土木工程材料論文大全(15篇)
在平時的學習、工作中，大家都不可避免地要接觸到論文吧，借助論文可以達到探討問題進行學術研究的目的。那么，怎么去寫論文呢？下面是小編精心整理的土木工程材料論文，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
土木工程材料論文1
近年來教育部大力推行地方本科院校向應用型本科進行轉型，應用型本科要求緊密結合地方特色，注重學生實踐能力，培養應用型人才，從教學體系建設體現“應用”二字，其核心環節是實踐教學。土木工程材料課程是土木工程專業學生必修的一門基礎課，開設時間大部分都在二年級第2學期。該門課程學時少、起點低、實踐性強。而該門課程知識的掌握將直接關系到以后混凝土與砌體結構、建筑施工管理等專業課程的學習。土木工程材料課程的特點與應用型人才培養目標相吻合，而將該門課程進行改革勢在必行。根據本課程近幾年的一線教學經驗和總結，以我校土木工程專業為例，認為應從以下幾個方面對該課程進行改革。
一、課堂教學多樣化，緊密結合實踐
土木工程材料課程中涵蓋的種類繁多（無機膠凝材料、鋼材、水泥、混凝土、合成高分子材料、瀝青及瀝青混合料等）、內容龐雜（各種材料的性質、用途等），同時土木工程材料的發展日新月異，新材料、新技術、新工藝、新產品層出不窮，學生學習時易感枯燥，學習興趣不高；另外常常因為沒有見過或者接觸到的材料頭腦中更是一片空白，因此在課堂教學過程中應采用多樣化的教學模式。
1.充分利用現代化教學手段，提高學生學習興趣。
土木工程材料課程在理論課中采用口頭講述一些材料往往很難把材料及其性質講解清楚，此時可以利用現代化教學手段，比如多媒體教學方式可以把材料的圖片、反應等過程進行模擬，或者現場施工時如何利用材料性質的圖片，直觀地反映出來，也可以讓學生參與模擬，使學生的角色從被動轉變為主動，提高學生的興趣，從而加深對理論知識的理解及其解決工程實踐的能力。
2.采用啟發式、案例分析的教學方法，增強學生學習的主動性。
采用啟發式和案例分析相結合的教學方式能夠引導學生主動、創造性地學習，獲得正確掌握知識的途徑和方法。比如在講解無機膠凝材料理論課時，老師可以就教室墻壁上出現的一些裂紋提出問題，讓同學們根據自己所學知識進行解答。還可以引用一些實際工程中材料應用不當的案例，增設學生交流的問題。在采用此方法進行教學中，教師應該多提問，引導學生思考，讓學生參與到課堂上來，師生共同探討、學生相互交流，形成熱烈討論甚至是激烈爭論的課堂氣氛，而不是教師單純地自問自答。同時為了使學生對老師提出的問題有響應，并能夠積極地去思考問題和回答問題，教師應選取生活中常見的案例。
3.課堂與現場教學相互結合，調動學生學習的積極性。
課堂教學的方式再多畢竟存在一定的局限性，特別是針對土木工程材料課程的理論知識（圖片、視頻、提問等形式不能直觀地認知），這就需要讓學生進入校內外實訓基地，以現場為中心，以現場實物為對象進行教學即現場教學法。比如講解到混凝土的和易性時，可以把一部分課堂搬到混凝土拌合站和施工現場。讓“從工程中來到工程中去”的思想貫穿于整個課堂，體現應用型人才的培養。
二、實驗教學改革
實驗教學鍛煉學生的動手能力，體現應用型人才培養模式。土木工程材料的實驗學時較少，而實驗的項目較多，在這種情況下如何在完成教學內容的情況下又能很好地保證教學質量，提高學生的學習熱情，拓寬學生的視野，培養學生的責任心和創新能力，已成為實驗教學改革關注的重點和關鍵。為此，我們根據實驗中心的現有條件，對實驗教學進行了一系列改革。
1.優化實驗內容，建立開放式教學。
根據教學大綱要求把實驗分為基礎型、研究型和綜合型創新實驗三類，針對基礎型實驗要求所有的本科生必須參與，而研究型和綜合型創新實驗納入到開放當中，由任課教師編寫實驗指導書，學生根據自己的興趣與實驗指導老師預約進行實驗，解決了課時不足及實驗教學時間與課程的沖突。
2.改進教學環節，改善實驗效果。
一是重視實驗準備。提前發放實驗指導書，布置實驗任務，使學生全面了解實驗方案的設計、實驗誤差的分析及實驗結果的處理方法。對于開放實驗，更要重視實驗目的和實驗過程，結合理論知識和常規數據處理辦法，綜合分析實驗機理和實驗結果，并提煉出實驗結論或解決思路。二是運用多媒體教學手段，增強實驗教學的生動性。為了使學生充分了解整個實驗過程，指導教師可以制作和搜集相關的實驗動畫和錄像。在實驗開始前進行播放并講解實驗中的`一些注意事項，既為教師提供了方便，又加深了學生的印象，保證了教學效果，同時對實驗全過程進行充分了解，避免了學生自己操作時的盲目性。同時，多媒體技術的運用可以讓實驗內容得到有效的補充，讓學生及時接觸到在課堂無法完成而在實際工程又常用的先進實驗測試技術。三是理論教學與實驗操作保持一致。課堂理論授課教師與實驗指導教師對相關實驗內容、實驗規范、操作要求的掌握和理解必須一致，以免造成理論學習和實驗操作的脫節，避免實驗室過程中實驗操作的隨意性。另外，隨著開放實驗的增加和新型材料的出現，實驗指導老師要組織業務培訓。四是建立公平的實驗考核體制。相對課堂教學來說實驗課雖然比較隨意，但是必須建立公平的實驗考核體制。實驗考核是促進學生學習積極性的一種有效方式，也是考查學生對理論知識的掌握程度及實際動手操作能力。實驗成績包括考勤、操作和結果處理三部分�？傊聊竟こ滩牧线@一課程的特點決定了必須把實踐引入課堂，課堂指導實踐，同時重視實際操作，才能夠培養高素質的土木工程應用型人才。
土木工程材料論文2
摘要:以大學生工程意識培養和能力提升為目標，從理論教學、實踐教學和科技活動三方面進行改革。提出以工程意識培養為主的理論教學手段、以工程能力提升為主的實踐教學手段和以創新能力提升為主的科技活動組織，為國內同類院校的土木工程材料課程教學提供參考。
關鍵詞:土木工程材料;工程意識;工程能力;創新能力
土木工程材料課程屬于專業基礎課，一般開設在大學二年級，由于大多數學生缺乏基本的感性認識和工程實踐，對該課程與后續專業課程之間的關系不了解，更不清楚該課程對日后所從事工作的重要性和意義。西南林業大學森林工程專業分別于20xx年、20xx年獲批成為云南省教育廳及國家教育部“卓越工程師教育培養計劃”專業�！巴聊竟こ滩牧稀闭n程的教學以此為契機，及時更新教育理念，從理論教學、實踐教學和科技活動三個方面進行改革，積極探索培養學生工程意識及提升學生工程能力、創新能力的教學方法和模式。
一、以工程意識培養為主的理論教學手段
1.充分利用認識實習
專業認識實習是學生專業課程學習的第一課，是開啟學生專業興趣的重要教學環節。為使學生提早對專業有所認識，了解各專業課之間的聯系與作用，許多高校都設置了認識實習環節。土木工程材料作為土建類專業基礎課，應充分利用好這一環節，使學生了解土木工程材料的種類、應用及工程技術要求等。為此，課程改革小組建議合理搭配認識實習指導教師的人員組成，承擔建筑材料方面的主講教師應積極參與認識實習。在認識實習過程中:一方面，帶領學生參觀工程現場，聽取現場技術人員講解，并與學生針對工程所選品種、施工工藝等進行廣泛討論，使學生從感官上實際認識土木工程材料;另一方面，通過觀看《超級工程》《偉大工程巡禮》中關于土木工程材料講解的部分科學紀錄片，使學生能夠對工程建設的全過程以及材料如何選擇、應用有較為全面的認識。通過改革后的認識實習教學，學生對土木工程材料課程的理論學習內容更加明確。
2.合理優化教學內容
目前，土木工程材料教材為滿足“大土木”的培養目標，內容上雖具有較大的包容性，但仍未能將原有知識體系有機地融合在一起。加之學時限制，無法面面俱到，如果不能合理安排，將會導致無法有效支撐后續課程的學習。為此，按使用領域將土木工程材料分為土木工程通用材料和專用材料進行講解。其中，將石料、無機結合料(石灰、水泥)、水泥混凝土、建筑鋼材、防水材料等列為土木工程通用材料，瀝青與瀝青混合料、墻體與屋面材料、土工合成材料、建筑防火材料等列為專用材料，以滿足各專業的學習需求。對于通用材料的講解，在材料基本性質方面主要以材料自身性質與組成特點講解為主，不需要刻意結合專業特點，而在工程技術指標及工程應用方面則結合專業特點來安排教學內容。對于專用材料的講解，主要結合專業特點及后續課程的需要而選擇或增加，該部分內容主要包括:(1)建筑工程專用材料:墻體與屋面材料、建筑裝飾材料、給排水管材等;(2)道路工程專用材料:瀝青與瀝青混合料、土工合成材料等;(3)消防工程專用材料:建筑功能性材料、建筑防火材料等。此外，適時引入材料應用實例，實例最好結合授課專業，以此強化學生的工程意識，培養學生的工程素質。
3.注重作業的有效性
除了課堂教學環節外，教師還應注重布置課后作業這一教學環節。作業不但是鞏固學生課堂所學知識的重要手段，還是培養學生工程意識與創新思維的有效途徑。授課教師通過布置課外作業，建立討論、交流制度，促進創新思維和工程意識培養氛圍的形成。土木工程材料課程與其他課程，如力學、數學等課程要有所差別，作業內容不能僅僅是課后習題或整理課堂筆記，應通過大量做題來鞏固理論知識的學習。應定期要求學生查閱文獻，或進行實地調查，通過閱讀相關科技文獻，學生才能及時了解土木工程材料發展的新動態和工程中存在的問題;而實地調查又能促進學生理論與實踐相結合，更好地理解理論知識，也能夠利用理論知識來解釋調查中發現的問題。最后，通過在課堂上進行交流、討論，還可以培養學生的創新思維。
二、以工程能力提升為主的實踐教學手段
土木工程材料實踐教學的目的是使學生通過實驗操作和結果分析，明確土木工程材料的性質與材料組成結構之間的關系，掌握材料工程技術試驗儀器操作與指標評定方法，因此，實踐教學與理論教學具有同等重要的地位。
1.在實驗課中提升學生的工程能力
首先，合理安排實驗課程與理論課程的教學計劃，如在水泥、水泥混凝土以及建筑砂漿的理論課程完成后，集中安排一次實驗課，使實驗內容與學時得到集中，學生能夠有充足的時間準備實驗和操作儀器等。其次，在實驗課組織形式方面采取分組形式，要求學生在實驗課前提交試驗方案，其中包括實驗目的、材料與儀器、實驗步驟、數據與分析、問題與分析等，最后要列出參考規范，保證學生在實驗前對試驗全過程有基本了解，避免學生在實驗過程中出現手忙腳亂、不知所措現象。最后，在實驗過程中要求學生利用手機等形式記錄實驗過程中的各個環節，以便實驗完成后組織學生對整個實驗情況進行討論與總結。
2.借助實習基地提升學生的工程能力
通過產學合作的方式建立校外實習基地，聘請實驗檢測技術骨干人員作為企業兼職教師，指導學生依托工程項目，在真實的工作環境中提高實踐操作與結果分析能力，使學生更深刻地理解和掌握土木工程材料的基本理論和材料評定的基本技能。更為主要的是學生通過對某一土木工程材料的技術指標進行完整實驗檢測，可以增加對土木工程材料各技術指標的工程意義，也能加深對指標之間相互聯系的理解。在評定過程中，學生通過翻閱相關技術規范提高了土木工程材料標準化的工程意識。
三、以創新能力提升為主的科技活動組織
