土木材料论文篇1
1.2最新研究进展和趋势
日本开发研制成功一种带有铝合金接头碳纤维聚合卷管。研究发现这种聚合卷管具有高效的结构体系，在实际应用中可以获得特殊的建筑效果[1]。也有学者提出利用碳纤维优良的导电性，通过相应手段监测碳纤维复合材料加固部位导电性能的变化情况，实现对对土木建筑物或桥梁等的无创口健康监测和诊断，而目前利用碳纤维优良的导电性，实现对建筑结构的实时监测应用研究不多，郑立霞《局部叠层碳纤维水泥基材料的应变电阻效应研究》（四川大学学报(工程科学版)2011.2）研究指出利用不同将碳纤维所具有的特有的导电特性，将不同碳纤维取代钢筋加入普通混凝土中，普通混凝土便成为具有自诊断功能特性的智能混凝土。利用这些功能特性可望实现土木工程结构和基础设施的健康监测。并通过实验研究局部叠层碳纤维取代钢筋形成的三点弯曲梁在单调和循环拉应力作用下电阻的变化规律，分析了局部叠层碳纤维水泥基材料的应变-电阻效应，在此基础上进行横向对比，实验结果表明，局部叠层碳纤维水泥基材料的应变灵敏系数是连续碳纤维水泥基材料应变灵敏系数的近23倍，但稳定性要差一些；局部叠层碳纤维水泥基材料的电阻和拉伸应变成正比例，因此利用这一特性把可望把局部叠层碳纤维用于土木工程，便于实现在结构和基础设施的健康监测。
2碳纤维复合材料在构件承载力不足的情况下的应用
虽然在土木工程施工过程中在施工阶段，从上到下有严格的施工规范和要求，但是实际过程中却常常存在由于施工管理不严、施工人员能力缺陷、致使施工质量不能达到要求，特别是混凝土构件承载力不足导致在建工程或建成工程使用时在安全隐患，存在一定的潜在质量风险，可能导致伤害事故的发生，在这种情况下，如何在不拆除现有混凝土结构的条件下对混凝土构件进行范围内的加固和修复是要解决的问题，使用碳纤维复合材料为主要原料的纤维增强聚合布进行加固，可以在不毁坏现有结构的基础上，使混凝土结构得到理想的增补效果。加上纤维增强聚合布施工过程中无需任何重型机械，施工空间不受限制的优点，因此在维护和加固现有建筑中得到大量应用。
2.1碳纤维复合材料在民用建筑加固方面的应用
由于碳纤维增强聚合布的材料性能的特点，碳纤维增强聚合布大量应用在民用建筑中，如梁、板、柱、顶、梁腹裂缝发展过大的构件加固中。碳纤维增强聚合布加固可有效控制裂缝的发展。在使用碳纤维复合材料对不同部位进行加固时，操作手段、方法有一定差异。目前通常使用碳纤维布对钢筋混凝土裂缝等进行加固时首先选取合适粘合剂，以免造成粘合不紧密，加固效果差，在此基础上注意粘贴在混凝土裂缝处。在对钢筋混凝土抗弯构件进行加固时，通常采用特殊粘合剂将碳纤维布粘贴于混凝土构件强力受拉区，通过碳纤维布增加受拉区域强度，实现碳纤维布分担工程结构中混凝土钢筋的承受拉力，提高混凝土构件的抗弯承载力和受拉承载力。碳纤维复合材料加固损伤的受弯构件时，结果表明，通过碳纤维布的加固，检验结果显示，加固部位刚度恢复非常显著，加固部位强度和加固量、损伤程度具有一定关系，通过加固，两者都有不同程度的改善提高。在工程中使用碳纤维复合材料进行抗剪力加固时，一般要求将碳纤维复合材料粘贴于加固构件的受剪力区，力求形成整体的拉力，促使碳纤维复合材料的作用类似于箍筋，从而形成一定的加固力量，有效控制混凝土结构裂缝的进一步发展。目前研究结果表明，理论上推算碳纤维复合材料的随着外界条件变化应变发展比较缓慢，在实践中用于加固混凝土构件时，碳纤维复合材料达到的最大应变值比较小。在加固混凝土构件屈服后，碳纤维复合材料逐渐取代混凝土构件箍筋的作用逐，从而有效提高构件抗剪承载力，碳纤维复合材料对工程质量提高程度与加固方式、加固量、带间距及粘贴层数密切相关。因此实践中使用碳纤维复合材料对一定的混凝土结构进行维修和加固时，要区别对待，不同位置、强度的部件进行加强所需粘贴量不同，过多过少都不利于加固效果的最优化，如粘贴过量碳纤维增强聚合布，可能会导致不能充分的发挥碳纤维增强聚合布的优势。由于碳纤维增强聚合布的可设计性的优势它与所加固构建之间粘贴比较紧密，可以在不改变现有建筑外观形状的基础上进行整体加固，因此在一些对整体构件加固质量要求比较高，碳纤维聚合布在得到大量应用，如对历史建筑的抢救、保护和维护和原有建筑，同时构件的整体抗震性能得到提高。
2.2桥梁建设加固方面碳纤维复合材料的应用
由于碳纤维复合材料的使用特点，碳纤维增强聚合布可以应用在桥梁加固方面。如磨损、裂缝、局部塌陷的桥面，可以在保持现有混凝土构件的情况下，通过适当修补后加贴碳纤维增强聚合布，从而提高桥面坚固程度和增加使用寿命，如一般采用将碳纤维增强聚合布粘贴于桥面板下面，在提高桥面整体平整的基础上可以增强桥面板的抗弯及抗剪能力，延长桥梁使用寿命，目前碳纤维复合材料在桥梁建设方面的用途主要有两类，现有桥梁的加固方面和新桥梁的建设使用。在桥梁加固方面碳纤维复合材料主要用于混凝土桥梁的基本构件、节点、裂缝受弯构件、抗弯构件等的加固，加固的目的主要是提高桥梁的面板、构件的抗弯、受弯、抗剪、轴向抗压承载力等，桥梁建设加固方面碳纤维复合材料的应用在国外应用广泛，我国在这方面的工程实践是在引进吸收国外先进经验的基础上，结合我国桥梁工程和新材料发展状况，2003年7月对1971年建成的“宝成桥”进行了加固维修。提高了大桥承载强度，同时对大桥基本构件提供了抗裂防腐的保护作用[2-5]。但是碳纤维增强聚合布加固混凝土桥柱、桥梁时，应注意原有混凝土构件横向膨胀性能促使外包碳纤维增强聚合布的局部环向刚度增大，导致混凝土原有构件的脆性破坏，因此在应用碳纤维增强聚合布维修桥梁加固混凝土柱时要注意完全粘贴整个构件。
土木材料论文篇2
(一)实验过程控制
为了使实验教学顺利进行，在实验课之前，应做好以下准备:
(1)按照自愿组合原则将每个班学生分成实验小组。
(2)详细讲解考评规则，强调实验学习与实验考评的结合方式，让学生清楚考评规则。
(3)课堂理论教学可利用视频、动漫等教学手段讲解实验，演示实验;实验课将不再讲解实验操作、实验步骤、注意事项等。
(4)要求学生在实验前做好预习报告，对预习报告格式不作限定，但其中必须包括小组如何分工合作等内容。为了让学生有充裕的时间完成实验，传统实验都安排约2个小时，其中30分钟由教师讲授实验目的、实验步骤、实验注意事项等。但实际上，土木工程材料课程实验内容并不是很复杂，实际操作时间短，但因为绝大部分学生没有做好课前预习，对实验不熟悉，实验现场只好边看书边做，或者看别人做完后自己再依葫芦画瓢，学生实验操作既没有压力也没有动力。针对这种情况，在实验安排上将实验时间从2小时缩短至1小时，取消教师讲授时间，将实验完成时间纳入考评成绩，以促使学生做好课前预习以及分工合作安排，做到实验过程中小组成员人人动手操作，而不是由个别学生包办，并将实验过程的分工合作情况纳入考评成绩。1小时实验时间分成三部分:5分钟由教师简单介绍实验用仪器和原材料;40分钟由学生实验操作;15～20分钟安排实验讨论。
(二)实验情况讨论
学生基本上都是第一次接触实验，在实验操作过程中难免会出现失误。传统实验教学中，教师常常担心学生出错，一旦发现学生操作失误，就马上中断学生实验，再指导应该如何操作，甚至代替操作。这种教学方法表面上保证了学生实验的顺利完成，但实际上这种做法不仅使实验过程变得不连续，而且打击了学生实验的积极性，不利于学生独立思考。实验过程中，教师是主导方，教师常常无意识地用自己成熟的实验概念强制代替学生初次的实验思考。其结果是学生完成实验后对自己实验操作是否规范、实验应注意的细节、实验有哪些知识点需要掌握、实验操作程序是否正确都不清楚。因此，教师在实验操作过程中最好不对学生进行任何指导，不打断学生实验，只在旁边观察，了解与掌握每个小组的实验情况;实验完成后再组织学生对整个实验情况进行讨论。在讨论过程中教师可引导学生进行归纳和总结，尤其对操作失误的要进行重点分析。讨论分析具体步骤如下:先请一位学生将整个实验操作过程、实验注意事项等陈述一遍。在此基础上，其他学生结合自己的实验情况进行补充和讨论。在讨论过程中，教师根据观察到的实验情况以及学生讨论的情况，对每个小组实验操作过程中出现的问题进行分析，引导学生思考、总结与归纳，得出正确的结论。以下具体举例说明。实例一:在水泥胶砂实验讨论中，有学生说他们发现胶砂搅拌后不均匀，影响了试件成型效果。针对这个问题，首先引导学生进行分析，得出引起搅拌不均匀的主要原因是搅拌叶片与搅拌锅底距离过大，由此强调说明实验设备对实验精确性的影响，每次实验前应对实验设备运行情况进行检验;然后提出如何才能使胶砂搅拌均匀的问题，引导学生对实验过程中搅拌叶片停止90秒时应该做什么这一实验细节的讨论。在讨论过程中，除了强调规范中“用刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中”的内容外，还可以引出如果用刮具将锅底胶砂搅拌起来，将有利于提高胶砂均匀效果这一实验技巧。通过讨论，加深了学生对实验仪器、操作细节重要性的认识。实例二:粗骨料表观密度测量实验中包括饱和面干、开口孔隙等知识点。在实验过程中，发现很多学生并没有用湿抹布将粗骨料表面积水抹干就直接称量。针对这一问题，在讨论时，首先对多孔材料空隙结构和表观密度计算公式作简单复习，引导学生思考操作中出现的细节错误，突出实验操作细节的重要性;同时对饱和面干、材料空隙结构、表观密度等相关知识点进行全面复习。讨论结束后，再由教师将正确实验操作程序从头至尾复述一遍，突出实验注意事项，总结实验目的，给学生正确的实验知识。
(三)实验报告内容
