“土木工程材料”課程在商品混凝土攪拌站的生產實踐教學探討

摘要：分析了“土木工程材料”的課程特點和傳統教學方式的主要問題，提出了在商品混凝土應用日益廣泛的情況下，教學實踐應到商品混凝土攪拌站進行生產實踐，并通過這種教學新方式，探討如何激發學生的學習興趣，拓展視野，更好地培養具有綜合應用能力、自主學習能力和創新意識的應用型人才的方法。

關鍵詞：土木工程材料課程教學改革商品混凝土攪拌站生產實踐

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1671-623x(2009)04-0025-04

“土木工程材料”是高校土建類專業的一門專業基礎必修課程，與基礎課及專業課緊密銜接，起著承上啟下的作用。該課程介紹的材料品種繁多，內容龐雜，系統性差，既沒有基礎課的經典系統，也沒有專業課的具體生動。傳統的教學模式多年來沒有實質性的變化，學生普遍感覺枯燥，學習上提不起興趣；教學內容主要是以傳統材料的基本性能和應用技術為主，對一些工程應用較為廣泛的新材料、新技術，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材料發展與應用的專欄，…但往往只是作為學生課外閱讀材料，造成實際教學內容遠遠滯后于工程技術與材料新技術的發展，缺乏先進性、時代性，導致教學內容與材料實踐生產知識和施工嚴重脫節。這種傳統的教學模式和內容影響了學生的學習效果，甚至困擾專業課程的學習。針對“土木工程材料”課程的特點和當前工程材料技術迅猛發展的形勢，為了更好地培養學生的綜合應用能力和創新意識，培養應用型人才，應改變這種內容單調、手段單一的課程教學模式。

一、商品混凝土攪拌站生產實踐在課程教學上的意義

現代混凝土是建筑工程中用量最大，用途最廣的材料。據統計，1996年全國混凝土產量約為6.5億m3，1998年8.1億m3，2000年9.8億m3，2002年則達到13億m3。鋼筋混凝土結構是土木工程中采用的主要結構形式，建筑物的安全狀況直接由結構材料的使用情況決定。因此，混凝土的經濟、技術指標對于整個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，商品化供應為特征，具有省時省力、質優價廉、技術先進等優點，是一種以半成品出廠的特殊產品，其質量報告需等28天才有結果，可見，混凝土質量必須事先控制。隨著國內城市建設規模的不斷擴大，特別是人們對文明施工和環保要求的提高，商品混凝土在城市建設中得到越來越廣泛的應用。在“九五”規劃中，我國將發展和推廣商品混凝土應用技術列為建設部推廣的十項新技術之首。全國城市商品混凝土的占有率在“九五”末達到25％，2010年將達到40％。

其實，開展教學的方式并非一成不變，可以靈活多樣。“土木工程材料”課程是一門實踐性很強的學科，而且混凝土在課程中一直處于核心位置。有些知識難以在傳統的理論教學和一般課程實驗中獲得，如果在課程教學與課程實驗的基礎上帶領學生到生產現場參觀，不但可以擺脫課程知識點多，難以記牢等困境，而且可以更好地鞏固理論知識，學習混凝土材料的新技術和實踐生產經驗。在突出教學內容先進性的同時，理論聯系實際，拓展學生的視野。加深學生對土木工程材料的認識，激發學生的學習興趣，有利于培養他們的綜合應用能力、自主學習能力和創新意識。同時，這種生產性實踐也是提高教師自身的業務素質，加快知識更新，積累工程應用實例的一種非常有效的方式，對于合理安排教學內容，提高學生學習興趣，改善教學效果提供了必要條件。

二、課程教學在商品混凝土攪拌站的具體生產實踐

商品混凝土攪拌站的生產實踐，首先要了解攪拌站的生產經營的主要工作內容，重點學習生產過程的質量與成本控制技術，了解新材料、新技術的應用狀況。

(一)了解攪拌站生產經營

商品混凝土攪拌站是以銷定產的混凝土生產加工型企業，其主要生產經營流程分為六個階段：簽定合同一原材料準備一配合比試驗一生產過程質量控制—客戶信息反饋—質量問題處理。

