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土木工程材料論文
在個人成長的多個環(huán)節(jié)中，大家或多或少都會接觸過論文吧，論文是一種綜合性的文體，通過論文可直接看出一個人的綜合能力和專業(yè)基礎。那么問題來了，到底應如何寫一篇優(yōu)秀的論文呢？以下是小編整理的土木工程材料論文，希望能夠幫助到大家。
土木工程材料論文1
摘要：本文主要基于筆者實踐，重點圍繞新型混凝土材料在土木工程領域中的應用進行分析，以期推動其更好地應用，為保障土木工程建設質量做出積極貢獻。
關鍵詞：新型混凝土；土木工程；意義；應用分析
1新型混凝土含義及其應用在土木工程領域的意義概述
1.1新型混凝土
根據(jù)筆者研究可知，新型混凝土主要指在傳統(tǒng)混凝土生產(chǎn)制作中將諸如煤炭顆粒、礦物質以及纖維等化學或非化學成分按一定比例搭配摻入而制作而成的新型混凝土，結合實踐來看，其可以看作是傳統(tǒng)混凝土的升級版本。
1.2新型混凝土應用在土木工程領域的意義
對土木工程而言，混凝土是其最重要的建筑原材料之一，其質量與性能高低會在很大程度上決定著土木工程質量是否符合建設要求，并且加之當前施工技術要求不斷提升，對材料的要求也越來越高，為此人們不斷加大對混凝土的研究開發(fā)，以期能夠有效地滿足當前土木工程建設所需。正是在這樣的背景下，新型混凝土材料應運而生。結合實踐來看，新型混凝土材料應用在土木工程領域主要具有以下幾方面重要意義：首先，正如上文所述新型混凝土是傳統(tǒng)混凝土的升級版本，因此其質量與性能上有著很大提升，因而將其應用到土木工程領域有助于實現(xiàn)良好的建設質量。其次，相比于傳統(tǒng)混凝土，新型混凝土材料具有諸如強度高、耐久性強以及節(jié)能環(huán)保等眾多優(yōu)點，因而將其應用到土木工程領域之中不但能夠在降低建設成本情況下提升建筑企業(yè)經(jīng)濟效益，同時也有利于減少對自然環(huán)境的影響與污染。
2新型混凝土材料在土木工程領域中的應用分析
2.1活性微粉混凝土
活性微粉混凝土，指的是一種具有超高強度的混凝土，其每單位的抗壓強度可為200MPa到800MPa，其抗拉強度為25MPa到150MPa，其斷裂每平方可達到30kJ，單位的體積質量每立方可達到2.5t到3.0t。對于一般混凝土上成為活性微粉混凝土的重要對策是：①縮小顆粒中的最大范圍，改良混凝土的均勻性。②對微粉和極微粉材料進行使用的過程中，需要成為最優(yōu)的堆積密度。③增放鋼纖維來保證其延性。④減少混凝土用水量，運用非水化水泥顆粒當作是填料，來加大堆積密度。⑤在硬化中需要進行加壓和加溫等舉措，使其實現(xiàn)較強的.強度。一般混凝土的級配曲線具有連續(xù)性，而活性微粉混凝土的級配曲線是沒有連續(xù)的臺階形曲線，其骨料粒直徑是比較小的，幾乎相等于水泥顆粒的尺寸。
2.2高性能混凝土
自1980年以來，一些西方國家已逐漸開展對高性能混凝土的研究和應用，使得混凝土邁入了新興的高科技行列，引起了全球材料界以及工程界的關注。許多國家把高性能混凝土當作是跨世紀新材料來進行探索和運用，使得混凝土成為當時研究以及應用中的一個重要對象。高性能混凝土的優(yōu)勢主要表現(xiàn)為：①因為高性能混凝土的強度達到60Mpa到100MPa，超高強可以超過100MPa的特性，這樣就使得混凝土結構的尺寸大小大大縮小了，進而降低結構自重以及對地基的荷載，減少材料的用量，提高使用的空間，最大程度上使得工程造價有所減少。②因為高性能混凝土有著較高的工作性，能夠降低施工中的勞動強度，節(jié)省施工的消耗。③高性能混凝土的高耐久性可提高對較差環(huán)境中的抗御性能，增加建筑物中的運用，降低維修費用和對環(huán)境造成的作用，有明顯的社會以及經(jīng)濟利益。因為高性能混凝土的優(yōu)良特性，所以，在這十幾年來全世界范圍內獲得了廣泛的應用。
2.3碾壓混凝土
碾壓混凝土發(fā)展的較為迅速，經(jīng)常運用于大體積的混凝土結構（比如：水工大壩）、公路路面、工業(yè)廠房地面和機場道面當中。用于碾壓混凝土結構施工的澆筑機具和一般混凝土是不一樣的，需要平整運用推土機，振實用碾壓機，中間解決用刷毛機，切縫用切縫機。在整體的施工過程當中，其機械化水平往往是比較高的，施工效率也是比較高的，可加入較多的粉煤灰。和一般混凝土相較來說，澆筑工期可減少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。碾壓混凝土中的間層抗剪特性是被用來修建混凝土高壩的核心。
2.4纖維增強混凝土
為了可以攻克混凝土的抗拉性能差、延性差等問題，在混凝土中加入了纖維來改良混凝土特性的研究，其獲得了一定的發(fā)展。相較于承重結構來說，發(fā)展較迅速、運用較為廣泛的是鋼纖維混凝土，主要是用于土木建筑工程的碳素鋼纖維以及耐火材料工業(yè)中的不銹鋼纖維。當纖維長度和長徑比在一般尺寸中，纖維摻量就會在1%-2%的范圍內，和基體混凝土相較來看，鋼纖維混凝土的抗拉強度可提升4到8成，抗彎強度則提升0.6-1.2倍，抗剪強度則提升百分之五十到百分之百，抗壓強度則最大可提升百分之二十五。而彈性階段的變形和基體混凝土性能對比來看，是沒有明顯差異的，然而可最大程度上提升衡量鋼纖維混凝土塑性變形特性的韌性。
2.5智能混凝土
智能混凝土是運用混凝土所構成的改變，對混凝土中一些不好的性質予以改變。比如；高強混凝土的水泥用量是比較多的，水灰比較低，加入了硅灰相關的活性材料，在通過硬化以后，其混凝土的密實度會比較好。然而，高強混凝土在硬化的前期，是有著顯著的自生收縮以及其孔隙率是比較高的，很容易就會發(fā)生開裂等現(xiàn)象。在處理這些問題時，最主要的辦法就是，用摻量為百分之二十的預濕輕骨料來作為骨料，進而使得在混凝土內部可以成為一個“蓄水器”，使得混凝土可以取得高效性的潮濕養(yǎng)護。這樣加入“預濕骨料”的辦法，能夠使混凝土的自生收縮大為下降，減弱了微細裂縫的數(shù)量。高強混凝土的另一個問題就是良好的密實性所引發(fā)的防火性能得到下降。這就是因為在碰到高溫時，砂漿中的自由水以及化學互相結合水變成了水氣，然而，不可以從密實的混凝土逸出，進而變成氣壓，致使柱子的保護層剝落，最大水平上降低了柱的承載力。處理這個問題的另一種辦法就是在每方混凝土中加如2千克的聚丙烯纖維，在高溫狀態(tài)下，使得纖維熔化，變成了能使水氣從邊界區(qū)逸出的通道，降低了氣壓，進而避免了柱子的保護層剝落。
3結束語
綜上所述，由上文所述我們不難發(fā)現(xiàn)，新型混凝土材料在應用在土木工程領域中所具有的重要意義，因而這就要求我們必須做好其應用。對此，上文在充分結合筆者研究實踐情況下，重點探究幾種新型混凝土材料在土木工程領域中地應用，以供廣大同行參考。
參考文獻：
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土木工程材料論文2
1土木工程材料實踐教學研究現(xiàn)狀
目前，各大專院校土木工程材料課程理論教學與實踐教學共30個學時,其中理論教學內容多而繁雜，一般均超過22個學時，扣除最后2個學時的考試外，實踐教學只有6個學時。要在6個學時內讓學生盡可能的多了解土木工程材料，教師只能采取演示試驗的方法,大部分學生無法動手參與試驗，其教學方法與效果不甚理想。
2土木工程材料實踐教學改革新方法
實踐教學是能力培養(yǎng)的重要手段，為了加強理論和實踐教學的對接，提高學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力，我們嘗試了開拓試驗教學新思路，創(chuàng)建實踐教學新平臺和拓寬實踐教學新渠道等方法。
2.1開拓試驗教學新思路
如何通過有限的資源提高學生的動手能力，分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力，是土木工程材料試驗教學切實需要面對的問題。教師不僅要重視試驗課程教學的組織與設計，還要不斷更新教學內容，改進教學方法和手段。傳統(tǒng)的試驗教學方法要求一個教學班利用給定的實驗設備、固定的試驗步驟和統(tǒng)一的試驗參數(shù)來進行。學生所觀察到的現(xiàn)象、所得到的試驗結果幾乎一樣。因此，不同試驗參數(shù)對結果的影響是無法顯現(xiàn)出來的，學生對試驗現(xiàn)象的理解也很浮淺。如果能夠改變固有的教學方法，通過設置不同參數(shù)、不同條件，讓學生進行對比研究，并加以分析討論，則更有利于學生對專業(yè)知識的掌握。例如，傳統(tǒng)的水泥技術要求試驗中，各試驗小組選用相同生產(chǎn)廠家和同樣種類與型號的水泥，試驗現(xiàn)象與結果基本相同，學生無法觀察不同水泥在標準稠度用水量，初凝、終凝等技術性能的差異，也無法觀察安定性、力學性能和強度等級等技術要求的標準，各小組之間也無需進行經(jīng)驗分享和共同協(xié)作。如果教師能通過自制水泥的方式，制備出未知技術性能的水泥，學生和老師共同通過試驗總結出水泥技術要求的影響因素，小組之間通過交流并分享試驗結果，觀察相關參數(shù)對水泥性能的影響，教學效果必將得到提升。又如，根據(jù)正交試驗原理設定混凝土配合比試驗參數(shù)，各小組分別觀察水灰比、砂率、單位用水量、粗集料用量和最大粒徑等參數(shù)對混凝土工作性能和強度的影響，并將最終的試驗數(shù)據(jù)結果統(tǒng)一起來，由學生對試驗數(shù)據(jù)進行分析、處理，寫出綜合試驗報告。顯然，水泥性能和混凝土配合比實驗經(jīng)過試驗設計，不僅加深了學生對于一些現(xiàn)象的直觀印象，還增強了學生動手能力和綜合分析問題的能力，同時也激發(fā)了學生探索未知領域的研究興趣。
2.2創(chuàng)建實踐教學新平臺
1）開放試驗室
由于試驗學時有限，我校在本學年嘗試了課余時間為學生開放所有試驗室，鼓勵學生充分利用開放性試驗室進行砂漿、水泥凝結時間測定和混凝土配合比設計等設計性、綜合性試驗，教師利用課余時間給予指導，使學生充分了解了試驗過程和操作方法，達到滿足本學科實驗教學的基本要求。
2）增設土木工程材料試驗課程為了提高實踐教學的質量,在20xx年新的教學大綱修訂的過程中，我校針對土木工程材料課程的教學現(xiàn)狀，增設了土木工程材料實踐教學周，利用一周的時間讓學生充分參與到實踐教學中，充分保障實踐教學的運行。
3）鼓勵學生參與教師科研項目
針對部分學生對教師的科研項目具有較強興趣的情況，我校鼓勵學生參與到研究中，指導過程中注重培養(yǎng)學生在原材料的'選擇、成型工藝的控制和性能檢測等環(huán)節(jié)的實際技能與分析解決問題的能力,提高學生創(chuàng)新能力以及開展基礎研究的能力。
4）指導學生參加學科競賽
為了提高大學生的創(chuàng)新實踐能力和對專業(yè)知識的認知能力，我校開展了一系列以專業(yè)知識為依托的學科競賽。同學們在參加競賽的過程中，鍛煉了自身的專業(yè)技能。例如，我校針對當前建筑垃圾大量堆放所引起的環(huán)境與社會問題，舉辦了“建筑垃圾變廢為寶大行動”的學科競賽。在教師的指導下,同學們提出了各種建筑垃圾再生利用的方法。這場競賽不僅提高了學生們的動手能力和科研能力，還讓學生們意識到傳統(tǒng)建筑材料在其使用結束后給環(huán)境帶來的巨大壓力和負面影響，有助于學生在以后的工作和研究中確立節(jié)能與環(huán)保的思維。
2.3拓寬實踐教學新渠道
土木工程材料的實踐教學應與理論課程相結合,力求建立材料特性與實際工程的有機聯(lián)系，盡可能制造機會讓學生接觸到實際的建筑材料，讓材料抽象的性質具體化。力求建立課內基本試驗與工程實際的相互對照，盡可能創(chuàng)造機會讓學生深入接觸實際工程,在工程實踐中充實和鞏固課堂理論知識，零距離地開展工程實踐教學。我校在課外時間組織學生到混凝土預制構件生產(chǎn)企業(yè)、建材市場、商品混凝土攪拌站、建筑工地等參觀調研，邀請具有豐富施工經(jīng)驗的工程師指導并講解工程實際的工藝流程。讓學生深刻認識原材料選用原則和生產(chǎn)施工流程，從市場中了解現(xiàn)有材料和新材料的發(fā)展與應用現(xiàn)狀。在商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)，學生了解了新拌混凝土的制備流程，意識到試驗室中混凝土配比試驗與工程實際的差異，也認識到摻合料和外加劑的摻入,對拌合物和易性、力學性能和經(jīng)濟效益的影響。這不僅增強了學生對土木工程材料的感性認識,也鍛煉了學生的動手能力、交際能力，提升了綜合專業(yè)素養(yǎng)。在普通混凝土試驗的實踐教學環(huán)節(jié)，我校組織學生到當?shù)氐慕ㄖ牧涎芯克M行參觀學習，讓學生觀摩混凝土配合比的試配流程。學生一方面認識到水灰比、減水劑種類與摻量、活性摻合料種類與用量對拌合物工作性能的影響；另一方面，經(jīng)現(xiàn)場試驗技術人員的講解，學生深入了解了活性摻合料摻入對混凝土性能、結構和經(jīng)濟性的影響，并且了解到大量工業(yè)固體廢棄物對環(huán)境的影響。學生通過這些內容的學習,深入認識國家發(fā)展和改革委員會、住房城鄉(xiāng)建設部開展“充分認識開展綠色建筑行動的重要意義”行動的深遠影響，學會因地制宜、就地取材，結合當?shù)貧夂蛱攸c和資源稟賦，大力發(fā)展安全耐久、節(jié)能環(huán)保、施工便利的綠色建材。
3結語
土木工程材料課程,通過開拓試驗教學新思路，創(chuàng)建實踐教學新平臺和拓寬實踐教學新渠道等方法進行了試驗教學改革。教學結構新穎合理，教學渠道拓寬，教學方式、教學手段和技術多樣化，很大的提高了實踐教學的效果。學生的學習興趣和積極性有了明顯提高，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力也顯著增強，動手能力、創(chuàng)新能力、應用能力和研究能力得到加強。
土木工程材料論文3
【摘要】針對《土木工程材料》雙語教學的課程建設進行了分析和探討，提出在雙語教學過程中遇到的關鍵問題并給出了解決方法，通過總結實踐教學過程進一步完善該雙語教學課程，相關成果為土木工程材料雙語教學改革提供參考。
【關鍵詞】土木工程材料;雙語教學;課程建設;教學實踐
一、課程簡介
土木工程材料是土木工程及相關專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課，為提高教學效果、順應國際土木工程領域的教學改革發(fā)展，開展土木工程材料雙語教學顯得十分必要。本課程系統(tǒng)地介紹了土木工程建設中使用的主要材料，內容包括：緒論、材料的基本性質、建筑鋼材、氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、建筑砂漿、砌體材料、屋面材料、瀝青、瀝青混合料、合成高分子材料、木材和建筑功能材料。其中重點介紹了這些材料的基本組成、技術性質、技術標準和質量要求、檢測方法及選用原則。在介紹土木工程材料基本知識的同時，力求反映材料的組成、結構與性能間的本質關系，并引導學生熟悉和掌握土木工程材料的新產(chǎn)品、新技術、新工藝及新標準。
