問，了解學生對相關(guān)知識的掌握程度，促使學生在實驗前能夠?qū)?nèi)容有所了解，調(diào)動學生積極性、主動性，幫助學生在動手實驗操作的過程中提高自己的應用能力和創(chuàng)新能力。
2.優(yōu)化課程學習與考核方式
改變以往單一的考核模式，重視實驗過程，改變只以實驗報告確定實驗成績的方式，重視學生在實驗過程中學到的知識，利用實驗成績引導學生學習，重視實驗操作，培養(yǎng)學生實踐技能、分析問題及解決問題的能力，促使學生由被動學習向主動學習轉(zhuǎn)變。具體可將實驗成績定為以下幾個部分：一是實驗完成時間。實驗時間主要考查學生實驗前是否有預習，是否了解了實驗內(nèi)容、儀器設(shè)備。二是實驗操作。實驗操作主要考查學生的動手操作能力，是否具有獨立性，是否懂得提取實驗數(shù)據(jù)，是否敢于實踐創(chuàng)新，同時也考察學生的合作情況和操作熟練程度。三是實驗衛(wèi)生。實驗衛(wèi)生主要考核學生是否有責任意識，對于實驗是否認真，對待實驗是否嚴謹，實驗衛(wèi)生是良好實驗習慣的表現(xiàn)。四是實驗討論。實驗討論在于考查學生是否具有獨立思考的意識，是否善于把握實驗及實驗中相關(guān)現(xiàn)象，同時也是對學生積極主動學習的一種考量。五是實驗報告。實驗報告主要考查學生分析問題、解決問題的能力，考查學生對實驗結(jié)果數(shù)據(jù)的處理能力。提交的實驗報告可不拘泥于形式，但內(nèi)容應能體現(xiàn)小組成員的分工內(nèi)容，應有每個學生對實驗操作過程的理解和體會，同時能對實驗數(shù)據(jù)結(jié)果有一定的分析和總結(jié)。各部分占比參考如下：實驗完成時間占比10%，考評時只作為鼓勵措施，給分不能太低；實驗衛(wèi)生占比10%，給分時可根據(jù)各組衛(wèi)生情況適當拉開差距；實驗操作占比20%，實驗討論20%，實驗報告占比40%。
3.實現(xiàn)教學手段多樣化
課時較少且部分內(nèi)容耗時長、步驟復雜，儀器較少或者需要精密儀器、設(shè)備暫缺的實驗，可以通過多媒體教學的方式，通過動畫演示、視頻錄像以及虛擬仿真模擬的方式增加學生的感性認識，宏觀了解整個實驗過程。完善實驗課程指導書，加強實驗指導書和相關(guān)課程教材的'建設(shè)。另外，開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程，利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺上傳資料，供學生隨時下載和在線學習。彌補實驗課時少而未在課堂上實踐的實驗內(nèi)容，提升學生的自主學習能力，擴展教學內(nèi)容。針對我校的情況，利用教師的科研項目或者大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目、學院科研平臺項目等開展綜合性、創(chuàng)新性和設(shè)計性的試驗項目，開放實驗室，讓感興趣的小組可以利用課余時間進行相關(guān)問題的探索和研究（興趣小組的數(shù)目根據(jù)項目使用儀器設(shè)備的條件確定）。教師在設(shè)計項目的過程中應讓學生掌握課程實踐內(nèi)容及操作技能，掌握相關(guān)的材料性能的檢測和結(jié)果分析。實驗成績以最終上交的實驗報告給定，但應體現(xiàn)學生對該實驗項目的理解程度、該項目的研究意義背景、解決該項目所用的實驗儀器及實驗方法介紹、對試驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題及試驗結(jié)果的分析、所做的試驗解決了什么樣的問題、對該項目的展望等內(nèi)容。
三、結(jié)論
為適應新建本科院校改革，走地方性、應用型、開放式發(fā)展道路，滿足我校培養(yǎng)“通結(jié)構(gòu)、長施工、專材料”的復合性創(chuàng)新性應用型人才的目標。土木工程專業(yè)作為福建江夏學院的特色專業(yè)和重點建設(shè)專業(yè)，實踐環(huán)節(jié)作為土木工程專業(yè)學生與社會銜接的重要環(huán)節(jié)，相關(guān)課程改革是很有必要的。本文針對土木工程材料實驗課程存在的問題，結(jié)合自身在課程教學中的總結(jié)，從課程的教育理念、課程學習與考核、教學手段等方面進行改革探索。改革調(diào)整可以提高實驗教學效果，激發(fā)學生興趣，提高學生的自主性、獨立性、創(chuàng)新性，培養(yǎng)學生的工程應用能力，塑造學生為應用型綜合人才。
