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防水工程论文范文精选

防水工程论文

防水工程论文范文第1篇

关键词:屋面防水工程;施工质量;防水材料;预防措施

一前言

屋面防水工程位于房屋建筑的顶部,不仅受外界气候变化和周围环境的影响,而且还与地基不均匀沉降及主体结构的变形密切相关。屋面防水工程质量的优劣,既直接影响到建筑物的使用功能和寿命,还关系到人们的生活和生产活动,因而一直受到人们的普遍关注。从目前的情况来看,屋面防水工程仍存在着许多质量问题。本文就屋面防水工程产生质量问题的原因及预防措施作一些探讨。

二屋面防水工程质量问题分析

(一)结构方面的原因

由于建筑物地基不均匀沉降,受振动影响较大,室内外温度有剧烈变化,混凝土胀缩,屋面上的荷载过于集中,板的挠度增大产生变形,屋面基层板与支承结构的连接有松动现象,这些因素都可使屋面开裂,发生渗漏。

(二)设计方面问题

部分设计单位未能根据建筑物的性能、重要程度、使用功能、有无震动、结构特点及使用环境等不同而选用不同技术性能的材料或不同的施工方法,有的节点处理或泛水做法不合理,也会造成渗漏,有的工程部位未设计防水屋。

(三)施工质量问题

排水坡度不足,未按规范要求设置分仓缝,涂膜防水厚度不足,出屋面的管根、水落口、天沟、檐沟、泛水等未做处理,保护层不符合要求,屋面泛水做法不规范,细部做法不符合要求等施工质量问题是导致屋面渗漏的主要因素。

(四)材料方面问题

目前,屋面工程上用得比较多的卷材屋面,由于沥青质量变化比较大,用含蜡高的沥青生产的油毡,对温度十分敏感,高温易流淌,低温易脆裂,必然降低防水层的质量,严重影响了屋面的使用功能和寿命。其次,沥青油毡质量下降,这是影响屋面使用功能和寿命的又一个重要原因。

(五)使用中维护与管理问题

由于屋面长年累月处于外界自然条件下受到房屋结构变形及经常性的冷热交替变化的影响,以致屋面防水层不可能保证长期完好无损。有的人甚至在防水层上凿眼打洞等,加速了防水层的腐烂、老化,因而屋面逐渐出现渗漏。

三屋面防水工程质量通病防治措施

(一)规范设计

设计人员必须掌握防水技术、材料性能及屋面防水的设防要求,依据工程性质、重要程度、使用功能以及耐用年限研究屋面防水等级,同时应根据工程特点、地区自然条件等按屋面防水等级要求进行设防。按防排结合、刚柔相济、多道防水、脱离分仓、节点密封、加强保护的设计原则进行用材选择、层次结构设计,再按照《规范》中导向性的细部构造示意进行防水细部节点大样图设计。设计深度要符合要求,施工前要进行专项设计交底和施工图纸会审,对不明确、不合理处,施工者应给予提出,设计者要予以解决。

(二)屋面结构设计及施工

屋面板的结构设计应适当考虑板厚对自防水的影响,配足负筋避免板端出现塑性铰。混凝土掺入适量的微膨胀剂,缩小板筋间距,屋面大角及平面刚度变化处配置适量的附加筋,以提高抵抗混凝土收缩、温度胀缩裂缝的能力。施工方面:①模板刚度应满足要求,支撑应牢靠;②控制好混凝土保护层厚度,防止负筋下塌;③应选择合格的原材料、恰当的配合比,混凝土水灰比不能过大,振捣要密实;④加强养护,严禁过早拆模、过早上荷;⑤避免结构暴露时间过长,尽快施工架空隔热层;⑥尽量不设或少设并处理好施工缝。在施工保温层、找平层之间,对结构层进行蓄水检验,最低蓄水高度应大于lOmm,蓄水时间应大于24h。

(三)排水坡度

合理布置足够的水落管,标明坡度,画出分水线。仔细核算各处分水线的高度,标注在平面图上,一般情况下,结构找横坡为3%,建筑找横坡为2%,纵向找坡不得小于1%。对于找坡层较厚者,可部分或全部采用轻质材料找平层。施工者应严格按照设计要求进行屋面坡度施工,控制好找坡层的厚度,加强施工中的坡度检查、实测及质量评定。