每个小组提交一份实验报告，实验报告不拘泥于形式，鼓励学生在形式上自由发挥，但在内容上要包括实验操作过程的描述、小组每位成员对自己所负责工作的介绍以及实验操作的体会、实验结果分析等。对实验结果的分析鼓励采用多种形式，如结合操作中出现的问题进行分析，还可以对各小组的实验结果进行横向对比分析等。
(四)实验考评方法
考评内容主要包括五个部分，即实验时间、实验卫生、实验操作、实验讨论和实验报告。具体考评细则和评分标准如下:
(1)对实验完成时间的考验占考评成绩的5%，考评对象为各小组，小组成绩即为小组每位成员的成绩。其中每个班级10个小组前两名得分为100分，中间六名为90分，最后两名为80分。对实验完成时间的考评只作为一个鼓励措施，考评成绩不能太低。
(2)对实验卫生情况的考评占考评成绩的5%，考评对象为各小组。根据每个小组实验操作结束后对仪器设备等的整理情况进行评分，评分标准分为100分、90分、80分、70分和60分。实验卫生是良好实验习惯的表现，考评成绩上可拉开差距。
(3)实验操作成绩占考评成绩的10%，考评对象为小组。主要考评每个小组成员合作情况和操作熟练的程度，评分标准分为100分、90分、80分、70分和60分。
(4)实验讨论考核成绩占考评成绩的30%，考评对象为每位学生。所有实验完成后，讨论时学生未发言的0分，有一次发言的80分，两次发言的90分，三次及三次以上的100分。发言讨论能反映学生对实验的态度，实验讨论成绩占考评成绩比例应大一些，有利于提高学生动手实验的积极性。
(5)实验报告成绩占考评成绩的50%，考评对象为小组。考评内容为实验报告内容，评分标准分为100分、90分、80分、70分和60分。在考评细则中，只有实验讨论的考核是针对小组每个成员的，旨在鼓励学生积极思考，踊跃发言;其他四项都是对小组统一评分，鼓励团队合作;对实验报告，如果要求小组成员每人一份，很多内容会重复，流于形式，因此，可调整为要求小组成员通过讨论，由小组统一提交一份具有实际内容的实验报告。
三、实验教学方法实施要点
相对传统实验教学方法，本文提出的方法缩短了实验时间，加重了对实验操作过程的考核，在具体实施过程中，要求:
(1)教师和助教集中精力，随时了解与掌握学生的操作情况，按照考评细则及时对每个小组的完成时间、卫生情况、实验操作熟练程度和讨论发言做好定量考评;
(2)保证实验仪器运行稳定;
(3)讨论中要调动学生积极性，引导学生参与讨论。
土木材料论文篇3
基于兄弟院校土木工程专业实验教学改革的成功经验，结合现有实验室的条件，遵循层次化、模块化的指导思想［6］，对土木工程材料实验教学模式进行改革探索，分三阶段逐步提升的“塔式”方式:基础设计阶段、对比分析阶段与后期处理阶段。1)基础设计阶段:将一个行政班的学生分组后，要求其根据与本次实验项目相关的多种工程材料进行实验设计，且将设计方案在实验之前上交给实验教师审批，待审批合格后方可安排实验。这一阶段可以让学生根据实验目的，自行设计实验，使学生由被动变为主动，培养学生自主探究的能力;2)对比分析阶段:同一批次实验结束后，实验教师组织学生分别汇报实验设计方案与实验现象、结果，要求学生分析不同小组的结果并找到原因，可以增强学生分析问题和解决问题的能力;3)后期处理阶段:待同一个实验项目全部结束后，实验教师将本年度所有批次的实验方案与结果公布后，要求每个同学对本项目进行总结，并以此作为实验部分的考核。下面以“胶凝材料(水泥)的基本性质”为例，详细说明一下“塔式”教学模式。1)根据理论课进程，实验室要及时备好不同标号的水泥。实验教师通知学生进行实验方案设计，学生根据实验目的，每个小组选用不同胶凝材料设计方案，选用的实验材料具体见表1。根据已经审核的实验方案与实验指导书，严格按照实验操作逐步完成水泥细度、水泥标准稠度用水量、水泥凝结时间、水泥安定性与水泥胶砂强度等实验内容，并做好相关数据的记录工作。2)同一批次实验全部结束后，各小组通报实验材料的选择与实验结果，要求每小组成员做好记录，并引导学生回顾理论课程中的相关知识，分析不同胶凝材料的性质，加强学生对理论课程叙述性知识的理解与记忆。3)所有班级本实验项目结束后，实验老师将所有小组的实验情况汇总并向学生公布，要求每人采用正交实验分析法对统计的实验结果进行分析，并结合理论知识对本次实验进行总结，与此同时，教师也可以对学生实验结果的统计数据进行分析总结，做好自己科研的支撑。
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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。论文参考网。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。论文参考网。
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。论文参考网。
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。
参考文献：
[1]《土木工程材料》中国建材工业出版社 王福川著
[2]《土木工程材料》重庆大学出版社 彭小芹主编
[3]《土木工程材料》武汉理工大学出版社 陈志源、李启令主编
[4]《土木工程概论》武汉理工大学出版社 罗福午著
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土木工程这门学科是极其古老的，在人类有了自己的文明之时就已经有了这一方面的知识，它与人类的生产生活密切相关。其中土木工程的三要素有“材料、施工、理论”，在这三要素之间的相互促进与渗透，我们的土木工程才能发展到今天这种地步，而其中最为关键的是材料。但是时到今日，土木工程的理论仍有很多地方不是很完善，理论与实际也有格格不入的地方，需要通过我们的努力，是土木工程的技术水平更上一层。
1.对土木工程历史、现状的认识
古代土木工程的时间跨度大致从旧石器时代到17世纪中叶。在这一时期修建各种设施主要依靠经验，没有什么设计理论。所用工具也很简单，只有斧、锤、刀、铲和石夯等手工工具。随着后期的发展，在房屋建筑、桥梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了辉煌的成就。一些文明古国的不少传世杰作，至今巍然屹立。
近代土木工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶，前后约300年时间。在此期间，建筑材料从以天然材料为主转向以人造材料为主，建造理论也从主要以总结长期建造经验向重视科学兼顾经验转变。建造技术方面，一些性能优异的大型机械伴随着各种极为有效的施工方法的出现，使得人们开始能建造结构复杂或所处环境恶劣的土木工程。1687年牛顿总结出力学三大定律，为土木工程奠定了力学分析的基础。随后，在材料力学、弹性力学、和材料强度理论的基础上，土木工程的结构设计有了比较系统的理论指导。
现代土木工程起始于20世纪中叶，发展至今，土木工程在建筑材料、结构理论和建造技术方面都取得了极其巨大的进步。建筑材料方面，高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上。结构理论方面，利用电子计算机强大的运算和绘图能力，力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况，使得在结构设计上更为可靠。
2.土木工程的技术
土木工程是“民用工程”，它是建造各种工程的统称。它的原意是与“军事工程”相对应的。历史上土木工程、机械工程、电气工程、化工工程都属于民用性的。它还包括水利工程、港口工程；而在我国，水利工程和港口工程也成为与土木工程十分密切的相对独立分支。
最早的土木工程的材料用的是泥土、木料和其他的天然材料，后来在人们的反复实践中才出现瓦砖等人工材料，砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。从十九世纪中叶开始，冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材，随后又生产出高强度钢丝、钢索 。随着这种新材料钢材的出现，是土木工程建筑物的结构形式变得各式各样。
十九世纪20年代，波特兰水泥制成后，混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材，混凝土构件易于成型，但混凝土的抗拉强度很小，用途受到限制。不能制造大跨度的建筑结构，但是，从三十年代开始，出现了预应力混凝土，这是通过实践与理论的力学分析之后，出现在土木工程领域的新技术。现代的建筑多用钢筋混凝土或者预应力混凝土结构，混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式，这是土木工程的又一次飞跃发展。
土木工程作为一个重要的基础学科，有其重要的属性：综合性，社会性，实践性，统一性。土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础，因此，建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。
3.土木工程的展望