參考文獻：
[1]蘇卿.開發(fā)內(nèi)化教學方法在《土木工程材料》課程中的應用[J].教育理論研究，20xx
[2]劉發(fā)明，丁點點.面向應用的土木工程材料實踐教學體系的優(yōu)化[J].陰山學刊，20xx
[3]高俊麗.國外土木工程材料實驗課教學特點及其對我國的啟示[J].高等建筑教育，20xx
[4]鄭小青，陳峰.基于應用性需求的水泥基材料學課程改革[J].科教導刊，20xx
土木工程材料論文12
一、教師的工程實踐科研項目與教學實踐的有機結(jié)合
1.混凝土耐久性實驗方案設(shè)計
在土木工程材料耐久性實驗課安排中，結(jié)合授課教師的浙江省自然科學基金項目“荷載、碳化和氯鹽耦合作用下混凝土細微觀結(jié)構(gòu)演變及對離子傳輸影響”，指導學生選擇目標混凝土配合比，確定混凝土強度后，還需確定混凝土加載方案。土木工程材料課程的第四章所提到的混凝土耐久性對象是無荷載作用下混凝土耐久性，因此在設(shè)計試驗方案時，授課教師講解實際土木工程混凝土構(gòu)筑物在服役期間均在受荷狀態(tài)，只有考慮受荷混凝土耐久性才與實際工況相吻合。學生根據(jù)實際工況提出軸壓荷載和彎拉荷載兩種工況形式。那么為了測試受荷狀態(tài)混凝土耐久性又該如何進行加載呢？對此，可以組織學生分組討論，得出了加載方案，在此基礎(chǔ)上再確定試驗混凝土加載程度，然后進行混凝土耐久性測試。此環(huán)節(jié)增強了學生對書本知識的理解，鍛煉了學生的動手能力。
2.泡沫混凝土澆筑實驗設(shè)計
在土木工程材料成型實驗課教學過程中，通過授課教師的國家星火計劃項目“農(nóng)作物廢棄物新型保溫建材制備技術(shù)集成與示范”，參與現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)可以讓學生明確泡沫混凝土澆筑、養(yǎng)護與普通混凝土有何不同，分別注意哪些問題，具體涉及到《土木工程材料》教材第十一章的知識。比如，在測定泡沫混凝土立方體抗壓強度的標準值時，標準試塊的制作、養(yǎng)護、齡期、加載方式，泡沫混凝土的導熱系數(shù)與強度之間的關(guān)系，以及減少泡沫混凝土收縮開裂的措施等。與此同時，可要求學生查閱有關(guān)保溫材料施工技術(shù)的文獻，以拓展知識面。
3.鋼筋的加載實驗
在鋼筋教學實驗中，可以采用逐級加載方式，對鋼筋施加荷載，指導學生如何使得鋼筋強化。首先未加荷載的鋼筋進行試驗，學生從中了解了鋼筋在拉伸過程中經(jīng)歷了彈性階段、屈服階段、強化階段和頸縮階段四個階段，然后要求學生把一根鋼筋拉伸到強化階段的任何點后卸載，再對此鋼筋進行拉伸試驗，學生可以發(fā)現(xiàn)鋼筋的屈服點提高了。那么在實際工程中采用這種工藝會起到何種效果？通過現(xiàn)場實驗學生了解了鋼筋強化的過程及作用。另外，根據(jù)項目研究需要，為了提高鋼筋防銹能力，是在鋼筋強化前做防銹措施，還是在鋼筋強化后做防銹措施？把這些問題作為課后大作業(yè)，使學生進行充分討論。在探討的基礎(chǔ)上，授課教師對各種結(jié)果進行分析總結(jié)，最后確定具體的實驗方案。
4.試驗結(jié)果分析
在進行實驗課程教學改革后，學生研究性試驗結(jié)束，授課教師指導學生對實驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理。分析結(jié)果對比《土木工程材料》教材的課堂教學的基本理論，從而可以進一步改革實驗教學內(nèi)容，對實驗結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)進行不同側(cè)面深入分析，比較各自的結(jié)果。通過分析比較可以提高學生對土木工程材料理解程度。
二、實踐過程中必須結(jié)合土木工程材料課程實驗教學
將工程實踐科研活動融入到土木工程材料實驗教學，必須做到以下幾點。
�。ㄒ唬⿲W生參與科研項目與土木工程材料實驗課程要匹配
學生參與科研項目必須與土木工程材料實驗教學相匹配，二者要有機結(jié)合，只有在相應實驗課程的基礎(chǔ)上，融入相關(guān)的工程實踐科研活動，才能促使學生去沉下心思考問題。授課教師指導學生查閱相關(guān)資料，探索解決問題的方法，通過這一系列培養(yǎng)，學生的科研能力、實踐能力和創(chuàng)新能力會有大幅度提高。通過實踐，我們認為土木工程材料課程的培養(yǎng)模式，必須強調(diào)學生實踐能力的培養(yǎng)，而實踐能力不僅需要學生掌握土木工程材料的理論知識，而且更重要的是學生利用所學的土木工程材料理論知識在實踐過程中善于發(fā)現(xiàn)新的材料和新工藝。為了達到這一目標，授課教師在制訂課程培養(yǎng)方案時，相應縮短課程基礎(chǔ)理論課時，適當增加實踐教學環(huán)節(jié)課時，更重要的是要在實踐過程中注重授人以“漁”，注重授于學生解決工程實際問題的能力，指導學生自我更新知識的能力。