二、課程的教學目的與要求
本課程的目的和任務是通過課堂的理論教學和實踐環(huán)節(jié)的教學，使學生掌握土木工程材料方面的基礎知識，并具有合理選擇和使用材料的基本能力，為學習后續(xù)的專業(yè)課程打下良好的材料科學的基礎。通過本課程的學習，要求學生：（１）掌握土木工程中常用材料（包括建筑鋼材、氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、建筑砂漿、砌體材料及屋面材料、瀝青、瀝青混合料、合成高分子材料、木材、建筑功能材料等）的組成、結構、技術性質、用途、質量檢測和評定的標準，具備針對具體工程合理選材與用材的分析能力。（２）了解各種常用材料的試驗方法，并通過實驗環(huán)節(jié)的學習，掌握主要材料的試驗方法和基本試驗操作技能，具備對試驗結果進行正確評判的能力。（３）了解各種材料的生產(chǎn)方法、常用材料的組成和結構與性質之間的關系及改善材料性能的途徑，具備對各種配合比進行設計的能力和對計算結果的正確性進行校核的能力。
三、雙語教學課程建設
１．國內外教材的互補。教材作為重要的教學依據(jù)，是雙語教學課程建設中首先面對的課題。為實現(xiàn)教學內容與國外教學內容接軌，本課程主講老師根據(jù)國外的學習工作經(jīng)驗，結合國內工程實踐，對比分析了國內外相關教材的異同點，選取了最新的國內外研究進展對相關知識點進行了補充和拓展。２．雙語課件ＰＰＴ的制作。本課程課件ＰＰＴ在中文課件的基礎上，完成了全英文課件的制作。ＰＰＴ課件中設計穿插大量實驗室及工程實踐圖片及大量視頻及Ｆｌａｓｈ動畫演示。詳細展示了各種工程材料內部組成與結構間的關系，材料性能在工程中的應用等特性。幫助學生更直觀地了解和掌握各種材料的性能特點及工程適用情況。本課程雙語課件的一大特點是融合了國外相關建筑材料的課程信息，讓學生能更生動地熟悉相關工程材料的發(fā)展史及研究進展，夯實對具體知識點的'掌握。３．雙語課程的教學形式。與傳統(tǒng)的課堂教學以教師講解為主的形式不同，本課程雙語教學形式吸取了國外相關教學模式的經(jīng)驗，采用“啟發(fā)式”及“提問式”等互動模式進行教學。這一形式充分調動了學生上課的積極性，讓學生由原先的被動受學轉變?yōu)檎n堂的主動學習，教師在上課過程中起到了引導學生去掌握各知識點的作用，一改原先單調的介紹及講解等方式，活躍了課堂氣氛，提高了授課效率。
四、雙語教學實踐及問題處理
雙語教學在實踐教學初期由于教學模式新穎，課件內容豐富，取得了較好的教學效果。但隨著課程實踐的深入，也發(fā)現(xiàn)了一些問題。學生們遇到的首要問題就是因對專業(yè)詞匯的不熟悉而跟不上課程節(jié)奏。由于大學英語授課內容與專業(yè)英語關聯(lián)性不強，即便是英語基礎好的本科生也沒有掌握足夠的詞匯來進行雙語授課。為此，本課程在雙語教學過程中增加了專業(yè)詞匯的講解，加深了學生對相關知識的認識和了解。雙語教學實踐中發(fā)現(xiàn)的另一個問題是國內外由于工程特點及發(fā)展歷程的不同而出現(xiàn)的標準規(guī)范的差異性。針對這一情況，在教學實踐中盡可能地穿插相關背景發(fā)展的介紹，讓學生能從根本上了解其異同點。
五、總結
雙語教學對本科生而言是一個具有挑戰(zhàn)也充滿興趣的教學模式�！锻聊竟こ滩牧稀酚捎谄湔n程涉及的知識點多、專業(yè)面廣，在雙語教學課程建設過程中遇到不少實踐性問題。歸納總結這些問題發(fā)現(xiàn)，雙語教材的選擇、教師水平的提高及學生基礎的夯實是三個關鍵性因素。此外學校應在課程設置過程中要為雙語教學提供相應的安排，幫助教師及學生克服上述幾個短板。
參考文獻：
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土木工程材料論文4
0引言
隨著人類文明及科學技術的發(fā)展，土木工程材料的不斷進步與改善�，F(xiàn)代土木工程中，盡管傳統(tǒng)的土、石等材料的主導地位已逐漸被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、鋼材、鋼筋混凝土已是不可替代的結構材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有機材料及其他人工合成材料各種復合材料等在土木工程折中占有愈來愈重要的位置。
1 土木工程材料現(xiàn)狀及要求
與以往相比，當代土木工程材料的物理力學性能也已獲得明顯改善，隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進，其應用范圍也有明顯的變化。例如水泥和混凝土的強度、耐久性及其他功能均有所改善。隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進，其應用范圍與使用功能已經(jīng)大大拓寬。此外，隨著技術的進步，傳統(tǒng)的應用方式也發(fā)生了較大變化現(xiàn)代施工技術與設備的應用也使得材料在工程中的性能表現(xiàn)比以往好為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質基礎。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進步，但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。首先工程中的性能表現(xiàn)比以往好為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質基礎。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進步，但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。
1、1 從土木工程材料的來源來看
鑒于土木工程材料的用量巨大，尤其在應用方面，經(jīng)過長期使用的不斷累積，單一品種或數(shù)個品種的原材料來源已不能滿足其持續(xù)不斷的發(fā)展的需求。尤其是歷史發(fā)展到今天，以往大量采用的粘土磚瓦和木材等已經(jīng)給社會的可持續(xù)發(fā)展帶來了沉重的負擔。從另一方面來看，由于人們對于各種建筑物性能的要求不斷提高，傳統(tǒng)建筑材料的性能也越來越不能滿足社會發(fā)展的需求。為此，以天然材料為主要材料的時代即將結束，取而代之的將是各種人工材料，這些人工材料將會向著再生化、利廢化、節(jié)能化和綠色化等方向發(fā)展。
1、2 從土木工程對材料技術性能要求的方面來看
技術性能的要求也越來越多，各種物理性能指標的要求也越來越高，從而表現(xiàn)為未來建筑材料的發(fā)展具有多功能和高性能的特點。具體來說就是材料向著輕質高強、多功能、良好的工藝性和優(yōu)良耐久性的方向發(fā)展。
1、3 從土木工程材料應用的發(fā)展趨勢來看
為滿足現(xiàn)代土木工程結構性能和施工技術的要求，材料應用也向著工業(yè)化的方向發(fā)展。例如，水泥混凝土等結構性能向著預制化和商品化的方向發(fā)展，材料向著半成品或成品的方向延伸，材料的加工、貯存、使用、運輸及其他施工技術的機械化、自動化水平不斷提高，勞動強度逐漸下降。這不僅改變著材料在使用過程中的性能表現(xiàn)，也逐漸改變著人們對于土木工程使用的手段和觀念。
2新型土木工程材料——綠色建材
土木工程材料行業(yè)對資源的利用和對環(huán)境的影響都占據(jù)著重要的位置，在產(chǎn)值、能耗、環(huán)保等方面都是國民經(jīng)濟中的大戶，為了保證源源不斷地為工程建設提供質量可靠的.材料，避免新型材料的生產(chǎn)和發(fā)展對環(huán)境造成危害，因此“綠色建材”應運而生。目前正在開發(fā)的和已經(jīng)開發(fā)的綠色建材和準綠色建材主要以下幾種：
第一、利用廢渣類物質為原料生產(chǎn)的建材，這類建材以廢渣為原料生產(chǎn)磚、砌塊、材板及膠凝材料，其優(yōu)點是節(jié)能利廢，但仍需依靠科技進步，繼續(xù)研究和開發(fā)更為成熟的生產(chǎn)技術，使這類產(chǎn)品無論是成本上，還是性能方面真正能達到綠色建材標準。
第二、利用化學石膏生產(chǎn)的建材產(chǎn)品，用工業(yè)廢石膏代替天然石膏，利用先進的生產(chǎn)工藝和技術可生產(chǎn)各種土木建筑材料產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有石膏的許多優(yōu)良性能，開辟石膏建材的新來源，并且消除了化工廢石膏對環(huán)境的危害，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
第三、利用廢棄的有機物生產(chǎn)的建材產(chǎn)品，以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產(chǎn)多種土木工程材料，如防水材料、保溫材料、道路工程材料及其他室外工程材料。這些材料消除了有機物對環(huán)境的污染，還節(jié)約了石油等資源，符合在資源可持續(xù)發(fā)展方面的基本要求。
第四、利用各種代木材料，用其他廢料制造的代木材料在生產(chǎn)使用中不會有害人的身體健康，利用高興技術使其成本和能耗降低，將是未來綠色建材的主要發(fā)展方向。
第五、利用來源廣泛的地方材料為原料，利用高科技生產(chǎn)的低成本健康建材，不同的地區(qū)都可能有來源豐富、不同種類的地方材料，根據(jù)這些地方的性質和特點，利用現(xiàn)代技術，可生產(chǎn)各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復合性材料也是綠色建材的發(fā)展方向。
3 土木工程材料的發(fā)展趨向
眾多現(xiàn)象表明進入21世紀以后，在我國甚至是全世界范圍內，土木工程材料的發(fā)展應具有以下的一些趨向：
研制高性能材料，例如研制輕質、高強、高耐久性、優(yōu)異裝飾性和多功能的材料，以及充分利用和發(fā)揮各種材料的特性，采用復合技術，制造出具有特殊功能的復合材料。
充分利用地方材料，盡量減少天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產(chǎn)土木工程材料的資源，以及保護自然資源和維護生態(tài)環(huán)境的平衡。
節(jié)約能源，采用低能耗、無環(huán)境污染的生產(chǎn)技術，優(yōu)先開發(fā)、生產(chǎn)低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的節(jié)能型材料。
材料生產(chǎn)中不得使用有損人體健康的添加劑和顏料，如甲醛、鉛、鎘、鉻及其化合物等，同時要開發(fā)對人體有益的材料，如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調溫、消磁、防輻射、抗靜電等。
產(chǎn)品可循環(huán)在再生和回收利用，無污染廢棄物，以防止二次污染。
總結：總而言之，土木工程材料往往標志一個時代的特點。土木工程材料的發(fā)展的過程是隨著社會生產(chǎn)力一起進行的，它和工程技術的進步有著不可分割的聯(lián)系。工程中選材料時通過對環(huán)境的影響對后來人的影響來決定土木工程材料的好換，在未來，基于材料原有的性質的基礎上，“可持續(xù)發(fā)展”將是衡量建筑工程的一把尺子。
土木工程材料論文5
一、土木工程材料實驗的層次化教學模式
(一)實驗項目的層次化
三峽大學建筑材料實驗室承擔土木工程、水利工程、工程管理及建筑學等專業(yè)的土木工程材料實驗教學。原有的實驗教學存在諸多不足，經(jīng)過近2年實驗教學改革的實踐，現(xiàn)階段該課程的實驗采用層次化的實驗教學模式，將實驗教學按實驗項目分為兩個層次:一是驗證性、設計性及少量綜合性實驗，其實驗內容對應于教學大綱的范圍，是課程學習的基本要求，此處統(tǒng)稱為基本性實驗，如表1所示;二是綜合性、設計性及創(chuàng)新性實驗項目，其內容或是課程重點或難點的綜合運用，或屬于當前相關領域的研究熱點或研究趨勢，亦或源于科研項目，并與教學密切相關的工程技術問題等，統(tǒng)稱為創(chuàng)新性實驗，如表所示2。第二層次的創(chuàng)新性實驗適合學有余力，且有繼續(xù)學習和一定研究興趣的學生，為選做實驗。
(二)教學組織與實施
1．基本性實驗的教學組織與實施第一層次的實驗即基本性實驗對應于教學大綱的要求，可以按照原教學模式執(zhí)行教學組織與實施，在教學組織與實施過程中應注意兩個教學原則和三點教學方法。其中，“兩個原則”一是把實驗的主動性交還給學生;二是注重激發(fā)學生的實驗興趣，將學生的學習狀態(tài)由被動轉向主動，提高學生的學習自主性。通過實驗結果比較、自主選擇實驗方法、提問引導等教學方法，激發(fā)學生對基本性實驗的興趣。
2．創(chuàng)新性實驗的教學組織與實施第二層次的實驗，即創(chuàng)新性實驗的教學組織與實施方案，主要包括學生的遴選、實驗指導教師的確定兩方面。學生的遴選即是如何確定參與創(chuàng)新性實驗的學生。遴選時不僅應考慮學生的專業(yè)基礎與能力，也要綜合實驗室相關設備的實際情況。為了保障取得較理想的教學質量與效果，應適當控制選做本層次實驗的學生人數(shù)。從教學實踐看，每學期開展第二層次實驗的項目數(shù)以4～6項為宜，最高不超過8項，同時限定每名學生最多可選實驗項目為2項。這樣，既能保障實驗的順利進行(儀器設備數(shù)量充足、實驗指導教師到位)，又能取得較滿意的教學效果。參與該層次實驗的學生比例從20xx年秋季學期的15%增加到20xx年春季學期的37%。今后，隨著實驗室建設的逐步完善(設備、師資隊伍等)，這一比例也將逐步提高。但考慮到創(chuàng)新性實驗對學生能力的要求以及教學效果等情況，教學團隊的全體4名教師認為其比例最高不宜超過60%。實驗指導教師的確定應考慮實驗室專任教師與理論課教師的課程安排等情況，原則上以任課教師為主、實驗室專任教師為輔進行共同指導。如有特殊情況(上課時間沖突等)，則應由全體教學團隊人員協(xié)商解決，或安排在周末學生無課的時段，以保證創(chuàng)新性實驗教學的順利進行。
3．創(chuàng)新性實驗教學的過程管理第二層次的實驗項目屬于選修實驗項目，通常由若干名學生，如3～5人組成實驗小組，多數(shù)實驗項目都要求學生自行查閱文獻，經(jīng)交流討論、設計實驗方案后再開展實驗。這一過程既能提高學生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，也可鍛煉學生的團隊協(xié)作能力。但是，團隊合作給少數(shù)只為混學分的學生提供了可乘之機。另一方面，由于創(chuàng)新性實驗沒有固定的實驗課時間，且實驗總學時數(shù)也不能事先預定，這就要求指導教師應在整個實驗中，實施過程性評價方法，加強過程管理和監(jiān)督。
