前言：我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)土木工程材料論文文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發(fā)，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

1)涵蓋內(nèi)容繁多、邏輯關(guān)系較差。本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容涵蓋了無機(jī)材料、有機(jī)材料和復(fù)合材料等研究領(lǐng)域，包括了各類材料組成、性能及其影響因素、技術(shù)要求以及質(zhì)量檢測和控制等等;各類材料性能各異且用途不同，因此各章之間聯(lián)系較少，導(dǎo)致邏輯關(guān)系不強(qiáng)。2)內(nèi)容敘述性較強(qiáng)。教材內(nèi)容涉及到與各類材料、工程密切相關(guān)的試驗資料、實踐經(jīng)驗和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，偏重于敘述性，基本概念多、經(jīng)驗性的內(nèi)容多，因此學(xué)生極易感覺到雜、亂、枯燥乏味，甚至產(chǎn)生厭學(xué)心理，影響學(xué)習(xí)效果。本課程具有很強(qiáng)的理論性和實踐性，除了應(yīng)抓住重點學(xué)好理論知識以外，還應(yīng)重視實踐環(huán)節(jié)，為此，本課程開設(shè)有多個學(xué)時的實驗課，旨在通過動手實踐，加深和鞏固對理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生對土木工程材料的檢測技能。

2土木工程材料實驗教學(xué)的傳統(tǒng)模式

大量調(diào)研表明，多數(shù)高校土木工程材料實驗的教學(xué)模式表現(xiàn)為“灌輸式”，實驗性質(zhì)基本為驗證類，綜合類、設(shè)計類和研究類實驗較少，具體表現(xiàn)如下:1)開展形式:多以分組。高校本科學(xué)生基數(shù)較大，實驗教學(xué)多為分組進(jìn)行。2)指導(dǎo)模式:授課教師的講解和演示。每個實驗小組的人數(shù)較多，學(xué)生通過演示實驗觀察實驗過程，了解實驗的基本操作流程。3)實驗項目:根據(jù)實驗教學(xué)大綱確定。一般只限于教材中規(guī)定的特定實驗，其中驗證類實驗所占比例過大，而設(shè)計類和啟發(fā)類實驗相對較少;且考慮到實驗學(xué)時的設(shè)置，實驗過程較復(fù)雜、耗時較長且耗資較大的實驗，實驗教學(xué)盡量不涉及。4)實驗教材:實驗教師根據(jù)實驗教學(xué)大綱編寫實驗指導(dǎo)書。實驗過程中，學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)書的實驗?zāi)康摹嶒灧椒?、實驗要求、所用儀器設(shè)備進(jìn)行相關(guān)實驗即可。5)實驗報告:近似或者雷同。不同層次的學(xué)生所做的實驗項目相同，做相同的實驗，得到近似的實驗結(jié)果，一組或一個班寫出基本相同的實驗報告，不能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

