土木工程材料范例

前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小编精选了8篇土木工程材料范例,供您参考,期待您的阅读。

土木工程材料

土木工程材料范文1

关键词:土木工程材料;教学创新;改革思路

一、土木工程材料课程的价值和教学中的痛点问题

土木工程材料课程是土木工程专业及相关专业的基础课程,对土木工程及相关课程起支撑作用。长期以来,受种种原因的影响,土木工程材料课程的教学效果未能达到预期的教学目标,具体有以下四个方面的问题。(1)土木工程材料课程涵盖无机胶凝材料、金属材料、有机高分子材料及复合材料四种类型的工程材料,教学内容繁杂,且各类建筑工程材料之间无相关联系,导致学生融会贯通难度较大,且难以实现灵活运用。(2)本课程教学中涉及的概念和经验性的知识点较多,理论推导及计算内容相对较少,学生在学习中较吃力,课堂教学气氛不佳。同时,本课程对现场实践内容要求较多,但实际教学中教师和学生缺乏到现场实践参观、操作的机会,学生对各类型工程材料性质缺乏直观认识,导致学生的知识生成不足,进而造成理论知识与实践脱节的现实问题。(3)随着建筑工程行业的发展,新材料、新技术等不断发展和应用,对土木工程材料课程教学内容的时效性提出了较高要求,但由于教材内容编写滞后于建筑工程行业发展,导致课程教学内容与行业发展存在一定的差距。(4)课程教学受时长限制。土木工程专业学时为34学时,实验课程为17学时,短时间内难以将课程教学内容全面、细致地展开讲授,导致课程教学质量与预期目标存在一定的差距。

二、土木工程材料课程教学改革思路和创新举措

(一)基于教材和大纲修订的教学内容改革

随着建筑行业的发展,土木工程材料种类日益繁多,且新的材料体系不断增多,新材料、新技术层出不穷,部分教材中采用的材料技术可能在工程实践中较少应用,甚至面临淘汰的问题,在该问题下,由于学生对工程实践了解不够深入,难以通过课堂教学把握学习难点和重点。因此有必要从教材和大纲修订开始进行教学内容的改革。本课程教材是学院柳俊哲教授主编的《土木工程材料》,为2015年修订后的第三次再版。新版教材强化了混凝土和混凝土材料章节,增加了部分水泥内容,并按最新的水泥检测标准更新了水泥检测试验内容,弱化了部分混凝土材料内容,如删减了粗骨料、细骨料等材料部分内容。2017年起,我校教研团队对土木工程材料课程教学大纲进行修订,对课程教学内容进行了重新设计、编排,力求与建筑行业发展现状、发展趋势相符,与工程施工实际相结合,促进学生学以致用。经重新编排后,课程教学内容以水泥、混凝土、钢材、沥青、沥青混合料为建筑工程材料为主,以新型墙体材料、节能材料为次要中单,兼顾功能性材料和合成高分子材料,并重新划分了学时,其中水泥、混凝土、钢材及沥青、沥青混凝土部分的学时占到了总学时的73%。大纲修订之后,土木工程材料课程授课内容重点突出,并且均有相应的验证性实验课程。其中墙体材料、建筑钢材及沥青材料的试验采用虚拟仿真实验进行。

(二)基于虚拟仿真实验的实践教学创新改革

本课程中,材料试验是整个教学体系中的重要环节,其教学目标是通过科学实验方法,培养学生的科研能力和严谨缜密的科研态度,通过课程试验掌握土木工程材料检测、试验方法,实现理论知识与实践操作相结合。由于学生接触工程实践机会较少,因此,虚拟仿真实验是学生为数不多的实践机会,是激发学生学习热情的绝佳机会,要求教师把握教学机会,顺势引导,培养学生动手、独立思考、分析问题和解决问题的能力。实验过程中。教师应尽量避免大包大揽的教学管理模式,重点突出学生在课程实验中的主体地位,由学生在教师的指导下自行开展实验准备、实验操作、数据处理、实验报告撰写等过程。针对实验过程中出现的问题,教师应在小组学生充分思考、讨论的基础上给予指导,针对部分共性问题,组织全班学生参与讨论,最后由教师做总结和解答。该课程验证性实验课共安排了17学时,事实上这些实验学时还远远不够,为了更好地帮助学生理解掌握土木工程材料的技术性质,对一些验证试验比较费时、操作难度较大的材料技术性质试验采用虚拟仿真实验教学模式。

(三)新型工程材料及其应用工程案例在教学过程中的导入

土木工程材料教学团队在授课过程中可结合自身科研和现代材料的发展,事先设计选择,将实际工程中使用的新材料、新标准内容作为授课的一部分。比如,在讲授第一章“材料基本性质”这部分内容时,涉及很多概念:如强度、耐水性、抗渗性及耐火性等基本性质。理解和掌握这些基本性能概念是学习各项土木工程材料性能的基础。然而这些概念都很抽象,如果只是死记硬背,教学效果就很差,尤其是学生,很难在后面的相关学习中培养起兴趣。针对这些问题,教学团队在课前均可进行相应的案例导入设计。比如抗冻性基本概念的学习,在讲解发生冻融循环破坏时,材料必须与水接触内部含有水分,且受外界环境的影响才会导致出现冻了融、融了冻的问题,最终导致材料出现剥蚀性的破坏。讲到此处时,老师及时导入冻融破坏的案例,结合案例可以很形象地让学生理解材料的抗冻性失效的机理及破坏形态,起到了很好的教学效果。在讲授材料的耐火性时,引入美国9•11事变的世贸双子塔被飞机撞毁而瞬间坍塌的案例。该案例中双子塔中心由四十几根钢柱支撑,周围是由网状的钢柱包围。而钢材的弱点之一就是耐火性太差。高温条件下,钢材强度下降较快,以普通低碳钢抗拉强度为例,350℃时,抗拉强度大幅度下降,至500℃时降至常温条件下抗拉强度一般,600℃环境下,抗拉强度仅为常温条件下的1/3,而这正是钢材瞬间坍塌的重要原因。这个案例既可以帮助把材料的耐火性讲授清楚,更是让学生对钢结构耐火性差的特点记忆深刻,教学效果突出。在该课程中关于水泥、水泥混凝土、砂浆、建筑钢材及沥青等土木工程材料的授课过程中,均针对关键教学重点内容引入相应的工程案例,这样不仅可以帮助学生掌握关键的知识内容,而且可以激发学生的学习兴趣。在授课过程中以国内外知名的建筑工程结构采用的新型工程材料作为素材,比如授课中结合宁波江北中兴大桥钢-UHPC结构桥面中的超过性能混凝土(UHPC)的应用案例,可引入意大利馆外墙透明混凝土应用案例,通过引入新型土木工程材料,不仅形成了不同透明度渐变效果,而且通过折射自然光,减少了室内采光照明,达到了建筑节能的目的。正是采用引入案例进行对比的方法,来学习课程中普通水泥混凝土的相关知识内容,才帮助学生更好地理解掌握水泥混凝土的技术性能,这也在一定程度上激发了学生对现代混凝土材料技术发展的学习热情。