在这个“世界村”的年代，我们首先考虑到的问题不是经济利益，而是当今世界的环境问题，土木工程的发展路线必然走得是可持续的科学的发展路线。随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展，中国将面临一个更大规模的建设高潮。而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。
放眼世界，美国的现代化进程可谓先进，而现今资料表明：未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态，譬如，氯离子所引发的建筑锈蚀等等。作为当代土木工程师，在传承前人辉煌成就的同时，也必须多多吸取已出事故的教训，在今后的工作中进行创新改良，实现可持续发展。
作为跨世纪的一代，这一大好形势为我们提供了空前难得的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。当代土木工程自动化正向着全面化发展，而计算机的运用，将使其变为现实。土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升，使其更加科学、合理，有效地提高效率，降低成本； 实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命，促使企业管理理念和手段的革新；还能使项目管理层与企业管理层及劳务作业层信息收集渠道畅通、信息资源共享。
当然，可持续发展，绝不是一味地追求节省，而是要寻求一种最合理的中间状态，既要保证建筑有足够的创意，也要追求完美的技术经济指标，以最少的投入获得最大的效益。现今，建筑世界已经进入到生态美学的时代，注重文化、生态、工程与环境之间的关系，注重人性化、节能与可持续发展，才是当代工程师的着眼方向。
4.结束语
总的来说土木工程是一门古老的学科，它已经取得了巨大的成就，未来的土木工程将在人们的生活中占据更重要的地位。土木工程师总是在不断的求索中。设计出一个最简单的结构，最少的耗费，最大的功用。这真是作为一个土木工程师所应当承受的责任与义务。作为一个未来的土木工程师，我们的道路依然相当艰辛，我们要为国家的土木工程事业发展献出属于自己的一份微薄之力。
参考文献：
[1]罗福午主编.土木工程（专业）概论.武汉.武汉理工大学出版社.2007年。
[2]丁大钧，蒋永生主编《土木工程概论》中国建筑工业出版社.2009年。
土木材料论文篇6
中图分类号：TU50-4
1 背景
随着社会经济的飞速发展、科技巨大的进步，我国已步入“土木工程经济”，为保证土木工程行业的持续健康发展，对土木工程专业人才提出了更高的质量和数量要求。我国的高等教育正在步入大众化教育阶段，随着土木工程专业毕业生数量的逐年增加，就业竞争异常激烈。民办高校是中国高等教育发展的一种新的本科教育模式、新的教学机制，结合就业市场状况、用人单位专业要求，土木工程专业人才培养与课程体系变革是必要的。在我校2012级土木工程专业（道桥方向）和2012级土木工程专业（建工方向）引入CDIO工程教育模式在土木工程材料课程开展教学改革。
2 CDIO 工程教育模式在土木工程材料课程教学改革设计与实施
2.1以市场需求为导向，调整课程体系
根据土木工程技术的发展与就业市场需求的变化，新材料、新技术、新工艺、新产品层出不穷，及时更新教学内容，掌握前沿的材料相关知识。土木工程材料课程涉及面宽，问题繁多，自成体系，缺少联系。因此学生很难全面掌握各种建筑材料，灵活使用。在课程体系上针对不同专业的就业方向、应用特点，有针对性调整授课内容。对建筑工程方向的学生授课内容适当增加功能性材料的性质及应用，增加混凝土和砌体材料学时；道桥方向的学生授课内容重点放在沥青材料和沥青混合料，并根据近年来土木工程建设发展趋势、材料应用特点增设内容。
2.2 教材内容更新、充分利用先进的教学手段。
土木工程发展迅速，新技术、新材料层出不穷，教材内容不可能做到实时更新。《土木工程材料》教材版本众多，有些教材内容叙述性强，概念偏多，并不完全适合民办高校学生使用。这就要求教师在授课中理论的知识依托教材，还要“高于”教材，也就是以教材为传媒，通过多媒体授课方式，实物图片、动画演示和工程录像多形式、多角度，为学生展示土木工程材料相关知识，提供给学生大量直观地信息。利用工程环境、案例分析、创设情境，层次化教学，增强对材料的感性认识，提高学习兴趣、学习效率，建立以培养学生自主学习和研究性学习能力为中心的参与式教学新体系。
2.3施工现场教学，工程案例专题研讨。
设立支撑CDIO的实践教学环境。通过施工现场观摩教学，进一步加强课堂上的理论学习内容。组织学生到施工现场，由施工技术人员现场讲解，比如在预应力空心梁板张拉施工点，着重对混凝土预制梁板施工现场准备，原材料选用，底板、模板制作，钢筋的捆扎、焊接，混凝土的浇注及养护等工序进行了讲解，使学生对预制梁板施工工艺有了深刻的认识。
结合工程案例进行教学，组织课堂讨论，邀请经验丰富的工程师给学生讲解一些工程中实际遇到的问题及解决办法，并以案例的形式在讲座上提出，学生总结工程事故产生原因，提出合理解决方案，保证了教学内容要求，又营造一个自由交流的学术环境。
2.4加强实践教学，提升竞争力。
随着近几年国家基础行业建设，开设土木工程专业的高等学校众多，民办高校以就业为导向，加强实践教学，以培养应用型本科人才为教学目标，提高民办高校的竞争力。传统的实践教学多以验证性和演示性为主，不利于学生主观能动性的发挥，抑制了学生的创新性、发散思维性和创新能力。为达到CDIO模式土木工程材料课程的教学目标，在理论教学后增设了3周土木工程材料实训环节。建设CDIO模式实践教学体系，模拟工程、为学生搭建理论与实践相结合的平台。
通过项目设计将整个课程体系有机而系统地结合起来，所有需要学习和掌握的内容都围绕项目设计这个核心。学生通过自主选题申报了黑龙江省2014年大学生创新项目：（1）高性能混凝土耐久性影响分析；（2）混凝土搅拌车挂垢问题分析。学生经过材料筛选、试验操作、数据分析、整理，课堂讨论、分组完成项目和实训项目，最后总结成书面报告。通过实践环节不仅提升学生动手操作能力、综合分析能力，同时也培养学生的团队合作与沟通能力。
3.总结
目前，我国基础建设进入稳定阶段，土木工程专业人才从业形势非常严峻，因此在民办高校中引入CDIO教学模式，对土木工程材料课程进行教学观念、理论教学、实践教学等方面进行改革是有必要的，对提高学生的实践操作能力、创新应用能力、沟通协作能力都有推动作用，符合培养应用型人才培养模式。
土木材料论文篇7
《土木工程材料》是土木工程专业的一门重要专业基础课，该课程主要是介绍各类土木工程材料的成分、生产过程、技术性能、质量检验以及使用等基本知识。通过本课程的学习，使学生能针对不同工程合理地选用材料，并能与后续课程紧密配合，理解材料与土木工程设计、施工的相互关系，初步具备解决在实际工作中出现的土木工程材料问题的能力[1]。自2008年，我校主持湖南省精品课程《建筑材料》的建设以来，全体任课教师注重改革教学方法和手段，灵活运用多种有效的教学手段，能够激发学生的学习兴趣，并提高其学习积极性，在引导学生掌握有效学习方法的同时，提高了学生的综合能力。经过多年的课程教学实践，取得了一些经验，本文针对《土木工程材料》课程的教学难点，结合地方本科院校自身的特点，对该课程的教学方法进行了有益探索，总结出了“激发兴趣，引导思维，把握主线，建立联系，注重实践，提升能力”的教学策略。
一、土木工程材料课程教学难点
（一）种类繁多，各种材料自成体系
土木工程材料课程中介绍的材料品种繁多、涉及面广、内容庞杂，各材料自成体系、各章节横向联系不显著，而且课时少，实践性强。课程中概念多，专业术语多，经验表格与规范多，公式推导少，逻辑与连贯性不强且以叙述为主，要求学生机械记忆力较多。而工科学生往往习惯于逻辑运算和理论推导，空间想象力和数学思维能力较强，而不太善于叙述、归纳和总结，因而学生在学习土木工程材料课程时常常感到枯燥乏味、没头绪、难记牢，甚至产生厌学心理，影响学习效果。另一方面，本课程中的材料的组成、结构与性能的关系；水泥的矿物成分、水化产物及其性能特点；构成混凝土各材料的特点、性能及配合比与混凝土拌和物及硬化混凝土性能的关系等教学内容，涉及材料的化学组成较多，但土木工程类学生在大学期间没有开设化学相关课程，所以，学生在学习过程中存在理解上的难点。
（二）承上启下，桥梁作用不易发挥
土木工程材料作为一门专业基础课，承上需运用之前学习的物理、化学、理论力学、材料力学等课程的基础理论，领会与理解各种土木工程材料的组成、结构、制备方法或施工工艺与其技术性质、质量间的相互关系和土木工程材料的环境行为与服役性能及其失效机理等知识；启下需与该专业后续课程和工程应用紧密配合，掌握土木工程材料的技术性质及其影响因素和在土木工程应用中的合理选用。本课程的教学难点是如何把握适当尺度，在基础理论、工程材料科学知识与土木工程应用间架起“桥梁”，建立紧密联系，在不同种类的材料间形成知识的连贯性，知识内容间透出逻辑性，在引导学生转变学习方法、思维方式的同时，注意激发、提高和保持学生学习的兴趣和积极性，增强学生对知识的理解和掌握，让学生通过自主学习和良好的训练，缩短“桥梁”。
二、土木工程材料课程教学策略的探索与实践
（一）激发兴趣，启发思维
苏霍姆林斯基曾说：“只有能激发孩子去进行自我教育的教育才是真正的教育”。教学是师生的双边活动，要提高教学质量，充分调动学生课堂学习的积极性、自觉性和主动性，是十分重要的环节[2]。
