土木工程材料模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇土木工程材料，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

近年来建筑工程事故屡见不鲜，究其主要原因多是材料质量不过关，材料是构成土木工程建筑物的物质基础，当然也是其质量基础。在土木工程中，从材料的生产、选择、使用和检验评定，到材料的存储、保管，任何环节的失误都可能造成工程的质量缺陷，甚至导致重大质量事故。

在一般土木工程的总造价中，与材料有关的费用占50%以上，而在实际工程中，材料的选择、使用及管理，对工程的成本影响很大。极大的利益面前，一些不法建筑商试图在材料上降低成本获取利益，而事实证明，材料是土木工程的质量基础。

那么，如何才能确保进场材料符合要求呢？下面以市政工程为例做一下介绍。

（一）重点试验内容：

1、原材料使用前的检测试验：重点加强钢筋、水泥、砂、石、砖、白灰、石灰粉煤灰混合砂砾的试验。

2、施工试验：重点为混凝土、砂浆试块制作及强度试验，土壤、路面结构层压实度试验，砖的抽检试验等。

3、使用功能试验：污水管道闭水试验、道路弯沉及压实度的试验。

4、原材料与构、配件检验记录；所用水泥、白灰、石灰粉煤灰砂砾、沥青混凝土、砂子、石子、页岩砖、各种管材、井盖、雨水篦子、各种预制构件的合格证、认证书、试验单必须齐全。

5、施工试验记录：水泥、砂子、石子、页岩砖等原材的试验单；混凝土、砂浆的配比单；混凝土试块强度统计评定表及混凝土抗压强度试验报告；石灰粉煤灰砂砾混合料的含灰量、含水量、无侧限抗压强度试验单。

6、沥青混凝土有沥青混合料厂提供的标准密度资料、沥青混凝土压实度记录、沥青混凝土摊铺测温记录。

（二）试验措施：

1、根据工程特点及地下管线、路床、路面进度，做好试验计划准备工作。

2、按施工规范规定，对原材料及时取样，及时送检，根据使用部位，按批量取样，并督促有关人员索取合格证。

3、按规定对回填分层、分步取样做压实度试验。

4、对工作要认真负责，试验、取样和制作要真实、具有代表性，填写的资料要清楚齐全。

5、每天做好试验日记，将每天的试验取样进行分析，试验取样项目填写清楚，编好号。

6、及时回收试验资料交给技术部资料员，做好交接记录。

（三）质量保证措施

1、为保证采购的原材料、成品及半成品满足工程质量要求，严格审 查供料方资质，所有使用的材料必须符合设计要求，原材料及成品、半成品进入现场要提供合格证及相关试验报告，对于进入现场的材料进行产品标识、状态标识、并及时送往有相应资质的试验室做材料复试。主要材料要经监理工程师确认后方可进场。

2、施工中严格执行持证上岗制度，项目经理、总工、施工员、质检人员、测量、试验人员及特殊工种均要取得上岗证，严禁无证上岗。

3、工程实行专业化施工，成立专业施工队伍，并在施工前进行专业知识、技术操作的培训。

4、项目经理部在现场设置测量队，中心试验室。测量队负责测量复核的管理工作，对重要轴线、水准点进行复核检验和竣工测量；试验室负责各种材料的进场检验及混凝土配合比提供和试块的制作、养护、送检等各种试验工作。

5、现场加工的构件以及委托构件厂加工的构件执行首件验收制度，要请监理工程师进行首件验收，合格后方可批量生产，在生产过程中随时进行抽查，以确保构件产品质量。

6、现场制作混凝土及砂浆应严格执行配比申请制度，在制作现场应有足够的计量设备，严格执行计量标准，并由专业计量员负责监督实施。

7、砌体工程施工的砂浆配比要准确，灰浆饱满、缝宽整齐均匀，抹面、勾缝无空鼓，砌筑牢固。

8、施工中认真抓好测量工作的管理，组织测量人员使用先进的测量仪器，运用科学的测量手段，做好全线测量工作，严格控制轴线、标高的检查工作，保证各项工程位置、高程准确，符合设计要求。对已完工的管线及时做好竣工测量。

9、工程施工中做好原始记录，材料试验及见证试验及工序自检等质量保证资料。竣工后，向招标单位和城建档案馆提交真实完整的竣工资料。

10、各项施工记录，必须及时、准确，真实、认真填写，严禁弄虚作假。发现质量问题要及时向有关部门反映，不得隐瞒不报或擅自处理，并由技术负责人制定相应的纠正措施，并监督施工人员实施。

11、认真做好技术交底工作，并切实起到指导施工的目的，并根据相关工序的关键项目制定预防措施，以避免质量问题的出现。

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土木工程材料教学内容体系存在的问题

(一)土木工程材料教学内容的丰富性与教材篇幅的有限性“大土木”概念的提出使土木工程材料的内容变得更加丰富。如:路面工程中的沥青混合料、路基与地基中水泥石灰稳定粒料材料、房屋建筑工程中的保温隔热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设计与控制等。由于需要学习的内容多，而课堂教学时间有限，造成了教材编写时要删除许多重要的教学内容，造成了内容体系的不完整，专业宽口径教育理念难以体现。(二)土木材料的发展性与教学内容的滞后性土木工程材料的新发展丰富了土木工程材料内容体系。如:传统混凝土，包括水泥、粗、细骨料、水四大组分。由于混凝土外加剂能使混凝土性能和功能得到显著改善和提高，因此，被称为混凝土的第五组分，是混凝土技术的重大突破。当今，外加剂技术日新月异，聚羧酸系高性能外加剂普遍应用，对此大部分教材都未提及。对于外加剂部分内容，目前教材只停留在一般性介绍这个层次，对外加剂对水泥的适应性机理、外加剂的合理掺量、外加剂与混凝土性能的联系、外加剂的检测等内容未作详细介绍。同时，对于一些外加剂对混凝土的负面影响有必要在教材中交代清楚，防止滥用和误用。近年来，为了调节和改善水泥的性能，提高水泥产量，综合利用工业废渣，在磨制水泥时基本都加入了一定比例的天然或人工无机矿物质混合材料。在混凝土配制时，常直接用磨细的无机矿物质材料取代部分水泥，称为掺合料，使其成为混凝土的第六组分。20世纪90年代以来，中国对第六组分开展了广泛研究，有学者提出六组分设计法。双掺或多掺法在个别行业得到广泛应用，并经实践证明具有较好的效果和意义，这些内容值得引入教材加以阐述和学习。对于土木工程中的功能材料，如合成高分子材料、装饰性材料、绝热保温材料、复合材料、绿色材料等内容，近年来发展较快，教材为缩短篇幅，对压缩精简内容在课堂中一般不作深入讲解，仅停留在概念介绍的层面，使得这部分内容的教学显得抽象空洞。(三)教学中存在的问题土木工程材料教学目的在于使学生掌握主要土木工程材料的性质与应用，明确工程材料性质与材料结构的关系，为实现和改善材料的功能进行一定的材料设计，在工程中能对材料进行检测和质量控制。材料的结构与构造、材料的参数与性质、材料的设计与配制、现场的检测与控制等环节具有很强的实际操作性。环境条件不同，材料选用不同，设计目标差异很大，这就要求该课程应偏重于材料及其在工程中的应用。目前，土木工程材料在应用教学方面存在以下问题。一是，重理论轻应用。土木工程材料教材内容体系主要集中阐述各种材料的性能特点与技术性质，工程应用虽有介绍，但结合实际工程特别是典型工程的案例实践不多。如:混凝土的配合比与试配，即是同一配合比，在不同的地方材料或环境条件下，三参数相同，配出的混凝土性能会大不相同。或者说，实现同一目标的混凝土，在不同环境条件下，配合比会有较大区别。由此可以看出具体工程试配的重要性，同时也说明混凝土设计不是仅凭三参数就可以决定混凝土的多组分，配合比设计需与具体组成材料环境条件相结合。二是，教材提供的部分参数不一定合理。如在混凝土坍落度的选择上，由于现代机械化施工的普及，从实际工程应用看，教材提供的数据较少，在实际工作中难以借鉴。如在混凝土试配过程中，强度对水灰比非常敏感，水灰比变化0．01，强度就会有一个等级的差别。对于确定的试验室配合比，由于试验室的试验小样与现场大样存在差异，在实施时需要结合现场情况作调整，建议引入砂率、水灰比的界限值概念。三是，教材中试验与检测内容科学性、规范性有待提高。如水泥的细度试验，教材未讲清楚试验结果修正的问题，结果使得同一批次的水泥，不同的试验组，试验结果差别很大，与实际不符。又如混凝土试验，试验室养护条件不到位，学生试验结果缺少说服力。这些在一定程度上影响了学生科学工作态度和规范化操作习惯的养成。要使教材内容对工程实际有科学的指导作用，需要对教材中的不合理概念、理论、经验数据进行修改和更正，加强材料的工程应用与试验方面的调整与教学［5］。