4．創(chuàng)新性實驗的成績評定目前我校土木工程材料課程成績由考試成績、平時成績及實驗成績等三部分構成，各部分所占權重依次為70%、20%、10%。開設創(chuàng)新性實驗后，課程成績的`評定既要對學生有一定的激勵，又應避免出現(xiàn)學生為提高成績而一哄而上、爭相選做第二層次實驗的現(xiàn)象。教學實踐中，根據(jù)學生的實驗態(tài)度、實驗進展及完成效果等情況，采用“優(yōu)、良、中、合格、不合格”共五檔進行評定，并據(jù)此酌情額外增加學生的實驗成績。比如，當?shù)诙䦟哟螌嶒灥某煽優(yōu)椤皟?yōu)”時，可額外增加該生的實驗成績10分，并按相應權重計入課程總成績。
(三)教學模式與方法層次化的實驗
教學新模式要求改革實驗教學模式和教學手段，以學習為中心，實驗教學內容層次化，充分利用現(xiàn)代化的教學手段。教師應改變自己的教學角色，確立為“學”而“教”的思想，在整個實驗教學過程中，始終以學生為中心，確保學生的主體地位。實驗內容層次化可以最大限度地調動學生的主觀能動性，提高學生的實驗技能，并有利于培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。教師應充分利用多媒體、網(wǎng)絡等現(xiàn)代化教學手段進行實驗教學，如制作多媒體電子教案、CAI課件以及建立課程網(wǎng)站等，方便學生提前預習和自學，既能提高實驗效率和教學質量，又可以開拓和豐富學生的視野與知識面。
二、層次化教學模式長期有效的保障措施
開展創(chuàng)新性實驗項目的教學，不僅能夠加強學生對相關內容的理解和把握，而且還能使學生較好地把握相關領域的研究熱點、研究趨勢，掌握新的實驗技術或新方法，更重要的是能夠逐步培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力和研究興趣，有利于培養(yǎng)復合型人才，這也是三峽大學土木工程材料實驗教學改革的主要目的。為保證創(chuàng)新性實驗教學的長期穩(wěn)定運行，必須采取相應的保障措施。
(一)確定合適的實驗項目
創(chuàng)新性層次實驗教學的首要工作是選題。選題要有創(chuàng)造性的因素，最好能解決一個較為復雜的技術問題，以便使學生得到較全面的訓練。選題應該優(yōu)先選擇源于科研項目，并與教學密切相關的工程技術問題，使學生在規(guī)定的時間通過努力基本上能完成任務，從而鞏固、加深和擴大學生的專業(yè)知識面，增強工作技能以及創(chuàng)造性。此外，為保證創(chuàng)新性層次實驗教學的長期運行，創(chuàng)新性實驗項目應不斷推陳出新。從實驗教學實踐看，采取了如下途徑確定第二層次的實驗項目:引入反映相關領域研究熱點、研究趨勢，以及實驗新技術與新方法的實驗內容作為創(chuàng)新性實驗項目，采用與建材相關的大學生科技創(chuàng)新項目(國家級、省級和校級)、大學生挑戰(zhàn)杯競賽科技項目，以及學校設立的大學生求索創(chuàng)新項目等，另有少量創(chuàng)新性實驗項目結合教師的科研項目設置。
(二)經(jīng)費來源和相關配套政策
創(chuàng)新性層次的實驗項目所用原料、藥品及儀器運轉與維修費用等經(jīng)費開支，都應進行相應配套與完善，以形成長效機制�？梢酝ㄟ^申請國家級、省級、校級等各級各類創(chuàng)新項目或科技項目，如大學生科技創(chuàng)新項目、挑戰(zhàn)杯競賽項目、三峽大學設立的大學生求索創(chuàng)新活動及其他項目，或從教師的科研項目中設置第二層次的實驗教學項目等形式來獲取經(jīng)費支持。20xx年秋季至20xx年春季共四個學期的教學實踐中，第二層次實驗教學項目的經(jīng)費來源于國家自然科學基金、湖北省教育廳科學研究項目各1項、湖北省大學生挑戰(zhàn)杯競賽項目1項、三峽大學設立的大學生求索創(chuàng)新活動2項、教學研究項目2項，以及其他橫向項目等。
(三)健全和完善實驗室管理制度
建立健全實驗室各項保障機制，包括條件保障、激勵約束機制和監(jiān)督機制等。條件保障方面，要繼續(xù)加大實驗室建設力度，完善實驗室儀器設備等硬件設施。建筑材料實驗經(jīng)過自20xx年秋以來的累次建設投入，實驗設備、場地及環(huán)境等都得到顯著改善，完全滿足表1、表2所列項目對實驗室硬件設施的要求。在激勵約束機制方法方面，制定和完善了相關管理政策，如:對參與創(chuàng)新性實驗的學生在綜合測評時適當加分，指導教師評職稱時優(yōu)先推薦等。不僅吸引學生參與創(chuàng)新實驗，還鼓勵教師參與第二層次實驗教學。
(四)加強過程控制
指導教師要加強對創(chuàng)新性實驗項目的過程控制。制定相應管理制度和方法，采用中期答辯和評估、定期召開小組匯報和討論會等方式進行嚴格、規(guī)范、科學的管理，對第二層次實驗項目的教學進行有效監(jiān)督與控制。定期召開小組會議可以了解實驗進度，并以實驗方案方法的完善、指導等方面開展討論，檢查學生實驗日志、實驗的收獲或思考內容、實驗分析報告等，對前期工作作出評價，提出具體建議，促進實驗小組按進度完成預定任務。中期檢查是創(chuàng)新性實驗項目教學過程的重要環(huán)節(jié)，院(系)組織相關教師對項目實施中期檢查，可以使學生相互學習借鑒，而專家的評價起到診斷、督促、啟發(fā)、指導作用。建立并實施以過程為導向的創(chuàng)新性實驗項目評價體系，同時配套相應的激勵機制，包括設立創(chuàng)新學分、綜合測評加分或推薦免試研究生加分、資助論文發(fā)表等措施，營造了良好的學習氛圍，激發(fā)了學生的創(chuàng)新熱情。實踐表明，加強過程控制是開展第二層次實驗教學、保證教學質量的關鍵一環(huán)，通過加強對實驗過程的監(jiān)督管理，取得了較好的教學效果。
(五)加強實驗教學師資隊伍的建設
建設一支責任心強、業(yè)務過硬的師資隊伍，是搞好實驗教學改革，提高教學質量的基本保證，也是適應高校培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才的需要。通過相關政策與制度，吸引教師積極參與實驗室建設和實驗教學工作，同時支持他們參加各類實驗技能培訓，增強業(yè)務能力，使其能勝任不斷推陳出新的創(chuàng)新性實驗項目教學。目前，學校和學院均制定了相關政策，要求教師積極參與實驗室建設，經(jīng)常參加相關的實驗技能和業(yè)務能力培訓，并將這兩點作為教師職稱申報時的必備條件之一。目前執(zhí)行情況良好，促進了實驗教學的師資建設。
三、層次化實驗教學的實踐效果
經(jīng)過20xx年秋季學期至20xx年春季學期共4個學期的教學實踐，取得的效果表現(xiàn)為以下3方面。
(1)提高了學生的實驗技能，加深知識理解，擴展知識體系。學生根據(jù)創(chuàng)新性實驗項目和要求，自己查閱相關資料，進行實驗方案設計和實驗，啟發(fā)和引導學生獨立解釋實驗現(xiàn)象、分析實驗結果，最后以書面報告或小論文的形式進行交流，使學生得到全面、綜合的實驗技能訓練。同時，更深入地了解和探討實踐與理論的異同，加深了相關知識的理解與掌握，擴展了知識體系。
(2)通過采取各種激勵和條件保障措施，營造了促進學生積極主動學習的氛圍，激發(fā)了學生的創(chuàng)新熱情，取得了較好的效果。20xx年秋開始實施土木工程材料層次化實驗教學以來，在20xx年成功申報2項校級求索創(chuàng)新活動項目(20xx級土木工程專業(yè)學生)，20xx年開展的創(chuàng)新實驗項目“摻磷渣活性粉末混凝土的制備”獲湖北省第九屆“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽二等獎。同時，學生依托創(chuàng)新實驗項目在國際會議上公開發(fā)表學術論文2篇:《粉磨時間對磷渣粉活性的影響》于20xx年11月發(fā)表在兩岸四地高性能混凝土國際研討會論文集，
(3)學生掌握了自主學習方法和能力，培養(yǎng)了團隊協(xié)作精神和能力。學生在創(chuàng)新實驗過程中，逐步學習和掌握解決問題的方法，同時，培養(yǎng)了團隊合作精神和能力。
四、結語
實踐教學是高等院校提高學生實踐技能，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和職業(yè)適應能力的重要手段。土木工程材料實驗實行層次化的教學模式，不僅促使學生熟練掌握相關理論知識，補充和深化知識、拓寬知識面，而且通過開設第二層次的創(chuàng)新性實驗，還能使學生較好地把握相關領域的研究熱點、研究趨勢，熟悉新的實驗技術或新方法，更重要的是，逐步培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力和研究興趣，有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。以三峽大學“土木工程材料”實驗的教學改革為例，將實驗教學項目分為基礎性實驗和創(chuàng)新性實驗兩個層次，從教學項目的層次化、教學組織與實施、教學方法等方面，闡述了“土木工程材料”實驗的層次化教學模式，提出了實現(xiàn)該教學模式長效機制的保障措施，涉及實驗項目選題、經(jīng)費來源、過程化管理、實驗室管理制度及實驗教學的師資建設等5個方面。
土木工程材料論文6
1智能材料在土木工程中的應用
1.1光導纖維在混泥土材料的監(jiān)控
光導纖維材料，是一種光通信介質，其最大優(yōu)點是傳輸速度快、信號衰減低和并行處理能力較強，經(jīng)常被用于高要求的通信傳輸中。光導纖維和光纖傳感器在土木工程中，主要用于對混泥土固化的監(jiān)控�；炷嗤两Y構最大的缺點是抗拉強度弱、內部鋼筋容易被腐蝕等，在大面積澆筑過程中由于混泥土結構內部和外部溫度差異而導致混泥土塊體出現(xiàn)裂縫。這種情況下，將光纖作為傳感元件埋入混泥土結構中，對結構的強度、溫度、變形、裂縫、振動等可能引起混泥土結構損傷的危險因素進行檢測、診斷、預報。更進一步，如果控制元件能接入信息處理系統(tǒng)，并引入形狀記憶類金屬等智能材料，形成完整的控制系統(tǒng)，將能實現(xiàn)混泥土材料的自適應功能———這正是目前智能材料結構系統(tǒng)在土木工程中應用的前沿課題。
1.2壓電材料
壓電材料一般是指在收到壓力后，材料兩端會出現(xiàn)電壓的晶體材料。壓電材料在土木工程中的應用主要包括對于結構的靜變形控制、噪聲控制和抗震抗風等領域。傳統(tǒng)的壓電材料使用方法是通過壓電傳感元件對結構的震動進行感知，利用傳感器輸出結果，從而實現(xiàn)對于震動的感知和預警。在此基礎上，采取合適的控制算法對壓電體的輸入進行控制和定量，從而實現(xiàn)對于結構震動的控制，這是目前壓電類智能材料的研究前沿。隨著研究的深入和技術的進步，壓電類的智能結構土木工程中的應該越來越廣泛。
1.3壓磁材料
壓磁材料在土木工程中的應用主要包括磁流變材料和磁致伸縮材料�；诖帕髯儾牧系腵原理，當磁場的強度高于臨界強度時，磁流變在極短時間內從液態(tài)向固態(tài)轉化。在介于固液體之間可根據(jù)磁流變液特點具有的快速、可控及可逆性質，控制流體特性實施時需要較低的能量，因此在智能結構中通常將磁流變液作為動器件的主要材料�；谶@點，磁流變材料可用于高層建筑的結構中，實現(xiàn)對地震的半主動控制。因為潛在應用前景的廣闊，使得磁致伸縮材料近年來得到很大關注。磁致伸縮材料具有強烈的磁致伸縮效應，這種材料可以在電磁和機械之間進行可逆轉換，這種特性使其可以用于大功率超聲器件、聲納系統(tǒng)、精密定位控制等很多領域。
1.4形狀記憶合金
形狀記憶合金是一種具有形狀記憶效應的智能材料。形狀記憶合金的形狀被改變后，在一定條件下能激發(fā)其形狀記憶效應，這一過程中，材料產(chǎn)生高于700兆帕的回復應力及8%左右的回復應變，同時具有較強的能量傳輸儲存能力�；谶@一特性，形狀記憶合金在土木工程中最大的用處是用于各種結構中來實現(xiàn)結構的自我診斷、增加材料的韌性和強度等、增強材料的適應控制。形狀記憶合金還可以被研制成智能驅動器，用于對結構變形、裂縫和振動方面的控制。形狀記憶合金具有較高相變回復力，結合該特性能夠研制開展形狀記憶合金被動耗能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實現(xiàn)相變偽彈性性能，可在土木工程結構中用于耗能抗震的被動控制。目前的土木工程實踐中，通常在結構層間或底部等受地震作用較大的位置安置形狀記憶合金被動耗能控制系統(tǒng)，用于實現(xiàn)耗能系統(tǒng)對結構的層間變形的感知，進而起到消耗地震能量的作用。
2智能材料的優(yōu)點局限性
土木工程中應用的智能材料具有反饋信息、自我診斷、自我修復、自適應能能力，實踐也表明，智能材料在實際土木工程中的應用使得工程結構具有高強度和耐久性等特點，同時能智能化地執(zhí)行指令，能較好的適應外部環(huán)境的變化。但上述的光纖、形狀記憶合金、壓電和壓磁等材料，本質上屬于高智能復合材料，其最大的局限性在于使用成本很高，造價太貴。這一缺點，使得目前對于智能材料的應用智能局限于檔次較高、標準較高的建筑工程，智能材料在普通民居建筑中的應用還遙遙無期。另外，智能材料的應用需要相應的技術和配套材料設備的配合支撐，在施工中對于施工技術和工藝的要求較高。因此，但就目前看，對智能材料的應用還不可能實現(xiàn)全方位的廣泛普及，但是，智能材料可能是未來土木工程材料的研究和發(fā)展方向。
3結束語
綜上所述，智能材料在土木工程中的應用彌補了傳統(tǒng)建筑結構適應環(huán)境能力弱的缺點，將建筑結構需要人為檢測轉向建筑結構帶自我檢測、調整和適應功能。目前智能材料的應用還局限在少部分高要求和高標準的建筑項目，科學界對于智能材料以及相關技術和配套設備的研究，是未來智能材料能廣泛應用與土木工程結構的前提和基礎。
土木工程材料論文7
摘要：隨著人們對于綠色健康生活的重視程度逐步提升，有關部門對于綠色建筑材料的生產(chǎn)研發(fā)給予了足夠的重視，綠色建筑材料逐漸廣泛的被應用于我國的土木工程施工建設當中，為我國土木工程建設行業(yè)的綠色發(fā)展奠定了基礎。本文就結合信陽地區(qū)，對于土木工程施工中綠色建筑材料進行了具體的分析，主要針對于綠色材料的類別、應用過程中的常見性問題等方面進行分析，并尋求相應的對策，從而有效促進我國土木工程建設的良性發(fā)展。
關鍵詞：土木工程施工；綠色建筑材料；應用研究
1引言
