“土木工程材料”課程在商品混凝土攪拌站的生產(chǎn)實(shí)踐教學(xué)探討

摘要：分析了“土木工程材料”的課程特點(diǎn)和傳統(tǒng)教學(xué)方式的主要問題，提出了在商品混凝土應(yīng)用日益廣泛的情況下，教學(xué)實(shí)踐應(yīng)到商品混凝土攪拌站進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐，并通過這種教學(xué)新方式，探討如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展視野，更好地培養(yǎng)具有綜合應(yīng)用能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)的應(yīng)用型人才的方法。

關(guān)鍵詞：土木工程材料課程教學(xué)改革商品混凝土攪拌站生產(chǎn)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-623x(2009)04-0025-04

“土木工程材料”是高校土建類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，與基礎(chǔ)課及專業(yè)課緊密銜接，起著承上啟下的作用。該課程介紹的材料品種繁多，內(nèi)容龐雜，系統(tǒng)性差，既沒有基礎(chǔ)課的經(jīng)典系統(tǒng)，也沒有專業(yè)課的具體生動(dòng)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式多年來沒有實(shí)質(zhì)性的變化，學(xué)生普遍感覺枯燥，學(xué)習(xí)上提不起興趣；教學(xué)內(nèi)容主要是以傳統(tǒng)材料的基本性能和應(yīng)用技術(shù)為主，對(duì)一些工程應(yīng)用較為廣泛的新材料、新技術(shù)，如泵送混凝土、高性能混凝土等少有提及，即便有些課本開辟了有關(guān)材料發(fā)展與應(yīng)用的專欄，…但往往只是作為學(xué)生課外閱讀材料，造成實(shí)際教學(xué)內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于工程技術(shù)與材料新技術(shù)的發(fā)展，缺乏先進(jìn)性、時(shí)代性，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與材料實(shí)踐生產(chǎn)知識(shí)和施工嚴(yán)重脫節(jié)。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式和內(nèi)容影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，甚至困擾專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。針對(duì)“土木工程材料”課程的特點(diǎn)和當(dāng)前工程材料技術(shù)迅猛發(fā)展的形勢(shì)，為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，應(yīng)改變這種內(nèi)容單調(diào)、手段單一的課程教學(xué)模式。

一、商品混凝土攪拌站生產(chǎn)實(shí)踐在課程教學(xué)上的意義

現(xiàn)代混凝土是建筑工程中用量最大，用途最廣的材料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1996年全國(guó)混凝土產(chǎn)量約為6.5億m3，1998年8.1億m3，2000年9.8億m3，2002年則達(dá)到13億m3。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程中采用的主要結(jié)構(gòu)形式，建筑物的安全狀況直接由結(jié)構(gòu)材料的使用情況決定。因此，混凝土的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)對(duì)于整個(gè)建筑工程的安全性能和成本具有舉足輕重的作用。

商品混凝土以集中拌制，商品化供應(yīng)為特征，具有省時(shí)省力、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、技術(shù)先進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)，是一種以半成品出廠的特殊產(chǎn)品，其質(zhì)量報(bào)告需等28天才有結(jié)果，可見，混凝土質(zhì)量必須事先控制。隨著國(guó)內(nèi)城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，特別是人們對(duì)文明施工和環(huán)保要求的提高，商品混凝土在城市建設(shè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。在“九五”規(guī)劃中，我國(guó)將發(fā)展和推廣商品混凝土應(yīng)用技術(shù)列為建設(shè)部推廣的十項(xiàng)新技術(shù)之首。全國(guó)城市商品混凝土的占有率在“九五”末達(dá)到25％，2010年將達(dá)到40％。

其實(shí)，開展教學(xué)的方式并非一成不變，可以靈活多樣?！巴聊竟こ滩牧稀闭n程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，而且混凝土在課程中一直處于核心位置。有些知識(shí)難以在傳統(tǒng)的理論教學(xué)和一般課程實(shí)驗(yàn)中獲得，如果在課程教學(xué)與課程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上帶領(lǐng)學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)參觀，不但可以擺脫課程知識(shí)點(diǎn)多，難以記牢等困境，而且可以更好地鞏固理論知識(shí)，學(xué)習(xí)混凝土材料的新技術(shù)和實(shí)踐生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。在突出教學(xué)內(nèi)容先進(jìn)性的同時(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，拓展學(xué)生的視野。加深學(xué)生對(duì)土木工程材料的認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于培養(yǎng)他們的綜合應(yīng)用能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)。同時(shí)，這種生產(chǎn)性實(shí)踐也是提高教師自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)，加快知識(shí)更新，積累工程應(yīng)用實(shí)例的一種非常有效的方式，對(duì)于合理安排教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改善教學(xué)效果提供了必要條件。

