土木工程材料范文

時(shí)間:2023-04-08 20:20:05

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土木工程材料

篇1

關(guān)鍵詞:材料質(zhì)量 檢測試驗(yàn) 多功能材料

近年來建筑工程事故屢見不鮮,究其主要原因多是材料質(zhì)量不過關(guān),材料是構(gòu)成土木工程建筑物的物質(zhì)基礎(chǔ),當(dāng)然也是其質(zhì)量基礎(chǔ)。在土木工程中,從材料的生產(chǎn)、選擇、使用和檢驗(yàn)評定,到材料的存儲、保管,任何環(huán)節(jié)的失誤都可能造成工程的質(zhì)量缺陷,甚至導(dǎo)致重大質(zhì)量事故。

在一般土木工程的總造價(jià)中,與材料有關(guān)的費(fèi)用占50%以上,而在實(shí)際工程中,材料的選擇、使用及管理,對工程的成本影響很大。極大的利益面前,一些不法建筑商試圖在材料上降低成本獲取利益,而事實(shí)證明,材料是土木工程的質(zhì)量基礎(chǔ)。

那么,如何才能確保進(jìn)場材料符合要求呢?下面以市政工程為例做一下介紹。

(一)重點(diǎn)試驗(yàn)內(nèi)容:

1、原材料使用前的檢測試驗(yàn):重點(diǎn)加強(qiáng)鋼筋、水泥、砂、石、磚、白灰、石灰粉煤灰混合砂礫的試驗(yàn)。

2、施工試驗(yàn):重點(diǎn)為混凝土、砂漿試塊制作及強(qiáng)度試驗(yàn),土壤、路面結(jié)構(gòu)層壓實(shí)度試驗(yàn),磚的抽檢試驗(yàn)等。

3、使用功能試驗(yàn):污水管道閉水試驗(yàn)、道路彎沉及壓實(shí)度的試驗(yàn)。

4、原材料與構(gòu)、配件檢驗(yàn)記錄;所用水泥、白灰、石灰粉煤灰砂礫、瀝青混凝土、砂子、石子、頁巖磚、各種管材、井蓋、雨水篦子、各種預(yù)制構(gòu)件的合格證、認(rèn)證書、試驗(yàn)單必須齊全。

5、施工試驗(yàn)記錄:水泥、砂子、石子、頁巖磚等原材的試驗(yàn)單;混凝土、砂漿的配比單;混凝土試塊強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)評定表及混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告;石灰粉煤灰砂礫混合料的含灰量、含水量、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)單。

6、瀝青混凝土有瀝青混合料廠提供的標(biāo)準(zhǔn)密度資料、瀝青混凝土壓實(shí)度記錄、瀝青混凝土攤鋪測溫記錄。

(二)試驗(yàn)措施:

1、根據(jù)工程特點(diǎn)及地下管線、路床、路面進(jìn)度,做好試驗(yàn)計(jì)劃準(zhǔn)備工作。

2、按施工規(guī)范規(guī)定,對原材料及時(shí)取樣,及時(shí)送檢,根據(jù)使用部位,按批量取樣,并督促有關(guān)人員索取合格證。

3、按規(guī)定對回填分層、分步取樣做壓實(shí)度試驗(yàn)。

4、對工作要認(rèn)真負(fù)責(zé),試驗(yàn)、取樣和制作要真實(shí)、具有代表性,填寫的資料要清楚齊全。

5、每天做好試驗(yàn)日記,將每天的試驗(yàn)取樣進(jìn)行分析,試驗(yàn)取樣項(xiàng)目填寫清楚,編好號。

6、及時(shí)回收試驗(yàn)資料交給技術(shù)部資料員,做好交接記錄。

(三)質(zhì)量保證措施

1、為保證采購的原材料、成品及半成品滿足工程質(zhì)量要求,嚴(yán)格審 查供料方資質(zhì),所有使用的材料必須符合設(shè)計(jì)要求,原材料及成品、半成品進(jìn)入現(xiàn)場要提供合格證及相關(guān)試驗(yàn)報(bào)告,對于進(jìn)入現(xiàn)場的材料進(jìn)行產(chǎn)品標(biāo)識、狀態(tài)標(biāo)識、并及時(shí)送往有相應(yīng)資質(zhì)的試驗(yàn)室做材料復(fù)試。主要材料要經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)后方可進(jìn)場。

2、施工中嚴(yán)格執(zhí)行持證上崗制度,項(xiàng)目經(jīng)理、總工、施工員、質(zhì)檢人員、測量、試驗(yàn)人員及特殊工種均要取得上崗證,嚴(yán)禁無證上崗。

3、工程實(shí)行專業(yè)化施工,成立專業(yè)施工隊(duì)伍,并在施工前進(jìn)行專業(yè)知識、技術(shù)操作的培訓(xùn)。

4、項(xiàng)目經(jīng)理部在現(xiàn)場設(shè)置測量隊(duì),中心試驗(yàn)室。測量隊(duì)負(fù)責(zé)測量復(fù)核的管理工作,對重要軸線、水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核檢驗(yàn)和竣工測量;試驗(yàn)室負(fù)責(zé)各種材料的進(jìn)場檢驗(yàn)及混凝土配合比提供和試塊的制作、養(yǎng)護(hù)、送檢等各種試驗(yàn)工作。

5、現(xiàn)場加工的構(gòu)件以及委托構(gòu)件廠加工的構(gòu)件執(zhí)行首件驗(yàn)收制度,要請監(jiān)理工程師進(jìn)行首件驗(yàn)收,合格后方可批量生產(chǎn),在生產(chǎn)過程中隨時(shí)進(jìn)行抽查,以確保構(gòu)件產(chǎn)品質(zhì)量。

6、現(xiàn)場制作混凝土及砂漿應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行配比申請制度,在制作現(xiàn)場應(yīng)有足夠的計(jì)量設(shè)備,嚴(yán)格執(zhí)行計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),并由專業(yè)計(jì)量員負(fù)責(zé)監(jiān)督實(shí)施。

7、砌體工程施工的砂漿配比要準(zhǔn)確,灰漿飽滿、縫寬整齊均勻,抹面、勾縫無空鼓,砌筑牢固。

8、施工中認(rèn)真抓好測量工作的管理,組織測量人員使用先進(jìn)的測量儀器,運(yùn)用科學(xué)的測量手段,做好全線測量工作,嚴(yán)格控制軸線、標(biāo)高的檢查工作,保證各項(xiàng)工程位置、高程準(zhǔn)確,符合設(shè)計(jì)要求。對已完工的管線及時(shí)做好竣工測量。

9、工程施工中做好原始記錄,材料試驗(yàn)及見證試驗(yàn)及工序自檢等質(zhì)量保證資料。竣工后,向招標(biāo)單位和城建檔案館提交真實(shí)完整的竣工資料。

10、各項(xiàng)施工記錄,必須及時(shí)、準(zhǔn)確,真實(shí)、認(rèn)真填寫,嚴(yán)禁弄虛作假。發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題要及時(shí)向有關(guān)部門反映,不得隱瞞不報(bào)或擅自處理,并由技術(shù)負(fù)責(zé)人制定相應(yīng)的糾正措施,并監(jiān)督施工人員實(shí)施。

11、認(rèn)真做好技術(shù)交底工作,并切實(shí)起到指導(dǎo)施工的目的,并根據(jù)相關(guān)工序的關(guān)鍵項(xiàng)目制定預(yù)防措施,以避免質(zhì)量問題的出現(xiàn)。

隨著社會的進(jìn)步,人們對材料的要求已經(jīng)不僅僅局限于質(zhì)量,健康、環(huán)保成為人類的共同愿望和正當(dāng)要求。建筑功能材料作為建材活躍的一大類,重要的發(fā)展方向就是綠色。所謂綠色建材又稱生態(tài)建材、環(huán)保建材等,其本質(zhì)內(nèi)涵是相通的,即采用清潔生產(chǎn)技術(shù),少用天然資源和能源,大量使用工農(nóng)業(yè)或城市廢棄物生產(chǎn)無毒無害、無污染、達(dá)生命周期后可回收在利用,有利于環(huán)境保護(hù)和人類健康的建筑材料。在當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)力條件下,已經(jīng)可以利用各類工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥、砌塊、裝飾混凝土等:利用廢棄的泡沫塑料生產(chǎn)保溫墻體材料:利用無機(jī)抗菌劑生產(chǎn)各種抗菌涂料和建筑陶瓷等各種新型綠色功能建筑材料。

篇2

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(shí),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(diǎn),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(shí)分配等三個(gè)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(shí)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(shí)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(diǎn),對授課內(nèi)容進(jìn)行重新編排,力求做到以下幾點(diǎn):突出重點(diǎn)內(nèi)容,授課時(shí)以水泥、混凝土、瀝青、瀝青混合料為主要重點(diǎn),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(diǎn),同時(shí)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(diǎn),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(diǎn)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(jì);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(shí)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(shí)分配

土木工程材料課程是一門理論性、實(shí)踐性、實(shí)驗(yàn)性都非常強(qiáng)的課程,而土木工程材料課程的學(xué)時(shí)有限,在教學(xué)中合理分配課時(shí)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(shí),其中課堂授課32學(xué)時(shí),實(shí)踐2學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)14學(xué)時(shí)。

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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力。在土木工程材料課程中,除進(jìn)行理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革外,還適當(dāng)增加了實(shí)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(shí)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(shí)、增強(qiáng)教學(xué)效果的目的。

(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

土木工程材料課程中現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本上是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和研究熱情,因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革時(shí),除了開展水泥實(shí)驗(yàn)、砂石實(shí)驗(yàn)、普通混凝土實(shí)驗(yàn)、瀝青實(shí)驗(yàn)等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外,還設(shè)計(jì)了綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生自選材料和自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)前先將學(xué)生分為3~4個(gè)組并確定實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn),比如減水劑與水泥相容性實(shí)驗(yàn)、緩凝劑對混凝土凝結(jié)時(shí)間影響實(shí)驗(yàn)、不同等級礦物摻合料對混凝土強(qiáng)度影響實(shí)驗(yàn)等。通過開展綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的研究熱情,提高學(xué)生的自學(xué)能力。

(三)實(shí)踐教學(xué)

在理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上,積極進(jìn)行土木工程材料課程實(shí)踐教學(xué)的探索與實(shí)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(yùn)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(jì),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(shí)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(shí)在課堂上也組織學(xué)生利用1個(gè)學(xué)時(shí)觀看視頻資料,之后用1個(gè)學(xué)時(shí)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(jià)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(gè)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(shí)驗(yàn)實(shí)踐(報(bào)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(dú)立思考能力,全面評價(jià)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(yàn)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(jià)

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(shí),讓學(xué)生有更多的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)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(dú)立思考問題的習(xí)慣。

(3)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)

除了部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之外,還增設(shè)了綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)見識到各種不同要求的混凝土,創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)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(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和課程學(xué)習(xí)效果。

五、結(jié)語

篇3

關(guān)鍵詞:土木工程材料課程;試驗(yàn);新型抗?jié)B儀;創(chuàng)新

中圖分類號:G64423;TU3-4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:10052909(2017)02011905

土木工程材料課程作為高等院校“大土木”環(huán)境下土木工程、房屋建筑工程、道路工程、橋梁工程等專業(yè)的必修課、基礎(chǔ)課及專業(yè)課,在整個(gè)土木工程教學(xué)體系中起著承上啟下的作用[1]。其課程特點(diǎn)實(shí)踐性強(qiáng)、知識體系分散[2];內(nèi)容繁雜、學(xué)時(shí)相對偏少[3]。尤其是土木工程材料試驗(yàn),它在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力方面有舉足輕重的作用[4-5],既能增加學(xué)生動手操作的機(jī)會,加深課堂分散知識體系印象,充分理解理論與實(shí)踐的區(qū)別和聯(lián)系,熟悉試驗(yàn)的目的和意義,又能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研興趣。