三、基于教学创新模式改革的教学效果评价及反思

课程教学中,教师团队通过在教学内容、教学方法两个方面不断创新,经过三年的教学实践,学生普遍反馈良好,取得了良好的教学效果。但对于不同专业的学生而言,由于土木工程材料课程专业性较强,要求教师加强教学内容、教学方法的探索与总结,提高教学内容、教学方法的适用性。对比近三年来土木工程材料课程的教学目标达成情况,看出在2018年教学大纲实施以来,该课程的分目标达成情况从2017—2018学年的75%,提高到了2018—2019学年及2019—2020学年的80%。该课程教学方法和内容改革之后的教学效果也可以通过系统的学评价得到一定程度的体现。2018—2019学年,专业学生对主讲教师评教分达到92.54分,2019—2020学年,该分数为94.33分,高于专业其他课程评教得分8~12分。因此可以根据该学教评价结果大体判断学生学习这门课程还是具有一定的兴趣,尤其表明学生对该课程的教学还是很满意的。

四、结语

在土木工程材料课程教学中,教师应从教学内容、教学模式和教学方法方面不断探索和创新,围绕学生掌握课程理论知识和虚拟仿真实验为抓手,以学生自学能力培养和科研动手能力培养为目标,瞄准建筑行业的前沿知识,不断完善和优化教学内容,加大教学方法的创新力度,提高课程教学的时效性、实效性。在授课形式上,教师可在课堂教学中引入工程案例,并合理设置课堂问题引发学生思考和讨论,促使学生形成独立思考的良好习惯。在课程实践环节,教师应通过虚拟仿真实验平台,在完成验证性项目之外,鼓励有兴趣、有能力的学生设计创新性实验,为学生提供更多的实践机会,促使学生理论知识与实践相结合,激发学生的学习热情,促进土木工程材料课程教学质量的提升。

参考文献:

[1]陈林,赵杰,王功勋.土木工程材料课程的复合式教学法[J].教育教学论坛,2016(50):183-184.

[2]郝丽娜,霍英洲.“以学生为中心”的土木工程材料课程混合式教学模式探究[J].开封文化艺术职业学院学报,2020,40(10):102-103.

[3]褚洪岩,黄凯健,王元纲.浅谈土木工程材料课程教学方法改革[J].教育教学论坛,2020(40):275-276.

土木工程材料范文2

土木工程专业包括了建筑工程、隧道与地下工程、水利水电工程,以及道路桥梁工程等多个专业方向。文章分析了不同土木工程专业的材料共性问题和个性要求,提出针对不同专业的实际应用需求,以提升学生专业素质为目的,进行土木工程材料课程建设。

关键词:

专业需求;共性问题;个性要求;课程建设

土木工程材料课程是土木工程专业的一门专业基础课,课程教学目的是使未来的建设工程师了解和掌握工程中常用材料的基本性能与应用方法,为今后工程实践或科研工作提供必要的基本知识和技能[1-2]。作为一门专业基础课,土木工程材料课程在专业课程学习中起到了承上启下的作用,直接关系到后续课程的学习[3]。土木工程材料课程的前身是建筑材料课程。为适应工程建设需要,土木工程专业在专业调整时提出了“大土木工程”概念,主要涵盖了建筑工程、道路工程、桥梁工程、市政工程、隧道及地下工程、港口工程和水利水电工程等多个专业[1]。这些细化后不同专业的建设材料基础都发源于建筑工程材料,工程技术人员的材料知识基础也是建筑材料。专业调整后不同专业学生所学的课程名称变更为土木工程材料,但其教材编排与教学大纲未作针对性调整,课程内容与原来的建筑材料相比并未有太大变化,更多的只是原有建筑材料课程内容的简单翻版,主要强调了材料的生产工艺与性能,忽略了不同专业的材料应用需求,并不完全适合不同专业方向的学生培养。鉴于以上原因,文章分析了不同土木工程材料方向的共性问题与个性要求,提出了以提升学生专业素质为目的,面向不同专业需求进行土木工程材料课程建设的几点建议。

一、土木工程专业材料共性问题

随着工程实践的需要和科学技术的发展,土木工程学科已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。其专业分支包括建筑与市政工程、道路与桥梁工程、隧道及地下工程、水利工程等。其中有些分支,如水利工程,由于自身工程对象的增多以及专有技术的发展,已从土木工程中分化出来,成为独立的学科体系,但是它们在很大程度上仍具有土木工程的学科共性。

(一)材料组成、性能与应用的关系

对于土木工程技术人员而言,正确选择与使用材料,要求理解和掌握材料的性能。材料的性能又决定于材料的组成与结构,材料的不同应用环境又决定了材料需要具备不同的组成与结构,材料组成结构、性能、应用三者的关系。材料的组成与结构内容包括以下方面:(1)所用材料是有机材料还是金属材料,抑或是无机非金属材料;(2)材料是晶体材料还是非晶体材料,以及材料的孔隙结构大小与类型等。这些组成与结构决定了材料强度大小、属于脆性材料还是韧性材料,其弹性模量如何,以及环境温度、湿度、化学侵蚀等对材料的结构与性能有无影响等;(3)每一类土木工程都有自己特殊的环境因素,铁路与公路路基要考虑地下水与土壤中的温度变化与侵蚀性物质影响,隧道与地下结构的挖掘必须考虑岩石的稳定性与地下水的防排水,房屋建筑必须考虑居住与使用的舒适性和适用性;(4)相同种类的工程,还必须考虑四季交替,是靠近海洋还是盐碱或沙漠等环境影响,任何工程都必须考虑材料的组成、结构与性能是否适应环境要求。

(二)材料强度的要求

不同土木工程对材料的共同要求还体现在,所有工程中用到的材料都必须具备基本的强度要求。桥梁的桥墩、桥身,建筑工程中的梁、柱等结构构件要求其材料具有足够的抗压强度或抗折强度等,以承受结构荷载。房屋建筑中的墙体材料、桥梁上的栏杆等也需要足够高的强度,以承受自重或荷载。建筑装饰的涂料与基层之间、建筑保温系统中的各个构造之间、道路工程中的沥青路面与混凝土基层之间,都需要足够的粘结强度以保证材料间的相互协同作用。因此,具备适宜的强度是土木工程对材料的最基本要求,也是其共性问题。

(三)结构耐久性的要求

土木工程材料对耐久性的定义是,在长期使用过程中,材料抵抗周围各种介质的侵蚀而不被破坏的能力。土木工程材料在使用过程中,除内在原因使其组成结构及性能发生变化以外,更多的是受到使用环境中各种因素的侵蚀作用,侵蚀作用包括物理、机械、化学和生物作用等,如金属材料因化学和电化学作用引起锈蚀,无机非金属材料因受到化学腐蚀、溶解、冻融、机械摩擦等因素的作用而引起开裂和剥落,有机材料因生物作用、化学腐蚀、光热作用等引起老化。不同材料受到环境作用的因素虽然各自不同,但都属于材料耐久性问题。因此,确保足够的耐久性,满足工程设计使用寿命,是所有土木工程对材料的基本要求,也是共性问题之一。

