大學(xué)生項(xiàng)目申請書.doc

項(xiàng)目類型A自然科學(xué)類B社會科學(xué)類C軟科學(xué)類A黃 石 理 工 學(xué) 院大學(xué)生科技創(chuàng)新專項(xiàng)研究項(xiàng)目申請書項(xiàng) 目 名 稱: 水泥輕舟中的材料選用研究 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人_ 項(xiàng)目組成人員_ 指 導(dǎo) 教 師_ 范方祿 承 擔(dān) 學(xué) 院: 化學(xué)與材料工程學(xué)院 填 報(bào) 日 期: 黃石理工學(xué)院科研處 制一、 基本情況項(xiàng)目組人員情況（包括項(xiàng)目負(fù)責(zé)人）序 號姓 名所在班級專業(yè)班主任聯(lián)系電話項(xiàng)目中的分工簽 字1魯志強(qiáng)09材料本無機(jī)非金屬材料程靖金球152720568732董浩浩09材料本無機(jī)非金屬材料程靖金球151720182173李超09材料本無機(jī)非金屬材料程靖金球指導(dǎo)教師教師姓名所學(xué)專業(yè)職稱E-mail地址聯(lián)系電話備注范方祿副教授研究內(nèi)容和意義摘要（限300個(gè)字）在水泥輕舟比賽中，水泥輕舟的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“低碳、輕質(zhì)、高強(qiáng)度”的原則，水泥輕舟的材料選用直接關(guān)系到輕舟的質(zhì)量，選擇最優(yōu)的水泥砂漿配比組成，可以在最大程度上降低輕舟重量的同時(shí)保證輕舟有足夠的強(qiáng)度。水泥輕舟的制作材料主要是水泥、砂、輕質(zhì)集料（粉煤灰、硅灰、膨脹珍珠巖、硅藻土、漂珠、高爐礦渣等）、外加劑、建筑廢料。本研究主要是通過控制各種材料的摻入量來確定水泥砂漿的最佳配比組成，其主要技術(shù)指標(biāo)是砂漿成型后的抗折、抗壓強(qiáng)度和密度。本研究對新型材料的運(yùn)用以及資源的綜合利用具有重要意義，此外，水泥砂漿的最佳配合設(shè)計(jì)比對水泥砂漿的成產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。二、 立項(xiàng)依據(jù)水泥輕舟賽是在高校學(xué)生團(tuán)體之間進(jìn)行的水泥輕舟設(shè)計(jì)、制作和競速的綜合賽事。水泥輕舟賽為學(xué)生提供混凝土配合比設(shè)計(jì)、船體制作、項(xiàng)目管理、論文陳述和水上競速的實(shí)踐和競賽機(jī)會，打造鍛煉學(xué)生動手能力、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、組織管理能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的平臺。水泥輕舟比賽活動不僅能夠有效地培養(yǎng)土木工程專業(yè)學(xué)生科研開發(fā)和創(chuàng)新實(shí)踐能力，還能極大地豐富校園文化。水泥輕舟賽分為水泥輕舟設(shè)計(jì)制作與水上劃游競速兩個(gè)部分。匯聚科技創(chuàng)新、文化傳承、競賽爭奪、趣味觀賞、形象宣傳為一體，具有廣泛的參與性、團(tuán)隊(duì)性、創(chuàng)新性、傳承性和趣味性，在水泥及混凝土相關(guān)的高等院校、企業(yè)、建筑科研單位中有著巨大的影響力。首屆中國水泥輕舟賽于2010年6月12日在湖北黃石市磁湖隆重舉行，來自廣西大學(xué)、武漢理工大學(xué)、西南科技大學(xué)、黃石理工學(xué)院、綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院的6支隊(duì)伍參加了比賽。第二屆水泥輕舟賽于2011年9月1718日在四川綿陽市仙海湖舉行，來自武漢理工大學(xué)、西南科技大學(xué)，北京工業(yè)大學(xué)、黃石理工學(xué)院、綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院的7支隊(duì)伍參加了比賽。行業(yè)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和政府相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)蒞臨開幕式祝賀，國內(nèi)外二十多家知名媒體對本屆比賽進(jìn)行了報(bào)道，在行業(yè)和社會上形成了較大的影響。作為水泥輕舟設(shè)計(jì)中的一部分，輕舟材料的選用直接關(guān)系到輕舟的質(zhì)量，輕舟的高質(zhì)量是水上競賽的安全保障。水泥輕舟的基本制作材料包括水泥、砂、集料和外加劑?？梢约尤朐鰪?qiáng)材料來提高輕舟的強(qiáng)度。根據(jù)中國水泥輕舟賽組委會的比賽規(guī)則，在保證輕舟足夠強(qiáng)度的同時(shí)，質(zhì)量越輕得分越高，并且鼓勵資源二次利用和使用環(huán)保材料，在砂漿中加入適量建筑廢料。在輕舟的材料設(shè)計(jì)配合比中，減輕輕舟的質(zhì)量，主要是通過加入輕質(zhì)集料來實(shí)現(xiàn)的。