(四)混凝土陡坡屋顶防水

对此类屋顶的防水工程,《规范》及有关资料并未介绍其设防方法和要求,可采取以下措施:①按墙体浇筑方法,支双层模板;②采用细骨料(粒径为lOmm一30mm)的抗渗混凝土,处理好施工缝,振捣密实,形成自防水;③浇筑一层40mm厚钢筋细石混凝土(掺适量微膨胀剂)刚性防水层(一般面积较小,不设隔离层)振捣密实,收水后应二次压光;④上面再铺贴装饰瓦。(四)找平层

平面图中画出分仓缝的位置。水泥砂浆(宜掺10%的U型膨胀剂)或细石混凝土找平层分仓缝的间距不得大于6m,且应设置在易开裂处(如板端)。分仓缝应预留,不得后割,缝宽宜为20mm--3Omm,选择中档以上密封材料嵌缝。施工时应注意找平层的赶平压光,加强养护,嵌缝密封材料应挤压密实。

(五)涂膜防水层

高聚物改性沥青防水涂膜的厚度不得小于3mm,合成高分子防水涂膜的厚度不得小于2mm。

(六)附加层

在结构板易裂处(如屋面大角及平面刚度变化处)应设置1层—2层附加层;在出屋面管根、水落口、天沟、檐沟、檐口、泛水、屋面转角等易渗部位应设置附加层;找平层分仓缝处应设置空铺附加层。附加层的宽度要超出加强部位250mm,如为涂膜附加层必须带有胎体增强材料,应先施工附加层,后施工防水层。

(七)隔离层

柔性防水层与刚性保护层之间应设置隔离层,其材料可选用纸筋灰、细砂、塑料薄膜、低等级砂浆等。

(八)保护层

对卷材防水层和涂膜防水层均要求在其上面设置保护层,常用的有反射膜、粒料、块料、水泥砂浆、细石混凝土等数种保护层,各有其优缺点。一般情况下,上人砂浆或细石混凝土做保护层,块料保护层和细石混凝土保护层的施工应设置分仓缝,嵌填密封材料,分仓面积应符合《规范》和设计要求,平面变化处及墙根(包括突出物)应设置分仓缝。对大量的有架空隔热的住宅屋面涂膜防水层,采用20mm厚的1:2.5水泥砂浆(掺微膨胀剂)一次抹平压光作保护层较为合适。水泥沙浆保护层应预设表面分格缝(不得后切割)并注打密封胶,其纵横间距均不得大于1.5m。

(九)屋面转角

铺涂柔性防水层(非沥青防水卷材)的所有水平、竖向的阴角和阳角的基层,均做半径为50mm--8Omm的圆角。

(十)泛水收头

大量的屋面均为上人屋面,女儿墙一般都高于1m,有抗震设防时为混凝土墙板,可按《规范》要求设计泛水收头。较高砖墙泛水收头应取消挑眉砖的做法,可在砖墙上留凹槽,卷材压入固定密封收头,如为涂膜防水则应压入带加强胎体材料的附加层后用防水涂料多遍涂刷封严收头。对有抗震设防而混凝土构造柱较多的砖墙体,如果混凝土构造柱不能留凹槽,则在构造柱处的卷材防水应结合混凝土墙板泛水收头做法进行设计和施工,混凝土压顶应挑出滴水,收头之上的砖墙抹灰层应采用抗裂防水水泥砂浆(也可采用其它防水处理),且预留表面分格及注打密封胶。

(十一)屋面施工防水材料

(1)提高材料采购人员的技术业务素质,严格按图纸设计要求用材,按照公司贯标、三整合规定组织进货。

(2)材料进场后,严格进行抽样检验,对不符合相应材料检验标准的材料,一定退场坚决不准使用。

(十二)维护管理

工程竣工、交付使用时,施工单位要向建设单位作出有关使用、保养、维护的说明,施工单位要定期回访。使用单位应认真按照“使用说明”进行使用,非上人屋面决不可堆放杂物、上人、饲养宠物,否则不仅仅造成使用功能的烦恼,还会造成经济损失。

结束语

为确保屋面防水工程的质量,需综合考虑许多方面的因素。总体而言,防止屋面渗漏,设计是前提,材料是基础,施工是关键,维修管理是保证。只有严把材料关,精心设计,才能保证屋面防水工程的质量,才能为用户提供一个良好的生活和工作环境。

参考文献:

防水工程论文范文第2篇

目前我国在防水材料、设计、施工和使用维护等方面存在的不足造成了屋面漏水问题,造成建筑屋面防水工程渗漏的原因很多,但材料质量、设计水平、施工技术、管理维护是影响建筑屋面防水工程质量的主要因素。根据建设部对全国100个大中城市2072栋建筑进行调查,据报告分析造成屋面防水渗漏的原因中,材料占22%,设计占8%,施工占45%,管理占15%。