創新能力的提升一方面要依靠理論教學環節培養思維，通過科研實踐活動使學生在驗證并鞏固理論知識的同時，提高分析和解決問題的能力，激發學生的內在創新動力，為此，課程改革小組結合土木工程材料課程的特點，進行了一系列科技活動的組織。對于有創新想法的'學生，土木工程材料實驗室實行開放制度，以小組為單位填寫申請表，在指導教師的幫助下利用課余時間進行創新性試驗;如沒有創新性想法，但又有參與創新性實驗愿望的學生，可采取助研的方式參與到指導教師的科研課題中，使創新能力得到鍛煉。教師在指導過程中發現可行性強的創新性實驗，可進行校級科技創新項目推薦，或作為畢業論文選題，通過完成科技項目或畢業論文的寫作，學生的創新思維、儀器操作、科技論文寫作等方面的能力得到較大提升。此外，通過組建科技創新團隊參加科技競賽活動，將不同年級、專業的學生融合在一起，實現了激發學生創新積極性、提高創新能力的目標。近幾年，以土木工程材料課程為依托，學生申請西南林業大學科技創新基金項目3項，其中，一項獲第八屆云南省大中專學生課外學術科技節二等獎;獲批云南省大學生創新創業訓練計劃項目1項，國家級創新創業訓練計劃項目1項，學生通過參與教師的科研課題，完成畢業論文7篇。
四、結束語
通過對理論教學、實踐教學和科技活動三個方面的改革，學生的工程意識有所增強，能夠有目的地學習，避免了以往死記硬、學而無用現象的發生。學生的工程能力與創新能力得到大幅提升，發現和解決問題的能力也得到了提高，同時，也增強了學生的就業能力。
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土木工程材料論文3
【摘要】針對《土木工程材料》雙語教學的課程建設進行了分析和探討，提出在雙語教學過程中遇到的關鍵問題并給出了解決方法，通過總結實踐教學過程進一步完善該雙語教學課程，相關成果為土木工程材料雙語教學改革提供參考。
【關鍵詞】土木工程材料;雙語教學;課程建設;教學實踐
一、課程簡介
土木工程材料是土木工程及相關專業一門重要的專業基礎課，為提高教學效果、順應國際土木工程領域的教學改革發展，開展土木工程材料雙語教學顯得十分必要。本課程系統地介紹了土木工程建設中使用的主要材料，內容包括：緒論、材料的基本性質、建筑鋼材、氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、建筑砂漿、砌體材料、屋面材料、瀝青、瀝青混合料、合成高分子材料、木材和建筑功能材料。其中重點介紹了這些材料的基本組成、技術性質、技術標準和質量要求、檢測方法及選用原則。在介紹土木工程材料基本知識的同時，力求反映材料的組成、結構與性能間的本質關系，并引導學生熟悉和掌握土木工程材料的新產品、新技術、新工藝及新標準。
二、課程的教學目的與要求
本課程的目的和任務是通過課堂的理論教學和實踐環節的教學，使學生掌握土木工程材料方面的基礎知識，并具有合理選擇和使用材料的基本能力，為學習后續的專業課程打下良好的材料科學的基礎。通過本課程的學習，要求學生：（１）掌握土木工程中常用材料（包括建筑鋼材、氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、建筑砂漿、砌體材料及屋面材料、瀝青、瀝青混合料、合成高分子材料、木材、建筑功能材料等）的組成、結構、技術性質、用途、質量檢測和評定的標準，具備針對具體工程合理選材與用材的分析能力。（２）了解各種常用材料的試驗方法，并通過實驗環節的學習，掌握主要材料的試驗方法和基本試驗操作技能，具備對試驗結果進行正確評判的能力。（３）了解各種材料的生產方法、常用材料的組成和結構與性質之間的關系及改善材料性能的途徑，具備對各種配合比進行設計的能力和對計算結果的正確性進行校核的能力。
三、雙語教學課程建設
�。保畤鴥韧饨滩牡幕パa。教材作為重要的教學依據，是雙語教學課程建設中首先面對的課題。為實現教學內容與國外教學內容接軌，本課程主講老師根據國外的學習工作經驗，結合國內工程實踐，對比分析了國內外相關教材的異同點，選取了最新的國內外研究進展對相關知識點進行了補充和拓展。２．雙語課件ＰＰＴ的制作。本課程課件ＰＰＴ在中文課件的基礎上，完成了全英文課件的制作。ＰＰＴ課件中設計穿插大量實驗室及工程實踐圖片及大量視頻及Ｆｌａｓｈ動畫演示。詳細展示了各種工程材料內部組成與結構間的關系，材料性能在工程中的應用等特性。幫助學生更直觀地了解和掌握各種材料的性能特點及工程適用情況。本課程雙語課件的一大特點是融合了國外相關建筑材料的課程信息，讓學生能更生動地熟悉相關工程材料的發展史及研究進展，夯實對具體知識點的掌握。３．雙語課程的教學形式。與傳統的課堂教學以教師講解為主的形式不同，本課程雙語教學形式吸取了國外相關教學模式的經驗，采用“啟發式”及“提問式”等互動模式進行教學。這一形式充分調動了學生上課的積極性，讓學生由原先的被動受學轉變為課堂的主動學習，教師在上課過程中起到了引導學生去掌握各知識點的.作用，一改原先單調的介紹及講解等方式，活躍了課堂氣氛，提高了授課效率。
四、雙語教學實踐及問題處理
雙語教學在實踐教學初期由于教學模式新穎，課件內容豐富，取得了較好的教學效果。但隨著課程實踐的深入，也發現了一些問題。學生們遇到的首要問題就是因對專業詞匯的不熟悉而跟不上課程節奏。由于大學英語授課內容與專業英語關聯性不強，即便是英語基礎好的本科生也沒有掌握足夠的詞匯來進行雙語授課。為此，本課程在雙語教學過程中增加了專業詞匯的講解，加深了學生對相關知識的認識和了解。雙語教學實踐中發現的另一個問題是國內外由于工程特點及發展歷程的不同而出現的標準規范的差異性。針對這一情況，在教學實踐中盡可能地穿插相關背景發展的介紹，讓學生能從根本上了解其異同點。
五、總結
雙語教學對本科生而言是一個具有挑戰也充滿興趣的教學模式。《土木工程材料》由于其課程涉及的知識點多、專業面廣，在雙語教學課程建設過程中遇到不少實踐性問題。歸納總結這些問題發現，雙語教材的選擇、教師水平的提高及學生基礎的夯實是三個關鍵性因素。此外學校應在課程設置過程中要為雙語教學提供相應的安排，幫助教師及學生克服上述幾個短板。
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土木工程材料論文4
1FRP復合材料的發展與應用
1958年，我國因鋼材短缺，曾探索過用GFRP筋代替鋼筋的研究。20世紀七八十年代，FRP在結構工程中的應用與研究逐漸增多。1972年在云南建造了一座直徑為44m的球形GFRP雷達天線罩。1982年在北京密云建成了跨徑20.7mGFRP簡支蜂窩箱梁公路橋，設計荷載等級為汽-15、掛-80，并進行了現場荷載試驗，這是國際上第一座GFRP公路橋。此后，FRP材料，尤其是價格比較便宜的GFRP，在工結構程中應用的范圍越來越廣。但是這些應用大多數都是附屬性、臨時性的構件，FRP材料的優越性能沒有得到充分發揮，即使用FRP作為結構材料也都是嘗試性的，沒有形成規模。同時，多數的土木結構工程師不了解FRP材料性能和設計方法，大大限制了它在土木工程結構中的應用和推廣。
2FRP復合材料在土木工程中的實踐效果
2.1用于結構加固
我國對FRP加固技術的研究始于1997年，中冶建筑研究總院有限公司(國家工業建筑診斷與改造工程技術研究中心)于1997年10月進行了國內首批外貼碳纖維布加固梁試驗。隨后在短短幾年中，外貼FRP片材加固技術已成為全國土木建筑行業研究和應用的熱點，很快為市場所接受，而市場的擴大使材料的成本大幅下降，這為FRP材料在建筑中的應用發展提供了更大的可能，在我國已迅速發展成為建筑結構補強加固的主要技術。至20xx年，國內從事FRP試驗研究及技術開發的科研單位幾十所，用于土木建筑行業中的碳纖維制品生產銷售的廠家幾十個，從事于碳纖維加固補強的專業公司上百個，已經形成了相當大的研發、生產、設計、應用的社會群體。目前FRP材料在土木建筑中的應用以加固鋼筋混凝土結構為主，加固的形式又以外貼FRP片材為主，但FRP技術在砌體結構、鋼結構、木結構中的應用，以及采用FRP筋材、網格材、預應力FRP片材加固技術的應用已有很多，新的應用形式、新的產品、新的規范規程的研究正在世界各地廣泛開展。
2.2FRP筋在新建結構中代替鋼筋
傳統鋼筋混凝土結構中配置非預應力和預應力鋼筋，在處于惡劣環境條件時，如干濕交替、化學介質等作用下，極易引起鋼筋的腐蝕，嚴重影響結構的耐久性和適用性，甚至導致結構承載能力的降低。相比之下，防腐性能好、粘結性能與鋼筋相差不多且抗拉強度高的FRP筋成為代替鋼筋的一個較好選擇。20世紀80年代初開始，FRP筋逐漸大量應用于有特殊性能要求的結構物中代替鋼筋，如有磁共振醫療設備的建筑及海堤、工業廠房屋面板等受嚴重化學侵蝕的結構物中。1985年，美國SanAntonio醫院大樓的MRI設備的樁、柱和梁中均采用了GFRP筋。1986年，SanAntonio的大學建筑中的邊墻和鋼筋混凝土梁中配置了GFRP筋。FRP筋的另一個應用對象是巖土工程，目前已用于因潮汐變化等干濕交替的`擋土墻、地基錨桿及地鐵沉井等工程中。
2.3FRP結構及組合結構
由于FRP材料具有高強、輕質、耐腐蝕等優點，FRP結構和FRP組合結構的應用也日益受到工程界的重視。
（1）早期試驗性的FRP結構
20世紀60年代，英國已開始生產GFRP復合材料的屋蓋結構，運往中東和北非建造使用，1968年一個采用GFRP夾心板與鋁質骨架的圓頂結構建于利比亞Bengazhi；1972年阿聯酋的Dubai國際機場，采用GFRP傘狀屋頂。20世紀70年代及80年代初期，英國的一些建筑采用了GFRP作為除梁柱以外的承重或半承重構件。1974年，第一個全復合材料建筑在英國Lancashire落成，外形為三棱錐體組成的空間結構。早期的FRP結構，大多帶有一定的試驗性質，尚未在土木工程中形成規模。
�。�2）橋梁工程中的FRP結構構件
隨著FRP生產技術和產品形式的迅速發展，FRP結構在橋梁工程中得到迅速發展。英國、瑞士、丹麥、日本、美國及中國等國家，均成功建造了一系列全FRP結構的人行天橋。同時，FRP結構也被應用于承受較大反復動載的公路橋梁中。1982年，我國在北京密云建成了一座跨徑為20.7m的GFRP蜂窩箱梁公路橋。1994年，英國建造的BondMill橋采用GFRP拉擠型材組合而成，是一座可通過40t卡車的活動橋。1996年，美國堪薩斯州Russell架起了第一座采用FRP橋面板的公路橋。此后不到十年的時間里，采用FRP橋面板的中小型橋梁在美國已有數十座。FRP橋面板還被用于替換老化的混凝土橋面板。此外，FRP索還可替代鋼索用于斜拉橋和懸索橋。
3FRP復合材料在土木工程中的實踐展望
眾所周知，FRP作為一種新型的結構材料，已經廣泛的應用于土木工程中，其所具備的多種優良的特性，也使其成為了應用前景較為廣闊的、有待于我么進一步探索與研究的材料。由于FRP復合材料在我國土木工程具體實踐中應用的十年還較短，因此，我們在很多方面還沒有積累出較成熟的經驗，包括理論和實踐。在未來一段時間內，不斷的提高FRP材料的性能以及降低其成本造價是亟待行業內諸多人士共同探索的一個重要課題，以便利于FRP材料在土木工程中得到越來越多的推廣與應用。
土木工程材料論文5
摘要：土木工程施工作為一項比較復雜的系統化工程，其中施工材料管理作為管理項目中最為關鍵的環節，在整個項目管理工作中也占有相當大的比例。因此，要確保施工的質量，首先就應該實現對工程成本的控制，選擇最優的材料。本文簡單介紹了材料的選擇，重點探討了土木工程施工中材料的質量控制措施，以期為相關人員提供參考。
關鍵詞：土木工程；材料選擇；質量控制；策略