1. 以“学生为主体、教师为主导”的教学理念来调动学习热情
将“以教师为主体”的传统教学模式转变为“以学生为主体、教师为主导”的教育教学模式，以导学为主线，建立主导、主体相结合的教学模式，充分发挥学生的主观能动性[3]。先让学生充分认识到学习建筑材料的重要性和必要性，激发学生学习的积极性；教学时教师要深入浅出地将复杂问题简单化，将枯燥的理论学习变为生动的工程实例。比如学习水泥的特性时就让学生根据水泥的特性、工程特性和环境特点来思考水泥的应用情况，某工程适宜选用何种水泥，不宜选用何种水泥。此外，在每次上课期间（课间10分钟休息），教师确定或学生自选感兴趣的2个与本次课内容相关主题，学生课余利用网络并查阅图书馆相关书籍资料，并在下次上课时由学生自己讲解（每次汇报时间为5-8分钟）。教师适时穿插提问，也应鼓励学生提问，或就提出的问题在全班展开讨论，最后再由老师总结点评，这样可以使学生更多地参与课堂教学过程。这种学生主动参与课堂的方式，不仅回顾并拓展了上节课程的相关内容，重要的是学生独立完成查阅资料、整理材料、制作课件、自己讲解和回答问题等环节，学生积极参与课堂教学，综合自己所学过的知识从多角度看问题，既培养思维能力，又锻炼表达能力；既提高了学生学习的兴趣，又加深了学生对知识的理解和掌握，有利于锻炼和培养学生的综合能力，学生也非常乐意参与这种教学方式。这种角色的转变使得教师教学更生动，学生学习更主动，教学活动氛围更活跃，形成一种教学相长、师生共同探讨的良好环境。
2.以新颖、实用、丰富、开放的教学内容来激发学生的求知欲望
随着当前教学设备的更新和多样化，采用多媒体教学，将大量的实验动画、工程录像、工程实景图片资料、工程实例、工程案例、工程事故、实验视频等适时地插入到课堂教学中，最大限度地缓解教学学时少与教学内容多和实践教学环节薄弱等矛盾，也可以在课堂教学中充分激发学生的学习兴趣，进一步拓宽专业知识面。另一方面，材料科学随着科学技术和生产力的进步取得了突飞猛进的发展，土木工程材料的品种不断增多，质量不断提高，功能不断丰富。新材料、新技术、新标准、新规范、新观念、新政策法规和学科发展动态都应及时充实到教学中来。新材料、新技术因其科技含量高、可持续发展性强，是今后工程建设应用的必然。如与水有关的性能引入国家大剧院 “自洁净”建筑材料，建筑钢材引入“鸟巢”的Q460新型合金钢，混凝土引入上海世博会意大利馆的透明混凝土，建筑塑料引入水立方的乙烯- 四氟乙烯共聚物（ETFE）膜等，在对应章节授课时，如能将这些新材料的研究最新进展和工程应用情况介绍给学生，一方面展示了材料在工程建设中的重大作用；另一方面可使学生掌握最新的科研信息，了解材料的发展动态，能有效的增强学生的求知热情。
3.以自主、合作、探究的教学方式来启发学生的创造性思维
古人云：“学起于思，思源于疑”。为了培养学生的思维能力，教师要善于鼓励学生思考各种问题[4]。由于使用了多媒体教学方法，就可以节约一部分板书的时间，所以在课堂就可以在教师的指导下，针对一些具有启发性或争论性的问题先让学生展开自由讨论，然后在教师统一指导下组织大家讨论发言。这种方法可以采用3种实施形式：一种是在课前布置讨论话题并提出方向性的问题，让学生带着问题去看书、查阅相关资料，做到有的放矢，上课时组织大家讨论并发，例如在讲混凝土强度时，先提出混凝土在外力作用下为什么会发生破坏，混凝土强度与哪些因素有关等几个问题。第二种是在课堂教学中也可设置一些疑问和悬念，不但能集中学生的注意力，吸引学生进入良好的学习状态，有效控制课堂气氛，还可以提高教学效果，引导学生积极思考。如在绪论中可向学生提出在18、19世纪以前为何没有大跨度建筑？在讲授影响材料导热性因素时，可提出“为什么住进新居的人们总觉得较老房子冷，到冬季更甚”等等疑问，以引导学生积极思考。第三种是就某一综合性问题布置思考题，把全班学生随机分成几组，进行小组讨论，增强学生对材料的感性和理性认识，引导学生从各个方面去思考解决的方法。
土木工程材料类型繁多，但是每一种材料又有许多不同的类型，所以就可将具有可比性的两个或多个不同对象进行系统的比较和研究，得出研究对象的本质、特点和规律。如在讲授掺混合材料的硅酸盐水泥时，在系统讲授活性混合材性质及二次水化反应的基础上，引导学生从混合材料的掺量、混合材料的特性等方面去对比硅酸盐水泥系列的共性和个性，从而总结各种水泥的应用规律，这样可以大大地提高学生学习的积极性、使其能主动运用已有的理论基础知识，达到对新知识深化理解和强化记忆的目的。
（二） 把握主线，建立联系
把握每种工程材料的性质及其在土木工程中的应用这条主线，将枯燥的知识讲述与工程实例相结合，从工程材料的组成、结构与制备或施工工艺等方面，分析和阐述工程材料是如何满足这些技术性质要求的，从而将工程材料的组成、结构、性能与工程应用等课程内容建立其相互间的逻辑联系——架起“桥梁”。
1. 以“一个中心、两条线索”的教学思路贯穿理论教学的全过程
由于土木工程材料课程涵盖了上十类常见的工程材料。虽然各类材料不同，但由于同属材料大类，在第一次上课时，可提醒学生，从材料科学与工程的角度出发，以“材料性能”为中心，以“材料的组成决定材料性能”和“材料性能决定其使用领域与范围”为线索，分析各种材料在组成（Composition）、性能（Property）和应用（Utilization）上的共性和特性，采用这三个内容英文字母的第一个字母， 简称为“CPU”主线，既形象又便于理解掌握。学习每类材料的“CPU”，便掌握了土木工程材料的核心内容和教学目标[5]。如本课程的核心章节“混凝土”部分，教学过程中只要把握“CPU”主线，及组成（水泥、集料、水、外加剂和掺合料）、技术性能（混凝土硬化前的和易性及混凝土硬化后强度、耐久性和变形）以及使用（根据环境、工程特点，选择合理配合比的混凝土） 便可将其主要知识点涵盖，也能够对其有一个整体掌握。
2. 以“自主协作、虚实结合”的工程实例教学架起基础课与专业课桥梁
土木工程材料作为专业基础课，是一门实践性极强的应用学科，材料品种繁多、性能各异。一项实际的工程，不但对材料的物理、力学性质及耐久性有着具体的要求，而且，成本也是不容忽视的。因此，要做到合理、正确地选材，就必须清楚地了解和掌握相关的基本理论、基本知识，将课堂学习与工程实例紧密地结合在一起。如讲述研究土木工程材料耐久性的意义时，可给出一些因材料耐久性达不到要求而出现严重事故的例子，引起学生的重视。如某年我国某处一水塔的突然崩溃，造成了严重的人员伤亡及经济损失，而事故的原因，是由于混凝土内钢筋的锈蚀。再如，日本、美国、加拿大等国的混凝土所面临的耐久性问题已相当严重，已经引起了学术界的广泛重视，若全部进行修复所需费用非常巨大。在此基础上，提出研究和保证土木工程材料耐久性的重要意义。这些工程事故的案例使学生心灵产生极大的震憾，虽然有设计和施工方面的原因，但是也有采用劣质材料或不严格验收原因。学生听后深感今后工作责任的重大，唤起学生的工程意识，加深了对本门课程重要性的认识，也激发了学生对后续专业课程学习的兴趣。学生课后信息反馈也表明： 学生对改革后的教学方法非常满意，学习热情得到提高。后续的建筑构造课和建筑施工课，任课教师反映学生对材料的理解力有了明显提高，为相关专业课程的学习打下了良好基础。
（三）注重实践，提升能力
结合科研开展教学是培养应用型人才的有效途径，将与本课程内容相关的工程材料及其应用的最新科研问题引入课堂教学，将国家正在建设的重大土木工程和需要解决的重大技术难题介绍给学生，将最新研究成果融入教学。针对不同的工程， 如何合理选择和正确使用土木工程材料， 如何对传统材料进行改性， 或研制和开发新材料， 都与建筑结构的使用功能及安全息相关。随着土木工程材料的发展， 如何合理地综合利用工业废渣、废料， 对土木工程材料进行改性和降低成本， 研发生态型、功能型、智能型建材等问题， 都已成为当前建材领域研究的重要内容。让学生接触到本课程内容的科学前沿知识，引发学生思考，明确自己肩负的重任；同时，积极组织和鼓励学生参与本课程的开放式研究型实验和申报省级、校级大学生研究性学习和创新性实验课题，以此培养学生的综合能力和创新思维。2009至2011年期间，我系学生申报的课题先后有“提高湖南地区砖混结构沼气池材料耐久性研究”、“回弹法测定混凝土强度能力研究实验”、“ 湖南地区既有建筑节能改造方案研究”等5项课题被遴选为湖南省大学生研究性学习和创新性实验项目，“新型自洁净建筑外墙材料的研制”、“废弃混凝土回收再利用研究”、“双掺重钙和粉煤灰对自密实混凝土性能的影响”等8项获校级大学生研究性学习和创新性实验项目立项。这些项目的开展，不仅巩固并拓宽了学生所学的土木工程材料相关理论知识，并提高了学生的动手能力和解决实际工程问题能力，也为培养应用型专业技术人才提供了新途径。
三、结语
教学改革是一项综合性和系统性的工程，不断提高教学质量是高等院校追求的目标。实践证明，在《土木工程材料》课程的教学活动中，开展多种形式的教学方法改革与探索是转变教育观念、提高教学质量的有效途径。总结出了“激发兴趣，引导思维，把握主线，建立联系，注重实践，提升能力”的教学策略，有利于激发学生的学习兴趣，有利于调动学生学习的主动性，有利于提高学生综合能力，能够为地方院校培养应用型人才提供新途径。
参考文献：
[1]张旭贤.土木工程材料.课程教学改革研究的探索[J].塔里木大学学报，2010，22（1）：114-117.
