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土木工程材料论文
在个人成长的多个环节中，大家或多或少都会接触过论文吧，论文是一种综合性的文体，通过论文可直接看出一个人的综合能力和专业基础。那么问题来了，到底应如何写一篇优秀的论文呢？以下是小编整理的土木工程材料论文，希望能够帮助到大家。
土木工程材料论文1
摘要：本文主要基于笔者实践，重点围绕新型混凝土材料在土木工程领域中的应用进行分析，以期推动其更好地应用，为保障土木工程建设质量做出积极贡献。
关键词：新型混凝土；土木工程；意义；应用分析
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,20xx(8):135～136.
[2]王淑钰.新型混凝土材料在土木工程中的应用探讨[J].城市建设理论研究:电子版,20xx,5(13).
[3]张晓明.新型混泥土材料在土木工程领域中的应用[J].门窗,20xx(3):201～201.
土木工程材料论文2
1土木工程材料实践教学研究现状
目前，各大专院校土木工程材料课程理论教学与实践教学共30个学时,其中理论教学内容多而繁杂，一般均超过22个学时，扣除最后2个学时的考试外，实践教学只有6个学时。要在6个学时内让学生尽可能的多了解土木工程材料，教师只能采取演示试验的方法,大部分学生无法动手参与试验，其教学方法与效果不甚理想。
2土木工程材料实践教学改革新方法
实践教学是能力培养的重要手段，为了加强理论和实践教学的对接，提高学生工程实践能力和创新能力，我们尝试了开拓试验教学新思路，创建实践教学新平台和拓宽实践教学新渠道等方法。
2.1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。
2.2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20xx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。
2.3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。
3结语
土木工程材料课程,通过开拓试验教学新思路，创建实践教学新平台和拓宽实践教学新渠道等方法进行了试验教学改革。教学结构新颖合理，教学渠道拓宽，教学方式、教学手段和技术多样化，很大的提高了实践教学的效果。学生的学习兴趣和积极性有了明显提高，发现问题、分析问题和解决问题的能力也显著增强，动手能力、创新能力、应用能力和研究能力得到加强。
土木工程材料论文3
【摘要】针对《土木工程材料》双语教学的课程建设进行了分析和探讨，提出在双语教学过程中遇到的关键问题并给出了解决方法，通过总结实践教学过程进一步完善该双语教学课程，相关成果为土木工程材料双语教学改革提供参考。
【关键词】土木工程材料;双语教学;课程建设;教学实践
一、课程简介
土木工程材料是土木工程及相关专业一门重要的专业基础课，为提高教学效果、顺应国际土木工程领域的教学改革发展，开展土木工程材料双语教学显得十分必要。本课程系统地介绍了土木工程建设中使用的主要材料，内容包括：绪论、材料的基本性质、建筑钢材、气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、砌体材料、屋面材料、沥青、沥青混合料、合成高分子材料、木材和建筑功能材料。其中重点介绍了这些材料的基本组成、技术性质、技术标准和质量要求、检测方法及选用原则。在介绍土木工程材料基本知识的同时，力求反映材料的组成、结构与性能间的本质关系，并引导学生熟悉和掌握土木工程材料的新产品、新技术、新工艺及新标准。
二、课程的教学目的与要求
本课程的目的和任务是通过课堂的理论教学和实践环节的教学，使学生掌握土木工程材料方面的基础知识，并具有合理选择和使用材料的基本能力，为学习后续的专业课程打下良好的材料科学的基础。通过本课程的学习，要求学生：（１）掌握土木工程中常用材料（包括建筑钢材、气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、砌体材料及屋面材料、沥青、沥青混合料、合成高分子材料、木材、建筑功能材料等）的组成、结构、技术性质、用途、质量检测和评定的标准，具备针对具体工程合理选材与用材的分析能力。（２）了解各种常用材料的试验方法，并通过实验环节的学习，掌握主要材料的试验方法和基本试验操作技能，具备对试验结果进行正确评判的能力。（３）了解各种材料的生产方法、常用材料的组成和结构与性质之间的关系及改善材料性能的途径，具备对各种配合比进行设计的能力和对计算结果的正确性进行校核的能力。
三、双语教学课程建设
１．国内外教材的互补。教材作为重要的教学依据，是双语教学课程建设中首先面对的课题。为实现教学内容与国外教学内容接轨，本课程主讲老师根据国外的学习工作经验，结合国内工程实践，对比分析了国内外相关教材的异同点，选取了最新的国内外研究进展对相关知识点进行了补充和拓展。２．双语课件ＰＰＴ的制作。本课程课件ＰＰＴ在中文课件的基础上，完成了全英文课件的制作。ＰＰＴ课件中设计穿插大量实验室及工程实践图片及大量视频及Ｆｌａｓｈ动画演示。详细展示了各种工程材料内部组成与结构间的关系，材料性能在工程中的应用等特性。帮助学生更直观地了解和掌握各种材料的性能特点及工程适用情况。本课程双语课件的一大特点是融合了国外相关建筑材料的课程信息，让学生能更生动地熟悉相关工程材料的发展史及研究进展，夯实对具体知识点的'掌握。３．双语课程的教学形式。与传统的课堂教学以教师讲解为主的形式不同，本课程双语教学形式吸取了国外相关教学模式的经验，采用“启发式”及“提问式”等互动模式进行教学。这一形式充分调动了学生上课的积极性，让学生由原先的被动受学转变为课堂的主动学习，教师在上课过程中起到了引导学生去掌握各知识点的作用，一改原先单调的介绍及讲解等方式，活跃了课堂气氛，提高了授课效率。
四、双语教学实践及问题处理
双语教学在实践教学初期由于教学模式新颖，课件内容丰富，取得了较好的教学效果。但随着课程实践的深入，也发现了一些问题。学生们遇到的首要问题就是因对专业词汇的不熟悉而跟不上课程节奏。由于大学英语授课内容与专业英语关联性不强，即便是英语基础好的本科生也没有掌握足够的词汇来进行双语授课。为此，本课程在双语教学过程中增加了专业词汇的讲解，加深了学生对相关知识的认识和了解。双语教学实践中发现的另一个问题是国内外由于工程特点及发展历程的不同而出现的标准规范的差异性。针对这一情况，在教学实践中尽可能地穿插相关背景发展的介绍，让学生能从根本上了解其异同点。
五、总结
双语教学对本科生而言是一个具有挑战也充满兴趣的教学模式。《土木工程材料》由于其课程涉及的知识点多、专业面广，在双语教学课程建设过程中遇到不少实践性问题。归纳总结这些问题发现，双语教材的选择、教师水平的提高及学生基础的夯实是三个关键性因素。此外学校应在课程设置过程中要为双语教学提供相应的安排，帮助教师及学生克服上述几个短板。
参考文献：
［１］孙振平．《特种建筑材料》双语教学的探索与实践［Ｊ］．科技资讯，２００９，（３４）：２３３．
［２］元强．土木工程材料课程双语教学的探讨［Ｊ］．科教文汇，２０１２，（１９）：５４－５５．
［３］董素芬．土木工程材料课程教学创新切入点初探［Ｊ］．黑龙江教育，２０１６，（０３）：１３－１４．
［４］郭咏梅．土木工程材料课程的研究性教学探索［Ｊ］．当代教育理论与实践，２０１２，（１２）：６９－７１.
土木工程材料论文4
0引言
随着人类文明及科学技术的发展，土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中，尽管传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。
1 土木工程材料现状及要求
与以往相比，当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善，随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外，随着技术的进步，传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。
1、1 从土木工程材料的来源来看
鉴于土木工程材料的用量巨大，尤其在应用方面，经过长期使用的不断累积，单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天，以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。从另一方面来看，由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高，传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此，以天然材料为主要材料的时代即将结束，取而代之的将是各种人工材料，这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。
1、2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看
技术性能的要求也越来越多，各种物理性能指标的要求也越来越高，从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。
1、3 从土木工程材料应用的发展趋势来看
为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求，材料应用也向着工业化的方向发展。例如，水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展，材料向着半成品或成品的方向延伸，材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机械化、自动化水平不断提高，劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料在使用过程中的性能表现，也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手段和观念。
2新型土木工程材料——绿色建材
土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置，在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户，为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的.材料，避免新型材料的生产和发展对环境造成危害，因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种：
第一、利用废渣类物质为原料生产的建材，这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料，其优点是节能利废，但仍需依靠科技进步，继续研究和开发更为成熟的生产技术，使这类产品无论是成本上，还是性能方面真正能达到绿色建材标准。