教学内容及其体系的分解、增减、深化和建设

笔者建议从以下几个方面着手。(一)教学内容体系的扩展与组织为满足国家建设形势发展对土木工程专业人才的要求，需拓宽学生知识面。土木工程材料课程的教学要在建筑工程专业、道路工程专业材料课程内容的基础上进行必要补充。如:增加高性能混凝土一章，内容包括高强度混凝土、大流动性混凝土、掺混合料混凝土、水泥净浆等设计、生产、检测;针对道路工程增加无机结合料、土工材料、速凝材料等内容;针对材料的耐久性，增设材料耐久性设计与控制章节。内容组织方式上可分册设置教学内容，上册设置土木工程材料各专业方向的共性内容，下册安排高性能混凝土、新型土木材料(宜淡化“新型”二字)、沥青混合料、无机稳定材料、土木材料的防腐与控制等内容，根据专业方向的不同要求学生分阶段有选择地进行选修学习。(二)教学内容的分解由于水泥混凝土章节含有水泥的选择、集料的性能要求、混凝土的和易性、混凝土力学及变形性能、耐久性、外加剂、混凝土的配比和检测评定内容，内容篇幅长，课时量大，造成各章教学学时相差悬殊。笔者建议把集料部分与石材一起单独设章，充分体现集料在水泥混凝土、沥青混合料和水泥稳定粒料等复合材料中的地位，对集料材料性能与应用可充分阐述。同样，沥青和沥青基复合材料也可分为两章，以适应不同专业方向选修需要。(三)教学内容体系的深化对于高性能、高强混凝土而言，外加剂的性能与质量决定了混凝土的性能和质量，因此有必要深化混凝土外加剂的教学内容，增加外加剂与水泥的相溶性理论［6］、外加剂选择与检测方法等教学内容。此外，适当增加储能调温新材料原理、性能、设计与应用等建筑节能新技术、新材料的介绍。通过收集整理土木工程各条战线上资深专家学者的理论成果、应用经验，认真组织教材编写，使教学内容既有一定的深度和可操作性，又可分析和解决工程实际问题提供指导。(四)加强应用与试验检测内容建设结合工程实例和试验检测部分内容，突出土木工程材料基本性能与工程应用教学，重点培养学生的工程概念与工程材料应用能力。加大工程材料应用例题设置，通过讲述实际工程案例，帮助学生全面理解和掌握材料的基本性能与工程应用特性。对于试验部分教学内容，应规范试验程序、改善试验条件、增加部分新试验，培养学生科学、客观、规范、严谨的思维方法。

作者：张新胜 胡习兵 马远荣 单位：中南林业科技大学 土木工程与力学学院

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福建江夏学院是一所以经、管、法等学科为主的大学，工科类专业较少。转型之际，学校立足发展特色工科，将土木工程专业作为新建本科专业及重点建设专业，以培养复合型创新型应用型人才为目标，创新学科专业建设，开展特色土木工程专业教育，以适应建筑产业现代化需求。土木工程材料是土木工程专业必修的基础课，也是土木工程建设的物质基础与质量保证，对土木工程建设的经济性有重要影响，并决定着工程的结构形式和施工方法[1]。开设该课程的目的是使学生学习土木工程材料的基础知识、基本理论与应用方法，为学习后续课程奠定基础，并为今后从事专业技术工作时合理选择与应用土木工程材料知识打下基础。课程改革是教学改革的落脚点，课程建设与教育质量的提升有密切关联[2]。本文以土木工程材料课程为例，探讨基于应用型的土木工程材料课程改革。

一、土木工程材料课程的特点

土木工程材料课程的主要特点是知识面广、知识点分散、系统性较差，且理论性及专业性较强。土木工程材料按不同角度可进行不同的分类，而课程教材往往按材料类别分章节，各个章节自成体系，章节间缺乏横向的联系。因此，教师授课常以叙述式为主，主要是各种材料在工程和实验上的经验总结，缺乏内容逻辑的串联及理论分析、计算[3]；学生学习片面化，难成系统，往往仅处于识记层面而缺乏对知识点的对比联系。土木工程材料课程不同于一般基础课程，除了理论课程外，还有实验课程。实验演示、现场参观可加深学生的理解和感性认识；通过动手实验验证材料的基本性能，可学习试验方法，锻炼学生的实践能力。此外，实验课程还可增加设计类、综合类实验，培养学生的科学研究能力。

二、土木工程材料课程存在的问题

（一）认识不足，学习方法不当

学生对专业基础课程的重要性认识不足，认为力学类课程和专业类课程更重要而忽视基础课程的学习，对土木工程材料课程的重视程度较低。学生平时缺乏对课程的学习兴趣，且学习方法不当，考试仅依赖死记硬背，理解不足，知识掌握不牢固。

（二）知识体系欠缺，课程之间联系较少

以力学类课程为例，经过多个学期对理论力学、材料力学、结构力学的系统学习，学生可较好地建立知识体系、融会贯通知识点。而土木工程材料课程与土木工程专业其他课程之间的联系较少，该课程一般安排在第一或第二学年，学生在此前对该课程的认识较少，学过之后又没有直接应用的机会。同时，后续也少有课程复习到相应知识点，致使该课程“自成一派”，知识不成体系，导致学生对该课程的知识遗忘快。

（三）教材更新慢，图表符号难理解

新型土木工程材料层出不穷，而原有的教材往往只介绍基本材料，较少涉及新型材料，使教学明显滞后于应用。教材中涉及的材料种类繁多，不同材料之间的联系少、针对性差，使学生缺乏学习重点。教材中常以表格的形式介绍材料，材料代号较多却少有明文解释，表格中出现的指标多、杂，指标含义不明确，致使所涉及的专业知识枯燥且难以理解。

（四）教学手段少，教学场所单一

土木工程材料课程的教学主要以讲授为主，传授前人经验，因而学生学习兴趣不足。教学场所主要以课堂为主，学生对各种不同材料缺乏直观、感性的认识。教学与实际工程应用结合少，教学效果不佳。

三、土木工程材料课程教学改革内容

首先，在课堂教学之初，为学生介绍现代工程对材料的需求及材料在工程建设中的重要意义；介绍土木工程材料课程的教学目的、意义，以及课程在人才培养方案中的地位与在工程应用中的作用；介绍工程案例及工程全寿命概念，帮助学生正确认识土木工程材料的重要性，树立正确的学习态度。收集往届优秀学生的学习方法，结合自身备课感悟，帮助学生找到合适的学习方法，提高学习兴趣与效率。加强课后与学生之间的互动，建立良好的师生关系。运用互联网技术，建立网上联系，及时帮助学生解决课堂疑难。

其次，针对福建江夏学院土木工程专业人才培养目标“专结构、懂施工、长材料”，调整人才培养方案，在通用土木工程材料的基础上，加入更深层次的水泥基材料课程和高性能混凝土课程，建立土木工程材料—水泥基材料—高性能混凝土的连贯课程体系，三门课程由浅及深，由通用至高新，由经验至理论，系统介绍土木工程材料的工程应用，特别是常用的水泥、混凝土材料，加深学生的认识及对知识的融会贯通。

第三，优化教学内容，突出教学重点。引入工程案例，使课程内容更丰满，同时帮助学生理清知识点，构建知识框架，降低吸收知识的难度，使教材“由厚变薄”[4]。教学时，针对各种材料的图表符号展开说明，引入材料的相应技术标准，结合材料的基本性能和特点阐述各材料的适用性。建立网络课程，共享土木工程材料相关资料，提供前沿材料的资讯，帮助学生课后自主学习。开展学术讲座，邀请业界人士为学生介绍土木工程材料的应用现状及前沿高新材料，使教学内容与实际应用相结合，拓宽学生的知识面。

