土木工程材料论文大全(15篇)
在平时的学习、工作中，大家都不可避免地要接触到论文吧，借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。那么，怎么去写论文呢？下面是小编精心整理的土木工程材料论文，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
土木工程材料论文1
近年来教育部大力推行地方本科院校向应用型本科进行转型，应用型本科要求紧密结合地方特色，注重学生实践能力，培养应用型人才，从教学体系建设体现“应用”二字，其核心环节是实践教学。土木工程材料课程是土木工程专业学生必修的一门基础课，开设时间大部分都在二年级第2学期。该门课程学时少、起点低、实践性强。而该门课程知识的掌握将直接关系到以后混凝土与砌体结构、建筑施工管理等专业课程的学习。土木工程材料课程的特点与应用型人才培养目标相吻合，而将该门课程进行改革势在必行。根据本课程近几年的一线教学经验和总结，以我校土木工程专业为例，认为应从以下几个方面对该课程进行改革。
一、课堂教学多样化，紧密结合实践
土木工程材料课程中涵盖的种类繁多（无机胶凝材料、钢材、水泥、混凝土、合成高分子材料、沥青及沥青混合料等）、内容庞杂（各种材料的性质、用途等），同时土木工程材料的发展日新月异，新材料、新技术、新工艺、新产品层出不穷，学生学习时易感枯燥，学习兴趣不高；另外常常因为没有见过或者接触到的材料头脑中更是一片空白，因此在课堂教学过程中应采用多样化的教学模式。
1.充分利用现代化教学手段，提高学生学习兴趣。
土木工程材料课程在理论课中采用口头讲述一些材料往往很难把材料及其性质讲解清楚，此时可以利用现代化教学手段，比如多媒体教学方式可以把材料的图片、反应等过程进行模拟，或者现场施工时如何利用材料性质的图片，直观地反映出来，也可以让学生参与模拟，使学生的角色从被动转变为主动，提高学生的兴趣，从而加深对理论知识的理解及其解决工程实践的能力。
2.采用启发式、案例分析的教学方法，增强学生学习的主动性。
采用启发式和案例分析相结合的教学方式能够引导学生主动、创造性地学习，获得正确掌握知识的途径和方法。比如在讲解无机胶凝材料理论课时，老师可以就教室墙壁上出现的一些裂纹提出问题，让同学们根据自己所学知识进行解答。还可以引用一些实际工程中材料应用不当的案例，增设学生交流的问题。在采用此方法进行教学中，教师应该多提问，引导学生思考，让学生参与到课堂上来，师生共同探讨、学生相互交流，形成热烈讨论甚至是激烈争论的课堂气氛，而不是教师单纯地自问自答。同时为了使学生对老师提出的问题有响应，并能够积极地去思考问题和回答问题，教师应选取生活中常见的案例。
3.课堂与现场教学相互结合，调动学生学习的积极性。
课堂教学的方式再多毕竟存在一定的局限性，特别是针对土木工程材料课程的理论知识（图片、视频、提问等形式不能直观地认知），这就需要让学生进入校内外实训基地，以现场为中心，以现场实物为对象进行教学即现场教学法。比如讲解到混凝土的和易性时，可以把一部分课堂搬到混凝土拌合站和施工现场。让“从工程中来到工程中去”的思想贯穿于整个课堂，体现应用型人才的培养。
二、实验教学改革
实验教学锻炼学生的动手能力，体现应用型人才培养模式。土木工程材料的实验学时较少，而实验的项目较多，在这种情况下如何在完成教学内容的情况下又能很好地保证教学质量，提高学生的学习热情，拓宽学生的视野，培养学生的责任心和创新能力，已成为实验教学改革关注的重点和关键。为此，我们根据实验中心的现有条件，对实验教学进行了一系列改革。
1.优化实验内容，建立开放式教学。
根据教学大纲要求把实验分为基础型、研究型和综合型创新实验三类，针对基础型实验要求所有的本科生必须参与，而研究型和综合型创新实验纳入到开放当中，由任课教师编写实验指导书，学生根据自己的兴趣与实验指导老师预约进行实验，解决了课时不足及实验教学时间与课程的冲突。
2.改进教学环节，改善实验效果。
一是重视实验准备。提前发放实验指导书，布置实验任务，使学生全面了解实验方案的设计、实验误差的分析及实验结果的处理方法。对于开放实验，更要重视实验目的和实验过程，结合理论知识和常规数据处理办法，综合分析实验机理和实验结果，并提炼出实验结论或解决思路。二是运用多媒体教学手段，增强实验教学的生动性。为了使学生充分了解整个实验过程，指导教师可以制作和搜集相关的实验动画和录像。在实验开始前进行播放并讲解实验中的`一些注意事项，既为教师提供了方便，又加深了学生的印象，保证了教学效果，同时对实验全过程进行充分了解，避免了学生自己操作时的盲目性。同时，多媒体技术的运用可以让实验内容得到有效的补充，让学生及时接触到在课堂无法完成而在实际工程又常用的先进实验测试技术。三是理论教学与实验操作保持一致。课堂理论授课教师与实验指导教师对相关实验内容、实验规范、操作要求的掌握和理解必须一致，以免造成理论学习和实验操作的脱节，避免实验室过程中实验操作的随意性。另外，随着开放实验的增加和新型材料的出现，实验指导老师要组织业务培训。四是建立公平的实验考核体制。相对课堂教学来说实验课虽然比较随意，但是必须建立公平的实验考核体制。实验考核是促进学生学习积极性的一种有效方式，也是考查学生对理论知识的掌握程度及实际动手操作能力。实验成绩包括考勤、操作和结果处理三部分。总之，土木工程材料这一课程的特点决定了必须把实践引入课堂，课堂指导实践，同时重视实际操作，才能够培养高素质的土木工程应用型人才。
土木工程材料论文2
摘要:以大学生工程意识培养和能力提升为目标，从理论教学、实践教学和科技活动三方面进行改革。提出以工程意识培养为主的理论教学手段、以工程能力提升为主的实践教学手段和以创新能力提升为主的科技活动组织，为国内同类院校的土木工程材料课程教学提供参考。
关键词:土木工程材料;工程意识;工程能力;创新能力
土木工程材料课程属于专业基础课，一般开设在大学二年级，由于大多数学生缺乏基本的感性认识和工程实践，对该课程与后续专业课程之间的关系不了解，更不清楚该课程对日后所从事工作的重要性和意义。西南林业大学森林工程专业分别于20xx年、20xx年获批成为云南省教育厅及国家教育部“卓越工程师教育培养计划”专业。“土木工程材料”课程的教学以此为契机，及时更新教育理念，从理论教学、实践教学和科技活动三个方面进行改革，积极探索培养学生工程意识及提升学生工程能力、创新能力的教学方法和模式。
一、以工程意识培养为主的理论教学手段
1.充分利用认识实习
专业认识实习是学生专业课程学习的第一课，是开启学生专业兴趣的重要教学环节。为使学生提早对专业有所认识，了解各专业课之间的联系与作用，许多高校都设置了认识实习环节。土木工程材料作为土建类专业基础课，应充分利用好这一环节，使学生了解土木工程材料的种类、应用及工程技术要求等。为此，课程改革小组建议合理搭配认识实习指导教师的人员组成，承担建筑材料方面的主讲教师应积极参与认识实习。在认识实习过程中:一方面，带领学生参观工程现场，听取现场技术人员讲解，并与学生针对工程所选品种、施工工艺等进行广泛讨论，使学生从感官上实际认识土木工程材料;另一方面，通过观看《超级工程》《伟大工程巡礼》中关于土木工程材料讲解的部分科学纪录片，使学生能够对工程建设的全过程以及材料如何选择、应用有较为全面的认识。通过改革后的认识实习教学，学生对土木工程材料课程的理论学习内容更加明确。
2.合理优化教学内容
目前，土木工程材料教材为满足“大土木”的培养目标，内容上虽具有较大的包容性，但仍未能将原有知识体系有机地融合在一起。加之学时限制，无法面面俱到，如果不能合理安排，将会导致无法有效支撑后续课程的学习。为此，按使用领域将土木工程材料分为土木工程通用材料和专用材料进行讲解。其中，将石料、无机结合料(石灰、水泥)、水泥混凝土、建筑钢材、防水材料等列为土木工程通用材料，沥青与沥青混合料、墙体与屋面材料、土工合成材料、建筑防火材料等列为专用材料，以满足各专业的学习需求。对于通用材料的讲解，在材料基本性质方面主要以材料自身性质与组成特点讲解为主，不需要刻意结合专业特点，而在工程技术指标及工程应用方面则结合专业特点来安排教学内容。对于专用材料的讲解，主要结合专业特点及后续课程的需要而选择或增加，该部分内容主要包括:(1)建筑工程专用材料:墙体与屋面材料、建筑装饰材料、给排水管材等;(2)道路工程专用材料:沥青与沥青混合料、土工合成材料等;(3)消防工程专用材料:建筑功能性材料、建筑防火材料等。此外，适时引入材料应用实例，实例最好结合授课专业，以此强化学生的工程意识，培养学生的工程素质。
3.注重作业的有效性
除了课堂教学环节外，教师还应注重布置课后作业这一教学环节。作业不但是巩固学生课堂所学知识的重要手段，还是培养学生工程意识与创新思维的有效途径。授课教师通过布置课外作业，建立讨论、交流制度，促进创新思维和工程意识培养氛围的形成。土木工程材料课程与其他课程，如力学、数学等课程要有所差别，作业内容不能仅仅是课后习题或整理课堂笔记，应通过大量做题来巩固理论知识的学习。应定期要求学生查阅文献，或进行实地调查，通过阅读相关科技文献，学生才能及时了解土木工程材料发展的新动态和工程中存在的问题;而实地调查又能促进学生理论与实践相结合，更好地理解理论知识，也能够利用理论知识来解释调查中发现的问题。最后，通过在课堂上进行交流、讨论，还可以培养学生的创新思维。
二、以工程能力提升为主的实践教学手段
土木工程材料实践教学的目的是使学生通过实验操作和结果分析，明确土木工程材料的性质与材料组成结构之间的关系，掌握材料工程技术试验仪器操作与指标评定方法，因此，实践教学与理论教学具有同等重要的地位。
1.在实验课中提升学生的工程能力
首先，合理安排实验课程与理论课程的教学计划，如在水泥、水泥混凝土以及建筑砂浆的理论课程完成后，集中安排一次实验课，使实验内容与学时得到集中，学生能够有充足的时间准备实验和操作仪器等。其次，在实验课组织形式方面采取分组形式，要求学生在实验课前提交试验方案，其中包括实验目的、材料与仪器、实验步骤、数据与分析、问题与分析等，最后要列出参考规范，保证学生在实验前对试验全过程有基本了解，避免学生在实验过程中出现手忙脚乱、不知所措现象。最后，在实验过程中要求学生利用手机等形式记录实验过程中的各个环节，以便实验完成后组织学生对整个实验情况进行讨论与总结。
2.借助实习基地提升学生的工程能力
通过产学合作的方式建立校外实习基地，聘请实验检测技术骨干人员作为企业兼职教师，指导学生依托工程项目，在真实的工作环境中提高实践操作与结果分析能力，使学生更深刻地理解和掌握土木工程材料的基本理论和材料评定的基本技能。更为主要的是学生通过对某一土木工程材料的技术指标进行完整实验检测，可以增加对土木工程材料各技术指标的工程意义，也能加深对指标之间相互联系的理解。在评定过程中，学生通过翻阅相关技术规范提高了土木工程材料标准化的工程意识。
三、以创新能力提升为主的科技活动组织
创新能力的提升一方面要依靠理论教学环节培养思维，通过科研实践活动使学生在验证并巩固理论知识的同时，提高分析和解决问题的能力，激发学生的内在创新动力，为此，课程改革小组结合土木工程材料课程的特点，进行了一系列科技活动的组织。对于有创新想法的'学生，土木工程材料实验室实行开放制度，以小组为单位填写申请表，在指导教师的帮助下利用课余时间进行创新性试验;如没有创新性想法，但又有参与创新性实验愿望的学生，可采取助研的方式参与到指导教师的科研课题中，使创新能力得到锻炼。教师在指导过程中发现可行性强的创新性实验，可进行校级科技创新项目推荐，或作为毕业论文选题，通过完成科技项目或毕业论文的写作，学生的创新思维、仪器操作、科技论文写作等方面的能力得到较大提升。此外，通过组建科技创新团队参加科技竞赛活动，将不同年级、专业的学生融合在一起，实现了激发学生创新积极性、提高创新能力的目标。近几年，以土木工程材料课程为依托，学生申请西南林业大学科技创新基金项目3项，其中，一项获第八届云南省大中专学生课外学术科技节二等奖;获批云南省大学生创新创业训练计划项目1项，国家级创新创业训练计划项目1项，学生通过参与教师的科研课题，完成毕业论文7篇。
四、结束语
通过对理论教学、实践教学和科技活动三个方面的改革，学生的工程意识有所增强，能够有目的地学习，避免了以往死记硬、学而无用现象的发生。学生的工程能力与创新能力得到大幅提升，发现和解决问题的能力也得到了提高，同时，也增强了学生的就业能力。
参考文献:
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土木工程材料论文3
【摘要】针对《土木工程材料》双语教学的课程建设进行了分析和探讨，提出在双语教学过程中遇到的关键问题并给出了解决方法，通过总结实践教学过程进一步完善该双语教学课程，相关成果为土木工程材料双语教学改革提供参考。
【关键词】土木工程材料;双语教学;课程建设;教学实践
一、课程简介