隨著我國土木工程建設水平的不斷提高，傳統(tǒng)的建筑材料已經(jīng)難以滿足當前工程建設的需求。傳統(tǒng)建筑材料雖然已經(jīng)得到了較為廣泛的應用，但其中仍然存在著許多弊端。舉例來說，傳統(tǒng)建筑材料應用于土木工程建設當中對于資源的消耗量較大，且其生產(chǎn)及應用過程極易造成環(huán)境污染問題。而綠色建筑材料的出現(xiàn)則有效地改善了這些弊端，綠色建筑材料從生產(chǎn)到應用都秉承著無污染、無毒害、節(jié)能環(huán)保的原則，不僅可以有效的降低能耗，同時還可以實現(xiàn)循環(huán)利用，最大程度上推進了我國節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2土木工程施工中采取綠色建筑材料的必要性
隨著人民生活水平的不斷提高，人們對于生活環(huán)境的追求不再僅僅局限于豪華、高檔，反而更加傾向于低碳、環(huán)保，也正是因此，綠色建筑材料越來越受到人們的青睞。
2.1消費者對于綠色建筑的要求不斷提升
信陽市旅游資源豐富，是理想的宜居之城、旅游之城。隨著消費者們對于綠色建筑需求的提升，在進行工程的施工過程當中應當合理的融入綠色建筑材料，從而有效的拓展土木施工中綠色建筑材料的開發(fā)與運用。信陽市作為國家級生態(tài)示范區(qū)建設試點市，在建筑過程中采取綠色環(huán)保材料，更有利于維護當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，推進當?shù)芈糜螛I(yè)的良好發(fā)展。
2.2建筑可持續(xù)發(fā)展的重要實現(xiàn)方式
信陽市是中國十佳宜居城市、國家級生態(tài)示范市、全國最佳環(huán)保示范市10強，也是全國唯一連續(xù)七年入選中國十佳宜居城市的城市，也正是因為如此，信陽市對于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在當?shù)氐膶嵤┣闆r給予了高度的重視。為了有效推進當?shù)乜沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，就應當將戰(zhàn)略的實質落實到各行各業(yè)的建設當中�？沙掷m(xù)發(fā)展，歸根究底就是綠色生態(tài)可持續(xù)，通過在土木工程建設中進行綠色建筑材料的使用，不僅可以有效地避免資源的過度浪費，同時還對于我國生態(tài)環(huán)境的發(fā)展起到了良好的保護作用。
2.3符合國家經(jīng)濟轉型的整體要求
近年來，隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)在整體經(jīng)濟發(fā)展中所占據(jù)的比重越來越大。除去旅游業(yè)和農(nóng)業(yè)之外，建筑行業(yè)與信陽市的經(jīng)濟發(fā)展水平之間的關系也越來越密切�？沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略推行之后，我國對于節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重視程度越來越高，這就對于土木工程行業(yè)的綠色發(fā)展提出了越來越高的要求。在土木工程的施工過程中應用綠色建筑材料，一方面可以有效避免資源的過度浪費，另一方面也可以實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，為我國建筑行業(yè)由資源消耗向綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程，起到有效的促進作用。
3綠色建筑材料的分類
就目前情況來看，綠色建筑材料已經(jīng)被應用于許多建筑工程項目的施工過程中，但綠色建筑材料在土木工程施工中的應用仍然不夠完善。目前我國對于綠色建筑材料的尚無統(tǒng)一明確的標準。在具體對于綠色建筑材料進行分類時，劃分的標準各異，具體來說涉及到以下幾類分類方式：（1）根據(jù)綠色建筑材料的不同特點，可以將綠色建筑材料具體地分為安全型建筑材料、健康型建筑材料、節(jié)能型建筑材料以及可循環(huán)型建筑材料幾個類別。其中，安全型建筑材料也就是指可以在綠色建筑材料的生產(chǎn)和使用過程當中實現(xiàn)安全性控制，健康型建筑材料則是指綠色建筑材料具備無毒害、無污染的特點，節(jié)能型建筑材料是指綠色建筑材料具備節(jié)約能源、保護環(huán)境的特點，可以提升材料的利用率，避免不必要的資源浪費；可循環(huán)型建筑材料是指綠色建筑材料在回收之后經(jīng)過處理可以實現(xiàn)二次利用，一方面提高了資源的利用率，避免了工程廢料難以處理而造成的環(huán)境污染問題。（2）根據(jù)不同建筑材料的性質，特點可以將綠色建筑材料具體劃分為功能型建筑材料、結構型建筑材料以及裝飾型綠色建筑材料幾個類別。其中，功能型綠色建筑材料主要是指高分子復合建筑材料，在工程施工過程中的針對性更強，且優(yōu)勢更為明顯。結構型建筑材料則種類多樣，不僅包括防水木材、輕型鋼材，還包括環(huán)保水泥等土木工程施工中必不可少的原材料。裝飾型材料則是指一些用于進行建筑美化裝飾的建筑材料，具體來說包括保溫材料、防水材料以及各色涂料等。在好的研究分析過程中，我們則主要立足于按照綠色建筑材料的性質特點進行劃分的方式來展開下一步的論述。
4綠色建筑材料的選取與使用
4.1綠色建筑材料的選取
目前，可以在建材市場上購買到的綠色建筑材料種類眾多，而質量和功能卻參差不齊。信陽自然生態(tài)環(huán)境良好，氣候宜人，雨量豐沛，空氣相對潮濕，這就對于建筑材料的質量提出了更高的要求。在土木工程的施工過程中，在選材方面，應當充分立足于當?shù)氐膶嶋H情況，切實立足于工程的需求，在保障質量的同時選取價格相對低廉的綠色建筑材料。在以往的土木工程施工當中，通常會大幅度的應用木材、石材等傳統(tǒng)建筑材料，這些材料無論是在前期的加工還是后期的使用過程中，都會產(chǎn)生較為嚴重的粉塵污染，對于生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展十分不利。信陽市處于亞熱帶季風氣候區(qū)，該地竹林密布，在采取竹質結構材料進行土木工程的建設方面具有先天的優(yōu)勢，有效地避免了大量粉塵出現(xiàn)而造成的空氣污染問題。
4.2綠色建筑材料的施工應用
將綠色建筑材料用于土木工程的施工建設當中，最主要的目的就是為了減少資源浪費，從而實現(xiàn)節(jié)約資源，保護環(huán)境的發(fā)展目標。綠色建筑材料的應用雖然具有一定的優(yōu)勢性，但與傳統(tǒng)建筑材料相比，建筑材料的成本耗費更高，將其應用于土木工程的施工建設當中，受到的局限性較大，很難大面積的推廣應用。許多建筑單位為了避免過多的資金消耗，最終還是會選擇采取傳統(tǒng)的建筑材料進行土木工程的施工建設，綠色建筑材料的功用也就自然難以得到發(fā)揮的空間。
4.3綠色建筑材料在驗收階段的控制
當前情況下，我國土木工程施工過程中存在著許多有待改善的問題。許多施工人員為了獲取更多的利益，相互包庇、以次充好，這對于土木工程建設的工程質量造成了極其惡劣的影響。即便在工程建設當中采用了綠色建筑材料，施工人員對于材料的特性卻沒有足夠的了解，建材的作用很難發(fā)揮到極致，這就要求施工單位對于土木工程竣工之后的驗收工作給予足夠的重視，從而有效的促進綠色建筑材料在我國土木工程施工過程中的發(fā)展應用。
5綠色建筑材料的使用對策
5.1加強綠色建筑材料的頂端設計
目前在我國的建筑行業(yè)當中，建筑水平的發(fā)展通常是建立在資源的大幅度消耗之上的，很明顯，這對于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實極為不利。結構性綠色建筑材料除去具備良好的節(jié)能環(huán)保性能之外，其力學性能也十分優(yōu)越，因此，在進行綠色建筑材料的選取應用時，應當充分明確圖木工程對于建筑材料的具體要求，針對性的選取建筑材料。舉例來說，信陽市是我國有名的革命紅城，“山繞綠城城砌玉，城裹碧水水飛虹”正是信陽市容的真實寫照，因此我們在進行土木工程建筑材料的選取時，不僅要充分發(fā)揮材料的力學性能，保障工程建設的質量，同時也要保障工程的外部結構符合當?shù)氐?市容市貌。
5.2推動綠色建筑材料的施工使用
綠色建筑材料在發(fā)展過程中受到的最大局限就在于其造價過高，因此，想要大面積地推廣綠色建筑材料，就必須解決其成本開發(fā)問題。這就要求，相關的研究人員能夠深入的對于綠色建筑材料的性能進行研究，提升綠色建筑材料的工藝水平，使其具備更高的使用價值。同時，建筑單位在進行材料的選取時，應當結合施工地點的實際情況，立足于項目的需求，科學合理的進行綠色建筑材料的使用。
5.3提升綠色建筑材料的監(jiān)管力度
沒有規(guī)矩不成方圓：①應當建立起完備的監(jiān)管體系，通過對于土木工程行業(yè)進行約束，來提升對于綠色建筑材料使用的規(guī)范性，從而對于綠色建筑材料的應用以及土木工程建設的質量起到相應的規(guī)范作用。②應當定期對于施工人員進行相應的培訓，不斷提升相關施工人員的技術水平和綜合素質，對于土木工程中所使用的綠色建筑材料進行嚴格的驗收篩查，以免在施工過程中混入質量不合格的施工材料，影響工程的總體質量。③應當充分發(fā)揮輿論監(jiān)督的作用，借助社會各方的力量，通過加強公共監(jiān)督，來不斷加強綠色建筑材料生產(chǎn)、銷售以及應用各個環(huán)節(jié)的規(guī)范性，不斷提升土木工程施工建設的管理力度。值得注意的是，應當在工程建設的過程當中適當?shù)囊氇剳椭贫�，對于那些違規(guī)進行材料使用的施工人員以及沒能切實進行施工管控的監(jiān)管人員實施相應的處罰。
6總結
綜上所述，綠色環(huán)保已經(jīng)成為土木工程施工建設中除去保障工程質量、提升施工效率以外的第三原則，在這樣的大背景下，綠色建筑材料應運而生，其發(fā)展空間極為廣闊。然而綠色建筑材料在我國仍然屬于一個新的名詞，在綠色建筑材料的應用與研發(fā)方面，我國與發(fā)達國家之間仍然存在著明顯的差距。綠色建筑材料的應用是現(xiàn)代化工程建設的產(chǎn)物，我們應當重視其在土木工程建設過程中所占有的優(yōu)勢，在進行材料使用的過程中對于綠色材料的使用要求，即使解決材料應用過程中的一些常見性問題，充分發(fā)揮綠色材料再土木工程建設中的作用，同時不斷的開發(fā)和研究新型的綠色建筑材料，被綠色材料在我國土木工程建設行業(yè)當中的應用提供更為廣闊的發(fā)展空間。
參考文獻
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土木工程材料論文8
一、教師的工程實踐科研項目與教學實踐的有機結合
1.混凝土耐久性實驗方案設計
在土木工程材料耐久性實驗課安排中，結合授課教師的浙江省自然科學基金項目“荷載、碳化和氯鹽耦合作用下混凝土細微觀結構演變及對離子傳輸影響”，指導學生選擇目標混凝土配合比，確定混凝土強度后，還需確定混凝土加載方案。土木工程材料課程的第四章所提到的混凝土耐久性對象是無荷載作用下混凝土耐久性，因此在設計試驗方案時，授課教師講解實際土木工程混凝土構筑物在服役期間均在受荷狀態(tài)，只有考慮受荷混凝土耐久性才與實際工況相吻合。學生根據(jù)實際工況提出軸壓荷載和彎拉荷載兩種工況形式。那么為了測試受荷狀態(tài)混凝土耐久性又該如何進行加載呢？對此，可以組織學生分組討論，得出了加載方案，在此基礎上再確定試驗混凝土加載程度，然后進行混凝土耐久性測試。此環(huán)節(jié)增強了學生對書本知識的理解，鍛煉了學生的動手能力。
2.泡沫混凝土澆筑實驗設計
在土木工程材料成型實驗課教學過程中，通過授課教師的國家星火計劃項目“農(nóng)作物廢棄物新型保溫建材制備技術集成與示范”，參與現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)可以讓學生明確泡沫混凝土澆筑、養(yǎng)護與普通混凝土有何不同，分別注意哪些問題，具體涉及到《土木工程材料》教材第十一章的知識。比如，在測定泡沫混凝土立方體抗壓強度的標準值時，標準試塊的制作、養(yǎng)護、齡期、加載方式，泡沫混凝土的導熱系數(shù)與強度之間的關系，以及減少泡沫混凝土收縮開裂的措施等。與此同時，可要求學生查閱有關保溫材料施工技術的文獻，以拓展知識面。
3.鋼筋的加載實驗
在鋼筋教學實驗中，可以采用逐級加載方式，對鋼筋施加荷載，指導學生如何使得鋼筋強化。首先未加荷載的鋼筋進行試驗，學生從中了解了鋼筋在拉伸過程中經(jīng)歷了彈性階段、屈服階段、強化階段和頸縮階段四個階段，然后要求學生把一根鋼筋拉伸到強化階段的任何點后卸載，再對此鋼筋進行拉伸試驗，學生可以發(fā)現(xiàn)鋼筋的屈服點提高了。那么在實際工程中采用這種工藝會起到何種效果？通過現(xiàn)場實驗學生了解了鋼筋強化的過程及作用。另外，根據(jù)項目研究需要，為了提高鋼筋防銹能力，是在鋼筋強化前做防銹措施，還是在鋼筋強化后做防銹措施？把這些問題作為課后大作業(yè)，使學生進行充分討論。在探討的基礎上，授課教師對各種結果進行分析總結，最后確定具體的實驗方案。
4.試驗結果分析
在進行實驗課程教學改革后，學生研究性試驗結束，授課教師指導學生對實驗結果進行數(shù)據(jù)處理。分析結果對比《土木工程材料》教材的課堂教學的基本理論，從而可以進一步改革實驗教學內容，對實驗結果與實驗數(shù)據(jù)進行不同側面深入分析，比較各自的結果。通過分析比較可以提高學生對土木工程材料理解程度。
二、實踐過程中必須結合土木工程材料課程實驗教學
將工程實踐科研活動融入到土木工程材料實驗教學，必須做到以下幾點。
�。ㄒ唬⿲W生參與科研項目與土木工程材料實驗課程要匹配
學生參與科研項目必須與土木工程材料實驗教學相匹配，二者要有機結合，只有在相應實驗課程的基礎上，融入相關的工程實踐科研活動，才能促使學生去沉下心思考問題。授課教師指導學生查閱相關資料，探索解決問題的方法，通過這一系列培養(yǎng)，學生的科研能力、實踐能力和創(chuàng)新能力會有大幅度提高。通過實踐，我們認為土木工程材料課程的培養(yǎng)模式，必須強調學生實踐能力的培養(yǎng)，而實踐能力不僅需要學生掌握土木工程材料的理論知識，而且更重要的是學生利用所學的土木工程材料理論知識在實踐過程中善于發(fā)現(xiàn)新的材料和新工藝。為了達到這一目標，授課教師在制訂課程培養(yǎng)方案時，相應縮短課程基礎理論課時，適當增加實踐教學環(huán)節(jié)課時，更重要的是要在實踐過程中注重授人以“漁”，注重授于學生解決工程實際問題的能力，指導學生自我更新知識的能力。
�。ǘ⿲W生參與的科研任務要與學生的能力相匹配