本研究主要是在保證輕舟強(qiáng)度的前提下，找出最佳設(shè)計(jì)配合比。常見的輕質(zhì)集料有粉煤灰、硅灰、高爐礦渣、漂珠、膨脹珍珠巖、硅藻土等，輕舟質(zhì)量的測量指標(biāo)主要是抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和密度。具體研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：（1）了解輕質(zhì)集料的特點(diǎn)，選出最佳輕質(zhì)集料。（2）控制輕質(zhì)集料的加入量，在保證強(qiáng)度的前提下找出最佳設(shè)計(jì)配合比。（3）對產(chǎn)品耐久性能進(jìn)行跟蹤測試，找出改進(jìn)方法。本項(xiàng)目研究的實(shí)際和理論意義，并列出主要參考文獻(xiàn)在解放后我國曾制作過水泥混凝土的漁船，有制作混凝土船只的技術(shù)背景。但目前我國還沒有高校建立自己的混凝土輕舟的制作和競賽團(tuán)隊(duì)，也沒有我國高校參與和考察國外混凝土輕舟賽事的報(bào)道。這和我國以往建立在知識灌輸基礎(chǔ)上的高校教育模式有關(guān)，而這樣的模式正在當(dāng)前知識經(jīng)濟(jì)背景下暴露出很多積弊。當(dāng)前的大學(xué)生已經(jīng)不能滿足于課堂和書本知識的吸收，也不滿足于在試驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究，希望能通過參與一些有興趣的實(shí)際的項(xiàng)目來提高自身的綜合素質(zhì)。建立一些有吸引力的研究團(tuán)隊(duì)能引導(dǎo)大學(xué)生進(jìn)行健康向上的課外研究活動和社會活動，是一種適宜于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教育模式。因此推進(jìn)水泥輕舟賽在我國的發(fā)展順應(yīng)了當(dāng)前高校學(xué)生的求知特點(diǎn)、興趣傾向和價(jià)值取向，其成功實(shí)施將是一種創(chuàng)新教育模式的探索，具有如下的積極意義：(1)促進(jìn)學(xué)科發(fā)展。在我國高校建立混凝土輕舟團(tuán)隊(duì)不僅可以起到誘導(dǎo)學(xué)生從事健康向上的課外活動，也有利于培養(yǎng)一批對水泥混凝土有研究興趣的優(yōu)秀學(xué)生，進(jìn)而促進(jìn)高校水泥混凝土材料學(xué)科的研究和教學(xué)水平的提升。(2)增強(qiáng)體育實(shí)力。建立水泥輕舟對可望形成我國高校的一項(xiàng)有特色的體育賽事，提升我國高校在體育賽事方面的影響力。(3)繁榮校園文化。國外很多高校都有自己的一些校園文化節(jié)，而且很注重一些校園文化傳統(tǒng)的保持和建設(shè)，特別是一些知名高校的文化節(jié)傳承了很多年，成立高校校園文化的標(biāo)簽，如牛津和劍橋之間的船賽，劍橋的草莓節(jié)，哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)系的Pi Day&Pie Day，西北大學(xué)的長曲棍球賽都是很有趣味節(jié)慶，增強(qiáng)了校園的文化底蘊(yùn)，是維系著高校的長遠(yuǎn)發(fā)展的一種精神的力量。我國的多數(shù)高校目前還沒有形成、發(fā)掘和建設(shè)有自身特色的校園文化傳統(tǒng)M，制約了我國高校的健康發(fā)展。結(jié)合我國傳統(tǒng)的龍舟文化，建立這樣的一種有龍舟文化特色的水泥輕舟賽對高校文化的建設(shè)具有很深遠(yuǎn)的影響。(4)增強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)。團(tuán)隊(duì)的建設(shè)給學(xué)生提供了多學(xué)科交叉的條件下協(xié)作和相互學(xué)習(xí)的機(jī)會，給學(xué)生提供了從事研究、設(shè)計(jì)、交流、體育比賽的創(chuàng)新平臺，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的挑戰(zhàn)，也增加了學(xué)生學(xué)習(xí)和從事課外活動的興趣和熱情，是提高大學(xué)生綜合素質(zhì)的一種嘗試，其成功的實(shí)施將給類似團(tuán)隊(duì)的建設(shè)提供的范例。(5)增強(qiáng)了交流能力。在實(shí)施過程中增加了學(xué)生和教師之間的交流，增加了學(xué)生和國外的學(xué)生團(tuán)體的交流，增加了國內(nèi)高校之間的交流，增強(qiáng)了不同學(xué)科之間的交流，增強(qiáng)了當(dāng)代學(xué)生與傳統(tǒng)藝人之間的交流，培養(yǎng)了學(xué)生的交流的能力。武漢理工大學(xué)水泥輕舟隊(duì)和國外一些高校的水泥輕舟對取得了一些聯(lián)系，交流輕舟隊(duì)制作和比賽的技藝。(6)隨著各行業(yè)對粉煤灰的開發(fā)和利用，特別是近幾年全國高速公路的迅猛發(fā)展，粉煤灰的利用率越來越高，使粉煤灰“變廢為寶”。