土木工程材料是土木工程及相关专业一门重要的专业基础课，为提高教学效果、顺应国际土木工程领域的教学改革发展，开展土木工程材料双语教学显得十分必要。本课程系统地介绍了土木工程建设中使用的主要材料，内容包括：绪论、材料的基本性质、建筑钢材、气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、砌体材料、屋面材料、沥青、沥青混合料、合成高分子材料、木材和建筑功能材料。其中重点介绍了这些材料的基本组成、技术性质、技术标准和质量要求、检测方法及选用原则。在介绍土木工程材料基本知识的同时，力求反映材料的组成、结构与性能间的本质关系，并引导学生熟悉和掌握土木工程材料的新产品、新技术、新工艺及新标准。
二、课程的教学目的与要求
本课程的目的和任务是通过课堂的理论教学和实践环节的教学，使学生掌握土木工程材料方面的基础知识，并具有合理选择和使用材料的基本能力，为学习后续的专业课程打下良好的材料科学的基础。通过本课程的学习，要求学生：（１）掌握土木工程中常用材料（包括建筑钢材、气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、砌体材料及屋面材料、沥青、沥青混合料、合成高分子材料、木材、建筑功能材料等）的组成、结构、技术性质、用途、质量检测和评定的标准，具备针对具体工程合理选材与用材的分析能力。（２）了解各种常用材料的试验方法，并通过实验环节的学习，掌握主要材料的试验方法和基本试验操作技能，具备对试验结果进行正确评判的能力。（３）了解各种材料的生产方法、常用材料的组成和结构与性质之间的关系及改善材料性能的途径，具备对各种配合比进行设计的能力和对计算结果的正确性进行校核的能力。
三、双语教学课程建设
１．国内外教材的互补。教材作为重要的教学依据，是双语教学课程建设中首先面对的课题。为实现教学内容与国外教学内容接轨，本课程主讲老师根据国外的学习工作经验，结合国内工程实践，对比分析了国内外相关教材的异同点，选取了最新的国内外研究进展对相关知识点进行了补充和拓展。２．双语课件ＰＰＴ的制作。本课程课件ＰＰＴ在中文课件的基础上，完成了全英文课件的制作。ＰＰＴ课件中设计穿插大量实验室及工程实践图片及大量视频及Ｆｌａｓｈ动画演示。详细展示了各种工程材料内部组成与结构间的关系，材料性能在工程中的应用等特性。帮助学生更直观地了解和掌握各种材料的性能特点及工程适用情况。本课程双语课件的一大特点是融合了国外相关建筑材料的课程信息，让学生能更生动地熟悉相关工程材料的发展史及研究进展，夯实对具体知识点的掌握。３．双语课程的教学形式。与传统的课堂教学以教师讲解为主的形式不同，本课程双语教学形式吸取了国外相关教学模式的经验，采用“启发式”及“提问式”等互动模式进行教学。这一形式充分调动了学生上课的积极性，让学生由原先的被动受学转变为课堂的主动学习，教师在上课过程中起到了引导学生去掌握各知识点的.作用，一改原先单调的介绍及讲解等方式，活跃了课堂气氛，提高了授课效率。
四、双语教学实践及问题处理
双语教学在实践教学初期由于教学模式新颖，课件内容丰富，取得了较好的教学效果。但随着课程实践的深入，也发现了一些问题。学生们遇到的首要问题就是因对专业词汇的不熟悉而跟不上课程节奏。由于大学英语授课内容与专业英语关联性不强，即便是英语基础好的本科生也没有掌握足够的词汇来进行双语授课。为此，本课程在双语教学过程中增加了专业词汇的讲解，加深了学生对相关知识的认识和了解。双语教学实践中发现的另一个问题是国内外由于工程特点及发展历程的不同而出现的标准规范的差异性。针对这一情况，在教学实践中尽可能地穿插相关背景发展的介绍，让学生能从根本上了解其异同点。
五、总结
双语教学对本科生而言是一个具有挑战也充满兴趣的教学模式。《土木工程材料》由于其课程涉及的知识点多、专业面广，在双语教学课程建设过程中遇到不少实践性问题。归纳总结这些问题发现，双语教材的选择、教师水平的提高及学生基础的夯实是三个关键性因素。此外学校应在课程设置过程中要为双语教学提供相应的安排，帮助教师及学生克服上述几个短板。
参考文献：
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土木工程材料论文4
1FRP复合材料的发展与应用
1958年，我国因钢材短缺，曾探索过用GFRP筋代替钢筋的研究。20世纪七八十年代，FRP在结构工程中的应用与研究逐渐增多。1972年在云南建造了一座直径为44m的球形GFRP雷达天线罩。1982年在北京密云建成了跨径20.7mGFRP简支蜂窝箱梁公路桥，设计荷载等级为汽-15、挂-80，并进行了现场荷载试验，这是国际上第一座GFRP公路桥。此后，FRP材料，尤其是价格比较便宜的GFRP，在工结构程中应用的范围越来越广。但是这些应用大多数都是附属性、临时性的构件，FRP材料的优越性能没有得到充分发挥，即使用FRP作为结构材料也都是尝试性的，没有形成规模。同时，多数的土木结构工程师不了解FRP材料性能和设计方法，大大限制了它在土木工程结构中的应用和推广。
2FRP复合材料在土木工程中的实践效果
2.1用于结构加固
我国对FRP加固技术的研究始于1997年，中冶建筑研究总院有限公司(国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心)于1997年10月进行了国内首批外贴碳纤维布加固梁试验。随后在短短几年中，外贴FRP片材加固技术已成为全国土木建筑行业研究和应用的热点，很快为市场所接受，而市场的扩大使材料的成本大幅下降，这为FRP材料在建筑中的应用发展提供了更大的可能，在我国已迅速发展成为建筑结构补强加固的主要技术。至20xx年，国内从事FRP试验研究及技术开发的科研单位几十所，用于土木建筑行业中的碳纤维制品生产销售的厂家几十个，从事于碳纤维加固补强的专业公司上百个，已经形成了相当大的研发、生产、设计、应用的社会群体。目前FRP材料在土木建筑中的应用以加固钢筋混凝土结构为主，加固的形式又以外贴FRP片材为主，但FRP技术在砌体结构、钢结构、木结构中的应用，以及采用FRP筋材、网格材、预应力FRP片材加固技术的应用已有很多，新的应用形式、新的产品、新的规范规程的研究正在世界各地广泛开展。
2.2FRP筋在新建结构中代替钢筋
传统钢筋混凝土结构中配置非预应力和预应力钢筋，在处于恶劣环境条件时，如干湿交替、化学介质等作用下，极易引起钢筋的腐蚀，严重影响结构的耐久性和适用性，甚至导致结构承载能力的降低。相比之下，防腐性能好、粘结性能与钢筋相差不多且抗拉强度高的FRP筋成为代替钢筋的一个较好选择。20世纪80年代初开始，FRP筋逐渐大量应用于有特殊性能要求的结构物中代替钢筋，如有磁共振医疗设备的建筑及海堤、工业厂房屋面板等受严重化学侵蚀的结构物中。1985年，美国SanAntonio医院大楼的MRI设备的桩、柱和梁中均采用了GFRP筋。1986年，SanAntonio的大学建筑中的边墙和钢筋混凝土梁中配置了GFRP筋。FRP筋的另一个应用对象是岩土工程，目前已用于因潮汐变化等干湿交替的`挡土墙、地基锚杆及地铁沉井等工程中。
2.3FRP结构及组合结构
由于FRP材料具有高强、轻质、耐腐蚀等优点，FRP结构和FRP组合结构的应用也日益受到工程界的重视。
（1）早期试验性的FRP结构
20世纪60年代，英国已开始生产GFRP复合材料的屋盖结构，运往中东和北非建造使用，1968年一个采用GFRP夹心板与铝质骨架的圆顶结构建于利比亚Bengazhi；1972年阿联酋的Dubai国际机场，采用GFRP伞状屋顶。20世纪70年代及80年代初期，英国的一些建筑采用了GFRP作为除梁柱以外的承重或半承重构件。1974年，第一个全复合材料建筑在英国Lancashire落成，外形为三棱锥体组成的空间结构。早期的FRP结构，大多带有一定的试验性质，尚未在土木工程中形成规模。
（2）桥梁工程中的FRP结构构件
随着FRP生产技术和产品形式的迅速发展，FRP结构在桥梁工程中得到迅速发展。英国、瑞士、丹麦、日本、美国及中国等国家，均成功建造了一系列全FRP结构的人行天桥。同时，FRP结构也被应用于承受较大反复动载的公路桥梁中。1982年，我国在北京密云建成了一座跨径为20.7m的GFRP蜂窝箱梁公路桥。1994年，英国建造的BondMill桥采用GFRP拉挤型材组合而成，是一座可通过40t卡车的活动桥。1996年，美国堪萨斯州Russell架起了第一座采用FRP桥面板的公路桥。此后不到十年的时间里，采用FRP桥面板的中小型桥梁在美国已有数十座。FRP桥面板还被用于替换老化的混凝土桥面板。此外，FRP索还可替代钢索用于斜拉桥和悬索桥。
3FRP复合材料在土木工程中的实践展望
众所周知，FRP作为一种新型的结构材料，已经广泛的应用于土木工程中，其所具备的多种优良的特性，也使其成为了应用前景较为广阔的、有待于我么进一步探索与研究的材料。由于FRP复合材料在我国土木工程具体实践中应用的十年还较短，因此，我们在很多方面还没有积累出较成熟的经验，包括理论和实践。在未来一段时间内，不断的提高FRP材料的性能以及降低其成本造价是亟待行业内诸多人士共同探索的一个重要课题，以便利于FRP材料在土木工程中得到越来越多的推广与应用。
土木工程材料论文5
摘要：土木工程施工作为一项比较复杂的系统化工程，其中施工材料管理作为管理项目中最为关键的环节，在整个项目管理工作中也占有相当大的比例。因此，要确保施工的质量，首先就应该实现对工程成本的控制，选择最优的材料。本文简单介绍了材料的选择，重点探讨了土木工程施工中材料的质量控制措施，以期为相关人员提供参考。
关键词：土木工程；材料选择；质量控制；策略
材料是土木工程施工的基础，材料质量的好与坏直接影响到建筑工程的施工情况。近些年，随着我国工程建筑在质量上出现的问题愈加频繁，严重威胁到了人们的生命财产安全。因此，需要在材料质量控制和管理上采取相应的措施，以此来降低施工成本，提高企业整体的市场竞争力。
1土木工程施工中的材料选择原则
1.1经济性
经济性的原则主要体现在对材料质量的控制上，应该进行最优的选择。换个角度来看，只有为工程项目施工企业创造了更大的利润价值，才能促进企业的全面发展。因此，在土木工程项目施工的材料选择上，应该将经济效益的原则落实到实处。管理人员要对相关材料的质量和价格和类别进行严格的控制，不能使用劣质材料。
1.2规范性
土木工程项目中材料的选择上，还要秉承着规范性的原则，从各个方面进行严格的控制和审查，这是实践规范性原则最为有效的方式。在具体的实践操作中，施工单位必须提高对材料规范性的操作和关注度。确保各项操作都能严格按照基本原则进行操作。针对一些复杂程度较高或者是选择难度较大的材料，更是需要对其进行规范性的控制。
1.3服务性
土木工程项目材料的管理和控制上，还应该从服务性的原则出发，这是工程项目材料控制的一个基础属性。主要表现在施工企业要加强对土木工程施工材料的质量控制程度，提高施工人员的安全意识和责任态度，才能让服务性原则得到最为有效的落实。
2土木工程施工中材料的质量控制策略
2.1明确材料的特点进行选择
施工中需要的材料种类比较多，且不同的材料都有不同的特点和性质，施工企业所需要做的就是针对材料的特点，对其进行选择。达到了合格范围内的材料，才能将其运用于施工中。例如，在钢筋的选择上，由于钢筋自身的特性，让它有一定的'抗腐蚀性和抗压性，所以施工企业要针对这一特点，对钢筋进行测试。只有对材料进行针对性的选择，才能保证整个项目工程的质量，提升工程的建设进度。为了确保施工材料的质量和施工要求相符合，就需要施工单位对其进行科学的划分，在选择计划方面，提前做好相应的计划工作。根据施工设计和管理的基本要求，进行统一的规划，这样能够避免对材料的浪费，同时，对原材料厂家的考察上，需要确定厂家的资质、生产技术和能力，这样才能从众多的厂家中选择最合适的一家。
2.2加强管理人员对材料的管理意识，注意施工安全
整个土木工程施工的领导人员需要加强对材料的重视程度，完善材料和管理机构，建立一个健全的体系，确定对材料进行分管的负责人。尤其是在采购和施工技术方面，需要成立一个专业小组，对工程材料的质量进行严格的把控。结合市场的实际情况，在采购之前，就进行提前的预测和分析，确保成本在可以控制的范围内，采购完成之后还要对其进行综合的评价。相关人员要及时发现采购中存在的问题，针对这些问题，采取合适的措施，尽量不要出现资金浪费或者是损失较为严重的情况。同时，也有根据工程的特点和施工现场的施工环境和设计要求，选择适当的品种和强度等级都较为合适的水泥与混凝土，力求与设计相互符合。明确规定混凝土的出厂检验、交货验收等规范程序，当混凝土送至施工现场的时候，需要双方在共同参与的情况下，进行复查。材料在运输的过程中，厂家必须严格把关，避免运输过程中出现突发情况，从而影响混凝土的质量。除此之外，安全也是土木工程施工中非常重要的一个部分，伴随着整个施工进程。增强管理人员对材料管理的时候，也要加强他们的安全意识。