學生參與科研項目必須與學生的知識水平和能力相匹配，所布置的科研實驗不要使學生感到難度較大，無從入手，這樣的教學效果也難以達到預定教學計劃的目的。將工程實踐科研項目融入到土木工程材料實驗課程，授課教師在課外花更多精力進行指導，并提供試驗的場所和實驗條件，使學生從中受益。反之，如果授課教師所布置的科研實驗難度不大，就會使學生錯誤地認為科研實驗并不復雜，從而失去對科研實驗的興趣。因此，授課教師在制定土木工程材料實驗課的教學計劃時，必須注意科研實驗難度的.合理安排。土木工程材料課程的教學計劃改革主要是強調學生實踐能力的培養(yǎng)，但并不是弱化基本概念的學習。目標是強化學生實踐能力的培養(yǎng)，在增加實踐環(huán)節(jié)的同時適當?shù)貕嚎s了課堂教學時間，但基本概念教學內容不減少。在土木工程材料課程教學計劃制定的同時，兼顧基礎理論課時和實踐訓練的教學課時，將理論教學與科研實驗互相融合、互相補充。為了達到這一目標，項目組將實踐教學課時從原先的30%提高到50%，課程考核實驗實踐占50%，期末考試50%。
（三）學生參與的科研活動要合理組織
教學與科研的性質畢竟不同，有時二者之間會有沖突，授課教師就要根據(jù)教學內容，合理地安排相應的科研實驗，使教學內容與工程實踐科研活動相協(xié)調，使學生參與到教師的科研實驗中來，以促進學生掌握課堂知識，并形成學生在掌握課堂知識的同時又提出新的科研實驗的良性循環(huán)。土木工程材料課程所培養(yǎng)的學生是面向各類設計院、施工企業(yè)、監(jiān)理企業(yè)、建筑材料制造企業(yè)、造價咨詢企業(yè)，其必須具備解決工程實際問題的能力。本專業(yè)學生畢業(yè)后在從事道路、橋梁及建筑工程的設計、施工、監(jiān)理及檢測過程中，必須具備土木工程材料基礎知識及工程實踐能力，因此，制定土木工程材料課程教學計劃時，應著重從培養(yǎng)學生運用理論知識解決實際問題的能力出發(fā)，使學生畢業(yè)后能盡快地適應企業(yè)的生產(chǎn)和施工節(jié)奏。為了達到這一目標，授課教師在講解基本概念時結合工程實例，并輔以教師的科研成果，如有一年輕教師應用“鋼筋在環(huán)境———應力耦合作用下的銹蝕特征及演化規(guī)律（51008276）”國家自然科學基金項目把鋼筋與混凝土二個實驗合一起，指導學生在實驗過程中了解鋼筋在銹蝕過程中對鋼筋混凝土性能的影響，鋼筋在銹蝕后受力截面減小、混凝土銹漲開裂，導致鋼筋和混凝土力學性能下降，從而把混凝土和鋼筋二種材料串在一起，讓學生能更深入地理解課堂理論與概念，而在教學過程中，年輕教師也由此積累教學經(jīng)驗。
三、結語
筆者敘述了如何將工程實踐科研項目融入土木工程材料課程實驗教學改革實踐中，教學效果表明，在土木工程材料教學過程中，將授課教師工程實踐科研內容與實驗教學有機結合，指導學生參與授課教師工程實踐科研活動，學生不僅對課堂教學內容有了更深的理解，而且激發(fā)了學生對學習的興趣，提高了學生創(chuàng)新的欲望，達到了土木工程材料教學計劃的教學目標。
土木工程材料論文9
1土木工程施工中的材料選擇的問題
(1)對材料的管理方式?jīng)]有更新。為了保證工程的進度和工程的正常運行，施工企業(yè)需要時刻掌握建筑材料的情況以便及時進行補充。但是，目前大部分的企業(yè)對于建筑材料都存在著問題�，F(xiàn)如今，大部分建筑企業(yè)都采取了傳統(tǒng)管理方式對建筑材料進行管理，沒有對材料進行統(tǒng)一管理，各個部門對于其他相關部門材料的粗存情況不了解。建筑材料名目繁多，在進出庫房的過程中都要經(jīng)過都要經(jīng)過一定的手續(xù)，這樣就使得辦事效率降低，增加了工作人員犯錯的幾率。一旦發(fā)生錯誤，那么就會使得庫房積壓，使得資金流動減慢。使得最后統(tǒng)計數(shù)據(jù)變得困難，企業(yè)難以對材料在部門之間進行調劑，導致工程的進度滯停。(2)嚴重缺乏優(yōu)秀材料管理人才�，F(xiàn)如今，在建筑材料的管理層人員，各方面水平有所欠缺，一個合格的管理人員，不僅需要豐富的管理經(jīng)驗和較高的文化水平，而且還需要扎實的專業(yè)理論知識，但是在現(xiàn)實中，往往管理人員都會缺乏其中一部分，但是社會所需要的卻是綜合型的.人才［2］。
2如何做好土木工程施工中的材料選擇及質量控制分析
對于建筑材料的一些相關工作而言，其不僅是在施工過程中有所體現(xiàn)，在施工結束后其也有所表現(xiàn)，例如回收、管理和放置材料等工作，它在土木工程施工的整個過程當中，都有所涉及。要想做好土木工程施工中的材料選擇及質量控制分析不是一件極為簡單的事，相反，它極其復雜和繁瑣。在施工企業(yè)的各部門和各個崗位中，都需要做好這項工作，并且還要做好與其長期爭斗的打算。通過與土木工程施工中出現(xiàn)的一些問題相結合，本文探討出以下幾項材料選擇和質量控制的方法:
(1)對采購部門進行單獨劃分，將材料選擇工作做好。為讓企業(yè)材料得到集中選擇和管理，就需要在企業(yè)中成立專門的材料采購部門。在做好材料選擇及質量控制工作中，這是極為關鍵的。若材料有專業(yè)人員把關，那就不僅可以確保材料價格的合理性，還能保證其質量，這在一定程度上還能促進企業(yè)層面各項目之間的平衡。除此之外，這還能減少企業(yè)內部之間的一些暗箱操作情況和腐朽現(xiàn)象。
(2)讓現(xiàn)代信息化材料管理模式建立起來。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國的科技水平得到了很大的提高，計算機在我們的日常生活中扮演著愈加重要的角色。因此，企業(yè)在管理材料時，也應該建立信息化管理，信息化管理不僅可以使這項工作變得更加簡單和易于操作，還能在一定程度上使其實現(xiàn)升級和共享。若建立信息化材料管理，那在施工過程中，就能及時知道其存在的問題，對資料的實時狀況有效查看，對于企業(yè)的各個工程項目而言，也能對其進行最大程度的調配，從而確保合理有效的利用資源，保證施工企業(yè)的工程進度。
(3)加強材料管理制度和體系合理化。作為建設工程中特殊產(chǎn)品的原料，建筑材料質量好壞會對未來工程產(chǎn)品的優(yōu)劣產(chǎn)生決定性的影響。所以，就需要嚴格控制建筑材料的質量，加強材料管理制度和體系的合理化。在土木工程項目中，材料是其實體，對于施工監(jiān)理工作而言，監(jiān)理材料就是其必不可少的一部分，要想確保施工質量體系，就需要嚴格控制進場材料。(4)強化對材料管理人員的培訓。企業(yè)不僅要對材料管理人員進行專業(yè)知識的理論培訓，還要注重提高材料管理人員的素質培養(yǎng)。在提高企業(yè)各個層面人員思想覺悟的同時，還應該提高相關人員的文化素養(yǎng)，在基礎上防止浪費材料現(xiàn)象的出現(xiàn)，還要杜絕各種不管不問和以次充好現(xiàn)象的出現(xiàn)。除此之外，還應該對相關材料管理人員進行技能培訓，例如對材料管理人員進行技能操作的演練和講解等。為了讓材料管理人員能在實際工作中發(fā)揮真正的作用，還要對其在實際生活中的學習情況進行檢驗，只有做到這個，我們才能培養(yǎng)出符合社會需求的、優(yōu)秀的材料管理人才［3］。
3結束語
綜上所述，要想做好土木工程施工中的材料選擇及質量控制分析，就必須對相關程序及思路加以理清，因為材料選擇和質量控制不僅是一項復雜的工作，其也是一項極其需細化的工作。只有將這項工作和實際情況相結合，對工作中出現(xiàn)的情況不斷分析及探討，和一些相關的科技、制度相結合，才能真正將這項工作落到實處。
土木工程材料論文10
摘要：為提高土木工程專業(yè)材料力學的教學效果，針對教學過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題，在教師隊伍專業(yè)性，教學內容時效性、拓展性，教學手段結合性、細節(jié)性，教學方法靈活性，實驗教學層次性，課程考核多樣性六個方面作出了有益的探索和嘗試。實踐表明:這些教改措施增強了學生的學習興趣、學習動力、動手能力、解決實際問題的能力，有利于土木工程專業(yè)材料力學教學質量的提高。
關鍵詞：土木工程；材料力學；教學改革；教學內容；課程考核
引言
材料力學是固體力學中最早發(fā)展起來的一個分支。一般認為，1638年，意大利著名數(shù)學家、天文學家、理學家伽利略出版的名著《關于兩門新科學的談話和數(shù)學證明》標志著材料力學的開端。書中，首次提出了材料的力學性質和強度的計算方法。對于土木工程專業(yè)來說，材料力學是一門非常重要的專業(yè)基礎課。其以解決材料的強度問題、剛度問題、穩(wěn)定性問題為總綱，具有較強的理論性和實踐性。
一、現(xiàn)狀及存在的問題
目前，國內各高校土木工程專業(yè)多選用張如三、孫訓方、劉鴻文主編的《材料力學》作為指定教材，或者選用在這三本《材料力學》基礎上重新編寫的教材。采用的課堂教學方法基本都是從簡單的拉伸（壓縮）、剪切、扭轉和彎曲四種基本變形開始，然后歸納到一般的應力應變狀態(tài)分析與強度理論、組合變形以及壓桿穩(wěn)定問題。在講授完課堂相關理論知識后，由實驗指導教師指導學生進行軸向拉伸、壓縮以及平面彎曲等實驗�？傮w上，土木工程專業(yè)的材料力學教學內容已經(jīng)比較穩(wěn)定，課堂學時一般在60~74個之間，實驗學時一般在4~8個學時之間，學分在3.2~4.0分之間。針對材料力學的教改問題，很多同行進行了研究，也取得了一定的成果。但結合我們前些年的教學實踐，也發(fā)現(xiàn)了一系列的問題，具體如下：
1.教師隊伍缺乏專業(yè)性。材料力學是土木工程專業(yè)、機械類專業(yè)、信息類專業(yè)等很多工科專業(yè)都開設的一門專業(yè)基礎課，因此很多學校（包括作者所在學校前些年）均統(tǒng)一安排基礎學部的力學教師來講授材料力學。從學校層面講，這樣安排節(jié)省了教學資源，便于統(tǒng)一管理。但弊端是基礎學部的教師對土木工程專業(yè)缺乏深入的了解，不能將材料力學中的相關理論和實際土木工程相結合，這就導致了學生學到的知識僅限于書本上，不知究竟學到了什么，很難提升學習興趣。
2.材料力學理論性較強，概念多，公式多，計算多，內容多，學生接受困難。材料力學章節(jié)多，內容多，各章之間連續(xù)性相對不強。本身理論性、抽象性又較強，很多概念，如應力、應變等，學生第一次接觸，若采用傳統(tǒng)的'講授式教學，不輔以必要的手段，在有限學時內，很難理解其本質，降低學生學習的主動性和積極性。
3.教材的發(fā)展相對落后于規(guī)范。目前，我國土木行業(yè)的規(guī)范體系中，如鋼結構設計規(guī)范、混凝土結構設計規(guī)范等，除疲勞計算外，均基于近似概率極限狀態(tài)設計法進行強度、穩(wěn)定等校核，而材料力學中仍主要采用容許應力法，若完全按照教材講解，學生所學知識與當前工程實踐、新理論相差甚遠，會誤導學生。
4.實驗教學流于形式、學生不重視。材料力學的實驗基本是在課堂教學講授完相關理論之后進行，相關實驗基本為驗證性實驗，有些甚至僅由教師給學生演示一遍，學生僅需觀看不需要自己動手驗證，最后學生上交實驗報告就算是完成了實驗教學。實驗教學淪為一種“形式主義”教學，不僅提高不了學生的興趣，有時甚至被學生認為是耽誤了有限的課堂教學時間。
二、材料力學教學改革建議
針對材料力學教學實踐中發(fā)現(xiàn)的問題，經(jīng)過實踐，作者提出了一些針對性的建議，具體為：
1.教師隊伍注重專業(yè)性建設。充分意識到教師在教學過程中的主導及組織作用，選擇具有較高學術水平、豐富工程背景的土木工程專業(yè)教師講授材料力學課程，這樣教師可以實時地把材料力學教學內容與工程實踐結合起來，比如材料力學中梁構件的支座可分為可動鉸、固定鉸、固定端支座，但我們工程中的主梁一般支承于柱上，次梁一般支承于主梁上，那工程中實際中的梁對應的支座又是那種呢？對于鋼筋混凝土梁構件來說，當梁端部承受負彎矩，上部混凝土受拉開裂，如梁上部不配置縱向受拉鋼筋，即可允許梁端發(fā)生轉動，進而釋放掉負彎矩，這樣一般就可認為是固定鉸；反之，若梁端上部配置了足夠多的縱向受拉鋼筋，那計算時就可以簡化為固定端。通過專業(yè)老師的講授，使學生切實體會到材料力學和工程實踐的密切關系，進而激發(fā)學習的興趣。
2.教學內容注重時效性、拓展性建設。在對教學內容不做較大修改的前提下，教學時注重時效性，與現(xiàn)行相關規(guī)范作比較，如軸心受拉構件的強度計算公式，材料力學中基于容許應力法的表述為公式（1）、鋼結構設計規(guī)范中基于近似概率極限狀態(tài)設計法的表述為公式（2）。NAn≤[σ]（1）NAn≤f（2）式中，N為構件受到的軸拉力；An為構件的凈截面面積；[σ]為許用應力，Q235鋼材一般取150~170MPa之間；f為鋼材的抗拉強度設計值，Q235鋼材一般取215MPa（板件厚度小于12mm）。從表面上看，公式（1）和公式（2）的區(qū)別僅為[σ]和f。但實際上公式（1）基于容許應力設計法，要求結構在標準荷載下產(chǎn)生應力不得超過材料的容許應力[σ]（容許應力[σ]由材料的極限應力除以一個大于1的安全系數(shù)得到），因此可知，式（1）中的N是由標準荷載產(chǎn)生的軸拉力。近似概率極限狀態(tài)設計法設計公式（2）是用荷載或荷載效應、材料性能和幾何參數(shù)的標準值附以各種分項系數(shù)，對于不同重要性的結構，尚應考慮結構重要性系數(shù)，即式（2）中的N是由荷載設計值（荷載標準值乘以相應的荷載分項系數(shù)）產(chǎn)生的軸拉力，f是由材料強度標準值除以抗力分項系數(shù)得到。除注重教學內容與現(xiàn)行規(guī)范相結合外，教學過程中我們也強調力學知識的拓展性，即材料力學中的相關知識不僅在土木工程中應用，在生活中也有大量應用，諸如食品包裝袋上預留一個小豁口、如何吃火腿腸、冬天水管為什么會被冰脹裂、撐桿跳運動員使用的撐桿的變化（由木桿、竹竿、金屬桿等逐漸過渡到現(xiàn)在用的玻璃纖維桿）、香蕉球的力學原理、彈簧秤的力學原理等等，通過這些生活中的具體問題，使缺少工程實踐的學生從生活案例中理解材料力學概念，讓學生意識到材料力學就在我們身邊，并逐步引導學生自己去發(fā)現(xiàn)材料力學在生活中的應用，進而提高學生的學習興趣。
3.教學手段注重結合性、細節(jié)性建設。本文著重介紹的是作者采用多媒體課件教學時，認為應該注意的一些細節(jié)性問題。（1）多媒體課件形聲、動畫兼?zhèn)�，對于抽象的應力、應變、變形過程等更容易展示出來，學生也容易理解，但制作課件時要注意排版、字體大小、顏色等，最好多圖片少漢字，能用動畫表述不用文字描述。排版不宜過于花哨，否則會喧賓奪主，學生會把過多的注意力放在課件上，而不是教學內容上。（2）多媒體課件內容選擇上，輻射面要廣，不僅包含教材上的知識，尚應涵蓋教材沒有涉及到的知識。但除重點內容外，一般不必過于詳細，否則學生會認為“課件”就是材料力學，降低他們主動學習的積極性。細節(jié)決定成敗，一個好的多媒體課件可以讓學生在愉悅中掌握知識，優(yōu)化課堂教學，提高教學質量。