第四，增加课堂微课环节，由学生自由分组选定某一材料作为选题，课后分工收集资料，制作PPT，并于课上10分钟内与同学交流。经实践，该环节效果显著，可调动学生的积极性，培养学生的自主学习能力，使学生发挥主观能动性，活跃课堂气氛。调整课程考核方法，提高平时成绩的比例，提高学生对实验课程的参与度和重视度，加强课程的过程性考核。组织学生参加“大学生混凝土配合比设计大赛”，提高学生学习兴趣，培养学生的动手能力，同时为学生提供外出学习的机会，扩大学生的眼界[5]。鼓励学生申请、参与大学生创新创业项目，结合导师制活动，吸纳优秀学生参与教师的科研项目，深入材料的试验研究当中，培养学生的深入学习兴趣及科研创新能力。

最后，开放实验室，鼓励学生开展设计性、综合性实验，培养学生发现问题和解决问题的能力。实验教师给予实验指导，培养学生的创新能力和动手能力。在实验室内设置材料展示柜，增加学生对各种土木工程材料的感性认识。通过实习，多带学生走出课堂，如在建材市场参观学习，增加学生的直观感受。利用已有产学研基地，强化学生的实践应用能力，提高学生的综合素质，使学生了解当前企业对人才的需求，提高学生自主学习的意愿，为后续的学习、工作奠定基础。

四、结语

为适应建筑产业现代化需要，培养特色土木工程专业人才，需要对土木工程材料课程传统教学模式进行改革。由此，笔者提出针对该课程的特点和存在的问题进行课程体系、教学内容、教学方法、教学方式、实验教学等方面的改革调整，提高教学效果，激发学生的学习兴趣，提高学生自主学习的意愿，加强学生的工程应用意识，提升学生的工程应用能力和综合素质。

参考文献：

[1]丁金昌.实践导向的高职教育课程改革与创新[J].高等工程教育研究,2015(1):119-124.

[2]白宪臣.土木工程材料[M].北京:中国建筑工业出版社,2011:1-3.

[3]彭晓彤.林晨.土木工程专业建筑材料课程改革探索[J].高等建筑教育,2008(17),4:86-89.

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(一)教材编写

2013年，南昌大学与其他兄弟院校编写出版了教材《土木工程材料》。新编教材充分考虑到现有教材的不足，强化混凝土章节内容，增加了轻质混凝土、高性能混凝土、纤维混凝土、再生混凝土、大体积混凝土、喷射混凝土、活性粉末混凝土等新型混凝土的相关知识;根据实际教学情况，弱化部分章节，将石材、木材、合成高分子材料等章节内容进行相应删减;紧跟土木工程材料发展趋势，增加建筑节能材料章节;设置案例，在各章节中多设案例，引导学生用理论知识分析问题，与实践相结合。

(二)授课内容编排

根据土木工程材料课程特点，对授课内容进行重新编排，力求做到以下几点:突出重点内容，授课时以水泥、混凝土、沥青、沥青混合料为主要重点，以土木工程材料基本性质、气硬性胶凝材料、建筑钢材、新型墙体材料、建筑节能材料为次要重点，同时兼顾建筑功能材料、合成高分子材料、砂浆、石材、木材等;体现专业特点，注意授课内容与不同专业方向的有机融合，土木工程工民建方向专业重点突出水泥与混凝土的内容，土木工程道桥方向专业则要求掌握沥青混合料的配合比设计;水利水电工程专业则要求详细讲解大体积混凝土及其施工;紧跟土木工程材料发展趋势，更新教学内容，授课时将土木工程新材料(如新型混凝土、新型墙体材料)、新技术(如隧道盾构技术、大型混凝土构件预制技术)以及教师自身科研课题成果引入课堂教学中;结合工程应用，将国内外典型工程(如新型混凝土技术在三峡大坝、杭州湾跨海大桥应用)融入课堂教学中。

(三)课时分配

土木工程材料课程是一门理论性、实践性、实验性都非常强的课程，而土木工程材料课程的学时有限，在教学中合理分配课时是保证土木工程材料课程教学质量的关键。南昌大学的土木工程材料课程共48学时，其中课堂授课32学时，实践2学时，实验14学时。

二、教学模式的构建

目前，土木工程材料课程的教学模式一般包括理论教学和实验教学两部分。笔者在重视理论教学的基础上，强调提高学生的实验实践能力。在土木工程材料课程中，除进行理论教学和实验教学改革外，还适当增加了实践教学环节。

(一)理论教学

土木工程材料课程需要让学生了解并掌握土木工程材料的组成、结构、生产、工艺、性能与应用的基本理论知识，为此，有必要将木工程材料课程的基本理论知识重组为土木工程材料的组成与结构、生产与工艺、性能与应用三大块进行统一讲授。同时可采用多媒体结合板书的方法进行理论教学，以达到缩减课时、增强教学效果的目的。

(二)实验教学

土木工程材料课程中现有的实验项目基本上是验证性实验，难以激发学生的学习兴趣和研究热情，因此在实验教学改革时，除了开展水泥实验、砂石实验、普通混凝土实验、沥青实验等验证性实验外，还设计了综合性实验和创新性实验。综合性实验是在设定原材料的基础上，进行不同强度等级、不同坍落度要求的高性能混凝土实验。创新性实验是让学生自选材料和自行设计实验。创新性实验前先将学生分为3～4个组并确定实验题目，要求小组同学查阅资料、集中讨论后完成创新性实验，比如减水剂与水泥相容性实验、缓凝剂对混凝土凝结时间影响实验、不同等级矿物掺合料对混凝土强度影响实验等。通过开展综合性实验和创新性实验，激发学生的研究热情，提高学生的自学能力。

(三)实践教学

在理论教学和实验教学的基础上，积极进行土木工程材料课程实践教学的探索与实践。组织学生到预拌混凝土搅拌站了解混凝土的生产运输过程，认知新拌混凝土的和易性，熟悉混凝土配合比设计，或组织学生到施工现场见识混凝土的浇注养护，了解建筑钢材的性能和加工，实现理性认识到感性认识的提升，从而大大提高了教学效果。

三、教学方法的改革

在教学方法上，土木工程材料课程教师在课堂上一般采用多媒体和板书相结合的授课方式进行教学，学生基本上都是被动接受知识，很少对土木工程材料进行更深入的思考。鉴于这一缺陷，笔者在课堂教学中，增加视频播放与课堂讨论环节，提供了网络辅助教学，完善考核方法。

(一)视频播放与课堂讨论

为让学生对土木工程材料的研究和发展有更深入的了解，特别是引导学生对土木工程材料进行更深层次的思考，笔者充分利用多年从事教学和科研工作的优势，特别制作了一段50分钟左右关于材料在仿生、智能领域研究和发展的视频资料，要求学生提前自行观看，同时在课堂上也组织学生利用1个学时观看视频资料，之后用1个学时让学生走上讲台发表观后感想。

(二)网络辅助教学

网络辅助教学是高校数字化建设的重要体现，也是教师授课质量评价的重要组成部分。网络辅助教学为学生与教师之间搭建了一个很好的交流平台。教师可将很多相关的文档、幻灯片、视频资料上传到网络辅助教学平台上，让学生自行下载。学生也可在网络辅助教学平台向教师提问，教师可定期查看和回答学生问题。在教学方法上，网络辅助教学是对课堂授课方式的一种补充。

(三)考核方法

土木工程材料课程考核方法采用课堂考勤与课堂讨论、实验实践(报告)、期中考试(开卷)、期末考试(闭卷)四种形式相结合的全程考核方法，其中四种形式占总成绩的比例分别为15%、15%、20%和50%。四种形式相结合的全程考核方法，注重培养学生的自主学习能力和独立思考能力，全面评价学生的学习水平和课程的教学效果，对改变传统的一考定成绩、加强教学过程管理、分阶段检验教学效果、改革考试方法具有积极的意义。

四、教学改革的效果评价

土木工程材料课程经过上述教学内容、教学模式、教学方法的改革，可以让学生更好地掌握土木工程材料的理论知识，强化学生的自学能力，增强学生科研动手能力，提高学生创新能力，取得了良好的效果。

(1)授课内容

教师讲课内容有主次之分，学生学习理论知识不仅简单轻松，而且也更有针对性。对此教师可以适当减少理论课时，让学生有更多的时间进行实验实践。

(2)上课形式

在课堂上播放相关视频并进行课堂讨论，引导学生自主学习并积极发言，既能提高学生的表达能力，也能帮助学生对土木工程材料发展进行更深层次的思考，激发学生的创新思维，有利于学生养成独立思考问题的习惯。