2.3完善施工管理体系，创新管理方式
为了确保施工质量和建设设计的要求相互符合，就需要严格控制材料的选择。而具备完善的施工管理体系是每个建筑施工中的基本原则和规范的需求，在确定了施工管理体系之后，可以最大程度的减少由于材料问题所引起的施工缺陷。所以，要完善责任分配制度，明确施工中每个人应该完成和需要完成的工作，这样可以有效解决施工中出现的质量问题，进而提高施工的工程质量。完善管理体系的过程中，也需要对管理方式进行适当的创新。随着时代的不断发展，科学技术的进步，将信息化技术融入到对材料的管理中，能够提高材料应用的科学性和合理性。例如，在材料的入口、出口和库存管理这些方面，都需要施工人员的创新意识，实现对材料管理方式的不断创新与发展。将各项制度严格落实到实处，在保障质量的同时，也能提升企业的整体形象，促进企业的全面发展。
3结束语
土木工程施工中材料的选择直接影响到整个工程的经济效益和社会效益，在施工过程中，为了确保施工质量和建设设计的要求相互符合，就需要严格控制材料的选择。从对管理方式的创新、制度的完善等方面来实现建筑材料的选择与控制，满足工程的高效率、高质量发展要求。
参考文献
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[3]张虹.土木工程施工中的材料选择及质量控制策略[J].城市建设理论研究（电子版），20xx（12）：287.
作者:王斌 单位:西安思源学院
土木工程材料论文6
0引言
随着人类文明及科学技术的发展，土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中，尽管传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。
1 土木工程材料现状及要求
与以往相比，当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善，随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外，随着技术的进步，传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。
1、1 从土木工程材料的来源来看
鉴于土木工程材料的用量巨大，尤其在应用方面，经过长期使用的不断累积，单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天，以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。从另一方面来看，由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高，传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此，以天然材料为主要材料的时代即将结束，取而代之的将是各种人工材料，这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。
1、2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看
技术性能的要求也越来越多，各种物理性能指标的要求也越来越高，从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。
1、3 从土木工程材料应用的发展趋势来看
为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求，材料应用也向着工业化的方向发展。例如，水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展，材料向着半成品或成品的方向延伸，材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机械化、自动化水平不断提高，劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料在使用过程中的性能表现，也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手段和观念。
2新型土木工程材料——绿色建材
土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置，在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户，为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料，避免新型材料的生产和发展对环境造成危害，因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种：
第一、利用废渣类物质为原料生产的建材，这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料，其优点是节能利废，但仍需依靠科技进步，继续研究和开发更为成熟的生产技术，使这类产品无论是成本上，还是性能方面真正能达到绿色建材标准。
第二、利用化学石膏生产的建材产品，用工业废石膏代替天然石膏，利用先进的`生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能，开辟石膏建材的新来源，并且消除了化工废石膏对环境的危害，符合可持续发展战略。
第三、利用废弃的有机物生产的建材产品，以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料，如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染，还节约了石油等资源，符合在资源可持续发展方面的基本要求。
第四、利用各种代木材料，用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康，利用高兴技术使其成本和能耗降低，将是未来绿色建材的主要发展方向。
第五、利用来源广泛的地方材料为原料，利用高科技生产的低成本健康建材，不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料，根据这些地方的性质和特点，利用现代技术，可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。
3 土木工程材料的发展趋向
众多现象表明进入21世纪以后，在我国甚至是全世界范围内，土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向：
研制高性能材料，例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料。
充分利用地方材料，尽量减少天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。
节约能源，采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。
材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料，如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等，同时要开发对人体有益的材料，如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。
产品可循环在再生和回收利用，无污染废弃物，以防止二次污染。
总结：总而言之，土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的，它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换，在未来，基于材料原有的性质的基础上，“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。
土木工程材料论文7
0引言
随着材料技术的快速发展，越来越多的高新技术被运用到工程材料的研发中，各种新型材料层出不穷，以复合材料为基础发展而来的智能材料，为解决相应材料的力学问题提供了科学牢靠的途径。作为有着多学科交叉背景的综合学科，智能材料为土木工程中日益复杂的结构提供了实现的可能性，因此这一学科的研究也日益受到重视。诸如大跨度桥梁、高层建筑、水利枢纽、海洋钻井平台以及油气管网系统之类的基建设施，在其较长的使用期中，外界各种不利作用会使得组成这些结构的材料发生不可逆的变化，从而导致结构出现不同程度地性能衰减、功能弱化，甚至会诱发重大工程事故。若是能将智能材料运用到对这些超规模的工程结构物中，能够时刻评定相应的安全性能、监控损伤，并智能修复，则将为未来工程建设提供新的发展思路。所谓智能材料，是指随时能够对环境条件及内部状态的变化做出精准、高效、合适的响应，同时还具备自主分析、自我调整、自动修复等功能的新材料。受仿生学科的启发，其目标是要开发出能运用到具体工程中、将无机材料变得有生命活力。二十世纪90年代初逐渐兴起的智能材料结构系统，吸引了包括物理、化学、电子、航空航天、土木工程等领域的研究者涉足其中，取得了丰硕的成果。
1智能材料的概念及特点
智能材料发源于“自适应材料”（AdaptiveMate-rial），在Rogers和Claus等人的努力下，智能材料系统逐渐受到全世界各国官方机构的认可与重视，发展迅速。智能材料（IntelligentMaterial，IM）当前没有一个明确的定义，不过大体上都是根据功能做出相应的定义，是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，具有不可限量的前景。智能材料产生的背景决定了其所具有的独特优势，决定了其终将会带来材料科学的重大革新。通常而言，智能材料主要以下七大功能：
（1）传感：能够对内外部的作用进行监控与鉴别；
（2）反馈：将监控获取的信息进行传输以及反馈；
（3）信息识别与积累：识别并记忆反馈来的信息；
（4）响应：对内外部的变化做出灵活有效的反应；
（5）自诊断：对内外部信息实施自行诊断、分析、评判等；
（6）自修复：依特定的方法修复系统的故障；
（7）自适应：待外部作用消失后可恢复原状。
在具体的工程中，若要实现这么多的功能，仅仅依靠单一材料是无法实现的，因此通常情况下都是通过多种智能材料的组合才能达到目的。
2智能材料在土木工程结构中的应用
2.1光导纤维
光纤维的主要化学成分为二氧化硅，作为信息传递的绝佳介质，有着其他任何材料无法比拟的传导能力。材料主要由内层圆柱形透明介质和外层圆环形透明介质组成，内层为纤芯，外层为包层。内外层折射率的差异能够保证携带信息的光在纤维里面能量损失少，传输距离大。将光纤维植入到混凝土结构中，制成光纤维混凝土结构。当混凝土结构因外部因素的变化而产生变形时，植入砼结构中的纤维也随之发生变化，进而导致纤维中的光发生改变，相应的传感器能够直接获取变化，从而间接确定混凝土结构的各种性能变化，实现对结构的全方位监测，为工程的可持续性提供技术指导。并且，分布监控的模式可保证混凝土结构任何部位的改变均能被监测到，相当于在混凝土结构中创造了一个全覆盖、光角度、无死角的监测网络，两者组合而成的光纤维混凝土可以认为是一种具有强大自我调节的智能材料。当前，光纤维混凝土结构主要的工程应用包括：混凝土的温度及温度应力监测、混凝土结构裂缝的监测与诊断、混凝土结构强度与变形监测、混凝土结构配合的钢索应力和变形监测等。
2.2形状记忆合金
何谓记忆合金，即材料具有形状记忆能力。当材料的形状被改变后，其内在的记忆效应可被激发出来，进而自动产生回复应力与应变，驱使材料恢复原状。同时，合金材料能够传输能量并实现能量储存。鉴于此，工程中可将记忆材料安置在结构中，当结构出现变形、裂缝、损伤以及外界动荷载影响时，大部分的能量可被记忆合金材料消耗掉，可极大提高结构的稳定性，若将材料运用到多震地区的建筑结构中，则会实现对地震能力的吸收与耗散，极大地提高建筑物的抗震性能，此举属于材料的智能被动控制。形状记忆合金材料所具有的相变超弹性，使其可用来制作耗能阻尼器，这种阻尼器实现了智能被动控制。同时，由于其相变会引起超弹性滞回环的产生，使得材料具有极高的抗疲劳性，以此为基础制作的阻尼器使用周期远胜于普通的阻尼器，可实现结构品质的大幅度提高。
2.3压磁材料