1.1防水材料对屋面防水工程的影响我国建筑防水材料有多个品种,包括沥青防水卷材、高分子防水卷材、建筑防水材料三个系列。另外,各种刚性防水的外加剂、橡胶止水带等品种的防水材料也在逐年增加,国内大多数防水材料都可以生产,基本上满足了国内市场的需要。但是,目前我国防水材料产品存在着结构不合理问题,低档产品多,中、高档产品少,产品质量往往达不到应有的技术要求,从而导致渗漏。

1.2防水设计对屋面防水工程的影响防水设计不合理也是造成渗漏的原因之一,设计不合理,主要有两方面原因:一是设计部门对防水设计不够重视,只注重建筑和结构设计,从而给工程留下了渗漏的隐患;二是新型防水材料品种繁多,发展迅速,设计人员未能全面了解材料的性能、规格、防水机理、使用技术等问题,导致选材不当,出现渗漏。

1.3防水施工对屋面施工工程的影响屋面施工渗漏的主要原因是施工不当造成的,目前我国的建筑防水施工还没有完全走上专业化道路,不少防水施工人员不懂施工技术,操作马马虎虎,再加上不重视质量控制与管理验收不合格,导致渗漏。此外采用的粘结剂性质与卷材不同,造成粘结不牢;卷材的搭接宽度不够,整体性差。在防水涂料的施工方面,涂料调配比例不当,稀料加入太多,不能很好的成膜,降低了防水性能;在涂刷涂料时薄厚不均,厚度不够。防水施工和其他施工工序混乱,交叉颠倒,也是造成渗漏原因之一。

1.4使用维护因素对屋面防水工程的影响对已投入使用的屋面,长期无人管理和维护,树叶、尘土、碎纸等杂物堆积,堵塞雨水管,使排水不畅,屋面积水,从而导致防水层脱层、腐烂;随风飘落植物种子滋生,根必须扎入防水层中,破坏了防水层:屋面安装的太阳能热水器、水箱、电视天线、广告标语牌等设施,需要在屋面防水层凿眼打洞,防水层破坏后,没有及时修理;在非上人屋面堆杂物、游戏、玩耍等,加快了水层破坏,减低了防水层的耐用年限。

2提高防水工程质量的措施

(1)严格选择防水材料。在防水过程中,要依据建筑物的等级、性质、功能和构造等特点,以及本地区的自然条件,选用适宜的防水材料,以保证防水工程质量,减少日后的维修费用。结合我国的实际情况,现已制定出高、中、低档并举,以中、低档为主,先进技术与实用技术并举,以实用技术为主的发展策略。

(2)加强对防水工程设计与施工人员的培训。加强施工人员的培训,提高施工人员素质。培训要分层进行,通过培训,使防水工程设计人员掌握各种防水材料的性能、防水设计原则与细部构造特点;使施工管理人员掌握防水材料的基本性能、防水构造做法与基本的施工技术使操作人员正确理解和掌握防水工程施工要领。根据不同工程的结构和不同工程的等级和档次,结合各个工程各自防水的特点和要求,选用拉伸强度高,延伸率大,耐老化年限长的适应强的弹性新型防水材料。

(3)认真组织防水工程施工。防水施工队伍专业化,是提高防水工程质量的有效措施。防水工程施工必须严格遵循国家或行业的标准规范。防水工程施工前,施工单位要组织对施工图的会审,通过会审,掌握施工图的细部构造及要求;并在编制防水工程方案和操作说明。施工中,对防水工程的主要部位进行严格的质量控制与检查。

(4)找平层施工符合规范。找平层一般有水泥砂浆找平层和沥青找平层,找平层的厚度和技术要求符合相关规范。找平层宜留设分格缝,分格缝应留设在板端处,其纵横缝的最大间距对于水泥砂浆或者细石混凝土时不宜大于6m,对于沥青砂浆,不宜大于4m。分格缝宽宜在20mm,缝内嵌在密封材料。要求设分格缝表面无开裂、起砂、起皮现象。表面凹凸不平不得不大于5mm;屋面坡度为2%,无倒坡或积水;卷材搭接宽度正确,搭接缝严密,节点处理符合规范要求,无翘边、张口;防水层上的缸砖保护层完整、无损坏。

