化学在土木工程中的应用精选(九篇)

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第1篇：化学在土木工程中的应用范文

多媒体教学 土木工程材料 应用

一、引言

近年来，随着“大土木”概念的提出，在土木工程专业设置过程中，土木工程材料这门课程的重要性再一次被突出。土木工程材料作为一门专业性和实践性很强的课程，在教学过程中所采用的方法和出现的问题一直被关注。本文结合土木工程材料在教学过程中遇到的问题，从教师授课和学生听课两个方面出发，分析讨论了多媒体教材在土木工程材料教学过程中的应用效果。

二、多媒体教学特色

多媒体教学通常是指采用计算机和视屏技术相结合的一种教学方式，与传统的教学方式不同，它有其自身鲜明的特色：

1.信息量输入紧凑、量多、质高

多媒体的运用免去了板书过程中所消耗的时间，加快了教学进程，提高了单位时间和面积内的信息量，加大了教学容量，提高了教学效率，保证了课堂质量。

2.文字图像清晰直观，风格多样，内容丰富

多媒体教学将传统黑板或白板上的文字变成清晰的大字、色彩鲜艳的图案或是动听的音乐，大大激发了学生的学习兴趣和学习积极性。

3.活跃了课堂气氛，增进了教学过程中的互动

由于多媒体教学在讲述理论知识点同时穿插了大量的工程图片和实验录像，充分调动了课堂气氛。学生在听课的同时也能积极从中思考相应问题，从而大大提高了教学过程中的互动作用。

三、土木工程材料在教学中遇到的问题

1.土木工程材料自身教学特点

土木工程材料作为一门专业基础课程，其主要内容包括土木工程材料的基本物理性质、几大类典型的工程建筑材料（如水泥、混凝土、钢筋、沥青等）。课程涵盖的内容广、所跨的知识面多，如基本的物理概念、有机化学、无机化学、数学分析、材料科学基础等多种学科。同时，土木工程材料又是理论与实践教学相结合的一门课程。实验目的在于加深学生对相关理论知识点的认识，同时让学生初步掌握土木工程材料的基本实验方法。正因为土木工程材料这一自身的教学特点，使得教师和学生在授课和听课环节中均遇到一些问题。

2.教师在授课中遇到的问题

(1)内容多、知识面广，传统教学方式很难在短时间内将概念和知识点讲透

由于土木工程材料课程自身的特点，在授课过程中很难在短时间内将相关概念和知识点叙述清楚。这使得学生在听课时即不能很好理解需掌握的知识点，而且对相关的基本概念也是出于模糊不解的状态，大大降低了授课效果。

(2)土木工程材料有大量工程实践图片无法对学生进行展示

土木工程材料是一门实践性很强的课程，在授课过程中经常会涉及大量工程案例。传统的教学方式只能跟学生描述一个大概，无法提供直观有效的图片和画面。

(3)大量的实验方法和仪器操作无法在课堂进行演示

为了更好地让学生熟悉和掌握土木工程材料的相关性能，课程安排学生有一周时间的实验课时。以往，学生对实验方法和仪器操作的认识基本是在进入实验室后才能慢慢熟悉和了解。而传统的课堂板书则无法清晰明了地将实验方法和仪器展示给学生。

3.学生在听课过程中遇到的问题

(1)学科跨度大、要求掌握的基本知识点多，短时间内难以回忆起相关知识要点

土木工程专业的学生在大一、大二时学习的基础课程主要偏向土木工程方向，而土木工程材料则要求学生需具备基本的物理、化学等专业知识点。因此，学生在学习土木工程材料课程时，对该课程所涉及的相关知识点相对模糊，影响了教学效果。

(2) 听课环节中涉及到许多工程实例因未见过而缺乏深刻的印象

土木工程材料在教学过程中往往会引入一些工程实例来说明某种材料的性能特点。例如，水泥混凝土道面的开裂方式、沥青混凝土道面的车辙破坏等道面工程中常见的几种破损现象。由于大多数学生尚未接触实际工程，因此在讲解工程案例时学生难免会有许多疑点存在。这使得本来不熟悉材料性能的学生产生了不必要的乏味感，在一定程度也会减少学生的学习兴趣和热情。

(3)许多实验方法和设备操作很难在传统的教学模式中得以掌握

土木工程材料在教学环节中安排实验的目的，一是加深学生对相关材料性能的认识和理解；再者也让学生在试验环节中掌握相关实验原理，通过亲自实验培养其动手能力和分析问题的能力。然而，有同学反映理论课上的教学和实验课上的相关知识点未能很好的衔接，导致学生在理论联系实践的环节中出现了疑问。

4.多媒体教学在土木工程材料教学中的实践

通过多媒体教学在土木工程材料教学过程中的应用，学生和老师均取得了良好的效果，笔者经过总结自身的教学经验，得出以下几点：

（1）一定程度上拓宽了上课的内容范围，使课程内容更丰富、饱满

土木工程材料以第二章材料的基本性能为列，在讲解材料的物理性质和力学性质时，必须让学生了解相应的物理和力学方面的基础知识点。特别是讲解材料组成、结构和性能间的知识点时，必须涉及如化学、岩相学及材料学等相关的基本知识点。通过多媒体教学，可以在短时间内给学生提供大量的信息，如公式、图片、动画等，提高了学生的信息接收量，提升了课堂的教学效果。

（2）充实的工程实践图片信息，提高了学生的兴趣，加深了对相关知识点的印象

土木工程材料在工程中应用广泛，同时也遇到了许多工程问题。如水泥混凝土在工程实践中遇到的耐久性问题，主要包括钢筋锈蚀、硫酸盐侵蚀、碱集料反应及冻融破坏等。传统教学在讲解到这部分内容时，通常很难描述清楚这些问题的细节部分，学生在听课过程中也会出现很多疑问和不解。而多媒体教学则只需提供几张工程现场的照片，就能给学生视觉上的冲击，短时间能产生深刻印象，提高了学生的学习积极性。

（3）详细的实验录像能让学生充分了解真实的实验过程

针对学生在实验环节中出现的问题，笔者在备课过程中有意识地增加相应的实验录像。例如，在讲解到钢筋性能的知识点时，通过播放钢筋的拉伸试验录像，让同学们直观的了解钢筋在拉伸过程中的破坏方式，进而介绍了钢筋的断面收缩率和断后伸长率的概念。这种教学方式即能让学生充分认识钢筋在拉伸过程中的断裂形式，同时也让学生掌握了钢筋塑性的相关概念、加深了学生的印象，提高了课堂的效率。

五、结论

本文通过分析土木工程材料这门课程在教学过程中出现的问题，分别从教师授课和学生上课的角度出发，探讨了多媒体教学方式在土木工程材料教学过程中的应用。通过笔者在教学环节中的总结发现，多媒体教学有以下几个优点：

（1）拓宽了上课的内容范围，使课程内容更丰富、饱满。

（2）充实了工程试验图片信息，提高了学生学习积极性，加深了对知识点的印象。

（3）图片和录像等动静结合的方式，让学生能真实了解材料的性能特点，提高授课效率。笔者同时也指出了在多媒体教学中因注意的问题：首先，在备课环节中要做好充分准备，包括对设备的熟悉、上课时相关知识点的搭配和协调；其次，在使用图片和录像等方式时，一定要做好相应的解释，保证学生能充分理解知识点；再次，多媒体教学方式是一种辅助教学的手段，教师在授课过程中不能过分依赖这一方式。只有在保持和发展传统教学优势的基础上，充分利用多媒体教学的优点，才能在今后的教学革新中找到新的突破点。

参考文献：

[1]胡红梅，程瑶.大土木背景下“土木工程材料”的角色定位[J].合肥工业大学学报(社会科学版), 2006，20(4)： 34-36.