4.教學方法上注重靈活性建設。為改善傳統(tǒng)的教師講、學生聽這種學生“被動學習”的教學方法，將“啟發(fā)式學習”“學生自主學習”與傳統(tǒng)的教學方法相結合，引導學生積極思考，增強了教與學的互動，使學生參與到教學活動中來，而不是被動地接受。“啟發(fā)式學習”的核心是引導學生學習，結合材料力學每章節(jié)課程內容，教師在導課時都結合具體的工程案例或相關科研成果，首先讓學生知道要學什么，相關的問題在哪？帶著問題去學習，學完相關內容后，師生共同對問題進行歸納總結，加深學生對學習內容的理解。比如在講解壓桿穩(wěn)定問題時，教師首先提出問題：僅長度不同的鋼柱，其余均相同，哪個承載力會高一些呢？學生從生活常識的角度一般能知道短柱一般承載力會高一些，但不知道原因在哪兒。在講解完壓桿穩(wěn)定問題后，學生就知道原因所在了�！皩W生自主學習”就是給學生站上講臺并充當教師角色的機會。材料力學課程安排中一般會有2~4個學時的機動課時，我們利用這幾個學時的時間，讓學生站上講臺，規(guī)定每個學生授課時間一般在8分鐘左右，從授課章節(jié)、多媒體課件制作、素材收集等等全部由學生自主完成，在“學生教師”授課的過程中，教師充當學生，最后由教師進行點評。以前，教學過程中，我們一般把這幾個學時安排成答疑，效果并不理想。基于此，我們把答疑全部改為課下進行，不占用課堂時間，把節(jié)約下來的課時用來給學生展示，這樣提高了他們學習的主觀能動性和在眾人面前表達自己的能力，也讓他們體會到了教師工作的辛苦。
5.實驗教學注重層次性建設。針對之前實驗教學的弊端，我們作了如下改進：（1）除實驗室專門配備的教師外，要求材料力學授課教師全程參與實驗教學。（2）將實驗分層，第一層次為基礎性實驗，包括拉伸、壓縮、平面彎曲實驗。第二層次為綜合性實驗，可以由學生自擬題目或結合教師個人科研項目確定。（3）基礎性實驗教學過程中，授課教師首先把與實驗有關的多媒體課件等相關素材提供給學生。進入實驗室進行實驗時，由實驗室教師對授課教師事先提供給學生的素材（多媒體課件等）進行詳細講解，并預留下一些問題。因學生課下已經(jīng)做好了預習，這樣有效地節(jié)省了準備時間。為提高學生的動手能力，實驗按每2~3人一組進行分組，撰寫實驗報告時，學生除需對實驗數(shù)據(jù)進行整理分析外，尚需對實驗室教師預留的問題進行解答。對實驗過程中不懂的問題，也可以在實驗報告上提出，最后由實驗室教師匯總交給授課教師，由授課教師統(tǒng)一解答。同時，實驗報告上必須注明小組每個人的分工。（4）綜合性實驗為選做性實驗，可以是真實的物理性實驗也可以是數(shù)值性實驗，主要是針對學有余力的同學開展的。截至作者發(fā)稿前，學生自擬了軸向壓桿穩(wěn)定承載力的測定、焊接構件殘余應力測量等多個實驗項目；參與到教師的科研項目中的實驗就更多了，諸如一些實際檢測類的工程項目、實驗室的科研試驗項目等。6.課程考核注重多樣性建設。課程考核過程中，摒棄了平時成績+實驗課程成績+期末考試成績加權計算總成績、期末考試閉卷的傳統(tǒng)作法。相關改進如下：（1）針對材料力學公式多、概念多的實際情況，考試時允許學生自備半張A4紙，半張A4紙單面（另一面空白）可以撰寫自己認為重要的公式、概念等等，但只能自用不可互相傳閱，考試結束時該半張A4紙寫上姓名隨同試卷上交。（2）減小主觀性成績在總成績中所占比重，平時成績主要依靠作業(yè)質量、出勤率等來確定，但僅占總成績的10%；實驗課程成績分為A（優(yōu)秀，對應90分及以上）、B（良好，對應80~90分）、C（中等，對應70~80分）、D（及格，對應60~70分）、E（不及格，對應60以下）五個等級，若實驗成績等級為E，則采用一票否決制，總成績不合格；若等級為C或D，實驗課程成績占總成績的30%；若等級為A或B，實驗課程成績占總成績的20%。總體上，實驗成績越低，在總成績中所占比重越大，就會導致總成績越低，進而促進學生重視實驗教學。
三、結束語
經(jīng)過幾輪的教學實踐改革，針對我校土木工程專業(yè)材料力學的教學改革取得了初步成效，學生對材料力學的理解逐漸由一門抽象、難懂的“力學課”轉變?yōu)橥聊竟こ虒I(yè)的一門“專業(yè)基礎課”，學生的學習興趣、學習動力、動手能力、解決實際問題的能力大幅提高，學習過程中的參與感逐漸增強。但我們也意識到，材料力學教改工作是一項長期工程，需要我們順應形勢，進一步地探索和實踐。
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土木工程材料論文11
摘要：進入新時代以來，我國的社會經(jīng)濟一直都保持著高速的發(fā)展，促進了我國土木工程行業(yè)的發(fā)展。而隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，使得一系列的新技術與新材料都得到了大范圍的普及與應用，在這個背景之下，人們也對土木工程中復合材料的應用引起了越來越多的重視和關注，這成為了土木工程行業(yè)在未來的一個重要發(fā)展趨勢與方向。本文主要是對復合材料在土木工程中的應用進行研究。
關鍵詞：復合材料;土木工作;應用情況
引言;
1.所謂復合材料，指的就是通過物理或者化學的方法，將兩種或兩種以上的不同性質材料在微觀或宏觀上組成具有新性能的材料，復合材料最大的優(yōu)勢就在于組成復合材料的各種材料能夠在各自性能上實現(xiàn)取長補短，能夠發(fā)揮出協(xié)同的作用，使得復合材料的綜合性能遠遠比原組成材料的性能更加優(yōu)異，進而復合材料也就能夠滿足更多不同的要求。
2.[1]FRP就是纖維增強復合材料，其發(fā)展歷史十分悠久，人們在上個世紀五六十年代就開始嘗試將纖維增強復合材料運用到民用建筑當中，在1961年，英國有一座教堂的尖頂中就應用了玻璃纖維增強復合材料，之后，利物浦也利用玻璃纖維增強復合材料作為連系梁建立起了一座人行天橋。玻璃纖維增強復合材料在我國的應用是在上個世紀五十年代末期，我國開始嘗試將玻璃纖維束應用到混凝土的構件中，發(fā)展到了七八十年代的時候，玻璃纖維增強復合材料開始在我國結構工程中得到了大面積的應用，并且針對玻璃纖維增強復合材料的研究也取得了一系列的成果。
一、工程結構加固補強
1.1復合材料在社會上的各行各業(yè)中都有著很多的應用，其主要是通過各種方法將玻璃纖維增強復合材料附著在構件表面上受力，這樣一來就可以有效增強原有構件的受力性能。我國在上個世紀八十年代的時候就嘗試在工程實踐中利用混凝土結構外貼玻璃纖維增強復合材料內夾高強鋼絲的加固方法，但是嘗試這個加固方法的主要目的只是為了起到防腐的作用，并且將混凝土與鋼絲相結合，因而這種嘗試并沒有得到廣泛的推廣。[2]在九十年代初期，對瑞士的多跨連續(xù)箱形梁橋使用了碳纖維增強復合材料進行了加固并取得了很好的效果之后，纖維增強復合材料的加固結構修復技術開始在全球范圍內得到了研究與普及，取得了很快的發(fā)展，并且在實際的工程中得到了大量的應用。
1.21988年，我國成功完成了第一項碳纖維增強復合材料加固工程，進而也就開始了我國的纖維增強復合材料的發(fā)展之路，尤其是2008年汶川大地震之后，纖維增強復合材料加固技術更是極大的支持了建筑重建工作以及加固修復震損結構工作。在現(xiàn)階段內。纖維增強復合材料在各種類型的結構加固中都得到了大量的成功運用，比如在混凝土結構、鋼結構等方面，另外，纖維增強復合材料除了涉及橋梁與建筑領域的結構之外，同時還涉及到了地下結構、水工結構以及隧道等等，所涉及的領域十分廣泛。纖維增強復合材料的加固形式十分多樣，主要包括纖維增強復合材料布纏繞加固混凝土柱、將纖維增強復合材料片材貼在梁與板手拉面、利用纖維增強復合材料片材包裹梁、柱構件。[3]
二、纖維增強復合材料
2.1在纖維增強復合材料中，纖維占了一半以上的含量，纖維增強復合材料筋的重量相對很輕，只有普通鋼筋重量的百分之二十左右，但是其強度十分大，是普通鋼筋強度的六倍之多。纖維增強復合材料具有很好的耐腐蝕性，這也是其能夠代替鋼筋的重要因素之一，這能夠防止因為鋼筋銹蝕而對結構造成的損害，并且還明顯減少了結構的維護時間與費用。同時，纖維增強復合材料還具有良好的非磁性，能夠滿足某些特殊工程的無鐵磁性的要求。在橋梁工程中，纖維增強復合材料索有著很多的應用，比如其可以作為纜索運用到懸索橋或斜拉橋中，或者是作為預應力筋運用到混凝土橋中。
2.2[4]在上個世紀六十年代初期的時候，一些發(fā)達國家就開始對纖維增強復合材料配筋在混凝土梁中的.應用進行研究，包括美國、日本等等，其研究的內容主要就是如何利用纖維增強復合材料減少近海區(qū)域或寒冷地區(qū)的鋼筋混凝土結構的鹽蝕危害。此外，在這些發(fā)達國家，纖維增強復合材料在巖土工程的加筋土中也有著很多的應用，并且由于纖維增強復合材料具有安裝簡潔、耐久性強、價格低廉等優(yōu)勢，使得其得到了越來越廣泛的應用。我國對纖維增強復合材料配筋在混凝土梁中的應用的研究也比較早，到目前為止，我國已經(jīng)能夠生產(chǎn)出多種纖維增強復合材料筋、索產(chǎn)品以及與其相配套的夾具，隨著研究的力度不斷加大，促使我國在實際的實踐中也取得了一定的研究成果。
2.3[5]在研究纖維增強復合材料筋混凝土的過程中，主要是研究兩個方面的內容：首先是混凝土與纖維增強復合材料之間的截面的粘結性能的問題，這是因為這兩者的粘結性能都很差，不同的筋材形式與表面處理形式，最后得到的粘結性能也是具有差異的;其次是特殊力學性能，纖維增強復合材料筋是一種彈脆性材料，因此與傳統(tǒng)鋼筋混凝土構件相比，應用了纖維增強復合材料筋的混凝土的構件的受力性能也是不同的，這也成為了相關學者在今后都將進行重點關注的研究內容。
結語：
綜上可知，與纖維增強復合材料的其他應用領域相比，復合材料在土木工程中的應用條件更加具有復雜性，土木工程行業(yè)正處于高速發(fā)展的階段，雖然現(xiàn)代混凝土與鋼材的大量應用有著很長的歷史，但是其應用仍需要進一步加強與完善。纖維增強復合材料具有多樣化的應用形式，其在未來必定會得到更加廣泛的應用，發(fā)展前景十分廣闊。
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土木工程材料論文12
一、課堂教學
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“土木工程材料”較多的課程內容，在有限的學時內不可能全部講解，應根據(jù)專業(yè)性質，分清主次，突出重點。以程云虹等主編的《土木工程材料》[1]為例，課堂重點講解的內容是：緒論，第一章（土木工程材料的基本性質），第二章（無機膠凝材料），第三章（水泥混凝土），第四章（砂漿），第六章（土木工程用鋼），第七章（瀝青及瀝青混合料）。通過緒論的學習，學生對土木工程材料有一個梗概的認識，對“土木工程材料”這門課程有一個大致的了解；第一章讓學生了解土木工程材料基本性質，包括物理性質、力學性質及耐久性能等，同時了解材料科學的基本理論，即材料的組成、結構和構造及其與材料性質之間的關系；第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分別講解工程中最常用的幾種土木工程材料的性質及應用。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）作為學生自主學習的內容，但教師應適時引導和鼓勵學生在自主學習過程中積極思考并勇于提出問題。課堂教學中，把重點講解的內容講深講透，讓學生扎扎實實地掌握，做到學有所獲；避免面面俱到，不求甚解。而且，有了重點講解的內容作為基礎，學生自主學習其他章節(jié)才不會感到困難。突出重點的課堂講解與學生的自主學習有機結合，既有利于學生掌握系統(tǒng)的理論知識，又給予了學生自主學習的空間，有益于培養(yǎng)學生的質疑精神和解決實際問題的能力，發(fā)展學生的想象力和探索意識。
�。ǘ┛茖W講解
“土木工程材料”課程的內容比較松散，講解時容易產(chǎn)生平鋪直敘的感覺，甚至索然無味；如能精心安排、科學講解，效果會大不一樣。比如，通用硅酸鹽水泥包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥及復合硅酸鹽水泥，如果按照教材一種水泥接著一種水泥地講，學生學起來會感到重復、堆砌、凌亂，甚至不知所云。因此，對于這部分內容要進行科學整合，重點把硅酸鹽水泥的礦物組成、水化及凝結硬化過程、技術性質等等講解透徹；而在介紹摻混合材料的硅酸鹽水泥時，抓住活性混合材料的潛在活性及摻活性混合材料水泥的二次水化反應，然后用對比的方法給出各種水泥的共性和個性，這樣內容緊湊了，脈絡清楚了，學生掌握起來也就輕松了。了解了技術性質的異同點，進一步掌握各種水泥的工程應用就會很容易。再比如，在現(xiàn)代水泥混凝土技術中，外加劑已經(jīng)成為水泥混凝土的一個重要組成成分，因此，為了內容的系統(tǒng)和完整，一般教材（如文獻）都將“外加劑”放在“普通混凝土的組成材料”中來介紹。但外加劑是用來改善混凝土性能的，如果不了解混凝土的性能，很難深入理解外加劑的作用，因此，在講授時，應作適當調整，把“外加劑”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面來講，這樣會更加方便學生對相關課程內容的理解和記憶�？傊�，科學地組織和講解課程內容，對于做好“土木工程材料”課堂教學起到事半功倍的作用。
（三）理論聯(lián)系實際
首先，從最熟悉的生活實際出發(fā)。土木工程材料與實際生活密切相關，其實，每個人在實際生活中都積累了很多相關經(jīng)驗，只是由于不具備專業(yè)知識，而不知道其中的道理。比如，某一水泥砂漿地面破損了，用水泥砂漿修補以后，需要澆水覆蓋一段時間。相信很多人都見過這種做法，但不一定每個人都知道這是為什么。在講解水泥的水化、凝結及硬化過程時，提到這一現(xiàn)象，學生一定會恍然大悟，原來這就是養(yǎng)護，并及時讓學生了解養(yǎng)護需要一定的溫度、濕度及時間。這樣，把學生來自于生活的直接經(jīng)驗與書本上的理論知識結合起來，消除學生對課程的陌生感，激發(fā)了學生的學習興趣。其次，大量列舉工程實例。典型的工程實例是理解和消化理論知識的最有效方法，注重材料的工程應用背景，避免脫離工程孤立地講解材料。比如，在講到混凝土耐久性問題時，實例之一：北京三元立交橋橋墩，建成后不到兩年，個別地方發(fā)生“人字形”裂紋，經(jīng)分析認為主要原因是發(fā)生了堿—骨料反應；實例之二：烏克蘭境內的切爾諾貝利核電站，由于鋼筋混凝土結構的泄漏，造成大面積放射性污染，生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞等。另外，還可以用數(shù)字來說明，“在工業(yè)發(fā)達國家，建筑工業(yè)總投資的40%以上用于現(xiàn)存結構的修理和維護，60%以下用于新的設施”。通過大量實例，使學生認識到混凝土耐久性的重要性，了解到很多混凝土結構的過早破壞不是由于強度不足，而是由于耐久性不足。最后，重視實驗教學。實驗課是“土木工程材料”課程的一個十分重要的教學環(huán)節(jié)，實驗教學是課堂教學的一個很好的補充。實驗課上，學生對從書本上學到的材料有了直觀的認識，對材料的性能進一步了解，在自己動手做實驗過程中，提高應用材料的能力。同時，通過實驗驗證基本理論，學習實驗方法，培養(yǎng)科學研究的能力和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。