�。ǘ⿲W生參與的`科研任務要與學生的能力相匹配
學生參與科研項目必須與學生的知識水平和能力相匹配，所布置的科研實驗不要使學生感到難度較大，無從入手，這樣的教學效果也難以達到預定教學計劃的目的。將工程實踐科研項目融入到土木工程材料實驗課程，授課教師在課外花更多精力進行指導，并提供試驗的場所和實驗條件，使學生從中受益。反之，如果授課教師所布置的科研實驗難度不大，就會使學生錯誤地認為科研實驗并不復雜，從而失去對科研實驗的興趣。因此，授課教師在制定土木工程材料實驗課的教學計劃時，必須注意科研實驗難度的合理安排。土木工程材料課程的教學計劃改革主要是強調(diào)學生實踐能力的培養(yǎng)，但并不是弱化基本概念的學習。目標是強化學生實踐能力的培養(yǎng)，在增加實踐環(huán)節(jié)的同時適當?shù)貕嚎s了課堂教學時間，但基本概念教學內(nèi)容不減少。在土木工程材料課程教學計劃制定的同時，兼顧基礎(chǔ)理論課時和實踐訓練的教學課時，將理論教學與科研實驗互相融合、互相補充。為了達到這一目標，項目組將實踐教學課時從原先的30%提高到50%，課程考核實驗實踐占50%，期末考試50%。
（三）學生參與的科研活動要合理組織
教學與科研的性質(zhì)畢竟不同，有時二者之間會有沖突，授課教師就要根據(jù)教學內(nèi)容，合理地安排相應的科研實驗，使教學內(nèi)容與工程實踐科研活動相協(xié)調(diào)，使學生參與到教師的科研實驗中來，以促進學生掌握課堂知識，并形成學生在掌握課堂知識的同時又提出新的科研實驗的良性循環(huán)。土木工程材料課程所培養(yǎng)的學生是面向各類設(shè)計院、施工企業(yè)、監(jiān)理企業(yè)、建筑材料制造企業(yè)、造價咨詢企業(yè)，其必須具備解決工程實際問題的能力。本專業(yè)學生畢業(yè)后在從事道路、橋梁及建筑工程的設(shè)計、施工、監(jiān)理及檢測過程中，必須具備土木工程材料基礎(chǔ)知識及工程實踐能力，因此，制定土木工程材料課程教學計劃時，應著重從培養(yǎng)學生運用理論知識解決實際問題的能力出發(fā)，使學生畢業(yè)后能盡快地適應企業(yè)的生產(chǎn)和施工節(jié)奏。為了達到這一目標，授課教師在講解基本概念時結(jié)合工程實例，并輔以教師的科研成果，如有一年輕教師應用“鋼筋在環(huán)境———應力耦合作用下的銹蝕特征及演化規(guī)律（51008276）”國家自然科學基金項目把鋼筋與混凝土二個實驗合一起，指導學生在實驗過程中了解鋼筋在銹蝕過程中對鋼筋混凝土性能的影響，鋼筋在銹蝕后受力截面減小、混凝土銹漲開裂，導致鋼筋和混凝土力學性能下降，從而把混凝土和鋼筋二種材料串在一起，讓學生能更深入地理解課堂理論與概念，而在教學過程中，年輕教師也由此積累教學經(jīng)驗。
三、結(jié)語
筆者敘述了如何將工程實踐科研項目融入土木工程材料課程實驗教學改革實踐中，教學效果表明，在土木工程材料教學過程中，將授課教師工程實踐科研內(nèi)容與實驗教學有機結(jié)合，指導學生參與授課教師工程實踐科研活動，學生不僅對課堂教學內(nèi)容有了更深的理解，而且激發(fā)了學生對學習的興趣，提高了學生創(chuàng)新的欲望，達到了土木工程材料教學計劃的教學目標。
土木工程材料論文13
摘要：隨著科學技術(shù)體系的不斷健全，土木工程材料應用方案不斷得到改革，在這個過程中，其蘊含的科學技術(shù)比例日益提升，這對工作人員的業(yè)務能力提出了更高的要求。該文就新型土木工程材料應用模塊展開分析，旨在突破傳統(tǒng)的材料應用方法，以增強土木工程的整體效益。
關(guān)鍵詞：新型土木工程；材料應用狀況；建筑結(jié)構(gòu)物
土木工程材料是土木工程實踐中各類材料及相關(guān)制品的稱呼，其是建筑工程正常運作的物質(zhì)基礎(chǔ)，是建筑結(jié)構(gòu)物的根本構(gòu)成部分。隨著科學技術(shù)體系的不斷健全，土木工程新型材料不斷得到應用，這類新型材料具備良好的環(huán)保性、高效性、節(jié)能性，應用種類繁多，存在不同的應用特性。
一、高性能混凝土應用狀況
1.高性能混凝土具備極高的工程應用價值