(3)实验实践环节

除了部分验证性实验项目之外，还增设了综合性实验和创新性实验。综合性实验可以让学生在最短的时间内见识到各种不同要求的混凝土，创新性实验可以激发学生的研究热情。

(4)考核方法

采用上述四种形式相结合的全程考核方法，提高了学生上课的积极性，也有利于全面评价学生的学习水平和课程学习效果。

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2土木工程材料实验教学的传统模式

大量调研表明，多数高校土木工程材料实验的教学模式表现为“灌输式”，实验性质基本为验证类，综合类、设计类和研究类实验较少，具体表现如下:1)开展形式:多以分组。高校本科学生基数较大，实验教学多为分组进行。2)指导模式:授课教师的讲解和演示。每个实验小组的人数较多，学生通过演示实验观察实验过程，了解实验的基本操作流程。3)实验项目:根据实验教学大纲确定。一般只限于教材中规定的特定实验，其中验证类实验所占比例过大，而设计类和启发类实验相对较少;且考虑到实验学时的设置，实验过程较复杂、耗时较长且耗资较大的实验，实验教学尽量不涉及。4)实验教材:实验教师根据实验教学大纲编写实验指导书。实验过程中，学生根据指导书的实验目的、实验方法、实验要求、所用仪器设备进行相关实验即可。5)实验报告:近似或者雷同。不同层次的学生所做的实验项目相同，做相同的实验，得到近似的实验结果，一组或一个班写出基本相同的实验报告，不能充分调动学生的学习兴趣和积极性。

3“塔式”实验教学模式

基于兄弟院校土木工程专业实验教学改革的成功经验，结合现有实验室的条件，遵循层次化、模块化的指导思想，对土木工程材料实验教学模式进行改革探索，分三阶段逐步提升的“塔式”方式:基础设计阶段、对比分析阶段与后期处理阶段。1)基础设计阶段:将一个行政班的学生分组后，要求其根据与本次实验项目相关的多种工程材料进行实验设计，且将设计方案在实验之前上交给实验教师审批，待审批合格后方可安排实验。这一阶段可以让学生根据实验目的，自行设计实验，使学生由被动变为主动，培养学生自主探究的能力;2)对比分析阶段:同一批次实验结束后，实验教师组织学生分别汇报实验设计方案与实验现象、结果，要求学生分析不同小组的结果并找到原因，可以增强学生分析问题和解决问题的能力;3)后期处理阶段:待同一个实验项目全部结束后，实验教师将本年度所有批次的实验方案与结果公布后，要求每个同学对本项目进行总结，并以此作为实验部分的考核。下面以“胶凝材料(水泥)的基本性质”为例，详细说明一下“塔式”教学模式。1)根据理论课进程，实验室要及时备好不同标号的水泥。实验教师通知学生进行实验方案设计，学生根据实验目的，每个小组选用不同胶凝材料设计方案。根据已经审核的实验方案与实验指导书，严格按照实验操作逐步完成水泥细度、水泥标准稠度用水量、水泥凝结时间、水泥安定性与水泥胶砂强度等实验内容，并做好相关数据的记录工作。2)同一批次实验全部结束后，各小组通报实验材料的选择与实验结果，要求每小组成员做好记录，并引导学生回顾理论课程中的相关知识，分析不同胶凝材料的性质，加强学生对理论课程叙述性知识的理解与记忆。3)所有班级本实验项目结束后，实验老师将所有小组的实验情况汇总并向学生公布，要求每人采用正交实验分析法对统计的实验结果进行分析，并结合理论知识对本次实验进行总结，与此同时，教师也可以对学生实验结果的统计数据进行分析总结，做好自己科研的支撑。

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一、引言

随着我国建筑、交通和煤矿行业的快速发展，土木工程人才激增，对土木工程人才培养提出了更高要求。既要有扎实的专业理论，又要有良好的实践能力，才能满足社会主义现代化建设需要。土木工程本科教学实践证明，高水平实验教学有助于学生掌握基础知识、增强感知和提高实践能力。

《土木工程材料》课程是土建类专业基础课，由理论、实验两个环节组成，其实验课是学生实践的主要渠道。基于我校卓越土木工程师人才培养计划及土木工程专业本科教育评估要求，结合土木工程实验教学示范中心的建设目标，原验证性实验教学已不适应人才培养的要求，需要对实验教学进行革新。

二、土木工程材料实验课程特点及现状

1.实验项目多，周期长，学时少

由于土木工程材料种类多，实验项目多，内容繁杂，授课周期长。鉴于我校土木工程材料课程学时少（32学时），专业课难以完成，往往压缩实验课时（8学时），连常规材料实验都难满足，更何况进行所有材料实验。比如水泥、混凝士等材料研究是做试件、养护、测试，而且测试组数多，所以实验周期长。因此，在实验教学中必须着重考虑学时问题，统筹合理安排，以保障正常实验课程的进行。

2.内容陈旧，缺乏联系实际，创新少

目前，土木工程材料实验课以验证性实验为主，缺乏综合设计实验项目，不利于培养学生综合创新能力。且建筑材料水泥、混凝土性能实验研究模式单一，内容陈旧，导致学生学习兴趣低。因此，在做材料基础性能实验时，要适当添加新材料、新技术的实验，充实实验内容，加强创新能力培养。例如人们关心的高性能混凝土问题，掺加外加剂对混凝土性质的影响，以及使用带来的环境问题等。

3.学生多，师资不足，仪器设备少

由于扩招导致实验师资队伍紧缺，在职工所占比例过低，专任教师偏少，实验教师身兼数职，负担重，精力不足，严重影响教学质量；加之设备仪器硬件设施有限，一般是大班上课，教师演示，学生看，操作机会少，导致学生动手能力差。鉴于集体上课，学生不重视，严重影响教学效果。师资、设备是实践教学的基础，加大投入，提高意识，实验教学质量才能上高台。

4.实验教学评价体系、规章制度不完善

在实验室建设中往往重视物的投入，忽视人的作用，实验室不单是设备仪器和实验大楼，实际上是资源的集合体。多数高校对教师评价以科研、论文为主体，教师时间和精力主要放在科研上，缺乏合理教学评价。特别是扩招后学生数量大幅增加，师资、设备仪器、实验室管理纷乱，一定程度上影响了实验教学。只有合理配置教学资源、提高教学质量，满足培养综合创新人才的要求，才能建好实验教学评价体系。

三、土木工程材料实验课程的优化措施

1.优化实验教学内容和教学模式

土木工程材料课程涵盖专业较多，教学中必须结合专业自身，优化教学内容。如将原来“砂石实验”与“混凝土和易性―强度”综合，并与混凝土配合比设计结合，使之成为一个综合设计实验。以“综合设计”模式替代“验证”模式，打破教学形式呆板，学生处于被动状态。针对道桥、建筑、给排水专业分别增设“沥青混合料”“木砖性能”“管材性能”实验等。由于实验学时少，且有些实验持续时间长，无法保证课内全部完成。采取课内、外实验相结合模式，利用课余时间完成实验，扩大学生视野。

与理论教学相比，实验教学操作性强，更宜采用多媒体教学，既可以提高学生兴趣，又能把校内、外实习基地相结合，使学生切身体会实际问题，突出实践创新能力的培养。

2.加强综合创新性实验

土木工程材料实验大都是水泥、砂石等常规试验，如水泥细度、标准用水量、砂石筛分实验等。在把握基本实验原则下，强调综合，鼓励创新。综合创新实验的重要特征是发挥学生主体性，内容要有深度。例如，混凝土配合比实验整合了粗、细骨料性能，拌合物和易性调整、立方体抗压强度等多项实验，涉及多个知识点，成为一个完整、连贯性很强的综合设计试验。在上述实验基础上，针对建筑研究热点，就再生混凝土、无损检测、建筑节能等内容，提倡学生进行实验研究。由老师出题，学生选题，并独立完成实验各项步骤，以此加强创新能力的培养，增强学生专业认识，继而实现提高教学质量目标。

3.建立新的实验教学评价体系

以往实验教学都统一纳入理论教学中，对实验教学没有任何评价，只要学生考好试就能拿高分，严重影响了实验质量。对此，完善实验教学评价体系，教师依学生实验表现和成果，综合评价实验成绩，再按一定比例计入最终成绩，该制度的实施鼓舞了学生对实验的兴趣，主动和教师联系做实验，不但掌握了理论知识，而且提高实验技能。教学中教师和学生是主体，尤其是学生，最有资格评判教学质量。同时师生在教学中角色不同，对问题的判断也不同。因此，宜采用学生、同行、领导及教师自我进行综合评价，以实现教学质量评价可靠度。实验教学质量评价体系中设有教风、业务能力、教学文本、教学质量、教学管理、教学改革六项指标，促成了以考查实验教师教学质量为核心的新体系建立。