第二、利用化学石膏生产的建材产品，用工业废石膏代替天然石膏，利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能，开辟石膏建材的新来源，并且消除了化工废石膏对环境的危害，符合可持续发展战略。
第三、利用废弃的有机物生产的建材产品，以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料，如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染，还节约了石油等资源，符合在资源可持续发展方面的基本要求。
第四、利用各种代木材料，用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康，利用高兴技术使其成本和能耗降低，将是未来绿色建材的主要发展方向。
第五、利用来源广泛的地方材料为原料，利用高科技生产的低成本健康建材，不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料，根据这些地方的性质和特点，利用现代技术，可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。
3 土木工程材料的发展趋向
众多现象表明进入21世纪以后，在我国甚至是全世界范围内，土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向：
研制高性能材料，例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料。
充分利用地方材料，尽量减少天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。
节约能源，采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。
材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料，如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等，同时要开发对人体有益的材料，如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。
产品可循环在再生和回收利用，无污染废弃物，以防止二次污染。
总结：总而言之，土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的，它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换，在未来，基于材料原有的性质的基础上，“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。
土木工程材料论文5
一、土木工程材料实验的层次化教学模式
(一)实验项目的层次化
三峡大学建筑材料实验室承担土木工程、水利工程、工程管理及建筑学等专业的土木工程材料实验教学。原有的实验教学存在诸多不足，经过近2年实验教学改革的实践，现阶段该课程的实验采用层次化的实验教学模式，将实验教学按实验项目分为两个层次:一是验证性、设计性及少量综合性实验，其实验内容对应于教学大纲的范围，是课程学习的基本要求，此处统称为基本性实验，如表1所示;二是综合性、设计性及创新性实验项目，其内容或是课程重点或难点的综合运用，或属于当前相关领域的研究热点或研究趋势，亦或源于科研项目，并与教学密切相关的工程技术问题等，统称为创新性实验，如表所示2。第二层次的创新性实验适合学有余力，且有继续学习和一定研究兴趣的学生，为选做实验。
(二)教学组织与实施
1．基本性实验的教学组织与实施第一层次的实验即基本性实验对应于教学大纲的要求，可以按照原教学模式执行教学组织与实施，在教学组织与实施过程中应注意两个教学原则和三点教学方法。其中，“两个原则”一是把实验的主动性交还给学生;二是注重激发学生的实验兴趣，将学生的学习状态由被动转向主动，提高学生的学习自主性。通过实验结果比较、自主选择实验方法、提问引导等教学方法，激发学生对基本性实验的兴趣。
2．创新性实验的教学组织与实施第二层次的实验，即创新性实验的教学组织与实施方案，主要包括学生的遴选、实验指导教师的确定两方面。学生的遴选即是如何确定参与创新性实验的学生。遴选时不仅应考虑学生的专业基础与能力，也要综合实验室相关设备的实际情况。为了保障取得较理想的教学质量与效果，应适当控制选做本层次实验的学生人数。从教学实践看，每学期开展第二层次实验的项目数以4～6项为宜，最高不超过8项，同时限定每名学生最多可选实验项目为2项。这样，既能保障实验的顺利进行(仪器设备数量充足、实验指导教师到位)，又能取得较满意的教学效果。参与该层次实验的学生比例从20xx年秋季学期的15%增加到20xx年春季学期的37%。今后，随着实验室建设的逐步完善(设备、师资队伍等)，这一比例也将逐步提高。但考虑到创新性实验对学生能力的要求以及教学效果等情况，教学团队的全体4名教师认为其比例最高不宜超过60%。实验指导教师的确定应考虑实验室专任教师与理论课教师的课程安排等情况，原则上以任课教师为主、实验室专任教师为辅进行共同指导。如有特殊情况(上课时间冲突等)，则应由全体教学团队人员协商解决，或安排在周末学生无课的时段，以保证创新性实验教学的顺利进行。
3．创新性实验教学的过程管理第二层次的实验项目属于选修实验项目，通常由若干名学生，如3～5人组成实验小组，多数实验项目都要求学生自行查阅文献，经交流讨论、设计实验方案后再开展实验。这一过程既能提高学生分析问题、解决问题的能力，培养其创新意识和创新能力，也可锻炼学生的团队协作能力。但是，团队合作给少数只为混学分的学生提供了可乘之机。另一方面，由于创新性实验没有固定的实验课时间，且实验总学时数也不能事先预定，这就要求指导教师应在整个实验中，实施过程性评价方法，加强过程管理和监督。
4．创新性实验的成绩评定目前我校土木工程材料课程成绩由考试成绩、平时成绩及实验成绩等三部分构成，各部分所占权重依次为70%、20%、10%。开设创新性实验后，课程成绩的`评定既要对学生有一定的激励，又应避免出现学生为提高成绩而一哄而上、争相选做第二层次实验的现象。教学实践中，根据学生的实验态度、实验进展及完成效果等情况，采用“优、良、中、合格、不合格”共五档进行评定，并据此酌情额外增加学生的实验成绩。比如，当第二层次实验的成绩为“优”时，可额外增加该生的实验成绩10分，并按相应权重计入课程总成绩。
(三)教学模式与方法层次化的实验
教学新模式要求改革实验教学模式和教学手段，以学习为中心，实验教学内容层次化，充分利用现代化的教学手段。教师应改变自己的教学角色，确立为“学”而“教”的思想，在整个实验教学过程中，始终以学生为中心，确保学生的主体地位。实验内容层次化可以最大限度地调动学生的主观能动性，提高学生的实验技能，并有利于培养其创新意识和创新能力。教师应充分利用多媒体、网络等现代化教学手段进行实验教学，如制作多媒体电子教案、CAI课件以及建立课程网站等，方便学生提前预习和自学，既能提高实验效率和教学质量，又可以开拓和丰富学生的视野与知识面。
二、层次化教学模式长期有效的保障措施
开展创新性实验项目的教学，不仅能够加强学生对相关内容的理解和把握，而且还能使学生较好地把握相关领域的研究热点、研究趋势，掌握新的实验技术或新方法，更重要的是能够逐步培养学生分析问题、解决问题的能力和研究兴趣，有利于培养复合型人才，这也是三峡大学土木工程材料实验教学改革的主要目的。为保证创新性实验教学的长期稳定运行，必须采取相应的保障措施。
(一)确定合适的实验项目
创新性层次实验教学的首要工作是选题。选题要有创造性的因素，最好能解决一个较为复杂的技术问题，以便使学生得到较全面的训练。选题应该优先选择源于科研项目，并与教学密切相关的工程技术问题，使学生在规定的时间通过努力基本上能完成任务，从而巩固、加深和扩大学生的专业知识面，增强工作技能以及创造性。此外，为保证创新性层次实验教学的长期运行，创新性实验项目应不断推陈出新。从实验教学实践看，采取了如下途径确定第二层次的实验项目:引入反映相关领域研究热点、研究趋势，以及实验新技术与新方法的实验内容作为创新性实验项目，采用与建材相关的大学生科技创新项目(国家级、省级和校级)、大学生挑战杯竞赛科技项目，以及学校设立的大学生求索创新项目等，另有少量创新性实验项目结合教师的科研项目设置。
(二)经费来源和相关配套政策
创新性层次的实验项目所用原料、药品及仪器运转与维修费用等经费开支，都应进行相应配套与完善，以形成长效机制。可以通过申请国家级、省级、校级等各级各类创新项目或科技项目，如大学生科技创新项目、挑战杯竞赛项目、三峡大学设立的大学生求索创新活动及其他项目，或从教师的科研项目中设置第二层次的实验教学项目等形式来获取经费支持。20xx年秋季至20xx年春季共四个学期的教学实践中，第二层次实验教学项目的经费来源于国家自然科学基金、湖北省教育厅科学研究项目各1项、湖北省大学生挑战杯竞赛项目1项、三峡大学设立的大学生求索创新活动2项、教学研究项目2项，以及其他横向项目等。
(三)健全和完善实验室管理制度
建立健全实验室各项保障机制，包括条件保障、激励约束机制和监督机制等。条件保障方面，要继续加大实验室建设力度，完善实验室仪器设备等硬件设施。建筑材料实验经过自20xx年秋以来的累次建设投入，实验设备、场地及环境等都得到显著改善，完全满足表1、表2所列项目对实验室硬件设施的要求。在激励约束机制方法方面，制定和完善了相关管理政策，如:对参与创新性实验的学生在综合测评时适当加分，指导教师评职称时优先推荐等。不仅吸引学生参与创新实验，还鼓励教师参与第二层次实验教学。
(四)加强过程控制
指导教师要加强对创新性实验项目的过程控制。制定相应管理制度和方法，采用中期答辩和评估、定期召开小组汇报和讨论会等方式进行严格、规范、科学的管理，对第二层次实验项目的教学进行有效监督与控制。定期召开小组会议可以了解实验进度，并以实验方案方法的完善、指导等方面开展讨论，检查学生实验日志、实验的收获或思考内容、实验分析报告等，对前期工作作出评价，提出具体建议，促进实验小组按进度完成预定任务。中期检查是创新性实验项目教学过程的重要环节，院(系)组织相关教师对项目实施中期检查，可以使学生相互学习借鉴，而专家的评价起到诊断、督促、启发、指导作用。建立并实施以过程为导向的创新性实验项目评价体系，同时配套相应的激励机制，包括设立创新学分、综合测评加分或推荐免试研究生加分、资助论文发表等措施，营造了良好的学习氛围，激发了学生的创新热情。实践表明，加强过程控制是开展第二层次实验教学、保证教学质量的关键一环，通过加强对实验过程的监督管理，取得了较好的教学效果。
(五)加强实验教学师资队伍的建设
建设一支责任心强、业务过硬的师资队伍，是搞好实验教学改革，提高教学质量的基本保证，也是适应高校培养应用型创新人才的需要。通过相关政策与制度，吸引教师积极参与实验室建设和实验教学工作，同时支持他们参加各类实验技能培训，增强业务能力，使其能胜任不断推陈出新的创新性实验项目教学。目前，学校和学院均制定了相关政策，要求教师积极参与实验室建设，经常参加相关的实验技能和业务能力培训，并将这两点作为教师职称申报时的必备条件之一。目前执行情况良好，促进了实验教学的师资建设。