其強度及耐久性比較好，具備良好的工作性，這突出表現(xiàn)在其高彈性模量、較高早期強度等方面，可以避免鋼筋受到銹蝕，能夠滿足惡劣施工工作的要求，實現(xiàn)混凝土堅固及耐久性的提升，其易修整性強，可泵性高。HPC可以進行流態(tài)混凝土的配置，避免了離析問題的出現(xiàn)，可以有效降低泵送壓力，具備良好的修整效率。在冬天澆筑過程中，混凝土的凝結(jié)時間正常，相比于普通的混凝土，其強度增長較快，即使在較低環(huán)境下也不會出現(xiàn)冰凍問題，在高溫環(huán)境下，混凝土能夠保持正常的坍落度，能夠?qū)崿F(xiàn)水化熱的有效性控制。低強混凝土是常見的工程施工材料，能夠滿足樁基工程、基礎(chǔ)工程等的工作要求，也可用于地下建筑物構(gòu)造。在一定情況下，可用低強混凝土進行混凝土抗壓強度、密度、彈性模量等的調(diào)整，降低其收縮裂縫水平。輕質(zhì)混凝土實現(xiàn)了天然輕骨料、廢料輕骨料、人造輕骨料等的使用，比如浮石、凝灰?guī)r、爐渣、自然煤矸石、黏土陶粒等的使用，其抗凍性能高，相對強度大，密度較小，具備良好的保溫性。通過對工業(yè)廢渣的使用，可以有效降低混凝土的生產(chǎn)成本，減少城市的污染狀況，有利于當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的保護，這類廢渣包括粉煤灰、煤礦煤矸石、廢棄鍋爐煤渣等，能夠減少所堆積廢料的面積。自密實混凝土不需要進行機械振搗，其能夠依靠自身重量實現(xiàn)混凝土的密實，這類混凝土的流動性較高，可以有效防止離析問題，在配置該類混凝土時，需要遵循相關(guān)的方法。粗骨料體積需要為固體混凝土體積的一半。細骨料的體積為砂漿體的一半。自密實混凝土需要開展流動性試驗，進行超塑化劑用量及水灰比的確定，從而使材料獲得最佳的組成比例。這類混凝土在現(xiàn)場施工過程中，并不存在振動噪音問題，滿足了夜間施工工作的要求，這類混凝土對施工者的身體健康影響小，其混凝土質(zhì)量比較均勻且持久。
2.高摻量粉煤灰混凝土
隨著土木工程規(guī)模的不斷擴大，高摻量粉煤灰混凝土不斷得到應用，在這個過程中，粉煤灰的微集料效應、火山灰活性效應、粉煤灰顆粒形態(tài)效應逐漸被社會大眾所重視，隨著混凝土外加劑技術(shù)的不斷發(fā)展，粉煤灰逐漸成為混凝土的必需組分，在這個環(huán)節(jié)中，粉煤灰的摻量不斷增大，混凝土技術(shù)方案不斷得到更新及應用，美國、加拿大、英國等發(fā)達國家，已經(jīng)具備成熟的混凝土應用技術(shù)。高摻量粉煤灰混凝土自20世紀80年代中期就開始得到普及。實踐證明，通過對粉煤灰材料的應用及普及，可以實現(xiàn)工程材料費的有效性節(jié)約，其能夠取得良好的社會效益及環(huán)境效益，水泥屬于高能耗及高環(huán)境污染產(chǎn)品，為了適應經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求，必須盡可能減少水泥的使用量，進行各類工業(yè)廢渣的使用，實現(xiàn)土木工程的可持續(xù)性發(fā)展。隨著我國生態(tài)建設(shè)理念的興起，生態(tài)環(huán)保型、可持續(xù)發(fā)展型建筑工程模式逐漸引起社會各界的重視，工業(yè)廢渣的開發(fā)及利用已經(jīng)成為社會經(jīng)濟可持續(xù)性發(fā)展的必然。
二、新型墻體材料的應用
1.隨著社會科學技術(shù)的不斷發(fā)展
新型墻體材料不斷得到應用，在砌筑結(jié)構(gòu)墻體的應用過程中，進行高性能砌體材料的選擇是必要的，這類材料的保溫隔熱性好，其導熱系數(shù)較小。這類材料主要包括普通混凝土、空心鉆土磚及粉煤灰、浮石等砌體材料，保溫砂漿是其重要的砌體膠凝材料。經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展理念的興起，推動了墻體材料應用技術(shù)的進步，在這個過程中復合型節(jié)能墻體出現(xiàn)，這類墻體實現(xiàn)了新型墻體材料、傳統(tǒng)墻體材料、保溫絕熱材料等的結(jié)合，比較常見的絕熱材料包括膨脹珍珠巖、玻璃棉、泡沫塑料、礦物棉等材料，常見的砌體材料包括混凝土類空心磚、空心砌塊、黏土實心磚等。實踐證明，復合墻體是一種高效性的絕熱保溫材料，相比于單一材料砌筑的墻體，該墻體的保溫隔熱性能更強，具備更好的節(jié)能效果。但是綜合來看，絕熱材料的整體成本較高，需要輔之以相配套的建筑主體結(jié)構(gòu)形式，常見的應用結(jié)構(gòu)模式包括墻體不承重結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)等。