土木工程领域中常规的压磁材料主要包括磁流变材料和磁致伸缩智能材料等。在外部磁场作用下，磁流变液悬浮体系的黏弹塑性会发生明显的变化，并且这种变化是可逆的。当外部磁场超过一定强度后，磁流变也会在极短的时间内变成固态，微观上表现为材料的分散相颗粒沿着磁场方向结成了链状结构。磁流变液介于液体与固体之间的这种独特的可变属性，以及对这种特性实施控制时耗能低、变化范围广、成本低等特性，使得磁流变液成为工程结构中作动器件的重要材料。当前，磁流变液主要被应用到元器件的控制桥路以及电源的高速开关等多个领域。且磁流变液在土木工程领域的'应用主要集中在高层建筑、塔形建筑物、大跨框架和大跨度结构等。同时，有着高磁致伸缩效应的磁致伸缩智能材料，可以保证材料在机械与电磁直接进行可逆转换，因此具有广阔的应用前景。
2.4碳纤维混凝土材料
工程中混凝土的作用范围很广泛，因此对混凝土材料的改善也日益得到科研人员和工程从业者的支持，碳纤维混凝土的产生正是这一领域发展的重要产物，在混凝土中掺加一定比例的碳纤维，可赋予混凝土材料以驱动功能和本征自感应。作为一种高强度、高弹性、大导电性的材料，碳纤维的加入能极大改善混凝土的强度与韧性，并且碳纤维之间会形成具有电阻的导电网络，在材料中起到阻隔导电的势垒，大大降低混凝土材料的电阻率，从而使得材料的导电能力得到数量级上的显著变化。不可忽视的是，这种混凝土的电导率与温度及应力的变化而表现出规律性的响应。同时，碳纤维混凝土在温度上表现为温度变化造成电阻的变化，并且材料内部的温差也会衍生出热电效应，在电场的作用下碳纤维混凝土会产生热变效应（热效应与变形）。碳纤维的含量和混凝土材料的结构共同影响材料的温敏性，当碳纤维的含量超过一定比例时，材料才有可能形成较为稳定的电动势。而碳纤维的掺入方式主要有两种：短切乱向分布和连续碳纤维束单向增强。采取不同的掺入方式能使得碳纤维混凝土的力学性能得到不同程度的强化与提高，工程实践表明：第一种方式更具有实用性。
2.5压电材料
具有压电效应的压电材料，经常被用作驱动元件和传感元件。当压电材料受到外部因素作用时会因为其自身发生变形而产生电势，而对材料再施加一定电压时又会改变材料的尺寸，压电效应由此而来。利用这一特点，压电材料可用作传感元件，通过压电元件的变化来判断元件所在位置处结构的变形量。与此同时，若能在压电元件外部形成电场，进而对压电元件内部的正负电子施加定向电场力，从而迫使元件发生变形，制成驱动元件。利用驱动元件，可改变材料的应力状态，甚至会影响材料的结构变形。压电材料的变化均在极短时间内完成，因此压电效应主要适用于对结构振动的控制上。
3智能材料的未来发展
3.1智能材料性能的发展
智能材料有着独特的优越性能、广阔的发展前景，但是由于这一领域处于多学科交叉的研究前沿，所存在问题也亟待深究：
（1）形状记忆合金的发现，改变了很多传统理念，胡克定律在合金材料这里基本上不再适用了，其所具有的智能功能使得传统的力学研究方法难以合理地解释其内在的机理，因此需要研究者另辟蹊径，从宏观与微观的角度重新去探究这种新材料的原理，建立一些实用性较强的理论和模型，以对具体的工程实际进行规范化的指导。同时，当前形状记忆合金还不完善，耗能高、功能单一等缺点使得其实用性不强，能够开发出低能耗、出力大、多功能的控制器则是未来研究的重要方向。
（2）可以预见，压电材料将会成为工程结构中力学测量的首选感测元件，但是其存在的主要问题就是驱动力小，虽然已经有一些技术来弥补这一缺陷，但是对于大规模的土木工程结构而言，压电材料并不能直接应用，复杂的理论分析、高难度的集成技术研发，以及压电驱动器的开发技术和设计方法难度较大，都是制约压电材料未来发展的瓶颈，是研究的难点、热点和重点。
（3）压磁材料所面临的问题是在长期的放置之后，会产生固体颗粒沉降，这种沉降对材料的稳定性有着怎样的影响效应也需要更深入的研究。并且，其温度适应范围较小，若能够拓宽温度作用范围，将使得压磁材料有着更广的发展前景。
3.2智能材料研究难题
针对材料本身所面临的主要问题，未来在土木工程领域的应用研究主要有下列一些难题：
（1）结构的健康监测与保养；
（2）形状自适应材料与结构；
（3）结构减振抗震抗风降噪的自适应控制。
这些问题的进一步研究将有助于工程质量的提高，有助于降低工程灾害性事故的概率，有助于强化工程的安全可靠性，有助于推动土木工程领域的高技术发展，有助于为土木工程领域注入新的发展动力与机遇。
土木工程材料论文8
1智能材料在土木工程中的应用
1.1光导纤维在混泥土材料的监控
光导纤维材料，是一种光通信介质，其最大优点是传输速度快、信号衰减低和并行处理能力较强，经常被用于高要求的通信传输中。光导纤维和光纤传感器在土木工程中，主要用于对混泥土固化的监控。混泥土结构最大的缺点是抗拉强度弱、内部钢筋容易被腐蚀等，在大面积浇筑过程中由于混泥土结构内部和外部温度差异而导致混泥土块体出现裂缝。这种情况下，将光纤作为传感元件埋入混泥土结构中，对结构的强度、温度、变形、裂缝、振动等可能引起混泥土结构损伤的危险因素进行检测、诊断、预报。更进一步，如果控制元件能接入信息处理系统，并引入形状记忆类金属等智能材料，形成完整的控制系统，将能实现混泥土材料的自适应功能———这正是目前智能材料结构系统在土木工程中应用的前沿课题。
1.2压电材料
压电材料一般是指在收到压力后，材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知，利用传感器输出结果，从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上，采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量，从而实现对于结构震动的控制，这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步，压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。
1.3压磁材料
压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的原理，当磁场的强度高于临界强度时，磁流变在极短时间内从液态向固态转化。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质，控制流体特性实施时需要较低的能量，因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。基于这点，磁流变材料可用于高层建筑的结构中，实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔，使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应，这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换，这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。
1.4形状记忆合金
形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的智能材料。形状记忆合金的.形状被改变后，在一定条件下能激发其形状记忆效应，这一过程中，材料产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变，同时具有较强的能量传输储存能力。基于这一特性，形状记忆合金在土木工程中最大的用处是用于各种结构中来实现结构的自我诊断、增加材料的韧性和强度等、增强材料的适应控制。形状记忆合金还可以被研制成智能驱动器，用于对结构变形、裂缝和振动方面的控制。形状记忆合金具有较高相变回复力，结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统，该系统可实现相变伪弹性性能，可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。目前的土木工程实践中，通常在结构层间或底部等受地震作用较大的位置安置形状记忆合金被动耗能控制系统，用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知，进而起到消耗地震能量的作用。
2智能材料的优点局限性
土木工程中应用的智能材料具有反馈信息、自我诊断、自我修复、自适应能能力，实践也表明，智能材料在实际土木工程中的应用使得工程结构具有高强度和耐久性等特点，同时能智能化地执行指令，能较好的适应外部环境的变化。但上述的光纤、形状记忆合金、压电和压磁等材料，本质上属于高智能复合材料，其最大的局限性在于使用成本很高，造价太贵。这一缺点，使得目前对于智能材料的应用智能局限于档次较高、标准较高的建筑工程，智能材料在普通民居建筑中的应用还遥遥无期。另外，智能材料的应用需要相应的技术和配套材料设备的配合支撑，在施工中对于施工技术和工艺的要求较高。因此，但就目前看，对智能材料的应用还不可能实现全方位的广泛普及，但是，智能材料可能是未来土木工程材料的研究和发展方向。
3结束语
综上所述，智能材料在土木工程中的应用弥补了传统建筑结构适应环境能力弱的缺点，将建筑结构需要人为检测转向建筑结构带自我检测、调整和适应功能。目前智能材料的应用还局限在少部分高要求和高标准的建筑项目，科学界对于智能材料以及相关技术和配套设备的研究，是未来智能材料能广泛应用与土木工程结构的前提和基础。
土木工程材料论文9
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。
1.2通风系统新材料
通风系统，是土木工程建筑设计的重要内容，对建筑工程的安全性有着关键的决定因素。因而，在土木工程通风系统中投入使用新材料，能够将新材料的低成本、高环保等优势充分地体现出，具有非常大的应用空间。比如，在土木工程的窗框结构中，设计使用了新的材料品类，比如在窗框的底部加入了空气流通的渠道部分，这样就能够窗框内的空气由内部到达顶端，然后再到土木工程建筑物的内部空间，很好地解决了传统土木工程所存在的窗口空气流通速度过快的突出问题，提升了居民的居住舒适度。同时，在土木工程窗框结构中使用了新材料，能够达到空气净化的作用。另外，将数字化技术加入到土木工程设计领域内，能够通过数字化控制的方法控制窗框，大大地简化了新材料的应用复杂程度。
1.3保温新材料
在土木工程中，将保温新材料应用于建筑物中，能够解决材料过多地问题，并起到良好的`保温效果。在传统建筑领域内所使用的保温材料厚度很厚，不利于提高设计空间，大大地降低了建筑物的灵活度。而将保温新材料应用于土木工程中，保温效果更为理想，轻巧性、便捷性特点更为突出。真空绝热板是保温新材料的重要成果，材料结构薄度很薄，只有传统保温材料厚度的1/4，已成为土木工程保温领域的首选材料。
2土木工程中新材料未来发展方向
结合土木工程未来的发展方向，以及居民对建筑物的居住需求，新材料未来需要往如下多个方向发展：
2.1绿色化发展
推动材料的绿色应用发展，是土木工程内材料应用的最重要发展目标。对于土木工程而言，应用材料的绿色化是其应用的最重要标准，这对于突出土木工程建筑物的生态、环保等重要发展方向。因而，突出土木工程新材料的绿色化发展方向，与土木工程资源分配优化以及土木工程环境保护等发展目标高度一致，能够最大化地改变过去土木工程发展对生态环境的破坏问题，真正地实现土木工程行业健康发展。
2.2节能化发展
节能、减排，是土木工程的重要发展方向，能够最大化地降低材料的消耗，控制土木工程设计施工成本，从而提高土木工程的经济效益。因而，新材料在土木工程的应用应满足节能化的重要发展方向。比如，在传统土木工程领域，对物资的消耗相对较多，这就要求土木工程设计工作人员通过新材料、新技术的深入应用，从而达到物资以及能耗控制的目的。同时，在土木工程发展中，实现节能减排、施工新技术的改善应用，以及新材料在土木工程施工作业中的高效应用，能够确保新材料以及新技术在土木工程中发挥着更为重要的作用。因而，新技术以及新材料在土木工程中的应用，与土木工程未来的发展方向一致，这也体现出居民对居住环境改善的根本需求。
2.3融合化发展
在土木工程领域内，新材料以及新技术的应用并非完全独立的，而是相互不可分割的，呈现出重要的融合性发展方向。比如，土木工程的未来发展，对新技术以及新材料均提出了非常明确的应用要求，这必然会推动新技术以及新材料的融合发展。因而，在土木工程发展中，应设计出新技术以及新材料的深入配合的应用方案，以更好地规范土木工程的设计工作。
3结束语
提高土木工程的居住舒适度，在土木工程科学、合理地应用新材料至关重要。在当前土木工程领域中，主要包括保温新材料、隔热新材料以及通风系统新材料等领域的应用范围，这与绿色化发展、节能化发展以及融合化发展等发展方向相一致。
参考文献
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[3]涂远.智能材料在土木工程中的应用[J].福建建筑，20xx（02）：26~28.