傳統(tǒng)土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)方法是教師在課堂上講,學(xué)生按照教師的指令一步一步地操作,試驗(yàn)結(jié)束后撰寫并提交試驗(yàn)報(bào)告[6]。學(xué)生雖動手做了試驗(yàn),但獨(dú)立思考不夠,積極主動性發(fā)揮不出來,不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力[7]。教師必須創(chuàng)新思路,以學(xué)生為主體,充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性,使學(xué)生理解土木工程材料學(xué)科的基本思維方法,掌握分析手段,提高試驗(yàn)技能和綜合能力[8]。科技創(chuàng)新分為原始創(chuàng)新和跟蹤創(chuàng)新兩種,技術(shù)上的屬于技術(shù)創(chuàng)新,學(xué)術(shù)上的是知識創(chuàng)新,建設(shè)上的是工程創(chuàng)新[9-11]。不少高校教學(xué)計(jì)劃中土

木工程材料課程理論學(xué)時(shí)較多,試驗(yàn)學(xué)時(shí)相對偏少,如何在有限的學(xué)時(shí)下合理安排試驗(yàn)內(nèi)容,最大限度地提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力,值得思考。文章以水泥混凝土抗?jié)B試驗(yàn)為例,針對現(xiàn)有水泥混凝土抗?jié)B儀的缺點(diǎn),提出新型水泥混凝土抗?jié)B儀試驗(yàn)機(jī)理,通過相應(yīng)的試驗(yàn)研究和理論分析,重點(diǎn)闡述了土木工程材料課程試驗(yàn)與創(chuàng)新。

一、研究背景

抗?jié)B混凝土廣泛使用在水工、水下、水中、地下和其它有抗?jié)B要求的土木工程中(如大壩混凝土、隧道支護(hù)混凝土,等等)。根據(jù)規(guī)范GB―T50082―2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》,采用HP-4.0抗?jié)B儀進(jìn)行水泥混凝土抗?jié)B試驗(yàn),這一傳統(tǒng)方法沿用至今。長期實(shí)踐表明:傳統(tǒng)方法檢測混凝土抗?jié)B性能實(shí)現(xiàn)難度大,耗時(shí)長,成功率不高。如何準(zhǔn)確判定水泥混凝土抗?jié)B性能仍是一大難題,也成為了試驗(yàn)檢測儀器設(shè)備、手段及相應(yīng)理論滯后于工程應(yīng)用。

目前國內(nèi)外對于混凝土抗?jié)B性能的研究有多種試驗(yàn)方法,其中以傳統(tǒng)水壓力試驗(yàn)法為主,分為穩(wěn)定流動法(constant flow method)、滲透深度法(depth of penetration method)和抗?jié)B標(biāo)號法[12-13]。R.P.Khatri and V.Sirivivatnanon 在研究中建立了穩(wěn)定流動法與滲透深度法之間的聯(lián)系,給出了兩種研究方法的選擇標(biāo)準(zhǔn)。究竟采用哪種試驗(yàn)方法,取決于混凝土的28d抗壓強(qiáng)度F28C與齡期T之間的關(guān)系:

2.3(T)2+1.1(F28c)2>10 400時(shí),采用滲透深度法;

2.3(T)2+1.1(F28c)2

中國試驗(yàn)方法現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中采用抗?jié)B標(biāo)號法,即采用現(xiàn)有抗?jié)B儀進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)。該方法是滲透深度法的一種特例,特點(diǎn)是比穩(wěn)定流動法和滲透深度法簡單,適用于工程,但對于科學(xué)研究,該方法的研究數(shù)據(jù)太少[12]。中國現(xiàn)有抗?jié)B試驗(yàn)規(guī)范頒布超過20年,存在諸多弊端。在大眾創(chuàng)新時(shí)代,土木工程專業(yè)本科教學(xué)需與時(shí)俱進(jìn),土木工程材料課程如何試驗(yàn)與創(chuàng)新是相關(guān)教師和學(xué)生的新課題。新型水泥混凝土抗?jié)B儀的研制及其試驗(yàn)研究項(xiàng)目,試圖采用獨(dú)特思維和技術(shù)路線來詮釋創(chuàng)新。

二、現(xiàn)有抗?jié)B儀及其試驗(yàn)機(jī)理

(一)現(xiàn)有抗?jié)B儀概況

按照規(guī)范[14]現(xiàn)有抗?jié)B儀由套模(又稱“機(jī)架試模”)6個(gè)、臺面、支架、加壓系統(tǒng)、儲水罐和壓力控制系統(tǒng)等組成,利用密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)處處相等的原理進(jìn)行工作,如圖1。

(二)現(xiàn)有抗?jié)B儀試驗(yàn)機(jī)理

按照規(guī)范[15]現(xiàn)有抗?jié)B儀試驗(yàn)機(jī)理為:抗?jié)B試件以6個(gè)為一組(直徑和高度均為150 mm的圓柱體試件),試件成型后24 h拆模,一般標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至28 d齡期進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)。試件養(yǎng)護(hù)至試驗(yàn)前一天取出,表面晾干后在其側(cè)面涂一層熔化的密封材料(一般為工業(yè)石蠟),隨即將試件壓入經(jīng)烘箱預(yù)熱過的試件套中,稍微冷卻后即可解除壓力,連同試件套裝在抗?jié)B儀上進(jìn)行試驗(yàn),如圖2。

試驗(yàn)從水壓為0.1 MPa開始,以后每隔8 h增加水壓0.1 MPa,并且隨時(shí)觀察試件端面的滲水情況。當(dāng)6個(gè)試件中有3個(gè)試件端面呈現(xiàn)滲水現(xiàn)象時(shí),即可停止試驗(yàn),記錄當(dāng)時(shí)的水壓。試驗(yàn)過程中,如發(fā)現(xiàn)水從試件周邊(試件與機(jī)架試模之間的密封帶)滲出,則應(yīng)停止試驗(yàn),重新密封。混凝土的抗?jié)B標(biāo)號以每組6個(gè)試件出現(xiàn)滲水時(shí)的最大壓力計(jì)算。

(三)現(xiàn)有抗?jié)B儀及抗?jié)B試驗(yàn)弊端

現(xiàn)有抗?jié)B儀檢測混凝土抗?jié)B性能的實(shí)現(xiàn)難度大、耗時(shí)長、成功率不高。具體而言,主要問題有以下幾個(gè)方面的問題。

(1)試驗(yàn)程序復(fù)雜,密封困難。預(yù)制混凝土試件壓入機(jī)架試模后,需進(jìn)行密封,密封之前需要將混凝土試件、機(jī)架試模等預(yù)熱,將工業(yè)石蠟加熱至50~60℃熔化成液態(tài),再將其滴入混凝土試件和機(jī)架試模中間的空隙區(qū)域,試圖讓石蠟冷卻凝固后密封空隙,該程序大大增加了時(shí)間和資金成本。

(2)試驗(yàn)結(jié)果誤差大。不能保證試件與機(jī)架試模之間完全密封,致使試驗(yàn)時(shí)壓力水可能從試件與機(jī)架試模之間的密封區(qū)域空隙滲出。事實(shí)上,在試模中制作水泥混凝土的試件還需經(jīng)過適當(dāng)加熱試件、工業(yè)石蠟等環(huán)節(jié),謹(jǐn)慎操作也難以保證絕對成功。水泥混凝土抗?jié)B試模,如圖3。

(3)觀察滲水路徑比較困難(試驗(yàn)時(shí)不排除水直接沿密封帶上升至試件頂面,或從薄弱混凝土層滲透至試件表面的虛假滲透現(xiàn)象)。大多數(shù)情況僅僅從試件端面觀察滲水情況。有時(shí)需將試件從機(jī)架試模中取出,用壓力機(jī)將試件均勻劈成兩半之后才能^察壓力水的滲透路徑,操作難度大。加壓滲水試驗(yàn)時(shí),理想密封狀態(tài),如圖4(1);密封失效時(shí),滲水沿著密封區(qū)域滲漏,如圖4(2);部分密封失效,滲水通過密封通道在端部沿著混凝土薄弱區(qū)域滲水,如圖4(3)。

三、新型水泥混凝土研制及其試驗(yàn)原理

(一)新型水泥混凝土抗?jié)B儀研制思路

基于現(xiàn)有水泥混凝土抗?jié)B儀的種種弊端,新型抗?jié)B儀擬取消機(jī)架試模,省略密封環(huán)節(jié),以方便觀察滲水路徑。

怎么樣實(shí)現(xiàn)比較大膽而創(chuàng)新的設(shè)想?結(jié)合土木工程材料本科課程、現(xiàn)有抗?jié)B儀的機(jī)理,課題組成員進(jìn)行了長期構(gòu)思并多次繪制草圖,經(jīng)過不斷修改、完善,擬定在基本不改變現(xiàn)有水泥混凝土抗?jié)B儀及試驗(yàn)機(jī)理的前提下,適當(dāng)調(diào)整混凝土試件尺寸,在其中心部位預(yù)埋引壓管,采用上下顛倒的方式將混凝土試件插入試驗(yàn)臺中。

(二)新型水泥混凝土抗?jié)B儀試驗(yàn)流程

具體流程為:制造擴(kuò)大頭和預(yù)埋引壓管;用螺栓組裝擴(kuò)大頭和預(yù)埋引壓管,如圖5(1)、5(2);將組裝后的預(yù)埋引壓管和混凝土試模上的鋼片螺栓連接,如圖5(3);澆筑混凝土(預(yù)埋引壓管直接澆筑在混凝土中);養(yǎng)護(hù)28 d后將試件上下顛倒安裝在試驗(yàn)臺桌上;灌水加壓;觀察滲水路徑。其中,擴(kuò)大頭上口為直徑60 mm、高20 mm的喇叭口,下口與預(yù)埋引壓管同徑。上口擴(kuò)大到60 mm目的是增加壓力水滲透面積,高度20 mm目的是在澆筑混凝土之間澆筑一層同配比水泥砂漿作為臨時(shí)模板,防止?jié)仓炷習(xí)r水泥漿進(jìn)入預(yù)埋引壓管,如圖5(4);灌水加壓前將預(yù)留水管與預(yù)埋引壓管接通,加壓后壓力水將從預(yù)埋引壓管的擴(kuò)大頭滲透,從而可以任意從混凝土的上端面、側(cè)面薄弱的地點(diǎn)滲透出來,如圖5(5)。

(三)新型水泥混凝土抗?jié)B儀試驗(yàn)機(jī)理

新型混凝土抗?jié)B儀加壓后,壓力水自擴(kuò)大頭開始,從混凝土中任意薄弱環(huán)節(jié)滲透,直至流出混凝土上端面或側(cè)面中的任意面;因預(yù)埋引壓管和混凝土已牢固澆筑,緊密連接,壓力水不會從引壓管和混凝土之間的空隙滲透。

新型抗?jié)B儀擬采用試件直徑和高均為300 mm的圓柱體,從擴(kuò)大頭到混凝土的任意表面的距離最短為150 mm,基本滿足規(guī)范[15]對最短滲水路徑150 mm的要求。實(shí)際工作中水泥混凝土結(jié)構(gòu)層抗?jié)B相對于抗?jié)B試件來講是無限大的,客觀上將試件尺寸從150 mm加大到300 mm與實(shí)際工程更為接近。試驗(yàn)效果有待于后續(xù)研究工作的進(jìn)展及成果評定。