[2]谢振国.土木工程材料课堂教学方法讨论[J].高等建筑教育，2009，18（3）：78-80.
土木材料论文篇8
一、土木工程材料教学现状
土木工程材料课程的涉及内容种类繁多，材料之间的逻辑性不强，而学时相对偏少，记忆内容偏多，导致学生对材料课程理解不深。考试结束，学生就会忘得一干二净，最终使得学生在材料的选择使用方面知识欠缺，给以后工作带来困难。
随着当今世界科学技术的飞快发展，新材料、新工艺层出不穷。随着社会分工的细化，建筑行业的分工也在细化，国内专门从事新材料开发与提供施工服务的企业已参与到设计与施工中。但是，水泥和混凝土依旧是当今社会中经常使用的材料，并且在将来的相当长的一段时间里占据着重要的地位。所以土木工程材料实验教学结构相对稳定，对理论课程的依赖性比较强，致使实验课程和时代脱节，降低了学生的求知欲。
传统的实验教学模式就是先由实验教师讲解实验任务和实验过程，然后学生按教师的要求分组进行验证性实验。实践证明，这种“验证式”的实验教学模式难以激发学生自主学习的兴趣，已经不适应当前以素质教育为核心，以培养学生创新能力为重点的高等教育体制。
现如今，随着土木工程类高等院校课程的调整，材料实验课程的课时相对较少，学生很难去做一些有意义、具有综合性和设计性的创新型实验，不但减少了学生的试验次数，也很难激发起学生做实验的兴趣。
二、实践教学改革措施
1.优化实践教学大纲
实践教学是实验课中最为重要的环节，学生通过做实验来验证书本中的理论。为了增强学生的动手能力，并培养学生养成严谨的科学态度，锻炼学生进行科研的能力。我们积极进行实验教学的改革和实践，及时调整更新实验课程内容。针对上述现状，我们进行了如下改革，并且取得了良好的效果。
将教学内容提前发放给学生自习，在实验课时教师做重点以及难点的讲解，通过预习和讲解，减少赘述时间，从而使学生拥有更多的时间去做实验。实验前不再重复讲述课程内容，节省了时间，更多的是提高学生们的动手实践能力。
增加实验内容。由于实验课大幅减少了实验内容的讲授环节，实验时间大为增加。在原来实验内容的基础上，增加钢材实验多方案设计、水泥性质多方案实验、混凝土性质多方案设计等实验，使实验内容能够覆盖大多数的材料。
增加了设计性实验。改变之前的验证模式，将水泥、砂、石、混凝土和砂浆实验合并起来，作为2个设计性实验。通过设定混凝土和水泥砂浆的各类指标，让学生对原材料进行性能检验、配合比设计等任务，并根据实验的结果进行经验总结。
为进一步提高学生的动手时间能力，根据我校提出的实验课程要具有“演示性”“验证性”“设计性”和“综合性”的要求，提出了开放土木工程材料实验室，设立综合性实验课程。初步设想开设综合性实验课程，配合各类专业课进行综合性实验。
随着科技生产力的提高，各种新型材料也在不断应用于工程实际当中。所以，在之前实验的基础上，可以增加一些有意义的实验内容，提高学生们的兴趣。可以组织一些实验设计大赛，鼓励学生们积极参加，内容形式不限，发挥学生的自主性和积极性。按照要求完成实验比赛内容，并写出实验报告或论文的，可以得到课外活动学分1～3分。这样，不但激发了学生学习的积极性，锻炼了学生发现问题解决问题的能力，而且并且培养了学生的科学精神和创业精神，也促进了老师与学生的相互提高。
2.开设研究型毕业论文设计选题
学生参加研究型项目需要和学生自身的能力一致，所布置的任务或者实验不要超出学生的能力范围，找不到切入点，这样也不能达到预期的目的。将横向课题或者纵向课题加入到土木工程材料实验课中去，授课老师在课外花更多时间和精力去指导学生们进行科研项目，并给学生提供实验所需的材料及其设备，使学生能够从中得到能力的锻炼和提升。根据其纵向或横向课题确定毕业论文选题。通过参与科研项目的研究，学生可以协助老师解决与科研项目相关的科学难点，并且为自己以后的毕业设计选题确立方向，为以后的毕业设计做良好的铺垫。
三、结语
通过对土木工程材料实践教学进行改革，优化实践教学大纲，学生课前自主预习，减少赘述时间，增加做实验时间和实验内容，增加设计性实验，鼓励学生参加，并给出相应的奖励。在土木工程材料教学实践过程中，将科研项目和实验教学有机结合，指导学生参与授课老师的科研项目活动，让学生不但能够很快的理解并吸收知识，而且锻炼了学生们的动手能力，使学生们真正学到相关的专业知识，从而圆满完成教学任务。
参考文献：
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[3]安明矗吴萱，潘雨.土木工程材料课程教学内容改革[J].高等建筑教育，2006，15（2）：89-92.
[4]曾志勇.基于创新能力培养的《土木工程材料》课程教学改革探索[J].台州学院学报，2011，33（3）：82-86.