三、层次化实验教学的实践效果
经过20xx年秋季学期至20xx年春季学期共4个学期的教学实践，取得的效果表现为以下3方面。
(1)提高了学生的实验技能，加深知识理解，扩展知识体系。学生根据创新性实验项目和要求，自己查阅相关资料，进行实验方案设计和实验，启发和引导学生独立解释实验现象、分析实验结果，最后以书面报告或小论文的形式进行交流，使学生得到全面、综合的实验技能训练。同时，更深入地了解和探讨实践与理论的异同，加深了相关知识的理解与掌握，扩展了知识体系。
(2)通过采取各种激励和条件保障措施，营造了促进学生积极主动学习的氛围，激发了学生的创新热情，取得了较好的效果。20xx年秋开始实施土木工程材料层次化实验教学以来，在20xx年成功申报2项校级求索创新活动项目(20xx级土木工程专业学生)，20xx年开展的创新实验项目“掺磷渣活性粉末混凝土的制备”获湖北省第九届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛二等奖。同时，学生依托创新实验项目在国际会议上公开发表学术论文2篇:《粉磨时间对磷渣粉活性的影响》于20xx年11月发表在两岸四地高性能混凝土国际研讨会论文集，
(3)学生掌握了自主学习方法和能力，培养了团队协作精神和能力。学生在创新实验过程中，逐步学习和掌握解决问题的方法，同时，培养了团队合作精神和能力。
四、结语
实践教学是高等院校提高学生实践技能，培养其创新能力和职业适应能力的重要手段。土木工程材料实验实行层次化的教学模式，不仅促使学生熟练掌握相关理论知识，补充和深化知识、拓宽知识面，而且通过开设第二层次的创新性实验，还能使学生较好地把握相关领域的研究热点、研究趋势，熟悉新的实验技术或新方法，更重要的是，逐步培养学生分析和解决问题的能力和研究兴趣，有利于培养创新型人才。以三峡大学“土木工程材料”实验的教学改革为例，将实验教学项目分为基础性实验和创新性实验两个层次，从教学项目的层次化、教学组织与实施、教学方法等方面，阐述了“土木工程材料”实验的层次化教学模式，提出了实现该教学模式长效机制的保障措施，涉及实验项目选题、经费来源、过程化管理、实验室管理制度及实验教学的师资建设等5个方面。
土木工程材料论文6
1智能材料在土木工程中的应用
1.1光导纤维在混泥土材料的监控
光导纤维材料，是一种光通信介质，其最大优点是传输速度快、信号衰减低和并行处理能力较强，经常被用于高要求的通信传输中。光导纤维和光纤传感器在土木工程中，主要用于对混泥土固化的监控。混泥土结构最大的缺点是抗拉强度弱、内部钢筋容易被腐蚀等，在大面积浇筑过程中由于混泥土结构内部和外部温度差异而导致混泥土块体出现裂缝。这种情况下，将光纤作为传感元件埋入混泥土结构中，对结构的强度、温度、变形、裂缝、振动等可能引起混泥土结构损伤的危险因素进行检测、诊断、预报。更进一步，如果控制元件能接入信息处理系统，并引入形状记忆类金属等智能材料，形成完整的控制系统，将能实现混泥土材料的自适应功能———这正是目前智能材料结构系统在土木工程中应用的前沿课题。
1.2压电材料
压电材料一般是指在收到压力后，材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知，利用传感器输出结果，从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上，采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量，从而实现对于结构震动的控制，这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步，压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。
1.3压磁材料
压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的`原理，当磁场的强度高于临界强度时，磁流变在极短时间内从液态向固态转化。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质，控制流体特性实施时需要较低的能量，因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。基于这点，磁流变材料可用于高层建筑的结构中，实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔，使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应，这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换，这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。
1.4形状记忆合金
形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的智能材料。形状记忆合金的形状被改变后，在一定条件下能激发其形状记忆效应，这一过程中，材料产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变，同时具有较强的能量传输储存能力。基于这一特性，形状记忆合金在土木工程中最大的用处是用于各种结构中来实现结构的自我诊断、增加材料的韧性和强度等、增强材料的适应控制。形状记忆合金还可以被研制成智能驱动器，用于对结构变形、裂缝和振动方面的控制。形状记忆合金具有较高相变回复力，结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统，该系统可实现相变伪弹性性能，可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。目前的土木工程实践中，通常在结构层间或底部等受地震作用较大的位置安置形状记忆合金被动耗能控制系统，用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知，进而起到消耗地震能量的作用。
2智能材料的优点局限性
土木工程中应用的智能材料具有反馈信息、自我诊断、自我修复、自适应能能力，实践也表明，智能材料在实际土木工程中的应用使得工程结构具有高强度和耐久性等特点，同时能智能化地执行指令，能较好的适应外部环境的变化。但上述的光纤、形状记忆合金、压电和压磁等材料，本质上属于高智能复合材料，其最大的局限性在于使用成本很高，造价太贵。这一缺点，使得目前对于智能材料的应用智能局限于档次较高、标准较高的建筑工程，智能材料在普通民居建筑中的应用还遥遥无期。另外，智能材料的应用需要相应的技术和配套材料设备的配合支撑，在施工中对于施工技术和工艺的要求较高。因此，但就目前看，对智能材料的应用还不可能实现全方位的广泛普及，但是，智能材料可能是未来土木工程材料的研究和发展方向。
3结束语
综上所述，智能材料在土木工程中的应用弥补了传统建筑结构适应环境能力弱的缺点，将建筑结构需要人为检测转向建筑结构带自我检测、调整和适应功能。目前智能材料的应用还局限在少部分高要求和高标准的建筑项目，科学界对于智能材料以及相关技术和配套设备的研究，是未来智能材料能广泛应用与土木工程结构的前提和基础。
土木工程材料论文7
摘要：随着人们对于绿色健康生活的重视程度逐步提升，有关部门对于绿色建筑材料的生产研发给予了足够的重视，绿色建筑材料逐渐广泛的被应用于我国的土木工程施工建设当中，为我国土木工程建设行业的绿色发展奠定了基础。本文就结合信阳地区，对于土木工程施工中绿色建筑材料进行了具体的分析，主要针对于绿色材料的类别、应用过程中的常见性问题等方面进行分析，并寻求相应的对策，从而有效促进我国土木工程建设的良性发展。
关键词：土木工程施工；绿色建筑材料；应用研究
1引言
随着我国土木工程建设水平的不断提高，传统的建筑材料已经难以满足当前工程建设的需求。传统建筑材料虽然已经得到了较为广泛的应用，但其中仍然存在着许多弊端。举例来说，传统建筑材料应用于土木工程建设当中对于资源的消耗量较大，且其生产及应用过程极易造成环境污染问题。而绿色建筑材料的出现则有效地改善了这些弊端，绿色建筑材料从生产到应用都秉承着无污染、无毒害、节能环保的原则，不仅可以有效的降低能耗，同时还可以实现循环利用，最大程度上推进了我国节能环保产业的发展。
2土木工程施工中采取绿色建筑材料的必要性
随着人民生活水平的不断提高，人们对于生活环境的追求不再仅仅局限于豪华、高档，反而更加倾向于低碳、环保，也正是因此，绿色建筑材料越来越受到人们的青睐。
2.1消费者对于绿色建筑的要求不断提升
信阳市旅游资源丰富，是理想的宜居之城、旅游之城。随着消费者们对于绿色建筑需求的提升，在进行工程的施工过程当中应当合理的融入绿色建筑材料，从而有效的拓展土木施工中绿色建筑材料的开发与运用。信阳市作为国家级生态示范区建设试点市，在建筑过程中采取绿色环保材料，更有利于维护当地的生态环境，推进当地旅游业的良好发展。
2.2建筑可持续发展的重要实现方式
信阳市是中国十佳宜居城市、国家级生态示范市、全国最佳环保示范市10强，也是全国唯一连续七年入选中国十佳宜居城市的城市，也正是因为如此，信阳市对于可持续发展战略在当地的实施情况给予了高度的重视。为了有效推进当地可持续发展战略的实施，就应当将战略的实质落实到各行各业的建设当中。可持续发展，归根究底就是绿色生态可持续，通过在土木工程建设中进行绿色建筑材料的使用，不仅可以有效地避免资源的过度浪费，同时还对于我国生态环境的发展起到了良好的保护作用。
2.3符合国家经济转型的整体要求
近年来，随着我国建筑行业的不断发展，建筑行业在整体经济发展中所占据的比重越来越大。除去旅游业和农业之外，建筑行业与信阳市的经济发展水平之间的关系也越来越密切。可持续发展战略推行之后，我国对于节能环保产业的重视程度越来越高，这就对于土木工程行业的绿色发展提出了越来越高的要求。在土木工程的施工过程中应用绿色建筑材料，一方面可以有效避免资源的过度浪费，另一方面也可以实现资源的循环利用，为我国建筑行业由资源消耗向绿色环保产业的发展过程，起到有效的促进作用。
3绿色建筑材料的分类
就目前情况来看，绿色建筑材料已经被应用于许多建筑工程项目的施工过程中，但绿色建筑材料在土木工程施工中的应用仍然不够完善。目前我国对于绿色建筑材料的尚无统一明确的标准。在具体对于绿色建筑材料进行分类时，划分的标准各异，具体来说涉及到以下几类分类方式：（1）根据绿色建筑材料的不同特点，可以将绿色建筑材料具体地分为安全型建筑材料、健康型建筑材料、节能型建筑材料以及可循环型建筑材料几个类别。其中，安全型建筑材料也就是指可以在绿色建筑材料的生产和使用过程当中实现安全性控制，健康型建筑材料则是指绿色建筑材料具备无毒害、无污染的特点，节能型建筑材料是指绿色建筑材料具备节约能源、保护环境的特点，可以提升材料的利用率，避免不必要的资源浪费；可循环型建筑材料是指绿色建筑材料在回收之后经过处理可以实现二次利用，一方面提高了资源的利用率，避免了工程废料难以处理而造成的环境污染问题。（2）根据不同建筑材料的性质，特点可以将绿色建筑材料具体划分为功能型建筑材料、结构型建筑材料以及装饰型绿色建筑材料几个类别。其中，功能型绿色建筑材料主要是指高分子复合建筑材料，在工程施工过程中的针对性更强，且优势更为明显。结构型建筑材料则种类多样，不仅包括防水木材、轻型钢材，还包括环保水泥等土木工程施工中必不可少的原材料。装饰型材料则是指一些用于进行建筑美化装饰的建筑材料，具体来说包括保温材料、防水材料以及各色涂料等。在好的研究分析过程中，我们则主要立足于按照绿色建筑材料的性质特点进行划分的方式来展开下一步的论述。