�。ㄋ模╆P注學科新進展
教材是教學的依據(jù)和根本，但教材的更新需要時間，而土木工程材料的.發(fā)展非常迅速，因此，在教學過程中，應密切關注土木工程材料研究和工程應用的最新進展，并適時補充到教學中。同時，隨著新材料及新技術的不斷問世，有關材料的質量標準及相關設計和施工的規(guī)范也會隨之更新，亦應將這部分內容及時補充到教學中。這樣，有利于學生及時了解學科發(fā)展動態(tài)，拓寬專業(yè)視野，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，激發(fā)探索精神，提高學生的工程素質及工程意識
二、課后作業(yè)
課后作業(yè)對課堂教學起到很好的鞏固和補充作用。通過課后作業(yè)，學生能夠更好地消化和理解課堂上學到的內容，并能對所學內容活學活用。本課程中，一部分課后作業(yè)來自于教材每章后面的復習思考題，需要教師緊扣課堂教學的重點和難點，從中精選，比如，混凝土骨料顆粒級配，普通混凝土配合比設計等。教師要對作業(yè)認真批改，并總結，使學生不是為了做作業(yè)而做作業(yè)，而是做到真正掌握。另一部分課后作業(yè)是綜合性、討論性的。比如，程云虹等主編的《土木工程材料》中的“開放討論”部分，這部分內容具有一定的前瞻性，可以引導和啟發(fā)學生做一些探索性的工作。即讓學生從中選擇自己感興趣的內容，并圍繞這一內容查閱文獻，深度思考，自由討論。拓寬了學生的視野，培養(yǎng)了學生科學研究的意識。
三、結束語
通過學習“土木工程材料”課程，應該使學生既學到了知識，又鍛煉了能力、開闊了視野；既掌握了本課程的知識，又為其他專業(yè)課的學習打下了良好的基礎。因此，搞好“土木工程材料”的教學，意義十分重大。
土木工程材料論文13
為進一步提高土木工程材料課程的教學質量，筆者進行了大量的調查研究和文獻分析，對南昌大學土木工程材料課程進行教學改革，并獲得了省級和校級教改課題的支持。本文從教學內容、教學模式、教學方法三個方面闡述土木工程材料課程的教學改革情況，并進行了教學改革的效果評價。
一、教學內容的改革
土木工程材料種類繁多，各類自成體系，教學內容大多數(shù)是敘述性和分析性內容;同時，土工工程材料發(fā)展迅速，新材料層出不窮，以致學生在土木工程材料課程學習中難以抓住重點，出現(xiàn)什么都學、什么都學不好的情況。為了進一步提高土木工程材料課程的教學質量，增強學生課程學習效果，筆者從教材編寫、授課內容編排、課時分配等三個方面對土木工程材料課程的教學內容進行改革。
(一)教材編寫
20xx年，南昌大學與其他兄弟院校編寫出版了教材《土木工程材料》[12]。新編教材充分考慮到現(xiàn)有教材的不足，強化混凝土章節(jié)內容，增加了輕質混凝土、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知識;根據(jù)實際教學情況，弱化部分章節(jié)，將石材、木材、合成高分子材料等章節(jié)內容進行相應刪減;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);設置案例，在各章節(jié)中多設案例，引導學生用理論知識分析問題，與實踐相結合。
(二)授課內容編排
根據(jù)土木工程材料課程特點，對授課內容進行重新編排，力求做到以下幾點：突出重點內容，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、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，注意授課內容與不同專業(yè)方向的有機融合，土木工程工民建方向專業(yè)重點突出水泥與混凝土的內容，土木工程道橋方向專業(yè)則要求掌握瀝青混合料的配合比設計;水利水電工程專業(yè)則要求詳細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，更新教學內容，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(如隧道盾構技術、大型混凝土構件預制技術)以及教師自身科研課題成果引入課堂教學中;結合工程應用，將國內外典型工程(如新型混凝土技術在三峽大壩、杭州灣跨海大橋應用)融入課堂教學中。
(三)課時分配
土木工程材料課程是一門理論性、實踐性、實驗性都非常強的課程，而土木工程材料課程的學時有限，在教學中合理分配課時是保證土木工程材料課程教學質量的關鍵。南昌大學的土木工程材料課程共48學時，其中課堂授課32學時，實踐2學時，實驗14學時，具體安排見表1。
二、 教學模式的構建
目前，土木工程材料課程的教學模式一般包括理論教學和實驗教學兩部分。筆者在重視理論教學的基礎上，強調提高學生的實驗實踐能力。在土木工程材料課程中，除進行理論教學和實驗教學改革外，還適當增加了實踐教學環(huán)節(jié)。
(一)理論教學
土木工程材料課程需要讓學生了解并掌握土木工程材料的組成、結構、生產(chǎn)、工藝、性能與應用的基本理論知識，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構、生產(chǎn)與工藝、性能與應用三大塊進行統(tǒng)一講授。同時可采用多媒體結合板書的方法進行理論教學，以達到縮減課時、增強教學效果的目的。
(二)實驗教學
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)學生的學習興趣和研究熱情，因此在實驗教學改革時，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，還設計了綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗。綜合性實驗是在設定原材料的基礎上，進行不同強度等級、不同坍落度要求的高性能混凝土實驗。創(chuàng)新性實驗是讓學生自選材料和自行設計實驗。創(chuàng)新性實驗前先將學生分為3～4個組并確定實驗題目，要求小組同學查閱資料、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時間影響實驗、不同等級礦物摻合料對混凝土強度影響實驗等。通過開展綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗，激發(fā)學生的研究熱情，提高學生的自學能力。
(三)實踐教學
在理論教學和實驗教學的基礎上，積極進行土木工程材料課程實踐教學的探索與實踐。組織學生到預拌混凝土攪拌站了解混凝土的生產(chǎn)運輸過程，認知新拌混凝土的和易性，熟悉混凝土配合比設計，或組織學生到施工現(xiàn)場見識混凝土的澆注養(yǎng)護，了解建筑鋼材的性能和加工，實現(xiàn)理性認識到感性認識的提升，從而大大提高了教學效果。
三、教學方法的改革
在教學方法上，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合的授課方式進行教學，學生基本上都是被動接受知識，很少對土木工程材料進行更深入的思考。鑒于這一缺陷，筆者在課堂教學中，增加視頻播放與課堂討論環(huán)節(jié)，提供了網(wǎng)絡輔助教學，完善考核方法。
(一)視頻播放與課堂討論
為讓學生對土木工程材料的研究和發(fā)展有更深入的了解，特別是引導學生對土木工程材料進行更深層次的思考，筆者充分利用多年從事教學和科研工作的優(yōu)勢，特別制作了一段50分鐘左右關于材料在仿生、智能領域研究和發(fā)展的視頻資料，要求
學生提前自行觀看，同時在課堂上也組織學生利用1個學時觀看視頻資料，之后用1個學時讓學生走上講臺發(fā)表觀后感想。
(二)網(wǎng)絡輔助教學
網(wǎng)絡輔助教學是高校數(shù)字化建設的`重要體現(xiàn)，也是教師授課質量評價的重要組成部分。網(wǎng)絡輔助教學為學生與教師之間搭建了一個很好的交流平臺。教師可將很多相關的文檔、幻燈片、視頻資料上傳到網(wǎng)絡輔助教學平臺上，讓學生自行下載。學生也可在網(wǎng)絡輔助教學平臺向教師提問，教師可定期查看和回答學生問題。在教學方法上，網(wǎng)絡輔助教學是對課堂授課方式的一種補充。
(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%。四種形式相結合的全程考核方法，注重培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力，全面評價學生的學習水平和課程的教學效果，對改變傳統(tǒng)的一考定成績、加強教學過程管理、分階段檢驗教學效果、改革考試方法具有積極的意義。
四、教學改革的效果評價
土木工程材料課程經(jīng)過上述教學內容、教學模式、教學方法的改革，可以讓學生更好地掌握土木工程材料的理論知識，強化學生的自學能力，增強學生科研動手能力，提高學生創(chuàng)新能力，取得了良好的效果。
(1)授課內容：教師講課內容有主次之分，學生學習理論知識不僅簡單輕松，而且也更有針對性。對此教師可以適當減少理論課時，讓學生有更多的時間進行實驗實踐。
(2)上課形式：在課堂上播放相關視頻并進行課堂討論，引導學生自主學習并積極發(fā)言，既能提高學生的表達能力，也能幫助學生對土木工程材料發(fā)展進行更深層次的思考，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，有利于學生養(yǎng)成獨立思考問題的習慣。
(3)實驗實踐環(huán)節(jié)：除了部分驗證性實驗項目之外，還增設了綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗。綜合性實驗可以讓學生在最短的時間內見識到各種不同要求的混凝土，創(chuàng)新性實驗可以激發(fā)學生的研究熱情。
(4)考核方法：采用上述四種形式相結合的全程考核方法，提高了學生上課的積極性，也有利于全面評價學生的學習水平和課程學習效果。
五、 結語
土木工程材料課程是集理論、實驗、實踐于一體的課程，學好土木工程材料，對于后續(xù)課程的學習具有重要的作用。鑒于土木工程材料課程本身的特點和學時的限制，要提高教學效果，使學生掌握土木工程材料知識，學會合理運用土木工程材料，必須從教材編寫、授課內容編排、課時分配等教學內容，理論教學、實驗教學、實踐教學等教學模式，以及視頻播放與課堂討論、網(wǎng)絡輔助教學、考核方法等教學方法三個方面進行土木工程材料課程的教學改革。本文對土木工程材料課程教學改革的思考，在教學實踐中已得到了實施，同時也需要在教學實踐中不斷充實和完善。參考文獻：
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土木工程材料論文14
[摘要]土木工程是一項綜合性很高的課程，其中，土木工程材料的教學有著很強的實踐性。所以，我們要對土木工程材料實驗教學特別重視，以期提高學生的工程實踐能力和實驗創(chuàng)新意識、培養(yǎng)學生的探索能力、提高實驗課的教學質量。本文從土木工程材料實驗教學方面分析了土木工程材料實驗的現(xiàn)狀和常見問題，旨在完善土木工程材料實驗課的教學改革措施，對土木工程材料實驗教學改革問題進行了簡單的探究。
[關鍵詞]土木工程材料；實驗教學；教學改革
隨著建筑業(yè)的興起帶來的國家社會經(jīng)濟大發(fā)展，土木工程專業(yè)成為了最熱門的專業(yè)學科，隨著經(jīng)濟和科學的不斷發(fā)展，現(xiàn)將過去的單一工程專業(yè)的建筑材料和道路建筑材料等專業(yè)整改成為土木工程材料課程。土木工程材料作為一門實踐性很強的學科，其實驗教學就要打破原有的局限，從綜合性、研究性應用性等多方面入手培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新思維等綜合能力，以培養(yǎng)應用型的高素質人才。
一、土木工程材料實驗組成
1.課程基礎實驗全國各工程類高校的土木材料實驗課大致為10～18學時，包括材料密度、表觀密度實驗等常規(guī)實驗項目，標準稠度用水量、膠砂強度測試等水泥性能實驗，針入度、軟化點等瀝青實驗，混凝土強度實驗、混凝土和易性實驗、砂漿性能實驗、混凝土用沙石實驗等綜合性實驗。但是受到實驗課時、實驗場地和實驗設備等多方面因素的限制，實驗課的教學成效不明顯。2.科研實踐類開放實驗開放實驗作為課程基礎實驗的補充和拓展實驗，學生選擇參加開放實驗的原因各有不同，有的是為了參與教師科研課題，提高自己某一專業(yè)方向的實踐知識，有的僅僅是因為個人的興趣愛好，或者單純的是為了拿學分，但是不管其選擇的目的是什么，這種開放實驗都可以不同程度的提高其專業(yè)技能、創(chuàng)新能里和綜合素質，幫助學生形成一種創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維。開放實驗要求學生對實驗方案、實驗步驟、實驗原材料選擇、實驗方法確定、實驗操作和實驗結果等實驗的全過程進行規(guī)劃、操作、總結和分析，非常能體現(xiàn)一名學生的綜合素質能力，也非常鼓勵大學生在實驗中能積極的進行科技創(chuàng)新。3.學科競賽實驗從20xx年開始，全國高等學校建筑材料學科研究會舉辦全國大學生混凝土設計大賽，全國各大高校學生均可報名參與，要求對混凝土設計、時間成型、快速養(yǎng)護、性能測試等內容進行實際的操作。這類實驗大賽的舉辦提高了學生對理論知識的應用能力，激發(fā)了學生學習和創(chuàng)新的積極性，是非常好的一種選拔創(chuàng)新性人才的有效方法。
二、土木工程材料實驗存在的問題
1.課程基礎實驗課時較少現(xiàn)如今各高校土木專業(yè)的學生都較多，每班的教學人數(shù)均達到幾十人，所以實驗課程基本以驗證性和演示性的實驗為主，教學效果受到了實驗場地小、實驗設備少等因素的極大限制，實驗效果不佳，難以滿足教學需要。而設計性、綜合性強的實驗通常實驗時間較長，受到上課時長和課時較少的限制，難以保證實驗效果和教學質量，或者影響其他實驗內容的教學計劃。2.課程實驗內容傳統(tǒng)老套，不符合行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀隨著時代發(fā)展，人們對環(huán)境的保護意識加強，提倡綠色建筑，新型的建筑材料不斷涌現(xiàn)，像一些傳統(tǒng)的墻體圍護結構粘土磚被各種新型墻體材料所取代，然而我們的實驗教學內容卻沒有與時俱進，沒有更新新材料的相關實驗測試內容，還在做傳統(tǒng)材料的實驗教學是沒有意義的，是不符合時代的發(fā)展的。而且現(xiàn)在對建筑質量的要求越來越高，要求建筑材料有著良好的使用壽命，尤其是鋼筋混凝土材料的耐久性得到了越來越多的重視，所以在實驗教學時，除了要對水泥、混凝土、鋼筋等材料進行基本測試外，還要添加一些新的實驗項目，比如材料乃求能和一些特殊要求的性能實驗檢測，以適應時代的創(chuàng)新發(fā)展。3.實驗創(chuàng)新性不足課程基礎實驗受到課時的限制，內容多，時間少，很難在基礎實驗中有所創(chuàng)新。開放實驗本來是很好的創(chuàng)新平臺，但是目前卻通常是由老師擬定題目，學生自主創(chuàng)新的情況很少，而且選題范圍較為局限，要想創(chuàng)新也有一定的難度。實驗報告是學生對實驗方案、實驗操作程序和對結果總結分析能力的體現(xiàn)，但是目前大多數(shù)的學生在完成實驗報告的時候都有抄襲現(xiàn)象，嚴重的影響了開放實驗的實驗自主獨立性，無法培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。4.開放實驗效果不良開放實驗的開放程度不到位，大多數(shù)學生選擇開放實驗的目的并不是為了培養(yǎng)自己的實踐能力、科研能力和創(chuàng)新能力，在實驗時只是盲目的完成實驗，沒有進行深入的思考，這是很普遍的不良教學的風氣，學生們急功近利思想很嚴重。而且想提高自身能力的學生并不能隨意的進出實驗室，影響了學生實驗和創(chuàng)新的積極性和靈感，這是實驗室的管理不到位導致的`。