2.新型復合墻板主要由內(nèi)墻板、外墻板、高效絕熱保溫材料等構(gòu)成
按照標準尺寸及相關(guān)模數(shù)展開工業(yè)化生產(chǎn)，其具體包括門、窗、墻板一體化的制造過程，需要將其運送到施工現(xiàn)場中，將其安裝在結(jié)構(gòu)框架上，成為房屋建筑的外圍護結(jié)構(gòu)，這是當下主流的建筑應用形式，這類建筑物的復合墻板不進行外力的承受，其質(zhì)量較輕，保溫性能良好，具備較高的施工效率。FRP復合材料的出現(xiàn)有效解決了土木工程建筑物結(jié)構(gòu)問題。結(jié)構(gòu)性能及結(jié)構(gòu)的退化是制約土木工程發(fā)展的重要影響問題，通過對FRP復合材料技術(shù)的`應用，可以實現(xiàn)建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，其適應了現(xiàn)代工程的發(fā)展，滿足了工程惡劣施工的要求，確�，F(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)化發(fā)展，滿足了現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)的工作要求，這種復合材料常見于海洋工程、地下工程等。在其具體施工應用中，需要進行鋼筋的替換，將鋼管直接應用于新建結(jié)構(gòu)中，實現(xiàn)對舊有結(jié)構(gòu)的維修及加固，實現(xiàn)建筑物整體效果的增強。整體來看，土木工程結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)施的整體使用年限較長，但在工程實踐中，受到外界各種因素的影響，不可避免地產(chǎn)生抗力衰減、建筑物結(jié)構(gòu)損傷積累等問題，這類問題的出現(xiàn)受環(huán)境荷載作用、腐蝕效應、材料老化、疲勞效應等的影響，從而導致各類突發(fā)事故的發(fā)生，為了解決這類問題，必須做好該類建筑物結(jié)構(gòu)及設(shè)施的健康監(jiān)測工作，進行復合型智能材料的應用，提升土木工程的整體監(jiān)測效益。
3.碳纖維機敏混凝土是一種復合型的建筑材料
其以碳纖維作為填充相，實現(xiàn)了混凝土、砂漿、水泥漿等的混合，制成了纖維增強水泥基復合材料，這類材料的電阻率、應變狀況、損傷狀況等存在一定的關(guān)系，為了進行碳纖維混凝土應變及損傷狀況的監(jiān)測，需要進行電阻率變化的測試。這類混凝土具備良好的力學性能，能夠?qū)崿F(xiàn)與混凝土結(jié)構(gòu)的良好相容，其施工工藝水平比較簡單，滿足了道路載重監(jiān)控工作的要求，適應了土木工程結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)施的健康監(jiān)測工作要求。碳纖維混凝土還具備良好的電磁屏蔽特性，其電熱效應強烈，有利于實現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)溫度的自適應，實現(xiàn)混凝土抗電磁干擾能力的提升�；诩{米復合材料應用基礎(chǔ)上的混凝土其電阻率隨著線性變化而變化，具備很好的重復性及靈敏度，其傳感性好，整體強度高，應用前景廣闊。相比于普通的混凝土材料，納米材料具備超微的粒徑，其擁有一系列的電學性能，具備超高強、超塑性等特點，通過對納米材料的應用，能夠有效增強建筑物的整體質(zhì)量。隨著時代的發(fā)展，傳統(tǒng)的混凝土材料已經(jīng)難以適應現(xiàn)階段土木工程的工作要求，為了確保社會經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展，必須進行智能混凝土研究體系的健全，充分發(fā)揮智能、高復合混凝土的應用優(yōu)勢。結(jié)語為了適應日益復雜的土木工程工作的要求，進行新型材料的應用是必要的，從而實現(xiàn)土木工程整體施工質(zhì)量的增強。
參考文獻
[1]李宇坤.淺談土木工程材料的發(fā)展歷程[J].科技風，20xx(12)：76-78.
[2]許曉嵐.淺談土木工程材料[J].信息化建設(shè)，20xx(7)：56-58.
[3]畢曉茜.淺析現(xiàn)代建筑中土木工程新型材料的應用[J].江西建材，20xx(22)：81-83.