土木工程材料论文10
摘要:相比于其他天然材料，膨胀土防水材料在土木工程占据较为重要的地位。膨胀土防水材料经过合理的开发或者拓展，可以将环境效益以及经济效益双骑并下。
关键词:膨胀土防水材料;渗透性;吸附性;润滑性
在许多土木工程中，由膨胀土防水材料作为主体的地质体是最为容易发生危害的地质之一，膨胀土防水材料的构成原理是具备收缩与膨胀双重性质的黏土材质。较大规模的滑坡一般发生在高边坡或者低边坡等坡体，无论是隆起，还是变形等地质变化都会引起不同程度的滑坡现象。其次，路基在发生坍塌崩解时，裂缝的产生、路基局部变形等地质变化都是有可能的，严重甚至导致坡体不稳固。作为一种矿产资源，膨胀土防水材料是化工领域的重要资源之一，并发挥其重要价值，例如护壁材料、防渗材料、用于垃圾填埋场、沙漠的隔污材料等，陶瓷制造的主要材料来源也有膨胀土防水材料的存在。在许多土木工程中，由膨胀土防水材料作为主体的地质体是最为容易发生危害的地质之一，膨胀土防水材料的构成原理是具备收缩与膨胀双重性质的黏土材质。较大规模的滑坡一般发生在高边坡或者低边坡等坡体，无论是隆起，还是变形等地质变化都会引起不同程度的滑坡现象。其次，路基在发生坍塌崩解时，裂缝的产生、路基局部变形等地质变化都是有可能的，严重甚至导致坡体不稳固。作为一种矿产资源，膨胀土防水材料是化工领域的重要资源之一，并发挥其重要价值，例如护壁材料、防渗材料、用于垃圾填埋场、沙漠的隔污材料等，陶瓷制造的主要材料来源也有膨胀土防水材料的存在。图1高边坡的示意图
1地质的形成根源
在全球各地，膨胀土防水材料的来源地丰富多样，并且其品种类型也是多种多样。就以我国为例，华北、华南以及东北都是膨胀土防水材料的来源地。全球的地质变化可以根据世纪时代而划分，其中侏罗纪之前的时代的膨胀土材质大部分属于原生火山岩风化型，而沉积类型多分布在第三纪、第四纪时代。同时，以河流－湖泊为主的类型是岩相的主要形态，地质构造单元一般以凹陷盆地、断陷盆地为主要类型。膨胀土防水材料是一种具有双重性质的黏土，经过不同程度的火山岩风化、搬运沉积等物理运动后形成的蒙脱石、伊利石等硅铝酸盐的矿物质。其次，膨胀土防水材料也可以说是通过海洋的风化作用，将原始的喷出岩、凝灰岩、火山灰等物质。再者，砂砾岩与水产生化学作用后经由搬运、沉积形成相互联系的矿物质。
2膨胀土防水材料的类型
蒙脱石是膨胀土防水材料的主要成分。同时伊利石、绿泥石等地质是次要黏土矿物质。其中，绿泥石与蒙脱石经由特殊的混合作用后形成间层矿物，可分为不规则或是规则的形态。黄铁石、长石、石英等氧化物也是膨胀土防水材料的重要组成成分，火山碎屑以及易溶盐都是形成膨胀土防水材料必不可少的成分。根据组成成分可将膨胀土防水材料分为三种类型，第一种是以蒙脱石交换阳离子的种类以及比例，第二种则是以蒙脱石层电荷高低为划分依据，最后一种是黏土矿物与蒙脱石相互作用产生的间层结构而成的。根据第一种分类，钠基膨胀土、钙基膨胀土以及过渡类型膨胀土等都是依据蒙脱石的可交换性阳离子的各种因素进行的。第二种的划分类型可分为高低层电荷蒙脱石这两大类型。一般情况下，过渡类型的膨胀土防水材料在自然界以两种形态存在。间层结构的产生原理是根据蒙脱石与其他黏土矿物在化学作用下形成的，既有单矿物存在，也有相互交叠的黏土矿物存在。
3膨胀土的特征
膨胀土防水材料不仅在形态丰富多样，在颜色层次上也是多种多样的，一般有浅红、紫红、灰白色等不同颜色之分，同时在外表也有蜡脂光泽的效果。结构类型一般分为粉砂质、泥质等不同形态的膨胀土防水材料，肉眼可见的层次有致密块状、层状等。同时，膨胀土遇水易崩解且膨胀，而且对于水的吸附作用大。由于膨胀土防水材料的密度仅有约2g/cm3，所以在太阳的直射下易过于干燥而开裂。但自身的优势丰富，使其在广大的领域中得到普遍的应用与发展。根据调查研究发现，膨胀土防水材料可分为以下几个特征;第一，具有较强的膨胀性。相比于其他种类的黏性土，膨胀土防水材料对于水的吸附作用更大，自身体积随着水的吸收程度加大而不断增加，膨胀率经过测试可达百分之四十到百分之一百。同时，吸附性的作用大离不开自身的表面积比例这一关系，高达800每克平方米的蒙脱石表面积有助于吸附水的作用。第二，具有较好的润滑性、黏稠性等功能。其他矿物质经过特殊作用的处理下与膨胀土防水材料容易产生具备黏性的其他矿物。其中，产生黏稠性的性能并不代表膨胀土防水材料自身发生了化学变化，而是因为胶体状态而使其变得更为浓稠。长期使用的膨胀土防水材料自身不会发生沉积沉淀的现象，始终保持连贯的泥浆状态。其次，润滑性的特征是根据古代历史记载所得，古代的马车轮、钻孔施工等都需要采用润滑剂。第三，塑性是膨胀土防水材料的主要特征之一。吸附性较强也使得膨胀土具备了较高的塑限与液限，顾名思义是指吸附力强。第四，具备较小的渗透作用。一般情况下，自然沉积的膨胀土防水材料相对于其他黏土具有更小的渗透指数，一般控制在10－6cm/s范围内。为了有效避免砂的渗透作用过大，可将膨胀土防水材料适量添加其中来降低指数。相比于纯砂地层，自然沉积的砂土混合地层的渗透作用更小。第五，蒙脱石的可交换阳离子作用。交换和吸附作用在等电量交换作用下可以可逆，水化离子中的.水分子由于多层状的蒙脱石发生离子反应可在层间中自由进出。第六，触变性以及灵敏性。相对于其他的原状土以及重塑土下，膨胀土防水材料的灵敏度都要强于这些黏土物质。膨胀土防水材料的强度变化不会随着重塑土的变化而降低，经由时间的沉淀自行提升为原状土所规定的强度水平。第七，耐久性以及稳固性。土木工程对于黏土的使用规定是具有一定的承载力以及抗风化作用的要求，不易产生化学变化等。
4土木工程对于膨胀土防水材料的运用
随着城市的快速发展，经济在不断提升效益，同时环境问题在日益凸显，例如居民生活垃圾增加、垃圾处理难度加大等。为了有效解决居民生活垃圾这一大难题，应该从污染防渗这一关键出发。天然防渗材料黏土是防渗的有效材料，另外复合土工膜与膨胀土经过一定的混合后形成更好的防渗物质。膨胀土防水材料的吸附性强以及防渗效果好等优势备受广大群众青睐，广泛运用到各个领域之中，例如人工湖、水塘、水库等水利工程中。膨胀土泥浆注入在砂卵石地层能的内部中，可以有效降低透水的情况。作为水利工程最为复杂的建设项目，渠道是一种建筑物形式而存在。复合土工膜材料配合混凝土衬砌板这一使用时目前渠道最为广泛使用的材料，但费用成本高是不足之处。若将其材料改为膨胀土防水材料，加以其他材料配合使用，不仅可以降低建设成本，也可以起到防渗效果。
5结束语
简而言之，作为一种自然的矿产资源，膨胀土防水材料的优点有许多，因此被广泛运用到各个领域之中。膨胀土也有不足之处，在运用到水利工程、土木工程等不同工程项目中，应该避免膨胀土的不足，充分发挥它的使用价值。
参考文献
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土木工程材料论文11
1对工程结构发挥的加固和补强的作用
对于复合材料的应用，主要是采取某种方式，将FRP附着在构件的表面，达成受力状态，目的是强化原有构件的受力能力。早在上世纪八十年代，对于这种构想就进行的常识，主要是在混凝土外加贴纤维复合材料，内部带有高强度的钢丝，实现加固的目的，但是，这种方式主要的作用是增强防腐效果，实现了钢丝与混凝土的结合。发展到九十年代，碳纤维增强复合材料出现，应用在对桥梁的加固方面，促使纤维增强复合材料在加固和修复方面的影响增强，研究的范围实现了拓展，在具体的工程中得到应有，促使FRP在修复和加固方面彰显优势。此时，我国的CFRP加固工程出现，为新型复合材料的发展奠定的基础，当前，FRP技术在结构加固工程中得到极大推广，发展到桥梁和建筑，涉及混凝土、地下隧道等多种形式，加固方式展现为缠绕、粘贴等多种方法。FRP在混凝土结构中的加固形式较多，在各种结构架构中应用比较普及，其中，在钢结构加工方面的运用最为突出。
2FRP筋索和预应力FRP筋混凝土结构介绍
(1)对于FRP，整个纤维的比重较大，其筋的重量较小，同时，强度较高，是常规钢筋的多倍。它在耐腐蚀方面特点突出，也是实现对钢筋有效代替的主要性能，避免出现锈蚀现象，致使结构受到破坏，也有利于节省维护费用，降低时间成本。另外，其非磁性的特征突出，能够达到相关工程的无磁性标准。FRP索在桥梁工程中应用较多，可以发挥缆绳的作用，抑或是用作预应力筋。早在二十世纪六十年代，这种配筋就应用在混凝土的桥梁建设中，目的是借助GFRP的性能，避免一些特殊地区的不利因素的影响，如寒冷或者沿海地区的盐蚀现象。另外，GFRP价格不高，操作简单，耐久性强，使用比较广泛。
(2)在我国，使用较大的市FRP筋、索产品以及配套锚夹具。在FRP筋混凝土的研究中，主要涉及两个方面的内容，一个混凝土与筋之间粘结的问题，一旦效果不佳，加之处理方式的不同，会得到不同的粘结效果。另外一方面是在力学方面的性能，主要是鉴于FRP筋具有弹脆性材料类型，使得其在混凝土构件受力方面与传统方式存在不同，为此，要立足不同，进行深入研究。
3对FRP组合结构的介绍
FRP组合几个就是将不同类型的.形式的FRP产品与钢材或者混凝土进行结合，发挥各自最大优势，从而形成新的结构。对于FRP，鉴于性能的完善下，其可塑性较强。
3．1FRP管混凝土分析
将混凝土填至缠绕成型的FRP管仲，形成混合构件，这种方式比较合理，除了发挥对混凝土约束的作用外，还可以发挥模板的作用，加快施工，提高较高的耐久性。对于FRP管混凝土的研究比较多，深入开展对组合结构的受力等方面的探索。
3．2FRP－钢管－混凝土组合构件的分析
在构件的中间部分设置空心的钢管，外面包FRP，之间添加混凝土，在具体施工进行中，钢管发挥的承力的作用，FRP充当模板，钢管受到了保护，防止锈蚀的发生，变形几率降低，自重降低，