[2]高校土木工程专业指导委员会.土木工程专业本科教育(四年制)培养目标和毕业生基本规格[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3]黄越南.浅谈土木工程人才培养模式与专业教学方法的转变[A].蔡德民.建筑教育改革理论与实践(第6卷)[C].武汉：武汉理工大学出版社，2004. 248-250.

[4]邓德华，肖佳.试论《土木工程材料》课程教学改革[J].长沙铁道学院学报(社会科学版)，2006，7(2)：78-80.

[5]刘晓琴.高校多媒体教学的有效性研究[D].四川师范大学,2010.6.

第2篇：化学在土木工程中的应用范文

土木工程规划不必其他建筑工程，它在规划过程中不但要注重周围环境，更要注重当前社会发展状况和文化水平的影响。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案，从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大，现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。人们努力使设计尽可能符合实际情况，要达到文化背景与设计图形的完美融合。达到适用、经济、安全、美观的目的。为此，已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值，研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律，积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析，进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论；同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。随着当前土木工程规范的扩大和各种生产工具和生产设备的品种多样化的发展，在土木工程施工的过程中逐步走向了机械化和智能化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法，日益走向科学化；有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样，不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率，而且可以解决特殊条件下的施工作业问题，以建造过去难以施工的工程。

未来土木工程的发展

1指导理论的继续发展。在未来的发展过程中，土木工程的核心将逐步的靠近力学，通过物理学和化学在其施工过程中的不断应用以及信心的计算机技术的不断冲击，新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上，现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展，用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用，使得对复杂的情况的模拟更有把握，更接近于现实。

第3篇：化学在土木工程中的应用范文

【关键词】土木工程的历史；现状；发展

引言

土木工程是指房屋、公路、铁路、桥梁、水工、港工、地下等工程的总称。土木工程对国家的经济建设和人民生活的影响非常明显和重要。土木工程密切关系到人类赖以生存和繁衍的四大基本要素：衣、食、住、行，为人类提供住宅、宾馆、公寓、衣料生产贮藏基地、食品冷库、公路、机场、铁路、港口、码头、厂房、实验室等现代人类生活和发展的必要场所空间。

1 土木工程的历史

1.1中国土木工程的历史：远在上古时期，中国古人类就在野处穴居，为了避免野兽侵袭，有巢氏（中国的传说中的巢居的发明者），才教古人离开天然岩洞、构木为巢，居于树上。我国古代土木工程多采用土、石、木等材料建造，建造技术和艺术造型达到当时极高的成就。像长城、赵州桥、都江堰等都是具有代表性的中国古代土木工程的杰作。

1.2 世界土木工程发展历史：在欧洲，大约8000年前已开始采用晒干的砖；凿琢自然石的采用，大约在5000～6000年前；至于在建筑中采用烧制的砖，亦有3000年的历史。世界古代的伟大建筑，以公认的七大奇迹最为引人注目，它们都建于公元前600年～公元前200年，且均为石材建造，大都用于宗教、军事和航海。且都是建于当时经济和科技非常发达的地区，说明土木工程的发展与经济繁荣和科技进步是密不可分的。

2土木工程的现状

2.1世界现状：随着19世纪中叶钢材及混凝土在土木工程中的开始使用，以及20世纪20年代后期预应力混凝土的制造成功，建造摩天大楼、大跨度建筑和跨海峡1000m以上的大桥成为可能。目前，世界上最高建筑是中国台北的101大厦，总高度为508m。近代体育事业的蓬勃发展也使得大跨度房屋在世界各地如雨后春笋般涌现。

2.2 中国现状：回顾20世纪特别是改革开放20年来，我国建设取得举世瞩目的辉煌成就。改革开放后在我国大陆建造了许多高层建筑，目前我国最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大厦。其他具有代表性的高层建筑还有深圳的地王大厦。在特种结构方面，我国有4所电视塔排在世界前十位，其中1995年建成的上海东方明珠电视塔以468m的高度排在世界第三位。为迎接2008年的奥运会，北京将建设一大批大跨超长建筑，像国家体育场“鸟巢”结构、国家游泳中心“水立方”、国家大剧院等。无论在工程结构的改革、建筑功能使用、新技术和新材料的采用上及合理组织施工方面，还是在抗震分析和计算机程序应用上及有关抗震控制试验研究上，我国均达国际先进水平。

3未来土木工程的发展

3.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来，土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学，新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上，现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展，用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用，使得对复杂的情况的模拟更有把握，更接近于现实。力学也会突破宏观框架，向微观发展，控制论，虚拟现实等技术也在力学中加深影响。另一方面，土木工程学科将向周围继续发散，与材料，环境，化学，电子信息，机械。城市规划，建筑等相关学科进一步的交叉，融合，互相支持，互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科。

3.2工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物，从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面，有了好的理论和设计，没有好的工程实践，一样不会产生一个优秀的作品。

信息时代正在迎面走来，其他学科和其他方面的新观点新技术，必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论，施工技术，新材料，环境工程，经济理论等等。

全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中，重点不仅仅限于CAD方面，也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集，分析，整理；对建筑物结构，强度，可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。

可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的，社会的发展要求更加充分地合理的利用资源，社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的，在可持续发展成为整个社会的主题的时候，土木工程也必然地要面对这个问题。对资源和能源的节约，包括在建设中的和使用过程中的，成为土木工程以后的一个方向，这要求有良好的设计和有效的运作管理机制，土木工程构筑物在它的整个寿命周期，从规划，设计，建造到建成后的使用，维护，拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小，同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。

3.3主动控制技术。迄今，绝大部分的土木工程建筑都是被当做一个静态的，被动的物体。对周围环境的影响，如风动，温度变化，突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术，以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。

4结束语

土木工程当今的发展是人类智慧的成果，土木工程是为了人类存在而存在.坚持可持续发展道路，努力创新，土木工程定会走向新的高峰!

参考文献

[1] 丁大均，蒋永生.土木工程概论[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2003

[2] 黄梦平，李晋栓. 中国赵州桥[M].上海：上海科技出版社，1981

[3] 贝伦·加西亚编. 刘伟庆，欧谨译.世界名建筑抗震方案[M].北京：中国水利水电出版社，知识产权出版社，2001

[4] 刘西拉.从结构工程学科的演变看传统学科的革新[J].科技导报，1992

[5] Concrete Structure for the Future.Proceedings of IABSE Symposium [J].Paris-Versailles,1987

[6] 清华大学土木工程系编．结构工程科学的未来[J].全国结构工程科学的未来研讨会论文集，清华大学出版社，1988.6

第4篇：化学在土木工程中的应用范文

关键词：土木工程；灌浆方法；技术应用

Abstract: With the rapid development of society, the development of the construction industry is also change rapidly. With the increasing number of infrastructure construction in China, and the construction quality requirements increasing, grouting construction technology has gradually gained popularity in civil engineering construction. This paper made analysis on civil engineering, grouting technology and its application, in order to provide feasible reference for counterparts.