土木工程材料論文14
摘 要：土木工程材料作為土木工程建設(shè)中的基本物質(zhì)基礎(chǔ)對于工程的質(zhì)量和壽命有著直接的影響，隨著社會的發(fā)展和科技的進步，人類對建筑材料的使用性能、外觀、環(huán)保性等各方面的要求越來越高，對材料質(zhì)量、節(jié)能效果也越來越看重。
關(guān)鍵詞：土木；工程；材料；綠色；發(fā)展
1 土木工程材料的應用概況
隨著建筑工程的快速發(fā)展土木工程材料更新?lián)Q代也在不斷的進行，土木工程材料的性能和質(zhì)量一直在不斷提高和完善，工程中材料的種類也越來越多，根據(jù)不同的特性和規(guī)格可以對土木工程材料進行分類。在傳統(tǒng)土木工程中常見的材料就是木材、水泥、瀝青、砌筑材料、鋼筋混凝土等，這些材料是整個土木工程和建筑的基礎(chǔ)構(gòu)成，土木工程是一項復雜的長期性工程，對于材料的用量也相當?shù)卮�，隨著對材料的不斷研究和土木工程的不斷發(fā)展，基本材料已經(jīng)漸漸不能滿足人們的要求，城市化和工業(yè)化的進程促進了建筑業(yè)的發(fā)展，也造成了資源的匱乏和短缺，建筑垃圾普遍存在很難處理，這就需要我們對土木工程材料有新的理解和研發(fā)，如何采用新型的土木工程材料，廢舊物品的二次利用如何實現(xiàn)，建筑物的性能如何提高都是需要考慮的內(nèi)容�？偟膩碚f土木工程材料要滿足的條件就是輕質(zhì)、高強、耐用、環(huán)保等基本特征，對于材料的技術(shù)性能也有更高的要求，從物理指標和綠色指標上都要進行控制，這是未來土木工程材料發(fā)展的主要方向。
隨著材料技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)代的土木工程材料也有了很大的發(fā)展，其中物理力學方面的性能已經(jīng)有了明顯的提高，隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進，土木工程材料的應用范圍也越來越大。并且隨著需求的提高材料科學進入了一個新的階段，一些特殊性能的材料應用廣泛，例如，吸聲材料、隔音材料、耐熱材料、防水抗?jié)B材料、耐磨耐腐蝕材料、防輻射材料、絕熱材料等層出不窮，并且材料的應用方式隨著科技的發(fā)展也有了很大的變化，現(xiàn)代施工技術(shù)與設(shè)備的應用也使得材料在工程中的'性能表現(xiàn)比以往好，為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。為滿足現(xiàn)代土木工程結(jié)構(gòu)性能和施工技術(shù)的要求，材料應用也向著工業(yè)化的方向發(fā)展。另外，隨著材料的設(shè)計、加工和使用的不斷完善，施工技術(shù)的不斷提高，材料在使用過程中表現(xiàn)的性能也越來越完善，這是對于土木工程材料發(fā)展的一個推動。
2 土木材料的發(fā)展趨勢
2.1 綠色化
材料及其制品的制造、使用及廢棄過程是造成能源短缺、資源過度消耗和枯竭以及環(huán)境污染的主要原因之一。在工程建設(shè)中，建筑材料的生產(chǎn)、使用及回收，不僅消耗了大量的資源和能量，而且?guī)砹藝乐氐沫h(huán)境污染問題。目前，生態(tài)建材在土木工程中已得到初步推廣，在高層建筑、隧道工程中也不斷廣泛應用，使用效果和質(zhì)量亦越來越多的得到肯定。從材料的制造、使用、廢棄直到再生的整個生命周期中必須具備與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性及舒適性，它滿足可持續(xù)發(fā)展的需要，做到了發(fā)展與環(huán)境的統(tǒng)一，生態(tài)材料生產(chǎn)所用原料盡可能少用天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物；生態(tài)材料采用低能耗制造工藝和無污染環(huán)境的生產(chǎn)技術(shù)；材料生產(chǎn)中不得使用有損人體健康的添加劑和顏料，如甲醛、鉛、鎘、鉻及其化合物等，同時要開發(fā)對人體有益的材料，如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調(diào)溫、消磁、防輻射、抗靜電等。產(chǎn)品不僅不損害人體健康，而應有益于人體健康，產(chǎn)品具有多功能化。產(chǎn)品可循環(huán)再生和回收利用，無污染廢棄物，以防止二次污染。