3结语

防水工程论文范文第3篇

1.1作业面的清理

在清理作业面的过程中,通常会运用人工清理方法,在清洗工作面的过程中,可以采用高压水枪进行作业。在作业面清洗达到干净状态之后,即可对清洁效果进行检查,使施工面的裂缝得到彻底清洗,且施工面不存在松动岩块。在完成施工面检查之后,即可对旧混凝土面板实施凿毛处理,为了保障施工质量,应设置专人专门负责监督施工过程。

1.2测量放线

在施工过程中,应先标记出点线位置,并采用全站仪测量出整个坐标,记录作业位置。在完成测量之后,即可将详细的测量报告制作出来。

1.3制作和安装钢筋

在制作钢筋的过程中,应根据设计图纸的内容,选用满足施工要求的钢筋,要求选用的钢筋的直径、种类及钢号与水利工程规定的强制性标准相符。为了确保钢筋的施工质量,应对施工现场运入的钢筋进行检查。在钢筋加工之前,应对钢筋表面存在的锈皮污渍进行清除,在钢筋加工完成之后,即可向施工区域运送钢筋,并通过塔吊将钢筋运送至施工区域内,然后进行钢筋绑扎和焊接作业。由于在安装钢筋的过程中,有较高的危险性,为了保障施工质量和施工安全,作业人员应结合相关规定进行施工。

1.4制作和安装模板

在模板的制作过程中,一般工厂会采用胶合面板木模块系统,运用模板制作技术。在安装、拆卸和修补模板的施工中,应尽可能运用与模板相对应的钢质脚手架。为了确保脚手架的稳定性,在对大坝上游进行施工时,每提升一层脚手架高度都应对模板拉杆和脚手架进行焊接操作,结合实际的施工情况,准确控制脚手架的具体高度。在脚手架拆除过程中,应按照自上而下的顺序,有序拆除。完成拆除后,割掉模板上的拉杆后即可修补混凝土面板。

1.5混凝土的运输和制配

一般在拌和站内制配混凝土,并使用自卸车负责运输拌合好的混凝土。由于混凝土容易产生离析现象,在运送混凝土时,工作人员应有效保障混凝土的均匀性。每隔一段时间对混凝土进行一次搅拌,应与实际情况相结合,确定搅拌时间。在向施工现场运输混凝土前,应充分保障混凝土的质量。其次,混凝土制配过程中所遇到的另一问题是混凝土配料问题。在配合混凝土的过程中,应严格按照设计要求的配合比例实施混凝土配合。在运用机器搅拌混凝土时,搅拌梁应与机器的实际情况相一致,尽可能避免因搅拌梁不合适导致搅拌机受到损害。在配置混凝土时,应以千克为单位对骨料、水泥及混合料进行计算,其余外加剂应将体积作为单位实施计算,例如:水、外加剂溶液等。为了使稳定性和强度达到规定要求,应将材料的使用偏差控制在规定范围内,严格控制骨料中的水分含量,使砂中水分含量控制在6.5%。在使用外加剂时,应采用湿掺和干掺的方式,具体应结合施工状况合理确定具体的使用量。

1.6养护防渗面施工

当混凝土的强度足以抵抗抹面时,即可开展混凝土的表面养护工作。为了保障防渗面的施工效果,翻身面板养护时间应保持在超过半个月。完成混凝土浇筑施工之后,应使防渗面温度始终处于65℃左右,避免产生养护温度低于0℃的现象。应运用覆盖膜覆盖至防渗面板表面,模板拆除之后,应对混凝土表面进行浇水和洒水处理,确保混凝土表面始终保持在湿润状态。另外,若在夏季气候下开展施工作业,应避免新浇筑的混凝土受到直接曝晒,定期在混凝土表面洒水,保障其湿润性。

1.7混凝土配合比的确定

(1)在骨料选择的过程中,应选用3级且具有较大颗粒直径比的骨料,使其发挥防渗面板混凝土材料的作用。

(2)由于防渗面板保持在水位变化区外部,对防冻有较高的要求。为了提升防冻效果,最好采用硅酸盐水泥作为施工材料进行作业。

(3)在混凝土中放入粉煤灰时,应开展多次试验,从而选用适宜的掺入量。

(4)通常可以采用人工中砂,使其作为防渗面板中的细骨料得到应用。

2控制温度及防裂方法

(1)保存成品骨料。搭设遮阳棚,减少太阳直射。在特殊状况下,还可采用喷雾降温的方法控制成品骨料温度过高的问题。同时,成品骨料的高度应超过6m,确保内部温度基本稳定。