Key words: civil engineering; grouting method; technology application

中图分类号：TU644

引言：灌浆施工技术是近几十年才发展起来的一种新型土木工程施工技术，其原理是通过预先在岩石、土壤或者建筑物中设置的钻孔或灌浆管，再利用灌浆机将一定配比的浆液以一定的压力灌注进地基空隙以及钻孔、灌浆管，从而起到加固作用。

一、土木工程灌浆的材料

工程灌浆材料主要分为无机类和有机类2大类，无机类灌浆材料有单液水泥浆、水泥水玻璃类、粘土类、水玻璃类、水泥粘土类等；有机类灌浆材料则分为丙烯酰胺类、木质素类、 脲醛树脂类、聚氨酯类、环氧树脂类、糠醛树脂类、聚乙烯醇类等类别在实际工程中应用较多的灌浆材料有以下3类：

1.粘土类浆材

粘土类灌浆材料一般选用粘土或者亚粘土，应具有遇水崩解，吸水膨胀，有一定的稳定性，有一定的粘结力等特点。根据灌浆部位不同，灌浆使用的材料要求也不同纯粘土浆的配制很简单，只需将土料经过浸泡、搅拌、筛滤净化后拌和而成。但是，为了提高灌浆效果，很多灌浆都不用纯粘土浆，一般都掺加适当的水泥，这就要控制好水泥的用量粘土类浆材由于其广泛的来源和低廉的成本，得到了较多的应用。但在实际工程中，粘土类浆液保水性强，不易、脱水 ，固结时间长甚至不固结，造成结石强度低等缺陷，从而严重影响灌浆质量。

2. 水泥基浆材

灌浆水泥是以硅酸盐水泥熟料和适量的二水石膏作主料，经磨细后，辅以性能调节剂(如膨胀剂、减水剂、促凝剂等)混合组成。但水泥浆析水性大，稳定性差，注入能力有限，且凝胶时间长，在地下水流速较大的条件下，浆液易受冲刷和稀释，影响注入效果。

3.化学浆材

化学灌浆材料是工业化生产的化学材料，具有如下优良的特点：(1)它是真溶液，不分层，无沉淀；(2)粘度很低，有些浆材粘度甚至接近于水；(3)固化或胶凝时间可人为控制；(4)可用泵灌入裂缝，填充渗漏水，具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能，特别适用于地下隐蔽工程；(5)固化或胶凝时体积收缩很小；(6)固化物或胶凝体本身不渗水； (7) 固化体或胶凝体耐久性良好但是，化学灌浆材料也具有一定的缺陷，比如具有一定毒性，污染环境，耐久性差；而且，生产成本高，在一定程度上限制了它的使用范围因此，化学浆材使用量较少，一般为修补较小的工程缺陷。

目前灌浆施工所采用的粘土浆材、水泥基浆材和化学浆材分别有着各自的缺点，影响了其适用范围，因而在今后的灌浆施工研究中，应着力于开发复合型的、高效、无毒无害的新型灌浆材料。这种新型的复合浆体材料是灌浆材料发展的趋势之一，无机类复合灌浆材料通过对水泥基浆材进行复合得到性能优良的灌浆材料，并可在水泥基中添加相应的功能材料以调控凝结时间等性能指标,可以很好的解决现有灌浆材料品种的缺陷，达到优良的使用效果，具有更好的发展前景。

二、土木工程灌浆施工方法

目前，灌浆方法很多，其分类也没有一个统一标准，根据灌浆目的可分为加固灌浆和堵水防渗灌浆。一般是按照灌浆工程的地质条件。浆液扩散能力和渗透能力分为如下几类：

1.填充灌浆法。适用于对较大空隙的灌浆，或者地下工程中结构体壁前空后空的灌浆。

2.渗透灌浆法。在不改变地层结构和颗粒排列的原则下，把浆液填充到岩土地层孔隙或裂隙，向地层深处渗透的灌浆方法，都属于这种类型 这种方法常用于砂砾层灌浆

3.压密灌浆法。压密灌浆法适用于粘性土中的灌浆，做法是以较大的压力将浓度较大的浆液灌注进空隙内，使浆液在高压作用下挤进地层。

4.劈裂灌浆法。在低渗透性地层灌浆中，在较高压力作用下，浆液先后克服地层内的初始应力和抗剪抗拉强度，在地层内发生水力劈裂作用，从而破坏和扰动地层结构，使地层内产生一系列裂隙，而原有的孔隙或裂隙则进一步扩展，促进浆液的可灌性和扩散范围增大 这种灌浆方法一般在渗透系数小、颗粒很小的中细、粉砂岩土或淤泥中使用。

5.电动化学灌浆法。电动化学灌浆法的做法是：在施工前在需要加固的地层总按一定的距离将两个电极防止于地层中，将有孔的金属管接到直流电源正极作为灌浆管，将另一端介入电源的负极。接通电源后，灌注压力与电渗方向相同，孔隙中的水流向负极，而孔隙就形成了灌注通道，浆液便可流入地层。

三、土木工程灌浆施工技术要求

灌浆工艺复杂多变，根据采用灌浆方法的不同而不同，灌浆参数则是影响灌浆效果的最重要因素之一，而且灌浆参数的确定一直是灌浆技术和灌浆效果研究的一个主要方向。

1.灌浆压力：灌浆压力是浆液在地层中扩散的动力，它直接影响灌浆加固或防渗效果，但是灌浆压力受地层条件。浅部灌浆比深部地层灌浆压力要小；渗透系数大比渗透系数小的地层灌浆压力要小。

2.扩散半径或有效扩散距离：浆液扩散半径或有效扩散距离决定灌浆工程量和工程进度，它随着地层渗透系数、裂隙开度、灌浆压力注入时间的增加而增大，随着浆液浓度和粘度的增加而减小、扩散半径或有效扩散距离可用一些理论公式，结合类似工程经验进行估算，但是由于涉及因素太多，所以一般通过工程试验确定。

3.凝固时间：浆液凝固时间是浆液本身的特性，有时因为工程的不同需要，在浆液中加人适量的速凝剂、早强剂、塑化剂、分散剂、膨胀剂等外加剂来调节凝固时间或改善浆液其他性能。一般对理想浆液的要求是：(1)浆液的初始粘度要低，流动性好，可注性强，能渗透到细小的裂隙或孔隙内 (2)凝胶时间可以在几秒至数小时范围内任意调整，并能准确控制 (3)稳定性好，在常温常压下能较长时间的存放，且存放不易受温度湿度变化的影响(4)无毒、无臭、不污染环境，对人体无害，属非易燃易爆品 (5)浆液对注浆设备、管道、混凝土结构物等无腐蚀性，并容易清洗 (6)浆液固化时无收缩现象，固化后与岩体、混凝土等有一定的粘结力 (7)结石体具有一定的抗压、抗拉强度，抗渗性好，抗冲刷及耐老化性能好 (8)原材料来源丰富，价格便宜 (9)配制方便，操作简单。

四、结束语

随着建筑事业的不断发展，人们对建筑物安全性能的要求逐渐提高，一些新的建筑物为了提升其强度和耐久性需要采取合理的加固措施，而老旧的建筑物为了维持其强度，修补已出现的裂缝空袭，也需要采取加固措施，可见灌浆施工的应用前景和应用领域都十分广阔。

参考文献：

[1]何品良.浅谈灌浆施工技术控制[J].建筑・建材・装饰.2009,10(3):122-126.