4绿色建筑材料的选取与使用
4.1绿色建筑材料的选取
目前，可以在建材市场上购买到的绿色建筑材料种类众多，而质量和功能却参差不齐。信阳自然生态环境良好，气候宜人，雨量丰沛，空气相对潮湿，这就对于建筑材料的质量提出了更高的要求。在土木工程的施工过程中，在选材方面，应当充分立足于当地的实际情况，切实立足于工程的需求，在保障质量的同时选取价格相对低廉的绿色建筑材料。在以往的土木工程施工当中，通常会大幅度的应用木材、石材等传统建筑材料，这些材料无论是在前期的加工还是后期的使用过程中，都会产生较为严重的粉尘污染，对于生态环境的可持续发展十分不利。信阳市处于亚热带季风气候区，该地竹林密布，在采取竹质结构材料进行土木工程的建设方面具有先天的优势，有效地避免了大量粉尘出现而造成的空气污染问题。
4.2绿色建筑材料的施工应用
将绿色建筑材料用于土木工程的施工建设当中，最主要的目的就是为了减少资源浪费，从而实现节约资源，保护环境的发展目标。绿色建筑材料的应用虽然具有一定的优势性，但与传统建筑材料相比，建筑材料的成本耗费更高，将其应用于土木工程的施工建设当中，受到的局限性较大，很难大面积的推广应用。许多建筑单位为了避免过多的资金消耗，最终还是会选择采取传统的建筑材料进行土木工程的施工建设，绿色建筑材料的功用也就自然难以得到发挥的空间。
4.3绿色建筑材料在验收阶段的控制
当前情况下，我国土木工程施工过程中存在着许多有待改善的问题。许多施工人员为了获取更多的利益，相互包庇、以次充好，这对于土木工程建设的工程质量造成了极其恶劣的影响。即便在工程建设当中采用了绿色建筑材料，施工人员对于材料的特性却没有足够的了解，建材的作用很难发挥到极致，这就要求施工单位对于土木工程竣工之后的验收工作给予足够的重视，从而有效的促进绿色建筑材料在我国土木工程施工过程中的发展应用。
5绿色建筑材料的使用对策
5.1加强绿色建筑材料的顶端设计
目前在我国的建筑行业当中，建筑水平的发展通常是建立在资源的大幅度消耗之上的，很明显，这对于可持续发展战略的落实极为不利。结构性绿色建筑材料除去具备良好的节能环保性能之外，其力学性能也十分优越，因此，在进行绿色建筑材料的选取应用时，应当充分明确图木工程对于建筑材料的具体要求，针对性的选取建筑材料。举例来说，信阳市是我国有名的革命红城，“山绕绿城城砌玉，城裹碧水水飞虹”正是信阳市容的真实写照，因此我们在进行土木工程建筑材料的选取时，不仅要充分发挥材料的力学性能，保障工程建设的质量，同时也要保障工程的外部结构符合当地的'市容市貌。
5.2推动绿色建筑材料的施工使用
绿色建筑材料在发展过程中受到的最大局限就在于其造价过高，因此，想要大面积地推广绿色建筑材料，就必须解决其成本开发问题。这就要求，相关的研究人员能够深入的对于绿色建筑材料的性能进行研究，提升绿色建筑材料的工艺水平，使其具备更高的使用价值。同时，建筑单位在进行材料的选取时，应当结合施工地点的实际情况，立足于项目的需求，科学合理的进行绿色建筑材料的使用。
5.3提升绿色建筑材料的监管力度
没有规矩不成方圆：①应当建立起完备的监管体系，通过对于土木工程行业进行约束，来提升对于绿色建筑材料使用的规范性，从而对于绿色建筑材料的应用以及土木工程建设的质量起到相应的规范作用。②应当定期对于施工人员进行相应的培训，不断提升相关施工人员的技术水平和综合素质，对于土木工程中所使用的绿色建筑材料进行严格的验收筛查，以免在施工过程中混入质量不合格的施工材料，影响工程的总体质量。③应当充分发挥舆论监督的作用，借助社会各方的力量，通过加强公共监督，来不断加强绿色建筑材料生产、销售以及应用各个环节的规范性，不断提升土木工程施工建设的管理力度。值得注意的是，应当在工程建设的过程当中适当的引入奖惩制度，对于那些违规进行材料使用的施工人员以及没能切实进行施工管控的监管人员实施相应的处罚。
6总结
综上所述，绿色环保已经成为土木工程施工建设中除去保障工程质量、提升施工效率以外的第三原则，在这样的大背景下，绿色建筑材料应运而生，其发展空间极为广阔。然而绿色建筑材料在我国仍然属于一个新的名词，在绿色建筑材料的应用与研发方面，我国与发达国家之间仍然存在着明显的差距。绿色建筑材料的应用是现代化工程建设的产物，我们应当重视其在土木工程建设过程中所占有的优势，在进行材料使用的过程中对于绿色材料的使用要求，即使解决材料应用过程中的一些常见性问题，充分发挥绿色材料再土木工程建设中的作用，同时不断的开发和研究新型的绿色建筑材料，被绿色材料在我国土木工程建设行业当中的应用提供更为广阔的发展空间。
参考文献
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土木工程材料论文8
一、教师的工程实践科研项目与教学实践的有机结合
1.混凝土耐久性实验方案设计
在土木工程材料耐久性实验课安排中，结合授课教师的浙江省自然科学基金项目“荷载、碳化和氯盐耦合作用下混凝土细微观结构演变及对离子传输影响”，指导学生选择目标混凝土配合比，确定混凝土强度后，还需确定混凝土加载方案。土木工程材料课程的第四章所提到的混凝土耐久性对象是无荷载作用下混凝土耐久性，因此在设计试验方案时，授课教师讲解实际土木工程混凝土构筑物在服役期间均在受荷状态，只有考虑受荷混凝土耐久性才与实际工况相吻合。学生根据实际工况提出轴压荷载和弯拉荷载两种工况形式。那么为了测试受荷状态混凝土耐久性又该如何进行加载呢？对此，可以组织学生分组讨论，得出了加载方案，在此基础上再确定试验混凝土加载程度，然后进行混凝土耐久性测试。此环节增强了学生对书本知识的理解，锻炼了学生的动手能力。
2.泡沫混凝土浇筑实验设计
在土木工程材料成型实验课教学过程中，通过授课教师的国家星火计划项目“农作物废弃物新型保温建材制备技术集成与示范”，参与现场施工环节可以让学生明确泡沫混凝土浇筑、养护与普通混凝土有何不同，分别注意哪些问题，具体涉及到《土木工程材料》教材第十一章的知识。比如，在测定泡沫混凝土立方体抗压强度的标准值时，标准试块的制作、养护、龄期、加载方式，泡沫混凝土的导热系数与强度之间的关系，以及减少泡沫混凝土收缩开裂的措施等。与此同时，可要求学生查阅有关保温材料施工技术的文献，以拓展知识面。
3.钢筋的加载实验
在钢筋教学实验中，可以采用逐级加载方式，对钢筋施加荷载，指导学生如何使得钢筋强化。首先未加荷载的钢筋进行试验，学生从中了解了钢筋在拉伸过程中经历了弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段四个阶段，然后要求学生把一根钢筋拉伸到强化阶段的任何点后卸载，再对此钢筋进行拉伸试验，学生可以发现钢筋的屈服点提高了。那么在实际工程中采用这种工艺会起到何种效果？通过现场实验学生了解了钢筋强化的过程及作用。另外，根据项目研究需要，为了提高钢筋防锈能力，是在钢筋强化前做防锈措施，还是在钢筋强化后做防锈措施？把这些问题作为课后大作业，使学生进行充分讨论。在探讨的基础上，授课教师对各种结果进行分析总结，最后确定具体的实验方案。
4.试验结果分析
在进行实验课程教学改革后，学生研究性试验结束，授课教师指导学生对实验结果进行数据处理。分析结果对比《土木工程材料》教材的课堂教学的基本理论，从而可以进一步改革实验教学内容，对实验结果与实验数据进行不同侧面深入分析，比较各自的结果。通过分析比较可以提高学生对土木工程材料理解程度。
二、实践过程中必须结合土木工程材料课程实验教学
将工程实践科研活动融入到土木工程材料实验教学，必须做到以下几点。
（一）学生参与科研项目与土木工程材料实验课程要匹配
学生参与科研项目必须与土木工程材料实验教学相匹配，二者要有机结合，只有在相应实验课程的基础上，融入相关的工程实践科研活动，才能促使学生去沉下心思考问题。授课教师指导学生查阅相关资料，探索解决问题的方法，通过这一系列培养，学生的科研能力、实践能力和创新能力会有大幅度提高。通过实践，我们认为土木工程材料课程的培养模式，必须强调学生实践能力的培养，而实践能力不仅需要学生掌握土木工程材料的理论知识，而且更重要的是学生利用所学的土木工程材料理论知识在实践过程中善于发现新的材料和新工艺。为了达到这一目标，授课教师在制订课程培养方案时，相应缩短课程基础理论课时，适当增加实践教学环节课时，更重要的是要在实践过程中注重授人以“渔”，注重授于学生解决工程实际问题的能力，指导学生自我更新知识的能力。
（二）学生参与的科研任务要与学生的能力相匹配
学生参与科研项目必须与学生的知识水平和能力相匹配，所布置的科研实验不要使学生感到难度较大，无从入手，这样的教学效果也难以达到预定教学计划的目的。将工程实践科研项目融入到土木工程材料实验课程，授课教师在课外花更多精力进行指导，并提供试验的场所和实验条件，使学生从中受益。反之，如果授课教师所布置的科研实验难度不大，就会使学生错误地认为科研实验并不复杂，从而失去对科研实验的兴趣。因此，授课教师在制定土木工程材料实验课的教学计划时，必须注意科研实验难度的.合理安排。土木工程材料课程的教学计划改革主要是强调学生实践能力的培养，但并不是弱化基本概念的学习。目标是强化学生实践能力的培养，在增加实践环节的同时适当地压缩了课堂教学时间，但基本概念教学内容不减少。在土木工程材料课程教学计划制定的同时，兼顾基础理论课时和实践训练的教学课时，将理论教学与科研实验互相融合、互相补充。为了达到这一目标，项目组将实践教学课时从原先的30%提高到50%，课程考核实验实践占50%，期末考试50%。
（三）学生参与的科研活动要合理组织
教学与科研的性质毕竟不同，有时二者之间会有冲突，授课教师就要根据教学内容，合理地安排相应的科研实验，使教学内容与工程实践科研活动相协调，使学生参与到教师的科研实验中来，以促进学生掌握课堂知识，并形成学生在掌握课堂知识的同时又提出新的科研实验的良性循环。土木工程材料课程所培养的学生是面向各类设计院、施工企业、监理企业、建筑材料制造企业、造价咨询企业，其必须具备解决工程实际问题的能力。本专业学生毕业后在从事道路、桥梁及建筑工程的设计、施工、监理及检测过程中，必须具备土木工程材料基础知识及工程实践能力，因此，制定土木工程材料课程教学计划时，应着重从培养学生运用理论知识解决实际问题的能力出发，使学生毕业后能尽快地适应企业的生产和施工节奏。为了达到这一目标，授课教师在讲解基本概念时结合工程实例，并辅以教师的科研成果，如有一年轻教师应用“钢筋在环境———应力耦合作用下的锈蚀特征及演化规律（51008276）”国家自然科学基金项目把钢筋与混凝土二个实验合一起，指导学生在实验过程中了解钢筋在锈蚀过程中对钢筋混凝土性能的影响，钢筋在锈蚀后受力截面减小、混凝土锈涨开裂，导致钢筋和混凝土力学性能下降，从而把混凝土和钢筋二种材料串在一起，让学生能更深入地理解课堂理论与概念，而在教学过程中，年轻教师也由此积累教学经验。
三、结语