從表面來看，簽訂合同與混凝土的生產質量沒有太大的關系。但實際上，簽定合同是商品混凝土生產的開端，關系到后續工作能否順利進行的重要環節。攪拌站簽訂合同前，要求熟悉本單位的技術力量情況以及國家和地方的法律法規要求，了解企業各部門的要求和施工單位的需求，然后才進行合同評審。評審內容包括合同條款是否合理，對用戶提出的要求特別是質量要求，企業是否能在工藝條件、設備條件、管理等方面予以滿足。只有明確合同各項內容，確保滿足各項要求才能簽訂正式合同，并及時將其遞交到有關部門進行合同交底，以便后續工作的開展。

(二)學習商品混凝土生產質量管理

商品混凝土攪拌站質量控制基本上都是由試驗室負責，而涉及質量管理的工作則貫穿整個生產過程。

1 配合比試驗

原材料的質量好壞直接影響到混凝土的質量，對材料的嚴格篩選和檢驗至關重要。因此，要做到合理、正確地選材，就必須將課堂學習的理論與生產實踐緊密地結合，深化理論知識的認識，通過比較生產企業的檢驗方法與相關行業標準的區別，對提高學生實驗技能，培養創造力有很好的推動作用。不同的材料對混凝土質量的影響程度有輕重之分，其質量控制辦法也有區別。由于實驗室人手、時間等條件限制，在混凝土實際生產過程中，要全面地按有關標準檢驗是困難甚至是不切實際的。例如：水泥應選擇質量穩定的品牌水泥，一般相同廠家的水泥膠砂強度的變化遠不及其凝結時間變化的影響大，因此，進行凝結時間檢驗是必不可少的一環；如果具備豐富的原材料檢測經驗，骨料的粗細程度、含泥量、針片狀含量等指標目測通過就可先行使用；粉煤灰的檢驗一般根據其的色澤判斷其含碳量以做出是否采用的決定，并批量檢查細度與需水比；減水劑應選擇品質穩定并且與水泥的相容性良好的高效減水劑，主要檢測減水率和凈漿流動度兩個指標。

學生在實驗室進行的普通混凝土配合比試驗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，質量控制簡單易為。然而攪拌站的配合比設計則要考慮很多因素。由于商品混凝土攪拌站與施工現場實際條件的差異和變化，造成混凝土質量的波動。例如混凝土運輸過程中會產生的強度與坍落度的經時損失，其中強度損失幅度約為8％，坍落度的損失差異較大，這些因素在配合比試驗中都是必須考慮的。通過攪拌站生產實踐，可以讓學生獲得更多配合比設計的實踐經驗，對豐富理論知識大有裨益。

2 生產質量與成本控制

商品混凝土生產是一個人．——機結合的過程。學生進行生產實踐要了解攪拌站的工作原理、主要設備構造和簡單的操作要領，還需要學習混凝土實際生產質量控制的具體知識。在連續生產過程中遇到原材料質量波動是常見的現象，應加大取樣頻率，同時要根據觀察到的原材料質量變化，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，及時做出相應的調整，以控制產品的穩定性。

生產實踐同樣要注意成本控制。在市場競爭日趨激烈的今天，混凝土的成本已經成為決定企業生死存亡的關鍵。降低混凝土生產成本的主要手段是采用高效減水劑，以提高混凝土強度或者摻加粉煤灰等礦物料以減少水泥用量。

商品混凝土質量的提高有賴于減水劑技術的推動。但是，大量工程實例表明，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、緩凝時間短等優異性能，適宜配制高強、超高強、高流動性及自密實混凝土，成為國內外混凝土外加劑研究開發的熱點。但從混凝土的性價比考慮，一般認為只有C50以上的高強混凝土使用聚羧酸高效減水劑才有一定的優勢。對常規的C25～C40普通混凝土，如何通過應用聚羧酸高效減水劑在有效控制成本的前提下，實現普通混凝土的高性能化仍有待深入研究。

