大學(xué)生項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)

1、項(xiàng)目類(lèi)型A 自然科學(xué)類(lèi)B 社會(huì)科學(xué)類(lèi)C 軟科學(xué)類(lèi)A黃石理工學(xué)院大學(xué)生科技創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)研究項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)項(xiàng)目名稱(chēng):水泥輕舟中的材料選用研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人項(xiàng)目組成人員指導(dǎo)教師 范方祿承擔(dān)學(xué)院:化學(xué)與材料工程學(xué)院填報(bào)日期:黃石理工學(xué)院科研處制一、基本情況項(xiàng)目組人員情況（包括項(xiàng)目負(fù)責(zé)人）序號(hào)姓名所在班級(jí)專(zhuān)業(yè)班主任聯(lián)系電話(huà)項(xiàng)目中的分工簽字1魯志強(qiáng)09材料本無(wú)機(jī)非金屬材料程靖金球152720568732董浩浩09材料本無(wú)機(jī)非金屬材料程靖金球151720182173李超09材料本無(wú)機(jī)非金屬材料程靖金球指導(dǎo)教師教師姓名所學(xué)專(zhuān)業(yè)職稱(chēng)E-mail地址聯(lián)系電話(huà)備注范方祿副教授研究?jī)?nèi)容和意義摘要（限300個(gè)字）在水泥輕舟比賽中，

2、水泥輕舟的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“低碳、輕質(zhì)、高強(qiáng)度”的原則，水泥輕舟的材料選用直接關(guān)系到輕舟的質(zhì)量，選擇最優(yōu)的水泥砂漿配比組成，可以在最大程度上降低輕舟 重量的同時(shí)保證輕舟有足夠的強(qiáng)度。水泥輕舟的制作材料主要是水泥、砂、輕質(zhì)集料（粉煤灰、 硅灰、膨脹珍珠巖、硅藻土、漂珠、高爐礦渣等）、外加劑、建筑廢料。本研究主要是通過(guò)控制各種材料的摻入量來(lái)確定水泥砂漿的最佳配比組成，其主要技術(shù)指標(biāo)是砂漿成型后的抗折、抗 壓強(qiáng)度和密度。本研究對(duì)新型材料的運(yùn)用以及資源的綜合利用具有重要意義，此外，水泥砂漿 的最佳配合設(shè)計(jì)比對(duì)水泥砂漿的成產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。二、立項(xiàng)依據(jù)水泥輕舟賽是在高校學(xué)生團(tuán)體之間進(jìn)行的水泥輕舟設(shè)計(jì)、制作

3、和競(jìng)速的綜合賽事。水泥輕舟賽為學(xué)生提供混凝土配合比設(shè)計(jì)、船體制作、項(xiàng)目管理、論文陳述和水上競(jìng)速的實(shí)踐和競(jìng)賽機(jī)會(huì),打造鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、組織管理能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的平臺(tái)。水泥輕舟比賽活動(dòng)不 僅能夠有效地培養(yǎng)土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生科研開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新實(shí)踐能力，還能極大地豐富校園文化。水泥輕舟賽分為水泥輕舟設(shè)計(jì)制作與水上劃游競(jìng)速兩個(gè)部分。匯聚科技創(chuàng)新、文化傳承、競(jìng) 賽爭(zhēng)奪、趣味觀賞、形象宣傳為一體，具有廣泛的參與性、團(tuán)隊(duì)性、創(chuàng)新性、傳承性和趣味性， 在水泥及混凝土相關(guān)的高等院校、企業(yè)、建筑科研單位中有著巨大的影響力。首屆中國(guó)水泥輕舟賽于 2010 年 6 月 12 日在湖北黃石市磁湖隆重舉行， 來(lái)自廣