3“塔式”實驗教學(xué)模式

基于兄弟院校土木工程專業(yè)實驗教學(xué)改革的成功經(jīng)驗，結(jié)合現(xiàn)有實驗室的條件，遵循層次化、模塊化的指導(dǎo)思想，對土木工程材料實驗教學(xué)模式進(jìn)行改革探索，分三階段逐步提升的“塔式”方式:基礎(chǔ)設(shè)計階段、對比分析階段與后期處理階段。1)基礎(chǔ)設(shè)計階段:將一個行政班的學(xué)生分組后，要求其根據(jù)與本次實驗項目相關(guān)的多種工程材料進(jìn)行實驗設(shè)計，且將設(shè)計方案在實驗之前上交給實驗教師審批，待審批合格后方可安排實驗。這一階段可以讓學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康?，自行設(shè)計實驗，使學(xué)生由被動變?yōu)橹鲃樱囵B(yǎng)學(xué)生自主探究的能力;2)對比分析階段:同一批次實驗結(jié)束后，實驗教師組織學(xué)生分別匯報實驗設(shè)計方案與實驗現(xiàn)象、結(jié)果，要求學(xué)生分析不同小組的結(jié)果并找到原因，可以增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力;3)后期處理階段:待同一個實驗項目全部結(jié)束后，實驗教師將本年度所有批次的實驗方案與結(jié)果公布后，要求每個同學(xué)對本項目進(jìn)行總結(jié)，并以此作為實驗部分的考核。下面以“膠凝材料(水泥)的基本性質(zhì)”為例，詳細(xì)說明一下“塔式”教學(xué)模式。1)根據(jù)理論課進(jìn)程，實驗室要及時備好不同標(biāo)號的水泥。實驗教師通知學(xué)生進(jìn)行實驗方案設(shè)計，學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康?，每個小組選用不同膠凝材料設(shè)計方案。根據(jù)已經(jīng)審核的實驗方案與實驗指導(dǎo)書，嚴(yán)格按照實驗操作逐步完成水泥細(xì)度、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、水泥凝結(jié)時間、水泥安定性與水泥膠砂強(qiáng)度等實驗內(nèi)容，并做好相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄工作。2)同一批次實驗全部結(jié)束后，各小組通報實驗材料的選擇與實驗結(jié)果，要求每小組成員做好記錄，并引導(dǎo)學(xué)生回顧理論課程中的相關(guān)知識，分析不同膠凝材料的性質(zhì)，加強(qiáng)學(xué)生對理論課程敘述性知識的理解與記憶。3)所有班級本實驗項目結(jié)束后，實驗老師將所有小組的實驗情況匯總并向?qū)W生公布，要求每人采用正交實驗分析法對統(tǒng)計的實驗結(jié)果進(jìn)行分析，并結(jié)合理論知識對本次實驗進(jìn)行總結(jié)，與此同時，教師也可以對學(xué)生實驗結(jié)果的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)，做好自己科研的支撐。

4教學(xué)模式改革效果

第2篇

土木工程材料種類繁多，各類自成體系，教學(xué)內(nèi)容大多數(shù)是敘述性和分析性內(nèi)容;同時，土工工程材料發(fā)展迅速，新材料層出不窮，以致學(xué)生在土木工程材料課程學(xué)習(xí)中難以抓住重點，出現(xiàn)什么都學(xué)、什么都學(xué)不好的情況。為了進(jìn)提高土木工程材料課程的教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果，筆者從教材編寫、授課內(nèi)容編排、課時分配等三個方面對土木工程材料課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。

(一)教材編寫

2013年，南昌大學(xué)與其他兄弟院校編寫出版了教材《土木工程材料》。新編教材充分考慮到現(xiàn)有教材的不足，強(qiáng)化混凝土章節(jié)內(nèi)容，增加了輕質(zhì)混凝土、高性能混凝土、纖維混凝土、再生混凝土、大體積混凝土、噴射混凝土、活性粉末混凝土等新型混凝土的相關(guān)知識;根據(jù)實際教學(xué)情況，弱化部分章節(jié)，將石材、木材、合成高分子材料等章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)刪減;緊跟土木工程材料發(fā)展趨勢，增加建筑節(jié)能材料章節(jié);設(shè)置案例，在各章節(jié)中多設(shè)案例，引導(dǎo)學(xué)生用理論知識分析問題，與實踐相結(jié)合。

(二)授課內(nèi)容編排

根據(jù)土木工程材料課程特點，對授課內(nèi)容進(jìn)行重新編排，力求做到以下幾點:突出重點內(nèi)容，授課時以水泥、混凝土、瀝青、瀝青混合料為主要重點，以土木工程材料基本性質(zhì)、氣硬性膠凝材料、建筑鋼材、新型墻體材料、建筑節(jié)能材料為次要重點，同時兼顧建筑功能材料、合成高分子材料、砂漿、石材、木材等;體現(xiàn)專業(yè)特點，注意授課內(nèi)容與不同專業(yè)方向的有機(jī)融合，土木工程工民建方向?qū)I(yè)重點突出水泥與混凝土的內(nèi)容，土木工程道橋方向?qū)I(yè)則要求掌握瀝青混合料的配合比設(shè)計;水利水電工程專業(yè)則要求詳細(xì)講解大體積混凝土及其施工;緊跟土木工程材料發(fā)展趨勢，更新教學(xué)內(nèi)容，授課時將土木工程新材料(如新型混凝土、新型墻體材料)、新技術(shù)(如隧道盾構(gòu)技術(shù)、大型混凝土構(gòu)件預(yù)制技術(shù))以及教師自身科研課題成果引入課堂教學(xué)中;結(jié)合工程應(yīng)用，將國內(nèi)外典型工程(如新型混凝土技術(shù)在三峽大壩、杭州灣跨海大橋應(yīng)用)融入課堂教學(xué)中。

