土木工程材料范例

摘要：从土木工程材料课程教学过程中的四个痛点问题入手，立足以学生为中心的教学理念，从教学内容改革、实践教学增强及引入工程案例等三个方面，对该课程的教学模式进行了创新改革，很好地培养了学生对该课程的学习兴趣，并引导学生对土木工程材料的发展进行更深层次的思考，激发学生在土木工程专业方面的创新思维，最终取得较好的教学效果。

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。

摘要:

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。

摘要：将现代科技的发展成果应用于土木工程中，能够推动土木工程更高效发展。新材料在土木工程中得以更大范围、更为深入地应用，对于提升居民的居住舒适感有重要帮助作用。因而，深入地探讨当前土木工程中新材料的应用具有至关重要的意义。

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。

摘要：新型材料在土木工程施工中的应用，不仅能够起到很好的节能效果，还能提高施工效率，并在施工的同时对环境进行保护，减轻传统材料在施工中对环境造成的污染程度。而材料是土木工程施工的基础保障，材料质量决定着整个工程的质量，因此，在实际的土木工程施工中，应把握好新型材料的使用技术。本文对新型土木工程材料的类型进行分析，并就其使用技术进行探讨，希望能够促进土木工程的顺利施工。

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

【摘要】科学技术的发展带动了社会的发展，人们的生活理念出现了一定的变化，对居住环境及生活环境的要求随之增加。土木工程行业需要根据人们的实际需求，加强新型土木工程车材料的研发，广泛应用新型混凝土材料、智能材料及新型复合材料，提高土木工程结构的性能，降低土木工程建设的成本，提升土木工程的质量，实现土木工程的可持续发展。

【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

一、土木工程材料实践教学改革新方法

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。

摘要：文章基于本校应用型土木工程材料本科教学，针对目前土木工程材料课程存在的教材征订、教学模式（理论教学、实验教学、实践教学）两大问题，分析在教学过程中常见的问题，展开对教学课程改革措施以及创新型教学方法的探讨。为提高课程教学效果、优化课程结构体系提供参考借鉴。

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

摘要：在土木工程的施工过程中，材料的选择十分的重要，材料的质量将会直接影响到工程建设的质量，为此，应当严格把控施工材料质量，确保材料的使用符合施工标准。在材料质量的控制工作中，应当保障工作人员的专业水平，土木工程建设所设计到的材料十分的多样，工作人员必须对各类材料都有深入了解，这样才能够确保材料的审核质量。目前，在材料的管理工作当中，相对应的专业人员十分的匮乏，导致材料审核工作不够严谨，进一步影响到了后期工作的开展。为此，需要更好地完善土木工程施工中的材料选择和质量控制工作，进一步促进土木工程的发展。

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。