二、課程教學(xué)在商品混凝土攪拌站的具體生產(chǎn)實(shí)踐

商品混凝土攪拌站的生產(chǎn)實(shí)踐，首先要了解攪拌站的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的主要工作內(nèi)容，重點(diǎn)學(xué)習(xí)生產(chǎn)過程的質(zhì)量與成本控制技術(shù)，了解新材料、新技術(shù)的應(yīng)用狀況。

(一)了解攪拌站生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)

商品混凝土攪拌站是以銷定產(chǎn)的混凝土生產(chǎn)加工型企業(yè)，其主要生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)流程分為六個(gè)階段：簽定合同一原材料準(zhǔn)備一配合比試驗(yàn)一生產(chǎn)過程質(zhì)量控制—客戶信息反饋—質(zhì)量問題處理。

從表面來看，簽訂合同與混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量沒有太大的關(guān)系。但實(shí)際上，簽定合同是商品混凝土生產(chǎn)的開端，關(guān)系到后續(xù)工作能否順利進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)。攪拌站簽訂合同前，要求熟悉本單位的技術(shù)力量情況以及國(guó)家和地方的法律法規(guī)要求，了解企業(yè)各部門的要求和施工單位的需求，然后才進(jìn)行合同評(píng)審。評(píng)審內(nèi)容包括合同條款是否合理，對(duì)用戶提出的要求特別是質(zhì)量要求，企業(yè)是否能在工藝條件、設(shè)備條件、管理等方面予以滿足。只有明確合同各項(xiàng)內(nèi)容，確保滿足各項(xiàng)要求才能簽訂正式合同，并及時(shí)將其遞交到有關(guān)部門進(jìn)行合同交底，以便后續(xù)工作的開展。

(二)學(xué)習(xí)商品混凝土生產(chǎn)質(zhì)量管理

商品混凝土攪拌站質(zhì)量控制基本上都是由試驗(yàn)室負(fù)責(zé)，而涉及質(zhì)量管理的工作則貫穿整個(gè)生產(chǎn)過程。

1 配合比試驗(yàn)

原材料的質(zhì)量好壞直接影響到混凝土的質(zhì)量，對(duì)材料的嚴(yán)格篩選和檢驗(yàn)至關(guān)重要。因此，要做到合理、正確地選材，就必須將課堂學(xué)習(xí)的理論與生產(chǎn)實(shí)踐緊密地結(jié)合，深化理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)，通過比較生產(chǎn)企業(yè)的檢驗(yàn)方法與相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別，對(duì)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)創(chuàng)造力有很好的推動(dòng)作用。不同的材料對(duì)混凝土質(zhì)量的影響程度有輕重之分，其質(zhì)量控制辦法也有區(qū)別。由于實(shí)驗(yàn)室人手、時(shí)間等條件限制，在混凝土實(shí)際生產(chǎn)過程中，要全面地按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)是困難甚至是不切實(shí)際的。例如：水泥應(yīng)選擇質(zhì)量穩(wěn)定的品牌水泥，一般相同廠家的水泥膠砂強(qiáng)度的變化遠(yuǎn)不及其凝結(jié)時(shí)間變化的影響大，因此，進(jìn)行凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)是必不可少的一環(huán)；如果具備豐富的原材料檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，骨料的粗細(xì)程度、含泥量、針片狀含量等指標(biāo)目測(cè)通過就可先行使用；粉煤灰的檢驗(yàn)一般根據(jù)其的色澤判斷其含碳量以做出是否采用的決定，并批量檢查細(xì)度與需水比；減水劑應(yīng)選擇品質(zhì)穩(wěn)定并且與水泥的相容性良好的高效減水劑，主要檢測(cè)減水率和凈漿流動(dòng)度兩個(gè)指標(biāo)。