(三)課時分配

土木工程材料課程是一門理論性、實踐性、實驗性都非常強(qiáng)的課程，而土木工程材料課程的學(xué)時有限，在教學(xué)中合理分配課時是保證土木工程材料課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。南昌大學(xué)的土木工程材料課程共48學(xué)時，其中課堂授課32學(xué)時，實踐2學(xué)時，實驗14學(xué)時。

二、教學(xué)模式的構(gòu)建

目前，土木工程材料課程的教學(xué)模式一般包括理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩部分。筆者在重視理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生的實驗實踐能力。在土木工程材料課程中，除進(jìn)行理論教學(xué)和實驗教學(xué)改革外，還適當(dāng)增加了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

(一)理論教學(xué)

土木工程材料課程需要讓學(xué)生了解并掌握土木工程材料的組成、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)、工藝、性能與應(yīng)用的基本理論知識，為此，有必要將木工程材料課程的基本理論知識重組為土木工程材料的組成與結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)與工藝、性能與應(yīng)用三大塊進(jìn)行統(tǒng)一講授。同時可采用多媒體結(jié)合板書的方法進(jìn)行理論教學(xué)，以達(dá)到縮減課時、增強(qiáng)教學(xué)效果的目的。

(二)實驗教學(xué)

土木工程材料課程中現(xiàn)有的實驗項目基本上是驗證性實驗，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和研究熱情，因此在實驗教學(xué)改革時，除了開展水泥實驗、砂石實驗、普通混凝土實驗、瀝青實驗等驗證性實驗外，還設(shè)計了綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗。綜合性實驗是在設(shè)定原材料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行不同強(qiáng)度等級、不同坍落度要求的高性能混凝土實驗。創(chuàng)新性實驗是讓學(xué)生自選材料和自行設(shè)計實驗。創(chuàng)新性實驗前先將學(xué)生分為3～4個組并確定實驗題目，要求小組同學(xué)查閱資料、集中討論后完成創(chuàng)新性實驗，比如減水劑與水泥相容性實驗、緩凝劑對混凝土凝結(jié)時間影響實驗、不同等級礦物摻合料對混凝土強(qiáng)度影響實驗等。通過開展綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗，激發(fā)學(xué)生的研究熱情，提高學(xué)生的自學(xué)能力。

(三)實踐教學(xué)

在理論教學(xué)和實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上，積極進(jìn)行土木工程材料課程實踐教學(xué)的探索與實踐。組織學(xué)生到預(yù)拌混凝土攪拌站了解混凝土的生產(chǎn)運輸過程，認(rèn)知新拌混凝土的和易性，熟悉混凝土配合比設(shè)計，或組織學(xué)生到施工現(xiàn)場見識混凝土的澆注養(yǎng)護(hù)，了解建筑鋼材的性能和加工，實現(xiàn)理性認(rèn)識到感性認(rèn)識的提升，從而大大提高了教學(xué)效果。

三、教學(xué)方法的改革

在教學(xué)方法上，土木工程材料課程教師在課堂上一般采用多媒體和板書相結(jié)合的授課方式進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生基本上都是被動接受知識，很少對土木工程材料進(jìn)行更深入的思考。鑒于這一缺陷，筆者在課堂教學(xué)中，增加視頻播放與課堂討論環(huán)節(jié)，提供了網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)，完善考核方法。

(一)視頻播放與課堂討論

為讓學(xué)生對土木工程材料的研究和發(fā)展有更深入的了解，特別是引導(dǎo)學(xué)生對土木工程材料進(jìn)行更深層次的思考，筆者充分利用多年從事教學(xué)和科研工作的優(yōu)勢，特別制作了一段50分鐘左右關(guān)于材料在仿生、智能領(lǐng)域研究和發(fā)展的視頻資料，要求學(xué)生提前自行觀看，同時在課堂上也組織學(xué)生利用1個學(xué)時觀看視頻資料，之后用1個學(xué)時讓學(xué)生走上講臺發(fā)表觀后感想。