材料是土木工程施工的基礎，材料質量的好與壞直接影響到建筑工程的施工情況。近些年，隨著我國工程建筑在質量上出現的問題愈加頻繁，嚴重威脅到了人們的生命財產安全。因此，需要在材料質量控制和管理上采取相應的措施，以此來降低施工成本，提高企業整體的市場競爭力。
1土木工程施工中的材料選擇原則
1.1經濟性
經濟性的原則主要體現在對材料質量的控制上，應該進行最優的選擇。換個角度來看，只有為工程項目施工企業創造了更大的利潤價值，才能促進企業的全面發展。因此，在土木工程項目施工的材料選擇上，應該將經濟效益的原則落實到實處。管理人員要對相關材料的質量和價格和類別進行嚴格的控制，不能使用劣質材料。
1.2規范性
土木工程項目中材料的選擇上，還要秉承著規范性的原則，從各個方面進行嚴格的控制和審查，這是實踐規范性原則最為有效的方式。在具體的實踐操作中，施工單位必須提高對材料規范性的操作和關注度。確保各項操作都能嚴格按照基本原則進行操作。針對一些復雜程度較高或者是選擇難度較大的材料，更是需要對其進行規范性的控制。
1.3服務性
土木工程項目材料的管理和控制上，還應該從服務性的原則出發，這是工程項目材料控制的一個基礎屬性。主要表現在施工企業要加強對土木工程施工材料的質量控制程度，提高施工人員的安全意識和責任態度，才能讓服務性原則得到最為有效的落實。
2土木工程施工中材料的質量控制策略
2.1明確材料的特點進行選擇
施工中需要的材料種類比較多，且不同的材料都有不同的特點和性質，施工企業所需要做的就是針對材料的特點，對其進行選擇。達到了合格范圍內的材料，才能將其運用于施工中。例如，在鋼筋的選擇上，由于鋼筋自身的特性，讓它有一定的'抗腐蝕性和抗壓性，所以施工企業要針對這一特點，對鋼筋進行測試。只有對材料進行針對性的選擇，才能保證整個項目工程的質量，提升工程的建設進度。為了確保施工材料的質量和施工要求相符合，就需要施工單位對其進行科學的劃分，在選擇計劃方面，提前做好相應的計劃工作。根據施工設計和管理的基本要求，進行統一的規劃，這樣能夠避免對材料的浪費，同時，對原材料廠家的考察上，需要確定廠家的資質、生產技術和能力，這樣才能從眾多的廠家中選擇最合適的一家。
2.2加強管理人員對材料的管理意識，注意施工安全
整個土木工程施工的領導人員需要加強對材料的重視程度，完善材料和管理機構，建立一個健全的體系，確定對材料進行分管的負責人。尤其是在采購和施工技術方面，需要成立一個專業小組，對工程材料的質量進行嚴格的把控。結合市場的實際情況，在采購之前，就進行提前的預測和分析，確保成本在可以控制的范圍內，采購完成之后還要對其進行綜合的評價。相關人員要及時發現采購中存在的問題，針對這些問題，采取合適的措施，盡量不要出現資金浪費或者是損失較為嚴重的情況。同時，也有根據工程的特點和施工現場的施工環境和設計要求，選擇適當的品種和強度等級都較為合適的水泥與混凝土，力求與設計相互符合。明確規定混凝土的出廠檢驗、交貨驗收等規范程序，當混凝土送至施工現場的時候，需要雙方在共同參與的情況下，進行復查。材料在運輸的過程中，廠家必須嚴格把關，避免運輸過程中出現突發情況，從而影響混凝土的質量。除此之外，安全也是土木工程施工中非常重要的一個部分，伴隨著整個施工進程。增強管理人員對材料管理的時候，也要加強他們的安全意識。
2.3完善施工管理體系，創新管理方式
為了確保施工質量和建設設計的要求相互符合，就需要嚴格控制材料的選擇。而具備完善的施工管理體系是每個建筑施工中的基本原則和規范的需求，在確定了施工管理體系之后，可以最大程度的減少由于材料問題所引起的施工缺陷。所以，要完善責任分配制度，明確施工中每個人應該完成和需要完成的工作，這樣可以有效解決施工中出現的質量問題，進而提高施工的工程質量。完善管理體系的過程中，也需要對管理方式進行適當的創新。隨著時代的不斷發展，科學技術的進步，將信息化技術融入到對材料的管理中，能夠提高材料應用的科學性和合理性。例如，在材料的入口、出口和庫存管理這些方面，都需要施工人員的創新意識，實現對材料管理方式的不斷創新與發展。將各項制度嚴格落實到實處，在保障質量的同時，也能提升企業的整體形象，促進企業的全面發展。
3結束語
土木工程施工中材料的選擇直接影響到整個工程的經濟效益和社會效益，在施工過程中，為了確保施工質量和建設設計的要求相互符合，就需要嚴格控制材料的選擇。從對管理方式的創新、制度的完善等方面來實現建筑材料的選擇與控制，滿足工程的高效率、高質量發展要求。
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作者:王斌 單位:西安思源學院
土木工程材料論文6
0引言
隨著人類文明及科學技術的發展，土木工程材料的不斷進步與改善。現代土木工程中，盡管傳統的土、石等材料的主導地位已逐漸被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、鋼材、鋼筋混凝土已是不可替代的結構材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有機材料及其他人工合成材料各種復合材料等在土木工程折中占有愈來愈重要的位置。
1 土木工程材料現狀及要求
與以往相比，當代土木工程材料的物理力學性能也已獲得明顯改善，隨著現代陶瓷與玻璃的性能改進，其應用范圍也有明顯的變化。例如水泥和混凝土的強度、耐久性及其他功能均有所改善。隨著現代陶瓷與玻璃的性能改進，其應用范圍與使用功能已經大大拓寬。此外，隨著技術的進步，傳統的應用方式也發生了較大變化現代施工技術與設備的應用也使得材料在工程中的性能表現比以往好為現代土木工程的發展奠定了良好的物質基礎。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進步，但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。首先工程中的性能表現比以往好為現代土木工程的發展奠定了良好的物質基礎。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進步，但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。
1、1 從土木工程材料的來源來看
鑒于土木工程材料的用量巨大，尤其在應用方面，經過長期使用的不斷累積，單一品種或數個品種的原材料來源已不能滿足其持續不斷的發展的需求。尤其是歷史發展到今天，以往大量采用的粘土磚瓦和木材等已經給社會的可持續發展帶來了沉重的負擔。從另一方面來看，由于人們對于各種建筑物性能的要求不斷提高，傳統建筑材料的性能也越來越不能滿足社會發展的需求。為此，以天然材料為主要材料的時代即將結束，取而代之的將是各種人工材料，這些人工材料將會向著再生化、利廢化、節能化和綠色化等方向發展。
1、2 從土木工程對材料技術性能要求的方面來看
技術性能的要求也越來越多，各種物理性能指標的要求也越來越高，從而表現為未來建筑材料的發展具有多功能和高性能的特點。具體來說就是材料向著輕質高強、多功能、良好的工藝性和優良耐久性的方向發展。
1、3 從土木工程材料應用的發展趨勢來看
為滿足現代土木工程結構性能和施工技術的要求，材料應用也向著工業化的方向發展。例如，水泥混凝土等結構性能向著預制化和商品化的方向發展，材料向著半成品或成品的方向延伸，材料的加工、貯存、使用、運輸及其他施工技術的機械化、自動化水平不斷提高，勞動強度逐漸下降。這不僅改變著材料在使用過程中的性能表現，也逐漸改變著人們對于土木工程使用的手段和觀念。
2新型土木工程材料——綠色建材
土木工程材料行業對資源的利用和對環境的影響都占據著重要的位置，在產值、能耗、環保等方面都是國民經濟中的大戶，為了保證源源不斷地為工程建設提供質量可靠的材料，避免新型材料的生產和發展對環境造成危害，因此“綠色建材”應運而生。目前正在開發的和已經開發的綠色建材和準綠色建材主要以下幾種：
第一、利用廢渣類物質為原料生產的建材，這類建材以廢渣為原料生產磚、砌塊、材板及膠凝材料，其優點是節能利廢，但仍需依靠科技進步，繼續研究和開發更為成熟的生產技術，使這類產品無論是成本上，還是性能方面真正能達到綠色建材標準。
第二、利用化學石膏生產的建材產品，用工業廢石膏代替天然石膏，利用先進的`生產工藝和技術可生產各種土木建筑材料產品。這些產品具有石膏的許多優良性能，開辟石膏建材的新來源，并且消除了化工廢石膏對環境的危害，符合可持續發展戰略。
第三、利用廢棄的有機物生產的建材產品，以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產多種土木工程材料，如防水材料、保溫材料、道路工程材料及其他室外工程材料。這些材料消除了有機物對環境的污染，還節約了石油等資源，符合在資源可持續發展方面的基本要求。
第四、利用各種代木材料，用其他廢料制造的代木材料在生產使用中不會有害人的身體健康，利用高興技術使其成本和能耗降低，將是未來綠色建材的主要發展方向。
第五、利用來源廣泛的地方材料為原料，利用高科技生產的低成本健康建材，不同的地區都可能有來源豐富、不同種類的地方材料，根據這些地方的性質和特點，利用現代技術，可生產各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復合性材料也是綠色建材的發展方向。
3 土木工程材料的發展趨向
眾多現象表明進入21世紀以后，在我國甚至是全世界范圍內，土木工程材料的發展應具有以下的一些趨向：
研制高性能材料，例如研制輕質、高強、高耐久性、優異裝飾性和多功能的材料，以及充分利用和發揮各種材料的特性，采用復合技術，制造出具有特殊功能的復合材料。
充分利用地方材料，盡量減少天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產土木工程材料的資源，以及保護自然資源和維護生態環境的平衡。
節約能源，采用低能耗、無環境污染的生產技術，優先開發、生產低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的節能型材料。
材料生產中不得使用有損人體健康的添加劑和顏料，如甲醛、鉛、鎘、鉻及其化合物等，同時要開發對人體有益的材料，如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調溫、消磁、防輻射、抗靜電等。
產品可循環在再生和回收利用，無污染廢棄物，以防止二次污染。
總結：總而言之，土木工程材料往往標志一個時代的特點。土木工程材料的發展的過程是隨著社會生產力一起進行的，它和工程技術的進步有著不可分割的聯系。工程中選材料時通過對環境的影響對后來人的影響來決定土木工程材料的好換，在未來，基于材料原有的性質的基礎上，“可持續發展”將是衡量建筑工程的一把尺子。
土木工程材料論文7
0引言