(四)工程防水的要求

结构的防水防潮一直是土木工程领域需要克服的重要技术难题之一。建筑工程出现渗水,会造成居住不便与环境质量的下降。隧道与地下工程渗水,易诱发安全隐患,导致隧道与地下结构使用不便。结构内出现渗水返潮等问题,会对安装于其中的大型设备产生腐蚀,即使钢筋混凝土材料本身,也容易因水分渗透进入导致内部钢筋锈蚀,或被其他化学介质侵蚀破坏。因此,工程的防水抗渗问题也是所有土木工程面临的材料共性问题之一。

(五)不同土木工程的通用材料

虽然工程类型不同,使用环境不同,设计要求不同,但不同土木工程中所用的材料仍具有普遍的通用性。水泥混凝土、钢材是所有工程必不可少的结构承重材料,防水材料是所有类型工程都要选择使用的产品。按照化学成分来说,有机高分子材料中的塑料、橡胶和胶粘剂等,无机材料中的石材、水泥、石灰等,在各个土木工程领域都可能被用到。

二、不同土木工程专业对材料的个性要求

由于土木工程专业方向不同,其使用目的、结构特点、性能要求等不同,对工程材料要求也有所不同,反映的是不同土木工程对材料的个性要求。文章总结了以下四种土木工程类型。

(一)建筑工程

建筑工程与人的关系最为密切,是人类生活、学习与工作最重要的空间结构,是人类社会生存与发展的最基本需求。工程所用材料的质量决定了建筑工程的质量,也决定了人的生活质量。一个民族、一个地区或一个国家的文化与艺术水平也可通过建筑的水平与风格得到体现,建筑工程中所用材料要能充分表达建筑设计的形状与颜色,装饰装修对材料性能与环保的要求也最为突出。近年来,随着经济与环境可持续发展的要求,建筑节能要求越来越高,因此,保温绝热材料成为建筑工程中的主要选择。此外,吸声与隔声材料也是建筑工程中的专用材料之一。

(二)水利工程

人类通过修建水利工程,达到控制水流,防止洪涝灾害,并进行水量的调节和分配以满足人们生活和生产对水资源的需要。水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸等不同类型的水工建筑物,以实现其目标。水利工程最主要的特点是结构体量大,修建周期长,安全性要求高,使用寿命要求也长,这些都是水利工程在选用材料时必须考虑的。水利工程所用结构材料主要是低热水泥、中热水泥,以及专门的水工混凝土等。

(三)隧道与地下工程

隧道与地下工程,包括交通运输的隧道,军事工程的各种国防坑道,市政、采矿、储存和生产等用途的地下工程,地下发电厂房以及各种水工隧洞等。因为这些工程是在岩体或土层中修建,施工过程中岩体或土层的稳定性对施工进度与施工安全至关重要,因此,注浆、支护、锚固等材料成为隧道与地下工程中的专用材料。

(四)道路工程

道路工程在建设与使用过程中,路基应稳定、密实以对路面结构提供支撑,要考虑其变形、耐水性与稳定性的协调,垫层与基层应具有足够的抗冲刷能力和适当的刚度,刚度过大过小都不行。道路路面材料要考虑耐磨、抗滑与平整,设计要考虑抗弯折荷载与变形,还要考虑汽车行驶的安全性与舒适性。不同的路基、不同结构部位所用材料皆不同。工程用土、沥青混合料、道路混凝土等可看作是道路工程的专用材料。

三、面向不同专业需求的土木工程材料课程建设

基于不同土木工程的材料共性问题和个性要求的实际情况,应面向不同专业需求进行土木工程材料课程建设。

(一)课程内容增加

应根据大土木专业增加新的课程内容,如土工材料、无机结合料、防排水材料、锚喷支护材料等。以使土木工程材料课程更适合整个土木工程专业学生的培养。在增加新的课程内容后,为适应不同专业学生对土木工程材料的学习要求,应及时调整土木工程材料课程内容。笔者的建议是,将土木工程材料教学内容分为三部分。第1部分:土木工程材料的组成与基本性质。这部分内容包括材料的组成与结构、材料的基本物理性质、材料的基本力学性能、材料的耐久性、材料的安全性等。这部分内容体现的是土木工程材料的组成结构、性能与应用相互之间的关系,目的是掌握土木工程的材料理论共性问题。第2部分:土木工程通用材料。包括胶凝材料(气硬性胶凝材料和水泥)、石材与骨料、混凝土、金属材料、有机高分子材料、沥青与防水材料等。这几种材料基本上在所有土木工程中都有应用,针对的也是土木工程的材料共性问题。第3部分:土木工程专用材料。(1)建筑与市政工程专用材料。装饰材料、墙体材料与屋面材料等;(2)道路工程专用材料。道路混凝土、土、无机结合料、沥青混合料等;(3)隧道工程专用材料。注浆材料、锚喷支护材料等;(4)水利水电工程专用材料。低热水泥、水工混凝土等。第3部分内容体现的是不同土木工程对材料的个性要求,这部分内容可满足不同专业方向学生学习和掌握本专业必须掌握的材料及其工程应用。

(二)讲授重点转变

近年来,各个高校土木工程材料课时都有不同程度的压缩。以重庆大学为例,现在土木工程材料总课时为40~48,其中包括14~16课时的实验教学。在课时数如此之少的情况下,为补充新的教学内容,只有对原有个别内容进行删减。笔者的意见是,为保证教学内容与教学课时数相匹配,可减少材料生产与生成方面的内容,加强材料的工程应用案例教学。以水泥这一章节为例,对于以工程应用为主的土木工程专业毕业生而言,他们感兴趣的是水泥的工程性质与应用问题,不会对生产与水化过程感兴趣,因此可将相关内容缩减。同时,在教学内容中应增加工程经典实例,给学生讲解如何从设计、施工、监理等角度学习和掌握各种土木工程材料。在此基础上,对一些“吃不饱”的学生,可以通过“自主学习”[4-5]理解和掌握更多的土木工程材料知识。

四、结语

文章分析了不同土木工程的材料共性问题和个性要求,进而提出了应面向不同专业实际需求,以提升学生专业素质为目的,进行土木工程材料课程建设,针对课程内容与讲授重点提出了具体建议。我国是土木工程建设大国,现有500多所高校设有土木工程专业[6],作为土木类专业的学科基础课,土木工程材料课程的教学效果对后续课程的学习和今后工作都会产生很大影响。然而,忽视不同专业的工程特性,不能针对不同工程专业进行土木工程材料课程教学是国内土木工程材料教学普遍存在的问题,希望通过此文引起国内各位同行的响应,共同探讨解决之道。

作者:王冲 吴建华 刘芳 单位:重庆大学材料科学与工程学院

参考文献:

[1]王冲,万朝均,刘芳,等.侧重于工程应用的土木工程材料课程建设构想[J].高等建筑教育,2010,19(2):72-74.

[2]王冲.土木工程材料课程信息化教学的思考与实践[J].高等建筑教育,2013,22(6):134-136.

[3]吴东云,张建新.新形势下土木工程材料课程教学改革与建设探究[J].高等建筑教育,2012,21(6):70-72.

[4]董明晶.运用现代信息技术培养学生自主学习能力[J].中国科技信息,2005(16):292.