(二)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)是高校數(shù)字化建設(shè)的重要體現(xiàn)，也是教師授課質(zhì)量評價的重要組成部分。網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)為學(xué)生與教師之間搭建了一個很好的交流平臺。教師可將很多相關(guān)的文檔、幻燈片、視頻資料上傳到網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺上，讓學(xué)生自行下載。學(xué)生也可在網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺向教師提問，教師可定期查看和回答學(xué)生問題。在教學(xué)方法上，網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)是對課堂授課方式的一種補(bǔ)充。

(三)考核方法

土木工程材料課程考核方法采用課堂考勤與課堂討論、實驗實踐(報告)、期中考試(開卷)、期末考試(閉卷)四種形式相結(jié)合的全程考核方法，其中四種形式占總成績的比例分別為15%、15%、20%和50%。四種形式相結(jié)合的全程考核方法，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考能力，全面評價學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和課程的教學(xué)效果，對改變傳統(tǒng)的一考定成績、加強(qiáng)教學(xué)過程管理、分階段檢驗教學(xué)效果、改革考試方法具有積極的意義。

四、教學(xué)改革的效果評價

土木工程材料課程經(jīng)過上述教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法的改革，可以讓學(xué)生更好地掌握土木工程材料的理論知識，強(qiáng)化學(xué)生的自學(xué)能力，增強(qiáng)學(xué)生科研動手能力，提高學(xué)生創(chuàng)新能力，取得了良好的效果。

(1)授課內(nèi)容

教師講課內(nèi)容有主次之分，學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識不僅簡單輕松，而且也更有針對性。對此教師可以適當(dāng)減少理論課時，讓學(xué)生有更多的時間進(jìn)行實驗實踐。

(2)上課形式

在課堂上播放相關(guān)視頻并進(jìn)行課堂討論，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)并積極發(fā)言，既能提高學(xué)生的表達(dá)能力，也能幫助學(xué)生對土木工程材料發(fā)展進(jìn)行更深層次的思考，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，有利于學(xué)生養(yǎng)成獨立思考問題的習(xí)慣。

(3)實驗實踐環(huán)節(jié)

除了部分驗證性實驗項目之外，還增設(shè)了綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗。綜合性實驗可以讓學(xué)生在最短的時間內(nèi)見識到各種不同要求的混凝土，創(chuàng)新性實驗可以激發(fā)學(xué)生的研究熱情。

(4)考核方法

采用上述四種形式相結(jié)合的全程考核方法，提高了學(xué)生上課的積極性，也有利于全面評價學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和課程學(xué)習(xí)效果。

五、結(jié)語

第3篇

1958年，我國因鋼材短缺，曾探索過用GFRP筋代替鋼筋的研究。20世紀(jì)七八十年代，F(xiàn)RP在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用與研究逐漸增多。1972年在云南建造了一座直徑為44m的球形GFRP雷達(dá)天線罩。1982年在北京密云建成了跨徑20.7mGFRP簡支蜂窩箱梁公路橋，設(shè)計荷載等級為汽-15、掛-80，并進(jìn)行了現(xiàn)場荷載試驗，這是國際上第一座GFRP公路橋。此后，F(xiàn)RP材料，尤其是價格比較便宜的GFRP，在工結(jié)構(gòu)程中應(yīng)用的范圍越來越廣。但是這些應(yīng)用大多數(shù)都是附屬性、臨時性的構(gòu)件，F(xiàn)RP材料的優(yōu)越性能沒有得到充分發(fā)揮，即使用FRP作為結(jié)構(gòu)材料也都是嘗試性的，沒有形成規(guī)模。同時，多數(shù)的土木結(jié)構(gòu)工程師不了解FRP材料性能和設(shè)計方法，大大限制了它在土木工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用和推廣。