4.加强实验室建设与实验教学资源的投入

设备是实验教学改革的基础，是提高实验教学质量的硬件。士木工程材料品种多，材料发展日新月异。因此，实验室还应设置更新材料样品，便于直观教学。增置多媒体设备，方便演示，使学生充分了解实验过程和方法，拓展学生知识面，达到实验教学的基本要求。同时加强管理，健全体制，我院实验中心实行院、系两级管理，学院负责指导，中心实行主任负责制。要建设好实验室，充分发挥实验培养学生创新功能，不仅需要仪器设备，更需建设一支高水平、高素质、结构合理的实验队伍，尽量保持实验队伍的稳定。通过学习、考察等方法让教师接触工程实践，深入单位学习，提高实验队伍的素质。总之，实验室建设将是一个不断完善的过程。

四、结语

实验教学是高等教育中培养学生实践和创新能力的重要途径，是完成高等教育人才培养目标的重要教学环节。鉴于土木工程材料实验课存在的一些问题，如何有效地组织和实施实验教学。近年来，笔者以培养学生综合设计创新能力为目标，不断优化教学内容和模式，完善实验教学评价体系，加强实验室建设投入，使学生科学实验能力及教学质量得以提高。

参考文献：

[1]金南国，钱匡亮，孟涛.高校土木工程材料实验教学单独设课的探讨[J].实验室研究与探索，2009，28（9）：111-112.

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中图分类号：G64423；TU3-4 文献标志码：A 文章编号：10052909（2017）02011905

土木工程材料课程作为高等院校“大土木”环境下土木工程、房屋建筑工程、道路工程、桥梁工程等专业的必修课、基础课及专业课，在整个土木工程教学体系中起着承上启下的作用[1]。其课程特点实践性强、知识体系分散[2]；内容繁杂、学时相对偏少[3]。尤其是土木工程材料试验，它在培养学生实践能力和创新能力方面有举足轻重的作用[4-5]，既能增加学生动手操作的机会，加深课堂分散知识体系印象，充分理解理论与实践的区别和联系，熟悉试验的目的和意义，又能激发学生的创新能力和科研兴趣。

传统土木工程材料试验教学方法是教师在课堂上讲，学生按照教师的指令一步一步地操作，试验结束后撰写并提交试验报告[6]。学生虽动手做了试验，但独立思考不够，积极主动性发挥不出来，不利于培养学生的动手能力和创新能力[7]。教师必须创新思路，以学生为主体，充分调动学生的积极性和主动性，使学生理解土木工程材料学科的基本思维方法，掌握分析手段，提高试验技能和综合能力[8]。科技创新分为原始创新和跟踪创新两种，技术上的属于技术创新，学术上的是知识创新，建设上的是工程创新[9-11]。不少高校教学计划中土

木工程材料课程理论学时较多，试验学时相对偏少，如何在有限的学时下合理安排试验内容，最大限度地提高学生的动手能力和创新能力，值得思考。文章以水泥混凝土抗渗试验为例，针对现有水泥混凝土抗渗仪的缺点，提出新型水泥混凝土抗渗仪试验机理，通过相应的试验研究和理论分析，重点阐述了土木工程材料课程试验与创新。

一、研究背景

抗渗混凝土广泛使用在水工、水下、水中、地下和其它有抗渗要求的土木工程中（如大坝混凝土、隧道支护混凝土，等等）。根据规范GB―T50082―2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》，采用HP-4.0抗渗仪进行水泥混凝土抗渗试验，这一传统方法沿用至今。长期实践表明：传统方法检测混凝土抗渗性能实现难度大，耗时长，成功率不高。如何准确判定水泥混凝土抗渗性能仍是一大难题，也成为了试验检测仪器设备、手段及相应理论滞后于工程应用。

目前国内外对于混凝土抗渗性能的研究有多种试验方法，其中以传统水压力试验法为主，分为稳定流动法（constant flow method）、渗透深度法（depth of penetration method）和抗渗标号法[12-13]。R.P.Khatri and V.Sirivivatnanon 在研究中建立了稳定流动法与渗透深度法之间的联系，给出了两种研究方法的选择标准。究竟采用哪种试验方法，取决于混凝土的28d抗压强度F28C与龄期T之间的关系：

2.3（T）2+1.1（F28c）2>10 400时，采用渗透深度法；

2.3（T）2+1.1（F28c）2

中国试验方法现行标准中采用抗渗标号法，即采用现有抗渗仪进行抗渗试验。该方法是渗透深度法的一种特例，特点是比稳定流动法和渗透深度法简单，适用于工程，但对于科学研究，该方法的研究数据太少[12]。中国现有抗渗试验规范颁布超过20年，存在诸多弊端。在大众创新时代，土木工程专业本科教学需与时俱进，土木工程材料课程如何试验与创新是相关教师和学生的新课题。新型水泥混凝土抗渗仪的研制及其试验研究项目，试图采用独特思维和技术路线来诠释创新。

二、现有抗渗仪及其试验机理

（一）现有抗渗仪概况

按照规范[14]现有抗渗仪由套模（又称“机架试模”）6个、台面、支架、加压系统、储水罐和压力控制系统等组成，利用密闭容器内压强处处相等的原理进行工作，如图1。

（二）现有抗渗仪试验机理

按照规范[15]现有抗渗仪试验机理为：抗渗试件以6个为一组（直径和高度均为150 mm的圆柱体试件），试件成型后24 h拆模，一般标准养护至28 d龄期进行抗渗试验。试件养护至试验前一天取出，表面晾干后在其侧面涂一层熔化的密封材料（一般为工业石蜡），随即将试件压入经烘箱预热过的试件套中，稍微冷却后即可解除压力，连同试件套装在抗渗仪上进行试验，如图2。

试验从水压为0.1 MPa开始，以后每隔8 h增加水压0.1 MPa，并且随时观察试件端面的渗水情况。当6个试件中有3个试件端面呈现渗水现象时，即可停止试验，记录当时的水压。试验过程中，如发现水从试件周边（试件与机架试模之间的密封带）渗出，则应停止试验，重新密封。混凝土的抗渗标号以每组6个试件出现渗水时的最大压力计算。

（三）现有抗渗仪及抗渗试验弊端

现有抗渗仪检测混凝土抗渗性能的实现难度大、耗时长、成功率不高。具体而言，主要问题有以下几个方面的问题。

（1）试验程序复杂，密封困难。预制混凝土试件压入机架试模后，需进行密封，密封之前需要将混凝土试件、机架试模等预热，将工业石蜡加热至50～60℃熔化成液态，再将其滴入混凝土试件和机架试模中间的空隙区域，试图让石蜡冷却凝固后密封空隙，该程序大大增加了时间和资金成本。

（2）试验结果误差大。不能保证试件与机架试模之间完全密封，致使试验时压力水可能从试件与机架试模之间的密封区域空隙渗出。事实上，在试模中制作水泥混凝土的试件还需经过适当加热试件、工业石蜡等环节，谨慎操作也难以保证绝对成功。水泥混凝土抗渗试模，如图3。

（3）观察渗水路径比较困难（试验时不排除水直接沿密封带上升至试件顶面，或从薄弱混凝土层渗透至试件表面的虚假渗透现象）。大多数情况仅仅从试件端面观察渗水情况。有时需将试件从机架试模中取出，用压力机将试件均匀劈成两半之后才能^察压力水的渗透路径，操作难度大。加压渗水试验时，理想密封状态，如图4（1）；密封失效时，渗水沿着密封区域渗漏，如图4（2）；部分密封失效，渗水通过密封通道在端部沿着混凝土薄弱区域渗水，如图4（3）。

三、新型水泥混凝土研制及其试验原理

（一）新型水泥混凝土抗渗仪研制思路

基于现有水泥混凝土抗渗仪的种种弊端，新型抗渗仪拟取消机架试模，省略密封环节，以方便观察渗水路径。

怎么样实现比较大胆而创新的设想？结合土木工程材料本科课程、现有抗渗仪的机理，课题组成员进行了长期构思并多次绘制草图，经过不断修改、完善，拟定在基本不改变现有水泥混凝土抗渗仪及试验机理的前提下，适当调整混凝土试件尺寸，在其中心部位预埋引压管，采用上下颠倒的方式将混凝土试件插入试验台中。