隨著材料技術的快速發展，越來越多的高新技術被運用到工程材料的研發中，各種新型材料層出不窮，以復合材料為基礎發展而來的智能材料，為解決相應材料的力學問題提供了科學牢靠的途徑。作為有著多學科交叉背景的綜合學科，智能材料為土木工程中日益復雜的結構提供了實現的可能性，因此這一學科的研究也日益受到重視。諸如大跨度橋梁、高層建筑、水利樞紐、海洋鉆井平臺以及油氣管網系統之類的基建設施，在其較長的使用期中，外界各種不利作用會使得組成這些結構的材料發生不可逆的變化，從而導致結構出現不同程度地性能衰減、功能弱化，甚至會誘發重大工程事故。若是能將智能材料運用到對這些超規模的工程結構物中，能夠時刻評定相應的安全性能、監控損傷，并智能修復，則將為未來工程建設提供新的發展思路。所謂智能材料，是指隨時能夠對環境條件及內部狀態的變化做出精準、高效、合適的響應，同時還具備自主分析、自我調整、自動修復等功能的新材料。受仿生學科的啟發，其目標是要開發出能運用到具體工程中、將無機材料變得有生命活力。二十世紀90年代初逐漸興起的智能材料結構系統，吸引了包括物理、化學、電子、航空航天、土木工程等領域的研究者涉足其中，取得了豐碩的成果。
1智能材料的概念及特點
智能材料發源于“自適應材料”（AdaptiveMate-rial），在Rogers和Claus等人的努力下，智能材料系統逐漸受到全世界各國官方機構的認可與重視，發展迅速。智能材料（IntelligentMaterial，IM）當前沒有一個明確的定義，不過大體上都是根據功能做出相應的定義，是繼天然材料、合成高分子材料、人工設計材料之后的第四代材料，具有不可限量的前景。智能材料產生的背景決定了其所具有的獨特優勢，決定了其終將會帶來材料科學的重大革新。通常而言，智能材料主要以下七大功能：
�。�1）傳感：能夠對內外部的作用進行監控與鑒別；
�。�2）反饋：將監控獲取的信息進行傳輸以及反饋；
�。�3）信息識別與積累：識別并記憶反饋來的信息；
�。�4）響應：對內外部的變化做出靈活有效的反應；
（5）自診斷：對內外部信息實施自行診斷、分析、評判等；
�。�6）自修復：依特定的方法修復系統的故障；
�。�7）自適應：待外部作用消失后可恢復原狀。
在具體的工程中，若要實現這么多的功能，僅僅依靠單一材料是無法實現的，因此通常情況下都是通過多種智能材料的組合才能達到目的。
2智能材料在土木工程結構中的應用
2.1光導纖維
光纖維的主要化學成分為二氧化硅，作為信息傳遞的絕佳介質，有著其他任何材料無法比擬的傳導能力。材料主要由內層圓柱形透明介質和外層圓環形透明介質組成，內層為纖芯，外層為包層。內外層折射率的差異能夠保證攜帶信息的光在纖維里面能量損失少，傳輸距離大。將光纖維植入到混凝土結構中，制成光纖維混凝土結構。當混凝土結構因外部因素的變化而產生變形時，植入砼結構中的纖維也隨之發生變化，進而導致纖維中的光發生改變，相應的傳感器能夠直接獲取變化，從而間接確定混凝土結構的各種性能變化，實現對結構的全方位監測，為工程的可持續性提供技術指導。并且，分布監控的模式可保證混凝土結構任何部位的改變均能被監測到，相當于在混凝土結構中創造了一個全覆蓋、光角度、無死角的監測網絡，兩者組合而成的光纖維混凝土可以認為是一種具有強大自我調節的智能材料。當前，光纖維混凝土結構主要的工程應用包括：混凝土的溫度及溫度應力監測、混凝土結構裂縫的監測與診斷、混凝土結構強度與變形監測、混凝土結構配合的鋼索應力和變形監測等。
2.2形狀記憶合金
何謂記憶合金，即材料具有形狀記憶能力。當材料的形狀被改變后，其內在的記憶效應可被激發出來，進而自動產生回復應力與應變，驅使材料恢復原狀。同時，合金材料能夠傳輸能量并實現能量儲存。鑒于此，工程中可將記憶材料安置在結構中，當結構出現變形、裂縫、損傷以及外界動荷載影響時，大部分的能量可被記憶合金材料消耗掉，可極大提高結構的穩定性，若將材料運用到多震地區的建筑結構中，則會實現對地震能力的吸收與耗散，極大地提高建筑物的抗震性能，此舉屬于材料的智能被動控制。形狀記憶合金材料所具有的相變超彈性，使其可用來制作耗能阻尼器，這種阻尼器實現了智能被動控制。同時，由于其相變會引起超彈性滯回環的產生，使得材料具有極高的抗疲勞性，以此為基礎制作的阻尼器使用周期遠勝于普通的阻尼器，可實現結構品質的大幅度提高。
2.3壓磁材料
土木工程領域中常規的壓磁材料主要包括磁流變材料和磁致伸縮智能材料等。在外部磁場作用下，磁流變液懸浮體系的黏彈塑性會發生明顯的變化，并且這種變化是可逆的。當外部磁場超過一定強度后，磁流變也會在極短的時間內變成固態，微觀上表現為材料的分散相顆粒沿著磁場方向結成了鏈狀結構。磁流變液介于液體與固體之間的這種獨特的可變屬性，以及對這種特性實施控制時耗能低、變化范圍廣、成本低等特性，使得磁流變液成為工程結構中作動器件的重要材料。當前，磁流變液主要被應用到元器件的控制橋路以及電源的高速開關等多個領域。且磁流變液在土木工程領域的'應用主要集中在高層建筑、塔形建筑物、大跨框架和大跨度結構等。同時，有著高磁致伸縮效應的磁致伸縮智能材料，可以保證材料在機械與電磁直接進行可逆轉換，因此具有廣闊的應用前景。
2.4碳纖維混凝土材料
工程中混凝土的作用范圍很廣泛，因此對混凝土材料的改善也日益得到科研人員和工程從業者的支持，碳纖維混凝土的產生正是這一領域發展的重要產物，在混凝土中摻加一定比例的碳纖維，可賦予混凝土材料以驅動功能和本征自感應。作為一種高強度、高彈性、大導電性的材料，碳纖維的加入能極大改善混凝土的強度與韌性，并且碳纖維之間會形成具有電阻的導電網絡，在材料中起到阻隔導電的勢壘，大大降低混凝土材料的電阻率，從而使得材料的導電能力得到數量級上的顯著變化。不可忽視的是，這種混凝土的電導率與溫度及應力的變化而表現出規律性的響應。同時，碳纖維混凝土在溫度上表現為溫度變化造成電阻的變化，并且材料內部的溫差也會衍生出熱電效應，在電場的作用下碳纖維混凝土會產生熱變效應（熱效應與變形）。碳纖維的含量和混凝土材料的結構共同影響材料的溫敏性，當碳纖維的含量超過一定比例時，材料才有可能形成較為穩定的電動勢。而碳纖維的摻入方式主要有兩種：短切亂向分布和連續碳纖維束單向增強。采取不同的摻入方式能使得碳纖維混凝土的力學性能得到不同程度的強化與提高，工程實踐表明：第一種方式更具有實用性。
2.5壓電材料
具有壓電效應的壓電材料，經常被用作驅動元件和傳感元件。當壓電材料受到外部因素作用時會因為其自身發生變形而產生電勢，而對材料再施加一定電壓時又會改變材料的尺寸，壓電效應由此而來。利用這一特點，壓電材料可用作傳感元件，通過壓電元件的變化來判斷元件所在位置處結構的變形量。與此同時，若能在壓電元件外部形成電場，進而對壓電元件內部的正負電子施加定向電場力，從而迫使元件發生變形，制成驅動元件。利用驅動元件，可改變材料的應力狀態，甚至會影響材料的結構變形。壓電材料的變化均在極短時間內完成，因此壓電效應主要適用于對結構振動的控制上。
3智能材料的未來發展
3.1智能材料性能的發展
智能材料有著獨特的優越性能、廣闊的發展前景，但是由于這一領域處于多學科交叉的研究前沿，所存在問題也亟待深究：
（1）形狀記憶合金的發現，改變了很多傳統理念，胡克定律在合金材料這里基本上不再適用了，其所具有的智能功能使得傳統的力學研究方法難以合理地解釋其內在的機理，因此需要研究者另辟蹊徑，從宏觀與微觀的角度重新去探究這種新材料的原理，建立一些實用性較強的理論和模型，以對具體的工程實際進行規范化的指導。同時，當前形狀記憶合金還不完善，耗能高、功能單一等缺點使得其實用性不強，能夠開發出低能耗、出力大、多功能的控制器則是未來研究的重要方向。
（2）可以預見，壓電材料將會成為工程結構中力學測量的首選感測元件，但是其存在的主要問題就是驅動力小，雖然已經有一些技術來彌補這一缺陷，但是對于大規模的土木工程結構而言，壓電材料并不能直接應用，復雜的理論分析、高難度的集成技術研發，以及壓電驅動器的開發技術和設計方法難度較大，都是制約壓電材料未來發展的瓶頸，是研究的難點、熱點和重點。
�。�3）壓磁材料所面臨的問題是在長期的放置之后，會產生固體顆粒沉降，這種沉降對材料的穩定性有著怎樣的影響效應也需要更深入的研究。并且，其溫度適應范圍較小，若能夠拓寬溫度作用范圍，將使得壓磁材料有著更廣的發展前景。
3.2智能材料研究難題
針對材料本身所面臨的主要問題，未來在土木工程領域的應用研究主要有下列一些難題：
�。�1）結構的健康監測與保養；
�。�2）形狀自適應材料與結構；
�。�3）結構減振抗震抗風降噪的自適應控制。
這些問題的進一步研究將有助于工程質量的提高，有助于降低工程災害性事故的概率，有助于強化工程的安全可靠性，有助于推動土木工程領域的高技術發展，有助于為土木工程領域注入新的發展動力與機遇。
土木工程材料論文8
1智能材料在土木工程中的應用
1.1光導纖維在混泥土材料的監控
光導纖維材料，是一種光通信介質，其最大優點是傳輸速度快、信號衰減低和并行處理能力較強，經常被用于高要求的通信傳輸中。光導纖維和光纖傳感器在土木工程中，主要用于對混泥土固化的監控�；炷嗤两Y構最大的缺點是抗拉強度弱、內部鋼筋容易被腐蝕等，在大面積澆筑過程中由于混泥土結構內部和外部溫度差異而導致混泥土塊體出現裂縫。這種情況下，將光纖作為傳感元件埋入混泥土結構中，對結構的強度、溫度、變形、裂縫、振動等可能引起混泥土結構損傷的危險因素進行檢測、診斷、預報。更進一步，如果控制元件能接入信息處理系統，并引入形狀記憶類金屬等智能材料，形成完整的控制系統，將能實現混泥土材料的自適應功能———這正是目前智能材料結構系統在土木工程中應用的前沿課題。
1.2壓電材料
壓電材料一般是指在收到壓力后，材料兩端會出現電壓的晶體材料。壓電材料在土木工程中的應用主要包括對于結構的靜變形控制、噪聲控制和抗震抗風等領域。傳統的壓電材料使用方法是通過壓電傳感元件對結構的震動進行感知，利用傳感器輸出結果，從而實現對于震動的感知和預警。在此基礎上，采取合適的控制算法對壓電體的輸入進行控制和定量，從而實現對于結構震動的控制，這是目前壓電類智能材料的研究前沿。隨著研究的深入和技術的進步，壓電類的智能結構土木工程中的應該越來越廣泛。
1.3壓磁材料
壓磁材料在土木工程中的應用主要包括磁流變材料和磁致伸縮材料�；诖帕髯儾牧系脑�，當磁場的強度高于臨界強度時，磁流變在極短時間內從液態向固態轉化。在介于固液體之間可根據磁流變液特點具有的快速、可控及可逆性質，控制流體特性實施時需要較低的能量，因此在智能結構中通常將磁流變液作為動器件的主要材料�；谶@點，磁流變材料可用于高層建筑的結構中，實現對地震的半主動控制。因為潛在應用前景的廣闊，使得磁致伸縮材料近年來得到很大關注。磁致伸縮材料具有強烈的磁致伸縮效應，這種材料可以在電磁和機械之間進行可逆轉換，這種特性使其可以用于大功率超聲器件、聲納系統、精密定位控制等很多領域。
1.4形狀記憶合金
形狀記憶合金是一種具有形狀記憶效應的智能材料。形狀記憶合金的.形狀被改變后，在一定條件下能激發其形狀記憶效應，這一過程中，材料產生高于700兆帕的回復應力及8%左右的回復應變，同時具有較強的能量傳輸儲存能力�；谶@一特性，形狀記憶合金在土木工程中最大的用處是用于各種結構中來實現結構的自我診斷、增加材料的韌性和強度等、增強材料的適應控制。形狀記憶合金還可以被研制成智能驅動器，用于對結構變形、裂縫和振動方面的控制。形狀記憶合金具有較高相變回復力，結合該特性能夠研制開展形狀記憶合金被動耗能控制系統，該系統可實現相變偽彈性性能，可在土木工程結構中用于耗能抗震的被動控制。目前的土木工程實踐中，通常在結構層間或底部等受地震作用較大的位置安置形狀記憶合金被動耗能控制系統，用于實現耗能系統對結構的層間變形的感知，進而起到消耗地震能量的作用。