土木工程材料范文3

关键词:土木工程;新材料;应用

在土木工程设计管理工作中,如何更为科学、合理、高效地应用新技术以及新材料,在土木工程建设质量提升中发挥着重要的作用,并对土木工程的未来发展有着指导下的作用。因而,在土木工程壮大与发展中,大范围地引入、应用新材料至关重要。

1当前土木工程中新材料的应用

在当前土木工程中,新材料主要得以如下多方面的应用:

1.1隔热新材料

在土木工程设计中,隔热是非常重要的设计环节,需要完全符合建筑工程的设计标准。将隔热新材料深入应用于土木工程中,能够提升居民的居住舒适度,达到良好的隔热应用效果。比如,将先进的绝热材料应用于建筑工程内,其外观主要体现为透明的状态,主要由一层玻璃、空气间层以及吸收面等三部分组成。玻璃间层,主要体现为蜂窝状态,能够达到阳光反射的效果。而空气间层则主要起到将土木工程建筑物外部热量吸收的应用效果;吸收层,则处于绝热材料的最外层,则能够起到良好的外部热量阻断的效果。

1.2通风系统新材料

通风系统,是土木工程建筑设计的重要内容,对建筑工程的安全性有着关键的决定因素。因而,在土木工程通风系统中投入使用新材料,能够将新材料的低成本、高环保等优势充分地体现出,具有非常大的应用空间。比如,在土木工程的窗框结构中,设计使用了新的材料品类,比如在窗框的底部加入了空气流通的渠道部分,这样就能够窗框内的空气由内部到达顶端,然后再到土木工程建筑物的内部空间,很好地解决了传统土木工程所存在的窗口空气流通速度过快的突出问题,提升了居民的居住舒适度。同时,在土木工程窗框结构中使用了新材料,能够达到空气净化的作用。另外,将数字化技术加入到土木工程设计领域内,能够通过数字化控制的方法控制窗框,大大地简化了新材料的应用复杂程度。

1.3保温新材料

在土木工程中,将保温新材料应用于建筑物中,能够解决材料过多地问题,并起到良好的保温效果。在传统建筑领域内所使用的保温材料厚度很厚,不利于提高设计空间,大大地降低了建筑物的灵活度。而将保温新材料应用于土木工程中,保温效果更为理想,轻巧性、便捷性特点更为突出。真空绝热板是保温新材料的重要成果,材料结构薄度很薄,只有传统保温材料厚度的1/4,已成为土木工程保温领域的首选材料。

2土木工程中新材料未来发展方向

结合土木工程未来的发展方向,以及居民对建筑物的居住需求,新材料未来需要往如下多个方向发展:

2.1绿色化发展

推动材料的绿色应用发展,是土木工程内材料应用的最重要发展目标。对于土木工程而言,应用材料的绿色化是其应用的最重要标准,这对于突出土木工程建筑物的生态、环保等重要发展方向。因而,突出土木工程新材料的绿色化发展方向,与土木工程资源分配优化以及土木工程环境保护等发展目标高度一致,能够最大化地改变过去土木工程发展对生态环境的破坏问题,真正地实现土木工程行业健康发展。

2.2节能化发展

节能、减排,是土木工程的重要发展方向,能够最大化地降低材料的消耗,控制土木工程设计施工成本,从而提高土木工程的经济效益。因而,新材料在土木工程的应用应满足节能化的重要发展方向。比如,在传统土木工程领域,对物资的消耗相对较多,这就要求土木工程设计工作人员通过新材料、新技术的深入应用,从而达到物资以及能耗控制的目的。同时,在土木工程发展中,实现节能减排、施工新技术的改善应用,以及新材料在土木工程施工作业中的高效应用,能够确保新材料以及新技术在土木工程中发挥着更为重要的作用。因而,新技术以及新材料在土木工程中的应用,与土木工程未来的发展方向一致,这也体现出居民对居住环境改善的根本需求。

2.3融合化发展

在土木工程领域内,新材料以及新技术的应用并非完全独立的,而是相互不可分割的,呈现出重要的融合性发展方向。比如,土木工程的未来发展,对新技术以及新材料均提出了非常明确的应用要求,这必然会推动新技术以及新材料的融合发展。因而,在土木工程发展中,应设计出新技术以及新材料的深入配合的应用方案,以更好地规范土木工程的设计工作。

3结束语

提高土木工程的居住舒适度,在土木工程科学、合理地应用新材料至关重要。在当前土木工程领域中,主要包括保温新材料、隔热新材料以及通风系统新材料等领域的应用范围,这与绿色化发展、节能化发展以及融合化发展等发展方向相一致。

参考文献

[1]毕晓茜.浅析现代建筑中土木工程新型材料的应用[J].江西建材,2016(22):60+65.

[2]常爱国.新技术和新材料在建筑设计中的运用探微[J].江西建材,2016(16):23+26.

土木工程材料范文4

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。

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。

二、结语

土木工程材料范文5

关键词:新型材料;使用技术;土木工程

科学技术的进步推动着土木工程材料行业的发展,各种新型的土木工程材料不断的涌现出来,并冲击着建筑材料市场。如果能对新型材料加以合理利用,则能够为施工企业节约施工成本,降低工程施工中的能源消耗,并对生态环境进行保护,从而提高土木工程的性价比。

1新型节能墙体材料的使用技术

1.1新型节能复合墙板材料

新型节能复合墙板材料是由三种材料复合而成的,一种是高效的绝热保温材料,一种是外墙板,还有一种是内墙板。工厂在生产这种材料时,一般是采用工业化生产模式进行的,新型节能复合墙板材料有标准的尺寸和模数,这也是生产的依据。门和窗等都可通过一体化制造,在制造完成后再运输到施工现场,将其安装在相应的结构框架下,成为房屋建筑的外围护结构。新型节能复合墙板材料的厚度一般为10-15cm,不会受到外力的影响,具有良好的保温性能。由于其尺寸的精准度很高,所以利用这种材料施工,能够提高施工效率。

1.2新型节能砌体材料

砌筑施工是我国土木工程施工使用频率最高的墙体施工方法,为提高墙体的保温性能,应选择导热系数比较小的砌体材料,且其要具备较好的隔热性能,所以空心砖在墙体施工中使用得比较多。随着保温材料生产技术水平的提升,实心黏土砖和混凝土开始应用于土木工程的墙体施工中。而在实际的墙体施工中,为提高建筑墙体的节能性,会采用常规性材料或者一些新型的复合材料。比如,将空心砖和泡沫塑料结合起来使用,能够达到跟好的施工效果,增强墙体的保温能力。目前,我国土木工程墙体施工中的复合墙体,其节能保温效果明显优于一般的单一施工材料。

2高性能新型混凝土材料的使用技术

2.1轻质混凝土材料

轻质混凝土材料主要是由三种原料组成的:首先,天然轻骨料,如浮石、凝灰岩。其次,工业废料轻骨料,如陶粒可利用粉煤灰制作而成;煤矸石可利用自燃酶制作而成。最后,人造轻骨料,如陶粒可用不同的材料制成,包括页岩、黏土等。轻质混凝土材料具有许多优点,不仅密度小,拥有较高的施工强度,还能起到很好的保温效果,其抗冻性能也很强。此外,由于工业废料的成本很低,所以由其制作而成的轻质混凝土材料在土木工程施工中的应用,能够大幅度的降低企业的施工成本。最重要的是,在节约成本的同时,还能确保工程质量。