（二）新型水泥混凝土抗渗仪试验流程

具体流程为：制造扩大头和预埋引压管；用螺栓组装扩大头和预埋引压管，如图5（1）、5（2）；将组装后的预埋引压管和混凝土试模上的钢片螺栓连接，如图5（3）；浇筑混凝土（预埋引压管直接浇筑在混凝土中）；养护28 d后将试件上下颠倒安装在试验台桌上；灌水加压；观察渗水路径。其中，扩大头上口为直径60 mm、高20 mm的喇叭口，下口与预埋引压管同径。上口扩大到60 mm目的是增加压力水渗透面积，高度20 mm目的是在浇筑混凝土之间浇筑一层同配比水泥砂浆作为临时模板，防止浇筑混凝土时水泥浆进入预埋引压管，如图5（4）；灌水加压前将预留水管与预埋引压管接通，加压后压力水将从预埋引压管的扩大头渗透，从而可以任意从混凝土的上端面、侧面薄弱的地点渗透出来，如图5（5）。

（三）新型水泥混凝土抗渗仪试验机理

新型混凝土抗渗仪加压后，压力水自扩大头开始，从混凝土中任意薄弱环节渗透，直至流出混凝土上端面或侧面中的任意面；因预埋引压管和混凝土已牢固浇筑，紧密连接，压力水不会从引压管和混凝土之间的空隙渗透。

新型抗渗仪拟采用试件直径和高均为300 mm的圆柱体，从扩大头到混凝土的任意表面的距离最短为150 mm，基本满足规范[15]对最短渗水路径150 mm的要求。实际工作中水泥混凝土结构层抗渗相对于抗渗试件来讲是无限大的，客观上将试件尺寸从150 mm加大到300 mm与实际工程更为接近。试验效果有待于后续研究工作的进展及成果评定。

新型抗渗仪取消机架试模，可从混凝土上端面和侧面轻松观察渗水路径，能够实现除底面外的全方位、多角度观测渗水路径。

四、大学生创新训练计划项目申报

基于该项目的独特创意，项目经过小组评审、学院评审，在校级和省级层层筛选下，脱颖而出。目前已经获批四川农业大学大学生创新训练计划项目和四川省大学生创新训练计划项目，项目的获批为后续研制提供了重要平台和条件。

（一）项目技术路线

（二）项目进展及后续工作

目前项目进展：完成了实用新型（专利申请号201610223488.3）和发明专利（专利申请号201620299957.5）申请，与北京蓝航智晟试验仪器有限公司签订生产新型水泥混凝土抗渗仪的合作协议。四川农业大学土木工程学院制定了采购新型抗渗仪计划，新型水泥混凝土抗渗仪预计在2016年底投入试验。

后续研究工作：待样机生产制造成功，按照计划进行新型和现有水泥混凝土抗渗仪对比试验，（拟采用在建的国道G213线汶川县境内映秀至汶川的福堂隧道二次衬砌C30抗渗混凝土，随机抽样各不少于50组；现有抗渗仪1组6个试件，新型抗渗仪1组3个试件）。后续将对抗渗机理进行理论分析，利用Pfc等软件进行数值模拟，研究二者的相似性、差异性及新型抗渗仪的可行性。把试验的重点放在新型抗渗仪的可操作性上，把分析的重点放在新型抗渗仪的可行性上。

（三）项目的特色与创新

从技术创新方面来看，无需密封，能顺畅观察渗水路径，试验简单方便；预埋引压管，压力水从混凝土试件中部向四周薄弱区域自由渗透，满足现有规范要求的现有抗渗仪基本尺寸150 mm；取消机架试模，无四周侧限附加压力限制。

从方法创新方面来看，拟进行新型和现有抗渗仪的对比试验，采用理论公式计算、数值模拟等理论分析方法，多角度多方法论证新型水泥混凝土抗渗仪的可行性。

五、讨论

教师和学生应熟悉土木工程材料课程及其试验基本内容，达到融会贯通。熟悉土木工程材料规范、标准，充分了解规范的本质及缺陷，是研制新型抗渗仪、进行创新思维的前提条件。

从一个普通抗渗试验入手思考现有抗渗仪的局限，联想到研制新型抗渗仪。这种修改和联想创新，远比某一具体试验及试验仪器本身重要得多，也是重要发明创造的基础。

六、结语

如何搞好土木工程材料课程试验、如何创新，是学者们长期研究和探讨的课题。水泥混凝土抗渗试验仪创新研制，得出如下结论。

（1）土木工程材料课程试验大多是常规试验，通过现有水泥混凝土抗渗仪及相应试验发现弊端，开启教师和学生改进思路，进而激发创新兴趣。

（2）新型水泥混凝土抗渗仪研制一波三折，但思路新颖，克服了现有抗渗仪密封困难、易从密封区域渗水、不易成功等缺点，通过在混凝土试件内部预埋引压管、取消机架试模等改进措施观察渗水路径更直观，试验更简单。

（3）现有和新型水泥混凝土抗渗仪后续对比试验（拟对比二者试验流程、渗水路径、试验结果吻合度）有序开展，理论分析思路明确，技术路线方案可行，研究结果值得期待。

（4）拟通过公式计算、数值分析等理论分析论证现有与新型抗渗仪试验的抗渗机理，完善新型抗渗仪试验的理论基础。

新型抗渗仪研制及其试验研究，研制思路和技术路线值得延伸和推广，值得土木工程材料课程及其它课程新型试验仪的研制及改进借鉴，也为土木工程其它专业课程的创新提供了有益参考。

参考文献：

[1]聂忆华，曹国娥，等.土木工程材料课程“学促教”教学模式及效果评价[J].高等建筑教育，2015，24（6）：108-112.

[2]尹健，李益进.建筑材料教学改革实践[J].株洲工学院学报，2014，9（5）：47-49.

[3]王信刚，胡明玉，丁成平.土木工程材料课程教学改革和效果评价[J].高等建筑教育，2015，24（2）：60-63.

[4]李雅文，张云华.高职院校建筑材料试验室规划建设探讨[J].试验技术与管理，2014，31（2）：218-220.

[5]李雯霞.建筑材料课程建设中如何培养学生的职业核心能力[J].中国教育技术装备，2012（2）：59-60.

[6]陈红光，刘东.建筑材料试验课程教学改革的探讨与实践[J].科技教育，2010（7）：175-176.

[7]李雅文，张云华.高职院校建筑材料试验室规划建设探讨[J].试验技术与管理，2014，31（2）：218-220.

[8]陈兵，吴雪萍，王菁.特色实验在建筑材料课程教学中的应用[J].实验室研究与探索，2012，31（6）：156-157.

[9] 沈珠江. 采百家之长、酿百花之蜜――岩土工程研究中如何创新[J]. 岩土工程学报，2005， 27（3）： 365C367.

[10]岩土工程要注重创新和规划――访中国工程院院士王思敬[J].岩土工程界， 2002， 5（8）： 7C8.

[11]刘汉龙.岩土工程技术创新方法与实践[J].岩土工程学报，2013， 35（1）： 34C58.

[12]杨成，谢和平等.混凝土抗渗性能研究的现状与进展[J]. 混凝土，2003， 160（2）： 7C11.

[13]R.P.Khatri and V.Sirivivatnanon.Methods forthe Determinationof Water Permeabilityof Concrete.ACIMaterialsJournal，Vol.94，No.3.May-june.1997.p257-261.

[14]JG/T 249-2009，混凝土抗渗仪[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[15]GBJ 82-1985，普通混凝土长期性能和耐久性试验方法[S].北京：中国标准出版社，1985.

