土木工程材料實驗教學(xué)

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了土木工程材料實驗教學(xué)范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：試驗檢測是工程建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，是每個工程從業(yè)人員應(yīng)該了解的行業(yè)。針對《土木工程材料》實驗課內(nèi)容與工程試驗檢測的內(nèi)容一致的特點，要求學(xué)生以工程試驗檢測行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)進行試驗，讓學(xué)生在在校期間能進行職業(yè)鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)意識、實事求是等職業(yè)素養(yǎng)。在取樣縮樣、試驗條件、試驗過程、原始記錄、數(shù)據(jù)處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)上嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，使學(xué)生正確理解這個行業(yè)的真正內(nèi)涵。

關(guān)鍵詞：土木工程材料；試驗檢測；標(biāo)準(zhǔn)；規(guī)范

一、試驗檢測行業(yè)

學(xué)生尚未從事工程相關(guān)工作，對工程試驗檢測行業(yè)不了解。向?qū)W生講授試驗檢測行業(yè)的相關(guān)知識是學(xué)好《土木工程材料》實驗課的一個重要補充。

1.試驗檢測行業(yè)的概況

工程試驗檢測貫穿于工程的設(shè)計、施工、監(jiān)理、驗收、養(yǎng)護、維修等各個環(huán)節(jié)，從設(shè)計初期的地質(zhì)勘察到施工建設(shè)再延伸到使用中的監(jiān)控養(yǎng)護，均離不開試驗檢測。試驗檢測是工程建設(shè)中進行質(zhì)量、進度、費用三大控制的重要手段。工程試驗檢測機構(gòu)主要由以下幾種組成：一種是甲方、施工、監(jiān)理、勘測設(shè)計、材料生產(chǎn)企業(yè)等工程建設(shè)相關(guān)企業(yè)的試驗室；一種是企業(yè)性質(zhì)的第三方試驗檢測機構(gòu)；一種是各級質(zhì)量監(jiān)督管理部門設(shè)立的帶有政府色彩的質(zhì)量監(jiān)督室。

2.試驗檢測的職業(yè)發(fā)展方向

試驗檢測行業(yè)的職業(yè)發(fā)展方向是學(xué)生認真學(xué)習(xí)《土木工程材料》實驗課的一個出發(fā)點。試驗檢測機構(gòu)中最常見的是施工方的工地試驗室和第三方試驗檢測機構(gòu)。以下以施工方的工地試驗室和第三方試驗檢測機構(gòu)為例介紹試驗檢測人員的職業(yè)規(guī)劃。施工單位試驗檢測人員職業(yè)規(guī)劃：試驗員→試驗工程師→試驗室負責(zé)人→工程部部長或副總工→總工→項目經(jīng)理第三方試驗檢測機構(gòu)人員職業(yè)規(guī)劃：試驗員→試驗工程師或主管→科室負責(zé)人→專業(yè)負責(zé)人→技術(shù)負責(zé)人→機構(gòu)負責(zé)人

3.工程試驗檢測職業(yè)資格證書

取得職業(yè)資格證書是從事工程試驗檢測行業(yè)的基礎(chǔ)，現(xiàn)以交通部的公路水運工程為例。公路水運工程試驗檢測專業(yè)技術(shù)人員職業(yè)資格包括道路工程、橋梁隧道工程、交通工程、水運結(jié)構(gòu)與地基、水運材料五個專業(yè)，分為助理試驗檢測師和試驗檢測師兩個級別，均設(shè)公共基礎(chǔ)科目和專業(yè)科目，專業(yè)科目為《道路工程》、《橋梁隧道工程》、《交通工程》、《水運結(jié)構(gòu)與地基》和《水運材料》，考試成績均實行2年為一個周期的滾動管理。