(2)混凝土抗裂能力的改善。应用低坍落度、小水灰比的混凝土,使混凝土的强度得到增强。同时,在计算原材料时,应确保其精确性。明确拌和时间,有效控制混凝土内的水分,可通过运用高效减水剂和引气剂,来有效改善混凝土的性能。

(3)施工管理的加强,在运输混凝土的过程中,应运用必要的隔热方法,有效控制混凝土拌和时的温度。

(4)浇筑时间的有效选择。若在夏季,应尽量在早上和晚上开展浇筑工作,禁止在高温条件下进行混凝土浇筑。

(5)在施工过程中,应通过试验确定混凝土出机口温度和现场浇筑温度之间的关系,便于运用合适的温控措施。

(6)混凝土表面保护和养护的加强。

(7)作为在普通混凝土中添加的速凝剂而形成的新材料,水下部分散混凝土存在水下浇筑不分散、自密实、自流平等特点。近年来,水下不分散混凝土已应用在较多工程中。

3结语

防水工程论文范文第4篇

1.1混凝土防渗墙常见的堤坝防渗漏技术中,混凝土防渗墙施工技术是最为常见的一种,主要用在颗粒状土层防渗工程中混凝土防渗墙技术的应用,能够有效地保障地基发挥长久性防渗作用的目的,尤其是已经出现漏水或险情的堤坝,防渗效果更加明显。混凝土防渗墙的施工可从以下四个方面进行:

(1)浇筑混凝土型截水墙。混凝土型截水墙是通过锯槽成墙的施工方法:先在导空内部,使用锯槽机里面的刀杆,按照某一倾斜度,进行重复性的上下切割,并且逐渐向前推动。根据堤坝的透水情况对坝基进行防渗处理,从而得到混凝土防渗墙施工的相关数据。

(2)混凝土面的处理措施。如何有效处理混凝土的防渗面和基础面,对堤坝防渗工程起了至关重要的作用。因为混凝土的防渗面在施工过程中,使用高压水枪喷浆灌入以及人工凿毛等实施工程处理,必然会出现浮皮、废渣、废浆等废弃物在混凝土防渗面残留,必须彻底清除,以保证混凝土防渗面的质量。

(3)测量与放线。防渗工程施工人员使用测量网或测量导线,对防渗墙施工过程中的各个控制点要清楚明白,同时在防渗墙施工轴线上进行有目的的测量。首先用导管经过回转钻机和套管固定面壁,抽取地质芯样,然后进行细致分析,了解地质状况,确定好不透水层的界限,以便更好地施工。

(4)模板的架立工艺。混凝土防渗墙的施工主要是固定模板,浇筑过渡料,填充混凝土,同时,要垫钢筋固定,避免模板变形或移动位置,有效提高混凝土防渗墙的质量。

1.2帷幕灌浆防渗帷幕灌浆防渗技术在施工过程中,主要使用各种施工材料,按照一定的比例进行配制,从而形成符合帷幕灌浆防渗施工条件的水泥浆液,然后通过钻孔经过高压水枪压入岩层裂缝内部,当水泥浆液和岩层融合在一起并产生凝固时,堤坝坝基的强度会大大增强,抗渗能力也会逐渐提高。帷幕灌浆防渗施工流程主要经过以下四个方面:

(1)成孔工艺。首先要对施工现场进行彻底的清理,再根据施工的实际需要铺设地板,搭建钻机架所需要的平台,使钻机在安装时牢固、稳定、准确,让钻机平台、灌浆孔、钻杆在同一直线上。钻机安装完成后,然后进行施工试验,使钻机在施工过程中能够很好地施工。同时,对钻机的各个部位要认真检查、检测,绝对不允许使用弯曲变形的设备。由于金钻头施工时钻孔空隙太小,水口非常窄,必须要有较大的压力才能达到施工质量要求。

(2)冲洗与试压。钻孔完成后,要对钻孔底部和钻孔壁实行冲洗,这就需要导管经过高压水流,对钻孔反复冲洗,直到水流出后变得清澈为止。单个钻孔的冲洗时间一般在30min以上,串通孔使用时间经常需要两个小时以上,钻孔底部的残留泥渣不能超过20cm,裂缝冲洗的压力一般低于灌浆压力的20%,在对裂缝冲洗完成后,还要对水的压力进行测试,也使用单点法,试验压力不能高于灌浆压力的80%。

(3)灌浆工艺。在灌浆的施工过程中,可以使用分段施工的方法,在压力条件一定的情况下,如果注入率为0.5L/min,应该持续灌浆30min;如果在1.2L/min以下,应该持续灌浆一小时。如果按照灌浆工艺遵循的是从上至下的分段施工原则下的施工方法,灌浆时间应再增加半小时或者一小时。