2智能材料的優點局限性
土木工程中應用的智能材料具有反饋信息、自我診斷、自我修復、自適應能能力，實踐也表明，智能材料在實際土木工程中的應用使得工程結構具有高強度和耐久性等特點，同時能智能化地執行指令，能較好的適應外部環境的變化。但上述的光纖、形狀記憶合金、壓電和壓磁等材料，本質上屬于高智能復合材料，其最大的局限性在于使用成本很高，造價太貴。這一缺點，使得目前對于智能材料的應用智能局限于檔次較高、標準較高的建筑工程，智能材料在普通民居建筑中的應用還遙遙無期。另外，智能材料的應用需要相應的技術和配套材料設備的配合支撐，在施工中對于施工技術和工藝的要求較高。因此，但就目前看，對智能材料的應用還不可能實現全方位的廣泛普及，但是，智能材料可能是未來土木工程材料的研究和發展方向。
3結束語
綜上所述，智能材料在土木工程中的應用彌補了傳統建筑結構適應環境能力弱的缺點，將建筑結構需要人為檢測轉向建筑結構帶自我檢測、調整和適應功能。目前智能材料的應用還局限在少部分高要求和高標準的建筑項目，科學界對于智能材料以及相關技術和配套設備的研究，是未來智能材料能廣泛應用與土木工程結構的前提和基礎。
土木工程材料論文9
摘要：將現代科技的發展成果應用于土木工程中，能夠推動土木工程更高效發展。新材料在土木工程中得以更大范圍、更為深入地應用，對于提升居民的居住舒適感有重要幫助作用。因而，深入地探討當前土木工程中新材料的應用具有至關重要的意義。
關鍵詞：土木工程；新材料；應用
在土木工程設計管理工作中，如何更為科學、合理、高效地應用新技術以及新材料，在土木工程建設質量提升中發揮著重要的作用，并對土木工程的未來發展有著指導下的作用。因而，在土木工程壯大與發展中，大范圍地引入、應用新材料至關重要。
1當前土木工程中新材料的應用
在當前土木工程中，新材料主要得以如下多方面的應用：
1.1隔熱新材料
在土木工程設計中，隔熱是非常重要的設計環節，需要完全符合建筑工程的設計標準。將隔熱新材料深入應用于土木工程中，能夠提升居民的居住舒適度，達到良好的隔熱應用效果。比如，將先進的絕熱材料應用于建筑工程內，其外觀主要體現為透明的狀態，主要由一層玻璃、空氣間層以及吸收面等三部分組成。玻璃間層，主要體現為蜂窩狀態，能夠達到陽光反射的效果。而空氣間層則主要起到將土木工程建筑物外部熱量吸收的應用效果；吸收層，則處于絕熱材料的最外層，則能夠起到良好的外部熱量阻斷的效果。
1.2通風系統新材料
通風系統，是土木工程建筑設計的重要內容，對建筑工程的安全性有著關鍵的決定因素。因而，在土木工程通風系統中投入使用新材料，能夠將新材料的低成本、高環保等優勢充分地體現出，具有非常大的應用空間。比如，在土木工程的窗框結構中，設計使用了新的材料品類，比如在窗框的底部加入了空氣流通的渠道部分，這樣就能夠窗框內的空氣由內部到達頂端，然后再到土木工程建筑物的內部空間，很好地解決了傳統土木工程所存在的窗口空氣流通速度過快的突出問題，提升了居民的居住舒適度。同時，在土木工程窗框結構中使用了新材料，能夠達到空氣凈化的作用。另外，將數字化技術加入到土木工程設計領域內，能夠通過數字化控制的方法控制窗框，大大地簡化了新材料的應用復雜程度。
1.3保溫新材料
在土木工程中，將保溫新材料應用于建筑物中，能夠解決材料過多地問題，并起到良好的`保溫效果。在傳統建筑領域內所使用的保溫材料厚度很厚，不利于提高設計空間，大大地降低了建筑物的靈活度。而將保溫新材料應用于土木工程中，保溫效果更為理想，輕巧性、便捷性特點更為突出。真空絕熱板是保溫新材料的重要成果，材料結構薄度很薄，只有傳統保溫材料厚度的1/4，已成為土木工程保溫領域的首選材料。
2土木工程中新材料未來發展方向
結合土木工程未來的發展方向，以及居民對建筑物的居住需求，新材料未來需要往如下多個方向發展：
2.1綠色化發展
推動材料的綠色應用發展，是土木工程內材料應用的最重要發展目標。對于土木工程而言，應用材料的綠色化是其應用的最重要標準，這對于突出土木工程建筑物的生態、環保等重要發展方向。因而，突出土木工程新材料的綠色化發展方向，與土木工程資源分配優化以及土木工程環境保護等發展目標高度一致，能夠最大化地改變過去土木工程發展對生態環境的破壞問題，真正地實現土木工程行業健康發展。
2.2節能化發展
節能、減排，是土木工程的重要發展方向，能夠最大化地降低材料的消耗，控制土木工程設計施工成本，從而提高土木工程的經濟效益。因而，新材料在土木工程的應用應滿足節能化的重要發展方向。比如，在傳統土木工程領域，對物資的消耗相對較多，這就要求土木工程設計工作人員通過新材料、新技術的深入應用，從而達到物資以及能耗控制的目的。同時，在土木工程發展中，實現節能減排、施工新技術的改善應用，以及新材料在土木工程施工作業中的高效應用，能夠確保新材料以及新技術在土木工程中發揮著更為重要的作用。因而，新技術以及新材料在土木工程中的應用，與土木工程未來的發展方向一致，這也體現出居民對居住環境改善的根本需求。
2.3融合化發展
在土木工程領域內，新材料以及新技術的應用并非完全獨立的，而是相互不可分割的，呈現出重要的融合性發展方向。比如，土木工程的未來發展，對新技術以及新材料均提出了非常明確的應用要求，這必然會推動新技術以及新材料的融合發展。因而，在土木工程發展中，應設計出新技術以及新材料的深入配合的應用方案，以更好地規范土木工程的設計工作。
3結束語
提高土木工程的居住舒適度，在土木工程科學、合理地應用新材料至關重要。在當前土木工程領域中，主要包括保溫新材料、隔熱新材料以及通風系統新材料等領域的應用范圍，這與綠色化發展、節能化發展以及融合化發展等發展方向相一致。
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土木工程材料論文10
摘要:相比于其他天然材料，膨脹土防水材料在土木工程占據較為重要的地位。膨脹土防水材料經過合理的開發或者拓展，可以將環境效益以及經濟效益雙騎并下。
關鍵詞:膨脹土防水材料;滲透性;吸附性;潤滑性
在許多土木工程中，由膨脹土防水材料作為主體的地質體是最為容易發生危害的地質之一，膨脹土防水材料的構成原理是具備收縮與膨脹雙重性質的黏土材質。較大規模的滑坡一般發生在高邊坡或者低邊坡等坡體，無論是隆起，還是變形等地質變化都會引起不同程度的滑坡現象。其次，路基在發生坍塌崩解時，裂縫的產生、路基局部變形等地質變化都是有可能的，嚴重甚至導致坡體不穩固。作為一種礦產資源，膨脹土防水材料是化工領域的重要資源之一，并發揮其重要價值，例如護壁材料、防滲材料、用于垃圾填埋場、沙漠的隔污材料等，陶瓷制造的主要材料來源也有膨脹土防水材料的存在。在許多土木工程中，由膨脹土防水材料作為主體的地質體是最為容易發生危害的地質之一，膨脹土防水材料的構成原理是具備收縮與膨脹雙重性質的黏土材質。較大規模的滑坡一般發生在高邊坡或者低邊坡等坡體，無論是隆起，還是變形等地質變化都會引起不同程度的滑坡現象。其次，路基在發生坍塌崩解時，裂縫的產生、路基局部變形等地質變化都是有可能的，嚴重甚至導致坡體不穩固。作為一種礦產資源，膨脹土防水材料是化工領域的重要資源之一，并發揮其重要價值，例如護壁材料、防滲材料、用于垃圾填埋場、沙漠的隔污材料等，陶瓷制造的主要材料來源也有膨脹土防水材料的存在。圖1高邊坡的示意圖
1地質的形成根源
在全球各地，膨脹土防水材料的來源地豐富多樣，并且其品種類型也是多種多樣。就以我國為例，華北、華南以及東北都是膨脹土防水材料的來源地。全球的地質變化可以根據世紀時代而劃分，其中侏羅紀之前的時代的膨脹土材質大部分屬于原生火山巖風化型，而沉積類型多分布在第三紀、第四紀時代。同時，以河流－湖泊為主的類型是巖相的主要形態，地質構造單元一般以凹陷盆地、斷陷盆地為主要類型。膨脹土防水材料是一種具有雙重性質的黏土，經過不同程度的火山巖風化、搬運沉積等物理運動后形成的蒙脫石、伊利石等硅鋁酸鹽的礦物質。其次，膨脹土防水材料也可以說是通過海洋的風化作用，將原始的噴出巖、凝灰巖、火山灰等物質。再者，砂礫巖與水產生化學作用后經由搬運、沉積形成相互聯系的礦物質。
2膨脹土防水材料的類型
蒙脫石是膨脹土防水材料的主要成分。同時伊利石、綠泥石等地質是次要黏土礦物質。其中，綠泥石與蒙脫石經由特殊的混合作用后形成間層礦物，可分為不規則或是規則的形態。黃鐵石、長石、石英等氧化物也是膨脹土防水材料的重要組成成分，火山碎屑以及易溶鹽都是形成膨脹土防水材料必不可少的成分。根據組成成分可將膨脹土防水材料分為三種類型，第一種是以蒙脫石交換陽離子的種類以及比例，第二種則是以蒙脫石層電荷高低為劃分依據，最后一種是黏土礦物與蒙脫石相互作用產生的間層結構而成的。根據第一種分類，鈉基膨脹土、鈣基膨脹土以及過渡類型膨脹土等都是依據蒙脫石的可交換性陽離子的各種因素進行的。第二種的劃分類型可分為高低層電荷蒙脫石這兩大類型。一般情況下，過渡類型的膨脹土防水材料在自然界以兩種形態存在。間層結構的產生原理是根據蒙脫石與其他黏土礦物在化學作用下形成的，既有單礦物存在，也有相互交疊的黏土礦物存在。
3膨脹土的特征
膨脹土防水材料不僅在形態豐富多樣，在顏色層次上也是多種多樣的，一般有淺紅、紫紅、灰白色等不同顏色之分，同時在外表也有蠟脂光澤的效果。結構類型一般分為粉砂質、泥質等不同形態的膨脹土防水材料，肉眼可見的層次有致密塊狀、層狀等。同時，膨脹土遇水易崩解且膨脹，而且對于水的吸附作用大。由于膨脹土防水材料的密度僅有約2g/cm3，所以在太陽的直射下易過于干燥而開裂。但自身的優勢豐富，使其在廣大的領域中得到普遍的應用與發展。根據調查研究發現，膨脹土防水材料可分為以下幾個特征;第一，具有較強的膨脹性。相比于其他種類的黏性土，膨脹土防水材料對于水的吸附作用更大，自身體積隨著水的吸收程度加大而不斷增加，膨脹率經過測試可達百分之四十到百分之一百。同時，吸附性的作用大離不開自身的表面積比例這一關系，高達800每克平方米的蒙脫石表面積有助于吸附水的作用。第二，具有較好的潤滑性、黏稠性等功能。其他礦物質經過特殊作用的處理下與膨脹土防水材料容易產生具備黏性的其他礦物。其中，產生黏稠性的性能并不代表膨脹土防水材料自身發生了化學變化，而是因為膠體狀態而使其變得更為濃稠。長期使用的膨脹土防水材料自身不會發生沉積沉淀的現象，始終保持連貫的泥漿狀態。其次，潤滑性的特征是根據古代歷史記載所得，古代的馬車輪、鉆孔施工等都需要采用潤滑劑。第三，塑性是膨脹土防水材料的主要特征之一。吸附性較強也使得膨脹土具備了較高的塑限與液限，顧名思義是指吸附力強。第四，具備較小的滲透作用。一般情況下，自然沉積的膨脹土防水材料相對于其他黏土具有更小的滲透指數，一般控制在10－6cm/s范圍內。為了有效避免砂的滲透作用過大，可將膨脹土防水材料適量添加其中來降低指數。相比于純砂地層，自然沉積的砂土混合地層的滲透作用更小。第五，蒙脫石的可交換陽離子作用。交換和吸附作用在等電量交換作用下可以可逆，水化離子中的.水分子由于多層狀的蒙脫石發生離子反應可在層間中自由進出。第六，觸變性以及靈敏性。相對于其他的原狀土以及重塑土下，膨脹土防水材料的靈敏度都要強于這些黏土物質。膨脹土防水材料的強度變化不會隨著重塑土的變化而降低，經由時間的沉淀自行提升為原狀土所規定的強度水平。第七，耐久性以及穩固性。土木工程對于黏土的使用規定是具有一定的承載力以及抗風化作用的要求，不易產生化學變化等。