笔者叙述了如何将工程实践科研项目融入土木工程材料课程实验教学改革实践中，教学效果表明，在土木工程材料教学过程中，将授课教师工程实践科研内容与实验教学有机结合，指导学生参与授课教师工程实践科研活动，学生不仅对课堂教学内容有了更深的理解，而且激发了学生对学习的兴趣，提高了学生创新的欲望，达到了土木工程材料教学计划的教学目标。
土木工程材料论文9
1土木工程施工中的材料选择的问题
(1)对材料的管理方式没有更新。为了保证工程的进度和工程的正常运行，施工企业需要时刻掌握建筑材料的情况以便及时进行补充。但是，目前大部分的企业对于建筑材料都存在着问题。现如今，大部分建筑企业都采取了传统管理方式对建筑材料进行管理，没有对材料进行统一管理，各个部门对于其他相关部门材料的粗存情况不了解。建筑材料名目繁多，在进出库房的过程中都要经过都要经过一定的手续，这样就使得办事效率降低，增加了工作人员犯错的几率。一旦发生错误，那么就会使得库房积压，使得资金流动减慢。使得最后统计数据变得困难，企业难以对材料在部门之间进行调剂，导致工程的进度滞停。(2)严重缺乏优秀材料管理人才。现如今，在建筑材料的管理层人员，各方面水平有所欠缺，一个合格的管理人员，不仅需要丰富的管理经验和较高的文化水平，而且还需要扎实的专业理论知识，但是在现实中，往往管理人员都会缺乏其中一部分，但是社会所需要的却是综合型的.人才［2］。
2如何做好土木工程施工中的材料选择及质量控制分析
对于建筑材料的一些相关工作而言，其不仅是在施工过程中有所体现，在施工结束后其也有所表现，例如回收、管理和放置材料等工作，它在土木工程施工的整个过程当中，都有所涉及。要想做好土木工程施工中的材料选择及质量控制分析不是一件极为简单的事，相反，它极其复杂和繁琐。在施工企业的各部门和各个岗位中，都需要做好这项工作，并且还要做好与其长期争斗的打算。通过与土木工程施工中出现的一些问题相结合，本文探讨出以下几项材料选择和质量控制的方法:
(1)对采购部门进行单独划分，将材料选择工作做好。为让企业材料得到集中选择和管理，就需要在企业中成立专门的材料采购部门。在做好材料选择及质量控制工作中，这是极为关键的。若材料有专业人员把关，那就不仅可以确保材料价格的合理性，还能保证其质量，这在一定程度上还能促进企业层面各项目之间的平衡。除此之外，这还能减少企业内部之间的一些暗箱操作情况和腐朽现象。
(2)让现代信息化材料管理模式建立起来。随着社会经济的发展，我国的科技水平得到了很大的提高，计算机在我们的日常生活中扮演着愈加重要的角色。因此，企业在管理材料时，也应该建立信息化管理，信息化管理不仅可以使这项工作变得更加简单和易于操作，还能在一定程度上使其实现升级和共享。若建立信息化材料管理，那在施工过程中，就能及时知道其存在的问题，对资料的实时状况有效查看，对于企业的各个工程项目而言，也能对其进行最大程度的调配，从而确保合理有效的利用资源，保证施工企业的工程进度。
(3)加强材料管理制度和体系合理化。作为建设工程中特殊产品的原料，建筑材料质量好坏会对未来工程产品的优劣产生决定性的影响。所以，就需要严格控制建筑材料的质量，加强材料管理制度和体系的合理化。在土木工程项目中，材料是其实体，对于施工监理工作而言，监理材料就是其必不可少的一部分，要想确保施工质量体系，就需要严格控制进场材料。(4)强化对材料管理人员的培训。企业不仅要对材料管理人员进行专业知识的理论培训，还要注重提高材料管理人员的素质培养。在提高企业各个层面人员思想觉悟的同时，还应该提高相关人员的文化素养，在基础上防止浪费材料现象的出现，还要杜绝各种不管不问和以次充好现象的出现。除此之外，还应该对相关材料管理人员进行技能培训，例如对材料管理人员进行技能操作的演练和讲解等。为了让材料管理人员能在实际工作中发挥真正的作用，还要对其在实际生活中的学习情况进行检验，只有做到这个，我们才能培养出符合社会需求的、优秀的材料管理人才［3］。
3结束语
综上所述，要想做好土木工程施工中的材料选择及质量控制分析，就必须对相关程序及思路加以理清，因为材料选择和质量控制不仅是一项复杂的工作，其也是一项极其需细化的工作。只有将这项工作和实际情况相结合，对工作中出现的情况不断分析及探讨，和一些相关的科技、制度相结合，才能真正将这项工作落到实处。
土木工程材料论文10
摘要：为提高土木工程专业材料力学的教学效果，针对教学过程中发现的一些问题，在教师队伍专业性，教学内容时效性、拓展性，教学手段结合性、细节性，教学方法灵活性，实验教学层次性，课程考核多样性六个方面作出了有益的探索和尝试。实践表明:这些教改措施增强了学生的学习兴趣、学习动力、动手能力、解决实际问题的能力，有利于土木工程专业材料力学教学质量的提高。
关键词：土木工程；材料力学；教学改革；教学内容；课程考核
引言
材料力学是固体力学中最早发展起来的一个分支。一般认为，1638年，意大利著名数学家、天文学家、理学家伽利略出版的名著《关于两门新科学的谈话和数学证明》标志着材料力学的开端。书中，首次提出了材料的力学性质和强度的计算方法。对于土木工程专业来说，材料力学是一门非常重要的专业基础课。其以解决材料的强度问题、刚度问题、稳定性问题为总纲，具有较强的理论性和实践性。
一、现状及存在的问题
目前，国内各高校土木工程专业多选用张如三、孙训方、刘鸿文主编的《材料力学》作为指定教材，或者选用在这三本《材料力学》基础上重新编写的教材。采用的课堂教学方法基本都是从简单的拉伸（压缩）、剪切、扭转和弯曲四种基本变形开始，然后归纳到一般的应力应变状态分析与强度理论、组合变形以及压杆稳定问题。在讲授完课堂相关理论知识后，由实验指导教师指导学生进行轴向拉伸、压缩以及平面弯曲等实验。总体上，土木工程专业的材料力学教学内容已经比较稳定，课堂学时一般在60~74个之间，实验学时一般在4~8个学时之间，学分在3.2~4.0分之间。针对材料力学的教改问题，很多同行进行了研究，也取得了一定的成果。但结合我们前些年的教学实践，也发现了一系列的问题，具体如下：
1.教师队伍缺乏专业性。材料力学是土木工程专业、机械类专业、信息类专业等很多工科专业都开设的一门专业基础课，因此很多学校（包括作者所在学校前些年）均统一安排基础学部的力学教师来讲授材料力学。从学校层面讲，这样安排节省了教学资源，便于统一管理。但弊端是基础学部的教师对土木工程专业缺乏深入的了解，不能将材料力学中的相关理论和实际土木工程相结合，这就导致了学生学到的知识仅限于书本上，不知究竟学到了什么，很难提升学习兴趣。
2.材料力学理论性较强，概念多，公式多，计算多，内容多，学生接受困难。材料力学章节多，内容多，各章之间连续性相对不强。本身理论性、抽象性又较强，很多概念，如应力、应变等，学生第一次接触，若采用传统的'讲授式教学，不辅以必要的手段，在有限学时内，很难理解其本质，降低学生学习的主动性和积极性。
3.教材的发展相对落后于规范。目前，我国土木行业的规范体系中，如钢结构设计规范、混凝土结构设计规范等，除疲劳计算外，均基于近似概率极限状态设计法进行强度、稳定等校核，而材料力学中仍主要采用容许应力法，若完全按照教材讲解，学生所学知识与当前工程实践、新理论相差甚远，会误导学生。
4.实验教学流于形式、学生不重视。材料力学的实验基本是在课堂教学讲授完相关理论之后进行，相关实验基本为验证性实验，有些甚至仅由教师给学生演示一遍，学生仅需观看不需要自己动手验证，最后学生上交实验报告就算是完成了实验教学。实验教学沦为一种“形式主义”教学，不仅提高不了学生的兴趣，有时甚至被学生认为是耽误了有限的课堂教学时间。
二、材料力学教学改革建议
针对材料力学教学实践中发现的问题，经过实践，作者提出了一些针对性的建议，具体为：
1.教师队伍注重专业性建设。充分意识到教师在教学过程中的主导及组织作用，选择具有较高学术水平、丰富工程背景的土木工程专业教师讲授材料力学课程，这样教师可以实时地把材料力学教学内容与工程实践结合起来，比如材料力学中梁构件的支座可分为可动铰、固定铰、固定端支座，但我们工程中的主梁一般支承于柱上，次梁一般支承于主梁上，那工程中实际中的梁对应的支座又是那种呢？对于钢筋混凝土梁构件来说，当梁端部承受负弯矩，上部混凝土受拉开裂，如梁上部不配置纵向受拉钢筋，即可允许梁端发生转动，进而释放掉负弯矩，这样一般就可认为是固定铰；反之，若梁端上部配置了足够多的纵向受拉钢筋，那计算时就可以简化为固定端。通过专业老师的讲授，使学生切实体会到材料力学和工程实践的密切关系，进而激发学习的兴趣。
2.教学内容注重时效性、拓展性建设。在对教学内容不做较大修改的前提下，教学时注重时效性，与现行相关规范作比较，如轴心受拉构件的强度计算公式，材料力学中基于容许应力法的表述为公式（1）、钢结构设计规范中基于近似概率极限状态设计法的表述为公式（2）。NAn≤[σ]（1）NAn≤f（2）式中，N为构件受到的轴拉力；An为构件的净截面面积；[σ]为许用应力，Q235钢材一般取150~170MPa之间；f为钢材的抗拉强度设计值，Q235钢材一般取215MPa（板件厚度小于12mm）。从表面上看，公式（1）和公式（2）的区别仅为[σ]和f。但实际上公式（1）基于容许应力设计法，要求结构在标准荷载下产生应力不得超过材料的容许应力[σ]（容许应力[σ]由材料的极限应力除以一个大于1的安全系数得到），因此可知，式（1）中的N是由标准荷载产生的轴拉力。近似概率极限状态设计法设计公式（2）是用荷载或荷载效应、材料性能和几何参数的标准值附以各种分项系数，对于不同重要性的结构，尚应考虑结构重要性系数，即式（2）中的N是由荷载设计值（荷载标准值乘以相应的荷载分项系数）产生的轴拉力，f是由材料强度标准值除以抗力分项系数得到。除注重教学内容与现行规范相结合外，教学过程中我们也强调力学知识的拓展性，即材料力学中的相关知识不仅在土木工程中应用，在生活中也有大量应用，诸如食品包装袋上预留一个小豁口、如何吃火腿肠、冬天水管为什么会被冰胀裂、撑杆跳运动员使用的撑杆的变化（由木杆、竹竿、金属杆等逐渐过渡到现在用的玻璃纤维杆）、香蕉球的力学原理、弹簧秤的力学原理等等，通过这些生活中的具体问题，使缺少工程实践的学生从生活案例中理解材料力学概念，让学生意识到材料力学就在我们身边，并逐步引导学生自己去发现材料力学在生活中的应用，进而提高学生的学习兴趣。
3.教学手段注重结合性、细节性建设。本文着重介绍的是作者采用多媒体课件教学时，认为应该注意的一些细节性问题。（1）多媒体课件形声、动画兼备，对于抽象的应力、应变、变形过程等更容易展示出来，学生也容易理解，但制作课件时要注意排版、字体大小、颜色等，最好多图片少汉字，能用动画表述不用文字描述。排版不宜过于花哨，否则会喧宾夺主，学生会把过多的注意力放在课件上，而不是教学内容上。（2）多媒体课件内容选择上，辐射面要广，不仅包含教材上的知识，尚应涵盖教材没有涉及到的知识。但除重点内容外，一般不必过于详细，否则学生会认为“课件”就是材料力学，降低他们主动学习的积极性。细节决定成败，一个好的多媒体课件可以让学生在愉悦中掌握知识，优化课堂教学，提高教学质量。