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1新型混凝土含义及其应用在土木工程领域的意义概述

1.1新型混凝土

根据笔者研究可知，新型混凝土主要指在传统混凝土生产制作中将诸如煤炭颗粒、矿物质以及纤维等化学或非化学成分按一定比例搭配掺入而制作而成的新型混凝土，结合实践来看，其可以看作是传统混凝土的升级版本。

1.2新型混凝土应用在土木工程领域的意义

对土木工程而言，混凝土是其最重要的建筑原材料之一，其质量与性能高低会在很大程度上决定着土木工程质量是否符合建设要求，并且加之当前施工技术要求不断提升，对材料的要求也越来越高，为此人们不断加大对混凝土的研究开发，以期能够有效地满足当前土木工程建设所需。正是在这样的背景下，新型混凝土材料应运而生。结合实践来看，新型混凝土材料应用在土木工程领域主要具有以下几方面重要意义：首先，正如上文所述新型混凝土是传统混凝土的升级版本，因此其质量与性能上有着很大提升，因而将其应用到土木工程领域有助于实现良好的建设质量。其次，相比于传统混凝土，新型混凝土材料具有诸如强度高、耐久性强以及节能环保等众多优点，因而将其应用到土木工程领域之中不但能够在降低建设成本情况下提升建筑企业经济效益，同时也有利于减少对自然环境的影响与污染。

2新型混凝土材料在土木工程领域中的应用分析

2.1活性微粉混凝土

活性微粉混凝土，指的是一种具有超高强度的混凝土，其每单位的抗压强度可为200MPa到800MPa，其抗拉强度为25MPa到150MPa，其断裂每平方可达到30kJ，单位的体积质量每立方可达到2.5t到3.0t。对于一般混凝土上成为活性微粉混凝土的重要对策是：①缩小颗粒中的最大范围，改良混凝土的均匀性。②对微粉和极微粉材料进行使用的过程中，需要成为最优的堆积密度。③增放钢纤维来保证其延性。④减少混凝土用水量，运用非水化水泥颗粒当作是填料，来加大堆积密度。⑤在硬化中需要进行加压和加温等举措，使其实现较强的强度。一般混凝土的级配曲线具有连续性，而活性微粉混凝土的级配曲线是没有连续的台阶形曲线，其骨料粒直径是比较小的，几乎相等于水泥颗粒的尺寸。

2.2高性能混凝土

自1980年以来，一些西方国家已逐渐开展对高性能混凝土的研究和应用，使得混凝土迈入了新兴的高科技行列，引起了全球材料界以及工程界的关注。许多国家把高性能混凝土当作是跨世纪新材料来进行探索和运用，使得混凝土成为当时研究以及应用中的一个重要对象。高性能混凝土的优势主要表现为：①因为高性能混凝土的强度达到60Mpa到100MPa，超高强可以超过100MPa的特性，这样就使得混凝土结构的尺寸大小大大缩小了，进而降低结构自重以及对地基的荷载，减少材料的用量，提高使用的空间，最大程度上使得工程造价有所减少。②因为高性能混凝土有着较高的工作性，能够降低施工中的劳动强度，节省施工的消耗。③高性能混凝土的高耐久性可提高对较差环境中的抗御性能，增加建筑物中的运用，降低维修费用和对环境造成的作用，有明显的社会以及经济利益。因为高性能混凝土的优良特性，所以，在这十几年来全世界范围内获得了广泛的应用。

2.3碾压混凝土

碾压混凝土发展的较为迅速，经常运用于大体积的混凝土结构（比如：水工大坝）、公路路面、工业厂房地面和机场道面当中。用于碾压混凝土结构施工的浇筑机具和一般混凝土是不一样的，需要平整运用推土机，振实用碾压机，中间解决用刷毛机，切缝用切缝机。在整体的施工过程当中，其机械化水平往往是比较高的，施工效率也是比较高的，可加入较多的粉煤灰。和一般混凝土相较来说，浇筑工期可减少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。碾压混凝土中的间层抗剪特性是被用来修建混凝土高坝的核心。

2.4纤维增强混凝土

为了可以攻克混凝土的抗拉性能差、延性差等问题，在混凝土中加入了纤维来改良混凝土特性的研究，其获得了一定的发展。相较于承重结构来说，发展较迅速、运用较为广泛的是钢纤维混凝土，主要是用于土木建筑工程的碳素钢纤维以及耐火材料工业中的不锈钢纤维。当纤维长度和长径比在一般尺寸中，纤维掺量就会在1%-2%的范围内，和基体混凝土相较来看，钢纤维混凝土的抗拉强度可提升4到8成，抗弯强度则提升0.6-1.2倍，抗剪强度则提升百分之五十到百分之百，抗压强度则最大可提升百分之二十五。而弹性阶段的变形和基体混凝土性能对比来看，是没有明显差异的，然而可最大程度上提升衡量钢纤维混凝土塑性变形特性的韧性。

2.5智能混凝土

智能混凝土是运用混凝土所构成的改变，对混凝土中一些不好的性质予以改变。比如；高强混凝土的水泥用量是比较多的，水灰比较低，加入了硅灰相关的活性材料，在通过硬化以后，其混凝土的密实度会比较好。然而，高强混凝土在硬化的前期，是有着显著的自生收缩以及其孔隙率是比较高的，很容易就会发生开裂等现象。在处理这些问题时，最主要的办法就是，用掺量为百分之二十的预湿轻骨料来作为骨料，进而使得在混凝土内部可以成为一个“蓄水器”，使得混凝土可以取得高效性的潮湿养护。这样加入“预湿骨料”的办法，能够使混凝土的自生收缩大为下降，减弱了微细裂缝的数量。高强混凝土的另一个问题就是良好的密实性所引发的防火性能得到下降。这就是因为在碰到高温时，砂浆中的自由水以及化学互相结合水变成了水气，然而，不可以从密实的混凝土逸出，进而变成气压，致使柱子的保护层剥落，最大水平上降低了柱的承载力。处理这个问题的另一种办法就是在每方混凝土中加如2千克的聚丙烯纤维，在高温状态下，使得纤维熔化，变成了能使水气从边界区逸出的通道，降低了气压，进而避免了柱子的保护层剥落。

3结束语

综上所述，由上文所述我们不难发现，新型混凝土材料在应用在土木工程领域中所具有的重要意义，因而这就要求我们必须做好其应用。对此，上文在充分结合笔者研究实践情况下，重点探究几种新型混凝土材料在土木工程领域中地应用，以供广大同行参考。

参考文献：

[1]吴丽琴.新型混凝土材料在土木工程领域中的应用[J].广东科技,2014(8):135～136.

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1、开拓试验教学新思路

如何通过有限的资源提高学生的动手能力，分析问题和解决问题的能力以及创新能力，是土木工程材料试验教学切实需要面对的问题。教师不仅要重视试验课程教学的组织与设计，还要不断更新教学内容，改进教学方法和手段。传统的试验教学方法要求一个教学班利用给定的实验设备、固定的试验步骤和统一的试验参数来进行。学生所观察到的现象、所得到的试验结果几乎一样。因此，不同试验参数对结果的影响是无法显现出来的，学生对试验现象的理解也很浮浅。如果能够改变固有的教学方法，通过设置不同参数、不同条件，让学生进行对比研究，并加以分析讨论，则更有利于学生对专业知识的掌握。例如，传统的水泥技术要求试验中，各试验小组选用相同生产厂家和同样种类与型号的水泥，试验现象与结果基本相同，学生无法观察不同水泥在标准稠度用水量，初凝、终凝等技术性能的差异，也无法观察安定性、力学性能和强度等级等技术要求的标准，各小组之间也无需进行经验分享和共同协作。如果教师能通过自制水泥的方式，制备出未知技术性能的水泥，学生和老师共同通过试验总结出水泥技术要求的影响因素，小组之间通过交流并分享试验结果，观察相关参数对水泥性能的影响，教学效果必将得到提升。又如，根据正交试验原理设定混凝土配合比试验参数，各小组分别观察水灰比、砂率、单位用水量、粗集料用量和最大粒径等参数对混凝土工作性能和强度的影响，并将最终的试验数据结果统一起来，由学生对试验数据进行分析、处理，写出综合试验报告。显然，水泥性能和混凝土配合比实验经过试验设计，不仅加深了学生对于一些现象的直观印象，还增强了学生动手能力和综合分析问题的能力，同时也激发了学生探索未知领域的研究兴趣。

2、创建实践教学新平台

1）开放试验室由于试验学时有限，我校在本学年尝试了课余时间为学生开放所有试验室，鼓励学生充分利用开放性试验室进行砂浆、水泥凝结时间测定和混凝土配合比设计等设计性、综合性试验，教师利用课余时间给予指导，使学生充分了解了试验过程和操作方法，达到满足本学科实验教学的基本要求。

2）增设土木工程材料试验课程为了提高实践教学的质量,在2013年新的教学大纲修订的过程中，我校针对土木工程材料课程的教学现状，增设了土木工程材料实践教学周，利用一周的时间让学生充分参与到实践教学中，充分保障实践教学的运行。

3）鼓励学生参与教师科研项目针对部分学生对教师的科研项目具有较强兴趣的情况，我校鼓励学生参与到研究中，指导过程中注重培养学生在原材料的选择、成型工艺的控制和性能检测等环节的实际技能与分析解决问题的能力,提高学生创新能力以及开展基础研究的能力。