4土木工程對于膨脹土防水材料的運用
隨著城市的快速發展，經濟在不斷提升效益，同時環境問題在日益凸顯，例如居民生活垃圾增加、垃圾處理難度加大等。為了有效解決居民生活垃圾這一大難題，應該從污染防滲這一關鍵出發。天然防滲材料黏土是防滲的有效材料，另外復合土工膜與膨脹土經過一定的混合后形成更好的防滲物質。膨脹土防水材料的吸附性強以及防滲效果好等優勢備受廣大群眾青睞，廣泛運用到各個領域之中，例如人工湖、水塘、水庫等水利工程中。膨脹土泥漿注入在砂卵石地層能的內部中，可以有效降低透水的情況。作為水利工程最為復雜的建設項目，渠道是一種建筑物形式而存在。復合土工膜材料配合混凝土襯砌板這一使用時目前渠道最為廣泛使用的材料，但費用成本高是不足之處。若將其材料改為膨脹土防水材料，加以其他材料配合使用，不僅可以降低建設成本，也可以起到防滲效果。
5結束語
簡而言之，作為一種自然的礦產資源，膨脹土防水材料的優點有許多，因此被廣泛運用到各個領域之中。膨脹土也有不足之處，在運用到水利工程、土木工程等不同工程項目中，應該避免膨脹土的不足，充分發揮它的使用價值。
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土木工程材料論文11
1對工程結構發揮的加固和補強的作用
對于復合材料的應用，主要是采取某種方式，將FRP附著在構件的表面，達成受力狀態，目的是強化原有構件的受力能力。早在上世紀八十年代，對于這種構想就進行的常識，主要是在混凝土外加貼纖維復合材料，內部帶有高強度的鋼絲，實現加固的目的，但是，這種方式主要的作用是增強防腐效果，實現了鋼絲與混凝土的結合。發展到九十年代，碳纖維增強復合材料出現，應用在對橋梁的加固方面，促使纖維增強復合材料在加固和修復方面的影響增強，研究的范圍實現了拓展，在具體的工程中得到應有，促使FRP在修復和加固方面彰顯優勢。此時，我國的CFRP加固工程出現，為新型復合材料的發展奠定的基礎，當前，FRP技術在結構加固工程中得到極大推廣，發展到橋梁和建筑，涉及混凝土、地下隧道等多種形式，加固方式展現為纏繞、粘貼等多種方法。FRP在混凝土結構中的加固形式較多，在各種結構架構中應用比較普及，其中，在鋼結構加工方面的運用最為突出。
2FRP筋索和預應力FRP筋混凝土結構介紹
(1)對于FRP，整個纖維的比重較大，其筋的重量較小，同時，強度較高，是常規鋼筋的多倍。它在耐腐蝕方面特點突出，也是實現對鋼筋有效代替的主要性能，避免出現銹蝕現象，致使結構受到破壞，也有利于節省維護費用，降低時間成本。另外，其非磁性的特征突出，能夠達到相關工程的無磁性標準。FRP索在橋梁工程中應用較多，可以發揮纜繩的作用，抑或是用作預應力筋。早在二十世紀六十年代，這種配筋就應用在混凝土的橋梁建設中，目的是借助GFRP的性能，避免一些特殊地區的不利因素的影響，如寒冷或者沿海地區的鹽蝕現象。另外，GFRP價格不高，操作簡單，耐久性強，使用比較廣泛。
(2)在我國，使用較大的市FRP筋、索產品以及配套錨夾具。在FRP筋混凝土的研究中，主要涉及兩個方面的內容，一個混凝土與筋之間粘結的問題，一旦效果不佳，加之處理方式的不同，會得到不同的粘結效果。另外一方面是在力學方面的性能，主要是鑒于FRP筋具有彈脆性材料類型，使得其在混凝土構件受力方面與傳統方式存在不同，為此，要立足不同，進行深入研究。
3對FRP組合結構的介紹
FRP組合幾個就是將不同類型的.形式的FRP產品與鋼材或者混凝土進行結合，發揮各自最大優勢，從而形成新的結構。對于FRP，鑒于性能的完善下，其可塑性較強。
3．1FRP管混凝土分析
將混凝土填至纏繞成型的FRP管仲，形成混合構件，這種方式比較合理，除了發揮對混凝土約束的作用外，還可以發揮模板的作用，加快施工，提高較高的耐久性。對于FRP管混凝土的研究比較多，深入開展對組合結構的受力等方面的探索。
3．2FRP－鋼管－混凝土組合構件的分析
在構件的中間部分設置空心的鋼管，外面包FRP，之間添加混凝土，在具體施工進行中，鋼管發揮的承力的作用，FRP充當模板，鋼管受到了保護，防止銹蝕的發生，變形幾率降低，自重降低，
3．3FRP－混凝土組合梁分析
FRP－混凝土組合梁分析主要是借助組合方式關鍵，促使上部混凝土受壓，下部受拉。在組合件的作用下，材料的利用率提高，將其作為長久使用的模板，有利于施工的順利開展。
3．4CFRP－鋁合金組合構件的分析
CFRP－鋁合金組合構件是將FRP在鋁合金的外面進行包裹，以實際設計為依據，最大地發揮二者的優勢，如高強、耐腐蝕等，防止脆性的發生，這種方式比較適合在大跨度的結構中使用。
3．5FRP－木組合構件
FRP在纖維構造方面與木材具有相似的構成，具有受力方面的特性，抗火能力不強，在實現組合之后，FRP能夠發揮增強的作用，木材發揮內部填充的功能，在力學方面達到性能最強。這種組合方式操作簡單，技術成熟，有利于降低工程造價支出。
4對全FRP結構的介紹
鑒于FRP在力學方面的優勢，例如，耐腐蝕性、絕緣性以及隔熱性，使得其在設計和優化方面優勢明顯，全FRP結構具有不可替代的作用，在民用工程中應用較多。在當前的土木工程中，全FRP結構主要分為如下幾種形式。
4．1對FRP橋面體系的分析
以FRP材料作為橋梁的面板，能夠實現結構內力的降低，增強對環境侵蝕的抵抗能力，減少后期維護的支出。借助這種新的橋板，橋面的重量降低，使用時間增長。
4．2對FRP輕質橋梁的分析
對于這種輕型的橋梁，主要應用在人行天橋，幾乎全部構件都采用FRP，較小了整個上部構造的重量。FRP輕質橋梁與傳統方式存在受力的不同，首先，這種橋梁承載能力強，但是剛度不大，采取變形控制的方式。其次，受力特點為線性，變形與承載成正比關系，在出現完全破壞之前，變形十分明顯，呈現比較突然的狀態。當前，這輕質橋梁的研究發展不大，缺少相關標準和要求。
4．3對FRP編制網結構的分析
這種方式的結果是以一定的標準為依據，將FRP板條進行編織，在張拉作用下，形成一種結構體系，柔性較強。這種結構借助的是輕質的特征，比較適合于較大跨度的結構，建筑效果比較突出，適合于大型建筑。
4．4FRP桿間空間結構分析
在空間結構系統中應用FRP，能夠實現網架結構的獲取。FRP網架結構桿件主要是由CFRP片粘貼而成，按照不同的角度和層次，實現節點與錐頭的有效連接。這種結構重量較小，施工方便，不需較長時間，具有較強的耐腐性，防止凝露的出現，維護費用不高。這種結果比較適合于環境差、跨度大的結構。
4．5多種款式的FRP曲面結構物
如果采用傳統材料來實現不規則的建筑結構形式，需要較高的成本，但是FRP效能較高、成本較低，有利于多樣化的結構形態的需求。同時，FRP的可設計性較強，有利于結構方面的優化。FRP有利于彌補傳統結構的不足，借助優化作用，促進結構受力的合理化，為此，FRP是非線型建筑的理想結構物。
5結束語
綜上，隨著土木工程的高速發展，雖然混凝土和鋼材使用量較大、規模龐大、應用時間長，但是面對復雜的建筑環境，仍無法滿足土木工程的需要。FRP作為一種全新的復合材料，以其多樣化的表現形式廣泛應用在土木工程領域，應用愈加廣泛，具有更加廣闊的發展前景。
土木工程材料論文12
摘要：本文主要基于筆者實踐，重點圍繞新型混凝土材料在土木工程領域中的應用進行分析，以期推動其更好地應用，為保障土木工程建設質量做出積極貢獻。
關鍵詞：新型混凝土；土木工程；意義；應用分析
1新型混凝土含義及其應用在土木工程領域的意義概述
1.1新型混凝土
根據筆者研究可知，新型混凝土主要指在傳統混凝土生產制作中將諸如煤炭顆粒、礦物質以及纖維等化學或非化學成分按一定比例搭配摻入而制作而成的新型混凝土，結合實踐來看，其可以看作是傳統混凝土的升級版本。
1.2新型混凝土應用在土木工程領域的意義
對土木工程而言，混凝土是其最重要的建筑原材料之一，其質量與性能高低會在很大程度上決定著土木工程質量是否符合建設要求，并且加之當前施工技術要求不斷提升，對材料的要求也越來越高，為此人們不斷加大對混凝土的研究開發，以期能夠有效地滿足當前土木工程建設所需。正是在這樣的背景下，新型混凝土材料應運而生。結合實踐來看，新型混凝土材料應用在土木工程領域主要具有以下幾方面重要意義：首先，正如上文所述新型混凝土是傳統混凝土的升級版本，因此其質量與性能上有著很大提升，因而將其應用到土木工程領域有助于實現良好的建設質量。其次，相比于傳統混凝土，新型混凝土材料具有諸如強度高、耐久性強以及節能環保等眾多優點，因而將其應用到土木工程領域之中不但能夠在降低建設成本情況下提升建筑企業經濟效益，同時也有利于減少對自然環境的影響與污染。
2新型混凝土材料在土木工程領域中的應用分析
2.1活性微粉混凝土
活性微粉混凝土，指的是一種具有超高強度的混凝土，其每單位的抗壓強度可為200MPa到800MPa，其抗拉強度為25MPa到150MPa，其斷裂每平方可達到30kJ，單位的體積質量每立方可達到2.5t到3.0t。對于一般混凝土上成為活性微粉混凝土的重要對策是：①縮小顆粒中的最大范圍，改良混凝土的均勻性。②對微粉和極微粉材料進行使用的過程中，需要成為最優的堆積密度。③增放鋼纖維來保證其延性。④減少混凝土用水量，運用非水化水泥顆粒當作是填料，來加大堆積密度。⑤在硬化中需要進行加壓和加溫等舉措，使其實現較強的強度。一般混凝土的級配曲線具有連續性，而活性微粉混凝土的級配曲線是沒有連續的臺階形曲線，其骨料粒直徑是比較小的，幾乎相等于水泥顆粒的尺寸。
2.2高性能混凝土
自1980年以來，一些西方國家已逐漸開展對高性能混凝土的研究和應用，使得混凝土邁入了新興的高科技行列，引起了全球材料界以及工程界的關注。許多國家把高性能混凝土當作是跨世紀新材料來進行探索和運用，使得混凝土成為當時研究以及應用中的一個重要對象。高性能混凝土的優勢主要表現為：①因為高性能混凝土的強度達到60Mpa到100MPa，超高強可以超過100MPa的'特性，這樣就使得混凝土結構的尺寸大小大大縮小了，進而降低結構自重以及對地基的荷載，減少材料的用量，提高使用的空間，最大程度上使得工程造價有所減少。②因為高性能混凝土有著較高的工作性，能夠降低施工中的勞動強度，節省施工的消耗。③高性能混凝土的高耐久性可提高對較差環境中的抗御性能，增加建筑物中的運用，降低維修費用和對環境造成的作用，有明顯的社會以及經濟利益。因為高性能混凝土的優良特性，所以，在這十幾年來全世界范圍內獲得了廣泛的應用。
2.3碾壓混凝土
碾壓混凝土發展的較為迅速，經常運用于大體積的混凝土結構（比如：水工大壩）、公路路面、工業廠房地面和機場道面當中。用于碾壓混凝土結構施工的澆筑機具和一般混凝土是不一樣的，需要平整運用推土機，振實用碾壓機，中間解決用刷毛機，切縫用切縫機。在整體的施工過程當中，其機械化水平往往是比較高的，施工效率也是比較高的，可加入較多的粉煤灰。和一般混凝土相較來說，澆筑工期可減少1/3到1/2，用水量可降低百分之二十，水泥用量可降低百分之三十到百分之六十。碾壓混凝土中的間層抗剪特性是被用來修建混凝土高壩的核心。