(4)封孔工艺。水泥灌浆完成后,封堵灌浆孔时,可使用压力灌浆或置换灌浆的方法。然后以4∶1配合比水泥浆和钻孔内部浆液进行交换,再经过高压水枪通过相同配制比的水泥浆液实施压实,并作记录。

1.3高喷灌浆防渗高压喷射灌浆防渗施工技术是通过高压水枪喷出浆液对堤坝坝基的裂缝实施渗透、覆盖,并灌入一定量的水泥浆液,并与坝基里面的土层颗粒相互渗透融合,从而形成统一的整体,使防渗墙体更能体现防渗效果,保证工程质量。具体施工过程如下:

(1)喷射角度。高压喷射灌浆时,要按照一定的喷射角度,保证喷射流畅、有力,确保工程施工正常进行。

(2)浆液配合比。要按照工程施工技术要求,合理配置水泥浆液,一般误差不能大于1%,如果发现水泥浆液的配合比的误差过大,应停止灌浆,重新配制浆液。

(3)扰动地层结构。由于高压喷射的水泥浆液对坝基土层构成强大的冲击力,使堤坝地层结构发生了很大的变化。

(4)稳固地层结构。正确设计高压喷射灌浆的弧度,使水束在压缩空气周围形成气雾,减小水束的摩擦力,更能够有效提高灌浆压力,有利于土层颗粒、水泥浆液相互融合,相互渗透,增强了地层结构的稳定性,增加了防渗墙的稳固效果。

(5)灌浆工艺。通过气体、水泥浆液切割线喷射灌浆,使坝基地层产生强烈的压力,能有效地使水泥浆液浇筑得更加平整,使水泥浆液的灌注施工能够有效地进行。

(6)浆液渗透与凝结。经过水泥浆液的灌注,由于水泥浆液的压力很大,很容易地与周围土层产生渗透,从而形成较大的凝聚体,有效地避免了渗漏现象发生。

2实例分析

本地区有一水利工程需要巩固堤坝长度为11.5km,况且该堤坝防洪能力不强,堤坝本身的厚度不够,并多处出现渗漏,所以,使用高压喷浆防渗技术来处理,防止渗漏的总长度为2085m,水泥灌浆钻孔深度为2.5~11.09m,高压喷射高度为8665m。该堤坝土层结构情况由下到上的顺序是:黏性土层及基岩层、粉土性质的黏土层、飘石层、杂填土、层砾石层。从上面分析可以看出:堤坝施工地层多样,土层厚度也有明显的差别。

2.1相关参数

(1)水泥浆液密度值分别为1.7~1.9g/cm3。

(2)回浆密度值是1.36~1.56g/cm3。

(3)喷射压力值是22~45MPa,流量速率值为79L/min。

(4)压缩气的压力值为0.8MPa,流量速率值为7m3/min。

(5)浆液压力值为0.78MPa,流量速率值是87L/min。

防水工程论文范文第5篇

我校给水排水工程专业实验教学主要是《普通化学》、《水分析化学》和《水处理微生物学》配套的基础实验以及为《水质工程学》配套设置的32学时的水处理实验技术,同时4学时的《建筑给水排水工程》演示实验,使学生通过实验教学加深对水处理基本原理的理解,培养学生实验方案设计的初步能力、一般实验技能、实验仪器、设备的基本应用及进行科学研究的初步能力,但在多年教学中发现实验教学存在一定的问题。

1.1实验教学得不到重视,实习环节不系统作为新升本不久的地方院校,教学中多注重工程设计环节教学实践及能力培养,忽略了实验教学的重要性。水质工程学实验教学从属相应的理论课程,是水处理理论结果的验证和演示,是理论教学有效补充,对但实验教学内容陈旧,多为演示及验证性实验,导致教师对实验重视不够。在有限的时间内,学生按照事先给定的实验指导书中的方法和步骤进行操作,得到相应的实验数据,填入实验报告单,得到实验之前就已经知道的结论。这种实验教学方式导致学生在实验过程中处于被动地位,学生主观能动性和积极性得不到发挥,对实验教学环节不够重视,更谈不上创新意识、独立分析问题和解决问题能力的培养。