三、土木工程材料實驗教學改革探索
1.加強實驗室建設，增加實驗教學資源實驗室場地和實驗設備是實驗教學的硬件設施，是提高實驗教學質量的基礎。土木工程材料的發(fā)展日新月異，這就要求土木工程材料實驗設備也要與時俱進，不斷更新，才能滿足實際的教學需要。2.優(yōu)化實驗課教學內容，加強實驗教學與施工現(xiàn)場的融合土木工程材料課程涵蓋了很多不同的專業(yè)，所以，必須結合不同專業(yè)的專業(yè)特點進行教學。實驗是驗證理論知識的過程，同時又加深了對理論知識的理解，如果有條件，最好是到施工現(xiàn)場進行教學，深入到生產(chǎn)實踐的前線，能讓學生在實踐中了解各種工程實踐技能，發(fā)現(xiàn)自己的不足并針對性的提高自己的專業(yè)知識水平，提高學習興趣和學習的主動性，同時也為學生畢業(yè)就業(yè)后的發(fā)展打下良好的基礎。3.加強實驗室開放程度，開展綜合設計性試驗土木工程材料實驗教學的根本目的是為了培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，所以我們要全面的改變原來傳統(tǒng)的實驗教學的思路和方法，將原來的驗證性、演示性的實驗改革成設計性、綜合性的實驗，要求學生根據(jù)所學的理論知識，獨立提出實驗課題、設計實驗方案、進行實驗操作、得到實驗結果并加以總結分析，進行深入思考。實驗指導教師只在實驗過程中提高必要的指導，總體上要求同學們獨立思考，獨立操作，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。這同時也要求加強實驗室的開放程度，讓學生們能夠在有思路有靈感的時候能及時的進行科學實驗，才能提高實驗教學質量。4.建立校企合作實驗基地實驗的目的就是為了更好的與理論知識相結合，能夠在實際設計生產(chǎn)施工中能有效的運用所學的知識并加以創(chuàng)新，推進行業(yè)發(fā)展。如果學校能與企業(yè)相結合，則更能讓學生體會知識在實際情況中的運用，對現(xiàn)有的技術水平有充分了解，更新實驗項目，跟隨時代潮流，加快行業(yè)建設速度，促進教育改革，提高畢業(yè)生的就業(yè)質量。
四、木工工程材料實驗課改革取得的成效
自土木工程材料實驗課教學改革以來，其實驗教學平臺收到了各方的關注和支持，增設了更多課題的實驗選修課和開放性實驗課。有效的提升了學生們的動手能力、工程實踐能力和科研創(chuàng)新能力，通過教學改革，學生從實驗設計、實驗目的確定、方案設計、實驗準備、實驗操作到得出實驗結果進行總結分析整個過程都能夠獨立完成，將書本上的理論知識和實踐良好的相結合，將實驗由教師授課變?yōu)閷W生的主動探索。在實驗的過程中，學生既能學到理論知識，又能在理論的基礎上通過實踐加深理解，同時在老師的引導下提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，激發(fā)了學生學習的積極性和主動性，大大提高了學習興趣和學習效率。隨著教學改革的推進，擴充了各類的新的實驗內容，促使更多的學生能夠進入實驗室研究相應的實驗內容。為了保證實驗教學的有序進行，實驗室全面的學生開放，提供充足的相應的實驗儀器設備。這使得實驗室的開放率和和實驗設備的使用率大大的提高了，實驗室資源得到了充分的利用。而且實驗室的管理人員也盡職盡責的定期檢查儀器設備，及時維修，保證設備的完好情況。通過推行土木工程材料實驗教學改革以來，使學校的實驗室在場地要求、人管管理、設備管理和制度管理等方面都有了較大的提升，有力的加強和推動了實驗室規(guī)范化的管理。土木工程材料的專業(yè)特點就是其較強的實踐性，所以我們要注重培養(yǎng)學生對專業(yè)知識的應用能力，將舊有的實驗方式改革成為開放式的實驗形式，培養(yǎng)學生的科學探索精神和開拓創(chuàng)新能力，使土木工程材料實驗教學的改革取得明顯的成效。
參考文獻
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土木工程材料論文15
0引言
隨著材料技術的快速發(fā)展，越來越多的高新技術被運用到工程材料的研發(fā)中，各種新型材料層出不窮，以復合材料為基礎發(fā)展而來的智能材料，為解決相應材料的力學問題提供了科學牢靠的途徑。作為有著多學科交叉背景的綜合學科，智能材料為土木工程中日益復雜的結構提供了實現(xiàn)的可能性，因此這一學科的研究也日益受到重視。諸如大跨度橋梁、高層建筑、水利樞紐、海洋鉆井平臺以及油氣管網(wǎng)系統(tǒng)之類的基建設施，在其較長的使用期中，外界各種不利作用會使得組成這些結構的材料發(fā)生不可逆的變化，從而導致結構出現(xiàn)不同程度地性能衰減、功能弱化，甚至會誘發(fā)重大工程事故。若是能將智能材料運用到對這些超規(guī)模的工程結構物中，能夠時刻評定相應的安全性能、監(jiān)控損傷，并智能修復，則將為未來工程建設提供新的發(fā)展思路。所謂智能材料，是指隨時能夠對環(huán)境條件及內部狀態(tài)的變化做出精準、高效、合適的響應，同時還具備自主分析、自我調整、自動修復等功能的新材料。受仿生學科的啟發(fā)，其目標是要開發(fā)出能運用到具體工程中、將無機材料變得有生命活力。二十世紀90年代初逐漸興起的智能材料結構系統(tǒng)，吸引了包括物理、化學、電子、航空航天、土木工程等領域的研究者涉足其中，取得了豐碩的成果。
1智能材料的概念及特點
智能材料發(fā)源于“自適應材料”（AdaptiveMate-rial），在Rogers和Claus等人的努力下，智能材料系統(tǒng)逐漸受到全世界各國官方機構的認可與重視，發(fā)展迅速。智能材料（IntelligentMaterial，IM）當前沒有一個明確的定義，不過大體上都是根據(jù)功能做出相應的定義，是繼天然材料、合成高分子材料、人工設計材料之后的第四代材料，具有不可限量的前景。智能材料產(chǎn)生的背景決定了其所具有的獨特優(yōu)勢，決定了其終將會帶來材料科學的重大革新。通常而言，智能材料主要以下七大功能：
�。�1）傳感：能夠對內外部的作用進行監(jiān)控與鑒別；
�。�2）反饋：將監(jiān)控獲取的信息進行傳輸以及反饋；
�。�3）信息識別與積累：識別并記憶反饋來的信息；
�。�4）響應：對內外部的變化做出靈活有效的反應；
�。�5）自診斷：對內外部信息實施自行診斷、分析、評判等；
�。�6）自修復：依特定的方法修復系統(tǒng)的故障；
�。�7）自適應：待外部作用消失后可恢復原狀。
在具體的工程中，若要實現(xiàn)這么多的功能，僅僅依靠單一材料是無法實現(xiàn)的，因此通常情況下都是通過多種智能材料的組合才能達到目的。
2智能材料在土木工程結構中的應用
2.1光導纖維
光纖維的主要化學成分為二氧化硅，作為信息傳遞的絕佳介質，有著其他任何材料無法比擬的傳導能力。材料主要由內層圓柱形透明介質和外層圓環(huán)形透明介質組成，內層為纖芯，外層為包層。內外層折射率的差異能夠保證攜帶信息的光在纖維里面能量損失少，傳輸距離大。將光纖維植入到混凝土結構中，制成光纖維混凝土結構。當混凝土結構因外部因素的變化而產(chǎn)生變形時，植入砼結構中的纖維也隨之發(fā)生變化，進而導致纖維中的光發(fā)生改變，相應的傳感器能夠直接獲取變化，從而間接確定混凝土結構的各種性能變化，實現(xiàn)對結構的全方位監(jiān)測，為工程的可持續(xù)性提供技術指導。并且，分布監(jiān)控的模式可保證混凝土結構任何部位的改變均能被監(jiān)測到，相當于在混凝土結構中創(chuàng)造了一個全覆蓋、光角度、無死角的監(jiān)測網(wǎng)絡，兩者組合而成的光纖維混凝土可以認為是一種具有強大自我調節(jié)的智能材料。當前，光纖維混凝土結構主要的工程應用包括：混凝土的溫度及溫度應力監(jiān)測、混凝土結構裂縫的監(jiān)測與診斷、混凝土結構強度與變形監(jiān)測、混凝土結構配合的鋼索應力和變形監(jiān)測等。
2.2形狀記憶合金
何謂記憶合金，即材料具有形狀記憶能力。當材料的形狀被改變后，其內在的記憶效應可被激發(fā)出來，進而自動產(chǎn)生回復應力與應變，驅使材料恢復原狀。同時，合金材料能夠傳輸能量并實現(xiàn)能量儲存。鑒于此，工程中可將記憶材料安置在結構中，當結構出現(xiàn)變形、裂縫、損傷以及外界動荷載影響時，大部分的能量可被記憶合金材料消耗掉，可極大提高結構的穩(wěn)定性，若將材料運用到多震地區(qū)的建筑結構中，則會實現(xiàn)對地震能力的吸收與耗散，極大地提高建筑物的抗震性能，此舉屬于材料的智能被動控制。形狀記憶合金材料所具有的相變超彈性，使其可用來制作耗能阻尼器，這種阻尼器實現(xiàn)了智能被動控制。同時，由于其相變會引起超彈性滯回環(huán)的產(chǎn)生，使得材料具有極高的抗疲勞性，以此為基礎制作的阻尼器使用周期遠勝于普通的阻尼器，可實現(xiàn)結構品質的大幅度提高。
2.3壓磁材料
土木工程領域中常規(guī)的壓磁材料主要包括磁流變材料和磁致伸縮智能材料等。在外部磁場作用下，磁流變液懸浮體系的黏彈塑性會發(fā)生明顯的變化，并且這種變化是可逆的。當外部磁場超過一定強度后，磁流變也會在極短的.時間內變成固態(tài)，微觀上表現(xiàn)為材料的分散相顆粒沿著磁場方向結成了鏈狀結構。磁流變液介于液體與固體之間的這種獨特的可變屬性，以及對這種特性實施控制時耗能低、變化范圍廣、成本低等特性，使得磁流變液成為工程結構中作動器件的重要材料。當前，磁流變液主要被應用到元器件的控制橋路以及電源的高速開關等多個領域。且磁流變液在土木工程領域的應用主要集中在高層建筑、塔形建筑物、大跨框架和大跨度結構等。同時，有著高磁致伸縮效應的磁致伸縮智能材料，可以保證材料在機械與電磁直接進行可逆轉換，因此具有廣闊的應用前景。
2.4碳纖維混凝土材料
工程中混凝土的作用范圍很廣泛，因此對混凝土材料的改善也日益得到科研人員和工程從業(yè)者的支持，碳纖維混凝土的產(chǎn)生正是這一領域發(fā)展的重要產(chǎn)物，在混凝土中摻加一定比例的碳纖維，可賦予混凝土材料以驅動功能和本征自感應。作為一種高強度、高彈性、大導電性的材料，碳纖維的加入能極大改善混凝土的強度與韌性，并且碳纖維之間會形成具有電阻的導電網(wǎng)絡，在材料中起到阻隔導電的勢壘，大大降低混凝土材料的電阻率，從而使得材料的導電能力得到數(shù)量級上的顯著變化。不可忽視的是，這種混凝土的電導率與溫度及應力的變化而表現(xiàn)出規(guī)律性的響應。同時，碳纖維混凝土在溫度上表現(xiàn)為溫度變化造成電阻的變化，并且材料內部的溫差也會衍生出熱電效應，在電場的作用下碳纖維混凝土會產(chǎn)生熱變效應（熱效應與變形）。碳纖維的含量和混凝土材料的結構共同影響材料的溫敏性，當碳纖維的含量超過一定比例時，材料才有可能形成較為穩(wěn)定的電動勢。而碳纖維的摻入方式主要有兩種：短切亂向分布和連續(xù)碳纖維束單向增強。采取不同的摻入方式能使得碳纖維混凝土的力學性能得到不同程度的強化與提高，工程實踐表明：第一種方式更具有實用性。
2.5壓電材料
具有壓電效應的壓電材料，經(jīng)常被用作驅動元件和傳感元件。當壓電材料受到外部因素作用時會因為其自身發(fā)生變形而產(chǎn)生電勢，而對材料再施加一定電壓時又會改變材料的尺寸，壓電效應由此而來。利用這一特點，壓電材料可用作傳感元件，通過壓電元件的變化來判斷元件所在位置處結構的變形量。與此同時，若能在壓電元件外部形成電場，進而對壓電元件內部的正負電子施加定向電場力，從而迫使元件發(fā)生變形，制成驅動元件。利用驅動元件，可改變材料的應力狀態(tài)，甚至會影響材料的結構變形。壓電材料的變化均在極短時間內完成，因此壓電效應主要適用于對結構振動的控制上。
3智能材料的未來發(fā)展
3.1智能材料性能的發(fā)展
智能材料有著獨特的優(yōu)越性能、廣闊的發(fā)展前景，但是由于這一領域處于多學科交叉的研究前沿，所存在問題也亟待深究：
�。�1）形狀記憶合金的發(fā)現(xiàn)，改變了很多傳統(tǒng)理念，胡克定律在合金材料這里基本上不再適用了，其所具有的智能功能使得傳統(tǒng)的力學研究方法難以合理地解釋其內在的機理，因此需要研究者另辟蹊徑，從宏觀與微觀的角度重新去探究這種新材料的原理，建立一些實用性較強的理論和模型，以對具體的工程實際進行規(guī)范化的指導。同時，當前形狀記憶合金還不完善，耗能高、功能單一等缺點使得其實用性不強，能夠開發(fā)出低能耗、出力大、多功能的控制器則是未來研究的重要方向。
�。�2）可以預見，壓電材料將會成為工程結構中力學測量的首選感測元件，但是其存在的主要問題就是驅動力小，雖然已經(jīng)有一些技術來彌補這一缺陷，但是對于大規(guī)模的土木工程結構而言，壓電材料并不能直接應用，復雜的理論分析、高難度的集成技術研發(fā)，以及壓電驅動器的開發(fā)技術和設計方法難度較大，都是制約壓電材料未來發(fā)展的瓶頸，是研究的難點、熱點和重點。
�。�3）壓磁材料所面臨的問題是在長期的放置之后，會產(chǎn)生固體顆粒沉降，這種沉降對材料的穩(wěn)定性有著怎樣的影響效應也需要更深入的研究。并且，其溫度適應范圍較小，若能夠拓寬溫度作用范圍，將使得壓磁材料有著更廣的發(fā)展前景。
3.2智能材料研究難題
針對材料本身所面臨的主要問題，未來在土木工程領域的應用研究主要有下列一些難題：
�。�1）結構的健康監(jiān)測與保養(yǎng)；
�。�2）形狀自適應材料與結構；
�。�3）結構減振抗震抗風降噪的自適應控制。
這些問題的進一步研究將有助于工程質量的提高，有助于降低工程災害性事故的概率，有助于強化工程的安全可靠性，有助于推動土木工程領域的高技術發(fā)展，有助于為土木工程領域注入新的發(fā)展動力與機遇。
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