4.規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

在多數(shù)高校，任課教師試驗過程參考教科書，但是教科書的部分內(nèi)容未及時同步相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。例如，在已作廢的舊規(guī)范GBT228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》中，當(dāng)鋼筋抗拉強度結(jié)果小于1000MPa且大于200MPa時應(yīng)修約到5MPa；在現(xiàn)行規(guī)范GBT228.1-2010《金屬材料拉伸試驗第一部分：室溫試驗方法》中修約到1MPa。因此，在《土木工程材料》實驗課中，必須強調(diào)所有的試驗要嚴(yán)格按照相關(guān)的操作規(guī)程或規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果的判斷要參照相關(guān)技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)；強度不同行業(yè)適用的操作規(guī)程或規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不盡相同；強調(diào)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的更新。

二、試驗檢測行業(yè)必備的職業(yè)素養(yǎng)

1.規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)意識

試驗檢測的權(quán)威性源于試驗過程的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。在實驗課中，培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)意識就顯得特別重要。工程建設(shè)領(lǐng)域主要有公路、橋梁隧道、民航機場、市政工程、水利水電、建筑、鐵路等，而每個領(lǐng)域適用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。在培養(yǎng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)意識的同時，也要清楚認識到各自領(lǐng)域適用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的不同。

2.實事求是

數(shù)據(jù)的真實是試驗檢測權(quán)威性的保障。在糾正學(xué)生隨意編寫試驗數(shù)據(jù)的同時，向?qū)W生強調(diào)數(shù)據(jù)真實的重要性。例如，在進行“混凝土抗壓強度試驗”中，由于制備混凝土試塊的模具都是塑料試模，個別學(xué)生為了方便，未經(jīng)測量直接將混凝土試塊的邊長全部記錄為150mm。這種行為要及時糾正并強調(diào)數(shù)據(jù)真實可靠的重要性。

3.愛護設(shè)備

作為試驗檢測從業(yè)人員，愛護設(shè)備是最基本的職業(yè)要求。在實驗課中，要引導(dǎo)學(xué)生愛護設(shè)備，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生愛護設(shè)備的意識。

三、取樣縮樣方法

樣品的代表性、有效性將直接影響試驗檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度。在實驗課中，要重視取樣、縮樣在整個試驗檢測中的地位。

1.縮樣方法縮樣方法

分為四分法和分料器法。四分法是實驗課上經(jīng)常采用的縮樣方法，其特點是操作簡單、效率較高，但準(zhǔn)確度不高。而分料器法是試驗檢測行業(yè)常用的縮樣方法，其操作較麻煩、效率不高。將分料器法引入到實驗課中，便于學(xué)生正確理解試驗檢測取樣縮樣。

2.取樣方法

取樣是試驗檢測工作的開始，也是所有數(shù)據(jù)的來源，在試驗檢測中占有凸出的地位。以料堆為例，試驗檢測中取樣是在料堆頂部、中部和底部均勻分布的15個不同部位，抽取大致相等的樣品15份，組成一組樣品。

四、試驗條件

試驗條件的變化會對試驗檢測的結(jié)果產(chǎn)生影響。在實驗課中，循序漸進地引導(dǎo)學(xué)生認識到試驗條件對試驗檢測結(jié)果的影響，引導(dǎo)學(xué)生對試驗條件的重視。

1.試驗室環(huán)境

試驗室溫度和濕度是試驗條件的一部分。因為某些試驗對試驗室的溫度和濕度比較敏感，試驗規(guī)程會對試驗室的溫度和濕度的范圍作出具體規(guī)定。例如，對于“水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度試驗”，《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》對試驗室環(huán)境的要求如下：溫度為20℃±2℃，相對濕度大于50%。由于條件的限制，有些高校試驗室的溫度和濕度無法滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求。學(xué)生應(yīng)該對這個會影響試驗結(jié)果的試驗室條件有清醒的認識。在不符合溫度和濕度要求的試驗室中得出的試驗結(jié)果是不具有公正力的。

2.養(yǎng)護條件

養(yǎng)護條件會對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響?；炷猎嚰⑸皾{試件、水泥膠砂試件、雷氏夾試件等對養(yǎng)護條件有嚴(yán)格的要求。由于條件的限制，某些高校試驗室無法滿足養(yǎng)護條件的要求。但是在實驗課中，對養(yǎng)護條件不符合規(guī)范要求的解釋應(yīng)作為實驗課內(nèi)容之一，使學(xué)生對養(yǎng)護條件有充分的理解和重視。