1.2专职实验教师缺少,教师积极性不高课程授课教师一般重视课程理论教学与工程实践项目,不愿意将精力放在实验教学上,实验室缺少专职实验教学指导教师,目前本校给水排水工程水处理实验室仅有专职教师一人,既要进行实验室仪器设备的日常维护和文件管理,还要兼顾部分理论课教学,且实验室管理人员没有得到应有重视,工作积极性不高,尤其是对待实验教学方面,多以匆匆按照指导书的内容完成了事,最终导致学生实验小组人数尽可能多,实验内容尽可能少,实验过程尽可能简化,实验报告书批阅不仔细。

1.3实验设备利用率低,先进检测设备少由于学校办学条件限制及实验室面积和实验经费原因,实验仪器设备台套数较少;另外,实验室设备管理体制不够完善,设备共享性差,致使设备利用率低。同时实验室管理手段还比较落后,管理水平低,实验室实行的依然是比较落后的、传统的封闭式管理方式。实验室设备服务对象单一,各项管理制度依然不健全,实行封闭式管理,严重影响设备利用率。由于资金问题,实验室大型的实验仪器设备基本没有,实验室综合性人才普遍比较缺乏,同时具有较强专业背景的授课老师忙于理论教学及横向工程项目,疏于对专业仪器设备的掌握和实验课程教学,导致实验室现有设备作用不能充分发挥,造成设备利用率低。

2开放性实验教学体系的建立

2.1开放性实验教学内容组成体系凭借学校应用型人才培养的战略实施和湖南省省级特色专业建设契机,根据“弱化验证性实验,强化综合、设计性实验”新的教育发展趋势,以及“验证型实验巩固理论知识,综合实验提高综合素质”的教学思想,利用现有资源,对原实验教学内容进行重组,选择一些综合性强、设计性强、工程背景较强的实验进行重新设计,构建“基础实验—综合实验—开放性实验”多层次实验教学体系,加大综合、设计型实验力度,并以开放性实验适应不同层次的学生要求,形成新的实验教学体系,着力培养学生自主学习和动手能力,使学生学习本课程后能够到水处理厂经过短暂培训后直接上手操作。基础实验主要包括普通化学实验、水分析化学实验、水处理微生物学实验及水力学实验,实验过程主要由学生预习实验报告,教师利用PPT讲解实验基本要求、分析仪器和相关设备原理、实验流程及操作过程、数据处理要求等,学生在教师指导下完成。根据实验室教学条件采用以一个或者半个班为单位,一般按4~6人一组,分工协力完成本组实验,理论课主讲教师与实验指导教师共同指导,保证每个学生亲自动手完成实验。综合性实验是指实验内容涉及专业课程综合知识或与本课程相关课程知识的实验。综合实验要求指导教师给定实验目的要求、实验条件及所学理论知识和基础实验操作技能,由学生自行设计实验方案并加以实现;实验过程中,学生自行根据实验基本要求及目的制定实验计划,经老师同意后完成实验。实验指导教师根据学生实验的需要,在实验器材与药品上配合完成学生完成综合性实验。开放性实验主要针对学有能力、学有兴趣的学生设置的针对性实验项目。实验主要依靠学生自主设计,在掌握基础实验、部分综合实验操作技能的前提下,进行自选项目的实验,采取4~6人小组预约方式,实验在指导教师的辅助下由学生自主完成。学院根据实验项目需要给予不同程度的经费资助,实验完成后由指导教师组织相关教师进行项目答辩,通过答辩后相关资料交由院部整理备案。

2.2开放性实验教学管理体系开放性实验单独设课,指导教师单独计算教学工作量,实验课程由教学及科研经验丰富的教师担任,专职实验教学人员辅助教学与指导,实现实验室的全面开放或阶段性开放。实验前实验小组人员必须掌握给排水专业实验仪器的使用和操作技能,熟悉掌握实验任务书、指导书及操作步骤,学生进行网上预约前,需由实验指导教师核准实验小组对实验的准备工作后可进入预约系统,预约成功后按预约时间进入实验室按实验目的和要求完成实验项目,实验指导教师负责答疑和考查,实验室专职教学人员负责监督实验仪器设备的使用和操作指导。实验完成后,实验仪器设备需提交给实验专职教师进行核查。实验完成后将实验报告提交给实验指导教师审查,由实验指导教师组织进行答辩,进行实验成绩评定,并将考核结果及存在的问题及时在实验教学平台网上公布。对实验资料交由院部归档管理,学生随时可以查阅实验完成和考核结果。