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的普通混凝土配合比試驗(yàn)由于沒有受到天氣變化、施工條件等外部因素的影響，而且原材料都是水泥、砂、石、水等基本組份，沒有外加劑和粉煤灰等摻合料，質(zhì)量控制簡(jiǎn)單易為。然而攪拌站的配合比設(shè)計(jì)則要考慮很多因素。由于商品混凝土攪拌站與施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件的差異和變化，造成混凝土質(zhì)量的波動(dòng)。例如混凝土運(yùn)輸過程中會(huì)產(chǎn)生的強(qiáng)度與坍落度的經(jīng)時(shí)損失，其中強(qiáng)度損失幅度約為8％，坍落度的損失差異較大，這些因素在配合比試驗(yàn)中都是必須考慮的。通過攪拌站生產(chǎn)實(shí)踐，可以讓學(xué)生獲得更多配合比設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)豐富理論知識(shí)大有裨益。

2 生產(chǎn)質(zhì)量與成本控制

商品混凝土生產(chǎn)是一個(gè)人．——機(jī)結(jié)合的過程。學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐要了解攪拌站的工作原理、主要設(shè)備構(gòu)造和簡(jiǎn)單的操作要領(lǐng)，還需要學(xué)習(xí)混凝土實(shí)際生產(chǎn)質(zhì)量控制的具體知識(shí)。在連續(xù)生產(chǎn)過程中遇到原材料質(zhì)量波動(dòng)是常見的現(xiàn)象，應(yīng)加大取樣頻率，同時(shí)要根據(jù)觀察到的原材料質(zhì)量變化，以及每一盤混凝土拌合物的含漿量、坍落度、粘聚性、保水性狀況，及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整，以控制產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

生產(chǎn)實(shí)踐同樣要注意成本控制。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天，混凝土的成本已經(jīng)成為決定企業(yè)生死存亡的關(guān)鍵。降低混凝土生產(chǎn)成本的主要手段是采用高效減水劑，以提高混凝土強(qiáng)度或者摻加粉煤灰等礦物料以減少水泥用量。

商品混凝土質(zhì)量的提高有賴于減水劑技術(shù)的推動(dòng)。但是，大量工程實(shí)例表明，外加劑與水泥之間存在著相容性的問題。聚羧酸高效減水劑因其減水率高、保坍性能好、摻量低、無污染、緩凝時(shí)間短等優(yōu)異性能，適宜配制高強(qiáng)、超高強(qiáng)、高流動(dòng)性及自密實(shí)混凝土，成為國(guó)內(nèi)外混凝土外加劑研究開發(fā)的熱點(diǎn)。但從混凝土的性價(jià)比考慮，一般認(rèn)為只有C50以上的高強(qiáng)混凝土使用聚羧酸高效減水劑才有一定的優(yōu)勢(shì)。對(duì)常規(guī)的C25～C40普通混凝土，如何通過應(yīng)用聚羧酸高效減水劑在有效控制成本的前提下，實(shí)現(xiàn)普通混凝土的高性能化仍有待深入研究。

當(dāng)前最新出版的《高性能混凝土技術(shù)規(guī)程》規(guī)定粉煤灰在混凝土中摻量不能大于30％，但實(shí)際生產(chǎn)中由于高效減水劑的運(yùn)用，而且ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)水泥質(zhì)量的大幅度提高，攪拌站普遍加大了粉煤灰的摻量，有些高性能混凝土摻合料的摻量甚至達(dá)到45％以上，這對(duì)降低成本和保護(hù)環(huán)境都是非常有利的。

3 施工澆筑養(yǎng)護(hù)管理

良好的混凝土配合比只是保證混凝土質(zhì)量的必要而非充分條件。因?yàn)樯唐坊炷潦且环N以半成品形式出廠的特殊產(chǎn)品，其質(zhì)量也與施工澆筑、養(yǎng)護(hù)等過程密切相關(guān)，但這個(gè)階段工作質(zhì)量的好壞不受攪拌站直接控制。在整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)操作中，澆筑振搗成型是受主觀性影響最強(qiáng)的環(huán)節(jié)，混凝土養(yǎng)護(hù)也會(huì)影響混凝土強(qiáng)度和耐久性。由于許多施工單位的人員素質(zhì)參差不齊，在施工工藝上經(jīng)常出現(xiàn)不適當(dāng)?shù)淖龇?，例如，為了施工方便隨意往混凝土中加水。振搗、養(yǎng)護(hù)不周等。因此，除了施工單位必須對(duì)混凝土施工的全過程進(jìn)行妥善控制，攪拌站也應(yīng)當(dāng)派駐技術(shù)人員到施工現(xiàn)場(chǎng)提供必要的技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量預(yù)控。及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取糾正措施，同時(shí)也要加強(qiáng)與施工單位的信息溝通和技術(shù)交流。