4.教学方法上注重灵活性建设。为改善传统的教师讲、学生听这种学生“被动学习”的教学方法，将“启发式学习”“学生自主学习”与传统的教学方法相结合，引导学生积极思考，增强了教与学的互动，使学生参与到教学活动中来，而不是被动地接受。“启发式学习”的核心是引导学生学习，结合材料力学每章节课程内容，教师在导课时都结合具体的工程案例或相关科研成果，首先让学生知道要学什么，相关的问题在哪？带着问题去学习，学完相关内容后，师生共同对问题进行归纳总结，加深学生对学习内容的理解。比如在讲解压杆稳定问题时，教师首先提出问题：仅长度不同的钢柱，其余均相同，哪个承载力会高一些呢？学生从生活常识的角度一般能知道短柱一般承载力会高一些，但不知道原因在哪儿。在讲解完压杆稳定问题后，学生就知道原因所在了。“学生自主学习”就是给学生站上讲台并充当教师角色的机会。材料力学课程安排中一般会有2~4个学时的机动课时，我们利用这几个学时的时间，让学生站上讲台，规定每个学生授课时间一般在8分钟左右，从授课章节、多媒体课件制作、素材收集等等全部由学生自主完成，在“学生教师”授课的过程中，教师充当学生，最后由教师进行点评。以前，教学过程中，我们一般把这几个学时安排成答疑，效果并不理想。基于此，我们把答疑全部改为课下进行，不占用课堂时间，把节约下来的课时用来给学生展示，这样提高了他们学习的主观能动性和在众人面前表达自己的能力，也让他们体会到了教师工作的辛苦。
5.实验教学注重层次性建设。针对之前实验教学的弊端，我们作了如下改进：（1）除实验室专门配备的教师外，要求材料力学授课教师全程参与实验教学。（2）将实验分层，第一层次为基础性实验，包括拉伸、压缩、平面弯曲实验。第二层次为综合性实验，可以由学生自拟题目或结合教师个人科研项目确定。（3）基础性实验教学过程中，授课教师首先把与实验有关的多媒体课件等相关素材提供给学生。进入实验室进行实验时，由实验室教师对授课教师事先提供给学生的素材（多媒体课件等）进行详细讲解，并预留下一些问题。因学生课下已经做好了预习，这样有效地节省了准备时间。为提高学生的动手能力，实验按每2~3人一组进行分组，撰写实验报告时，学生除需对实验数据进行整理分析外，尚需对实验室教师预留的问题进行解答。对实验过程中不懂的问题，也可以在实验报告上提出，最后由实验室教师汇总交给授课教师，由授课教师统一解答。同时，实验报告上必须注明小组每个人的分工。（4）综合性实验为选做性实验，可以是真实的物理性实验也可以是数值性实验，主要是针对学有余力的同学开展的。截至作者发稿前，学生自拟了轴向压杆稳定承载力的测定、焊接构件残余应力测量等多个实验项目；参与到教师的科研项目中的实验就更多了，诸如一些实际检测类的工程项目、实验室的科研试验项目等。6.课程考核注重多样性建设。课程考核过程中，摒弃了平时成绩+实验课程成绩+期末考试成绩加权计算总成绩、期末考试闭卷的传统作法。相关改进如下：（1）针对材料力学公式多、概念多的实际情况，考试时允许学生自备半张A4纸，半张A4纸单面（另一面空白）可以撰写自己认为重要的公式、概念等等，但只能自用不可互相传阅，考试结束时该半张A4纸写上姓名随同试卷上交。（2）减小主观性成绩在总成绩中所占比重，平时成绩主要依靠作业质量、出勤率等来确定，但仅占总成绩的10%；实验课程成绩分为A（优秀，对应90分及以上）、B（良好，对应80~90分）、C（中等，对应70~80分）、D（及格，对应60~70分）、E（不及格，对应60以下）五个等级，若实验成绩等级为E，则采用一票否决制，总成绩不合格；若等级为C或D，实验课程成绩占总成绩的30%；若等级为A或B，实验课程成绩占总成绩的20%。总体上，实验成绩越低，在总成绩中所占比重越大，就会导致总成绩越低，进而促进学生重视实验教学。
三、结束语
经过几轮的教学实践改革，针对我校土木工程专业材料力学的教学改革取得了初步成效，学生对材料力学的理解逐渐由一门抽象、难懂的“力学课”转变为土木工程专业的一门“专业基础课”，学生的学习兴趣、学习动力、动手能力、解决实际问题的能力大幅提高，学习过程中的参与感逐渐增强。但我们也意识到，材料力学教改工作是一项长期工程，需要我们顺应形势，进一步地探索和实践。
参考文献：
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土木工程材料论文11
摘要：进入新时代以来，我国的社会经济一直都保持着高速的发展，促进了我国土木工程行业的发展。而随着我国科学技术的不断发展，使得一系列的新技术与新材料都得到了大范围的普及与应用，在这个背景之下，人们也对土木工程中复合材料的应用引起了越来越多的重视和关注，这成为了土木工程行业在未来的一个重要发展趋势与方向。本文主要是对复合材料在土木工程中的应用进行研究。
关键词：复合材料;土木工作;应用情况
引言;
1.所谓复合材料，指的就是通过物理或者化学的方法，将两种或两种以上的不同性质材料在微观或宏观上组成具有新性能的材料，复合材料最大的优势就在于组成复合材料的各种材料能够在各自性能上实现取长补短，能够发挥出协同的作用，使得复合材料的综合性能远远比原组成材料的性能更加优异，进而复合材料也就能够满足更多不同的要求。
2.[1]FRP就是纤维增强复合材料，其发展历史十分悠久，人们在上个世纪五六十年代就开始尝试将纤维增强复合材料运用到民用建筑当中，在1961年，英国有一座教堂的尖顶中就应用了玻璃纤维增强复合材料，之后，利物浦也利用玻璃纤维增强复合材料作为连系梁建立起了一座人行天桥。玻璃纤维增强复合材料在我国的应用是在上个世纪五十年代末期，我国开始尝试将玻璃纤维束应用到混凝土的构件中，发展到了七八十年代的时候，玻璃纤维增强复合材料开始在我国结构工程中得到了大面积的应用，并且针对玻璃纤维增强复合材料的研究也取得了一系列的成果。
一、工程结构加固补强
1.1复合材料在社会上的各行各业中都有着很多的应用，其主要是通过各种方法将玻璃纤维增强复合材料附着在构件表面上受力，这样一来就可以有效增强原有构件的受力性能。我国在上个世纪八十年代的时候就尝试在工程实践中利用混凝土结构外贴玻璃纤维增强复合材料内夹高强钢丝的加固方法，但是尝试这个加固方法的主要目的只是为了起到防腐的作用，并且将混凝土与钢丝相结合，因而这种尝试并没有得到广泛的推广。[2]在九十年代初期，对瑞士的多跨连续箱形梁桥使用了碳纤维增强复合材料进行了加固并取得了很好的效果之后，纤维增强复合材料的加固结构修复技术开始在全球范围内得到了研究与普及，取得了很快的发展，并且在实际的工程中得到了大量的应用。
1.21988年，我国成功完成了第一项碳纤维增强复合材料加固工程，进而也就开始了我国的纤维增强复合材料的发展之路，尤其是2008年汶川大地震之后，纤维增强复合材料加固技术更是极大的支持了建筑重建工作以及加固修复震损结构工作。在现阶段内。纤维增强复合材料在各种类型的结构加固中都得到了大量的成功运用，比如在混凝土结构、钢结构等方面，另外，纤维增强复合材料除了涉及桥梁与建筑领域的结构之外，同时还涉及到了地下结构、水工结构以及隧道等等，所涉及的领域十分广泛。纤维增强复合材料的加固形式十分多样，主要包括纤维增强复合材料布缠绕加固混凝土柱、将纤维增强复合材料片材贴在梁与板手拉面、利用纤维增强复合材料片材包裹梁、柱构件。[3]
二、纤维增强复合材料
2.1在纤维增强复合材料中，纤维占了一半以上的含量，纤维增强复合材料筋的重量相对很轻，只有普通钢筋重量的百分之二十左右，但是其强度十分大，是普通钢筋强度的六倍之多。纤维增强复合材料具有很好的耐腐蚀性，这也是其能够代替钢筋的重要因素之一，这能够防止因为钢筋锈蚀而对结构造成的损害，并且还明显减少了结构的维护时间与费用。同时，纤维增强复合材料还具有良好的非磁性，能够满足某些特殊工程的无铁磁性的要求。在桥梁工程中，纤维增强复合材料索有着很多的应用，比如其可以作为缆索运用到悬索桥或斜拉桥中，或者是作为预应力筋运用到混凝土桥中。
2.2[4]在上个世纪六十年代初期的时候，一些发达国家就开始对纤维增强复合材料配筋在混凝土梁中的.应用进行研究，包括美国、日本等等，其研究的内容主要就是如何利用纤维增强复合材料减少近海区域或寒冷地区的钢筋混凝土结构的盐蚀危害。此外，在这些发达国家，纤维增强复合材料在岩土工程的加筋土中也有着很多的应用，并且由于纤维增强复合材料具有安装简洁、耐久性强、价格低廉等优势，使得其得到了越来越广泛的应用。我国对纤维增强复合材料配筋在混凝土梁中的应用的研究也比较早，到目前为止，我国已经能够生产出多种纤维增强复合材料筋、索产品以及与其相配套的夹具，随着研究的力度不断加大，促使我国在实际的实践中也取得了一定的研究成果。
2.3[5]在研究纤维增强复合材料筋混凝土的过程中，主要是研究两个方面的内容：首先是混凝土与纤维增强复合材料之间的截面的粘结性能的问题，这是因为这两者的粘结性能都很差，不同的筋材形式与表面处理形式，最后得到的粘结性能也是具有差异的;其次是特殊力学性能，纤维增强复合材料筋是一种弹脆性材料，因此与传统钢筋混凝土构件相比，应用了纤维增强复合材料筋的混凝土的构件的受力性能也是不同的，这也成为了相关学者在今后都将进行重点关注的研究内容。
结语：
综上可知，与纤维增强复合材料的其他应用领域相比，复合材料在土木工程中的应用条件更加具有复杂性，土木工程行业正处于高速发展的阶段，虽然现代混凝土与钢材的大量应用有着很长的历史，但是其应用仍需要进一步加强与完善。纤维增强复合材料具有多样化的应用形式，其在未来必定会得到更加广泛的应用，发展前景十分广阔。
参考文献
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土木工程材料论文12
一、课堂教学
（一）突出重点
“土木工程材料”较多的课程内容，在有限的学时内不可能全部讲解，应根据专业性质，分清主次，突出重点。以程云虹等主编的《土木工程材料》[1]为例，课堂重点讲解的内容是：绪论，第一章（土木工程材料的基本性质），第二章（无机胶凝材料），第三章（水泥混凝土），第四章（砂浆），第六章（土木工程用钢），第七章（沥青及沥青混合料）。通过绪论的学习，学生对土木工程材料有一个梗概的认识，对“土木工程材料”这门课程有一个大致的了解；第一章让学生了解土木工程材料基本性质，包括物理性质、力学性质及耐久性能等，同时了解材料科学的基本理论，即材料的组成、结构和构造及其与材料性质之间的关系；第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分别讲解工程中最常用的几种土木工程材料的性质及应用。而第五章（砌筑材料）、第八章（木材）、第九章（合成高分子材料）及第十章（建筑功能材料）作为学生自主学习的内容，但教师应适时引导和鼓励学生在自主学习过程中积极思考并勇于提出问题。课堂教学中，把重点讲解的内容讲深讲透，让学生扎扎实实地掌握，做到学有所获；避免面面俱到，不求甚解。而且，有了重点讲解的内容作为基础，学生自主学习其他章节才不会感到困难。突出重点的课堂讲解与学生的自主学习有机结合，既有利于学生掌握系统的理论知识，又给予了学生自主学习的空间，有益于培养学生的质疑精神和解决实际问题的能力，发展学生的想象力和探索意识。
（二）科学讲解