2.2 節(jié)能化
生態(tài)建材的發(fā)展離不開材料的節(jié)能化，建筑材料和技術(shù)的發(fā)展為建筑節(jié)能提供原動力。相比于以往簡單的磚、石塊、混凝土等墻體保溫材料，玻化微珠保溫砂漿、酚醛板、聚氨酯板、合成高分子防水卷材等新型保溫材料的運用使得建筑更加節(jié)能環(huán)保，墻體保溫質(zhì)量也得到很好的滿足。提高建筑施工工藝是建筑技能環(huán)保的重要途徑。
2.3 智能化
智能材料是新誕生的一種材料，其靈感源于仿生學，特指具有感知環(huán)境刺激，并且對環(huán)境的刺激進行分析、處理、判斷，采取適當?shù)拇胧┻M行適度反應的具有智能特性的新型材料。智能材料具有傳感、反饋、自我診斷修復等功能，是橫跨多個專業(yè)而產(chǎn)生的新產(chǎn)品�，F(xiàn)階段，智能材料在具體結(jié)構(gòu)的安全檢測、根基橋梁檢測及損壞評估方面已經(jīng)獲得初步成果，在研究和土木工程結(jié)構(gòu)實踐應用中已經(jīng)突現(xiàn)出其優(yōu)越性能。例如，在地基中放入光線傳感器，可直接判斷根基是否破壞；把碳纖維材料放置于水泥溶漿中，根據(jù)其變硬特性而電阻隨外界壓力變化而變化，可在內(nèi)部結(jié)構(gòu)接近損壞區(qū)或破壞區(qū)時進行自動報警。智能材料在土木工程中的應用，是材料科學、計算機科學、自動化控制技術(shù)發(fā)展的重要階段，對土木工程的發(fā)展有著極其深遠的影響，是土木工程材料發(fā)展的最終方向。
2.4 高科技應用
隨著技術(shù)的快速發(fā)展高性能的材料逐漸應用到土木工程建設(shè)當中，例如一些材料強度更高、體積更小、耐久性更高、裝飾性更好，或者功能性更為齊全等，對于復合材料的制造也要充分發(fā)揮，利用多種材料的各種性能采用復合技術(shù)進行研發(fā)，另外，要對地方材料進行有效的利用，同一地區(qū)都可能有來源豐富、不同種類的地方材料，根據(jù)這些地方的性質(zhì)和特點，利用現(xiàn)代技術(shù)，可生產(chǎn)各種性能的健康材料。盡量避免造成材料的浪費和長途的運輸，對于環(huán)境要注意平衡和維護，采用高科技形式的健康建材，大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產(chǎn)土木工程材料的資源，從而更好的對自然資源做到保護和生態(tài)環(huán)境平衡的維持，以及保護自然資源和維護生態(tài)環(huán)境的平衡。利用高科技生產(chǎn)的低成本健康建材，例如某些人造石材、水性涂料、某些復合性材料也是綠色建材的發(fā)展方向。
3 結(jié)語
土木工程材料與人類的生活及生產(chǎn)息息相關(guān)，它和工程技術(shù)的進步有著不可分割的聯(lián)系。隨著科技的發(fā)展生態(tài)材料、智能材料、建材節(jié)能化得到越來越多的關(guān)注和重視，我們要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展和創(chuàng)新，促進土木工程材料的可持續(xù)綠色的發(fā)展。
參考文獻：
[1]王建嶺.新型土木工程材料淺析[J].低碳世界，20xx（20）：25-26.
[2]石曉娟，王邵臻，李金云，等.淺析土木工程的可持續(xù)性發(fā)展及其實現(xiàn)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，20xx（26）：777-777，795.
[3]趙冬敏.新型土木工程材料淺析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，20xx（10）：183-183.
[4]宋莉，徐毅，梁宇峰，等.淺析土木工程建設(shè)中的節(jié)能問題[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，20xx（6）：351.