2.4纖維增強混凝土
為了可以攻克混凝土的抗拉性能差、延性差等問題，在混凝土中加入了纖維來改良混凝土特性的研究，其獲得了一定的發展。相較于承重結構來說，發展較迅速、運用較為廣泛的是鋼纖維混凝土，主要是用于土木建筑工程的碳素鋼纖維以及耐火材料工業中的不銹鋼纖維。當纖維長度和長徑比在一般尺寸中，纖維摻量就會在1%-2%的范圍內，和基體混凝土相較來看，鋼纖維混凝土的抗拉強度可提升4到8成，抗彎強度則提升0.6-1.2倍，抗剪強度則提升百分之五十到百分之百，抗壓強度則最大可提升百分之二十五。而彈性階段的變形和基體混凝土性能對比來看，是沒有明顯差異的，然而可最大程度上提升衡量鋼纖維混凝土塑性變形特性的韌性。
2.5智能混凝土
智能混凝土是運用混凝土所構成的改變，對混凝土中一些不好的性質予以改變。比如；高強混凝土的水泥用量是比較多的，水灰比較低，加入了硅灰相關的活性材料，在通過硬化以后，其混凝土的密實度會比較好。然而，高強混凝土在硬化的前期，是有著顯著的自生收縮以及其孔隙率是比較高的，很容易就會發生開裂等現象。在處理這些問題時，最主要的辦法就是，用摻量為百分之二十的預濕輕骨料來作為骨料，進而使得在混凝土內部可以成為一個“蓄水器”，使得混凝土可以取得高效性的潮濕養護。這樣加入“預濕骨料”的辦法，能夠使混凝土的自生收縮大為下降，減弱了微細裂縫的數量。高強混凝土的另一個問題就是良好的密實性所引發的防火性能得到下降。這就是因為在碰到高溫時，砂漿中的自由水以及化學互相結合水變成了水氣，然而，不可以從密實的混凝土逸出，進而變成氣壓，致使柱子的保護層剝落，最大水平上降低了柱的承載力。處理這個問題的另一種辦法就是在每方混凝土中加如2千克的聚丙烯纖維，在高溫狀態下，使得纖維熔化，變成了能使水氣從邊界區逸出的通道，降低了氣壓，進而避免了柱子的保護層剝落。
3結束語
綜上所述，由上文所述我們不難發現，新型混凝土材料在應用在土木工程領域中所具有的重要意義，因而這就要求我們必須做好其應用。對此，上文在充分結合筆者研究實踐情況下，重點探究幾種新型混凝土材料在土木工程領域中地應用，以供廣大同行參考。
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土木工程材料論文13
摘要：針對應用型本科院校土木工程材料實驗課存在的問題，建立并完善三個課堂體系，即實踐教學課堂、課外互動課堂和社會實踐課堂，提升學生檢測動手能力、邏輯思維能力、創新能力和綜合素質。
關鍵詞：土木工程；材料實驗課；實踐教學；課外互動；社會實踐
隨著實體經濟回歸，調整產業結構、開發高新技術產業成為經濟發展必然趨勢。這就要求高等教育機構適應社會發展需求，實現教育輸出和社會輸入對接，培養技能型及創新型人才。為了順應社會發展需求，地方師范院校紛紛向工科轉型，申報土木、機械等工科專業。不同于傳統教學模式，實踐環節在應用型本科院校中占很大比例，部分高校實踐教學學分比例甚至達到30%以上，它對學校培養目標的實現起著至關重要作用。土木工程材料是土木工程專業必修基礎課，該課程在土木培養方案中起承上啟下的作用，是學生開始認識專業課的橋梁。不同于力學課程和結構原理課程，土木工程材料課貼近工程現實，實踐性很強，由理論課和實驗課兩大部分組成。理論課主要講解土木工程材料的制備、性能、國家標準和應用等，知識較多，內容繁雜，各章之間相對獨立，要掌握好這部分理論知識，必須理論與實踐相結合[1]�！霸O計性”實驗模式，建立教學實驗評定機制，完善實驗室規章制度等措施[2]；實驗教學要從原教學體系中分離出來，單獨設置土木工程材料實驗課或設置土木工程材料實驗周[3]；編制學生實驗手冊，開放實驗室并與課題相結合等優化實驗課的組織與實施[4]。為提高土木工程材料實驗課的教學效果提供了參考。
一、實驗課存在的問題
�。ㄒ唬⿲嶒炘O備利用率低
土木工程材料實驗課涵蓋水泥試驗、混凝土骨料試驗和石油瀝青試驗等，但由于高校課時壓縮，實驗課課時較少，需分組上課，為防止和理論課沖突，一般集中幾周完成，導致實驗設備大部分時間處于閑置狀態。這樣不僅導致實驗儀器設備教學資源浪費，而且不利于本專業可持續發展。
�。ǘ⿲W生積極性不高
首先實驗教學成績一般占《土木工程材料》課程總成績的30%，這部分成績雖然比例較高，但是成績僅根據實驗報告和出勤率確定，學生不需掌握材料檢測的技能，便可完成以上兩個內容，沒有學習壓力。其次學生身處學校，未走向工作崗位，無法意識到實驗教學內容的重要性，缺乏學習目標。最后實驗課程無閉卷考試，學生課前不預習，課下無復習，只是被動和機械性的完成學習任務。
（三）創新性、挑戰性不足
傳統實驗課一般是教師介紹實驗目的、實驗方法和實驗步驟，演示儀器操作方式，交代應注意事項，學生按照實驗指導書完成實驗，獲得數據并處理數據。這種填鴨式教學模式沒有發揮學生主觀能動性，無法引起學生興趣，實驗內容單一，沒有融合到具體材料的整個研究中，無法讓學生思考實驗數據的意義，不利于學生創新思維方法的形成。
二、實驗教學改革
根據土木工程材料實驗課現狀及存在問題，建立并完善“第一課堂（實踐教學）、第二課堂（課外活動）、第三課堂（社會實踐）”三個實踐育人課堂融合機制，提升學生認知能力、思考能力、創新能力和綜合素質，打造學校實踐育人特色。第一課堂（實踐教學）針對教學內容單一，不能引導學生思考等問題，進行實驗方案綜合設計創新，針對學生學習態度，探索實驗技能考核創新。第二課堂（課外活動）針對實驗設備利用率低、創新性、挑戰性不足等問題，成立興趣小組，申請實驗室開放課題，以預約方式為同學開放設備。第三課堂（社會實踐）針對學生實踐能力不強的問題，建立學生進入教師研究中心的導師制，積極鼓勵學生申報大學生創新創業項目，并積極洽談合作企業，讓學生參觀并參與其中。
（一）第一課堂實踐內容項目化
1.增加設計性項目類型
傳統實驗項目如水泥凝結時間實驗、體積安定性實驗都是針對某種材料的單一實驗。為了提高學生綜合能力，需要增加設計性實驗項目類型，以水泥混凝土綜合實驗為例，學生想要全面掌握這個實驗，需要從配合比計算開始，利用理論知識計算配制水泥混凝土需要的砂子、石子、水和水泥的量，并計算砂子的規范級配，根據計算出的結果，稱取各成分的量，進行混凝土攪拌機拌和與人工拌和的比較，測試坍落度，并根據坍落度及時調整各成分的量，重復實驗步驟，直至配出的混凝土滿足要求。在整個實驗過程中，教師起解疑達惑的輔助作用，學生是主體，可以極大的提高學生的積極性。
2.采用多方案實驗
傳統實驗項目如水泥強度實驗都是針對某種單一影響因素的實驗，但土木工程材料的性能指標受多因素和多條件影響，所以需要設計多方案實驗。水泥強度受水泥細度、養護條件、混合材料品種和摻量、水泥礦物組成等因素影響，養護條件如溫度不同，測出的結果也不同。不同年級測試不同影響因素下水泥強度，同一年級不同小組測試同一影響因素不同條件下水泥強度，讓學生討論各種因素及各種條件對水泥強度的影響，加深知識點的理解。
3.改革實驗評價體系
制定學生實驗評價體系，納入實驗技能考核。要求學生課堂實驗完成后，不僅要寫實驗報告，還要按照材料檢測單位格式填寫相關材料檢測報告。學生除完成實驗課的'任務及實驗報告的書寫，還必須通過技能考核，才能達到實驗課及格的標準，然而，實驗項目非常多，如果所有項目都進行考核，耗時耗力，為了有效推進實驗技能考核制度，提高效率，學生采取抽簽的方式，抽到的實驗項目必須按照國家規范流程完成，正確使用儀器設備，正確記錄實驗數據。
�。ǘ┑诙n堂開放化
1.興趣小組探索性實驗
為了提高學生創新能力，興趣小組宗旨是學生自己設計實驗，提出實驗方案，查閱資料，并且獨立進行實驗，寫出實驗論文或實驗報告。學生自愿報名，自愿組合，對認真完成實驗的同學采取加學分的激勵機制。
2.實驗室開放制度探索
由教師申請實驗課題，通過學分激勵機制調動一部分同學參與進來，鼓勵學生在課余時間練習實驗儀器的操作，學生在進實驗室之前要承諾嚴格遵守實驗室規章制度，并在使用登記表上填寫詳細信息。
�。ㄈ┑谌n堂多樣化
通過土木工程材料實驗課的學習和探索，有興趣的同學可以積極主動加入到土木相關教師的科研中心，在教師的指導下，參與教師的相關課題，完成理論知識向課外的延伸。教師積極尋找材料檢測合作單位，帶學生到合作單位參觀實際工程的檢測實驗，讓學生了解工程中需要檢測的實驗項目、檢測的方法、檢測的儀器以及如何出具檢測報告。
三、結語
第一課堂實驗內容項目化，采用多方案實驗和改革實驗評價體系，可以較好調動學生積極性，有利于學生切實掌握該部分知識，具備實際操作技能。第二課堂興趣小組探索性實驗和實驗室開放制度探索可以開發學生創新性和邏輯性思維，帶動學生了解科研方向和科研手段。第三課堂導師制制度可以讓學生深入導師課題，切實完成科研任務。三個課堂融合體系既可以保證學生學習效果，又可以加深學生和教師間的互動。
參考文獻：
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土木工程材料論文14
一、課堂教學
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“土木工程材料”較多的課程內容，在有限的學時內不可能全部講解，應根據專業性質，分清主次，突出重點。以程云虹等主編的《土木工程材料》[1]為例，課堂重點講解的內容是：緒論，第一章（土木工程材料的基本性質），第二章（無機膠凝材料），第三章（水泥混凝土），第四章（砂漿），第六章（土木工程用鋼），第七章（瀝青及瀝青混合料）。通過緒論的學習，學生對土木工程材料有一個梗概的認識，對“土木工程材料”這門課程有一個大致的了解；第一章讓學生了解土木工程材料基本性質，包括物理性質、力學性質及耐久性能等，同時了解材料科學的基本理論，即材料的組成、結構和構造及其與材料性質之間的關系；第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分別講解工程中最常用的幾種土木工程材料的性質及應用。而第五章（砌筑材料）、第八章（木材）、第九章（合成高分子材料）及第十章（建筑功能材料）作為學生自主學習的內容，但教師應適時引導和鼓勵學生在自主學習過程中積極思考并勇于提出問題。課堂教學中，把重點講解的內容講深講透，讓學生扎扎實實地掌握，做到學有所獲；避免面面俱到，不求甚解。而且，有了重點講解的內容作為基礎，學生自主學習其他章節才不會感到困難。突出重點的課堂講解與學生的自主學習有機結合，既有利于學生掌握系統的理論知識，又給予了學生自主學習的空間，有益于培養學生的質疑精神和解決實際問題的能力，發展學生的想象力和探索意識。