新型抗?jié)B儀取消機(jī)架試模,可從混凝土上端面和側(cè)面輕松觀察滲水路徑,能夠?qū)崿F(xiàn)除底面外的全方位、多角度觀測滲水路徑。

四、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目申報(bào)

基于該項(xiàng)目的獨(dú)特創(chuàng)意,項(xiàng)目經(jīng)過小組評審、學(xué)院評審,在校級和省級層層篩選下,脫穎而出。目前已經(jīng)獲批四川農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目和四川省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目,項(xiàng)目的獲批為后續(xù)研制提供了重要平臺和條件。

(一)項(xiàng)目技術(shù)路線

(二)項(xiàng)目進(jìn)展及后續(xù)工作

目前項(xiàng)目進(jìn)展:完成了實(shí)用新型(專利申請?zhí)?01610223488.3)和發(fā)明專利(專利申請?zhí)?01620299957.5)申請,與北京藍(lán)航智晟試驗(yàn)儀器有限公司簽訂生產(chǎn)新型水泥混凝土抗?jié)B儀的合作協(xié)議。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院制定了采購新型抗?jié)B儀計(jì)劃,新型水泥混凝土抗?jié)B儀預(yù)計(jì)在2016年底投入試驗(yàn)。

后續(xù)研究工作:待樣機(jī)生產(chǎn)制造成功,按照計(jì)劃進(jìn)行新型和現(xiàn)有水泥混凝土抗?jié)B儀對比試驗(yàn),(擬采用在建的國道G213線汶川縣境內(nèi)映秀至汶川的福堂隧道二次襯砌C30抗?jié)B混凝土,隨機(jī)抽樣各不少于50組;現(xiàn)有抗?jié)B儀1組6個(gè)試件,新型抗?jié)B儀1組3個(gè)試件)。后續(xù)將對抗?jié)B機(jī)理進(jìn)行理論分析,利用Pfc等軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,研究二者的相似性、差異性及新型抗?jié)B儀的可行性。把試驗(yàn)的重點(diǎn)放在新型抗?jié)B儀的可操作性上,把分析的重點(diǎn)放在新型抗?jié)B儀的可行性上。

(三)項(xiàng)目的特色與創(chuàng)新

從技術(shù)創(chuàng)新方面來看,無需密封,能順暢觀察滲水路徑,試驗(yàn)簡單方便;預(yù)埋引壓管,壓力水從混凝土試件中部向四周薄弱區(qū)域自由滲透,滿足現(xiàn)有規(guī)范要求的現(xiàn)有抗?jié)B儀基本尺寸150 mm;取消機(jī)架試模,無四周側(cè)限附加壓力限制。

從方法創(chuàng)新方面來看,擬進(jìn)行新型和現(xiàn)有抗?jié)B儀的對比試驗(yàn),采用理論公式計(jì)算、數(shù)值模擬等理論分析方法,多角度多方法論證新型水泥混凝土抗?jié)B儀的可行性。

五、討論

教師和學(xué)生應(yīng)熟悉土木工程材料課程及其試驗(yàn)基本內(nèi)容,達(dá)到融會貫通。熟悉土木工程材料規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),充分了解規(guī)范的本質(zhì)及缺陷,是研制新型抗?jié)B儀、進(jìn)行創(chuàng)新思維的前提條件。

從一個(gè)普通抗?jié)B試驗(yàn)入手思考現(xiàn)有抗?jié)B儀的局限,聯(lián)想到研制新型抗?jié)B儀。這種修改和聯(lián)想創(chuàng)新,遠(yuǎn)比某一具體試驗(yàn)及試驗(yàn)儀器本身重要得多,也是重要發(fā)明創(chuàng)造的基礎(chǔ)。

六、結(jié)語

如何搞好土木工程材料課程試驗(yàn)、如何創(chuàng)新,是學(xué)者們長期研究和探討的課題。水泥混凝土抗?jié)B試驗(yàn)儀創(chuàng)新研制,得出如下結(jié)論。

(1)土木工程材料課程試驗(yàn)大多是常規(guī)試驗(yàn),通過現(xiàn)有水泥混凝土抗?jié)B儀及相應(yīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)弊端,開啟教師和學(xué)生改進(jìn)思路,進(jìn)而激發(fā)創(chuàng)新興趣。

(2)新型水泥混凝土抗?jié)B儀研制一波三折,但思路新穎,克服了現(xiàn)有抗?jié)B儀密封困難、易從密封區(qū)域滲水、不易成功等缺點(diǎn),通過在混凝土試件內(nèi)部預(yù)埋引壓管、取消機(jī)架試模等改進(jìn)措施觀察滲水路徑更直觀,試驗(yàn)更簡單。

(3)現(xiàn)有和新型水泥混凝土抗?jié)B儀后續(xù)對比試驗(yàn)(擬對比二者試驗(yàn)流程、滲水路徑、試驗(yàn)結(jié)果吻合度)有序開展,理論分析思路明確,技術(shù)路線方案可行,研究結(jié)果值得期待。

(4)擬通過公式計(jì)算、數(shù)值分析等理論分析論證現(xiàn)有與新型抗?jié)B儀試驗(yàn)的抗?jié)B機(jī)理,完善新型抗?jié)B儀試驗(yàn)的理論基礎(chǔ)。

新型抗?jié)B儀研制及其試驗(yàn)研究,研制思路和技術(shù)路線值得延伸和推廣,值得土木工程材料課程及其它課程新型試驗(yàn)儀的研制及改進(jìn)借鑒,也為土木工程其它專業(yè)課程的創(chuàng)新提供了有益參考。

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Abstract:Civil engineering materials experiment is the important link to master knowledge of civil engineering materials. Taking cement concrete antipermeability test for example, optimizing and innovating the traditional cement concrete antipermeability instrument and the test itself, creatively puts forward the development thinking, technical route and experiment mechanism of new cement concrete antipermeability instrument. Analysis shows that new cement concrete antipermeability instrument and its test, under the premise of keeping antipermeability instrument test mechanism unchanged, creatively proposes appropriate increase of concrete specimen size, preembedded pressleading tube internally, etc key measures, avoiding seal procedure of the existing antipermeability instrument cleverly. Moreover, the subsequent comparative tests and theoretical analysis are worth looking forward to. And technical route will be also prudently carried forward. Test and development scheme cover innovation characteristics obviously. Research achievement provides important references for civil engineering materials experiment and innovation,as well as other civil engineering courses, and provides lessons for civil engineering materials teaching and other courses teaching. Simultaneously, the achievement promotes amendment and improvement in traditional codes, bringing social benefit and economic value for concrete in civil engineering antipermeability structure.

篇4

【關(guān)鍵詞】土木工程;混凝土;耐久性

混凝土作為土木工程建設(shè)中最重要的建筑材料,其耐久性能很重要。本文首先分析了混凝土耐久性不足的后果,探討了影響混凝土耐久性的主要因素,提出了幾點(diǎn)提高混凝土耐久性的主要技術(shù)措施。

一、混凝土耐久性不足的后果

高性能混凝土的核心是保證耐久性。耐久性對土木工程量浩大的混凝土來說意義非常重要,如果在土木工程建設(shè)中,混凝土的耐久性不足,就會導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重的后果,給人民的生活帶來嚴(yán)重的危害,給未來的社會造成極為沉重的負(fù)擔(dān)。通過調(diào)查顯示,在美國由于混凝土耐久性不足,許多工程的壽命不足20年。回過頭來,在看我們國家,在50~60年代所建設(shè)的混凝土工程已使用40余年,如果混凝土的平均壽命是30~50年,照此下去的10~30年之間,這些工程就會需要投入大量的資金進(jìn)行維修。所要的維修費(fèi)用和重建費(fèi)用將是極其巨大的。因此說,高性能混凝土就要從提高混凝土耐久性入手,以降低和減少巨額的維修費(fèi)用和重建費(fèi)用。

二、影響土木工程混凝土耐久性的主要因素

1、混凝土的材質(zhì)。混凝土主要是由一些碎石、砂、水泥和水拌合后凝硬而形成的。這些材料的優(yōu)劣影響了硬化后的混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度,因此,只有好質(zhì)量的材料才會為土木工程中使用的混凝土材料的耐久性打下很好的基礎(chǔ)。在社會步伐加快發(fā)展的今天,土木工程迅速的發(fā)展,在建筑施工的過程中忽視了對材料的要求,在土木工程的施工現(xiàn)場只重視混凝土的強(qiáng)度來作為工程需要材質(zhì)的唯一評判的標(biāo)準(zhǔn)。可見,混凝土材料的不合格,將會導(dǎo)致混凝土在初期形成裂縫,對其結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生了隱患。

2、混凝土的密實(shí)性。混凝土的內(nèi)部缺陷也就是說混凝土不夠密實(shí),在使用的過程中很容易受到各種因素的侵襲,主要由以下幾種形式:

第一,混凝土的抗?jié)B性。混凝土的抗?jié)B性指的就是混凝土抵抗壓力水滲透的能力。混凝土外的液體流向混凝土內(nèi)部的時(shí)候,由于受到混凝土的阻礙,不容易流向其內(nèi)部,這就說明混凝土的抗?jié)B性很好。簡單地說,混凝土的耐久性與水和其他的一些液體流向混凝土內(nèi)部的數(shù)量以及范圍有直接的關(guān)系,所以說,混凝土的抗?jié)B性越高,混凝土的耐久性也就越高。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度不高以及密實(shí)度不夠的時(shí)候,由于受到水和其它化學(xué)物質(zhì)的侵入,在化學(xué)的反應(yīng)下,使得混凝土受到了嚴(yán)重的侵蝕,從而影響了混凝土的耐久性。

第二,混凝土的凍融破壞。當(dāng)混凝土的結(jié)構(gòu)在零度以下的環(huán)境的時(shí)候,混凝土孔隙中的水就會結(jié)冰,然后體積膨脹,在過冷水的壓力下達(dá)到一定程度的時(shí)候,就會,導(dǎo)致混凝土的破壞。混凝土的抗凍性能與混凝土內(nèi)部的孔隙中氣孔結(jié)構(gòu)和氣泡的數(shù)量有關(guān)。在氣孔少和小的情況下,破壞的作用就會越小,封閉氣泡越多,就說明抗凍性越好,影響混凝土的抗動性除了這些因素外,還與混凝土飽和度、水灰比、混凝土的齡期、集料的空隙率及其間的含水率有關(guān)。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度不高和密實(shí)度不夠的情況下,就會有很多的水進(jìn)入到混凝土的體內(nèi),在溫度低的情況下,混凝土體內(nèi)的水就會結(jié)冰,然后體積膨脹從而產(chǎn)生壓力,使得混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生循環(huán)破壞,降低了輕度,從而導(dǎo)致混凝土的耐久性能不好。

第三,混凝土的碳化。混凝土的碳化指的就是混凝土中的Ca(OH)2與空氣中的CO2產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng),從而形成了中性的碳酸鹽CaCO3。混凝土在沒有碳化之前是堿性的,這時(shí)的堿度PH值為11.5,在經(jīng)過碳化之后的混凝土的PH值為大約在8.5~9.5之間。可以比較出,混凝土在碳化之后碳度也受到的影響,降低了碳度。這時(shí)候,混凝土孔隙溶液中氫離子數(shù)量變多了,從而也降低了混凝土對鋼筋的保護(hù)作用。在碳化超過混凝土的保護(hù)層時(shí),由于受到水和空氣環(huán)境的影響下,混凝土就完全的失去了保護(hù)鋼筋的作用,這時(shí)候,鋼筋就會開始生銹,受到銹蝕的體積會變大,從而對周圍的混凝土產(chǎn)生膨脹力,最后導(dǎo)致混凝土裂縫的情況發(fā)生。在這中狀態(tài)下,水和一些其它的物質(zhì)就會滲入到混凝土的體內(nèi)。總之,當(dāng)混凝土的強(qiáng)度不高以及密實(shí)度不好的時(shí)候,空氣中的水和CO2滲入到混凝土的體內(nèi),形成了碳酸,再加上與氫氧化鈣的化學(xué)反應(yīng),最終將鋼筋銹蝕,這一過程就是混凝土的碳化過程。