2.2自密实混凝土材料

自密实混凝土材料是利用混凝土自重实现混凝土密实的,所以不需要利用机械对其进行振捣。自密实混凝土材料具有很高的流动度,但却能对离析现象进行有效的控制。自密实混凝土材料按照以下步骤配制:第一,原材料主要有四种,即粗骨料、固体混凝土、细骨料、砂浆。粗骨料与固体混凝土的体积比为1:2,细骨料与砂浆的体积比为2:5。第二,将混凝土的水灰比调整为0.9-1.0。第三,对自密实混凝土进行流动性试验,合理控制超塑化剂的用量,并确定出水灰比的最终值,以确保自密实混凝土能够达到最优的性能。自密实混凝土材料因为不需要利用机械进行振捣,所以在其施工过程中不会产生噪音,在夜间仍可施工。并且,此材料安全性很高,不会对施工人员的健康造成影响。此外,对于一些在钢筋布置上比较密集,或者体型比较复杂的构件进行施工时,也可采用这种材料,不仅施工效率高,还能降低施工人员的工作强度。

2.3低强度混凝土材料

低强度混凝土材料在土木工程的基础施工中红应用得比较多,在路基施工的填筑环节、孔洞施工中的使用频率也比较高。此外,低强度混凝土还可用于对地下工程结构进行改造,以提升结构的稳定性。这种类型的混凝土材料能够对混凝土的施工密度进行调整,增强其抗压能力,并对混凝土的各项参数进行调整,如弹性模数。低强度混凝土具有许多优点,在完成混凝土的施工后,基本不会出现收缩、裂缝等情况。

3其他新型土木工程材料的使用技术

3.1高掺量新型粉煤灰混凝土材料

随着研究者对粉煤灰颗粒各种效应研究力度的加大,人们逐渐认识到其形态、火山活性、微集料等效应的潜能。再加上混凝土外加剂技术的发展速度非常快,粉煤灰在建筑行业受到的关注越来越多。所以,除外加剂以外,粉煤灰也成为混凝土中必不可少的一种组分。在高掺量粉煤灰最初的研究中,粉煤灰的掺量在总胶凝材料的比例超过55%。高掺量粉煤灰在土木工程施工中的应用,不仅能够节约原材料费用,还能改善环境,创造更好的经济效益。西方国家向来比较重视环保问题,所以西方国家的工业废料二次利用率很高。随着我国经济水平的不断提升,土木工程施工所产生的环境效益和社会效益备受人们的关注,因此,工业废渣在未来的利用效率也会得到大幅度的提高。

3.2RPF复合材料

过早退化、结构功能不足,是土木结构中最为常见的问题。RPF复合材料是指纤维增强聚合物,其在土木工程施工中的应用能够有效的解决这两类问题。根据大量的实践研究,现代工程结构会逐渐向大跨、重载、轻质等方面发展,未来的工程结构能够承受更加恶劣的环境条件。而RPF复合材料能够满足现代工程结构的发展要求,所以其逐渐被广泛的应用于桥梁、建筑以及各地下工程结构的施工中。这类材料主要是通过两种方式应用的,一种是取代原有的钢筋和钢管,直接在新建结构中使用,还有一种是对旧的结构进行维修和加固,以提高结构性能。

3.3智能材料

土木工程结构和基础设施是使用年限一般都比较长,通常要达到几十年,而有的结构甚至要使用百年以上。但是,在过程结构和基础设施的使用工程中,受环境、荷载、腐蚀等因素的影响,会加快其老化的速度,使其产生疲劳效应,从而导致结构出现不同的损伤。随着损伤的累计,其抗力会逐渐衰退,从而引发一些安全事故。因此,为避免在土木工程建筑的使用过程中出现意外事故,就需要对过程结构和基础设施进行实时监测,智能材料的作用就在于此。智能材料是指碳纤维机敏混凝土材料,其能够对土木工程健康状况进行监测,与利于工程养护工作的顺利开展。

4结束语

综上所述,土木工程施工对材料的要求越来越高,新型土木工程材料的技术含量比较高,不仅能达到很好的节能效果,降低企业的施工成本,还能对环境进行保护。因此,在土木工程的实际施工中,要对新型节能墙体材料、高性能新型混凝土材料、智能材料等新型土木工程材料进行合理应用,以提高工程施工效率和质量。

参考文献

[1]朱广金,崔月丰.研究土木工程中新型材料的运用[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(3):88-88.

[2]岳太恒.土木工程施工过程中应用的新型材料分析[J].中国新技术新产品,2016,(22):142-143.

[3]李明亮.新型土木工程材料使用分析的要点[J].建筑工程技术与设计,2015,(36):2507.

土木工程材料范文6

关键词:土木工程材料;应用型;教材开发;教学模式

随着当今社会发展的日新月异,材料科学对于建筑、钢铁制造、军事、化工业、加工业等领域的愈显重要[1],土木工程材料是土木工程、工程造价、工程管理等专业必修基础课,一般在大二上学期开设。该课程虽属于基础类课程,但课程具有内容更新速度快、知识面广、授课时间紧、实验实践要求高的特点[2],然而,目前市面上土木工程材料的教材文字记忆性内容偏多,缺乏相应图片对照,学生学习过程中容易感到枯燥乏味以至于学习效果不佳。笔者所在的学校属于地方应用型本科高校,按照人才培养计划学生毕业后主要从事房屋建筑领域中设计、施工、监理以及技术咨询工作,主要面向生产、管理、服务的的一线,更重视学生的专业实验实践能力,所以教师有必要从教材征订、教学模式两方面开展土木工程材料教学课程改革措施以及创新型教学方法。

一、课程存在的问题

(一)教材文字性内容偏多

对于常用建筑材料的理解和认识,需要结合形象的图片参照[3]。目前市面上土木工程材料的应用型教材整篇文字记忆性内容过多且缺乏相应图片,甚至通篇文字,而土木工程材料教学过程中概念性内容、专业术语也较多,导致老师讲解过程中无法形象描述相应材料的物理性质,学生往往难以理解深刻材料的基本性质,最终导致其授课过程中枯燥乏味、学生积极性不高、课堂气氛不活跃。

(二)教学课时不足

土木工程材料是一门涵盖知识面广、内容章节多、知识更新速度快的课程,也是一门理论性、实验性、实践性都非常强的课程,而教学学时又十常有限,经常出现教学内容多和授课时间少之间的矛盾,导致学习的知识难以形成体系[4]。

(三)实验实践环节薄弱

关于实验教学,目前教师理论知识的讲授课时偏多,学生实验时间不足,以至于学生不能充分参与实验导致理论与实验存在脱节。除此之外,土木工程材料实验多以验证性实验为主,基本是老师将实验步骤发给学生,学生照搬实验步骤开展实验,虽然部分验证性实验对于学生掌握材料测验、学习材料性能知识是有必要的[5],但这种填鸭式教学模式不仅不能发挥学生的主观能动性,而且导致学生很少思考实验数据的意义,不利于学生创新思维能力的培养[6];关于实践教学,目前土木工程材料教学过程中实践教学课时不足甚至未开设,而理论教学与实验教学不足以应对实际工程中出现的问题,不利于学生合理运用所学知识解决实际问题[7]。