當前最新出版的《高性能混凝土技術規程》規定粉煤灰在混凝土中摻量不能大于30％，但實際生產中由于高效減水劑的運用，而且ISO國際標準水泥質量的大幅度提高，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到45％以上，這對降低成本和保護環境都是非常有利的。

3 施工澆筑養護管理

良好的混凝土配合比只是保證混凝土質量的必要而非充分條件。因為商品混凝土是一種以半成品形式出廠的特殊產品，其質量也與施工澆筑、養護等過程密切相關，但這個階段工作質量的好壞不受攪拌站直接控制。在整個施工現場技術操作中，澆筑振搗成型是受主觀性影響最強的環節，混凝土養護也會影響混凝土強度和耐久性。由于許多施工單位的人員素質參差不齊，在施工工藝上經常出現不適當的做法，例如，為了施工方便隨意往混凝土中加水。振搗、養護不周等。因此，除了施工單位必須對混凝土施工的全過程進行妥善控制，攪拌站也應當派駐技術人員到施工現場提供必要的技術指導和質量預控。及時發現問題并采取糾正措施，同時也要加強與施工單位的信息溝通和技術交流。

三、主要問題討論

學習商品混凝土質量問題的處理，不但可以培養學生自主學習的能力，而且可以鍛煉學生分析處理問題的能力。

很多攪拌站不時會遇到施工單位制作的混凝土試塊或監督抽檢不合格的情況。當出現這種情況時，施工單位和監督單位一般首先懷疑攪拌站供應的混凝土存在質量問題，馬上提出對混凝土進行實體檢測。若拿不到合格的檢測報告，監理就應下令停工并要求攪拌站“埋單”。這種做法不但嚴重影響工期，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標準養護的試件抗壓強度不合格，當地質量監督站出具整改通知單，施工方委托檢測中心在澆筑后的第35天進行實體回彈法檢測，結果僅達到設計強度的85％，幾天后再進行抽芯破型檢驗，結果進展不大，施工方因而認定混凝土不合格，要求砸掉重新澆筑或補強。這真的是攪拌站的責任嗎?這應具體問題具體分析。該批混凝土施工正遇上南方罕見雪災天氣，氣溫在2～10度區間波動，混凝土實體在無加溫甚至無保溫條件下的強度發展緩慢，根本不可能達到設計強度。在GB50204-2002《混凝土結構工程施工質量驗收規范》中列入了對結構實體混凝土強度檢驗的要求，并以同條件養護強度作為驗收的依據，提出了秋冬季等效養護齡期的說法，專業刊物上還有相關文章。

攪拌站要正確處理商品混凝土的質量問題，應該加強混凝土行業相關規范的學習和討論，提高自身的業務水平，遇到施工單位不符合規范的情況，應以書面聯系函的方式要求施工單位整改，并用相機或攝像機拍照以保留證據。當施工單位提出無理要求時，可依據有關規范和專家的觀點理論，抵制施工方不合理的要求。

四、結語

“土木工程材料”課程作為土木建筑類專業的專業基礎課程，是土木工程科學技術與材料生產應用科學間的橋梁。針對課程的特點，結合商品混凝土在建筑工程舉足輕重的地位，應改變傳統的教學思想及方法，帶領學生到商品混凝土攪拌站進行生產實踐，了解混凝土的生產過程，學習商品混凝土的質量與成本控制技術，對混凝土攪拌站存在的主要問題，學生可通過試驗與分析，提出解決問題的方案，實現企業與學生的“共贏”。商品混凝土生產實踐是一種融知識傳授、能力培養于一體的教學創新模式，它既突出教學重點，又保證教學內容緊跟工程與材料技術的發展步伐，實現理論教學與生產實踐的有機結合，從而加強了學生綜合應用能力和創新意識的培養，是培養應用型人才的重要手段，必將受到學生的歡迎。

參考文獻

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