土木材料论文篇9
一、课程特点和教学现状
（一）课程涵盖内容多、课时少
土木工程材料课程内容除了材料的基本性能外，还包括气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、金属材料、墙体材料、沥青、高分子建筑材料等十几大类材料，每一大类材料又分为若干个不同品种，每一品种材料都要从其生产、组成、性能、影响因素、技术要求、应用等方面进行阐述，因此，课程的内容很多，但授课课时相对较少。
（二）课程内容缺乏关联性、逻辑性和工程性，学生学习兴趣不高
该课程内容以概念、叙述性理论、经验性结论等为主，种类繁多的材料各成体系，需要记忆的知识点多而杂，而大多数学生习惯学习以计算为主、具有严密逻辑性的知识[1]。多数土木工程材料课程教材理论与实践联系不多，缺少相关的工程案例[2]，学生普遍觉得内容枯燥，不清楚学了以后有什么实际应用。因此，学生学习积极性不高，很多都是为了应付考试而在考前突击死记硬背，但考过就忘，这对后续课程的学习和合格人才的培养十分不利，更谈不上对学生实践能力的培养。
（三）课程实验质量欠佳
实验是土木工程材料课程教学体系的一个重要组成部分。一般是学生按照既定的步骤完成一些验证性的实验，这种实验方式虽然有助于学生获得一些感性认识和体验，进一步理解和掌握课堂所学的理论知识，熟悉各种土木工程材料的实验方法、实验技能和相关标准，却无助于激发学生的主观能动性，不利于培养学生独立思考的能力和创新能力[1，3-5]。因此，要培养具有一定实践能力的应用型人才，仅仅依靠这些单独的验证性实验是远远不够的，还需要开设综合性、设计性的实验。
此外，由于对课程实验没有考核要求，加上实验小组成员较多，因此学生不重视实验，部分学生实验时不动手操作，数据和报告抄袭同学的情况也时有发生。
（四） 教材内容相对滞后
土木工程新材料、新技术、新工艺发展非常迅速，有些已经在工程实践中广泛应用，而也有些传统材料的使用在逐渐减少或被新材料取代，这些变化在教材中体现得较少。材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范也在不断更新，但是教材往往未及时修正。
（五）课程考核方式单一
土木工程材料课程考核合格与否主要取决于课程期末考试成绩，这样造成学生不重视实验，不注重平时知识的积累，往往是考前突击准备考完就忘。所以，即便是课程考核合格，也不能说明学生对所学的知识已真正理解和掌握了。
二、土木工程材料课程教学改革
（一）教学内容的改革
1.结合专业，合理选择课程内容，突出重点
土木工程材料有数十种之多，要在较少的学时内做到面面俱到地讲解介绍，非但不可能，也没有必要。学校土木工程专业学生毕业后大多数进入施工单位从事施工、工程管理、监理工作，或者进入设计院从事结构设计工作。今后工作中遇到的最多的相关问题是根据工程的具体情况正确选用与使用结构材料，因此建筑结构材料应该是土木工程专业学生学习的重点。该课程应以气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、钢筋等常用的建筑结构类材料为主要内容，加上建筑砂浆、墙体材料等，而木材、石材、沥青混合料等内容可略去不讲。
材料的性能由材料的组成结构决定，而材料的组成结构又是由材料的制备和处理工艺所决定的。但是对土木工程专业的学生而言，他们的主攻方向不是材料的研究而是使用，学习材料的目的就是要学会合理地选择与使用材料。在一定条件下，进行材料的合理选择和正确使用主要考虑的是材料的性能。因此在教学过程中应紧紧抓住各种结构材料的性能和材料的基本性质这两个重点，对于材料的组成结构和制备方面的内容可尽量简化或省略。
2.结合培养目标，简化理论，突出实践能力的培养
作为独立学院，学校的培养目标不是培养研究型人才，而是培养适应社会需求的应用型高级工程技术人才。因此，在土木工程材料课程教学过程中，应尽量简化材料学理论，着重培养学生利用所学理论知识解决工程实际问题的能力。例如，在讲述通用硅酸盐水泥时，重点突出水泥的性能和适用范围，对于水泥的水化机理尽量简化，同时结合一些工程案例的分析来讲解如何根据工程的具体情况、水泥特性及经济性进行水泥品种的选择。这样，既加深了学生对水泥性能和应用的理解，也培养了学生的分析和解决实际问题的能力。
3.重视传统材料和先进材料的结合
在课堂教学中，如果只讲授水泥、混凝土等传统土木工程材料，不仅不能吸引学生的注意力，而且也会让学生感到学校教师讲授的东西太落伍了，因为在网络和资讯发达的当今，学生对这些传统材料多少都了解一些[6]，而且重要的是各种新材料、新工艺不断涌现，并已在工程实践中广泛应用，因此教学中必须适当增加新材料、新工艺的介绍。例如，在讲墙体材料时，应补充各种节能节土的新型墙体材料、混凝土预制件及装配式建筑等；在介绍混凝土时，除了普通水泥混凝土外，还应简单介绍高性能混凝土、再生骨料混凝土、纳米改性混凝土等新型绿色混凝土材料。通过传统和先进相结合，不仅加强了学生对常用土木工程材料的了解和掌握，也激发了学生的学习兴趣和创新意识。
4.注意课程内容的更新
教材中引用的土木工程材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范等，有些已经废弃不用，有些则做了部分修改，在教学中，应及时更新。例如，在讲混凝土配合比计算时，应根据2011年12月起新实行的JGJ55-2011《混凝土的配合比设计规程》进行讲解，但教材中采用的一般是2000年颁布的旧标准。在讲烧结砖时，可给学生介绍“禁实限粘”政策和各种新型墙体材料，让学生了解有关墙体材料的发展趋势以及实际应用状况。
（二） 教学方法的改革
1.以多媒体课件为主、板书为辅的课堂教学
土木工程材料课程内容多且课时有限，所以课程的特点和实际情况决定了以多媒体课件为主的教学方法比较合适该课程教学。采用多媒体课件教学，不但大大增加了课堂授课的信息量，而且可将材料的实物照片、实验视频等引入课堂教学，使缺乏工程实践的学生能更直观地观察到各种材料的外观形貌及其制作、检验过程，使学生更容易理解某些抽象的概念和动态过程。例如，在介绍混凝土的和易性及其检测方法时，引入相关实验视频并配合教师讲解，这比单纯的文字和静态图形要生动清晰得多。
但是多媒体教学存在教学节奏太快、不利于学生记忆和掌握的问题，所以，课堂上可把每节课的重点和难点写在黑板上，以加深学生印象。对材料基本性质计算和混凝土配合比设计计算也采用板书的形式进行讲解。这样以多媒体课件为主、板书为辅的课堂教学，能有效地提高课堂教学质量。
2.采用案例教学法进行理论教学
教学中可结合具体的工程实例，尤其是劣质材料导致工程事故的案例进行理论教学。例如，在介绍石灰时，通过引入拆迁用砖和石灰砂浆砌筑的古寺时，发现其石灰砂浆强度很高的例子说明石灰的硬化作用；引入 “泰坦尼克”号沉船事件来理解硫、磷等元素对钢的性能影响；通过在恐怖袭击中倒塌的美国世贸大厦来引入钢的防火性能等。这种案例教学法，不仅使枯燥的理论讲解变得生动有趣，提高学生的注意力，加深学生对材料的性能及应用、材料对工程质量重要性的理解，而且通过对案例的分析也培养了学生理论联系实际的能力，避免学生陷入遇到实际问题不知如何分析和解决的窘境。
3.加强师生教与学之间的互动
教学效果不仅仅取决于教师的讲授，还与学生是否要学和如何学有关。一般在每节课开始10分钟教师可将上节课的重点内容进行回顾并提问，这样不仅把上节课的重点内容复习一遍，而且有助于集中学生的注意力，以便于新课的开始。在讲授新课的过程中，经常提出一些小问题，引导学生建立前后知识之间的联系，同时也让学生思想上保持一定的紧张度，专心听课。为了激发学生学习的主动性，可留出一部分内容让学生自学。例如，在讲解水泥一章时，教师可讲解6种通用水泥，而将特性水泥的部分留给学生自学。要求学生课后通过查阅文献资料或参考书籍进行学习，选择其中某一种特性水泥并结合具体的工程应用写成小论文，并鼓励学生做成PPT上讲台演讲或展开讨论。事实证明，这一举措极大地调动了学生的学习主动性，使学生学习的热情高涨，同时也锻炼了学生查阅和整理资料、撰写科技小论文、PPT演讲等多方面的能力。
4.注重学习过程的控制
在整个教学周期内，围绕重要的知识点不定期地进行4～5次随堂练习，每次15分钟，随堂练习的成绩计入平时成绩。通过这种方式，引导学生及时复习所学知识，注重平时学习，同时也有利于授课教师发现学生学习过程中的问题，及时调整。
（三）课程实验教学的改革
1.实验教学与理论教学协调同步
实验教学与理论教学要做到两个协调同步。一是实验教学与理论教学在内容上要协调同步，即根据理论教学的进度，安排相应的实验项目，这样有助于学生对理论知识的进一步理解和掌握；二是实验教学与理论教学教师的协调同步，即理论教学的教师也应同时承担实验教学的任务，这样有助于教师根据课堂讲课和学生掌握的情况，在实验教学时有针对性地对某些难理解的或重要的知识点进行强化。
2.在基本实验基础上开展综合性实验