三、提高混凝土耐久性的主要技術(shù)措施

1、摻入高效減水劑。摻入高效減水劑對于提高混凝土的抗?jié)B性以及提高混凝土的抗凍性都起到了良好的作用,在特殊的情況下,還可以節(jié)省水泥的用量。

2、摻入高效活性礦物摻料。摻入高效活性礦物摻料之后的水泥結(jié)構(gòu)更加密實(shí),阻斷了一些滲漏物質(zhì)的路線。另外對于集料與水泥石的交界處有所改善,還能夠改善交界面的性能,這些對于增加混凝土的耐久性都起著至關(guān)重要的作用。

3、在進(jìn)行混凝土攪拌的過程中,要攪拌得均勻,按照施工程序進(jìn)行,這樣可以保證混凝土的施工質(zhì)量,同時(shí)還能提高混凝土的耐久性能。

4、控制混凝土的水灰比及水泥用量。控制好水灰比是決定影響混凝土的強(qiáng)度以及密實(shí)度的關(guān)鍵要素,同時(shí),控制好水灰比的大小也是影響混凝土的耐久性的要素。

結(jié)束語

由此可見,提高混凝土的耐久性是混凝土發(fā)展的必然趨勢,同時(shí),混凝土的耐久性能的好壞直接影響著土木工程的使用壽命。我們要從分的認(rèn)識影響土木工程混凝土耐久性的主要因素,然后根據(jù)土木工程的具體實(shí)際的情況,來采取提高混凝土耐久性的主要技術(shù)措施。本文只是對土木工程中混凝土材料的耐久性進(jìn)行了簡單的陳述,由衷的希望,在今后的工作當(dāng)中,有更多的人士參與進(jìn)來發(fā)表自己的見解和觀點(diǎn),以此來提高混凝土的耐久性,延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1]陳文耀,李文偉.三峽工程混凝土試驗(yàn)研究及實(shí)踐[M].中國電力出版社,2005(01)

篇5

一傳統(tǒng)的混凝土實(shí)驗(yàn)教學(xué)分析

我校“土木工程材料”實(shí)驗(yàn)是14學(xué)時(shí),對土木工程、工程管理、交通工程等專業(yè)開設(shè),內(nèi)容包括水泥、砂、石、混凝土、砂漿、瀝青、瀝青混合料、鋼筋等。改革前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以演示性和驗(yàn)證性為主,即驗(yàn)證理論的正確性或達(dá)到理論再現(xiàn)性的目的。具體由教師給定統(tǒng)一參數(shù)和數(shù)據(jù),學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、依據(jù)給定的條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,基本上屬于繼承和接受前人的知識、技能。混凝土的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括:混凝土拌合物和易性實(shí)驗(yàn)、混凝土試塊制作和混凝土抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方法是教師給定某一強(qiáng)度等級的混凝土初步配合比,學(xué)生按照一定量換算出各種材料的質(zhì)量,分組進(jìn)行混凝土拌合物制備和性能測定,后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試塊的制作、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),最后測定28天的抗壓強(qiáng)度。混凝土以上實(shí)驗(yàn)方式,導(dǎo)致每個(gè)小組(一般6~8人一組)的試驗(yàn)過程以及試驗(yàn)結(jié)果,甚至得出的各個(gè)環(huán)節(jié)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)幾乎都是一樣的。實(shí)驗(yàn)評價(jià)主要以學(xué)生上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主,輔助評價(jià)學(xué)生出勤情況。可見混凝土實(shí)驗(yàn)用相同實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、相同標(biāo)準(zhǔn)、單一的評價(jià)方式來要求每一位學(xué)生,且沒有以實(shí)際工程為背景進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),沒有有效利用水泥、砂、石等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),致使學(xué)生處于被動和消極的應(yīng)付狀態(tài),不利于學(xué)生思維的擴(kuò)展,不利于學(xué)生對所學(xué)知識的整合和利用,很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新欲望,也不能提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。

二混凝土實(shí)驗(yàn)的改革設(shè)計(jì)

針對以上混凝土實(shí)驗(yàn)存在的問題,在借鑒兄弟院校的經(jīng)驗(yàn)和充分了解學(xué)生興趣,以及混凝土發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上,提出“基于項(xiàng)目的混凝土綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式。并從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、組織方式、成績評價(jià)等進(jìn)行了一系列的改革。混凝土的實(shí)驗(yàn)“基于項(xiàng)目”是混凝土方面實(shí)驗(yàn)教學(xué)以實(shí)際土木工程中的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件為例子,可以是梁、板、柱、基礎(chǔ)等,設(shè)計(jì)的強(qiáng)度、和易性、耐久性均以現(xiàn)場施工圖為依據(jù),水泥、砂、石等完全在現(xiàn)場工地提取,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室完成水泥、砂、石等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測定,依此數(shù)據(jù)完成混凝土配合比的設(shè)計(jì),再進(jìn)行混凝土一系列的實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生通過項(xiàng)目熟悉混凝土配合比設(shè)計(jì)、混凝土拌合物性能和混凝土強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的全過程,使學(xué)生清楚工程背景和自己的工作職責(zé)。“綜合設(shè)計(jì)”就是混凝土配合比實(shí)驗(yàn)改驗(yàn)證性為綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識和工程觀念,讓學(xué)生根據(jù)老師提出的要求,模擬實(shí)際工程,完成查找資料、獨(dú)立設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的全過程。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的核心是設(shè)計(jì)、選擇實(shí)驗(yàn)方案,并在實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)方案的正確性與合理性。對于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決問題的能力及創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力具有重要作用,是培養(yǎng)土建類工程應(yīng)用型人才不可缺少的環(huán)節(jié)。總之,“基于項(xiàng)目的混凝土綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式就是以實(shí)際工程中的混凝土梁、板、柱、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)為例子,按照設(shè)計(jì)圖紙中對混凝土強(qiáng)度、和易性、耐久性等要求,將水泥、砂、石實(shí)驗(yàn)整合進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格按實(shí)際工作的程序進(jìn)行教學(xué),試塊抗壓強(qiáng)度進(jìn)行兩個(gè)對比:混凝土自然養(yǎng)護(hù)和混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)相互比較,混凝土7天、28天的抗壓強(qiáng)度相互比較。學(xué)生從對比中分析混凝土強(qiáng)度的影響因素,從而加深對理論知識的理解和掌握,同時(shí)可以保證知識的連續(xù)性和工作的真實(shí)性。另外,混凝土實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)遵循因材施教的原則,在設(shè)立了必做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(即以上實(shí)驗(yàn))以外,還增加了選做和研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。選做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要有水泥路面混凝土(交通工程專業(yè)學(xué)生必選,其他專業(yè)學(xué)生選做)、輕集料混凝土、粉煤灰混凝土和泵送混凝土等配合比設(shè)計(jì)等;研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要是學(xué)有余力的學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目。這樣可以滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。選做和研究性實(shí)驗(yàn)不占計(jì)劃學(xué)時(shí),學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間、根據(jù)自己的興趣愛好選擇。

三混凝土實(shí)驗(yàn)的實(shí)施

混凝土綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)改革的一部分,為完成好應(yīng)從以下幾方面建設(shè)和實(shí)施。

1實(shí)驗(yàn)條件的準(zhǔn)備

為了體現(xiàn)學(xué)生人人參與、個(gè)個(gè)動手的組織理念,將改革前的5~6人一組,改為2~3人一組,實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、各種實(shí)驗(yàn)所需材料應(yīng)滿足分組要求。為此實(shí)驗(yàn)室根據(jù)學(xué)生的分組情況補(bǔ)足所用的各種儀器設(shè)備,增加實(shí)驗(yàn)用房,從硬件上滿足綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的要求。

2組織與實(shí)施

時(shí)間安排。將改革前的分散實(shí)驗(yàn),改為最大限度的集中時(shí)間進(jìn)行,尤其是砂石和混凝土實(shí)驗(yàn)盡可能集中進(jìn)行,以便于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效利用。依次遞進(jìn)完成各實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí)分配為:水泥性能實(shí)驗(yàn)(2學(xué)時(shí))、砂、石實(shí)驗(yàn)(2學(xué)時(shí))、混凝土設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)(4學(xué)時(shí))。實(shí)驗(yàn)組織:每個(gè)班分為4個(gè)大組,12個(gè)小組,每個(gè)小組2~3人,每個(gè)班分2批次以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。4個(gè)大組分別以實(shí)際工程中的柱、梁、板、基礎(chǔ)為背景資料和實(shí)驗(yàn)條件,每一大組中的3個(gè)小組,分別制作四組試塊,分別測定自然養(yǎng)護(hù)和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下的7天、28天的抗壓強(qiáng)度。第一次實(shí)驗(yàn)完成水泥、砂,石等原材料性能實(shí)驗(yàn)后,要求每組學(xué)生在課余時(shí)間自行查閱文獻(xiàn)和新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,結(jié)合各組成材料的檢測數(shù)據(jù),自行設(shè)計(jì)混凝土配合比,由指導(dǎo)教師審核后再進(jìn)行混凝土拌合料的實(shí)驗(yàn),完成混凝土抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)后,要求同一大組(3各小組)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比、討論、分析,并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中充分體現(xiàn)。

3實(shí)驗(yàn)評價(jià)改革

改革之前實(shí)驗(yàn)成績主要根據(jù)學(xué)生上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告評定,很難客觀公正的評出學(xué)生的真實(shí)水平。改革后,加大了實(shí)驗(yàn)成績占課程總成績的比例,從10%增加到30%。成績評定原則是以知識運(yùn)用的“合理性”為主,即學(xué)生應(yīng)能拿出理由說明其設(shè)計(jì)的合理性,并有適當(dāng)?shù)姆治雠c思辨。混凝土實(shí)驗(yàn)成績綜合了混凝土配合比設(shè)計(jì)資料(包括水泥、砂石實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性,實(shí)驗(yàn)記錄等)、過程評價(jià)(包括出勤率、實(shí)驗(yàn)研究操作和動手能力、解決問題的能力等)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(對結(jié)果的對比分析、報(bào)告質(zhì)量等)、小組互評和團(tuán)隊(duì)協(xié)同能力等進(jìn)行評價(jià)。

四混凝土實(shí)驗(yàn)的改革效果

通過混凝土實(shí)驗(yàn)的改革為真實(shí)工程條件下的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以來,經(jīng)過2屆學(xué)生的實(shí)踐發(fā)現(xiàn),學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果明顯提高,主要表現(xiàn)在以下幾方面。

1學(xué)生主動獲取和綜合運(yùn)用知識的能力進(jìn)一步加強(qiáng)

以往學(xué)生做完水泥、砂石實(shí)驗(yàn)就認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)束,基本不會對實(shí)驗(yàn)過程或結(jié)果進(jìn)行思考。現(xiàn)在,每組學(xué)生為了合理設(shè)計(jì)混凝土配合比,首先清楚應(yīng)從組成混凝土的原材料實(shí)驗(yàn)中獲取哪些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和參數(shù),其次這些數(shù)據(jù)和參數(shù)對混凝土配合比設(shè)計(jì)要求有何影響,進(jìn)一步思考在滿足混凝土施工要求、強(qiáng)度和耐久性的前提下,采取什么方法能夠節(jié)約水泥和降低混凝土的成本等問題,能主動思考,把前后實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來,綜合運(yùn)用知識的能力、分析問題和解決問題的能力得到了鍛煉和提高。