“土木工程材料”课程的内容比较松散，讲解时容易产生平铺直叙的感觉，甚至索然无味；如能精心安排、科学讲解，效果会大不一样。比如，通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥，如果按照教材一种水泥接着一种水泥地讲，学生学起来会感到重复、堆砌、凌乱，甚至不知所云。因此，对于这部分内容要进行科学整合，重点把硅酸盐水泥的矿物组成、水化及凝结硬化过程、技术性质等等讲解透彻；而在介绍掺混合材料的硅酸盐水泥时，抓住活性混合材料的潜在活性及掺活性混合材料水泥的二次水化反应，然后用对比的方法给出各种水泥的共性和个性，这样内容紧凑了，脉络清楚了，学生掌握起来也就轻松了。了解了技术性质的异同点，进一步掌握各种水泥的工程应用就会很容易。再比如，在现代水泥混凝土技术中，外加剂已经成为水泥混凝土的一个重要组成成分，因此，为了内容的系统和完整，一般教材（如文献）都将“外加剂”放在“普通混凝土的组成材料”中来介绍。但外加剂是用来改善混凝土性能的，如果不了解混凝土的性能，很难深入理解外加剂的作用，因此，在讲授时，应作适当调整，把“外加剂”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面来讲，这样会更加方便学生对相关课程内容的理解和记忆。总之，科学地组织和讲解课程内容，对于做好“土木工程材料”课堂教学起到事半功倍的作用。
（三）理论联系实际
首先，从最熟悉的生活实际出发。土木工程材料与实际生活密切相关，其实，每个人在实际生活中都积累了很多相关经验，只是由于不具备专业知识，而不知道其中的道理。比如，某一水泥砂浆地面破损了，用水泥砂浆修补以后，需要浇水覆盖一段时间。相信很多人都见过这种做法，但不一定每个人都知道这是为什么。在讲解水泥的水化、凝结及硬化过程时，提到这一现象，学生一定会恍然大悟，原来这就是养护，并及时让学生了解养护需要一定的温度、湿度及时间。这样，把学生来自于生活的直接经验与书本上的理论知识结合起来，消除学生对课程的陌生感，激发了学生的学习兴趣。其次，大量列举工程实例。典型的工程实例是理解和消化理论知识的最有效方法，注重材料的工程应用背景，避免脱离工程孤立地讲解材料。比如，在讲到混凝土耐久性问题时，实例之一：北京三元立交桥桥墩，建成后不到两年，个别地方发生“人字形”裂纹，经分析认为主要原因是发生了碱—骨料反应；实例之二：乌克兰境内的切尔诺贝利核电站，由于钢筋混凝土结构的泄漏，造成大面积放射性污染，生态环境遭到严重破坏等。另外，还可以用数字来说明，“在工业发达国家，建筑工业总投资的40%以上用于现存结构的修理和维护，60%以下用于新的设施”。通过大量实例，使学生认识到混凝土耐久性的重要性，了解到很多混凝土结构的过早破坏不是由于强度不足，而是由于耐久性不足。最后，重视实验教学。实验课是“土木工程材料”课程的一个十分重要的教学环节，实验教学是课堂教学的一个很好的补充。实验课上，学生对从书本上学到的材料有了直观的认识，对材料的性能进一步了解，在自己动手做实验过程中，提高应用材料的能力。同时，通过实验验证基本理论，学习实验方法，培养科学研究的能力和严谨的科学态度。
（四）关注学科新进展
教材是教学的依据和根本，但教材的更新需要时间，而土木工程材料的.发展非常迅速，因此，在教学过程中，应密切关注土木工程材料研究和工程应用的最新进展，并适时补充到教学中。同时，随着新材料及新技术的不断问世，有关材料的质量标准及相关设计和施工的规范也会随之更新，亦应将这部分内容及时补充到教学中。这样，有利于学生及时了解学科发展动态，拓宽专业视野，培养创新意识，激发探索精神，提高学生的工程素质及工程意识
二、课后作业
课后作业对课堂教学起到很好的巩固和补充作用。通过课后作业，学生能够更好地消化和理解课堂上学到的内容，并能对所学内容活学活用。本课程中，一部分课后作业来自于教材每章后面的复习思考题，需要教师紧扣课堂教学的重点和难点，从中精选，比如，混凝土骨料颗粒级配，普通混凝土配合比设计等。教师要对作业认真批改，并总结，使学生不是为了做作业而做作业，而是做到真正掌握。另一部分课后作业是综合性、讨论性的。比如，程云虹等主编的《土木工程材料》中的“开放讨论”部分，这部分内容具有一定的前瞻性，可以引导和启发学生做一些探索性的工作。即让学生从中选择自己感兴趣的内容，并围绕这一内容查阅文献，深度思考，自由讨论。拓宽了学生的视野，培养了学生科学研究的意识。
三、结束语
通过学习“土木工程材料”课程，应该使学生既学到了知识，又锻炼了能力、开阔了视野；既掌握了本课程的知识，又为其他专业课的学习打下了良好的基础。因此，搞好“土木工程材料”的教学，意义十分重大。
土木工程材料论文13
为进一步提高土木工程材料课程的教学质量，笔者进行了大量的调查研究和文献分析，对南昌大学土木工程材料课程进行教学改革，并获得了省级和校级教改课题的支持。本文从教学内容、教学模式、教学方法三个方面阐述土木工程材料课程的教学改革情况，并进行了教学改革的效果评价。
一、教学内容的改革
土木工程材料种类繁多，各类自成体系，教学内容大多数是叙述性和分析性内容;同时，土工工程材料发展迅速，新材料层出不穷，以致学生在土木工程材料课程学习中难以抓住重点，出现什么都学、什么都学不好的情况。为了进一步提高土木工程材料课程的教学质量，增强学生课程学习效果，笔者从教材编写、授课内容编排、课时分配等三个方面对土木工程材料课程的教学内容进行改革。
(一)教材编写
20xx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》[12]。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，具体安排见表1。
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。
五、 结语
土木工程材料课程是集理论、实验、实践于一体的课程，学好土木工程材料，对于后续课程的学习具有重要的作用。鉴于土木工程材料课程本身的特点和学时的限制，要提高教学效果，使学生掌握土木工程材料知识，学会合理运用土木工程材料，必须从教材编写、授课内容编排、课时分配等教学内容，理论教学、实验教学、实践教学等教学模式，以及视频播放与课堂讨论、网络辅助教学、考核方法等教学方法三个方面进行土木工程材料课程的教学改革。本文对土木工程材料课程教学改革的思考，在教学实践中已得到了实施，同时也需要在教学实践中不断充实和完善。参考文献：
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土木工程材料论文14
[摘要]土木工程是一项综合性很高的课程，其中，土木工程材料的教学有着很强的实践性。所以，我们要对土木工程材料实验教学特别重视，以期提高学生的工程实践能力和实验创新意识、培养学生的探索能力、提高实验课的教学质量。本文从土木工程材料实验教学方面分析了土木工程材料实验的现状和常见问题，旨在完善土木工程材料实验课的教学改革措施，对土木工程材料实验教学改革问题进行了简单的探究。
[关键词]土木工程材料；实验教学；教学改革
随着建筑业的兴起带来的国家社会经济大发展，土木工程专业成为了最热门的专业学科，随着经济和科学的不断发展，现将过去的单一工程专业的建筑材料和道路建筑材料等专业整改成为土木工程材料课程。土木工程材料作为一门实践性很强的学科，其实验教学就要打破原有的局限，从综合性、研究性应用性等多方面入手培养学生的动手能力和创新思维等综合能力，以培养应用型的高素质人才。
一、土木工程材料实验组成
1.课程基础实验全国各工程类高校的土木材料实验课大致为10～18学时，包括材料密度、表观密度实验等常规实验项目，标准稠度用水量、胶砂强度测试等水泥性能实验，针入度、软化点等沥青实验，混凝土强度实验、混凝土和易性实验、砂浆性能实验、混凝土用沙石实验等综合性实验。但是受到实验课时、实验场地和实验设备等多方面因素的限制，实验课的教学成效不明显。2.科研实践类开放实验开放实验作为课程基础实验的补充和拓展实验，学生选择参加开放实验的原因各有不同，有的是为了参与教师科研课题，提高自己某一专业方向的实践知识，有的仅仅是因为个人的兴趣爱好，或者单纯的是为了拿学分，但是不管其选择的目的是什么，这种开放实验都可以不同程度的提高其专业技能、创新能里和综合素质，帮助学生形成一种创新意识和创新思维。开放实验要求学生对实验方案、实验步骤、实验原材料选择、实验方法确定、实验操作和实验结果等实验的全过程进行规划、操作、总结和分析，非常能体现一名学生的综合素质能力，也非常鼓励大学生在实验中能积极的进行科技创新。3.学科竞赛实验从20xx年开始，全国高等学校建筑材料学科研究会举办全国大学生混凝土设计大赛，全国各大高校学生均可报名参与，要求对混凝土设计、时间成型、快速养护、性能测试等内容进行实际的操作。这类实验大赛的举办提高了学生对理论知识的应用能力，激发了学生学习和创新的积极性，是非常好的一种选拔创新性人才的有效方法。
二、土木工程材料实验存在的问题
1.课程基础实验课时较少现如今各高校土木专业的学生都较多，每班的教学人数均达到几十人，所以实验课程基本以验证性和演示性的实验为主，教学效果受到了实验场地小、实验设备少等因素的极大限制，实验效果不佳，难以满足教学需要。而设计性、综合性强的实验通常实验时间较长，受到上课时长和课时较少的限制，难以保证实验效果和教学质量，或者影响其他实验内容的教学计划。2.课程实验内容传统老套，不符合行业发展现状随着时代发展，人们对环境的保护意识加强，提倡绿色建筑，新型的建筑材料不断涌现，像一些传统的墙体围护结构粘土砖被各种新型墙体材料所取代，然而我们的实验教学内容却没有与时俱进，没有更新新材料的相关实验测试内容，还在做传统材料的实验教学是没有意义的，是不符合时代的发展的。而且现在对建筑质量的要求越来越高，要求建筑材料有着良好的使用寿命，尤其是钢筋混凝土材料的耐久性得到了越来越多的重视，所以在实验教学时，除了要对水泥、混凝土、钢筋等材料进行基本测试外，还要添加一些新的实验项目，比如材料乃求能和一些特殊要求的性能实验检测，以适应时代的创新发展。3.实验创新性不足课程基础实验受到课时的限制，内容多，时间少，很难在基础实验中有所创新。开放实验本来是很好的创新平台，但是目前却通常是由老师拟定题目，学生自主创新的情况很少，而且选题范围较为局限，要想创新也有一定的难度。实验报告是学生对实验方案、实验操作程序和对结果总结分析能力的体现，但是目前大多数的学生在完成实验报告的时候都有抄袭现象，严重的影响了开放实验的实验自主独立性，无法培养学生的创新意识和创新能力。4.开放实验效果不良开放实验的开放程度不到位，大多数学生选择开放实验的目的并不是为了培养自己的实践能力、科研能力和创新能力，在实验时只是盲目的完成实验，没有进行深入的思考，这是很普遍的不良教学的风气，学生们急功近利思想很严重。而且想提高自身能力的学生并不能随意的进出实验室，影响了学生实验和创新的积极性和灵感，这是实验室的管理不到位导致的`。
三、土木工程材料实验教学改革探索
1.加强实验室建设，增加实验教学资源实验室场地和实验设备是实验教学的硬件设施，是提高实验教学质量的基础。土木工程材料的发展日新月异，这就要求土木工程材料实验设备也要与时俱进，不断更新，才能满足实际的教学需要。2.优化实验课教学内容，加强实验教学与施工现场的融合土木工程材料课程涵盖了很多不同的专业，所以，必须结合不同专业的专业特点进行教学。实验是验证理论知识的过程，同时又加深了对理论知识的理解，如果有条件，最好是到施工现场进行教学，深入到生产实践的前线，能让学生在实践中了解各种工程实践技能，发现自己的不足并针对性的提高自己的专业知识水平，提高学习兴趣和学习的主动性，同时也为学生毕业就业后的发展打下良好的基础。3.加强实验室开放程度，开展综合设计性试验土木工程材料实验教学的根本目的是为了培养学生的工程实践能力和创新能力，所以我们要全面的改变原来传统的实验教学的思路和方法，将原来的验证性、演示性的实验改革成设计性、综合性的实验，要求学生根据所学的理论知识，独立提出实验课题、设计实验方案、进行实验操作、得到实验结果并加以总结分析，进行深入思考。实验指导教师只在实验过程中提高必要的指导，总体上要求同学们独立思考，独立操作，培养学生的实践能力和创新能力。这同时也要求加强实验室的开放程度，让学生们能够在有思路有灵感的时候能及时的进行科学实验，才能提高实验教学质量。4.建立校企合作实验基地实验的目的就是为了更好的与理论知识相结合，能够在实际设计生产施工中能有效的运用所学的知识并加以创新，推进行业发展。如果学校能与企业相结合，则更能让学生体会知识在实际情况中的运用，对现有的技术水平有充分了解，更新实验项目，跟随时代潮流，加快行业建设速度，促进教育改革，提高毕业生的就业质量。