二、课程教学改革探讨

(一)教材征订方面

(1)根据土木工程材料教材特点,提出以下几点建议:首先优先选用配图多且文字合理的教材;其次突出重点内容,授课时以胶凝材料、混凝土、砂浆、钢筋、沥青、建筑工程材料为主要重点,弱化相应合成高分子材料、砂浆、石材、木材等章节,并根据土木工程、工程管理、工程造价等不同的专业的讲授不同的侧重点;最后结合实际工程应用,将国内外典型工程案例融入课堂教学中。(2)关于课时分配,建议土木工程材料课程共50学时,其中课堂授课28学时,实验18学时,实践4学时。

(二)教学模式方面

1.理论教学

首先注重知识体系教学,成体系的讲解材料的物理性质、力学性质、工艺性质等,尤其对于工科学生,更要加强对相关概念物理意义的讲解;其次合理整合教学内容,引入适量图片和视听资料丰富课堂教学,尤其是国内外典型工程案例融入课堂教学中,利用丰富的网络视频资源活跃课堂气氛、激发学生学习兴趣、理解巩固理论知识。

2.实验教学

一方面从实验教学设计中增加探索性、创新性实验,并提高材料实验室的开放程度以及延长开放时间,在实验教学中,除了开展水泥实验、普通混凝土实验、钢筋抗拉实验、沥青实验等基础实验外,还需增加探索性实验和创新性实验。例如“水泥胶砂强度”或“混凝土立方体抗压强度”探索性实验,学生均可自选材料、自行设计等,选用不同等级的水泥,分为多个大组分别进行实验,大组内有若干小组在此基础上采用不同的配合比进行实验,最后,使用控制变量的方法进行抗压抗折实验结果对比分析,引导学生探究不同材料的物理性质以及对构件力学性质产生的影响。例如混凝土以及沥青添加特殊的掺合料或者外加剂的创新性实验,学生可以通过自行添加不同的新型掺合料或者外加剂,最后对比分析混凝土或者沥青的相应性质能否提升,这种书本上没涉及到的创新性实验可以调动学生的主动性、激发学生创新思维与意识、提高学生创新实践能力。另一方面实验教学过程中结合科研课题、学科竞赛、专利发明、创新创业项目等,实现实验教学与学术研究的双赢,同时调动学生的研究热情和自学能力,激发教师指导学生创新的积极性。

3.实践教学

强化实践教学环节,完善实践教学体系。将第二课堂引入实践教学体系中,利用课时时间组织学生到建材市场、构件生产厂、施工现场等开展实践教学,例如石灰、石膏、水泥厂,混凝土搅拌站,钢筋生产厂、保温材料生产厂、构件制作厂、以及施工现场等单位,让学生亲身了解建筑材料的整个生产流程,意识到实验室教学与实际工程现场中的不同与联系;除此之外,学院还需建立多方面的学生实践成绩考核制度和加强“双师型”教师队伍的建设。实践教学有利于提升学生的自主实践学习能力,不过在实践教学过程中要注意的师生的人身安全问题。

三、结语

土木工程材料应用型课程改革是一项长期的任务,只有不断更新教学课程改革措施以及创新型教学方法,才能提升课程教学效果。本文针对《土木工程材料》应用型课程特点,提出以下几点建议:(1)选用优质教材或者根据本校实际情况开发教材;(2)优化教学方案,适当增加课时量;(3)引入视听教学丰富课堂教学;(4)加强实验室人员配置和培训,建立健全实验室开放制度和开展探索性、创新性实验;(5)增加实践教学环节,提高学生专业技能;(6)加强土木工程材料教师间的交流、学习和培训,共建共享课程资源等。

【参考文献】

[1]葛继平,岳文超,梅德磊.新形势下《土木工程材料》教学改革建议[J].教育教学论坛,2018(48):93-95.

[2]潘晓燕,王凤丽,董爱娟.独立学院土木工程专业土木工程材料课程教学改革的探索[J].高等建筑教育,2016,25(03):76-80.

[3]刘家友.“土木工程材料”精品课程建设与教学实践[J].科教文汇(上旬刊),2015(01):78-86.

[4]晏海霞,姜磊.应用型本科院校土木工程材料实验教学改革探讨[J].课程教育研究,2015(22):251.

[5]胡新萍,秦美珠,郭劲言.高校土木工程材料课程实践教学的改革[J].建筑技术开发,2017,44(02):125-126.

[6]张海龙,钟升明,江海丹.基于移动平台的《土木工程材料》翻转课堂教学模式改革[J].中国教育信息化,2017(14):60-63.

土木工程材料范文7

【关键词】土木工程;混凝土;复合材料

前言

土木工程材料是土木工程的基础,其质量及性能影响着整个土木工程的质量,在科学技术迅猛发展的当下,土木工程材料层出不穷,土木工程项目建设中应用了大量的新型土木工程材料,有效提高了土木工程的施工效率,缓解了施工人员的工作强度,可以降低土木工程施工的能耗,满足人们对土木工程项目的需求。因此,对于新型土木工程材料的研究是很有必要的。

1新型土木工程材料的优势

在土木工程中,材料的选择及应用会对土木工程的质量产生直接的影响。和传统土木工程材料相比,新型土木材料在性能、能耗等方面,有显著的优势,可以提升土木工程车材料的使用寿命。土木工程中新型土木材料的应用,能够显著提升土木工程的施工效率,可以缩短土木工程施工的工期,降低施工人员的工作强度。与此同时,在土木工程建设工程中,存在大量的能源损耗,还会造成较为严重的环境污染问题。为了响应国家节能减排的号召,土木工程施工单位需要加强新型土木工程材料的应用,选择新型绿色土木工程材料,降低土木工程的能源损耗,改善城市生态环境。绿色土木工程材料大都由生产生活中产生的废弃物制造而成,通过循环利用,降低生产对环境的污染,而且绿色土木工程材料建造的建筑物,不会对建筑用户的身体造成损害,可以显著提升居民的生活质量,实现社会的稳定发展[1]。

2新型土木工程材料的类别及应用

2.1新型混凝土材料

新型混凝土材料主要是在普通混凝土的基础上,添加新型原料制作而成的混凝土材料,具备成本低廉、强度大以及施工难度低等优势。常见的新型混凝土有以下几种:(1)轻质混凝土,轻质混凝土是在普通混凝土中应用天然图1形状记忆效应示意图轻骨料、煤矸石或者工业废料轻骨料等材料。轻质混凝土材料具备强度高、成本低、密度小等优势,具有良好的保温性能及抗冻性能,适用于东北等寒冷地区的土木工程。(2)低强混凝土,低强混凝土主要是指抗压强度在30MPa以内的混凝土,可以在建筑地基和桩基浇筑中用作隔离或者填补材料,也能够用作铺垫基底。在公路路基和地下构造施工工程中的应用也较为广泛。通过普通混凝土和低强混凝土的配合应用,施工单位可以合理控制混凝土的抗压强度、弹性模量及相对密度,在很大程度上避免了收缩裂缝的出现。(3)自密实混凝土,和普通混凝土制作流程有所差异,自密实混凝土不需要进行振捣,而是根据自重完成密实。独特的制造工艺使自密实混凝土具备更大的流动性,但是自密实混凝土并不会出现离析问题,可以有效保障混凝土的基本性能。在土木工程中,自密实混凝土的施工不会产生较大的噪音,可以支持夜间施工。自密实混凝土更为均匀,钢筋可以在自密实混凝土中密集布置,适用于构件体型相对复杂的土木工程中。