2培養(yǎng)了學(xué)生動手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

改革后,減少實(shí)驗(yàn)小組每組人數(shù),在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn),要求小組成員應(yīng)分工明確,相互協(xié)作,保證每個(gè)學(xué)生都能動手操作,盡量讓每個(gè)學(xué)生都得到實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練。若實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)不到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),要求學(xué)生認(rèn)真分析原因,不得對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改,培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)工作態(tài)度與作風(fēng)。

3激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐和參與教師科研興趣

篇6

關(guān)鍵詞:土木工程材料;改革;畢業(yè)設(shè)計(jì)

“土木工程材料”n程是土木工程等專業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課,同時(shí),也是為混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、材料力學(xué)等專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下良好的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。土木工程材料課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容是介紹土木工程材料的基本性質(zhì)、應(yīng)用范圍、檢測方法,了解材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及改善的途徑,使學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)工作中合理選擇并且使用土木工程材料,并為學(xué)生今后從事土木工程專業(yè)技術(shù)工作提供基礎(chǔ)理論和技能訓(xùn)練。隨著建筑行業(yè)專業(yè)經(jīng)營模式的變化,社會對創(chuàng)新型、綜合型人才的需求量日益增大,土木工程材料課在工程建設(shè)中的重要性就體現(xiàn)出來。為適應(yīng)大土木培養(yǎng)的要求,傳統(tǒng)的以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足人才培養(yǎng)的需要,我們需要對土木工程材料課進(jìn)行改革和創(chuàng)新,并且及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。

一、土木工程材料教學(xué)現(xiàn)狀

土木工程材料課程的涉及內(nèi)容種類繁多,材料之間的邏輯性不強(qiáng),而學(xué)時(shí)相對偏少,記憶內(nèi)容偏多,導(dǎo)致學(xué)生對材料課程理解不深。考試結(jié)束,學(xué)生就會忘得一干二凈,最終使得學(xué)生在材料的選擇使用方面知識欠缺,給以后工作帶來困難。

隨著當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)的飛快發(fā)展,新材料、新工藝層出不窮。隨著社會分工的細(xì)化,建筑行業(yè)的分工也在細(xì)化,國內(nèi)專門從事新材料開發(fā)與提供施工服務(wù)的企業(yè)已參與到設(shè)計(jì)與施工中。但是,水泥和混凝土依舊是當(dāng)今社會中經(jīng)常使用的材料,并且在將來的相當(dāng)長的一段時(shí)間里占據(jù)著重要的地位。所以土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定,對理論課程的依賴性比較強(qiáng),致使實(shí)驗(yàn)課程和時(shí)代脫節(jié),降低了學(xué)生的求知欲。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式就是先由實(shí)驗(yàn)教師講解實(shí)驗(yàn)任務(wù)和實(shí)驗(yàn)過程,然后學(xué)生按教師的要求分組進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐證明,這種“驗(yàn)證式”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前以素質(zhì)教育為核心,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為重點(diǎn)的高等教育體制。

現(xiàn)如今,隨著土木工程類高等院校課程的調(diào)整,材料實(shí)驗(yàn)課程的課時(shí)相對較少,學(xué)生很難去做一些有意義、具有綜合性和設(shè)計(jì)性的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn),不但減少了學(xué)生的試驗(yàn)次數(shù),也很難激發(fā)起學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣。

二、實(shí)踐教學(xué)改革措施

1.優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)大綱

實(shí)踐教學(xué)是實(shí)驗(yàn)課中最為重要的環(huán)節(jié),學(xué)生通過做實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證書本中的理論。為了增強(qiáng)學(xué)生的動手能力,并培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,鍛煉學(xué)生進(jìn)行科研的能力。我們積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和實(shí)踐,及時(shí)調(diào)整更新實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容。針對上述現(xiàn)狀,我們進(jìn)行了如下改革,并且取得了良好的效果。

將教學(xué)內(nèi)容提前發(fā)放給學(xué)生自習(xí),在實(shí)驗(yàn)課時(shí)教師做重點(diǎn)以及難點(diǎn)的講解,通過預(yù)習(xí)和講解,減少贅述時(shí)間,從而使學(xué)生擁有更多的時(shí)間去做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前不再重復(fù)講述課程內(nèi)容,節(jié)省了時(shí)間,更多的是提高學(xué)生們的動手實(shí)踐能力。

增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。由于實(shí)驗(yàn)課大幅減少了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的講授環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)時(shí)間大為增加。在原來實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,增加鋼材實(shí)驗(yàn)多方案設(shè)計(jì)、水泥性質(zhì)多方案實(shí)驗(yàn)、混凝土性質(zhì)多方案設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容能夠覆蓋大多數(shù)的材料。

增加了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。改變之前的驗(yàn)證模式,將水泥、砂、石、混凝土和砂漿實(shí)驗(yàn)合并起來,作為2個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。通過設(shè)定混凝土和水泥砂漿的各類指標(biāo),讓學(xué)生對原材料進(jìn)行性能檢驗(yàn)、配合比設(shè)計(jì)等任務(wù),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

為進(jìn)一步提高學(xué)生的動手時(shí)間能力,根據(jù)我校提出的實(shí)驗(yàn)課程要具有“演示性”“驗(yàn)證性”“設(shè)計(jì)性”和“綜合性”的要求,提出了開放土木工程材料實(shí)驗(yàn)室,設(shè)立綜合性實(shí)驗(yàn)課程。初步設(shè)想開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)課程,配合各類專業(yè)課進(jìn)行綜合性實(shí)驗(yàn)。

隨著科技生產(chǎn)力的提高,各種新型材料也在不斷應(yīng)用于工程實(shí)際當(dāng)中。所以,在之前實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,可以增加一些有意義的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提高學(xué)生們的興趣。可以組織一些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽,鼓勵(lì)學(xué)生們積極參加,內(nèi)容形式不限,發(fā)揮學(xué)生的自主性和積極性。按照要求完成實(shí)驗(yàn)比賽內(nèi)容,并寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文的,可以得到課外活動學(xué)分1~3分。這樣,不但激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,鍛煉了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力,而且并且培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)業(yè)精神,也促進(jìn)了老師與學(xué)生的相互提高。

2.開設(shè)研究型畢業(yè)論文設(shè)計(jì)選題

學(xué)生參加研究型項(xiàng)目需要和學(xué)生自身的能力一致,所布置的任務(wù)或者實(shí)驗(yàn)不要超出學(xué)生的能力范圍,找不到切入點(diǎn),這樣也不能達(dá)到預(yù)期的目的。將橫向課題或者縱向課題加入到土木工程材料實(shí)驗(yàn)課中去,授課老師在課外花更多時(shí)間和精力去指導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行科研項(xiàng)目,并給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)所需的材料及其設(shè)備,使學(xué)生能夠從中得到能力的鍛煉和提升。根據(jù)其縱向或橫向課題確定畢業(yè)論文選題。通過參與科研項(xiàng)目的研究,學(xué)生可以協(xié)助老師解決與科研項(xiàng)目相關(guān)的科學(xué)難點(diǎn),并且為自己以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題確立方向,為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)做良好的鋪墊。

三、結(jié)語

通過對土木工程材料實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行改革,優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)大綱,學(xué)生課前自主預(yù)習(xí),減少贅述時(shí)間,增加做實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生參加,并給出相應(yīng)的獎勵(lì)。在土木工程材料教學(xué)實(shí)踐過程中,將科研項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合,指導(dǎo)學(xué)生參與授課老師的科研項(xiàng)目活動,讓學(xué)生不但能夠很快的理解并吸收知識,而且鍛煉了學(xué)生們的動手能力,使學(xué)生們真正學(xué)到相關(guān)的專業(yè)知識,從而圓滿完成教學(xué)任務(wù)。

參考文獻(xiàn):

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篇7

近年來,社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,生活質(zhì)量及水平得以顯著提升,由此對土木工程建設(shè)施工的質(zhì)量需求變得越來越高。對于土木工程施工的質(zhì)量管控,甚至直接在施工材料的選擇上也獲得了良好的體現(xiàn),這樣才能保障土木工程施工的質(zhì)量水平真正符合工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的需求。結(jié)合我國土木工程施工的具體情況來分析,人們在進(jìn)行施工材料選擇的過程中,通常都直接面臨比較多的問題,由此直接對整個(gè)過程施工質(zhì)量的控制工作帶來一定影響,所以就必須采取相應(yīng)的質(zhì)量控制措施來保障土木工程施工的質(zhì)量水平。本文針對土木工程施工中的材料選擇問題進(jìn)行分析,由此推出相應(yīng)的質(zhì)量控制措施以供參考。

關(guān)鍵詞:

土木工程施工;質(zhì)量控制措施;材料選擇

土木工程施工當(dāng)中所包含的管理項(xiàng)目相對復(fù)雜,其中施工材料就是主要管理項(xiàng)目之一。這主要是由于施工材料本身在整個(gè)工程項(xiàng)目成本當(dāng)中,占據(jù)相當(dāng)大的比例,因此為了能夠保障土木工施工的質(zhì)量水平,實(shí)現(xiàn)對工程成本的良好控制,由此進(jìn)行施工材料的優(yōu)化選擇就顯得很有必要。盡管當(dāng)前我國土木工程施工中,對于材料的選擇及質(zhì)量的控制工作真正取得了顯著的成效,但其中依然存在巨大的問題和不足,直接對建筑工程的施工質(zhì)量造成嚴(yán)重影響,所以必須對此進(jìn)行研究和分析,這樣才能促進(jìn)土木工程的發(fā)展。

1土木工程中施工材料選擇的重要性及特點(diǎn)

1.1重要性分析

由于土木工程當(dāng)中,其施工材料所占據(jù)的成本比例非常大,因此施工材料直接成為整個(gè)工程項(xiàng)目的重要對象之一,其對工程施工的質(zhì)量、進(jìn)度及成本等都存在著密切的關(guān)系。所以,其施工材料的選擇直接對施工企業(yè)所具備的競爭力及其負(fù)債情況等造成影響,成為當(dāng)下施工企業(yè)長期生存和實(shí)現(xiàn)短期獲利的關(guān)鍵所在,因此這就必須針對材料的質(zhì)量水平實(shí)施有效的控制和管理,這樣才能極大的而降低其所具備的施工成本,從而促使施工企業(yè)競爭力提升,最終提高其施工質(zhì)量[1]。

1.2土木工程施工材料的選擇特點(diǎn)

社會的發(fā)展,時(shí)代的進(jìn)步,土木工程施工材料也隨之不斷創(chuàng)新和發(fā)展,其中的大多數(shù)材料都直接被一些新型的材料所替代,比如陶瓷材料、玻璃材料及合金材料等,這些人工合成的材料類型開始受到廣泛的運(yùn)用。但是一些基本上的混凝土、鋼筋材料等依然是當(dāng)下工程施工當(dāng)中的重要材料。當(dāng)前的土木施工材料選擇具備以下多個(gè)方面的特點(diǎn):(1)需要由此選擇相應(yīng)的高性能、高強(qiáng)度的材料類型,并且這些材料還應(yīng)當(dāng)具備多功能及耐久性等;(2)需要對一些地方性材料加以充分的運(yùn)用,可直接采用由固體廢棄物所生產(chǎn)出的環(huán)保型材料;(3)需盡可能的采用節(jié)能型的材料;(4)在使用材料的過程當(dāng)中,不可直接去采用具備一定毒害性作用的材料,應(yīng)當(dāng)由此選擇真正有益的材料;(5)需要充分選擇天然無污染的材料。

