混凝土技術教材現況與革新之策范文

本站小編為你精心準備了混凝土技術教材現況與革新之策參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

當前中國混凝土工程建設的規模和新技術的應用都是史無前例的。混凝土正經歷著從傳統技術向綠色高性能混凝土技術轉化的重要時期。新舊觀念的碰撞與沖突在工程界和學術界普遍存在。雖然說混凝土工程技術的進步是顯而易見的，但是問題之多也是有目共睹。許多混凝土工程問題的背后都有其教育背景，例如很多人認為混凝土以28天強度進行工程驗收是天經地義的，不可改變，其實是不理解依據混凝土強度發展規律確定標準齡期的原則；結構設計人員不斷追求高強度，造成配筋率高，對混凝土流動性要求越來越高，其實是不了解現代混凝土坍落度過大，勻質性不易保證的道理；有些地區仍然傾向于在混凝土中使用高水泥用量，其實是許多教科書中還在不加解釋地傳授標準中對水泥最低用量的限制。本文針對混凝土工程中折射出的教育問題作如下分析。

1教材編寫缺乏新意與特點

在教材編寫方面，許多教師堅持的一個重要原則就是寫入教材的一定是經典的理論和成熟的技術。但是，現在是知識爆炸的時代，近十幾年混凝土技術理念和工程技術發展迅速，可以用“眼花繚亂”來形容。于是教材編寫絕大部分采用以不變應萬變的對策，固守著所謂的成熟觀點和結論，羅列著未變的標準規范。

1.1教材內容嚴重落后于工程實踐

例如，一本國家級“十一五”規劃教材《土木工程材料》中在“影響混凝土強度的因素”這一部分，仍然將水泥強度列在第一條，而且只提水灰比，沒有提到水膠比的概念；在“提高混凝土耐久性措施”這一部分還是“合理選擇水泥品種、采用較小水灰比、保證水泥用量”這些傳統說法；在“混凝土配合比設計”這一部分沒有涉及泵送混凝土知識。另一本國家級“十一五”規劃教材《土木工程材料》中在“提高混凝土強度的主要措施”這一部分根本沒有提及低水膠比的技術措施；在“提高混凝土耐久性的措施”這一部分也只是提出提高密實度等技術原則，不夠明確和詳細。在粗骨料部分，仍然提到“要求巖石強度與混凝土強度之比應該不小于1.5”，忽略了現代混凝土是以預拌泵送混凝土為主，石子在混凝土中呈懸浮狀態，混凝土強度基本上與骨料強度無關[1]的現狀。還有幾乎所有教科書在耐久性這一部分中，碳化只是提一下鋼筋銹蝕，但對于混凝土鋼筋銹蝕的原因、機理與環境條件卻不予說明，而這對于混凝土結構耐久性是最重要的。應該強調的是成熟不等于落后，當混凝土技術已經進入預拌大流態時代，教科書還在大講干硬性、塑性混凝土，這怎么能使我們的學生適應現代工程建設？

1.2教材編寫千篇一律，沒有特色，不敢創新

目前，《土木工程材料》全國有幾十個版本，可謂“大家編建材”。但是在教材結構體系、內容、敘述等方面相差不大，許多內容抄來抄去，沒有創意與個性。不管張教授還是李教授寫的建材大都一個樣。這樣做有幾個明顯問題：第一，做學問是一種感悟、歸納和提煉的過程，教材應該體現編寫者的學術水平和工程能力，應該把自己悟出的道理寫入教材，有助于引導學生在短時間內把握和理解課程重點與難點。如果不是這樣，編寫教材就沒有學識問題。學生想看看參考書都覺得區別不大，不利于培養學習能力和提高教學效果；第二，對學生造成不良引導，向學生展示一種錯誤做法，就是習慣于不變的東西。沒有創新勇氣和創新思想，教材沒有生命，沒有活力。這一點我們應該學習國外學者，舉個例子，《混凝土技術》一書中在講述水泥水化產物時，就提出氫氧化鈣在混凝土中有什么作用的問題，然后進行解答。當前的《土木工程材料》教材對現代混凝土技術與理念系統介紹的很少，原因之一是從眾心理和不敢也不愿為人先。這似乎是中國人的做事習慣。但教師不能這樣，因為如果我們希望學生具有創新意識，我們自己就首先應該有創新精神。