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“土木工程材料”課程的內容比較松散，講解時容易產生平鋪直敘的感覺，甚至索然無味；如能精心安排、科學講解，效果會大不一樣。比如，通用硅酸鹽水泥包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥及復合硅酸鹽水泥，如果按照教材一種水泥接著一種水泥地講，學生學起來會感到重復、堆砌、凌亂，甚至不知所云。因此，對于這部分內容要進行科學整合，重點把硅酸鹽水泥的礦物組成、水化及凝結硬化過程、技術性質等等講解透徹；而在介紹摻混合材料的硅酸鹽水泥時，抓住活性混合材料的潛在活性及摻活性混合材料水泥的二次水化反應，然后用對比的方法給出各種水泥的共性和個性，這樣內容緊湊了，脈絡清楚了，學生掌握起來也就輕松了。了解了技術性質的異同點，進一步掌握各種水泥的工程應用就會很容易。再比如，在現代水泥混凝土技術中，外加劑已經成為水泥混凝土的一個重要組成成分，因此，為了內容的系統和完整，一般教材（如文獻）都將“外加劑”放在“普通混凝土的組成材料”中來介紹。但外加劑是用來改善混凝土性能的，如果不了解混凝土的性能，很難深入理解外加劑的作用，因此，在講授時，應作適當調整，把“外加劑”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面來講，這樣會更加方便學生對相關課程內容的理解和記憶。總之，科學地組織和講解課程內容，對于做好“土木工程材料”課堂教學起到事半功倍的作用。
（三）理論聯系實際
首先，從最熟悉的生活實際出發。土木工程材料與實際生活密切相關，其實，每個人在實際生活中都積累了很多相關經驗，只是由于不具備專業知識，而不知道其中的道理。比如，某一水泥砂漿地面破損了，用水泥砂漿修補以后，需要澆水覆蓋一段時間。相信很多人都見過這種做法，但不一定每個人都知道這是為什么。在講解水泥的水化、凝結及硬化過程時，提到這一現象，學生一定會恍然大悟，原來這就是養護，并及時讓學生了解養護需要一定的溫度、濕度及時間。這樣，把學生來自于生活的直接經驗與書本上的理論知識結合起來，消除學生對課程的陌生感，激發了學生的學習興趣。其次，大量列舉工程實例。典型的工程實例是理解和消化理論知識的最有效方法，注重材料的工程應用背景，避免脫離工程孤立地講解材料。比如，在講到混凝土耐久性問題時，實例之一：北京三元立交橋橋墩，建成后不到兩年，個別地方發生“人字形”裂紋，經分析認為主要原因是發生了堿—骨料反應；實例之二：烏克蘭境內的切爾諾貝利核電站，由于鋼筋混凝土結構的泄漏，造成大面積放射性污染，生態環境遭到嚴重破壞等。另外，還可以用數字來說明，“在工業發達國家，建筑工業總投資的40%以上用于現存結構的修理和維護，60%以下用于新的設施”。通過大量實例，使學生認識到混凝土耐久性的重要性，了解到很多混凝土結構的過早破壞不是由于強度不足，而是由于耐久性不足。最后，重視實驗教學。實驗課是“土木工程材料”課程的'一個十分重要的教學環節，實驗教學是課堂教學的一個很好的補充。實驗課上，學生對從書本上學到的材料有了直觀的認識，對材料的性能進一步了解，在自己動手做實驗過程中，提高應用材料的能力。同時，通過實驗驗證基本理論，學習實驗方法，培養科學研究的能力和嚴謹的科學態度。
（四）關注學科新進展
教材是教學的依據和根本，但教材的更新需要時間，而土木工程材料的發展非常迅速，因此，在教學過程中，應密切關注土木工程材料研究和工程應用的最新進展，并適時補充到教學中。同時，隨著新材料及新技術的不斷問世，有關材料的質量標準及相關設計和施工的規范也會隨之更新，亦應將這部分內容及時補充到教學中。這樣，有利于學生及時了解學科發展動態，拓寬專業視野，培養創新意識，激發探索精神，提高學生的工程素質及工程意識
二、課后作業
課后作業對課堂教學起到很好的鞏固和補充作用。通過課后作業，學生能夠更好地消化和理解課堂上學到的內容，并能對所學內容活學活用。本課程中，一部分課后作業來自于教材每章后面的復習思考題，需要教師緊扣課堂教學的重點和難點，從中精選，比如，混凝土骨料顆粒級配，普通混凝土配合比設計等。教師要對作業認真批改，并總結，使學生不是為了做作業而做作業，而是做到真正掌握。另一部分課后作業是綜合性、討論性的。比如，程云虹等主編的《土木工程材料》中的“開放討論”部分，這部分內容具有一定的前瞻性，可以引導和啟發學生做一些探索性的工作。即讓學生從中選擇自己感興趣的內容，并圍繞這一內容查閱文獻，深度思考，自由討論。拓寬了學生的視野，培養了學生科學研究的意識。
三、結束語
通過學習“土木工程材料”課程，應該使學生既學到了知識，又鍛煉了能力、開闊了視野；既掌握了本課程的知識，又為其他專業課的學習打下了良好的基礎。因此，搞好“土木工程材料”的教學，意義十分重大。
土木工程材料論文15
摘要:針對《土木工程材料》課程建設和教學中存在的主要問題，從教學方案優化、內容組織、師資建設、教學模式改革等方面進行探索，學生的學習積極性得到增強，教學效果有了明顯改善。
關鍵詞:土木工程材料課程建設;教學法研究
1課程建設的背景和存在的主要問題
材料科學和技術發展日新月異，新材料、新技術、新工藝、新產品層出不窮，對《土木工程材料》課程的教學不斷賦予新的內容和要求�！锻聊竟こ滩牧稀氛n程是土木工程專業和工程管理專業重要的專業基礎課，學生通過對該課程的學習，能夠掌握主要土木工程材料的基本組成、生產技術、材料性能、質量控制、檢驗及應用方法，了解材料結構與性質的關系以及土木工程材料的新技術、新發展，為后續的《結構設計原理》《土木工程施工》《土木工程管理》等專業課程的學習打下基礎。但是，在課程實際教學中存在以下主要問題:①《土木工程材料》課程內容過多，可以說是紛亂龐雜，包羅萬象，涵蓋氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、建筑砂漿、瀝青、金屬材料、墻體材料、有機高分子建筑材料等十幾大類材料，每一大類材料又分為多個不同品種，每種材料的制備、組成、結構、性能、檢測方法、標準及應用各具特色，大量概念與規律比較抽象，相當多的知識點需要記憶。②章節之間相對獨立，自成體系，經驗性的東西多，邏輯推理性內容少，使學生在學習過程中抓不住重點，沒有頭緒。③學生的材料學基礎知識欠缺，大部分材料學基礎知識和基本概念幾乎都是學生第一次接觸。課改前學生普遍感覺課程結構凌亂，枯燥無味、晦澀難懂，產生畏難情緒，學習效果自然大打折扣。為提高《土木工程材料》課程的教學效果，課程組經過調研學習和文獻分析，結合教學實際，嘗試從師資、教學內容、教學方法和考核模式等4個方面對《土木工程材料》課程進行教學改革探討與實踐。
2跨專業交叉授課形成課程組
為了把《土木工程材料》課程中材料學知識系統和條理地傳授給學生，課程組打破由單一專業教師授課的傳統模式，聘用跨專業教師交叉授課形成課程組教學。《土木工程材料》課程教學任務原來由一名教師獨立授課，現在課程組由土木工程專業教師2人和材料學專業教師1人組成，課程組教師共同參與課堂講授知識點討論，論證講評案例，一起設計教學內容。課程組既能從土木工程專業角度向學生介紹材料的結構與性能，又能以材料學理論為基礎幫助學生理解材料在土木工程中的應用。
3及時更新教學內容和優化教學方案
針對土木工程材料品種門類眾多、結構千差萬別、性能各不相同、發展日新月異的特點，課程組經多次調研和研討論證，充分利用學科交叉優勢，以組成與結構決定性能、性能決定應用為主線，重新對授課內容進行抽絲剝繭式優化編排，分門別類，力求做到重點突出，聯系實際。調整后的課程內容兼顧基礎知識和現代技術，突出理論方法的同時強化工程應用。在講授氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、瀝青等傳統材料時，重點內容放在性質、檢測、質量控制、應用以及施工過程中材料可能出現的問題和對策等方面，帶學生到施工現場考察、實習，將所學知識融入工程實踐中，提高分析和解決實際問題的能力。為保持教學內容的`新穎性與先進性，課程組及時關注土木工程材料研究和發展動態，緊跟發展趨勢，結合典型工程應用，不斷將新技術新應用融入課堂，及時補充了“碳纖維增強混凝土”“耐海水混凝土”“泵送混凝土”“材料無損檢測技術應用”等教學內容。其他該簡則簡，對建筑鋼材、墻體材料、合成高分子材料等材料的講授，安排學生自學和討論報告形式完成。
4引入適量音像資料豐富課堂教學
《土木工程材料》是一門實踐性非常強的課程，文字語言的表述代替不了直接的感官認識。如果學生接觸不到真實的材料，看不到這些建筑材料在實際工程中的應用，那么，即使教師專業知識學養深厚，課堂講授口若懸河，也會顯得蒼白無力，教學效果平平。因此，課程組集思廣益，充分利用豐富的網絡視頻資源輔助課堂教學。結果表明，適時適量適當引入視頻教材，能夠活躍課堂氣氛，激發學生學習興趣，幫助學生理解鞏固理論知識，還具有強化記憶、指導實踐、延伸課堂、開拓思維的效果。在講授氣硬性材料石灰的概念時，給學生播放“石灰”和“石灰石的利用”等視頻教材。視頻一開始就匠心獨運，聲情并茂地引用明代政治家于謙的托物言志詩“石灰吟”，強烈吸引了學生的注意力，隨之動態展示了石灰石、生石灰、欠火石灰、過火石灰、熟石灰的成分和形貌，對容易混淆的石灰概念作了簡單明了的比較闡述，使學生對石灰的前世今生有了大致清晰的認識，然后依次介紹“石灰焙燒”“石灰熟化”“石灰陳伏”“石灰硬化”等現象和理論，輔以反應方程式，自然引向石灰的氣硬性膠凝材料性能。在講授碳纖維在建筑補強的應用中，通過碳纖維布加固施工工藝流程、施工方案3D視頻教學，呈現使用碳纖維布來提高鋼筋混凝土構件承載力的補強加固方法。視頻不僅讓學生了解了碳纖維作為結構材料具有高強高模的優良力學性能，對碳纖維快速補強的應用印象深刻，更對“環境保護”的理念提高了認識。課程組還利用音像教學介紹大型工程，如大劇院、體育場館、跨海大橋、高鐵等建設工程中涉及的各類主要材料，體現理論知識與工程應用的緊密聯系，使學生在欣賞建筑美的同時，對土木工程材料的神奇作用贊嘆不已。
5發揮輔助實驗教學手段
實驗教學是《土木工程材料》課程重要的教學環節，將現場教學與視頻教學有機結合，可以使課程從抽象變形象，從枯燥變生動，幫助學生掌握復雜的實驗技術，對學生技能的提高和基礎理論的形成具有十分重要的作用。在混凝土的相關試驗中，如混凝土拌合物的配合比、和易性、混凝土的立方體抗壓強度試驗，首先進行現場教學，帶領學生走進學校正在施工的建筑工地，通過施工技術人員的講解，近距離觀察工人師傅現場拌合水泥，并進行其他試驗。讓學生在實踐中了解各種工程實踐技能，發現自己的不足，并針對性的提高自己的專業知識水平。但因時間和施工進度的關系，現場教學有其局限性。為彌補不足，課程組補充利用視頻實驗教學，學生坐在寬敞明亮的教室里，對整個試驗過程一目了然，不但牢固掌握了試驗方法，而且對級配變化、用水量、水灰比、砂率、水泥品種、骨料條件、時間和溫度、外加劑等因素的影響有了更直觀清晰的認識，理解了水泥標號和混凝土配合比的工程意義、工藝要求及施工技術標準等，同時加深了對專業的認同。
6改革課程考核和評價方式
課程組采取了靈活多樣的全程式考核模式，除用筆試手段測試學生理論知識掌握的程度，還利用平時口試、學生自主命題和分組討論、工地施工報告、小論文等多種方式相結合的形式。比如，學生通過撰寫碳纖維增強混凝土材料發展現狀報告，對國家重大工程項目上的進行分析，不但測評學生運用知識的綜合能力、創新能力，而且通過教師點評，讓原本“碎片化”的課程知識形成系統，強化了課堂效果。
7結語
經過兩年的教學改革實踐，《土木工程材料》課程教學通過從更新教學內容和優化教學方案、交叉授課課程組建設、適量音像教學豐富課堂教學、改革考核和評價方式等，學生的學習積極性得到增強，教學效果有了明顯改善。
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