土木工程材料教導初探

Word版本，下載可自由編輯土木工程材料教導初探土木工程材料教學內(nèi)容的豐盛性與教材篇幅的有限性“大土木”概念的提出訪土木工程材料的內(nèi)容變得越發(fā)豐盛。如:路面工程中的瀝青混合料、路基與地基中水泥石灰穩(wěn)定粒料材料、房屋建造工程中的保溫隔熱及其他建造功能材料、隧道工程中的速凝材料、水工建造材料的防腐設計與控制等。因為需要學習的內(nèi)容多，而課堂教學時光有限，造成了教材編寫時要刪除許多重要的教學內(nèi)容，造成了內(nèi)容體系的不完整，專業(yè)寬口徑教導理念難以體現(xiàn)。

土木材料的進展性與教學內(nèi)容的滯后性土木工程材料的新進展豐盛了土木工程材料內(nèi)容體系。如:傳統(tǒng)混凝土，包括水泥、粗、細骨料、水四大組分。因為混凝土外加劑能使混凝土性能和功能得到顯著改善和提升，因此，被稱為混凝土的第五組分，是混凝土技術的重大突破。當今，外加劑技術日新月異，聚羧酸系高性能外加劑普遍應用，對此大部分教材都未提及。對于外加劑部分內(nèi)容，目前教材只停歇在普通性介紹這個層次，對外加劑對水泥的適應性機理、外加劑的合理摻量、外加劑與混凝土性能的聯(lián)系、外加劑的檢測等內(nèi)容未作具體介紹。同時，對于一些外加劑對混凝土的負面影響有須要在教材中交代清晰，防止濫用和誤用。近年來，為了調(diào)整和改善水泥的性能，提升水泥產(chǎn)量，綜合通過工業(yè)廢渣，在磨制水泥時基本都加入了一定比例的自然?或人工無機礦物質(zhì)混合材料。在混凝土配制時，常直接用磨細的無機礦物質(zhì)材料取代部分水泥，稱為摻合料，使其成為混凝土的第六組分。20世紀90年月以來，中國對第六組分開展了廣泛討論，有學者提出六組分設計法。雙摻或多摻法在個別行業(yè)得到廣泛應用，并經(jīng)實踐證實具有較好的效果和意義，這些內(nèi)容值得引入教材加以闡述和學習。對于土木工程中的功能材料，如合成高分子材料、裝點性材料、絕熱保溫材料、復合材料、綠色材料等內(nèi)容，近年來進展較快，教材為縮短篇幅，對壓縮精簡內(nèi)容在課堂中普通不作深化講解，僅停歇在概念介紹的層面，使得這部分內(nèi)容的教學顯得抽象空洞。

教學中存在的問題土木工程材料教學目的在于使同學把握主要土木工程材料的性質(zhì)與應用，明確工程材料性質(zhì)與材料結構的關系，為實現(xiàn)和改善材料的功能舉行一定的材料設計，在工程中能對材料舉行檢測和質(zhì)量控制。材料的結構與構造、材料的參數(shù)與性質(zhì)、材料的設計與配制、現(xiàn)場的檢測與控制等環(huán)節(jié)具有很強的實際操作性。環(huán)境條件不同，材料選用不同，設計目標差異很大，這就要求該課程應偏重于材料及其在工程中的應用。