粉煤灰在各項(xiàng)工程中的利用，不但使工程造價(jià)大大降低，而且在節(jié)約土地、環(huán)境保護(hù)方面方面的意義將是非常深遠(yuǎn)的。(7)膨脹珍珠巖及其制品具有質(zhì)輕、隔熱、保溫、不燃、抗老化、耐腐蝕、耐蟲蛀、對人畜無危害等特征，符合今年來日益要求的綠色、環(huán)保、節(jié)能的要求。參考文獻(xiàn)：1、 從蘭杰 粉煤灰的應(yīng)用研究現(xiàn)狀 2、 陸凱安 膨脹珍珠巖及其制品的新用途和發(fā)展趨勢 新型建筑材料三、研究方案 1、本項(xiàng)目研究內(nèi)容（重點(diǎn)、難點(diǎn)、擬解決的關(guān)鍵問題）水泥砂漿的基本材料為水泥、砂、集料、外加劑。在保證足夠強(qiáng)度的前提下，本研究的主要創(chuàng)新點(diǎn)是通過合理的輕質(zhì)集料選用和水泥砂漿的配合設(shè)計(jì)從而減輕砂漿的質(zhì)量。輕質(zhì)集料主要是粉煤灰、硅灰、膨脹珍珠巖、高爐礦渣、漂珠、硅藻土等。對建筑廢料、粉煤灰、高爐礦渣、漂珠的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用，綠色環(huán)保。本研究的關(guān)鍵問題之一是輕質(zhì)集料的選用。合理的選擇輕質(zhì)集料和建筑廢料，可以在不改變甚至增強(qiáng)輕舟的前提下減輕輕舟的重量，其次可以促進(jìn)資源的綜合利用，保護(hù)環(huán)境。關(guān)鍵問題之二是水泥砂漿的配合設(shè)計(jì)比。合理的砂漿配合設(shè)計(jì)比，直接決定了砂漿成型后的強(qiáng)度，同時(shí)也達(dá)到了節(jié)約資源的目的。2、研究方法與路線（采取的方法、步驟、技術(shù)路線及可行性、可靠性的論證）（1）研究方法確定所選的輕質(zhì)集料，對輕質(zhì)集料進(jìn)行篩選收集，再與水泥、外加劑進(jìn)行初步的正交實(shí)驗(yàn)，確定初配合比。根據(jù)強(qiáng)度的測定來確定不同輕質(zhì)料、建筑廢料與水泥、外加劑的配比。跟蹤測試砂漿的耐久性能，最后用于制作船只。（2） 技術(shù)路線 （3）可行性分析黃石理工學(xué)院水泥輕舟隊(duì)成立兩年來，在靖院長和范老師的帶領(lǐng)下，成功的參加了兩屆水泥輕舟賽，并且取得了優(yōu)異的成績，積累了實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。本項(xiàng)目依托化學(xué)與材料工程學(xué)院現(xiàn)有的人員技術(shù)和儀器設(shè)備優(yōu)勢，以無機(jī)非金屬材料工程實(shí)驗(yàn)室為平臺，充分發(fā)揮本課題組人員的主動性，因地制宜，利用或改進(jìn)現(xiàn)有的儀器設(shè)備，為本項(xiàng)目積極創(chuàng)造條件。本研究也是水泥輕舟賽論文答辯的一部分，其本身具有一定的科研價(jià)值。此外，該項(xiàng)目組與世紀(jì)新峰水泥公司合作研究，可以依托其設(shè)備和人員優(yōu)勢，加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)展。表格 1續(xù)三3、進(jìn)行本項(xiàng)目研究已有的資料準(zhǔn)備，主要儀器設(shè)備，尚缺的儀器設(shè)備及解決途徑黃石理工學(xué)院水泥輕舟隊(duì)已參加了兩屆水泥輕舟賽，擁有豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和各種文檔資料；本項(xiàng)目的組員均參加過水泥輕舟賽，已形成了對水泥輕舟的初步認(rèn)識，并且都參與過輕舟的制作過程；指導(dǎo)教師范老師從事混凝土教學(xué)長達(dá)18年，擁有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。申請教學(xué)院實(shí)驗(yàn)條件良好，擁有從事制備、分析、檢測等相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備，可以滿足本項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)要求。所需的儀器設(shè)備：各種玻璃器皿、電子天平、水泥膠砂攪拌機(jī)、ISO水泥膠砂振實(shí)臺、水泥抗折試驗(yàn)機(jī)、壓力試驗(yàn)機(jī)和電動恒溫鼓風(fēng)干燥箱等。尚缺儀器無。4、研究工作的進(jìn)度安排5、本研究項(xiàng)目應(yīng)達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)及主要技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)四、經(jīng)費(fèi)預(yù)算經(jīng)費(fèi)預(yù)算：研究總經(jīng)費(fèi) 百元 1、申請撥款： 百元 2、自 籌： 百元經(jīng) 費(fèi) 支 出 預(yù) 算 科 目預(yù)