4）指导学生参加学科竞赛为了提高大学生的创新实践能力和对专业知识的认知能力，我校开展了一系列以专业知识为依托的学科竞赛。同学们在参加竞赛的过程中，锻炼了自身的专业技能。例如，我校针对当前建筑垃圾大量堆放所引起的环境与社会问题，举办了“建筑垃圾变废为宝大行动”的学科竞赛。在教师的指导下,同学们提出了各种建筑垃圾再生利用的方法。这场竞赛不仅提高了学生们的动手能力和科研能力，还让学生们意识到传统建筑材料在其使用结束后给环境带来的巨大压力和负面影响，有助于学生在以后的工作和研究中确立节能与环保的思维。

3、拓宽实践教学新渠道

土木工程材料的实践教学应与理论课程相结合,力求建立材料特性与实际工程的有机联系，尽可能制造机会让学生接触到实际的建筑材料，让材料抽象的性质具体化。力求建立课内基本试验与工程实际的相互对照，尽可能创造机会让学生深入接触实际工程,在工程实践中充实和巩固课堂理论知识，零距离地开展工程实践教学。我校在课外时间组织学生到混凝土预制构件生产企业、建材市场、商品混凝土搅拌站、建筑工地等参观调研，邀请具有丰富施工经验的工程师指导并讲解工程实际的工艺流程。让学生深刻认识原材料选用原则和生产施工流程，从市场中了解现有材料和新材料的发展与应用现状。在商品混凝土生产企业，学生了解了新拌混凝土的制备流程，意识到试验室中混凝土配比试验与工程实际的差异，也认识到掺合料和外加剂的掺入,对拌合物和易性、力学性能和经济效益的影响。这不仅增强了学生对土木工程材料的感性认识,也锻炼了学生的动手能力、交际能力，提升了综合专业素养。在普通混凝土试验的实践教学环节，我校组织学生到当地的建筑材料研究所进行参观学习，让学生观摩混凝土配合比的试配流程。学生一方面认识到水灰比、减水剂种类与掺量、活性掺合料种类与用量对拌合物工作性能的影响；另一方面，经现场试验技术人员的讲解，学生深入了解了活性掺合料掺入对混凝土性能、结构和经济性的影响，并且了解到大量工业固体废弃物对环境的影响。学生通过这些内容的学习,深入认识国家发展和改革委员会、住房城乡建设部开展“充分认识开展绿色建筑行动的重要意义”行动的深远影响，学会因地制宜、就地取材，结合当地气候特点和资源禀赋，大力发展安全耐久、节能环保、施工便利的绿色建材。

篇10

混凝土作为土木工程建设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，探讨了影响混凝土耐久性的主要因素，提出了几点提高混凝土耐久性的主要技术措施。

一、混凝土耐久性不足的后果

高性能混凝土的核心是保证耐久性。耐久性对土木工程量浩大的混凝土来说意义非常重要，如果在土木工程建设中，混凝土的耐久性不足，就会导致出现严重的后果，给人民的生活带来严重的危害，给未来的社会造成极为沉重的负担。通过调查显示，在美国由于混凝土耐久性不足，许多工程的寿命不足20年。回过头来，在看我们国家，在50～60年代所建设的混凝土工程已使用40余年，如果混凝土的平均寿命是30～50年，照此下去的10～30年之间，这些工程就会需要投入大量的资金进行维修。所要的维修费用和重建费用将是极其巨大的。因此说，高性能混凝土就要从提高混凝土耐久性入手，以降低和减少巨额的维修费用和重建费用。

二、影响土木工程混凝土耐久性的主要因素

1、混凝土的材质。混凝土主要是由一些碎石、砂、水泥和水拌合后凝硬而形成的。这些材料的优劣影响了硬化后的混凝土的密实度和强度，因此，只有好质量的材料才会为土木工程中使用的混凝土材料的耐久性打下很好的基础。在社会步伐加快发展的今天，土木工程迅速的发展，在建筑施工的过程中忽视了对材料的要求，在土木工程的施工现场只重视混凝土的强度来作为工程需要材质的唯一评判的标准。可见，混凝土材料的不合格，将会导致混凝土在初期形成裂缝，对其结构的安全产生了隐患。

2、混凝土的密实性。混凝土的内部缺陷也就是说混凝土不够密实，在使用的过程中很容易受到各种因素的侵袭，主要由以下几种形式：

第一，混凝土的抗渗性。混凝土的抗渗性指的就是混凝土抵抗压力水渗透的能力。混凝土外的液体流向混凝土内部的时候，由于受到混凝土的阻碍，不容易流向其内部，这就说明混凝土的抗渗性很好。简单地说，混凝土的耐久性与水和其他的一些液体流向混凝土内部的数量以及范围有直接的关系，所以说，混凝土的抗渗性越高，混凝土的耐久性也就越高。当混凝土的强度不高以及密实度不够的时候，由于受到水和其它化学物质的侵入，在化学的反应下，使得混凝土受到了严重的侵蚀，从而影响了混凝土的耐久性。

第二，混凝土的冻融破坏。当混凝土的结构在零度以下的环境的时候，混凝土孔隙中的水就会结冰，然后体积膨胀，在过冷水的压力下达到一定程度的时候，就会，导致混凝土的破坏。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔隙中气孔结构和气泡的数量有关。在气孔少和小的情况下，破坏的作用就会越小，封闭气泡越多，就说明抗冻性越好，影响混凝土的抗动性除了这些因素外，还与混凝土饱和度、水灰比、混凝土的龄期、集料的空隙率及其间的含水率有关。当混凝土的强度不高和密实度不够的情况下，就会有很多的水进入到混凝土的体内，在温度低的情况下，混凝土体内的水就会结冰，然后体积膨胀从而产生压力，使得混凝土的内部结构发生循环破坏，降低了轻度，从而导致混凝土的耐久性能不好。

第三，混凝土的碳化。混凝土的碳化指的就是混凝土中的Ca（OH）2与空气中的CO2产生了化学反应，从而形成了中性的碳酸盐CaCO3。混凝土在没有碳化之前是碱性的，这时的碱度PH值为11.5，在经过碳化之后的混凝土的PH值为大约在8.5～9.5之间。可以比较出，混凝土在碳化之后碳度也受到的影响，降低了碳度。这时候，混凝土孔隙溶液中氢离子数量变多了，从而也降低了混凝土对钢筋的保护作用。在碳化超过混凝土的保护层时，由于受到水和空气环境的影响下，混凝土就完全的失去了保护钢筋的作用，这时候，钢筋就会开始生锈，受到锈蚀的体积会变大，从而对周围的混凝土产生膨胀力，最后导致混凝土裂缝的情况发生。在这中状态下，水和一些其它的物质就会渗入到混凝土的体内。总之，当混凝土的强度不高以及密实度不好的时候，空气中的水和CO2渗入到混凝土的体内，形成了碳酸，再加上与氢氧化钙的化学反应，最终将钢筋锈蚀，这一过程就是混凝土的碳化过程。

三、提高混凝土耐久性的主要技术措施

1、掺入高效减水剂。掺入高效减水剂对于提高混凝土的抗渗性以及提高混凝土的抗冻性都起到了良好的作用，在特殊的情况下，还可以节省水泥的用量。

2、掺入高效活性矿物掺料。掺入高效活性矿物掺料之后的水泥结构更加密实，阻断了一些渗漏物质的路线。另外对于集料与水泥石的交界处有所改善，还能够改善交界面的性能，这些对于增加混凝土的耐久性都起着至关重要的作用。

3、在进行混凝土搅拌的过程中，要搅拌得均匀，按照施工程序进行，这样可以保证混凝土的施工质量，同时还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。控制好水灰比是决定影响混凝土的强度以及密实度的关键要素，同时，控制好水灰比的大小也是影响混凝土的耐久性的要素。

结束语

由此可见，提高混凝土的耐久性是混凝土发展的必然趋势，同时，混凝土的耐久性能的好坏直接影响着土木工程的使用寿命。我们要从分的认识影响土木工程混凝土耐久性的主要因素，然后根据土木工程的具体实际的情况，来采取提高混凝土耐久性的主要技术措施。本文只是对土木工程中混凝土材料的耐久性进行了简单的陈述，由衷的希望，在今后的工作当中，有更多的人士参与进来发表自己的见解和观点，以此来提高混凝土的耐久性，延长混凝土结构的使用寿命。

参考文献