五、試驗過程

試驗過程是試驗檢測的核心，是學(xué)生學(xué)習(xí)實驗課的重點。

1.試驗過程的完整性

在混凝土抗壓強度試驗中，《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》規(guī)定：取出試件，檢查其尺寸及形狀，相對兩面應(yīng)平行。量出棱邊長度，精確至1mm。而操作者為了方便，省略了混凝土試塊尺寸的測量這一步驟，而在試驗記錄中也沒有相關(guān)記錄。在實驗課中，也會為了圖方便省略一些試驗步驟。所以在試驗過程中應(yīng)該強調(diào)按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)操作的重要性。

2.試驗細節(jié)

試驗細節(jié)決定試驗檢測是否正確。例如，在“水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度試驗”中，《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》規(guī)定：用水泥凈漿攪拌機攪拌，攪拌鍋和攪拌葉片先用濕布擦過，將拌合水倒入攪拌鍋中。學(xué)生在實驗課中經(jīng)常會忽視這個細節(jié)。有些學(xué)生在將水和水泥放入攪拌鍋前，沒有用濕布擦拭攪拌鍋及攪拌葉；后一組學(xué)生在使用水泥攪拌機前，沒有清理攪拌鍋里多余的水。所以要積極引導(dǎo)學(xué)生正確理解規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中的細節(jié)。

六、原始記錄

原始記錄是試驗檢測的一個組成部分。不允許隨意更改，不得隨意涂改，如有記錯時，應(yīng)對錯誤數(shù)據(jù)劃“=”道橫線，將正確的數(shù)據(jù)寫在上方。且應(yīng)是有一定格式的記錄表，內(nèi)容包括：檢測項目、檢測地點；溫度、濕度；主要檢測儀器名稱、型號、編號；檢測原始記錄數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理結(jié)果；檢測人、復(fù)核人；試驗日期等。但在實驗課中，學(xué)生對原始記錄不重視，或用手機拍攝試驗結(jié)果，或隨意用一張白紙記錄原始數(shù)據(jù)，這都是不正確的記錄習(xí)慣。

七、數(shù)據(jù)處理

試驗檢測數(shù)據(jù)作為試驗檢測工作最終成果的具體體現(xiàn)，其質(zhì)量水平無疑直接影響到工程各個階段的質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)分析與結(jié)果判定。

1.試驗記錄

試驗記錄是試驗檢測數(shù)據(jù)的具體載體。由于學(xué)生對試驗記錄不重視，對試驗記錄的圖標(biāo)不理解，經(jīng)常出現(xiàn)各種錯誤，主要有以下幾個方面：第一，記錄中的檢驗對象信息區(qū)缺少試驗檢測項目的名稱；第二，數(shù)據(jù)單位的填寫不規(guī)范，具體表現(xiàn)為試驗結(jié)果名稱后面單位缺失或每個數(shù)值后面都加上單位。

2.數(shù)值的修約

數(shù)值修約是通過省略原數(shù)值的最后若干位數(shù)字，調(diào)整所保留的末位數(shù)字，使最后所得到的值最接近原始數(shù)值的過程。在進行數(shù)據(jù)處理時，首先強調(diào)數(shù)值的修約間隔。數(shù)值的修約間隔可以從試驗規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)中獲得。其次注意修約規(guī)則。修約規(guī)則參考現(xiàn)行國標(biāo)GB/T8170-2008《數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值表示和判定》。總之，在《土木工程材料》實驗課中，應(yīng)該強調(diào)取樣縮樣方法、試驗條件、試驗過程、原始記錄、數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)，并在日程試驗中培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。將試驗檢測的各個方面無縫地融入到《土木工程材料》實驗課中，這樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，按照行業(yè)現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的進行試驗，使學(xué)生在實驗課中真正體會和理解到工程試驗檢測這個行業(yè)的嚴(yán)謹性及規(guī)范性。

作者：簡松海 單位：福州外語外貿(mào)學(xué)院