[2]孙敏.刍议土木工程灌浆方法与施工技术[J].中国新技术新产品.2011(15):49.

[3]任兴华.帷幕灌浆技术在某工程中的应用[J].中国新技术新产品.2010(19):115.

第5篇：化学在土木工程中的应用范文

关键词：智能料；土木工程材；力学特性；展望

1、智能材料的类型及其特性

压电、压磁、光纤、形状记忆合金等智能材料，在当代土木工程领域内已经得到了广泛应用。智能材料根据其功能特点可划分为两大类：一类是对外界或内部的刺激强度，如应力、应变及物理、化学、光、热电、磁、辐射等作用具有感知功能的材料，通称为感知材料。这类材料主要有光导纤维、压电陶瓷、压电高分子材料、形状记忆合金及其它各种类型的传感材料，也称之为为智能感知材料，其中尤以光导纤维最为重要。

另一类是能对外界环境条件或内部状态发生变化时做出响应或驱动的材料，也称之为智能驱动材料如形状记忆合金、压电材料、电致伸缩材料、磁致伸缩材料、电流变体、磁流变体和功能凝胶等。这些材料可根据温度、电场或磁场的变化而自动改变其形状、尺寸、刚度、振动频率、阻尼、内耗及其它一些机械特性，因而可根据不同需要选择其中的某些材料制作各种执行或驱动元件。

智能材料结构系统具备传感、控制和驱动三个基本要素，能通过自身的感知进行信息处理，发出指令并执行和完成动作，从而实现结构的自检测、自诊断、自监控、自校正、自修复和自适应等多种功能。通常，一种单一的功能材料要具备上述多种功能特性是很困难的，这就需要由多种材料组元复合或组装而构成一种新的智能材料。

2、智能材料在土木工程中应用

2.1形状记忆合金在土木工程中的应用

形状记忆合金（SMA）是一类具有形状记忆效应的智能合金材料。具有形状记忆效应的合金包括Ni- Ti，Cu- Zn- A l，Cu- Al-Ni以及聚氨基甲醇乙醇等。

作为一种新型的功能性材料，形状记忆合金其最显著的优点之一，就是在激发材料的形状记忆效应时，材料能产生很高的回复应力（700 MPa 以上） 和回复应变（8%左右），并且还具有很强的能量储存和能量传输能力。

利用这一特性就可把材料埋植在各种结构中，进行结构的自增强、自增韧、自诊断和自适应控制的研究与应用，同时也可将材料制成智能型驱动器，进行结构的裂缝、损伤、变形及振动的主动隔振等方面的研究与应用。

形状记忆合金的另一个显著的优点是相变伪弹性性能和相变滞后性能，其应力-应变曲线在加卸载过程中形成环状，这说明材料在此过程中可吸收和耗散大量的能量。

试验结果表明，形状记忆合金的相变回复力也很高，其值可达近400 MPa。因此，根据这一特性，就可研制具有相变伪弹性性能的形状记忆合金被动耗能器或被动耗能控制系统，以便进行土木工程结构的被动耗能抗震控制。

2. 2 压电材料在土木工程中的应用

将压电体集成于传统的结构中，利用压电传感元件感知结构的振动模态，并根据其输出，再通过相应的控制算法确定压电作动体的输入，以实现结构振动的主动控制，是目前压电类智能结构应用研究的前沿和热点。

为此，许多研究人员先后利用压电陶瓷（ZPT） 作为加速度传感器和驱动体，研究了任意复杂激励下，压电层合结构的主动阻尼和被动阻尼以及主动振动控制等问题，还有的学者根据经典复合板理论，采用加速度反馈控制方法，讨论了利用压电传感元件实现复合材料层合梁的主动阻尼控制并进行了试验研究。目前压电材料和压电堆技术广泛应用于土木工程结构的静变形控制能、噪声主动控制、健康监测、安全评定和自适应修复以及抗震抗风等多个领域，其中把压电堆技术用于建筑结构的主动抗震控制，并取得了很好的控制效果，造价也较低廉。

2. 3 光导纤维在土木工程中的应用

光导纤维是一种由外包层和内芯构成的纤维状光通信介质材料，这种先进的信息传输材料最先被用于通信传输系统，而且其研究发展速度很快。原因是作为信息载体的光子要比电子的速度容量与空间容量优越得多。

光子响应速度比电子高出三个数量级。光子的高并行处理能力和高信息率等特性，使其具有远高于电子信息容量与处理速度的潜力。

光纤材料主要用于传感、监测和远距离信息传输。目前，在传统的混凝土结构中埋入光纤作为传感元件进行结构强度、裂缝、损伤、变形、振动、钢筋锈蚀和施工质量等方面的自动诊断、监测、预报、控制和评价，同时再埋入驱动元件（如形状记忆合金等），并将控制元件和信息处理系统与之结合，形成具有智能功能的混凝土结构，从而实现混凝土结构的自检测、自诊断、自适应和自修复等，也是智能材料结构系统在土木工程中的研究与开发应用的热点和前沿。光纤材料是土木工程结构健康诊断及其地震响应主动控制中传感器设计的理想材料。

2. 4 压磁材料在土木工程结构中的应用

磁流变液（MRF） 悬浮体系，在外加磁场的作用下，它们的粘性、塑性、弹性等流变性能会发生显著的可逆变化。且当外加场强超过临界值后，磁流变液会在几毫秒内从液态变为固态。在显微镜下可以观察到，在磁场的作用下，磁流变液的分散相颗粒结成了沿磁场方向的链状结构。

由于磁流变液的特性可以在介于液体和固体的属性之间进行可控（由外加磁场直接控制流体的流变特性）、快速（响应时间只有几毫秒）和可逆的转变的独特性质，而且对流体的特性实施控制时所需的能量又较低，变化动态范围大，易于大面积铺放、成本低，磁流变液成为智能结构中作动器件的主要材料。目前，人们主要将磁流变液应用到减振器、离合器、柔性机械卡具、机器人手臂、液压阀门、直升机旋翼、油缸运动的控制桥路以及电源的高速开关等各个领域。

另外，磁致伸缩智能材料也在土木工程的研究中得到了广泛的重视。

磁致伸缩智能材料是一类磁致伸缩效应强烈，具有高磁致伸缩系数并具有电磁能/机械能可逆转换功能的材料。磁致伸缩材料在智能材料与结构领域中具有较好的应用前景，目前这类材料已广泛用于声纳系统、大功率超声器件、精密定位控制、各种阀门和驱动器件等。

3、智能材料的前景

目前在土木工程领域内，智能材料的研究主要在以下三方面的应用研究最受重视：

（1）结构健康的实时检测与监控。这主要是指将先进的传感元件和驱动元件集成在传统的土木结构中，利用它们构成的网络对结构的裂缝、损伤、疲劳、冲击、缺陷、腐蚀等状态进行实时监测和控制，以确保重大土木工程结构和基础设施的安全可靠，降低其维修费用。