三、主要問題討論

學(xué)習(xí)商品混凝土質(zhì)量問題的處理，不但可以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，而且可以鍛煉學(xué)生分析處理問題的能力。

很多攪拌站不時(shí)會(huì)遇到施工單位制作的混凝土試塊或監(jiān)督抽檢不合格的情況。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，施工單位和監(jiān)督單位一般首先懷疑攪拌站供應(yīng)的混凝土存在質(zhì)量問題，馬上提出對(duì)混凝土進(jìn)行實(shí)體檢測(cè)。若拿不到合格的檢測(cè)報(bào)告，監(jiān)理就應(yīng)下令停工并要求攪拌站“埋單”。這種做法不但嚴(yán)重影響工期，而且可能使攪拌站蒙受不白之冤。例如：東莞市某住宅樓工程在2008年1月份澆筑C30混凝土，28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的試件抗壓強(qiáng)度不合格，當(dāng)?shù)刭|(zhì)量監(jiān)督站出具整改通知單，施工方委托檢測(cè)中心在澆筑后的第35天進(jìn)行實(shí)體回彈法檢測(cè)，結(jié)果僅達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85％，幾天后再進(jìn)行抽芯破型檢驗(yàn)，結(jié)果進(jìn)展不大，施工方因而認(rèn)定混凝土不合格，要求砸掉重新澆筑或補(bǔ)強(qiáng)。這真的是攪拌站的責(zé)任嗎?這應(yīng)具體問題具體分析。該批混凝土施工正遇上南方罕見雪災(zāi)天氣，氣溫在2～10度區(qū)間波動(dòng)，混凝土實(shí)體在無加溫甚至無保溫條件下的強(qiáng)度發(fā)展緩慢，根本不可能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。在GB50204-2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中列入了對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)的要求，并以同條件養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度作為驗(yàn)收的依據(jù)，提出了秋冬季等效養(yǎng)護(hù)齡期的說法，專業(yè)刊物上還有相關(guān)文章。

攪拌站要正確處理商品混凝土的質(zhì)量問題，應(yīng)該加強(qiáng)混凝土行業(yè)相關(guān)規(guī)范的學(xué)習(xí)和討論，提高自身的業(yè)務(wù)水平，遇到施工單位不符合規(guī)范的情況，應(yīng)以書面聯(lián)系函的方式要求施工單位整改，并用相機(jī)或攝像機(jī)拍照以保留證據(jù)。當(dāng)施工單位提出無理要求時(shí)，可依據(jù)有關(guān)規(guī)范和專家的觀點(diǎn)理論，抵制施工方不合理的要求。

四、結(jié)語

“土木工程材料”課程作為土木建筑類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是土木工程科學(xué)技術(shù)與材料生產(chǎn)應(yīng)用科學(xué)間的橋梁。針對(duì)課程的特點(diǎn)，結(jié)合商品混凝土在建筑工程舉足輕重的地位，應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)思想及方法，帶領(lǐng)學(xué)生到商品混凝土攪拌站進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐，了解混凝土的生產(chǎn)過程，學(xué)習(xí)商品混凝土的質(zhì)量與成本控制技術(shù)，對(duì)混凝土攪拌站存在的主要問題，學(xué)生可通過試驗(yàn)與分析，提出解決問題的方案，實(shí)現(xiàn)企業(yè)與學(xué)生的“共贏”。商品混凝土生產(chǎn)實(shí)踐是一種融知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)于一體的教學(xué)創(chuàng)新模式，它既突出教學(xué)重點(diǎn)，又保證教學(xué)內(nèi)容緊跟工程與材料技術(shù)的發(fā)展步伐，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，從而加強(qiáng)了學(xué)生綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要手段，必將受到學(xué)生的歡迎。

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