2FRP復(fù)合材料在土木工程中的實踐效果

2.1用于結(jié)構(gòu)加固

我國對FRP加固技術(shù)的研究始于1997年，中冶建筑研究總院有限公司(國家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心)于1997年10月進(jìn)行了國內(nèi)首批外貼碳纖維布加固梁試驗。隨后在短短幾年中，外貼FRP片材加固技術(shù)已成為全國土木建筑行業(yè)研究和應(yīng)用的熱點，很快為市場所接受，而市場的擴(kuò)大使材料的成本大幅下降，這為FRP材料在建筑中的應(yīng)用發(fā)展提供了更大的可能，在我國已迅速發(fā)展成為建筑結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固的主要技術(shù)。至2012年，國內(nèi)從事FRP試驗研究及技術(shù)開發(fā)的科研單位幾十所，用于土木建筑行業(yè)中的碳纖維制品生產(chǎn)銷售的廠家?guī)资畟€，從事于碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)的專業(yè)公司上百個，已經(jīng)形成了相當(dāng)大的研發(fā)、生產(chǎn)、設(shè)計、應(yīng)用的社會群體。目前FRP材料在土木建筑中的應(yīng)用以加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，加固的形式又以外貼FRP片材為主，但FRP技術(shù)在砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，以及采用FRP筋材、網(wǎng)格材、預(yù)應(yīng)力FRP片材加固技術(shù)的應(yīng)用已有很多，新的應(yīng)用形式、新的產(chǎn)品、新的規(guī)范規(guī)程的研究正在世界各地廣泛開展。

2.2FRP筋在新建結(jié)構(gòu)中代替鋼筋

傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中配置非預(yù)應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力鋼筋，在處于惡劣環(huán)境條件時，如干濕交替、化學(xué)介質(zhì)等作用下，極易引起鋼筋的腐蝕，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的耐久性和適用性，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力的降低。相比之下，防腐性能好、粘結(jié)性能與鋼筋相差不多且抗拉強(qiáng)度高的FRP筋成為代替鋼筋的一個較好選擇。20世紀(jì)80年代初開始，F(xiàn)RP筋逐漸大量應(yīng)用于有特殊性能要求的結(jié)構(gòu)物中代替鋼筋，如有磁共振醫(yī)療設(shè)備的建筑及海堤、工業(yè)廠房屋面板等受嚴(yán)重化學(xué)侵蝕的結(jié)構(gòu)物中。1985年，美國SanAntonio醫(yī)院大樓的MRI設(shè)備的樁、柱和梁中均采用了GFRP筋。1986年，SanAntonio的大學(xué)建筑中的邊墻和鋼筋混凝土梁中配置了GFRP筋。FRP筋的另一個應(yīng)用對象是巖土工程，目前已用于因潮汐變化等干濕交替的擋土墻、地基錨桿及地鐵沉井等工程中。

2.3FRP結(jié)構(gòu)及組合結(jié)構(gòu)

由于FRP材料具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕等優(yōu)點，F(xiàn)RP結(jié)構(gòu)和FRP組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也日益受到工程界的重視。

（1）早期試驗性的FRP結(jié)構(gòu)

20世紀(jì)60年代，英國已開始生產(chǎn)GFRP復(fù)合材料的屋蓋結(jié)構(gòu)，運往中東和北非建造使用，1968年一個采用GFRP夾心板與鋁質(zhì)骨架的圓頂結(jié)構(gòu)建于利比亞Bengazhi；1972年阿聯(lián)酋的Dubai國際機(jī)場，采用GFRP傘狀屋頂。20世紀(jì)70年代及80年代初期，英國的一些建筑采用了GFRP作為除梁柱以外的承重或半承重構(gòu)件。1974年，第一個全復(fù)合材料建筑在英國Lancashire落成，外形為三棱錐體組成的空間結(jié)構(gòu)。早期的FRP結(jié)構(gòu)，大多帶有一定的試驗性質(zhì)，尚未在土木工程中形成規(guī)模。

（2）橋梁工程中的FRP結(jié)構(gòu)構(gòu)件

隨著FRP生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品形式的迅速發(fā)展，F(xiàn)RP結(jié)構(gòu)在橋梁工程中得到迅速發(fā)展。英國、瑞士、丹麥、日本、美國及中國等國家，均成功建造了一系列全FRP結(jié)構(gòu)的人行天橋。同時，F(xiàn)RP結(jié)構(gòu)也被應(yīng)用于承受較大反復(fù)動載的公路橋梁中。1982年，我國在北京密云建成了一座跨徑為20.7m的GFRP蜂窩箱梁公路橋。1994年，英國建造的BondMill橋采用GFRP拉擠型材組合而成，是一座可通過40t卡車的活動橋。1996年，美國堪薩斯州Russell架起了第一座采用FRP橋面板的公路橋。此后不到十年的時間里，采用FRP橋面板的中小型橋梁在美國已有數(shù)十座。FRP橋面板還被用于替換老化的混凝土橋面板。此外，F(xiàn)RP索還可替代鋼索用于斜拉橋和懸索橋。

3FRP復(fù)合材料在土木工程中的實踐展望