（2）形状自适应材料与结构。智能材料的研究与出现不仅可使土木工程设计人员所期盼的自适应结构的诞生成为可能，而且更重要的是它代表着先进的新型材料与传统的土木工程设计人员所期盼的自适应结构的诞生成为可能，而且更重要的是它代表着先进的新型材料与传统的土木工程结构相结合这一重大的学科研究发展方向。

自适应结构既具有承受荷载和传递运动的能力，同时还兼有检测（应力、应变、裂缝、损伤、温度等）、动作（改变结构内部应力应变分布和结构外形及位置等）和改变结构特性（结构阻尼、固有频率、光学特性、周围电磁场分布）诸多智能功能，因此其应用前景非常广阔。

（3）结构减振抗震抗风降噪的自适应控制。结构的动力响应一直是土木工程设计中的一个非常重要的问题，特别是对于高层建筑和桥梁等大型土木工程结构的抗震抗风问题更是如此，而智能材料的开发与应用就可为之提供一个更为有效的新途径，从而使结构的自适应控制成为可能。

目前，虽然智能材料还有这样或那样的不足，但是，随着研究的深入，智能材料的性能将得到进一步的改善。智能材料在许多领域都具有巨大的潜在应用前景，其研究涉及材料科学、化学、力学、生物、微电子技术、分子电子学、计算机控制、人工智能等学科与技术。

4、结束语

智能材料在土木工程中的重要应用，是自动化控制技术发展、计算机科学、材料科学的重要阶段的产物，因此，土木工程的未来深受高科技材料发展的影响，对此我们国家需要长久的对其研究下去，采取新方法，引进国外先进技术，从而提高我们国家对于智能材料在土木工程中的应用，增加我国建筑的各种性能。

参考文献：

[1]王社良，薛凌云，苏三庆，形状记忆合金驱动器的力学性能[J] .西安建筑科技大学学报

第6篇：化学在土木工程中的应用范文

关键词：土木工程 土木工程材料 课程标准

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（b）-0082-02

课程标准是规定某一学科的课程性质、课程目标、内容目标、实施建议的教学指导性文件[1-3]。课程标准与教学大纲相比，在课程的基本理念、课程目标、课程实施建议等几部分阐述的详细、明确，特别是提出了面向全体学生的学习基本要求。土木工程材料课程是土木工程专业的一门专业基础课程，其教学目的是使学生掌握有关土木工程材料的性质，应用的基本知识以及必要的基础理论，了解工程材料性质和材料结构的关系，以及改善性能的途径，并获得主要土木工程材料的试验方法的基本技能训练。通过该课程的学习，为将来从事专业技术工作时，能够针对不同工程，合理地选择和使用材料打下理论基础，并能与后续课程密切配合，了解材料与设计参数及施工措施的相互关系。《土木工程材料》课程标准的制订显得尤为重要。

1 土木工程材料课程设计的理念及思路

该课程主要是为了使未来的建设工程师了解和掌握工程中常用材料的基本性能与应用方法，因此，在教学中应始终贯彻工程应用和创新两种理念，加强土木工程材料在工程实际中的应用及重视感性认识， 通过实验和情景式教学提高学生实践能力，鼓励科学探索，培养创新意识。因此，土木工程材料力学课程的教学，应从工程事例出发，回归于工程应用，以项目的形式组织教学，加强演示实验，采用启发式教学，加强学生创新意识的培养。

2 土木工程材料课程目标

《土木工程材料》课程的知识目标是让学生充分了解材料的组成以及结构对材料性质的影响，了解外界因素对材料性质的影响，了解各主要性质间的相互关系，初步学会主要建筑材料的试验方法并掌握材料的组成、性质及技术要求等。通过学习使学生会利用理论知识知道改善材料性质的措施，熟悉有关国家标准或行业标准，根据工程要求能够合理地选用材料。

3 土木工程材料课程内容及要求

土木工程材料课程可以以不同项目为教学组织主线[4]，以不同任务作为教学模块，分为11个教学单元。

（1）土木工程材料的基本性质。主要内容包括材料的基本物理性质、材料的力学性质、材料与水有关的性质、材料的热性质、材料的耐久性。主要让学生熟悉材料的物理性质，掌握从材料物理性质分析材料的性质方法，会根据材料的结构构造对材料的性能进行分析，熟练掌握材料的力学性质及耐久性和环境协调性，材料的结构构造对其性能的影响以及了解材料的热性质。

（2）气硬性胶凝材料。主要内容包括石膏、石灰、水玻璃。主要让学生掌握胶凝材料的分类及特征，以及原材料和生产过程；了解石膏、石灰的种类及生产；了解其制备技术及制品的技术性质。掌握水玻璃的生产及特征，应用；掌握水泥的生产和水泥的组成材料，会根据胶凝材料的特征在实际生产中加以应用。

（3）水泥。主要内容包括通用硅酸盐水泥，其他品种水泥。主要让学生掌握水泥的生产和水泥的组成材料；掌握水泥水化硬化，水泥石的腐蚀与防止，水泥的技术性质；掌握水泥石防止腐蚀的措施；掌握通用硅酸盐水泥的运输、储存，通用硅酸盐水泥的特性及应用，简单了解其他品种水泥。

（4）混凝土。主要内容包括混凝土的定义与分类，普通混凝土的组成材料，混凝土拌合物和易性，混凝土的强度，混凝土的变形性能，混凝土的耐久性，混凝土质量波动与混凝土配制强度，普通混凝土配合比设计，粉煤灰混凝土，轻骨料混凝土，其他品种混凝土。主要让学生掌握混凝土组成材料的技术要求，掌握外加剂和掺合料的应用。混凝土的分类、组成材料及对组成材料的要求，混凝土常加的外加剂和掺合料的特性。通过学习混凝土拌合物的和易性及影响因素，会在实际中对混凝土的和易性进行调整；熟练掌握混凝土拌合物的和易性，了解影响和易性的主要因素；熟练掌握混凝土的强度及影响强度的主要因素；熟练掌握混凝土的配合比设计方法（初步配合比，基准配合比，实验室配合比）；熟悉混凝土配制强度波动规律；了解轻骨料混凝土的性能，配合比设计及应用，熟练掌握粉煤灰混凝土及轻骨料混凝土的配合比设计及应用。

（5）建筑砂浆。主要内容包括：静矩和形心、惯性矩与惯性积、平行移轴公式主轴和主惯性矩、组合截面惯性矩的计算。主要让学生掌握建筑砂浆的组成材料及性质，砌筑砂浆的配合比设计，抹面砂浆的配制和应用。

（6）砌筑材料。主要内容包括砌筑砂浆、抹面砂浆，其它建筑砂浆。主要是让学生了解砖、砌块、砌筑石材；掌握各种墙体材料的技术性质与特性。

（7）沥青及沥青混合料。主要内容包括沥青的分类及石油沥青的基本结构组成，沥青的基本性质，沥青的技术要求与性质，沥青的掺配、改性及主要制品，沥青混合料。主要是让学生了解沥青的组成结构及石油沥青；熟练掌握石油沥青的组成、结构；熟悉石油沥青的技术性能及其标准和选用；了解改性的沥青材料及其制品。