2土木工程施工材料選擇中存在的問題分析

2.1嚴(yán)重匱乏相應(yīng)材料選擇和管理人才

通常施工單位都嚴(yán)重缺乏相應(yīng)的材料管理人才,這都是由于其員工整體專業(yè)水平嚴(yán)重偏低所致。通常施工單位內(nèi)的員工們大多都是外來聘用的農(nóng)民工,而這些農(nóng)民工所具備的文化水平普遍偏低,又明顯缺乏對于材料進(jìn)行選擇和管理的專業(yè)知識。因而直接導(dǎo)致土木工程施工材料的管理、選擇方面存在明顯的缺陷和問題。甚至有很多其他施工單位都沒有充分認(rèn)識到這點(diǎn),沒有對此類的問題作出應(yīng)有的重視,并不注重對于人才的培養(yǎng)工作,最終直接引發(fā)相應(yīng)的施工質(zhì)量問題,促使其質(zhì)量水平難以獲得有效的保障,對施工企業(yè)的根本利益造成嚴(yán)重的損害。

2.2材料選擇的過程和方法當(dāng)中問題明顯

在選擇的方法和過程中出現(xiàn)問題的情況,具體表現(xiàn)為以下幾點(diǎn):(1)對于材料的選擇方式規(guī)范性不強(qiáng),材料選擇的過程中存在很大的漏洞和弊端[2];(2)選擇材料時(shí),所采取的監(jiān)督力度明顯不足,這主要是由于在相應(yīng)的土木工程施工當(dāng)中,多數(shù)施工單位及企業(yè)都會由此設(shè)立出選擇和采購施工材料的直屬部門,但是對這個(gè)部門所進(jìn)行采購的具體過程卻并沒有進(jìn)行有效的管理和監(jiān)督工作。所以就直接導(dǎo)致其中多數(shù)低素質(zhì)的員工,為了謀取私利,在進(jìn)行材料采購的過程當(dāng)中,中飽私囊,作出以次充好的行為,由此直接對整個(gè)土工工程質(zhì)量水平及其具體施工進(jìn)度等,造成嚴(yán)重的影響,并最終對施工企業(yè)的形象帶來極大的損害。

2.3缺乏完善的材料管理方法及制度

當(dāng)前大多數(shù)施工單位及企業(yè)所采取的材料管理方法都難以真正有效的符合當(dāng)代土木工程施工的需求,甚至很容易由此一些人為的錯(cuò)誤及質(zhì)量控制所帶來的誤差。因此,其也就難以真正有效的保障整個(gè)土木工程的施工質(zhì)量,這就必須針對材料選擇及管理的方法加以革新。同時(shí),大多數(shù)施工企業(yè)當(dāng)中所采取的材料管理制度也不夠健全,有的企業(yè)所推出的制度趨于形式化發(fā)展,而有的企業(yè)卻根本沒有屬于企業(yè)自身發(fā)展的材料選擇及管理制度,因此也就難以真正有效的保障施工材料本身的質(zhì)量水平,導(dǎo)致土木工程項(xiàng)目本身難以順利的完工,這必然將帶來諸多問題,甚至給企業(yè)發(fā)展造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。

3土木工程施工中的材料選擇及質(zhì)量控制措施

3.1科學(xué)合理化的選擇施工材料

為了能夠真正滿足土木工程施工的質(zhì)量需求,就必須盡可能的保障其施工材料的質(zhì)量和相應(yīng)的性能。這就要求相關(guān)施工企業(yè)必須針對其材料的采購、管理和選擇進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃,具體需要為此配備專業(yè)的材料采購人員,并通過材料統(tǒng)一采購的形式,來不斷的完善其材料的前期調(diào)研和規(guī)劃工作,同時(shí)需要針對材料的采購和選擇做好復(fù)檢工作。該項(xiàng)復(fù)檢工作當(dāng)中具體包含了對材料選購計(jì)劃的有效制定,考察材料廠商以及對材料的復(fù)檢等等。通常材料選購計(jì)劃的制定都必須充分結(jié)合相應(yīng)的管線及施工設(shè)計(jì)的需求,由此來針對施工材料質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃處理,這樣才能極大的避免相應(yīng)浪費(fèi)。

3.2提升工作人員素質(zhì),強(qiáng)化對材料的管理

具體要求相應(yīng)的施工企業(yè)不僅要追求相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)利益,同時(shí)也應(yīng)當(dāng)不斷強(qiáng)化其對施工材料的質(zhì)量控制,必須重視對企業(yè)當(dāng)中專業(yè)人才的培養(yǎng)工作,做好相應(yīng)的施工人員培訓(xùn)工作,最終有效的提升工作人員的整體素質(zhì)水平[3]。具體需要做到以下兩點(diǎn):(1)針對員工們的基礎(chǔ)及專業(yè)知識加以培養(yǎng);(2)針對員工們的職業(yè)道德意識及素質(zhì)水平進(jìn)行培養(yǎng),需要針對工作人員實(shí)施定期的審查核考核制度,由此來構(gòu)建的完善和健全的人才考核及選拔制度,最終由此極大的提升施工人員們的專業(yè)水平,保障其承包工程的施工質(zhì)量,促使企業(yè)的競爭力獲得有效的提升。

3.3實(shí)施材料管理方法及制度的革新

通常土工工程施工都必須要大量的施工材料來加以支撐,因此就必須充分結(jié)合所需材料的具體性能來進(jìn)行有效的分類,并且由此做好賬目,進(jìn)行實(shí)時(shí)的登記和統(tǒng)計(jì)工作。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)針對進(jìn)場的施工材料采取嚴(yán)格的抽樣及復(fù)檢工作,以此來保障其施工材料的合格性。對于材料管理方法的各項(xiàng),主要是需要結(jié)合當(dāng)代信息化的方式來進(jìn)行,所以對于材料的管理工作應(yīng)當(dāng)充分的運(yùn)用計(jì)算機(jī)所具備的信息化優(yōu)勢來進(jìn)行,由此真正實(shí)現(xiàn)材料的信息化管理,促使材料管理工作更加的規(guī)范和科學(xué)。另外,還應(yīng)當(dāng)由此構(gòu)建出完善的材料管理制度,以此來將對材料的制度管理真正落到實(shí)處,最終保障其整個(gè)施工材料的質(zhì)量水平。

4結(jié)語

綜上所述,土木工程施工當(dāng)中,施工材料選擇的質(zhì)量水平的控制工作非常重要,同時(shí)也非常復(fù)雜。具體要求相應(yīng)工作人員應(yīng)當(dāng)對此作出充分的重視,準(zhǔn)確找出其中的問題,并由此推出更加科學(xué)合理化的材料選擇管理方法,這樣才能真正實(shí)現(xiàn)對土木工程施工材料選擇工作的質(zhì)量控制。

作者:章燕妮 單位:南昌市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞:新型材料;土工建設(shè);應(yīng)用

中圖分類號:O434文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

土木工程材料是指在土木工程中所使用的各種材料及其制品的總稱。它是一切建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ),是組成建筑結(jié)構(gòu)物的最基本構(gòu)成元素。由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使得土木工程的新型材料如雨后春筍般出現(xiàn),表現(xiàn)出節(jié)能、高效、環(huán)保等特點(diǎn),并呈現(xiàn)種類繁多,性質(zhì)各異,用途不同的特性。

一、性能價(jià)高的混凝土材料

在冬天氣溫環(huán)境較為惡劣的情況下HPC能夠保證快速凝結(jié)且強(qiáng)度增長較快,不會在低溫環(huán)境下凝結(jié)冰凍。而在高溫環(huán)境下HPC也能夠保證其塌落度符合建筑要求,對水化熱程度也能較好的控制。HPC 要求具有高耐久性和高強(qiáng)度、優(yōu)良的工作性,首先體現(xiàn)在較高的早期強(qiáng)度、高驗(yàn)收強(qiáng)度、高彈性模量;其次是高耐久性。即便是使用條件較為惡劣,也可以保證內(nèi)部鋼筋不被腐蝕,維持混凝土材料應(yīng)有的堅(jiān)固和耐久性;最后則體現(xiàn)在HPC的高可泵性以及和易性上,且使用HPC筑造的結(jié)構(gòu)更加容易修整。

1、 自密實(shí)混凝土

該種混凝土材料無需進(jìn)行機(jī)械振搗,混凝土自身重量即可以完成其密實(shí)度的提高。雖然其材料的流動性較強(qiáng),但是不易出現(xiàn)離析現(xiàn)象。而該種混凝土的排至方式較為特殊:首先該種混凝土中固體體積的50%為粗骨料;其次砂漿體積中40%為細(xì)骨料;再者,水灰配比在0.9至1.0之間;最后需要通過流動性實(shí)驗(yàn)最終確定材料中的水灰比以及塑化劑量。只有通過上述步驟,才能使材料性能達(dá)到最佳。

2、輕質(zhì)混凝土

通過利用凝灰?guī)r以及浮石等天然輕質(zhì)骨料以及爐渣、煤矸石、煤粉灰陶粒等工業(yè)廢料和人造輕質(zhì)骨料制備成密度較小的輕質(zhì)混凝土雖然在密度上較小,但是抗凍以及保溫性能相對于其他材料具有很大的優(yōu)勢。且輕質(zhì)混凝土的原材料是煤矸石、廢棄的工業(yè)渣滓以及粉煤灰,成本較低,能夠有效降低混凝土制備的成本,同時(shí)也能夠變廢為寶,減少污染,對于廠區(qū)以及城市的環(huán)保有促進(jìn)作用,有效減少廢料堆積占用空間。

3、低強(qiáng)混凝土

低強(qiáng)度混凝土在土工建設(shè)中被應(yīng)用于樁基的墊、填以及隔離,也可以用于基礎(chǔ)建筑和孔洞的填充,在地下的構(gòu)造建筑中也經(jīng)常應(yīng)用。低強(qiáng)度混凝土主要用于調(diào)整一些特殊情況下混凝土的工作度以及相對密度,此外對于彈性模量以及抗壓度等性能指標(biāo)也能進(jìn)行調(diào)整,加入了低強(qiáng)度混凝土的材料可以提高強(qiáng)度避免收縮裂縫的產(chǎn)生。 這種自密實(shí)型混凝土由于無需振搗,因此施工振動噪音較小,能夠在夜間進(jìn)行施工,不會擾民;且不會損害施工人員的健康;在耐久度以及質(zhì)量的均勻度上性能良好;即便澆筑構(gòu)件體積復(fù)雜或者鋼筋分布較密的工程也易于操作;勞動量較小施工速度較快。

4、粉煤灰含量較高的混凝土材料

人們對于火山灰、粉煤灰以及微集料的認(rèn)識隨著科技的進(jìn)步不斷的加深,逐漸了解到期形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)以及內(nèi)在潛能的作用,在外加劑技術(shù)的支持下,粉煤灰成為了混凝土的另一種重要的組成成分,并且應(yīng)用范圍也不斷的擴(kuò)大,混凝土中粉煤灰量也不斷地提高。

而在混凝土中加入粉煤灰并不僅僅能夠節(jié)約材料投入費(fèi)用,其主要效益在于其對環(huán)境以及社會的效益。水泥的能耗以及污染度較大,因此出于環(huán)保考慮在混凝土中應(yīng)當(dāng)盡可能減少水泥的用量,換用工業(yè)廢渣,這種可持續(xù)發(fā)展型的混凝土成為了未來建筑混凝土材料發(fā)展的必然趨勢。