4、西大學(xué)、 武漢 理工大學(xué)、西南科技大學(xué)、黃石理工學(xué)院、綿陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的6 支隊(duì)伍參加了比賽。第二屆水泥輕舟賽于 2011 年 9 月 1718 日在四川綿陽(yáng)市仙海湖舉行， 來(lái)自武漢理工大學(xué)、 西南科技大學(xué)， 北京工業(yè)大學(xué)、黃石理工學(xué)院、綿陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的 7 支隊(duì)伍參加了比賽。行業(yè)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和政府 相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)蒞臨開(kāi)幕式祝賀，國(guó)內(nèi)外二十多家知名媒體對(duì)本屆比賽進(jìn)行了報(bào)道，在行業(yè)和社會(huì)上形 成了較大的影響。作為水泥輕舟設(shè)計(jì)中的一部分，輕舟材料的選用直接關(guān)系到輕舟的質(zhì)量，輕舟的高質(zhì)量是水 上競(jìng)賽的安全保障。水泥輕舟的基本制作材料包括水泥、砂、集料和外加劑?？梢约尤朐鰪?qiáng)材料 來(lái)提高輕舟的強(qiáng)度。根據(jù)中國(guó)水泥

5、輕舟賽組委會(huì)的比賽規(guī)則，在保證輕舟足夠強(qiáng)度的同時(shí)，質(zhì)量 越輕得分越高，并且鼓勵(lì)資源二次利用和使用環(huán)保材料，在砂漿中加入適量建筑廢料。在輕舟的 材料設(shè)計(jì)配合比中，減輕輕舟的質(zhì)量，主要是通過(guò)加入輕質(zhì)集料來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本研究主要是在保證輕舟強(qiáng)度的前提下，找出最佳設(shè)計(jì)配合比。常見(jiàn)的輕質(zhì)集料有粉煤灰、 硅灰、高爐礦渣、漂珠、膨脹珍珠巖、硅藻土等，輕舟質(zhì)量的測(cè)量指標(biāo)主要是抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng) 度和密度。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：（1）了解輕質(zhì)集料的特點(diǎn)，選出最佳輕質(zhì)集料。（2）控制輕質(zhì)集料的加入量，在保證強(qiáng)度的前提下找出最佳設(shè)計(jì)配合比。3）對(duì)產(chǎn)品耐久性能進(jìn)行跟蹤測(cè)試，找出改進(jìn)方法。本項(xiàng)目研究的實(shí)際和理論意義，

6、并列出主要參考文獻(xiàn)在解放后我國(guó)曾制作過(guò)水泥混凝土的漁船，有制作混凝土船只的技術(shù)背景。但目前我國(guó)還沒(méi)有高校建立自己的混凝土輕舟的制作和競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)，也沒(méi)有我國(guó)高校參與和考察國(guó)外混凝土輕舟賽事的報(bào)道。這和我國(guó)以往建立在知識(shí)灌輸基礎(chǔ)上的高校教育模式有關(guān)，而這樣的模式正在當(dāng)前知識(shí)經(jīng)濟(jì)背景下暴露出很多積弊。當(dāng)前的大學(xué)生已經(jīng)不能滿(mǎn)足于課堂和書(shū)本知識(shí)的吸收， 也不滿(mǎn)足于在試驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究，希望能通過(guò)參與一些有興趣的實(shí)際的項(xiàng)目來(lái)提高自身的綜合素質(zhì)。建立一些有吸引力的研究團(tuán)隊(duì)能引導(dǎo)大學(xué)生進(jìn)行健康向上的課外研究活動(dòng)和社會(huì)活 動(dòng)，是一種適宜于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教育模式。因此推進(jìn)水泥輕舟賽在我國(guó)的發(fā)展順應(yīng)了當(dāng)前高校學(xué)生的求