2.2智能土木工程材料

智能土木工程材料可以进行自我诊断,有助于土木工程的智能化发展。目前土木工程中应用最为广泛的智能材料为碳纤维机敏混凝土,该智能材料由砂浆、混凝土、连续碳纤维或者短切碳纤维。碳纤维机敏混凝土的电阻率和材料的损伤状况存在较为密切的联系,通过对材料电阻率的测量,可以掌握土木工程结构的状况,明确结构中是否存在应变或者损伤,从而预先采取加固或者预防措施,保障土木工程相关用户的安全。在实际的土木工程施工中,碳纤维机敏混凝土凭借其优异的力学性能,可以和普通混凝土进行配合应用,在市政工程中的应用十分广泛,交通部门可以通过碳纤维机敏混凝土材料,获取道路车辆的载重状况,不仅可以掌握道路的损伤状况,还可以找出超载车辆,保障交通运输的安全运行。另外,形状记忆合金在土木工程中的应用较为广泛,在该智能材料的形状被改变之后,可以产生形状记忆效应(如图1所示),转变为最初的形态。这一特征使得形状记忆合金具备自我诊断功能,有助于土木工程结构强度的提升。施工人员大都将其设置于结构层间或者底部等容易使受到地震作用的部位,可以有效消耗地震能量,提高建筑物的抗震性。

2.3新型复合材料

对于土木工程而言,新型复合材料主要是指FRP(纤维增强复合塑料),该复合材料是将基体材料与纤维材料按照一定比例混合而成,具备较为优异的力学性能,在机械强度、耐腐蚀性和硬度等方面,都要优于传统土木工程材料。在以往的土木工程施工中,由于材料的不足,土木工程结构存在过早退化及结构功能缺乏等问题,而新型复合材料的出现,有效解决了这一问题。纤维增强复合塑料能够替代钢管或者钢筋,用作土木结构,对于退化的土木工程结构,施工单位可以使用纤维增强复合塑料进行加固。大量实践研究表明,纤维增强复合塑料复合札工程结构的轻质化及大跨度发展趋势,值得推广应用[2]。

3新型土木工程材料的发展趋势分析

3.1复合化发展

通过上述分析可知,和普通土木工程材料相比,复合材料具备更为显著的优势及广阔的应用范围。以纤维增强复合塑料为例,该新型土木工程材料在水工结构、隧道工程及地下构造施工中的应用十分广泛,可以避免钢筋被锈蚀,大大缩短了土木工程的维护管理费用及时间。目前已有施工单位将纤维增强复合塑料应用于桥梁工程及岩土采挖工程中,研究学者也针对纤维增强复合塑料的性能,研发了配套生产产品,如配套锚夹具以及FRP筋。在未来的发展中,研究学者需要加强对复合材料及其配套产品的研究,促进新型土木工程材料的复合化发展。

3.2绿色化发展

在新型土木工程材料的发展中,需要贯彻落实国家节能减排的目标,实现土木工程材料的绿色化发展。在土木工程材料更新换代的同时,工程节能化力度随之增加,道路桥梁等工程需要降低能耗,建筑工程需要提升防水保温性能,减少土木工程的能耗。与此同时,在人们生活水平及生活质量逐渐提升的当下,人们对居住环境及建筑材料的要求随之升高,施工单位需要尽量选择绿色、无污染、可循环的土木工程材料。比如,在未来的土木工程施工中,施工单位需要尽量减少水泥的应用,而是推广将工业废渣作为生产原料的新型混凝土材料,从而提升土木工程的社会效益及环保效益。

3.3智能化发展

智能材料的应用有效解决了土木工程结构存在的安全性及持久性问题。因此,在未来的发展中,智能材料将会在土木工程中得到广泛的应用,施工单位可以在土木工程结构中安装传感器,对土木工程结构的各项性能进行实时监测,实现高效的土木工程管理,有助于土木工程使用寿命的延长。就目前的状况看来,智能材料在土木工程中的应用局限于大型水力发电工程以及高层建筑等项目中,施工单位可以将其应用范围扩展到大水坝工程、采油平台以及船闸等混凝土结构项目中,实现新型土木工程的智能化发展。

3.4高性能化发展

研究学者需要加强对新型土木工程材料的研发,通过高性能化材料的推出,实现智能结构及功能一体化发展。具体而言,研究学者需要根据不同的应用场合,研发相应的高性能材料,实现土木工程材料的专业化发展。比如,抗震性能较强的新型材料、防水性能较强的新型材料、保温性能或者吸声性能较强的新型材料等。新型土木工程材料的高性能化发展,可以进一步提升土木工程质量及建设水平的[3]。

4结论

综上所述,科学进步带动了土木行业理念的创新,研究人员需要加强新型土木工程材料的研发。通过本文的分析可知,施工单位需要推广应用新型土木工程材料;研究人员需要加强智能化、绿色化、高性能化及复合化土木工程材料的研发,为土木工程项目建设提供专业的材料,保障土木工程的质量。希望本文的分析可以为相关研究提供理论参考。

参考文献

[1]王林林.新型土木工程材料研究进展[J].绿色环保建材,2017(12):5.

[2]李俊龙.新型混凝土材料在土木工程领域中的应用[J].门窗,2017(11):226.

土木工程材料范文8

关键词:土木工程施工;材料选择;质量控制;策略

1引言

材料的把控对于土木工程的建设十分的重要,在前期的建筑施工过程当中,工作人员需要结合实际的建设需求,来采购相应的建筑材料,满足后期的工程建设对于材料的使用。但是在当下的材料选择以及质量控制方面,存在有各种各样的问题,影响了土木工程建设的质量。例如在材料的质量管控方面,并未建立专业的质量管控流程,从而使得材料的管控不够严谨,使得材料的质量、规格无法得到保障。从采购材料到审核材料这一过程当中,都必须建立专业的管理流程,要求工作人员逐步对采购入场的材料进行全面的检测,这样子能确保材料的性能以及规格满足其建设需求。

2土木工程施工中材料管理所存在的问题

2.1材料采购问题。在材料的采购过程中,按照对应的建设需求来进行材料的采购,采购完成之后,在将材料进行入场,每一批材料入场时,都必须进行登记,这样可以保障后期工程建设对于材料的需求,更是能够落实好材料管理工作中的责任[1]。但是,在当下的管理过程中,存在有材料进场日期估算存在偏差,受到物料制作技术的限制,在施工工作中,处在物料供应不足或者物料到货延期的现象。在施工项目的采购方面,通常需要多部门的协调完成。在项目方案在设计时,设计师需要对方案效果所需要的材料进行估算,并提前通知现场经理,现场经理再通过销售部进行协调采购相应的物资。土木工程所需要的材料资源,由于其商品的特殊性以及为满足装修项目的具体需求,对于采购的时间效率不能够保证,例如专业化的材料使用,需要掌握具体的尺寸之后,才能够进行定制,这是特殊材料使用的必要流程。土木工程的建设,在特殊化材料的使用上,必须结合实际的建设情况,来进行材料定制,但是在实际的管理工作当中,从材料的采购开始,都未建立规范化的管理流程,使得材料的采购、定制等,都出现了各种各样的问题,影响了后续工程建设的质量。