根据理论教学内容和课时安排选择水泥的基本物理性能、细骨料、混凝土的稠度和强度及配合比设计等实验项目。整个实验分为基本实验和综合性实验两部分。基本实验主要是教学大纲中规定的一些独立的验证性的实验，这些基本实验又分为演示实验和实际操作实验。对于耗时比较长的实验项目，如水泥的凝结时间、体积安定性实验就采用视频和现场演示的方式进行。理论教学时引入实验视频，可以起到辅助教学的作用，使学生比较容易理解一些抽象的概念和检测方法；实验教学时还可以进一步通过现场示范，让学生更直观、近距离地学习这些实验的仪器设备、实验方法和操作技能。对于水泥的胶砂强度、混凝土稠度等耗时较少的实验，则让学生分组进行实际操作，要求学会仪器设备的基本操作和实验方法，记录和处理实验数据，并上交实验报告。
混凝土的配合比设计实验是一个综合性的设计实验，这种综合性实验能充分调动学生的主观能动性，培养学生独立思考和分析问题的能力。教师在实验前给出工程概况、混凝土的设计强度等级和坍落度要求，并给定原料，其中水泥有42.5P.I和32.5P.C两种供选择。将学生分成若干大组（20人/组），每个大组分成5个小组分工合作共同完成一个设计题目。每个实验大组根据设计目标，先课后制定实验方案。方案内容包括原材料的选择、原材料性能测试、混凝土初步配合比设计、实验步骤等，经教师审核合格后进入实验室进行实验。混凝土试拌后，和易性不满足要求需要调整时，调整方案由学生自定，教师进行指导。混凝土和易性调整至设计要求后，各小组分别将其成型并在标准条件下养护不同龄期后进行混凝土强度测定。各组数据共享，学生通过数据对比，分析原材料种类、龄期、配比等对混凝土的和易性、强度发展、经济性的影响，并撰写综合性的实验报告。
3.多方案实验
基本实验不应局限某种单一的实验方案。例如以往混凝土性质实验一般是学生按照教师给出的固定方案配成混凝土后进行和易性和强度的检测。在多方案实验中，原材料、龄期、是否掺减水剂等实验条件都可以有所不同。当调整混凝土的流动性时，除了按常用的添加水泥浆的办法，也可采用添加减水剂的方法，通过这些实验条件的变化进一步加深学生对混凝土有关理论的理解。
4.实验考核
在基本实验结束后增加考核环节。教师围绕基本实验事先准备若干题目，让学生到实验室进行现场考核，学生随机抽取问题进行解答或模拟操作，实验考核成绩计入实验成绩。增加实验考核环节后，学生参与实验的主动性明显提高。
（四）课程考核方式的改革
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一、开发内化教学模式
与传统教学方法相比，开发内化教学模式强调通过有效的教学活动，调动学生自主学习的积极性，开发潜能、引导和促成学生将知识“内化”为分析、解决实际问题的能力。所谓“开发”，是开启学生的智慧，发掘学生的潜质、潜能，激发学生内在的活力和动力，调动学生学习的主动性、积极性和创造性，有利于促成学生的内化。所谓“内化”，是将外在的教学内容通过记忆、理解、运用，转化成内在的素质。因材施教是开发内化教学方法的原则。
二、课程特点
土木工程专业课程中，《土木工程材料》是开课较早的专业基础课，是一门理论和实践并重的课程，主要向学生介绍土木工程中常用建筑及功能材料的性能、特点和应用，并使其获得重要材料的检测和试验方法的基本技能训练。此外，这门课程与其他课程密切配合，为后续课程如钢筋混凝土结构设计原理、钢结构、砌体结构、施工技术、工程管理等提供必要的材料基本知识。通过本课程的学习，要求学生能够结合工程实际，正确选择与合理使用土木工程材料，分析和解决实际工程问题。然而，课程内容大多是理论叙述，在教学中常会遇到以下问题：①缺乏系统性：材料种类繁多，内容庞杂，章节间基本没有联系；②逻辑性较差：各类材料与工程实践经验密切相关，应用性强，经验性内容多、概念多、专业术语多；③看似简单易懂，没有深奥的原理，实则不易把握。学生觉得一听就懂，但一考就不会。由于本课程具有上述特点，学生普遍感觉内容枯燥，学习兴趣和积极性差，对知识理解不深，对材料性能及选择使用方面的知识和能力欠缺，无法灵活应用，并直接影响后续课程的学习。
三、教学经验探讨
开发内化教学模式，改变了传统的教学方法，鼓励教师采用启迪式教学方法，引导学生思考，培养学生自学能力，帮助学生找到学习的兴奋点，提高兴趣。本文结合开发内化教学模式在《土木工程材料》课程中的应用，对教学方法进行以下探讨：
1.重视第一堂课——绪论。绪论作为第一堂课是十分重要的，直接影响学生对课程的学习兴趣、对教师能否胜任教学的信心。所以，教师应在课前做好充分准备，讲好绪论课。在具体教学中，可以通过图片、影像等介绍，让学生对土木工程材料有一种全新的认识，以提问的方式激发学生思考“什么是土木工程材料？”、“土木工程材料与建筑的关系”，而后结合工程实际，进行生动的阐述分析，既完成了相关内容的传授，又能让学生清楚地认识到课程的重要性，从而帮助学生树立学好课程的坚定信念。
2.运用课堂提问，引导学生积极思考。教师“导”知识、“导”方法是开发内化教学的一个重要特点，即在教学过程中，教师更注重引导学生学习，而不是填鸭式地“灌”给学生。结合本课程叙述性较强的特点，以问答促思考，更能激发学生学习的主动性，同时灵活应用一些与材料性能相关的生活类常识，活跃课堂气氛。例如，针对材料的亲水性和憎水性，可以引导学生寻找小案例并进行分析，简单的课堂提问，既紧扣知识点，又提升学生的兴趣。
3.结合工程实例，理论联系实际。本课程的主要教学目的是让学生具备正确选择与合理使用工程材料的能力，因此在教学中要适时引入工程案例，尤其是结合材料如何影响建筑结构性能，选用典型的工程事故进行分析，不仅有助于消除理论知识的枯燥，更能加深学生对材料特性的理解，有助于学生明确理论知识指导工程实践和解决实际问题的重要性。
4.讲授方式多样化。教师通过制作图文并茂的PPT、录像、动画演示等，结合教学内容安排适量板书，使课堂内容生动化、多样化，提高学时效率；此外，可选择适合学生自学的章节，请学生收集相关信息，分组讨论并试讲，通过多种方式引导学生养成勤于思考，勇于探索和创新的良好习惯。
5.加强实践环节，培养学生动手能力。本课程强调理论与实践并重，因此，实践环节必不可少。当前，由于本科教学条件所限，大多数高校开设的实验占课程总学时的35%。在实践环节，学生不仅能真实接触到材料，还能观察到材料性能变化的整个过程，是理论教学的重要补充。针对无法开展的实验，教师可通过视频和图片进行讲解。
6.丰富教学内容。《土木工程材料》课程的教学必须服务于工程应用，但教材对新技术、新标准有一定滞后性。因此，为了丰富教学内容，除选用的教材应能反映土木工程材料方面的最新研究成果外，在教学过中应适时讲授有关材料的研究动态、发展趋势及应用状况，拓宽学生的视野，激发学生的开拓创新意识。另外，鼓励学生以课外调研的方式，自行安排到建材市场等进行学习和调查，了解材料的价格、生产工艺、性能差异和使用方法等，这个过程不仅是课堂教学的补充，有助于增强学生对材料的感性认识，也能锻炼学生的交际沟通能力。实践表明，开发内化教学模式在将理论知识与实践相结合，开发学生的学习潜能，激发学生主动学习的积极性方面提供了新思路，教师应自足岗位，在教学过程中努力探索和不断总结积累经验，勇于改革创新，才能进一步提高教学效果，开创理论教学改革的新局面。
参考文献：
[1]吴芳.重庆大学“土木工程材料”课程教学改革研究与实践[J].土木建筑教育改革理论与实践，2009
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当前，我国工程教育的主要弊端，就是人才培养轻实践、轻能力和轻创新，忽视团队协作精神。如何构建基于工程能力、实践能力和创新能力培养为核心的人才培养新体系和新模式，是当前及今后一段时期我国高等工程教育专业教学改革和课程体系改革的主要方向和目标。CDIO模式实现了创新能力的培养。在《土木工程材料》教学中探索CDIO模式与改革，就是要适应国际工程教育的新理念、新模式和新思想的发展，通过以团队合作的项目形式，从构思、方案设计、试验运行、成果展示，进而实现理论和实践的有机协调和统一，实现对学生综合能力、团队合作能力的培养，创新精神和综合素质的提高。
一、以项目为牵引和主线，建立课程教学新体系
以土木工程材料课程实践与理论学习相结合，构建课程教学内容。《土木工程材料》课程涉及内容广，各章节之间逻辑关系不很严密，为此，首先对理论教学进行改革。改革的思路和出发点就是以项目为牵引和主线，整合课程体系结构，通过构建“公路路面结构层材料设计”项目组织理论教学的授课内容和结构安排。课程教学围绕无机结合料稳定材料组成设计、水泥混凝土组成设计、沥青混合料组成设计三大模块进行，将土木工程材料基础知识贯穿其中，使学生在掌握土木工程材料基础知识的同时，明确材料之间的联系，了解了材料在工程中的作用。同时从社会环境和工程环境出发，引导学生了解绿色建材，即资源、能源消耗低，对环境、对人身友好无害，可以循环利用的建筑材料，以及高性能材料等，扩展学生的知识面。
二、改革实践教学环节，加强工程能力培养
CDIO专业计划的一个重要内容就是为学生提供基于项目的动手机会，提供设计――实现的实践场所非常重要。根据卓越工程师教育培养计划制定的《土木工程材料》课程教学大纲，在课程教学环节中安排了两周课程实践周和一周项目实践周。“基于CDIO模式下的土木工程材料课程教学改革”在2011年被列为黑龙江省高等教育教学改革工程重点项目。我校在2010级道路桥梁与渡河专业遴选了两个卓越工程师试点班，土木工程材料课程的教学改革结合卓越工程师试点专业人才培养计划在试点班实施。该试点班的课程实践周分别于2011―2012学年第一学期的第十一周、第十五周，项目实施周于第十九周以集中训练的模式进行，集中训练的模式为学生提供了模拟工程实际的实践场所。