四、木工工程材料实验课改革取得的成效
自土木工程材料实验课教学改革以来，其实验教学平台收到了各方的关注和支持，增设了更多课题的实验选修课和开放性实验课。有效的提升了学生们的动手能力、工程实践能力和科研创新能力，通过教学改革，学生从实验设计、实验目的确定、方案设计、实验准备、实验操作到得出实验结果进行总结分析整个过程都能够独立完成，将书本上的理论知识和实践良好的相结合，将实验由教师授课变为学生的主动探索。在实验的过程中，学生既能学到理论知识，又能在理论的基础上通过实践加深理解，同时在老师的引导下提高发现问题、分析问题、解决问题的能力，激发了学生学习的积极性和主动性，大大提高了学习兴趣和学习效率。随着教学改革的推进，扩充了各类的新的实验内容，促使更多的学生能够进入实验室研究相应的实验内容。为了保证实验教学的有序进行，实验室全面的学生开放，提供充足的相应的实验仪器设备。这使得实验室的开放率和和实验设备的使用率大大的提高了，实验室资源得到了充分的利用。而且实验室的管理人员也尽职尽责的定期检查仪器设备，及时维修，保证设备的完好情况。通过推行土木工程材料实验教学改革以来，使学校的实验室在场地要求、人管管理、设备管理和制度管理等方面都有了较大的提升，有力的加强和推动了实验室规范化的管理。土木工程材料的专业特点就是其较强的实践性，所以我们要注重培养学生对专业知识的应用能力，将旧有的实验方式改革成为开放式的实验形式，培养学生的科学探索精神和开拓创新能力，使土木工程材料实验教学的改革取得明显的成效。
参考文献
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土木工程材料论文15
0引言
随着材料技术的快速发展，越来越多的高新技术被运用到工程材料的研发中，各种新型材料层出不穷，以复合材料为基础发展而来的智能材料，为解决相应材料的力学问题提供了科学牢靠的途径。作为有着多学科交叉背景的综合学科，智能材料为土木工程中日益复杂的结构提供了实现的可能性，因此这一学科的研究也日益受到重视。诸如大跨度桥梁、高层建筑、水利枢纽、海洋钻井平台以及油气管网系统之类的基建设施，在其较长的使用期中，外界各种不利作用会使得组成这些结构的材料发生不可逆的变化，从而导致结构出现不同程度地性能衰减、功能弱化，甚至会诱发重大工程事故。若是能将智能材料运用到对这些超规模的工程结构物中，能够时刻评定相应的安全性能、监控损伤，并智能修复，则将为未来工程建设提供新的发展思路。所谓智能材料，是指随时能够对环境条件及内部状态的变化做出精准、高效、合适的响应，同时还具备自主分析、自我调整、自动修复等功能的新材料。受仿生学科的启发，其目标是要开发出能运用到具体工程中、将无机材料变得有生命活力。二十世纪90年代初逐渐兴起的智能材料结构系统，吸引了包括物理、化学、电子、航空航天、土木工程等领域的研究者涉足其中，取得了丰硕的成果。
1智能材料的概念及特点
智能材料发源于“自适应材料”（AdaptiveMate-rial），在Rogers和Claus等人的努力下，智能材料系统逐渐受到全世界各国官方机构的认可与重视，发展迅速。智能材料（IntelligentMaterial，IM）当前没有一个明确的定义，不过大体上都是根据功能做出相应的定义，是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，具有不可限量的前景。智能材料产生的背景决定了其所具有的独特优势，决定了其终将会带来材料科学的重大革新。通常而言，智能材料主要以下七大功能：
（1）传感：能够对内外部的作用进行监控与鉴别；
（2）反馈：将监控获取的信息进行传输以及反馈；
（3）信息识别与积累：识别并记忆反馈来的信息；
（4）响应：对内外部的变化做出灵活有效的反应；
（5）自诊断：对内外部信息实施自行诊断、分析、评判等；
（6）自修复：依特定的方法修复系统的故障；
（7）自适应：待外部作用消失后可恢复原状。
在具体的工程中，若要实现这么多的功能，仅仅依靠单一材料是无法实现的，因此通常情况下都是通过多种智能材料的组合才能达到目的。
2智能材料在土木工程结构中的应用
2.1光导纤维
光纤维的主要化学成分为二氧化硅，作为信息传递的绝佳介质，有着其他任何材料无法比拟的传导能力。材料主要由内层圆柱形透明介质和外层圆环形透明介质组成，内层为纤芯，外层为包层。内外层折射率的差异能够保证携带信息的光在纤维里面能量损失少，传输距离大。将光纤维植入到混凝土结构中，制成光纤维混凝土结构。当混凝土结构因外部因素的变化而产生变形时，植入砼结构中的纤维也随之发生变化，进而导致纤维中的光发生改变，相应的传感器能够直接获取变化，从而间接确定混凝土结构的各种性能变化，实现对结构的全方位监测，为工程的可持续性提供技术指导。并且，分布监控的模式可保证混凝土结构任何部位的改变均能被监测到，相当于在混凝土结构中创造了一个全覆盖、光角度、无死角的监测网络，两者组合而成的光纤维混凝土可以认为是一种具有强大自我调节的智能材料。当前，光纤维混凝土结构主要的工程应用包括：混凝土的温度及温度应力监测、混凝土结构裂缝的监测与诊断、混凝土结构强度与变形监测、混凝土结构配合的钢索应力和变形监测等。
2.2形状记忆合金
何谓记忆合金，即材料具有形状记忆能力。当材料的形状被改变后，其内在的记忆效应可被激发出来，进而自动产生回复应力与应变，驱使材料恢复原状。同时，合金材料能够传输能量并实现能量储存。鉴于此，工程中可将记忆材料安置在结构中，当结构出现变形、裂缝、损伤以及外界动荷载影响时，大部分的能量可被记忆合金材料消耗掉，可极大提高结构的稳定性，若将材料运用到多震地区的建筑结构中，则会实现对地震能力的吸收与耗散，极大地提高建筑物的抗震性能，此举属于材料的智能被动控制。形状记忆合金材料所具有的相变超弹性，使其可用来制作耗能阻尼器，这种阻尼器实现了智能被动控制。同时，由于其相变会引起超弹性滞回环的产生，使得材料具有极高的抗疲劳性，以此为基础制作的阻尼器使用周期远胜于普通的阻尼器，可实现结构品质的大幅度提高。
2.3压磁材料
土木工程领域中常规的压磁材料主要包括磁流变材料和磁致伸缩智能材料等。在外部磁场作用下，磁流变液悬浮体系的黏弹塑性会发生明显的变化，并且这种变化是可逆的。当外部磁场超过一定强度后，磁流变也会在极短的.时间内变成固态，微观上表现为材料的分散相颗粒沿着磁场方向结成了链状结构。磁流变液介于液体与固体之间的这种独特的可变属性，以及对这种特性实施控制时耗能低、变化范围广、成本低等特性，使得磁流变液成为工程结构中作动器件的重要材料。当前，磁流变液主要被应用到元器件的控制桥路以及电源的高速开关等多个领域。且磁流变液在土木工程领域的应用主要集中在高层建筑、塔形建筑物、大跨框架和大跨度结构等。同时，有着高磁致伸缩效应的磁致伸缩智能材料，可以保证材料在机械与电磁直接进行可逆转换，因此具有广阔的应用前景。
2.4碳纤维混凝土材料
工程中混凝土的作用范围很广泛，因此对混凝土材料的改善也日益得到科研人员和工程从业者的支持，碳纤维混凝土的产生正是这一领域发展的重要产物，在混凝土中掺加一定比例的碳纤维，可赋予混凝土材料以驱动功能和本征自感应。作为一种高强度、高弹性、大导电性的材料，碳纤维的加入能极大改善混凝土的强度与韧性，并且碳纤维之间会形成具有电阻的导电网络，在材料中起到阻隔导电的势垒，大大降低混凝土材料的电阻率，从而使得材料的导电能力得到数量级上的显著变化。不可忽视的是，这种混凝土的电导率与温度及应力的变化而表现出规律性的响应。同时，碳纤维混凝土在温度上表现为温度变化造成电阻的变化，并且材料内部的温差也会衍生出热电效应，在电场的作用下碳纤维混凝土会产生热变效应（热效应与变形）。碳纤维的含量和混凝土材料的结构共同影响材料的温敏性，当碳纤维的含量超过一定比例时，材料才有可能形成较为稳定的电动势。而碳纤维的掺入方式主要有两种：短切乱向分布和连续碳纤维束单向增强。采取不同的掺入方式能使得碳纤维混凝土的力学性能得到不同程度的强化与提高，工程实践表明：第一种方式更具有实用性。
2.5压电材料
具有压电效应的压电材料，经常被用作驱动元件和传感元件。当压电材料受到外部因素作用时会因为其自身发生变形而产生电势，而对材料再施加一定电压时又会改变材料的尺寸，压电效应由此而来。利用这一特点，压电材料可用作传感元件，通过压电元件的变化来判断元件所在位置处结构的变形量。与此同时，若能在压电元件外部形成电场，进而对压电元件内部的正负电子施加定向电场力，从而迫使元件发生变形，制成驱动元件。利用驱动元件，可改变材料的应力状态，甚至会影响材料的结构变形。压电材料的变化均在极短时间内完成，因此压电效应主要适用于对结构振动的控制上。
3智能材料的未来发展
3.1智能材料性能的发展
智能材料有着独特的优越性能、广阔的发展前景，但是由于这一领域处于多学科交叉的研究前沿，所存在问题也亟待深究：
（1）形状记忆合金的发现，改变了很多传统理念，胡克定律在合金材料这里基本上不再适用了，其所具有的智能功能使得传统的力学研究方法难以合理地解释其内在的机理，因此需要研究者另辟蹊径，从宏观与微观的角度重新去探究这种新材料的原理，建立一些实用性较强的理论和模型，以对具体的工程实际进行规范化的指导。同时，当前形状记忆合金还不完善，耗能高、功能单一等缺点使得其实用性不强，能够开发出低能耗、出力大、多功能的控制器则是未来研究的重要方向。
（2）可以预见，压电材料将会成为工程结构中力学测量的首选感测元件，但是其存在的主要问题就是驱动力小，虽然已经有一些技术来弥补这一缺陷，但是对于大规模的土木工程结构而言，压电材料并不能直接应用，复杂的理论分析、高难度的集成技术研发，以及压电驱动器的开发技术和设计方法难度较大，都是制约压电材料未来发展的瓶颈，是研究的难点、热点和重点。
（3）压磁材料所面临的问题是在长期的放置之后，会产生固体颗粒沉降，这种沉降对材料的稳定性有着怎样的影响效应也需要更深入的研究。并且，其温度适应范围较小，若能够拓宽温度作用范围，将使得压磁材料有着更广的发展前景。
3.2智能材料研究难题
针对材料本身所面临的主要问题，未来在土木工程领域的应用研究主要有下列一些难题：
（1）结构的健康监测与保养；
（2）形状自适应材料与结构；
（3）结构减振抗震抗风降噪的自适应控制。
这些问题的进一步研究将有助于工程质量的提高，有助于降低工程灾害性事故的概率，有助于强化工程的安全可靠性，有助于推动土木工程领域的高技术发展，有助于为土木工程领域注入新的发展动力与机遇。
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