（8）金属材料。主要内容包括建筑钢材，铝合金及制品。主要让学生理解钢材的性能及应用。熟悉钢材的分类，掌握钢材的主要技术性能，熟练掌握钢材的拉伸性能，熟悉钢材的化学成分对钢材性能的影响，掌握钢材冷加工及r效。基本了解铝合金及其制品性能。

（9）木材及制品。主要内容包括木材的分类与构造，木材的物理力学性质，木材的防腐与防火，木材的综合应用。主要让学生理解木材的性质及土木工程中常用的木材。掌握木材的主要性质，了解木材的分类与构造，了解土木工程中常用木材，了解木质材料制品和木材的防腐与防火。

（10）建筑功能材料。主要内容包括绝热材料、吸声材料。主要让学生了解绝热材料，吸声材料的概念；掌握绝热材料的特性，了解常用的绝热材料，掌握吸声材料的性质；掌握吸声材料的吸声系数，了解常用的吸声材料。

参考文献

[1] 郭培英.浅谈《化工单元操作》课程改革标准[J].内蒙古石油化工，2015（5）：72-73.

[2] 任翔，石小平.基于岗位工作过程的《物流市场营销》课程标准设计[J].交通企业管理，2016，31（6）：74-76.

第7篇：化学在土木工程中的应用范文

【关键词】土木工程；FRP材料；CFRP材料

随着社会科学技术的进步， 土木工程结构学科也获得了很大的发展， 其发展在很大程度上得益于新材料的应用，如FRP材料、 CFRP材料、玄武岩纤维材料、智能材料等等，这些材料凭借优异的性能正被越来越广泛地应用于桥梁工程、民用建筑、海洋工程、地下工程等土木工程建筑。

1 FRP材料

FRP材料即纤维增强复合塑料，FRP由增强纤维和基体组成，一般用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂做基体，以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料。该材料具有抗拉强度、弹性模量小、抗剪强度低、抗腐蚀、抗疲劳性能好等特点。FRP的抗拉强度均明显高于钢筋， 与高强钢丝抗拉强度差不多，是一般钢筋的2倍至10倍。大部分FRP产品弹性模量小，约为普通钢筋的25%～ 75%，因此， FRP结构的设计通常由变形控制。FRP的抗剪强度仅为抗拉强度的5%～20%， 这使得FRP构件在连接过程中需要研制专门的锚具、夹具[1]。FRP材料可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中长期使用， 因而可提高结构的使用寿命， 这是结构材料难以比拟的。

FRP复合材料在土木工程领域的应用快速增长，可用于包括柱、墙、梁、板及面板的抗震及补强加固。FRP纤维复合材料凭借耐腐蚀性能已广泛用于加筋土中，由于该材料易被掘进机具切断，故可用于盾构法掘进竖井的混凝土墙、土钉及临时支护用的复合材料地锚，而且由于价格低廉，安装方便，干湿交替的挡土墙、地基锚杆及喷射混凝土筋中用的也很多。此外。因为良好的拉伸性，FRP材料在悬索桥及斜拉桥的缆索、预应力混凝土桥中的预应力筋中也光放应用。FRP属于人工材料，可根据工程需要采用不同纤维材料纤维含量和铺陈方式等不同工艺设计出不同强度指标、弹性模量及特殊性能要求的FRP产品，且FRP铲平形状可灵活设计。

2 CFRP材料

CFRP材料即碳纤维增强复合材料，CFRP材料是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7～9倍，抗拉弹性模量为23000～43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/（g/cm3）以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/（g/cm3）左右，其比模量也比钢高。碳纤维复合材料的优点是高强度，是钢铁的5倍；出色的耐热性，可以耐受2000℃以上的高温；出色的抗热冲击性；低热膨胀系数，不宜变形量；热容量小，较为节能；比重小，仅仅对钢材料的1/5；优秀的抗腐蚀与辐射性能。

碳纤维复合材料在土木工程中的用途主要表现在碳纤维筋、碳纤维增强水泥和碳纤维增强木材。碳纤维筋的强度比低碳钢高约90%，而重量仅为后者的1/5左右；碳纤维与混凝土的附着强度高达713MPa，高于钢绞线与混凝土2197MPa的附着强度；碳纤维筋具有良好的拉伸疲劳性能及耐腐蚀、抗冲击、柔性高和易于操作的性能，因此在桥梁、码头等易受腐蚀的结构中应用较多。碳纤维增强水泥在水泥及其制品中掺和一定量高性能碳纤维和高效外加剂，以有效控制水泥及其制品塑性收缩及早期裂纹，提高水泥及其制品的密实性，增加水泥及其制品后期强度[2]。碳纤维增强木材是用碳纤维包裹木材或将碳纤维片材铺设于木材的某个侧面或中间而形成的一种新型结构材料。碳纤维的加入使木材的抗拉强度、防腐防火等性能大为提高，使其应用领域更为广泛。

3 玄武岩纤维材料

玄武岩纤维是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。类似于玻璃纤维，其性能介于高强度玻璃纤维和无碱玻璃纤维之间。玄武岩连续纤维不仅稳定性好，而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能[3]。此外，玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。

碳纤维和是目前世界上所采用的主要的加固补强用的新型材料之一，在桥梁、隧道、房屋等结构抗震加固补强方面具有极为广阔的应用前景。利用玄武岩纤维高模量、耐冲击和低成本等优势，可以开发其在降噪、抗振和抗震等耗能领域的应用。玄武岩纤维还可以用在具有高火灾危然的工业建设项目，核电站，化学工业与石化工业，高层建筑群，造船工业，汽车制造业等领域。玄武岩纤维及其土工材料具有较高的强度、弹性模量和耐高低温、耐侵蚀等性能，也适用于路面土工格栅中的基础材料[4]。

4 智能材料

智能材料实际上是一种仿真生命系统，一方面能够感知外界环境或内部状态所发生的变化，另一方面能提供针对材料自身的或外界的某种反馈机制，适时地将材料的一种或多种性质加以改变，做出所期望的某种响应。智能材料的功能表现为：反馈功能、传感功能、响应功能、信息识别与积累功能自诊断能力、响应功能、自修复能力和自适应能力、自诊断能力。

近几年我国通过不同的方法支持智能材料与结构的研究.目前许多项智能材料及其在土木工程中的应用研究正在我国进行着。目前，智能材料与结构在土木工程中的应用主要是将智能材料，比如上文提到的碳纤维等，混入到混凝土中，使混凝土构件具有自我增强、自我诊断、自我愈合以及自我调节的功能[5]。智能材料在土木工程中重要的应用，是自动化控制技术发展、计算机科学、材料科学的重要阶段的产物。因此，土木工程的未来深受高科技材料发展的影响，对此我们国家需要长久的对其研究下去。

FRP材料、 CFRP材料、玄武岩纤维材料、智能材料已经开始应用于现代土木工程建筑，但由于价格、应用技术、观念等因素这些新型材料的应用还不够广泛。革新技术、降低成本、加大推广，这些新型材料能在现代土木工程中发挥巨大作用。

【参考文献】

[1]刘冬梅，周剑霞；纤维增强塑料筋在土木工程中的应用探讨[J]；科技与企业，2014，7：206

[2]暴庆祥；试分析基础设施和土木建筑中碳纤维复合材料的实际应用研究[J]；中国科技博览，2013，34：305.