目前，土木工程材料在應用教學方面存在以下問題。一是，重理論輕應用。土木工程材料教材內(nèi)容體系主要集中闡述各種材料的性能特點與技術性質(zhì)，工程應用雖有介紹，但結合實際工程特殊是典型工程的案例實踐不多。如:混凝土的協(xié)作比與試配，即是同一協(xié)作比，在不同的地方材料或環(huán)境條件下，三參數(shù)相同，配出的混凝土性能會大不相同?；蛘哒f，實現(xiàn)同一目標的混凝土，在不同環(huán)境條件下，協(xié)作比會有較大區(qū)分。由此可以看出詳細工程試配的重要性，同時也說明混凝土設計不是僅憑三參數(shù)就可以打算混凝土的多組分，協(xié)作比設計需與詳細組成材料環(huán)境條件相結合。二是，教材提供的部分參數(shù)不一定合理。如在混凝土坍落度的挑選上，因為現(xiàn)代機械化施工的普及，從實際工程應用看，教材提供的數(shù)據(jù)較少，在實際工作中難以借鑒。如在混凝土試配過程中，強度對水灰比十分敏感，水灰比變化0．01，強度就會有一個等級的差別。對于確定的實驗室協(xié)作比，因為實驗室的實驗小樣與現(xiàn)場大樣存在差異，在實施時需要結合現(xiàn)場狀況作調(diào)節(jié)，建議引入砂率、水灰比的界限值概念。三是，教材中實驗與檢測內(nèi)容科學性、規(guī)范性有待提升。如水泥的細度實驗，教材未講清晰實驗結果修正的問題，結果使得同一批次的水泥，不同的實驗組，實驗結果差別很大，與實際不符。又如混凝土實驗，實驗室養(yǎng)護條件不到位，同學實驗結果缺少說服力。這些在一定程度上影響了同學科學工作態(tài)度和規(guī)范化操作習慣的養(yǎng)成。要使教材內(nèi)容對工程實際有科學的指導作用，需要對教材中的不合理概念、理論、閱歷數(shù)據(jù)舉行修改和更正，加強材料的工程應用與實驗方面的調(diào)節(jié)與教學。

教學內(nèi)容及其體系的分解、增減、深入和建設

筆者建議從以下幾個方面著手。

(一)教學內(nèi)容體系的擴展與組織為滿足國家建設形勢進展對土木工程專業(yè)人才的要求，需拓寬同學學問面。土木工程材料課程的教學要在建造工程專業(yè)、道路工程專業(yè)材料課程內(nèi)容的基礎上舉行須要補充。如:增強高性能混凝土一章，內(nèi)容包括高強度混凝土、大流淌性混凝土、摻混合料混凝土、水泥凈漿等設計、生產(chǎn)、檢測;針對道路工程增強無機結合料、土工材料、速凝材料等內(nèi)容;針對材料的耐久性，增設材料耐久性設計與控制章節(jié)。內(nèi)容組織方式上可分冊設置教學內(nèi)容，上冊設置土木工程材料各專業(yè)方向的個性內(nèi)容，下冊支配高性能混凝土、新型土木材料(宜淡化“新型”二字)、瀝青混合料、無機穩(wěn)定材料、土木材料的防腐與控制等內(nèi)容，按照專業(yè)方向的不同要求同學分階段有挑選地舉行選修學習。

(二)教學內(nèi)容的分解因為水泥混凝土章節(jié)含有水泥的挑選、集料的性能要求、混凝土的和易性、混凝土力學及變形性能、耐久性、外加劑、混凝土的配比和檢測評定內(nèi)容，內(nèi)容篇幅長，課時量大，造成各章教學學時相差懸殊。筆者建議把集料部分與石材一起單獨設章，充分體現(xiàn)集料在水泥混凝土、瀝青混合料和水泥穩(wěn)定粒料等復合材料中的地位，對集料材料性能與應用可充分闡述。同樣，瀝青和瀝青基復合材料也可分為兩章，以適應不同專業(yè)方向選修需要。

(三)教學內(nèi)容體系的深入對于高性能、高強混凝土而言，外加劑的性能與質(zhì)量打算了混凝土的性能和質(zhì)量，因此有須要深入混凝土外加劑的教學內(nèi)容，增強外加劑與水泥的相溶性理論、外加劑挑選與檢測辦法等教學內(nèi)容。此外，適當增強儲能調(diào)溫新材料原理、性能、設計與應用等建造節(jié)能新技術、新材料的介紹。利用收集收拾土木工程各條戰(zhàn)線上資深專家學者的理論成績、應用閱歷，仔細組織教材編寫，使教學內(nèi)容既有一定的深度和可操作性，又可分析和解決工程實際問題提供指導。

(四)加強應用與實驗檢測內(nèi)容建設結合工程實例和實驗檢測部分內(nèi)容，突出土木工程材料基本性能與工程應用教學，重點培養(yǎng)同學的工程概念與工程材料應用能力。加大工程材料應用例題設置，利用敘述實際工程案例，協(xié)助同