土木工程材料論文15
1智能材料在土木工程中的應用
1.1光導纖維在混泥土材料的監(jiān)控
光導纖維材料，是一種光通信介質(zhì)，其最大優(yōu)點是傳輸速度快、信號衰減低和并行處理能力較強，經(jīng)常被用于高要求的通信傳輸中。光導纖維和光纖傳感器在土木工程中，主要用于對混泥土固化的監(jiān)控�；炷嗤两Y(jié)構(gòu)最大的缺點是抗拉強度弱、內(nèi)部鋼筋容易被腐蝕等，在大面積澆筑過程中由于混泥土結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部溫度差異而導致混泥土塊體出現(xiàn)裂縫。這種情況下，將光纖作為傳感元件埋入混泥土結(jié)構(gòu)中，對結(jié)構(gòu)的強度、溫度、變形、裂縫、振動等可能引起混泥土結(jié)構(gòu)損傷的危險因素進行檢測、診斷、預報。更進一步，如果控制元件能接入信息處理系統(tǒng)，并引入形狀記憶類金屬等智能材料，形成完整的控制系統(tǒng)，將能實現(xiàn)混泥土材料的自適應功能———這正是目前智能材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在土木工程中應用的前沿課題。
1.2壓電材料
壓電材料一般是指在收到壓力后，材料兩端會出現(xiàn)電壓的晶體材料。壓電材料在土木工程中的應用主要包括對于結(jié)構(gòu)的靜變形控制、噪聲控制和抗震抗風等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的壓電材料使用方法是通過壓電傳感元件對結(jié)構(gòu)的震動進行感知，利用傳感器輸出結(jié)果，從而實現(xiàn)對于震動的感知和預警。在此基礎(chǔ)上，采取合適的控制算法對壓電體的輸入進行控制和定量，從而實現(xiàn)對于結(jié)構(gòu)震動的控制，這是目前壓電類智能材料的研究前沿。隨著研究的深入和技術(shù)的進步，壓電類的智能結(jié)構(gòu)土木工程中的應該越來越廣泛。
1.3壓磁材料
壓磁材料在土木工程中的應用主要包括磁流變材料和磁致伸縮材料。基于磁流變材料的原理，當磁場的強度高于臨界強度時，磁流變在極短時間內(nèi)從液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)化。在介于固液體之間可根據(jù)磁流變液特點具有的快速、可控及可逆性質(zhì)，控制流體特性實施時需要較低的能量，因此在智能結(jié)構(gòu)中通常將磁流變液作為動器件的主要材料�；谶@點，磁流變材料可用于高層建筑的結(jié)構(gòu)中，實現(xiàn)對地震的半主動控制。因為潛在應用前景的廣闊，使得磁致伸縮材料近年來得到很大關(guān)注。磁致伸縮材料具有強烈的磁致伸縮效應，這種材料可以在電磁和機械之間進行可逆轉(zhuǎn)換，這種特性使其可以用于大功率超聲器件、聲納系統(tǒng)、精密定位控制等很多領(lǐng)域。
1.4形狀記憶合金
形狀記憶合金是一種具有形狀記憶效應的智能材料。形狀記憶合金的形狀被改變后，在一定條件下能激發(fā)其形狀記憶效應，這一過程中，材料產(chǎn)生高于700兆帕的回復應力及8%左右的回復應變，同時具有較強的能量傳輸儲存能力�；谶@一特性，形狀記憶合金在土木工程中最大的`用處是用于各種結(jié)構(gòu)中來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的自我診斷、增加材料的韌性和強度等、增強材料的適應控制。形狀記憶合金還可以被研制成智能驅(qū)動器，用于對結(jié)構(gòu)變形、裂縫和振動方面的控制。形狀記憶合金具有較高相變回復力，結(jié)合該特性能夠研制開展形狀記憶合金被動耗能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實現(xiàn)相變偽彈性性能，可在土木工程結(jié)構(gòu)中用于耗能抗震的被動控制。目前的土木工程實踐中，通常在結(jié)構(gòu)層間或底部等受地震作用較大的位置安置形狀記憶合金被動耗能控制系統(tǒng)，用于實現(xiàn)耗能系統(tǒng)對結(jié)構(gòu)的層間變形的感知，進而起到消耗地震能量的作用。
2智能材料的優(yōu)點局限性
土木工程中應用的智能材料具有反饋信息、自我診斷、自我修復、自適應能能力，實踐也表明，智能材料在實際土木工程中的應用使得工程結(jié)構(gòu)具有高強度和耐久性等特點，同時能智能化地執(zhí)行指令，能較好的適應外部環(huán)境的變化。但上述的光纖、形狀記憶合金、壓電和壓磁等材料，本質(zhì)上屬于高智能復合材料，其最大的局限性在于使用成本很高，造價太貴。這一缺點，使得目前對于智能材料的應用智能局限于檔次較高、標準較高的建筑工程，智能材料在普通民居建筑中的應用還遙遙無期。另外，智能材料的應用需要相應的技術(shù)和配套材料設(shè)備的配合支撐，在施工中對于施工技術(shù)和工藝的要求較高。因此，但就目前看，對智能材料的應用還不可能實現(xiàn)全方位的廣泛普及，但是，智能材料可能是未來土木工程材料的研究和發(fā)展方向。
3結(jié)束語
綜上所述，智能材料在土木工程中的應用彌補了傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)適應環(huán)境能力弱的缺點，將建筑結(jié)構(gòu)需要人為檢測轉(zhuǎn)向建筑結(jié)構(gòu)帶自我檢測、調(diào)整和適應功能。目前智能材料的應用還局限在少部分高要求和高標準的建筑項目，科學界對于智能材料以及相關(guān)技術(shù)和配套設(shè)備的研究，是未來智能材料能廣泛應用與土木工程結(jié)構(gòu)的前提和基礎(chǔ)。
【土木工程材料論文】相關(guān)文章：
土木工程材料論文05-16
土木工程材料論文（經(jīng)典）05-20
（集合）土木工程材料論文05-21
土木工程材料論文【集合】05-23
土木工程材料論文15篇[通用]05-18
(集合)土木工程材料論文15篇05-16
土木工程材料論文通用15篇05-19
土木工程材料論文大全(15篇)05-20
探求土木工程材料課程的革新論文10-10