2.3开放性实验教学保障体系开放性实验教学的顺利进行,需要完善的保障体系支持。首先,教研室教师对本专业开放性实验教学的顺利开展大力支持,开放性实验教学选择科研经验丰富、专业知识全面的的老师担任,实验室专职教师进行辅助,教研室教师集体进行开放性实验教学评估,形成比较完善的开放性实验教学指导和监督体系。其次。学院对于开放性实验均给予经费支持,支持力度也在逐年增大;此外,本专业为湖南省特色建设专业,对实验耗材有专用经费进行支持,可确保开放性实验的顺利完成。学校给水排水特色专业建设网站上建立了实验教学网络平台,形成给排水开放性实验室教学网络辅助教学。再次,针对给排水开放性实验教学的特点与需要,建立了灵活的实验室教学管理制度,方便实验的顺利开展。针对教师重视理论课教学、忽视实验教学的情况,经学院批准,制定了教师参与开放性实验教学的工作量计算方法,规定理论课教师必须参与实验课的教学与实验室管理。

3学生工程设计能力的培养

给水排水工程专业具有实践性强、工程应用背景浓厚的学科特点,学生除应掌握扎实的专业理论知识外,还需培养动手能力、团队协作精神、工程实践能力和专业理论知识应用能力,实现复合应用型人才的培养目标。鉴于CAD课程在给排水工程规划设计中的重要性,在专业课教学中,调整了给排水CAD的教学大纲,在工程实践性极强的《泵与泵站》、《给水排水管网系统》等课程的课程设计之前完成给排水CAD的教学,相关课程设计要求学生运用CAD设计软件完成,初步锻炼学生运用CAD软件进行工程初步设计的能力。吸收专业知识掌握好、CAD软件运用熟练的学生进入教研室老师组建的市政工程设计室参与老师横向社会服务项目的完成。近年来,学生在教师负责的横向课题如水资源规划、给水工程专项规划、排水工程专项规划、给排水管道施工图设计及给水厂初步设计等领域发挥重要作用。此外,每年教研室均组织给排水设计大赛,吸收设计能力强的学生进入设计室学习与工作,做到设计室向学生的开放。从实际结果看,进入设计室的学生在教师指导下,工作热情积极,服从设计室管理与调配,工作中不计报酬,以锻炼自身的工程设计能力为目的,其自身工程设计能力均有较大提高。

4开放性实验教学存在的问题

本校给排水开放性实验教学由于组织实施时间较短,实际运行中存在较多问题。由于开放性实验具有独立性、设计性及创造性等特点,在实验过程中,指导教师只负责实验方案的审查,实验过程的指导。实践证明,开放性实验教学有助于地方高校应用型人才的培养。结合本校给排水工程开放性实验室的运行,开放性实验教学存在以下问题:

4.1重设计、轻实验开放性实验教学对提高给排水专业实验教学及理论知识的提高具有重大意义。但多年形成的教学传统短时间内仍难以改变。重社会服务项目、轻纵向科研的教学风格也使得学生更加注重自身工程设计的能力培养,学生对实验项目不够重视,认为实验对其将来要从事的工作帮助不大,心理上的不重视也导致了开放性实验实施的困难性。对此,学科带头人向学生强调了实验的重要性和必要性,统一思想认识,调动学生的积极性。因此,开放性实验教学的实施仍然需要较长一段时间的认知过程。

4.2经费投耗大开放性实验教学势必增加实验器材及药材的耗用量,加上原来实验室器材基础薄弱,先进的实验设备少,这都给给排水开放性实验的顺利开展增加了难度。学院以“湖南省给水排水工程特色专业”和学校“应用型人才培养”的目标为契机,加速了给排水实验室实验仪器的更新,自行设计制作了部分实验器材,并对实验耗材进行统一管理,从各方面尽量做到节约。虽然目前有特色专业专项经费支持,但从长远发展来看,仍面临经费短缺现象,需要多方面拓展经费来源。

4.3实验内容及组织难度大开放性实验的目的在于提高给排水实验教学的内容和层次,实验内容注重学生理论知识的应用和综合专业能力的培养,提高学生独立解决问题和团结协作的能力。由于各种条件限制,开放性实验的选题遇到较多困难。指导教师根据实验室条件、专业研究热点以及纵向科研项目在给水处理、污水处理及生态环境等方面给予选题指导,最大限度地丰富学生的选题范围。同时,鼓励学生结合自己的兴趣,踊跃参加校级、省级大学生科技创新项目的申报和研究工作。由于开放性实验的特殊属性,实验过程中耗材的增加、实验仪器的损坏以及实验时间的安排等因素均给开放性实验的组织带了了难度。

5结束语