二、 新型墻體材料

1、 智能材料

大型土木工程結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的使用期都長達(dá)幾十年、甚至上百年。在其使用過程中,由于環(huán)境載荷作用、疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)和材料老化等不利因素的影響,結(jié)構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生損傷積累、抗力衰減,甚至導(dǎo)致突發(fā)事故.為了有效地避免突發(fā)事件故的發(fā)生,就必須加強(qiáng)對此類結(jié)構(gòu)和設(shè)施的健康監(jiān)測。一種稱為碳纖維機(jī)敏混凝土材料的智能材料,在大型土木工程健康監(jiān)測中已得到應(yīng)用。它是以短切或連續(xù)的碳纖維作為填充相,以水泥漿、砂漿或混凝土為基體復(fù)合而成的纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料。此類材料的電阻率與其應(yīng)變和損傷狀況具有一定的對應(yīng)關(guān)系,因此,可以通過測試其電阻率的變化來監(jiān)測碳纖維混凝土的應(yīng)變和損傷狀況。碳纖維混凝土還具有施工工藝簡單、力學(xué)性能優(yōu)良、與混凝土結(jié)構(gòu)相容性好等特性,因此,它不僅可以用于道路的交通車輛流和載重監(jiān)控,而且可較好地滿足大型土木工程結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的健康監(jiān)測技術(shù)的要求。此外,碳纖維混凝土的電熱效應(yīng)和電磁屏蔽特性在混凝土結(jié)構(gòu)的溫度自適應(yīng)以及抗電磁干擾方面也具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

2、 砌體材料

墻體欲達(dá)到保溫、降低傳熱量的目的需要采用保溫性能以及隔熱性能良好的低導(dǎo)熱系數(shù)砌體材料,并采用先進(jìn)的砌筑結(jié)構(gòu)。近年來土工建設(shè)大多使用一種新型的節(jié)能墻體材料是由新型的保溫材料結(jié)合傳統(tǒng)材料符合而成。常用的建筑保溫材料主要有加氣混凝土、泡沫塑料、礦物棉以及玻璃棉和膨脹巖,而復(fù)合材料中的另外物質(zhì)則是空心磚、粘土實(shí)心磚以及空心砌塊等材料砌體。復(fù)合墻體中的保溫材料具有較好的絕熱性,導(dǎo)熱系數(shù)較低,這種墻體的保溫性較之于單一材料墻體更強(qiáng),因此能夠有效降低能耗。但是相對于一般的墻體,其建筑成本較高,且在建筑結(jié)構(gòu)上有著一定的要求,一般采用墻體不承重或者是框架式結(jié)構(gòu)。

3、復(fù)合墻板

復(fù)合墻板是一種新型的節(jié)能保溫墻體材料,主要由高效絕熱內(nèi)外墻板、保溫材料復(fù)合而成,在工廠按照要求的模數(shù)以及尺寸標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn),包括門、窗等構(gòu)件均可和墻板一體化制造,運(yùn)送到施工現(xiàn)場安裝在結(jié)構(gòu)框架上,即形成房屋建筑的護(hù)結(jié)構(gòu),這是近年來發(fā)達(dá)國家采取的主要建筑形式。但是該種復(fù)合墻板不需要承受外力,因此大多厚度采用了130mm左右,質(zhì)量輕,且具有較高的保溫性能,施工操作便捷。

4 、FRP復(fù)合材料

土木結(jié)構(gòu)主要受兩大問題困擾,過早退化和結(jié)構(gòu)功能不足。近些年來,纖維增強(qiáng)聚合物(FRP)已經(jīng)成為解決這些結(jié)構(gòu)問題的一種可行途徑。工程實(shí)踐表明,F(xiàn)RP復(fù)合材料能適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向大跨、高聳、重載、高強(qiáng)和輕質(zhì)發(fā)展以及承受惡劣條件的需要,符合現(xiàn)代施工技術(shù)的工業(yè)化要求,因而正被越來越廣泛地應(yīng)用于橋梁、各類民用建筑、海洋和近海、地下工程等結(jié)構(gòu)。應(yīng)用的方式有兩種一是替換鋼筋或鋼管直接應(yīng)用于新建結(jié)構(gòu)中;二是用于舊有結(jié)構(gòu)的維修加固,以取得良好的建筑效果。

三、結(jié)束語

納米材料由于超微的粒徑而具有常規(guī)物體所不具有的超高強(qiáng)、超塑性和一些特殊的電學(xué)性能。納米材料被應(yīng)用于很多領(lǐng)域并取得了顯著的增強(qiáng)、增韌及智能化等效果。混凝土作為一種傳統(tǒng)材料,其性能越來越不能滿足社會發(fā)展對其提出的更高要求,智能混凝土已經(jīng)成為一個(gè)新的發(fā)展方向。納米材料還賦予混凝土智能特性,水泥基納米復(fù)合材料其電阻率隨應(yīng)變而線性變化,并且具有很高的靈敏度和重復(fù)性。水泥基納米復(fù)合材料作為一種本征智能材料強(qiáng)度高,傳感性好,具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

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篇9

Abstract: The article expounded several defects of concrete, studied the role mechanism of fly ash, mineral admixtures to concrete, and briefly analyzed failure mechanism of carbonation of concrete and its prevention measures.

關(guān)鍵詞: 復(fù)合超細(xì)粉;混凝土;技術(shù)性質(zhì)

Key words: composite ultra-fine powder;concrete;technical nature

中圖分類號:TU528文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)24-0070-01

0引言

土木工程材料的基本性質(zhì)指土木工程材料在工程應(yīng)用中那些基本的、具有共性的性質(zhì),包括材料的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、耐久性等。混凝土作為主要的土木工程材料已廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,由于混凝土是一種復(fù)雜的非勻質(zhì)性材料,其影響混凝土技術(shù)性質(zhì)的因素也是非常復(fù)雜的。

1造成混凝土的缺陷主要因素

首先,在多數(shù)情況下,其內(nèi)部存在較多數(shù)量的化學(xué)不穩(wěn)定性物質(zhì),它們在腐蝕環(huán)境中會產(chǎn)生溶出性腐蝕、離子交換腐蝕或膨脹性腐蝕,從而使硬化混凝土的物理力學(xué)性能和耐久性下降。其次,混凝土在拌合時(shí),需要加入比水泥完全水化所需水量多得多的水,以保證混凝土具有一定的工作性。但是那些多余的水在混凝土凝結(jié)而形成初始結(jié)構(gòu)時(shí)仍留在混凝土中,并占據(jù)一定的空間。隨著水化的進(jìn)行及以后的干燥過程,水分失去,原來被水占據(jù)的空間則成為孔隙。由于孔隙的存在,容易使得混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭受損傷或腐蝕。另外,在普通混凝土中粗骨料周圍存在明顯的過渡區(qū)。

2粉煤灰提高混凝土技術(shù)性質(zhì)的作用機(jī)理

粉煤灰現(xiàn)在作為輔助膠凝材料廣泛地應(yīng)用于混凝土,實(shí)際上應(yīng)用的目的之一就是提高混凝土的耐久性。

使用粉煤灰替代部分水泥,不僅能夠改善新拌混凝土的工作性,降低混凝土水化熱防止熱應(yīng)力裂縫,還能夠降低硬化混凝土的滲透性,提高混凝土耐化學(xué)(酸、硫酸鹽)腐蝕能力,降低氯離子滲透速率,防止堿――骨料反應(yīng)等等。

由于粉煤灰的容重(表觀密度)只有水泥的2/3左右,而且粒形好(質(zhì)量好的粉煤灰含大量玻璃微珠),因此能填充得更密實(shí),在水泥用量較少的混凝土里尤其顯著。而且粉煤灰對水泥顆粒起物理分散作用,可以使其分布得更均勻。當(dāng)混凝土水膠比較低時(shí),水化緩慢的粉煤灰可以提供水分,使水泥水化得更充分。粉煤灰和富集在骨料顆粒周圍的氫氧化鈣結(jié)晶發(fā)生火山灰反應(yīng),不僅生成具有膠凝性質(zhì)的產(chǎn)物(與水泥中硅酸鹽的水化產(chǎn)物相同),而且加強(qiáng)了薄弱的過渡區(qū),對改善混凝土的各項(xiàng)性能有顯著作用。另外,粉煤灰延緩了水化速度,減小混凝土因水化熱引起的溫升,對防止混凝土產(chǎn)生溫度裂縫十分有利。

也就是說:粉煤灰能改善混凝土的合易性,提高混凝土的耐久性,減少新澆混凝土的水化熱,提高混凝土的后期強(qiáng)度,節(jié)約成本。

3礦物外加劑對混凝土作用機(jī)理

3.1 礦物外加劑對混凝土的物理力學(xué)行為機(jī)理

3.1.1 復(fù)合膠凝效應(yīng) 復(fù)合膠凝效應(yīng)包括三方面作用:①誘導(dǎo)激活效應(yīng):誘導(dǎo)激活是介穩(wěn)態(tài)復(fù)合相在水化過程中相互誘導(dǎo)對方能態(tài)躍過反應(yīng)勢壘,使介穩(wěn)態(tài)體系活化,使水化動力學(xué)加速。誘導(dǎo)激活是介穩(wěn)相離子基團(tuán)和分子的化學(xué)復(fù)合作用。②表面微晶化效應(yīng):介穩(wěn)態(tài)復(fù)合體系在水化過程中若不存在外界干擾,系統(tǒng)中的水化產(chǎn)物只能借助熱力學(xué)起伏在某局部區(qū)域出現(xiàn),即新相只能通過成核才能形成,當(dāng)有另一復(fù)合相存在時(shí),其微晶核作用降低了成核勢壘,產(chǎn)生非均勻成核使水化產(chǎn)物在另一復(fù)合相表面沉淀析出,加速了水化過程。③界面耦合效應(yīng)。

3.1.2 微集料效應(yīng)混凝土通過自緊密堆積效應(yīng)和形狀因子效應(yīng)二方面物理和化學(xué)的綜合作用,使摻礦物外加劑的混凝土具有致密的結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的界面粘結(jié)性能,表現(xiàn)出良好的物理力學(xué)性能。

3.2 礦物外加劑對混凝土和易性、耐久性、抗?jié)B性、抗碳化性機(jī)理礦物外加劑可顯著降低水泥漿屈服應(yīng)力,因此可改善混凝土的和易性;礦物外加劑是經(jīng)超細(xì)粉磨工藝制成的,顆粒形貌比較接近鵝卵石。它在新拌水泥漿中具有軸承效果,可增大水泥漿的流動性。礦物外加劑屬于活性摻合料,但與水泥熟料相比則為低水化活性膠凝材料。大摻量的礦物外加劑存在于新拌混凝土中,有稀釋整個(gè)體系中水化產(chǎn)物的體積比例的效果,減緩了膠凝體系的凝聚速率,從而可使新拌混凝土的塌落度損失獲得抑制。摻礦物外加劑的混凝土可形成比較致密的結(jié)構(gòu),可顯著改善新拌混凝土的泌水性,避免形成連通的毛細(xì)孔,因此礦物外加劑可改善混凝土的抗?jié)B性。

4混凝土碳化破壞機(jī)理分析及其防治措施

4.1 混凝土碳化破壞機(jī)理分析混凝土的碳化是混凝土所受到的一種化學(xué)腐蝕。空氣中CO2氣滲透到混凝土內(nèi),與其堿性物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)后生成碳酸鹽和水,使混凝土堿度降低的過程稱為混凝土碳化,又稱作中性化,其化學(xué)反應(yīng)為:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O。水泥在水化過程中生成大量的氫氧化鈣,使混凝土空隙中充滿了飽和氫氧化鈣溶液,其堿性介質(zhì)對鋼筋有良好的保護(hù)作用,使鋼筋表面生成難溶的Fe2O3和Fe3O4,稱為純化膜。碳化后使混凝土的堿度降低,當(dāng)碳化超過混凝土的保護(hù)層時(shí),在水與空氣存在的條件下,就會使混凝土失去對鋼筋的保護(hù)作用,鋼筋開始生銹。

可見,混凝土碳化作用一般不會直接引起其性能的劣化,對于素混凝土,碳化還有提高混凝土耐久性的效果,但對于鋼筋混凝土來說,碳化會使混凝土的堿度降低,同時(shí),增加混凝土孔溶液中氫離子數(shù)量,因而會使混凝土對鋼筋的保護(hù)作用減弱,出現(xiàn)鋼筋銹蝕露筋現(xiàn)象,降低了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度。

4.2 混凝土碳化破壞防治措施

4.2.1 在施工中應(yīng)根據(jù)建筑物所處的地理位置、周圍環(huán)境,選擇合適的水泥品種。對于水位變化區(qū)以及干濕交替作用的部位或較嚴(yán)寒地區(qū)選用抗硫酸鹽普通水泥;沖刷部位宜選高強(qiáng)度水泥;

4.2.2 分析骨料的性質(zhì),如抗酸性骨料與水、水泥的作用對混凝土的碳化有一定的延緩作用。

4.2.3 選好配合比,適量的外加劑,高質(zhì)量的原材料,科學(xué)的攪拌和運(yùn)輸,及時(shí)的養(yǎng)護(hù)等各項(xiàng)嚴(yán)格的工藝手段,以減少滲流水量和其它有害物的侵蝕,以確保混凝土的密實(shí)性;另外,若建筑物地處環(huán)境惡劣的地區(qū),宜采取環(huán)氧基液涂層保護(hù)效果較好,對建筑物地下部分在其周圍設(shè)置保護(hù)層。

參考文獻(xiàn):

[1]張軍.再生混凝土研究及再生混凝土柱力學(xué)性能分析[D].西南交通大學(xué),2007.