[3]倪晶；纺织材料在建筑及土木工程领域的应用[J]；江苏商报（建筑界），2013，21：100.

第8篇：化学在土木工程中的应用范文

关键词：土木工程；可持续发展；战略

前言：对于我国而言，虽然土木工程的数量和质量在提升，但大部分的土木工程都是建设在消耗自然资源的基础上，并且对自然资源造成了一定的破坏。因此，今后的土木工程建设，应停止对自然资源的破坏，走积极的可持续发展路线，一方面实现土地资源的高效利用，另一方面提升土木工程的质量，为社会发展提供更多的帮助。

1 土木工程概述

土木工程是指房屋、公路、铁路、桥梁、水工、港工、地下等工程的总称。土木工程对国家的经济建设和人民生活的影响非常明显和重要。土木工程密切关系到人类赖以生存和繁衍的四大基本要素：衣、食、住、行，为人类提供住宅、宾馆、公寓、衣料生产贮藏基地、食品冷库、公路、机场、铁路、港口、码头、厂房、实验室等现代人类生活和发展的必要场所空间。自改革开放以来，我国致力于社会建设、经济与技术的发展工作上，并不断总结历史教训、吸取经验、创新思想观念、改革发展模式，从而促进了我国新设备、新工艺、新材料等的发展。土木工程工作人员创新地将这些融入到建筑建设中，尤其是将机械自动化设施应用到土木工程建设中，大大地促进了土木工程向着现代化、智能化等方向发展。

2 土木工程的发展现状

我国是一个人口大国，土木工程对社会发展将会产生很大的影响，但目前的表现却并不让人满意。综合多方面的信息来看，土木工程的发展现状集中在以下几个方面：第一，土木工程的各项工作，未能够按时完成，且质量低下。近几年，我国在土木工程方面投入的时间和精力增大，发现现实工作中的很多工程，都没有达到理想的标准，而且在客观上出现了严重的质量问题，这对可持续发展而言，将会是一种非常严重的阻碍。第二，部分土木工程并没有响应国家的号召，未能够在客观上坚持可持续发展。现今，土木工程能够获得巨大的经济效益，导致很多人都开始大量的修建工程，尤其是在一些管制力度较小的地区，大量的搁置工程对当地的发展产生了很大的负面影响。第三，土木工程在可持续发展当中，也存在一部分工程在积极的响应国家号召，但由于方法上的错误和工作理论上的偏差，导致在实际工作中，未能够达到理想的工作标准，从而影响了行业的进步，这也是日后需要重点解决的。

3可持续发展的产生背景

可持续发展的定义是，可持续发展是既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展称为可持续发展。工业革命以来，人类取得了巨大的科学成就，与此同时产生的许多环境和社会问题又开始让人们反思，到底我们需要的是一条怎样的发展之路。我们坚定的意识到人类应该寻找一种更加科学持久的路进行全方面的变革，寻找一种可持续的发展之路。

4土木工程可持续发展战略

4.1土木工程材料的可持续发展。我国的土木工程发展，具有很强的综合性，在今后的工作中，要想真正意义的实现可持续发展，就必须保证相关材料的可持续发展。从客观的角度来说，土木工程的建设，需要应用大量的材料，一旦材料出现问题，势必会导致土木工程受到严重的影响。为此，今后的土木工程在材料方面的工作，应从以下几个方面努力：第一，土木工程所选择的建设材料，应达到无污染标准，且在腐蚀性、可挥发性等方面进行严格的控制。现阶段的化学技术较为先进，部分土木工程材料在运用过程中，起初并没有感觉到什么异常，但是在长久的应用后，就会对空气或者是周边环境造成影响，无法建立可持续发展。第二，土木工程的材料会占用大量的资金，部分建筑商为了节省资金，开始偷工减料，不仅导致土木工程的安全受到威胁，且会影响日后的投入应用，这并不是可持续发展所需要的。第三，面对社会的强烈需求，应加大对土木工程材料的研究力度，从客观上和主观上实现材料的多元化，为土木工程提供更多的选择，完成可持续发展。由此可见，土木工程材料的可持续发展，是细节部分，应得到更多的关注。

4.2土木工程设计阶段的可持续发展。一项土木工程项目在建设前都要进行事先的设计阶段，只有设计完成才能进入下一个环节，为此，今后的土木工程可持续发展，不可避免的要在设计阶段开展较多的工作。设计作为土木工程的核心组成部分，直接影响到土木工程能否得到长久的应用，在很多方面都具有较大的影响。根据现阶段的设计情况和以往的工作经验，本文认为，土木工程设计阶段的可持续发展，应从以下几个角度出发：土木工程的设计应积极实行绿色设计。现阶段的自然环境非常脆弱，土木工程设计，绝对不能打破固有的自然环境，且应积极与环境相互融合，通过一些绿色设计，改善周边的生态环境，不向环境排放污染物或者污染气体。第二，设计过程中，应加强实践工作，对周边情况开展大量的调查，避免纯理论带来的负面影响。第三，设计工作必须照顾到实际施工。现阶段，部分土木工程的可行性较低，倘若强行在设计上融入一些措施，将会导致土木工程的可持续发展化为泡影，甚至会给区域环境带来严重的影响。所以，土木工程设计的可持续发展，今后应朝着绿色方向开展，为居民生活增添更多的益处。

4.3土木工程施工阶段的可持续发展。一般情况下，土木工程施工阶段主要是划分为施工准备阶段和工程建设阶段，这两个阶段都是实际工作，如果要落实可持续发展，也要在两个阶段分开进行，且应注意可持续发展的一体化，避免造成前后工作的矛盾。土木工程施工阶段，首先要在准备阶段落实各项可持续发展工作。例如，准备阶段应选择优质的材料、合理的技术，同时要对准备工作进行分析，对比是否有更好的选择。另外，在准备工作中，要对土木工程可能出现的突况进行评估，并做好相应的备案工作。我国目前土木工程的数量较多，但优质工程较少，同时，近几年出现的安全事故以及对环境的破坏，都在社会上引起了广泛的关注，今后必须保证施工阶段的可持续发展。其次，在工程建设阶段中，一旦遇到材料污染或者是技术污染，必须及时停止应用。应根据工程建设的进度和要求，及时应用无污染的材料和技术，促进土木工程朝着可持续的方向建设。

4.4土木工程使用与拆除阶段的可持续发展。对于土木工程而言，无论大小都会修建一些临时性的工程，虽然在工程建设当中，这些临时性工程会起到积极的促进作用。但如果在工程结束后，胡乱拆除将会导致环境污染和破坏。所以，土木工程使用与拆除阶段的可持续发展，是今后需要重点注意的一个方面。第一，在使用过程中，应保证良好的使用，不要造成过多的破坏。第二，在拆除当中，应提高拆除的效率和质量，搜集有用的材料，实现循环利用。另外，在拆除过程中，应保证运用先进的设备和技术，不要造成噪声污染，同时要树立相应的屏障，避免灰尘过多。综上所述，土木工程使用与拆除阶段的可持续发展，是今后可持续发展的重点工作，必须采取有效的手段来开展工作，否则很容易造成恶性循环。