3．3FRP－混凝土组合梁分析
FRP－混凝土组合梁分析主要是借助组合方式关键，促使上部混凝土受压，下部受拉。在组合件的作用下，材料的利用率提高，将其作为长久使用的模板，有利于施工的顺利开展。
3．4CFRP－铝合金组合构件的分析
CFRP－铝合金组合构件是将FRP在铝合金的外面进行包裹，以实际设计为依据，最大地发挥二者的优势，如高强、耐腐蚀等，防止脆性的发生，这种方式比较适合在大跨度的结构中使用。
3．5FRP－木组合构件
FRP在纤维构造方面与木材具有相似的构成，具有受力方面的特性，抗火能力不强，在实现组合之后，FRP能够发挥增强的作用，木材发挥内部填充的功能，在力学方面达到性能最强。这种组合方式操作简单，技术成熟，有利于降低工程造价支出。
4对全FRP结构的介绍
鉴于FRP在力学方面的优势，例如，耐腐蚀性、绝缘性以及隔热性，使得其在设计和优化方面优势明显，全FRP结构具有不可替代的作用，在民用工程中应用较多。在当前的土木工程中，全FRP结构主要分为如下几种形式。
4．1对FRP桥面体系的分析
以FRP材料作为桥梁的面板，能够实现结构内力的降低，增强对环境侵蚀的抵抗能力，减少后期维护的支出。借助这种新的桥板，桥面的重量降低，使用时间增长。
4．2对FRP轻质桥梁的分析
对于这种轻型的桥梁，主要应用在人行天桥，几乎全部构件都采用FRP，较小了整个上部构造的重量。FRP轻质桥梁与传统方式存在受力的不同，首先，这种桥梁承载能力强，但是刚度不大，采取变形控制的方式。其次，受力特点为线性，变形与承载成正比关系，在出现完全破坏之前，变形十分明显，呈现比较突然的状态。当前，这轻质桥梁的研究发展不大，缺少相关标准和要求。
4．3对FRP编制网结构的分析
这种方式的结果是以一定的标准为依据，将FRP板条进行编织，在张拉作用下，形成一种结构体系，柔性较强。这种结构借助的是轻质的特征，比较适合于较大跨度的结构，建筑效果比较突出，适合于大型建筑。
4．4FRP杆间空间结构分析
在空间结构系统中应用FRP，能够实现网架结构的获取。FRP网架结构杆件主要是由CFRP片粘贴而成，按照不同的角度和层次，实现节点与锥头的有效连接。这种结构重量较小，施工方便，不需较长时间，具有较强的耐腐性，防止凝露的出现，维护费用不高。这种结果比较适合于环境差、跨度大的结构。
4．5多种款式的FRP曲面结构物
如果采用传统材料来实现不规则的建筑结构形式，需要较高的成本，但是FRP效能较高、成本较低，有利于多样化的结构形态的需求。同时，FRP的可设计性较强，有利于结构方面的优化。FRP有利于弥补传统结构的不足，借助优化作用，促进结构受力的合理化，为此，FRP是非线型建筑的理想结构物。
5结束语
综上，随着土木工程的高速发展，虽然混凝土和钢材使用量较大、规模庞大、应用时间长，但是面对复杂的建筑环境，仍无法满足土木工程的需要。FRP作为一种全新的复合材料，以其多样化的表现形式广泛应用在土木工程领域，应用愈加广泛，具有更加广阔的发展前景。
土木工程材料论文12
摘要：本文主要基于笔者实践，重点围绕新型混凝土材料在土木工程领域中的应用进行分析，以期推动其更好地应用，为保障土木工程建设质量做出积极贡献。
关键词：新型混凝土；土木工程；意义；应用分析
1新型混凝土含义及其应用在土木工程领域的意义概述
1.1新型混凝土
根据笔者研究可知，新型混凝土主要指在传统混凝土生产制作中将诸如煤炭颗粒、矿物质以及纤维等化学或非化学成分按一定比例搭配掺入而制作而成的新型混凝土，结合实践来看，其可以看作是传统混凝土的升级版本。
1.2新型混凝土应用在土木工程领域的意义
对土木工程而言，混凝土是其最重要的建筑原材料之一，其质量与性能高低会在很大程度上决定着土木工程质量是否符合建设要求，并且加之当前施工技术要求不断提升，对材料的要求也越来越高，为此人们不断加大对混凝土的研究开发，以期能够有效地满足当前土木工程建设所需。正是在这样的背景下，新型混凝土材料应运而生。结合实践来看，新型混凝土材料应用在土木工程领域主要具有以下几方面重要意义：首先，正如上文所述新型混凝土是传统混凝土的升级版本，因此其质量与性能上有着很大提升，因而将其应用到土木工程领域有助于实现良好的建设质量。其次，相比于传统混凝土，新型混凝土材料具有诸如强度高、耐久性强以及节能环保等众多优点，因而将其应用到土木工程领域之中不但能够在降低建设成本情况下提升建筑企业经济效益，同时也有利于减少对自然环境的影响与污染。
2新型混凝土材料在土木工程领域中的应用分析
2.1活性微粉混凝土
活性微粉混凝土，指的是一种具有超高强度的混凝土，其每单位的抗压强度可为200MPa到800MPa，其抗拉强度为25MPa到150MPa，其断裂每平方可达到30kJ，单位的体积质量每立方可达到2.5t到3.0t。对于一般混凝土上成为活性微粉混凝土的重要对策是：①缩小颗粒中的最大范围，改良混凝土的均匀性。②对微粉和极微粉材料进行使用的过程中，需要成为最优的堆积密度。③增放钢纤维来保证其延性。④减少混凝土用水量，运用非水化水泥颗粒当作是填料，来加大堆积密度。⑤在硬化中需要进行加压和加温等举措，使其实现较强的强度。一般混凝土的级配曲线具有连续性，而活性微粉混凝土的级配曲线是没有连续的台阶形曲线，其骨料粒直径是比较小的，几乎相等于水泥颗粒的尺寸。
2.2高性能混凝土
自1980年以来，一些西方国家已逐渐开展对高性能混凝土的研究和应用，使得混凝土迈入了新兴的高科技行列，引起了全球材料界以及工程界的关注。许多国家把高性能混凝土当作是跨世纪新材料来进行探索和运用，使得混凝土成为当时研究以及应用中的一个重要对象。高性能混凝土的优势主要表现为：①因为高性能混凝土的强度达到60Mpa到100MPa，超高强可以超过100MPa的'特性，这样就使得混凝土结构的尺寸大小大大缩小了，进而降低结构自重以及对地基的荷载，减少材料的用量，提高使用的空间，最大程度上使得工程造价有所减少。②因为高性能混凝土有着较高的工作性，能够降低施工中的劳动强度，节省施工的消耗。③高性能混凝土的高耐久性可提高对较差环境中的抗御性能，增加建筑物中的运用，降低维修费用和对环境造成的作用，有明显的社会以及经济利益。因为高性能混凝土的优良特性，所以，在这十几年来全世界范围内获得了广泛的应用。
2.3碾压混凝土
碾压混凝土发展的较为迅速，经常运用于大体积的混凝土结构（比如：水工大坝）、公路路面、工业厂房地面和机场道面当中。用于碾压混凝土结构施工的浇筑机具和一般混凝土是不一样的，需要平整运用推土机，振实用碾压机，中间解决用刷毛机，切缝用切缝机。在整体的施工过程当中，其机械化水平往往是比较高的，施工效率也是比较高的，可加入较多的粉煤灰。和一般混凝土相较来说，浇筑工期可减少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。碾压混凝土中的间层抗剪特性是被用来修建混凝土高坝的核心。
2.4纤维增强混凝土
为了可以攻克混凝土的抗拉性能差、延性差等问题，在混凝土中加入了纤维来改良混凝土特性的研究，其获得了一定的发展。相较于承重结构来说，发展较迅速、运用较为广泛的是钢纤维混凝土，主要是用于土木建筑工程的碳素钢纤维以及耐火材料工业中的不锈钢纤维。当纤维长度和长径比在一般尺寸中，纤维掺量就会在1%-2%的范围内，和基体混凝土相较来看，钢纤维混凝土的抗拉强度可提升4到8成，抗弯强度则提升0.6-1.2倍，抗剪强度则提升百分之五十到百分之百，抗压强度则最大可提升百分之二十五。而弹性阶段的变形和基体混凝土性能对比来看，是没有明显差异的，然而可最大程度上提升衡量钢纤维混凝土塑性变形特性的韧性。
2.5智能混凝土
智能混凝土是运用混凝土所构成的改变，对混凝土中一些不好的性质予以改变。比如；高强混凝土的水泥用量是比较多的，水灰比较低，加入了硅灰相关的活性材料，在通过硬化以后，其混凝土的密实度会比较好。然而，高强混凝土在硬化的前期，是有着显著的自生收缩以及其孔隙率是比较高的，很容易就会发生开裂等现象。在处理这些问题时，最主要的办法就是，用掺量为百分之二十的预湿轻骨料来作为骨料，进而使得在混凝土内部可以成为一个“蓄水器”，使得混凝土可以取得高效性的潮湿养护。这样加入“预湿骨料”的办法，能够使混凝土的自生收缩大为下降，减弱了微细裂缝的数量。高强混凝土的另一个问题就是良好的密实性所引发的防火性能得到下降。这就是因为在碰到高温时，砂浆中的自由水以及化学互相结合水变成了水气，然而，不可以从密实的混凝土逸出，进而变成气压，致使柱子的保护层剥落，最大水平上降低了柱的承载力。处理这个问题的另一种办法就是在每方混凝土中加如2千克的聚丙烯纤维，在高温状态下，使得纤维熔化，变成了能使水气从边界区逸出的通道，降低了气压，进而避免了柱子的保护层剥落。
3结束语
综上所述，由上文所述我们不难发现，新型混凝土材料在应用在土木工程领域中所具有的重要意义，因而这就要求我们必须做好其应用。对此，上文在充分结合笔者研究实践情况下，重点探究几种新型混凝土材料在土木工程领域中地应用，以供广大同行参考。
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土木工程材料论文13
摘要：针对应用型本科院校土木工程材料实验课存在的问题，建立并完善三个课堂体系，即实践教学课堂、课外互动课堂和社会实践课堂，提升学生检测动手能力、逻辑思维能力、创新能力和综合素质。
关键词：土木工程；材料实验课；实践教学；课外互动；社会实践