1.3教材不注重理論聯系實際

說過：“精通的目的全在于應用。”教材不能理論聯系實際是我們許多教材的弊病。講述一個知識點如果結合一個工程案例則效果大不相同。例如：講到混凝土碳化導致鋼筋銹蝕這一部分，結合案例，北京十大建筑中的美術館、人民大會堂等建筑由于混凝土水灰比較高、冬季施工使用氯鹽、保護層相對較薄，目前不同程度出現混凝土鋼筋銹蝕問題，學生肯定會記憶深刻。如果通過案例分析西部地區雖然具備碳化需要的相對濕度環境，但是年相對濕度比較低，混凝土鋼筋銹蝕的可能性很小。學生就會更深刻地了解混凝土容易導致碳化和鋼筋銹蝕的環境條件。反之，像現在的教材這樣，只是條款式地進行敘述，對于沒有很多混凝土感性認識的學生而言，教學效果就不好。

2教師的工程能力和專業學識需要鍛煉與繼續教育

2.1教師必須不斷學習以免“以其昏昏，使人昭昭”

“一個人一生中能遇到一個‘好教師’，就很幸運了；如果你有不止一個‘好教師’，你也許會成為天才。”的確，許多“天才”并非天生，正是優秀教師的悉心教導才使得他們的潛能得到最大的開發；反之，水平低下的教師卻有可能誤人子弟、埋沒人才。所以對于教師而言學習是終身的任務。我們經常在一些場合聽到一些教師的學術發言中出現錯誤概念和觀點，例如“粉煤灰不能多摻，否則會造成混凝土泌水”，“混凝土中粉煤灰摻量大，氫氧化鈣減少，所以混凝土碳化快”，“石子起骨架作用，傳遞應力。骨料的強度是保證混凝土強度的前提”。在混凝土技術日新月異的今天，如果我們的教師不加強專業新知識、新技術的學習，只是看看教材就去講課，就會造成“以其昏昏，使人昭昭”的現象。

還原論對當代自然科學與技術科學的發展已產生很大作用，但其缺點是分得愈細，愈易脫離整體和實際，因此無法從整體來全面有效地解決問題或認識事物的本質。對于混凝土這種非常復雜的材料，用分解論進行量化分析造成的局限性是顯而易見的[3]。例如拌合物的工作度，通常采用坍落度試驗來評價，但是摻與不摻外加劑和摻和料的拌合物，坍落度一樣并不意味著工作度等同。大摻量粉煤灰混凝土拌合物可以用較小的坍落度良好地泵送。據Mehta報道[4]，高摻粉煤灰的混凝土拌和物坍落度為125mm時，可相當于180mm的普通混凝土。由于用水量很低，它不離析或泌水。所以在講授大摻量粉煤灰混凝土應用于大體積混凝土時應該提醒適當控制混凝土坍落度以免影響勻質性。

2.2參與工程實踐和科學研究是教師提高教學效果的必由之路

不久前，全國首屆大學生混凝土材料設計大賽在大連理工大學成功舉辦，比賽題目要求學生配制C40混凝土。結果47支代表隊配合比相差之大令人印象深刻。例如就單方水泥用量而言，最低160Kg，最高460Kg；單方用水量最高284Kg，最低140Kg。學生表現的背后映射出指導教師的專業技術水平和素養落差很大。有些教師對混凝土產業的技術現狀不了解，所掌握的配制技術明顯落后。其實是教師很少參與混凝土工程實踐的緣故。學以致用是教與學過程中必須圍繞的一條主線，要想將我們的學生培養成應用型人才，高校教師就必須解決自身工程能力問題，在工程中鍛煉自己，提高解決實際問題的能力，掌握現代混凝土技術。

教師只有積極參加科學研究，不斷更新專業知識和理念，提高學術水平才可以提高教學效果。比如，混凝土配合比設計方法中的粉煤灰超量取代法提出，粉煤灰超量取代法中的粉體增加部分等體積減砂原則，實際上因為細度量級的差別在功能上粉煤灰并不是砂，不可能代砂，仍然是膠凝材料，卻因為超量而變相增加漿體含量。有人認為摻粉煤灰后的混凝土抗裂性改善不明顯，漿骨比增大是其原因之一。建議今后不再采用這種實際上增加漿骨比的計算方法[2]，教師在講授超量系數法時應該說明相關正確理念。