7、知特點(diǎn)、興趣傾向和價(jià)值取向，其成功實(shí)施將是一種創(chuàng)新教育模式的探索，具有如下的積極意義：(1) 促進(jìn)學(xué)科發(fā)展。在我國(guó)高校建立混凝土輕舟團(tuán)隊(duì)不僅可以起到誘導(dǎo)學(xué)生從事健康向上的課外活動(dòng)，也有利于培養(yǎng)一批對(duì)水泥混凝土有研究興趣的優(yōu)秀學(xué)生，進(jìn)而促進(jìn)高校水泥混凝土材料學(xué)科的研究和教學(xué)水平的提升。(2) 增強(qiáng)體育實(shí)力。建立水泥輕舟對(duì)可望形成我國(guó)高校的一項(xiàng)有特色的體育賽事，提升我 國(guó)高校在體育賽事方面的影響力。(3) 繁榮校園文化。國(guó)外很多高校都有自己的一些校園文化節(jié)，而且很注重一些校園文化 傳統(tǒng)的保持和建設(shè)，特別是一些知名高校的文化節(jié)傳承了很多年，成立高校校園文化的標(biāo)簽，如牛津和劍橋之間的船賽，劍橋的草莓節(jié)

8、，哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)系的PiDa y&PieDay ，西北大學(xué)的長(zhǎng)曲棍球賽都是很有趣味節(jié)慶，增強(qiáng)了校園的文化底蘊(yùn)， 是維系著高校的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的一種精神的力量。我國(guó)的多數(shù)高校目前還沒(méi)有形成、發(fā)掘和建設(shè)有自身特色的校園文化傳統(tǒng)M，制約了我國(guó)高校的健康發(fā)展。結(jié)合我國(guó)傳統(tǒng)的龍舟文化，建立這樣的一種有龍舟文化特色的水泥輕舟賽對(duì)高校文化的建設(shè)具有很 深遠(yuǎn)的影響。(4) 增強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)。團(tuán)隊(duì)的建設(shè)給學(xué)生提供了多學(xué)科交叉的條件下協(xié)作和相互學(xué)習(xí)的 機(jī)會(huì)，給學(xué)生提供了從事研究、設(shè)計(jì)、交流、體育比賽的創(chuàng)新平臺(tái)，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的 挑戰(zhàn)，也增加了學(xué)生學(xué)習(xí)和從事課外活動(dòng)的興趣和熱情，是提高大學(xué)生綜合素質(zhì)的一種嘗試

9、， 其成功的實(shí)施將給類(lèi)似團(tuán)隊(duì)的建設(shè)提供的范例。(5) 增強(qiáng)了交流能力。在實(shí)施過(guò)程中增加了學(xué)生和教師之間的交流，增加了學(xué)生和國(guó)外的學(xué)生團(tuán)體的交流，增加了國(guó)內(nèi)高校之間的交流，增強(qiáng)了不同學(xué)科之間的交流，增強(qiáng)了當(dāng)代學(xué)生 與傳統(tǒng)藝人之間的交流，培養(yǎng)了學(xué)生的交流的能力。武漢理工大學(xué)水泥輕舟隊(duì)和國(guó)外一些高校 的水泥輕舟對(duì)取得了一些聯(lián)系，交流輕舟隊(duì)制作和比賽的技藝。(6) 隨著各行業(yè)對(duì)粉煤灰的開(kāi)發(fā)和利用，特別是近幾年全國(guó)高速公路的迅猛發(fā)展，粉煤灰的利用率越來(lái)越高，使粉煤灰“變廢為寶”。粉煤灰在各項(xiàng)工程中的利用，不但使工程造價(jià)大大降低，而且在節(jié)約土地、環(huán)境保護(hù)方面方面的意義將是非常深遠(yuǎn)的。(7) 膨脹珍珠巖及其

10、制品具有質(zhì)輕、隔熱、保溫、不燃、抗老化、耐腐蝕、耐蟲(chóng)蛀、對(duì)人 畜無(wú)危害等特征，符合今年來(lái)日益要求的綠色、環(huán)保、節(jié)能的要求。參考文獻(xiàn)：1、從蘭杰粉煤灰的應(yīng)用研究現(xiàn)狀2、陸凱安膨脹珍珠巖及其制品的新用途和發(fā)展趨勢(shì)新型建筑材料三、研究方案1、本項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容（重點(diǎn)、難點(diǎn)、擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題）水泥砂漿的基本材料為水泥、砂、集料、外加劑。在保證足夠強(qiáng)度的前提下，本研究的主要 創(chuàng)新點(diǎn)是通過(guò)合理的輕質(zhì)集料選用和水泥砂漿的配合設(shè)計(jì)從而減輕砂漿的質(zhì)量。輕質(zhì)集料主要是 粉煤灰、硅灰、膨脹珍珠巖、高爐礦渣、漂珠、硅藻土等。對(duì)建筑廢料、粉煤灰、高爐礦渣、漂 珠的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用，綠色環(huán)保。本研究的關(guān)鍵問(wèn)題之一是