第9篇：化学在土木工程中的应用范文

一、教学观念的转变

传统的土木工程材料课堂教学注重教材理论知识的学习及其运用，这在—定程度上弱化了对学生实践能力和创新能力的培养，也不符合应用型人才培养的要求。为此，在教学观念上进行了一些转变。首先，将课程教学的重心转变为强化知识运用和实践能力、创新能力的培养，即在课堂教学中让学生了解各种材料相关的生产和技术性能机理，强调各种材料的用途及应用范围，有意识地引导学生多思考，培养他们的创新意识。在实践教学中让学生多动手、多尝试，提高他们的实践能力。其次，注重培养学生的T程观念，pj即通过课堂教学使学生把所学知识与工程实际联系起来，同时引导学生注意所学知识与其他学科的联系，从而树立正确的工程观念和创新意识。再次，教学内容考虑学生的未来职业生涯，把教学内容和T程实际进行结合，让学生明确自己的专业能干什么、怎么干，从而激发学生的学习兴趣并对未来的职业有所规划。

二、课堂教学改革

近年来，土木工程材料领域发展迅速，各种新型的材料不断出现并应用于实际工程。相关材料的标准规范也不断更新。而教材内容相对滞后已成为很多课程面对的问题。为了弥补教材内容的不足和滞后，教师在平时注意教学资料的积累，通过翻阅各种专业期刊，了解各种土木工程材料的最新进展，在每学期初把课程涉及到的标准规范进行检索和更新，使教学内容—直保持最新。根据应用型人才培养要求，明确课程教学思路，优化土木工程材料课程教学内容体系，教学内容围绕钢材、胶凝材料、混凝土与砂浆、砌筑材料、沥青、高分子材料、功能材料、木材、装饰材料等九大类材料展开，以材料的组成、生产、技术性质、应用为基本教学内容，在此基础上通过联系实际工程强化对土木工程材料的应用范围讲解，注重向学生传递创新理念。鼓励学生创新(如图1)。课堂教学中，利用多媒体教学方式．把各种材料及其在实际工程中的应用、材料施工的工艺和流程等以图片、视频、动画的形式展示给学生，在丰富教学内容的同时，强化学生对各种材料的认识，培养他们的工程观念。通过介绍各种材料的发展历程和新型材料的产生，培养学生的创新意识，鼓励他们创新。土木工程材料课程中，由于材料缺陷、疲劳破坏、施工条件、使用环境等造成的材料失效、工程事故等有很多案例，将这些工程实例引入课堂教学，既可以加强材料与工程实践的联系，还可以锻炼学生分析问题和解决问题的能力，对于提高他们的综合素质也是有益的。课堂教学中，弱化理论教学并不等于不学习理论。根据授课内容，给学生必要的指导，引导他们自主学习理论，H将课堂学习与课下学习结合起来，使学生能够全面掌握所学知识。课堂教学中注重习题课教学，通过习题课巩固所学知识，引入工程案例分析等拓宽学生视野，弥补教学内容的不足。三、构建合理的实践教学体系实践教学是土木工程材料教学的重要组成部分，特别是各种土木工程材料技术性质的试验在课程教学中占有较大的比重，但以往的教学往往忽视了试验教学的重要性，不利于学生动手能力的提高。

为了更好的培养学生的实践能力和创新能力，构建了课程试验、课外实践、计算机应用和自主创新“四位一体”的实践教学体系(如图2)。

图2。四位一体”实践教学体系

首先，强化试验教学。土木工程材料课程教学中试验教学的学时相对较少，学生无法利用上课时间完成一些必做试验。为了锻炼学生的动手操作能力，让每个学生都有动手机会，让学生利用课余时间完成相关试验。试验过程中在强调学生动手的同时，鼓励他们多思考，并设置一些创新试验激发学生的创新意识，比如通过采用不同形状的试件测试混凝土的抗压强度。让学生分析它们的区别和联系。对于一些综合性试验，通过分组让学生从不同的基础数据出发，以获得不同的试验数据并进行对比，比如混凝土配合比设计试验中，各小组采用不同的配合比所获得的混凝土强度是不同的，据此可以分析配合比和强度的关系，而且试验过程中还可以培养学生的相互协作的团队精神。实验室根据学生的需要不定期进行开放，让学生熟悉试验设备，完成一些课外试验。

其次，充分利用课外实践。课堂教学时间是有限的。为了加深学生对所学知识的认识。鼓励学生对自己感兴趣的问题进行课外调研，根据自己的所见所闻，写成调研报告或研究论文，作为课下作业的一部分。同时，利用认识实习等课外实习机会，带领学生参观建材市场、施工工地，熟悉所学的各种建筑材料以及它们在工程中的应用，以更好的巩固所学知识。

再次，加强计算机在课程教学中的应用。当前，计算机已经成为获取知识的重要工具。结合学生感兴趣的问题，指导学生利用计算机检索图书馆中的各种电子数据资源以获取有用的数据。鼓励学生利用所学的计算机知识．解决土木工程材料课程学习中的问题，比如利用计算机编程解决最佳配合比设计问题。利用计算机模拟材料受压破坏问题等。

最后，鼓励学生自主创新。政府和学校非常重视大学生的创新能力培养，分别设置了大学生创新基金项目。鼓励学生充分利用好这些平台，积极自主创新，根据自己的新颖想法申请创新基金项目或申请各种专利。

四、考核方式改革

全面考核学生对所学知识的掌握．同时适应应用型人才培养的要求是土木工程材料课程考核方式改革的基本出发点。以前的考核方式只注重对课程理论知识的掌握，缺少对学生实践能力和创新能力的考核。为此，将考核内容分为两部分：课程理论知识，占70％；综合能力，占30％。课程理论知识考核不局限于课程的书本知识。通过在试卷中加人·些T程案例分析、前沿问题分析等考核学生分析、解决问题能力。综合能力考核包含对学生的试验操作能力、试验报告完成情况、课余调研情况(以小论文或调研报告形式进行考核)等的考核。

五、注重提高教师的综合素质

土木T程材料课程的教学改革中，教师发挥着重要作用。教师需要不断更新自己所掌握的知识，这要求教师要经常阅读国内外文献，积极申请和参与研究课题．这不仅有利于课程教学内容的更新，对于教师科研水平的提高也是有利的。课程教学中，教师要注重改善教学方式和方法。提高教学水平，以激发学生学习的兴趣。

教师应身体力行，亲自动手做实验和参与工程实践，这样才能更好地指导学生。教师应具有较高的计算机应用水平，计算机是解决工程中问题的重要工具。教师需要熟练掌握这个工具，这有利于个人解决科研问题和对学生科学合理的指导。教师应不断总结课堂教学经验，注重课堂上和课下与学生进行交流，要在不断交流中发现问题，促进教学相长。

六、结束语

在应用型人才培养要求的指导下'对土木工程材料课程的教学观念、课堂教学、实践教学、考核方式等进行改革是必要的，这对于提高学生的实践能力和创新能力是有利的，对于教师综合素质的提高也有积极的推动作用。教学改革的效果需要通过教学实践来检验．在教学实践中，推动教学改革，总结经验教训，全面提高学生和教师的综合素质是下一步要践行的工作。