3高校學生實踐教學環節必須改變現狀

3.1課程實驗內容和安排需要改革

目前，全國絕大部分高校混凝土相關教學實驗仍然按照傳統模式進行，實驗內容包括水泥膠砂強度、標準稠度用水量、砂篩分、砂石表觀密度、堆積密度、塑性混凝土試配。存在的問題是首先實驗沒有以六組分流態混凝土為目標，與混凝土工程實際不符合。其次實驗安排不利于學生自主學習和感知現代混凝土。比如實驗材料是實驗室指定的，水泥、骨料、摻合料、外加劑沒有選擇和優化的可能，學生就不可能比較和控制各組分品質對混凝土的影響。舉個例子，如果我們給出不同材質、不同粒形、粒徑和級配的骨料，讓學生自主選擇和堆積搭配，教學效果就會大大提高。

3.2實踐教學環節需要加強

目前，《土木工程材料》課程實驗一般為8學時，個別學校學時還要低。在課內實驗中讓學生理解、初步掌握現代混凝土配制技術難度很大。像土木工程專業許多課程設置課程設計周一樣，《土木工程材料》課也需要設置混凝土配制與性能技能訓練周以強化學生專業實踐能力，促進學生對課程知識的理解意義重大。這里涉及教育理念問題，在培養體系有限的學時安排中，必須舍得減少理論課程所占比例。我國高校理論課程門類過多，所占比例過大，說深了，其實浪費了學生大量的自主學習時間，很多理論課程少上也罷，不上也罷，對于今后意義不大。實踐教學是人才培養的重要手段，其意義并不低于理論教學，尤其對于以應用型人才培養為目標的高校，更是如此。

實踐教學環節不僅包括校內的專業技能類訓練，還必須包括校外工程中的實踐鍛煉，讓學生了解到實驗室中測試的混凝土性能（property）的優劣并不能代表結構中混凝土的性能（performance）。所以有人得出“摻粉煤灰的混凝土早期強度低,抗碳化性、抗凍性差”的結論，除配合比、原材料的原因外,很可能是試驗方法問題。例如試驗齡期等，一方面許多混凝土結構提前劣化，另一方面在試驗室檢測性能很差的混凝土，在現場卻有很好的表現[5]。通過工程實踐學生要逐步理解從原材料、配合比設計、生產、施工、結構、環境等環節的因素對最終結構混凝土表現的影響。

3.3教學實驗形式應該改變

以豐富的、開放的、自主的形式取代目前刻板的實踐教學模式值得嘗試。還以首屆全國大學生混凝土設計大賽為例，180名全國大學生的激情點燃了這次賽會，說明大家很有興趣，積極性很高，這次競賽形式的實踐教學活動會極大地提高了學生的專業素質，激發了學生對混凝土的熱愛，促使他們有理想、有信心改變中國混凝土與水泥制品行業的未來。同時還可以以專題、任務、實操考核形式設置實驗內容，最大限度促使學生自主設計、思考，激發學生的興趣和創新精神，鍛煉學生試驗技能，這些都是實踐教學環節改革應該嘗試的形式與方法。

4土木工程專業人才培養應該重視材料知識的學習

目前，土木工程界仍然存在一種輕視混凝土材料以及相關知識的現象。體現在許多土木工程學科都將材料方向看做是一個次要方向。結構工程專業研究生選擇研究方向一般不會想到選擇材料方向。有的土木工程學院院長直接向教授材料課程的教師講，我們土木工程的學生，對混凝土知道一點兒就行了。對材料在土木專業與學科的地位和作用缺乏認同感。

材料是工程的基礎，不同材料有不同的設計理論和方法以及不同的施工方法設計和施工方法，必須跟隨材料的變更或更新而變更或更新。工程中的主要問題是如何處理使用材料時所遇到的各種相互矛盾的因素，最大限度地做到對立的統一，以實現“百年大計”。混凝土是今后相當長時期主要的、大宗的材料，人們對混凝土材料這種復雜多相體的認識仍在不斷地發展。在校期間所學的材料知識不過硬會造成知識的缺陷和局限性，工作中只能機械地執行規范，不利于甚至阻礙混凝土工程技術的進步。