篇10

關(guān)鍵詞:土木施工;綠色發(fā)展;建筑材料;應(yīng)用研究

傳統(tǒng)建筑材料的資源消耗較大,而且還會不可避免的造成一些環(huán)境污染,與國家所提倡的可持續(xù)發(fā)展理論所背馳。而綠色建筑材料是結(jié)合新材料技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用、生產(chǎn)制造的全過程無污染、無毒害、節(jié)能環(huán)保的新型建筑材料。安全性、環(huán)保性、生態(tài)性是綠色建筑材料的顯著特點(diǎn),部分綠色建筑材料還可以實(shí)現(xiàn)無限次的循環(huán)利用,并且加工和使用環(huán)節(jié)的能耗較低。土木工程施工中使用綠色建筑材料,不僅可以讓消費(fèi)者身體健康,還能為國家節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的推動帶來動力。

1土木工程施工中應(yīng)用綠色建筑材料的必要性

隨著人們對生態(tài)、綠色建筑認(rèn)識的不斷提高,逐漸的加大了對綠色建筑材料的研發(fā)工作,低碳、節(jié)約、環(huán)保的綠色建筑材料逐漸得到了廣泛的運(yùn)用。

1.1消費(fèi)者對于綠色建筑需求的提升

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,使得以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提升,人們對于自身的健康以及配套資源的利用更加注重綠色生態(tài)和節(jié)能環(huán)保。消費(fèi)者對于綠色建筑需求的提升,很大程度上影響了土木施工中綠色建筑材料的開發(fā)與使用。消費(fèi)者是建筑的直接付費(fèi)者,只有不斷加強(qiáng)綠色建筑材料在土木施工中的應(yīng)用,才能得到消費(fèi)者的接受與認(rèn)可。

1.2建筑可持續(xù)發(fā)展的重要實(shí)現(xiàn)方式

我國實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢的重要理論思想就是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。只有實(shí)現(xiàn)土木施工技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展、建筑材料的可持續(xù)發(fā)展以及施工設(shè)備制造的可持續(xù)發(fā)展,才能實(shí)現(xiàn)整體建筑產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展,其核心就是綠色生態(tài)可持續(xù)。綠色建筑材料在土木工程施工中的應(yīng)用,可以有效減少建筑行業(yè)產(chǎn)生的環(huán)境污染和對自然生態(tài)的破壞程度。綠色建筑材料的使用是建筑可持續(xù)發(fā)展的重要實(shí)現(xiàn)方式。

1.3符合國家的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的整體要求

建筑行業(yè)有效帶動了國家經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展與增長。隨著國家對于節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重視與要求,對于建筑行業(yè)的土木施工提出更高的綠色發(fā)展要求。綠色建筑材料在土木工程施工的應(yīng)用,可以有效減少自然資源的浪費(fèi),提升建筑材料的高效梯級利用,并且實(shí)現(xiàn)建筑周期性的循環(huán)利用目標(biāo)。大力推廣綠色建筑材料是建筑行業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素,符合國家經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的整體要求。

2綠色建筑材料的分類

由于綠色建筑材料在土木工程施工中應(yīng)用體系還不是很完善,對于綠色建筑材料的分類并沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)綠色建筑材料的定義以及特點(diǎn),可以將綠色建筑材料劃分為安全型、節(jié)能型、可循環(huán)型和健康型。安全型是指綠色建筑材料在生產(chǎn)端和使用端可以實(shí)現(xiàn)安全控制,建筑材料的性質(zhì)穩(wěn)定。節(jié)能型是指綠色建筑材料節(jié)能環(huán)保,可以有效提升材料的使用效率或減少建筑資源的浪費(fèi)。健康型主要是指綠色建筑材料無毒害、無二次污染,可以有效保障人員的身體健康。根據(jù)建筑材料的性質(zhì)特點(diǎn)可以劃分為功能型、結(jié)構(gòu)性和裝飾型綠色建筑材料。功能型綠色建筑材料其突出特點(diǎn)就是在土木工程某一施工指標(biāo)優(yōu)勢鮮明。現(xiàn)在許多高分子復(fù)合建筑材料,就屬于功能型綠色建筑材料。結(jié)構(gòu)性材料包括輕型鋼材、防水木材、環(huán)保水泥等綠色建筑材料。裝飾型材料包括涂料、保溫材料、納米除臭除菌材料等。本文選取第二種分類方式展開敘述。

3綠色建筑材料使用應(yīng)注意的問題

3.1選材方面

由于綠色建筑材料的種類繁多,對于不同的土木工程施工要求和目標(biāo)的具體情況,在使用綠色建筑材料時(shí),需要注意材料性質(zhì)以及功能的篩選。對于結(jié)構(gòu)性綠色建筑材料,傳統(tǒng)使用木材、石材和粘土磚較多,這些在生產(chǎn)時(shí)會產(chǎn)生大量的粉塵污染,竹制結(jié)構(gòu)材料在土木工程施工應(yīng)用,有效解決了上述問題。但是它的獲取需要占用大量田地,因此在實(shí)際的應(yīng)用綠色建筑材料中,需要多方面考慮,確定選材的種類以及施工使用量的占比。

3.2施工方面

由于綠色建筑材料在土木工程施工中實(shí)現(xiàn)綠色健康以及節(jié)能環(huán)保是以提升施工原材料成本為基礎(chǔ)的,對于土木工程的施工會受很大的局限性。一些土木工程建設(shè)企業(yè)會結(jié)合自身的企業(yè)規(guī)模和市場競爭力綜合進(jìn)行考量,導(dǎo)致綠色建筑施工材料在具體的施工應(yīng)用過程中,很難有效貫徹落實(shí)。綠色建筑材料的使用狀況直接決定建筑的節(jié)能環(huán)保性能和安全健康性能,因此對于綠色建筑材料的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性需要注意。

3.3驗(yàn)收方面

綠色建筑材料擁有良好的性能和質(zhì)量,然而在實(shí)際的土木工程施工中發(fā)現(xiàn),一些施工管理人員,為了獲取非法的經(jīng)濟(jì)利益,不惜以次充好、以假亂真,嚴(yán)重影響了建筑質(zhì)量及土木工程的建設(shè)指標(biāo)和任務(wù)要求。同時(shí),不同型號的綠色建筑材料實(shí)際展現(xiàn)的性能不同,在綠色建筑材料使用過程中,必須注意土木工程施工完成后相關(guān)指標(biāo)的驗(yàn)收工作。切實(shí)保障綠色建筑材料行業(yè)健康發(fā)展,實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的節(jié)能環(huán)保要求。

4科學(xué)的使用對策

目前我國建材工業(yè)的發(fā)展大多是以能源、資源的過渡消耗和環(huán)境污染為代價(jià)。因此,提高資源利用率保護(hù)我國生態(tài)環(huán)境是建材工業(yè)發(fā)展的必然要求。在土木工程建設(shè)中,綠色建筑材料引入建筑施工中,建造真正的“綠色生態(tài)建筑”已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑工程的一大熱點(diǎn)。

4.1加強(qiáng)綠色建筑材料的頂端設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)性綠色建筑材料對于力學(xué)性能、重量等具有很好的優(yōu)勢,為了進(jìn)一步科學(xué)使用綠色建筑材料,保障土木工程施工應(yīng)用效果的體現(xiàn),可以通過加強(qiáng)綠色建筑材料的頂端設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。一方面,在進(jìn)行綠色建筑材料選材時(shí),需要明確土木工程對于材料的指標(biāo)和具體要求。針對現(xiàn)有的材料進(jìn)行篩選,推動建筑材料的綜合性能研發(fā)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。另一方面,及時(shí)將綠色技術(shù)與生產(chǎn)應(yīng)用相結(jié)合,通過技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)綠色建筑材料的工藝優(yōu)化和創(chuàng)新應(yīng)用。

4.2推動綠色建筑材料的施工應(yīng)用

對于綠色建筑材料在土木工程施工方面的注意問題,需要有效解決綠色建筑材料的價(jià)格問題,有效控制開發(fā)與應(yīng)用成本,提升綠色建筑材料的市場競爭力。一方面,從綠色建筑材料的生產(chǎn)端入手,打造高效的研發(fā)團(tuán)隊(duì),提升綠色建筑材料開發(fā)工藝水平,以實(shí)現(xiàn)價(jià)值增長。擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,降低綠色建筑材料生產(chǎn)成本。另一方面,擴(kuò)大綠色建筑材料的應(yīng)用范圍,土木施工人員要及時(shí)結(jié)合不同項(xiàng)目特征,合理規(guī)劃綠色建筑材料的可用性和實(shí)用性。

4.3提升綠色建筑材料的監(jiān)管力度

首先,建立健全配套的監(jiān)管體系。通過建筑行業(yè)的約束與建筑材料的使用規(guī)范來提升綠色建筑材料的生產(chǎn)質(zhì)量和在土木工程施工的應(yīng)用效果。對于違規(guī)材料的負(fù)責(zé)人員,及時(shí)給予懲罰處理。其次,加強(qiáng)施工人員綜合素質(zhì)的提升。對于土木工程中使用的綠色建筑材料要建立驗(yàn)收責(zé)任制,及時(shí)獎勵(lì)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格或施工存在的其他問題。最后,借助社會力量,加強(qiáng)公共監(jiān)督。從綠色建筑材料生產(chǎn)端、銷售端和使用端全方位進(jìn)行監(jiān)管,增強(qiáng)監(jiān)管力度。

5結(jié)束語

隨著節(jié)能環(huán)保理念深入人心以及經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的時(shí)代機(jī)遇下,綠色建筑材料擁有廣闊的發(fā)展空間和市場需求。而綠色建筑材料研究、生產(chǎn)水平的不斷提升,發(fā)展與使用綠色建筑材料已是必然趨勢。綠色建筑材料在土木工程施工中的應(yīng)用需要明確對材料的要求,加強(qiáng)使用中注意事項(xiàng)的解決,充分發(fā)揮材料的優(yōu)勢。注重綠色建筑材料在土木工程施工中的運(yùn)用,以可持續(xù)發(fā)展的角度對待綠色建筑材料的研制和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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