2.2人员的专业水平问题。工程建设所涉及的材料十分多样,为此,在材料的质量把控以及审核的过程当中,工作人员必须对材料的性能以及规格有深入的了解,这样才能确保在材料审核的过程当中,能够及时发现材料使用的问题,降低后续建设的风险。但是对当下材料审核人员的专业水平进行调查分析时发现,人员的专业水平并未满足相应的标准,从而导致在材料检测和审核的过程当中,无法准确地判断材料的问题,进而导致了后续的施工工作受到了严重的影响。另外在一些特殊材料的处理上,由于工作人员的水平较低,没有丰富的现场处理经验,就会使得特殊材料的处理出现问题,导致后期的工程建设出现材料短缺的情况,不仅延长了现场施工的工期,更是导致材料的质量无法保障。另外在人员的专业素养方面,现场施工的培训力度不够,从而出现了在材料采购过程中的舞弊行为,这样也大大降低了材料的质量,对后期的土木工程建设产生了巨大的影响。为此在当下的发展过程中,应当加强对于人员专业素养以及专业水平的培训,严格化审核人员各方面的能力,进而保障材料选择以及质量控制的标准。

2.3管理体系问题。在土木工程的材料管理工作当中,从材料选择到材料采购,最后到材料质量的检测,在这一过程中,必须严格按照相应的管理标准来进行工作的开展,这样能够使得材料的质量得到进一步的保障,更是确保工作的开展能够更加的顺利。但是对当下的材料管理工作进行分析发现,从材料的选择到采购这一过程当中,就出现了各种各样的问题,其导致这些问题出现的原因则是管理流程建立不够完善,从而导致工作人员在开展工作的过程当中,没有对应的参考标准,降低了工作开展的质量。另外在采购的过程中出现舞弊的行为,同样也是因为管理制度不够严格,所以导致个别的采购人员,利用了管理体制不够完善的漏洞,在其中私自谋取利益。因此,在当下的发展过程当中,应当加强管理体制的完善,结合实际的现场管理情况,来进行各个阶段的审核标准建立,严格控制材料的质量管理,进一步保障工程建设的顺利开展[2]。

2.4现场管控问题。土木工程能够顺利地达到预期的标准,满足其建设的进度要求,主要是依托现场的管控工作。管理人员根据现场管理的要求,来进行严格现场管控,确保各区内的材料使用情况,这样能够使得工程建设的开展更加的顺利,更是能够进一步保障各区域内的建设质量。但是对当下的现场管理情况进行研究发现,土木工程建设的现场管控工作存在有许多的问题,例如管控标准建立不够完善、工作流程不够明确、审核标准较为模糊等。由于这些问题存在,从而导致了现场管控的质量下降,影响了后期工作的开展。为此在当下的材料管理工作当中,应当加强现场材料使用的管控力度,结合各区内的材料使用情况,来进行全面的审核检测,确保各阶段的建设质量。

3材料选择及质量控制策略研究

3.1建立规范化的材料采购流程。材料的采购和分配是现场施工开展的重点,在前期的采购过程中,应当构建一套规范化的材料采购流程,要求材料采购人员按照规范的流程来进行材料的采购,确保材料采购的质量,更是规避采购人员在其中私自谋取利益的情况发生[3]。在采购完成之后,材料的进场首先应明确材料的数量、规格和进场时间,现场材料储备应有一定的库存量,以保证工程提前或节假日运输困难时,施工对物资材料的需要,确保现场施工正常进行。所有材料进场时均由现场经理、施工人员共同验收,未经验收合格的材料一律不得使用,不合格材料严禁进入施工现场。从采购到进场验收,这一过程是保障材料质量的关键,若在采购的过程中,存在材料调包或者材料质量下降,则会影响到后续的施工工作开展。并且,所有的采购事项和内容都应当记录完全,提交给相应的负责人进行审核,确保材料入场的质量。

3.2加强材料管理人员的专业素养。在材料的管理过程当中,人员的专业水平对于材料的管理十分的重要。为此,在当下的发展过程当中,应当加强材料管理人员的专业素养培养,结合土木工程建设的材料管控要求,来建立相应的素质培养项目,并要求材料管理人员进行严格化的培训,在培训的过程中,不断加强自身的专业能力,掌握各材料的检测标准,这样能够进一步保障后期材料质量控制的要求。例如,在土木工程的建设过程中,混凝土材料的使用十分的常见,但是在实际的工程建设,对于混凝土材料的使用方法存在有一定的差异,并且,在采购的过程中,也需要结合实际的工程施工要求,来选择相应的原材料比例。为此,在人员的培训过程中,必须要求人员掌握混凝土材料的各类配比要求,以及原材料的选择,这样能够确保在混凝土材料的使用中,能够使用到合适配比的材料,保障施工建设的质量。板材同样也是土木工程建设中的常见材料之一,板材的规格和性能存在有许多的差异,工作人员必须熟悉各类板材的基本信息,这样才能够在材料质量把控过程中,可以及时发现材料使用所存在的问题[4]。

3.3建立完善的管理体系。管理体系的建立对于土木工程现场施工十分的重要,建筑材料是施工建设中的主要因素,若在材料管理方面存在有管理流程不规范,审核标准不严格的情况,就会导致现场工作的开展受到各种阻碍,甚至会出现材料短缺的情况,影响工程开展的进度[5]。为此,在当下的发展过程中,应当进一步完善管理体系的建立,结合现场施工开展的实际情况,构建相应的管理制度,要求现场的工作人员严格按照管理制度来进行工作,保障好现场施工管理的质量。例如,在材料的使用管理上,各区域内的负责人对施工现场的材料使用情况进行定期的检测,记录好相应的检测数据之后,再提交给管理人员进行全面的审核,确保该区域内的材料使用符合相应的建设标准。另外,在特殊材料的管理工作中,还应当建立一套专业的审核流程,材料管理人员在处理特殊材料时,必须按照专业的方式来进行处理,确保材料使用的精准性以及合理性。

3.4加强现场管控的力度。现场管控工作是推进现场施工发展的关键,为了能够更好地保障材料的把控质量,当下应当加强现场管控的力度,建立完善的管控标准、明确工作开展的流程、落实好相关的责任、清晰化审核标准,再要求工作人员按照规范进行工作的开展,这样能够促使现场施工工作顺利开展,更是能够保障材料的使用变得更加的精准化,避免材料浪费的情况发生。建筑材料属于施工资源,在现场的调度工作中,还应当加强现场资源调度的力度,合理化分析各区域内的材料使用情况,然后再进行资源调度,这样能够使得现场的材料使用以及施工开展变得更加的规范化[6]。

4结束语