随着实体经济回归，调整产业结构、开发高新技术产业成为经济发展必然趋势。这就要求高等教育机构适应社会发展需求，实现教育输出和社会输入对接，培养技能型及创新型人才。为了顺应社会发展需求，地方师范院校纷纷向工科转型，申报土木、机械等工科专业。不同于传统教学模式，实践环节在应用型本科院校中占很大比例，部分高校实践教学学分比例甚至达到30%以上，它对学校培养目标的实现起着至关重要作用。土木工程材料是土木工程专业必修基础课，该课程在土木培养方案中起承上启下的作用，是学生开始认识专业课的桥梁。不同于力学课程和结构原理课程，土木工程材料课贴近工程现实，实践性很强，由理论课和实验课两大部分组成。理论课主要讲解土木工程材料的制备、性能、国家标准和应用等，知识较多，内容繁杂，各章之间相对独立，要掌握好这部分理论知识，必须理论与实践相结合[1]。“设计性”实验模式，建立教学实验评定机制，完善实验室规章制度等措施[2]；实验教学要从原教学体系中分离出来，单独设置土木工程材料实验课或设置土木工程材料实验周[3]；编制学生实验手册，开放实验室并与课题相结合等优化实验课的组织与实施[4]。为提高土木工程材料实验课的教学效果提供了参考。
一、实验课存在的问题
（一）实验设备利用率低
土木工程材料实验课涵盖水泥试验、混凝土骨料试验和石油沥青试验等，但由于高校课时压缩，实验课课时较少，需分组上课，为防止和理论课冲突，一般集中几周完成，导致实验设备大部分时间处于闲置状态。这样不仅导致实验仪器设备教学资源浪费，而且不利于本专业可持续发展。
（二）学生积极性不高
首先实验教学成绩一般占《土木工程材料》课程总成绩的30%，这部分成绩虽然比例较高，但是成绩仅根据实验报告和出勤率确定，学生不需掌握材料检测的技能，便可完成以上两个内容，没有学习压力。其次学生身处学校，未走向工作岗位，无法意识到实验教学内容的重要性，缺乏学习目标。最后实验课程无闭卷考试，学生课前不预习，课下无复习，只是被动和机械性的完成学习任务。
（三）创新性、挑战性不足
传统实验课一般是教师介绍实验目的、实验方法和实验步骤，演示仪器操作方式，交代应注意事项，学生按照实验指导书完成实验，获得数据并处理数据。这种填鸭式教学模式没有发挥学生主观能动性，无法引起学生兴趣，实验内容单一，没有融合到具体材料的整个研究中，无法让学生思考实验数据的意义，不利于学生创新思维方法的形成。
二、实验教学改革
根据土木工程材料实验课现状及存在问题，建立并完善“第一课堂（实践教学）、第二课堂（课外活动）、第三课堂（社会实践）”三个实践育人课堂融合机制，提升学生认知能力、思考能力、创新能力和综合素质，打造学校实践育人特色。第一课堂（实践教学）针对教学内容单一，不能引导学生思考等问题，进行实验方案综合设计创新，针对学生学习态度，探索实验技能考核创新。第二课堂（课外活动）针对实验设备利用率低、创新性、挑战性不足等问题，成立兴趣小组，申请实验室开放课题，以预约方式为同学开放设备。第三课堂（社会实践）针对学生实践能力不强的问题，建立学生进入教师研究中心的导师制，积极鼓励学生申报大学生创新创业项目，并积极洽谈合作企业，让学生参观并参与其中。
（一）第一课堂实践内容项目化
1.增加设计性项目类型
传统实验项目如水泥凝结时间实验、体积安定性实验都是针对某种材料的单一实验。为了提高学生综合能力，需要增加设计性实验项目类型，以水泥混凝土综合实验为例，学生想要全面掌握这个实验，需要从配合比计算开始，利用理论知识计算配制水泥混凝土需要的砂子、石子、水和水泥的量，并计算砂子的规范级配，根据计算出的结果，称取各成分的量，进行混凝土搅拌机拌和与人工拌和的比较，测试坍落度，并根据坍落度及时调整各成分的量，重复实验步骤，直至配出的混凝土满足要求。在整个实验过程中，教师起解疑达惑的辅助作用，学生是主体，可以极大的提高学生的积极性。
2.采用多方案实验
传统实验项目如水泥强度实验都是针对某种单一影响因素的实验，但土木工程材料的性能指标受多因素和多条件影响，所以需要设计多方案实验。水泥强度受水泥细度、养护条件、混合材料品种和掺量、水泥矿物组成等因素影响，养护条件如温度不同，测出的结果也不同。不同年级测试不同影响因素下水泥强度，同一年级不同小组测试同一影响因素不同条件下水泥强度，让学生讨论各种因素及各种条件对水泥强度的影响，加深知识点的理解。
3.改革实验评价体系
制定学生实验评价体系，纳入实验技能考核。要求学生课堂实验完成后，不仅要写实验报告，还要按照材料检测单位格式填写相关材料检测报告。学生除完成实验课的'任务及实验报告的书写，还必须通过技能考核，才能达到实验课及格的标准，然而，实验项目非常多，如果所有项目都进行考核，耗时耗力，为了有效推进实验技能考核制度，提高效率，学生采取抽签的方式，抽到的实验项目必须按照国家规范流程完成，正确使用仪器设备，正确记录实验数据。
（二）第二课堂开放化
1.兴趣小组探索性实验
为了提高学生创新能力，兴趣小组宗旨是学生自己设计实验，提出实验方案，查阅资料，并且独立进行实验，写出实验论文或实验报告。学生自愿报名，自愿组合，对认真完成实验的同学采取加学分的激励机制。
2.实验室开放制度探索
由教师申请实验课题，通过学分激励机制调动一部分同学参与进来，鼓励学生在课余时间练习实验仪器的操作，学生在进实验室之前要承诺严格遵守实验室规章制度，并在使用登记表上填写详细信息。
（三）第三课堂多样化
通过土木工程材料实验课的学习和探索，有兴趣的同学可以积极主动加入到土木相关教师的科研中心，在教师的指导下，参与教师的相关课题，完成理论知识向课外的延伸。教师积极寻找材料检测合作单位，带学生到合作单位参观实际工程的检测实验，让学生了解工程中需要检测的实验项目、检测的方法、检测的仪器以及如何出具检测报告。
三、结语
第一课堂实验内容项目化，采用多方案实验和改革实验评价体系，可以较好调动学生积极性，有利于学生切实掌握该部分知识，具备实际操作技能。第二课堂兴趣小组探索性实验和实验室开放制度探索可以开发学生创新性和逻辑性思维，带动学生了解科研方向和科研手段。第三课堂导师制制度可以让学生深入导师课题，切实完成科研任务。三个课堂融合体系既可以保证学生学习效果，又可以加深学生和教师间的互动。
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土木工程材料论文14
一、课堂教学
（一）突出重点
“土木工程材料”较多的课程内容，在有限的学时内不可能全部讲解，应根据专业性质，分清主次，突出重点。以程云虹等主编的《土木工程材料》[1]为例，课堂重点讲解的内容是：绪论，第一章（土木工程材料的基本性质），第二章（无机胶凝材料），第三章（水泥混凝土），第四章（砂浆），第六章（土木工程用钢），第七章（沥青及沥青混合料）。通过绪论的学习，学生对土木工程材料有一个梗概的认识，对“土木工程材料”这门课程有一个大致的了解；第一章让学生了解土木工程材料基本性质，包括物理性质、力学性质及耐久性能等，同时了解材料科学的基本理论，即材料的组成、结构和构造及其与材料性质之间的关系；第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分别讲解工程中最常用的几种土木工程材料的性质及应用。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）作为学生自主学习的内容，但教师应适时引导和鼓励学生在自主学习过程中积极思考并勇于提出问题。课堂教学中，把重点讲解的内容讲深讲透，让学生扎扎实实地掌握，做到学有所获；避免面面俱到，不求甚解。而且，有了重点讲解的内容作为基础，学生自主学习其他章节才不会感到困难。突出重点的课堂讲解与学生的自主学习有机结合，既有利于学生掌握系统的理论知识，又给予了学生自主学习的空间，有益于培养学生的质疑精神和解决实际问题的能力，发展学生的想象力和探索意识。
（二）科学讲解
“土木工程材料”课程的内容比较松散，讲解时容易产生平铺直叙的感觉，甚至索然无味；如能精心安排、科学讲解，效果会大不一样。比如，通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥，如果按照教材一种水泥接着一种水泥地讲，学生学起来会感到重复、堆砌、凌乱，甚至不知所云。因此，对于这部分内容要进行科学整合，重点把硅酸盐水泥的矿物组成、水化及凝结硬化过程、技术性质等等讲解透彻；而在介绍掺混合材料的硅酸盐水泥时，抓住活性混合材料的潜在活性及掺活性混合材料水泥的二次水化反应，然后用对比的方法给出各种水泥的共性和个性，这样内容紧凑了，脉络清楚了，学生掌握起来也就轻松了。了解了技术性质的异同点，进一步掌握各种水泥的工程应用就会很容易。再比如，在现代水泥混凝土技术中，外加剂已经成为水泥混凝土的一个重要组成成分，因此，为了内容的系统和完整，一般教材（如文献）都将“外加剂”放在“普通混凝土的组成材料”中来介绍。但外加剂是用来改善混凝土性能的，如果不了解混凝土的性能，很难深入理解外加剂的作用，因此，在讲授时，应作适当调整，把“外加剂”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面来讲，这样会更加方便学生对相关课程内容的理解和记忆。总之，科学地组织和讲解课程内容，对于做好“土木工程材料”课堂教学起到事半功倍的作用。
（三）理论联系实际