目前，工程設計人員、工程監理人員大都來自于土木工程專業，由于對現代混凝土材料缺乏系統的了解和學習，在實際工程中經常出現錯誤的管理、設計和監理行為。南方某省建筑工程質檢機構下發文件稱：“因為摻加較大比例粉煤灰的混凝土，早期存在塑性收縮的問題，易導致開裂，所以禁止使用粉煤灰”；許多施工企業在混凝土結構設計中傾向于促使混凝土追求高早強、大流動，造成混凝土結構體積穩定性變差；在東北某鐵路建設項目上原材料明顯發生變化，項目指揮部仍然禁止混凝土攪拌站對混凝土配合比作出調整，說如果調整，應先去委托試驗，這種外行且不顧實際的做法令人無語；監理人員經常教條地“認真執行”明顯過時的標準條款，給混凝土生產造成困惑；檢測人員經常利用“回彈”來發現混凝土結構的所謂“質量問題”，搞得混凝土企業和施工單位焦頭爛額。再舉一例，某橋梁工程因施工單位提出：“C50箱梁混凝土的到場坍落度為160mm~180mm，入泵坍落度不超過160mm”的要求，現場施工隊伍又沒有相應的思想準備，肆意加水，混凝土嚴重離析，勻質性很差，造成工程事故。事故分析時，施工單位理直氣壯地提出攪拌站沒有執行不許摻加粉煤灰的要求是造成工程事故的主要原因。至于目前在行業內引起熱議的“混凝土陰陽配合比現象”在很大程度上是部分標準、規范沒有及時更新混凝土技術理念，仍然保留所謂最低水泥用量要求造成的。以上現象說明只有混凝土材料生產企業懂混凝土是不夠的。保證混凝土結構質量需要設計、混凝土原材料制備、混凝土生產、施工、監理、檢測等單位的人員都對現代混凝土有正確的認識，大家統一思想、協作完成。可見土木工程專業人才培養中不但不可輕視混凝土知識的學習，反而應當予以強化。

這一現狀實際上正在不斷改善，例如土木工程專業學位研究生培養計劃已經將《現代建筑材料》為學位必修課程。2008-2009《土木工程學科發展報告》中“橋梁學科發展研究”一文中將材料創新列為橋梁工程師所肩負的五個使命和任務的第一位。

5發揮教學對混凝土工程積極作用的措施

為盡快推動我國綠色混凝土技術體系的成功應用，在混凝土與水泥制品行業人才培養中必須關注教學對混凝土工程的影響。從學校教學、繼續教育等環節入手才可以從根本上解決我國混凝土工程中存在的許多技術與質量問題。

1.小平同志說過：“關鍵是教材，教材要反映出現代科學文化的先進水平，同時要符合我國的實際情況。”必須組織力量編寫一批內容新、有特色的創新型教材，滿足學校教育與技術培訓的需要。例如，盡快編寫《土木工程材料》、《混凝土工程學》、《現代混凝土工程技術》等教材。

2.定期組織全國教師，尤其是青年教師的混凝土新技術培訓，包括理論和實際操作，提高教師教學水平。

3.推動高校混凝土材料類實踐教學改革，從內容、形式、考核等多方面進行改革，保證教學實踐環節的強化與高質量，調動學生學習興趣，引導學生的創新意識。繼續倡導定期開展各類大學生混凝土大賽，創造應用型人才培養的氛圍。

4.混凝土與水泥制品協會應組織高等學校研究與推動混凝土卓越工程師培養計劃，為培養行業杰出人才探索道路與模式。

5.混凝土與水泥制品協會應積極協調組織設計、施工、監理、檢測行業與混凝土材料行業的交流、對話和培訓，增進相互理解，促進協作。

6.建議在高等學校土木工程專業中開設《高性能混凝土工程》選修課，傳授現代混凝土知識，為在土木工程中成功推進綠色混凝土技術奠定基礎。