11、輕質(zhì)集料的選用。合理的選擇輕質(zhì)集料和建筑廢料，可以在不改變 甚至增強(qiáng)輕舟的前提下減輕輕舟的重量，其次可以促進(jìn)資源的綜合利用，保護(hù)環(huán)境。關(guān)鍵問(wèn)題之 二是水泥砂漿的配合設(shè)計(jì)比。合理的砂漿配合設(shè)計(jì)比，直接決定了砂漿成型后的強(qiáng)度，同時(shí)也達(dá) 到了節(jié)約資源的目的。2、研究方法與路線(xiàn)（采取的方法、步驟、技術(shù)路線(xiàn)及可行性、可靠性的論證）（1 ）研究方法確定所選的輕質(zhì)集料，對(duì)輕質(zhì)集料進(jìn)行篩選收集，再與水泥、外加劑進(jìn)行初步的正交實(shí)驗(yàn)， 確定初配合比。根據(jù)強(qiáng)度的測(cè)定來(lái)確定不同輕質(zhì)料、建筑廢料與水泥、外加劑的配比。跟蹤測(cè)試砂漿的耐久性能，最后用于制作船只。（2 ）技術(shù)路線(xiàn)（3）可行性分析黃石理工學(xué)院水泥輕舟隊(duì)成立兩年

12、來(lái)，在靖院長(zhǎng)和范老師的帶領(lǐng)下，成功的參加了兩屆水泥 輕舟賽，并且取得了優(yōu)異的成績(jī)，積累了實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。本項(xiàng)目依托化學(xué)與材料工程學(xué)院現(xiàn)有的人員 技術(shù)和儀器設(shè)備優(yōu)勢(shì)，以無(wú)機(jī)非金屬材料工程實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)，充分發(fā)揮本課題組人員的主動(dòng)性， 因地制宜，利用或改進(jìn)現(xiàn)有的儀器設(shè)備，為本項(xiàng)目積極創(chuàng)造條件。本研究也是水泥輕舟賽論文答 辯的一部分，其本身具有一定的科研價(jià)值。此外，該項(xiàng)目組與世紀(jì)新峰水泥公司合作研究，可以 依托其設(shè)備和人員優(yōu)勢(shì)，加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)展。表格1續(xù)三3、進(jìn)行本項(xiàng)目研究已有的資料準(zhǔn)備，主要儀器設(shè)備，尚缺的儀器設(shè)備及解決途徑黃石理工學(xué)院水泥輕舟隊(duì)已參加了兩屆水泥輕舟賽，擁有豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和各種文檔資料；本項(xiàng)目的組員均參加過(guò)水泥輕舟賽，已形成了對(duì)水泥輕舟的初步認(rèn)識(shí)，并且都參與過(guò)輕舟的制作過(guò)程；指導(dǎo)教師范老師從事混凝土教學(xué)長(zhǎng)達(dá)18年，擁有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。申請(qǐng)教學(xué)院實(shí)驗(yàn)條件良好，擁有從事制備、分析、檢測(cè)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備，可以滿(mǎn)足本項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)要求。所需的儀器設(shè)備：各種玻璃器皿、電子天平、水泥膠砂攪拌機(jī)、ISO水泥膠砂振實(shí)臺(tái)、水泥抗折試驗(yàn)機(jī)、壓力試驗(yàn)機(jī)和電動(dòng)恒溫鼓風(fēng)干燥箱等。尚缺儀器無(wú)。4、研究工作的進(jìn)度安排5、本研究項(xiàng)目應(yīng)達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)及主要技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)四、經(jīng)費(fèi)