首先，从最熟悉的生活实际出发。土木工程材料与实际生活密切相关，其实，每个人在实际生活中都积累了很多相关经验，只是由于不具备专业知识，而不知道其中的道理。比如，某一水泥砂浆地面破损了，用水泥砂浆修补以后，需要浇水覆盖一段时间。相信很多人都见过这种做法，但不一定每个人都知道这是为什么。在讲解水泥的水化、凝结及硬化过程时，提到这一现象，学生一定会恍然大悟，原来这就是养护，并及时让学生了解养护需要一定的温度、湿度及时间。这样，把学生来自于生活的直接经验与书本上的理论知识结合起来，消除学生对课程的陌生感，激发了学生的学习兴趣。其次，大量列举工程实例。典型的工程实例是理解和消化理论知识的最有效方法，注重材料的工程应用背景，避免脱离工程孤立地讲解材料。比如，在讲到混凝土耐久性问题时，实例之一：北京三元立交桥桥墩，建成后不到两年，个别地方发生“人字形”裂纹，经分析认为主要原因是发生了碱—骨料反应；实例之二：乌克兰境内的切尔诺贝利核电站，由于钢筋混凝土结构的泄漏，造成大面积放射性污染，生态环境遭到严重破坏等。另外，还可以用数字来说明，“在工业发达国家，建筑工业总投资的40%以上用于现存结构的修理和维护，60%以下用于新的设施”。通过大量实例，使学生认识到混凝土耐久性的重要性，了解到很多混凝土结构的过早破坏不是由于强度不足，而是由于耐久性不足。最后，重视实验教学。实验课是“土木工程材料”课程的'一个十分重要的教学环节，实验教学是课堂教学的一个很好的补充。实验课上，学生对从书本上学到的材料有了直观的认识，对材料的性能进一步了解，在自己动手做实验过程中，提高应用材料的能力。同时，通过实验验证基本理论，学习实验方法，培养科学研究的能力和严谨的科学态度。
（四）关注学科新进展
教材是教学的依据和根本，但教材的更新需要时间，而土木工程材料的发展非常迅速，因此，在教学过程中，应密切关注土木工程材料研究和工程应用的最新进展，并适时补充到教学中。同时，随着新材料及新技术的不断问世，有关材料的质量标准及相关设计和施工的规范也会随之更新，亦应将这部分内容及时补充到教学中。这样，有利于学生及时了解学科发展动态，拓宽专业视野，培养创新意识，激发探索精神，提高学生的工程素质及工程意识
二、课后作业
课后作业对课堂教学起到很好的巩固和补充作用。通过课后作业，学生能够更好地消化和理解课堂上学到的内容，并能对所学内容活学活用。本课程中，一部分课后作业来自于教材每章后面的复习思考题，需要教师紧扣课堂教学的重点和难点，从中精选，比如，混凝土骨料颗粒级配，普通混凝土配合比设计等。教师要对作业认真批改，并总结，使学生不是为了做作业而做作业，而是做到真正掌握。另一部分课后作业是综合性、讨论性的。比如，程云虹等主编的《土木工程材料》中的“开放讨论”部分，这部分内容具有一定的前瞻性，可以引导和启发学生做一些探索性的工作。即让学生从中选择自己感兴趣的内容，并围绕这一内容查阅文献，深度思考，自由讨论。拓宽了学生的视野，培养了学生科学研究的意识。
三、结束语
通过学习“土木工程材料”课程，应该使学生既学到了知识，又锻炼了能力、开阔了视野；既掌握了本课程的知识，又为其他专业课的学习打下了良好的基础。因此，搞好“土木工程材料”的教学，意义十分重大。
土木工程材料论文15
摘要:针对《土木工程材料》课程建设和教学中存在的主要问题，从教学方案优化、内容组织、师资建设、教学模式改革等方面进行探索，学生的学习积极性得到增强，教学效果有了明显改善。
关键词:土木工程材料课程建设;教学法研究
1课程建设的背景和存在的主要问题
材料科学和技术发展日新月异，新材料、新技术、新工艺、新产品层出不穷，对《土木工程材料》课程的教学不断赋予新的内容和要求。《土木工程材料》课程是土木工程专业和工程管理专业重要的专业基础课，学生通过对该课程的学习，能够掌握主要土木工程材料的基本组成、生产技术、材料性能、质量控制、检验及应用方法，了解材料结构与性质的关系以及土木工程材料的新技术、新发展，为后续的《结构设计原理》《土木工程施工》《土木工程管理》等专业课程的学习打下基础。但是，在课程实际教学中存在以下主要问题:①《土木工程材料》课程内容过多，可以说是纷乱庞杂，包罗万象，涵盖气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、沥青、金属材料、墙体材料、有机高分子建筑材料等十几大类材料，每一大类材料又分为多个不同品种，每种材料的制备、组成、结构、性能、检测方法、标准及应用各具特色，大量概念与规律比较抽象，相当多的知识点需要记忆。②章节之间相对独立，自成体系，经验性的东西多，逻辑推理性内容少，使学生在学习过程中抓不住重点，没有头绪。③学生的材料学基础知识欠缺，大部分材料学基础知识和基本概念几乎都是学生第一次接触。课改前学生普遍感觉课程结构凌乱，枯燥无味、晦涩难懂，产生畏难情绪，学习效果自然大打折扣。为提高《土木工程材料》课程的教学效果，课程组经过调研学习和文献分析，结合教学实际，尝试从师资、教学内容、教学方法和考核模式等4个方面对《土木工程材料》课程进行教学改革探讨与实践。
2跨专业交叉授课形成课程组
为了把《土木工程材料》课程中材料学知识系统和条理地传授给学生，课程组打破由单一专业教师授课的传统模式，聘用跨专业教师交叉授课形成课程组教学。《土木工程材料》课程教学任务原来由一名教师独立授课，现在课程组由土木工程专业教师2人和材料学专业教师1人组成，课程组教师共同参与课堂讲授知识点讨论，论证讲评案例，一起设计教学内容。课程组既能从土木工程专业角度向学生介绍材料的结构与性能，又能以材料学理论为基础帮助学生理解材料在土木工程中的应用。
3及时更新教学内容和优化教学方案
针对土木工程材料品种门类众多、结构千差万别、性能各不相同、发展日新月异的特点，课程组经多次调研和研讨论证，充分利用学科交叉优势，以组成与结构决定性能、性能决定应用为主线，重新对授课内容进行抽丝剥茧式优化编排，分门别类，力求做到重点突出，联系实际。调整后的课程内容兼顾基础知识和现代技术，突出理论方法的同时强化工程应用。在讲授气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、沥青等传统材料时，重点内容放在性质、检测、质量控制、应用以及施工过程中材料可能出现的问题和对策等方面，带学生到施工现场考察、实习，将所学知识融入工程实践中，提高分析和解决实际问题的能力。为保持教学内容的`新颖性与先进性，课程组及时关注土木工程材料研究和发展动态，紧跟发展趋势，结合典型工程应用，不断将新技术新应用融入课堂，及时补充了“碳纤维增强混凝土”“耐海水混凝土”“泵送混凝土”“材料无损检测技术应用”等教学内容。其他该简则简，对建筑钢材、墙体材料、合成高分子材料等材料的讲授，安排学生自学和讨论报告形式完成。
4引入适量音像资料丰富课堂教学
《土木工程材料》是一门实践性非常强的课程，文字语言的表述代替不了直接的感官认识。如果学生接触不到真实的材料，看不到这些建筑材料在实际工程中的应用，那么，即使教师专业知识学养深厚，课堂讲授口若悬河，也会显得苍白无力，教学效果平平。因此，课程组集思广益，充分利用丰富的网络视频资源辅助课堂教学。结果表明，适时适量适当引入视频教材，能够活跃课堂气氛，激发学生学习兴趣，帮助学生理解巩固理论知识，还具有强化记忆、指导实践、延伸课堂、开拓思维的效果。在讲授气硬性材料石灰的概念时，给学生播放“石灰”和“石灰石的利用”等视频教材。视频一开始就匠心独运，声情并茂地引用明代政治家于谦的托物言志诗“石灰吟”，强烈吸引了学生的注意力，随之动态展示了石灰石、生石灰、欠火石灰、过火石灰、熟石灰的成分和形貌，对容易混淆的石灰概念作了简单明了的比较阐述，使学生对石灰的前世今生有了大致清晰的认识，然后依次介绍“石灰焙烧”“石灰熟化”“石灰陈伏”“石灰硬化”等现象和理论，辅以反应方程式，自然引向石灰的气硬性胶凝材料性能。在讲授碳纤维在建筑补强的应用中，通过碳纤维布加固施工工艺流程、施工方案3D视频教学，呈现使用碳纤维布来提高钢筋混凝土构件承载力的补强加固方法。视频不仅让学生了解了碳纤维作为结构材料具有高强高模的优良力学性能，对碳纤维快速补强的应用印象深刻，更对“环境保护”的理念提高了认识。课程组还利用音像教学介绍大型工程，如大剧院、体育场馆、跨海大桥、高铁等建设工程中涉及的各类主要材料，体现理论知识与工程应用的紧密联系，使学生在欣赏建筑美的同时，对土木工程材料的神奇作用赞叹不已。
5发挥辅助实验教学手段
实验教学是《土木工程材料》课程重要的教学环节，将现场教学与视频教学有机结合，可以使课程从抽象变形象，从枯燥变生动，帮助学生掌握复杂的实验技术，对学生技能的提高和基础理论的形成具有十分重要的作用。在混凝土的相关试验中，如混凝土拌合物的配合比、和易性、混凝土的立方体抗压强度试验，首先进行现场教学，带领学生走进学校正在施工的建筑工地，通过施工技术人员的讲解，近距离观察工人师傅现场拌合水泥，并进行其他试验。让学生在实践中了解各种工程实践技能，发现自己的不足，并针对性的提高自己的专业知识水平。但因时间和施工进度的关系，现场教学有其局限性。为弥补不足，课程组补充利用视频实验教学，学生坐在宽敞明亮的教室里，对整个试验过程一目了然，不但牢固掌握了试验方法，而且对级配变化、用水量、水灰比、砂率、水泥品种、骨料条件、时间和温度、外加剂等因素的影响有了更直观清晰的认识，理解了水泥标号和混凝土配合比的工程意义、工艺要求及施工技术标准等，同时加深了对专业的认同。
6改革课程考核和评价方式
课程组采取了灵活多样的全程式考核模式，除用笔试手段测试学生理论知识掌握的程度，还利用平时口试、学生自主命题和分组讨论、工地施工报告、小论文等多种方式相结合的形式。比如，学生通过撰写碳纤维增强混凝土材料发展现状报告，对国家重大工程项目上的进行分析，不但测评学生运用知识的综合能力、创新能力，而且通过教师点评，让原本“碎片化”的课程知识形成系统，强化了课堂效果。
7结语
经过两年的教学改革实践，《土木工程材料》课程教学通过从更新教学内容和优化教学方案、交叉授课课程组建设、适量音像教学丰富课堂教学、改革考核和评价方式等，学生的学习积极性得到增强，教学效果有了明显改善。
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