三、CDIO理念贯穿始终，四阶段实现教学目标
基于CDIO模式的“土木工程材料”的课程教学改革目标，既包括专业知识要求，又强调能力提升要求：即要求学生在学习实践土木工程材料基本知识的基础上，训练从可持续发展的角度选择、评估、设计和开发土木工程材料的能力。为此，在教学过程中始终将CDIO理念贯穿其中，通过以下四阶段具体实施。
第一阶段为“C”（构思）阶段，在理论教学和课程实践周进行过程中，以项目为牵引，引导学生以团队的形式构思一项研发项目。学生在理论课学习和实践周试验的过程中，根据资源优化进行了自由组合，组建了四个实践创新团队。每个团队对所选的项目进行总体构思，分别确定了项目的方向为水泥混凝土和沥青混合料。
第二阶段为“D”（设计）阶段，要求学生在各团队确定的项目内容和方向的基础上，通过查阅参考文献和团队内讨论，确定设计方案。四个团队分别构思设计了（1）C60混凝土的配制与抗渗性研究；（2）泵送混凝土坍落度经时损失研究；（3）掺加氧化铁的彩色沥青混合料配合比设计；（4）大空隙沥青混合料抗冻性研究四个项目。在构思和设计阶段，每个学生都表现出积极参与、积极思考、积极专研的学习态度，多次进行讨论，并且邀请专业老师参与研讨，给予学术上的指导。方案内容主要包括项目的基本思路、材料的基本性能、配合比设计、实验方法，以及预期达到的目标。以“掺加氧化铁的彩色沥青混合料配合比设计”团队为例，学生主动邀请建筑学专业的老师给予色彩上的指导，最终确定项目预期达到的目标：（1）通过试验确定等同于国际标准色卡（CMYK）色彩体系中（C0/M0-100/Y20/B0-100）范围内两种颜色的氧化铁适宜掺量；（2）通过试验确定满足路用要求的上述两种颜色的彩色沥青混合料配合比，供缓解行车疲劳、美化环境使用。
第三阶段为“I”（实施）阶段，理论课程和课程实践结束后，学生利用一周的项目实践周对构思和设计的项目进行实施。根据方案中设计的实验方法，各团队获得相应的试验数据，并对试验结果进行分析、改进和创新。
第四阶段为“O”（运行）阶段，各团队将实验过程中获得的实验结果进行内部讨论、研究，团队之间交流，确定原来构思中的缺陷，进一步修改后再设计、实践、运作其项目，最后对完成的研发项目成果进行展示。指导教师参与整个过程。学生在项目实施的过程中会遇到难题，以及一次一次的失败，学生在这些困难和失败面前没有放弃，而更加激发了挑战的激情和勇气，通过查阅文献、研讨、交流，再设计、再实践，磨炼了学生的意志，培养了学生的创新能力，提高了学生综合运用知识的能力以及团队协作能力。特别值得一提的是，在教学改革试点的两个班级中，通过土木工程材料的学习，激发了学生对土木工程设计及试验的兴趣，上面四个团队构思的创新项目都被列入2012年黑龙江工程学院大学生创新训练计划，并批准立项，其中“大空隙沥青混合料抗冻性研究”和“掺加氧化铁的彩色沥青混合料配合比设计”被批准为2012年地方高校部级大学生创新创业训练计划项目。
基于CDIO模式对“土木工程材料”课程教学进行改革，目的在于提高学生创新设计能力和专业综合素质；通过团队工作和交流，提高学生人际协作沟通和交往能力；最终实现道路桥梁与渡河工程试点专业人才培养的目标要求，使学生毕业后成为有能力、善协作、敢担当、争卓越的新一代工程师，能够应用所学知识为社会和人类做贡献。
参考文献：
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1 FRP在结构加固中的研究现状
我国FRP材料的研究和应用与发达国家相比，技术水平还比较落后。但是目前，我国应用FRP材料已完成多项工程，其发展前景还是很广，近些年来，我国有更多的研究单位加人到FRP材料的研发中来，因此，我国的FRP研发的技术领域得到快速发展。它的发展也会带动市场材料的使用量，在土木工程领域中，FRP复合材料的应用在我国起步较晚，FRP材料队也土木工程建筑物来说，造价不能过高，FRP材料工程应用经验较少，造成FRP材料的应用比其他行业会滞后些,而工程师面对的FRP实践性问题也是关于这种材料加强结构的预期或先见效果，实践设计经验少，对FRP材料加固结构设计的标准和研究也很缺乏[1]。
从20世纪90年代早期,在FRP材料以使用于土木工程中,这是因为FRP材料自身具有轻质高强、抗腐蚀和耐疲劳等特点,从90年代开始,很多发达国家开始引用航天技术和补强技术中成熟的FRP复合材料,将它代替钢材,作为土木工程结构加固材料。与传统的加固方法相比,利用FRP复合材料加固节省了材料，并且缩短了施工工期,在土木工程的的应用上取得一定的经济效益。据资料统计,从早期到90年代末期，在国际上，已经有超过2 000个大中工程采用用FRP复合材料，被用作于土木工程结构加固修补, 建筑发达国家每年要生产数百万平方米的FRP复合材料，用作结构加固,在我国，现有的很多桥梁和建筑物建造较早,对于这些工程的承载要求在不断提高,但是，一些住宅的质量问题仍存在，其加固修补技术也就越来越高[2]。
2 FRP材料的特点
FRP材料与普通钢材相比, FRP材料在工程结构应用中发挥了很大的优势，我们需要掌握并利用它的优点，FRP材料的比强度性能较高,利用它的轻质高强性能,可以减轻土木工程结构自重。在抗震工程中，可以减小地震作用，在桥梁工程中,使用FRP结构作为上部结构，可以增加桥梁的极限跨度；FRP材料的抗拉强度较 高,其抗拉强度类似于高强钢材的强度,在达到抗拉强度之前,几乎不会产生塑性变形；FRP材料抗剪强度也较低，基本上在其抗拉强度的10%左右；FPR材料弹性模量小，其弹性模量约为普通钢材的25%～70%；FPR材料有良好的耐腐蚀性和耐久性,在酸、碱和潮湿的环境中，FPR材料可以长期使用, 大大提高了结构的使用寿命；另外，FRP材料密度是钢材的25%左右，具有自重轻的特点,便于工程施工[3]。
3 FRP材料在结构加固中应用
在土木工程结构加固中,新型FRP材料还有很多优点，例如节省人工，因为这种材料不需笨重的机械设备；施工便利，因为它不受施工场地大小的限制；还有工期短、加固综合费用低等优点[4]。
FRP材料在梁的加固中的应用，FRP材料加固梁是将混凝土表面进行打磨、修补的处理，在进行整平、清灰等等过程，确保混凝土粘贴面处理平整干净后，再用粘结材料将FRP复合材料粘贴到梁的受拉表面。在实际加固工程研究中，由于非预应力FRP板具有施工便捷，不需使用任何特殊设备且工期较短，所以这种材料的应用范围很广。FRP材料在柱的加固中的应用，在使用FRP材料对钢筋混凝土柱进行加固修复时，先将FRP纤维沿柱子环向缠绕，使用环氧树脂将FRP材料与旧的混凝土相粘接上，保证FR材料P和混凝土有效粘接。FRP材料对砌体结构的加固应用，很多砌体结构由于设计基准期的接近、结构设计和抗震标准的提高及对建筑物的安全性、实用性和耐久性的要求的提高等原因，砌体结构就更需要维修加固，我国采用FRP材料新型技术对砌体结构进行加固，弥补了传统砌体结构补强方法的缺点，FRP材料加固砌体结构，可以提高抗震性能，它约束墙体而阻止了裂缝，从而改善了整体结构的受力状态，避免了整体结构的突然破坏[5]。FRP材料在土木工程结构加固中的应用很广泛，可用于民用建筑、桥梁及工业厂房的钢筋混凝土建筑物，另外还有烟囱、水塔、地铁、隧道、等建筑物和工程中中都有所应用[6]。
随着经济高速发展和科技的进步，FRP复合材料是一种新型的结构建筑材料，其技术具有发展潜力，FRP复合材料作为传统建材的一个重要补充，它在某些方面不能取代传统的建筑材料。FRP复合材料加固法有明显的优势,具有良好的经济效益,在结构工程中将得到广泛的应用。FRP复合材料技术的研究与开发，推动了现代土木工程的技术进步，它将有越来越广阔的应用前景。
参考文献：
[1]YeLP,Lu XZ,ChenJF.Design proposal for debonding strengths of FRP strengthened RC beams in the Chinese design code[C]//Proceedingsof International Symposium on Bond Behavior of FRP in Structure.Hong Kong,2005:45-54.
[2]任慧韬.纤维增强复合材料加固混凝土结构基本力学性能和长期受力性能研究[D].大连:大连理工大学土木工程学院,2003.
[3]CEB-FIP.Externally bonded FRP reinforcement for RC structure,Technical report on the design and use of externally bonded fiber reinforced polymer reinforcement forreinforced concrete structure prepared by a working party ofthe Task Group 9.3 FRP reinforcement for concretestructure[S].
