大学生项目申请书

1、项目类型 A 自然科学类B 社会科学类C软科学类A 石 理工学院 大学生科技创新专项研究项目申请书 项 目 名 称 : 水泥轻舟中的材料选用研究 项目负责人_ 项目组成人员 _ 指 导 教 师 _ 范方禄 承 担 学 院 : 化学与材料工程学院 填 报 日 期: 黄石理工学院科研处 制 基本情况 项目组人员情况（包括项目负责人） 序 号 姓名 所在班级 专业 班主 任 联系电话 项目中的 分工 签字 1 鲁志强 09 材料本 无机非 金属材 料程 靖金 球 152720568 73 2 董浩浩 09 材料本 无机非 金属材 料程 靖金 球 151720182 17 3 李超 09 材料本 无机

2、非 金属材 料程 靖金 球 指导教师 教师姓名 所学专业 职称 E-mail 地址 联系电话 备注 范方禄 副教授 研究内容和意义摘要（限 300 个字） 在水泥轻舟比赛中，水泥轻舟的设计应遵循“低碳、轻质、高强度”的 原则，水泥轻舟的材料选用直接关系到轻舟的质量，选择最优的水泥砂浆配 比组成，可以在最大程度上降低轻舟重量的同时保证轻舟有足够的强度。水 泥轻舟的制作材料主要是水泥、砂、轻质集料（粉煤灰、硅灰、膨胀珍珠岩、 硅藻土、漂珠、高炉矿渣等） 、外加剂、建筑废料。本研究主要是通过控制各 种材料的掺入量来确定水泥砂浆的最佳配比组成，其主要技术指标是砂浆成 型后的抗折、抗压强度和密度。本研究

3、对新型材料的运用以及资源的综合利 用具有重要意义，此外，水泥砂浆的最佳配合设计比对水泥砂浆的成产具有 一定的指导意义。 二、立项依据 水泥轻舟赛是在高校学生团体之间进行的水泥轻舟设计、制作和竞速的综合赛 事。水泥轻舟赛为学生提供混凝土配合比设计、船体制作、项目管理、论文陈述和 水上竞速的实践和竞赛机会，打造锻炼学生动手能力、实践经验、组织管理能力和 团队协作精神的平台。水泥轻舟比赛活动不仅能够有效地培养土木工程专业学生科 研开发和创新实践能力，还能极大地丰富校园文化。 水泥轻舟赛分为水泥轻舟设计制作与水上划游竞速两个部分。 汇聚科技创新、 文 化传承、竞赛争夺、趣味观赏、形象宣传为一体，具有广

4、泛的参与性、团队性、创 新性、传承性和趣味性，在水泥及混凝土相关的高等院校、企业、建筑科研单位中 有着巨大的影响力。 首届中国水泥轻舟赛于 2010 年 6 月 12 日在湖北黄石市磁湖隆重举行，来自广西大学、武汉理工大学、西南科技大学、黄石理工学院、绵阳职业技术学院的 6支 队伍参加了比赛。 第二届水泥轻舟赛于 2011年9月 1718日在四川绵阳市仙海湖举 行，来自武汉理工大学、西南科技大学，北京工业大学、黄石理工学院、绵阳职业 技术学院的 7 支队伍参加了比赛。行业相关领导和政府相关领导莅临开幕式祝贺， 国内外二十多家知名媒体对本届比赛进行了报道，在行业和社会上形成了较大的影 响。 作为

5、水泥轻舟设计中的一部分，轻舟材料的选用直接关系到轻舟的质量，轻舟 的高质量是水上竞赛的安全保障。水泥轻舟的基本制作材料包括水泥、砂、集料和 外加剂。可以加入增强材料来提高轻舟的强度。根据中国水泥轻舟赛组委会的比赛 规则，在保证轻舟足够强度的同时，质量越轻得分越高，并且鼓励资源二次利用和 使用环保材料，在砂浆中加入适量建筑废料。在轻舟的材料设计配合比中，减轻轻 舟的质量，主要是通过加入轻质集料来实现的。 本研究主要是在保证轻舟强度的前提下，找出最佳设计配合比。常见的轻质集 料有粉煤灰、硅灰、高炉矿渣、漂珠、膨胀珍珠岩、硅藻土等，轻舟质量的测量指 标主要是抗折强度、抗压强度和密度。具体研究内容包括

6、以下几个方面： （ 1）了解轻质集料的特点，选出最佳轻质集料。 （ 2）控制轻质集料的加入量，在保证强度的前提下找出最佳设计配合比。 3）对产品耐久性能进行跟踪测试，找出改进方法。 本项目研究的实际和理论意义，并列出主要参考文献 在解放后我国曾制作过水泥混凝土的渔船，有制作混凝土船只的技术背 景。但目前我国还没有高校建立自己的混凝土轻舟的制作和竞赛团队，也没 有我国高校参与和考察国外混凝土轻舟赛事的报道。 这和我国以往建立在知 识灌输基础上的高校教育模式有关， 而这样的模式正在当前知识经济背景下 暴露出很多积弊。当前的大学生已经不能满足于课堂和书本知识的吸收，也 不满足于在试验室进行科学研究，

7、 希望能通过参与一些有兴趣的实际的项目 来提高自身的综合素质。 建立一些有吸引力的研究团队能引导大学生进行健 康向上的课外研究活动和社会活动，是一种适宜于创新能力培养的教育模 式。因此推进水泥轻舟赛在我国的发展顺应了当前高校学生的求知特点、兴 趣倾向和价值取向，其成功实施将是一种创新教育模式的探索，具有如下的 积极意义： (1) 促进学科发展。 在我国高校建立混凝土轻舟团队不仅可以起到诱导学 生从事健康向上的课外活动， 也有利于培养一批对水泥混凝土有研究兴趣的 优秀学生，进而促进高校水泥混凝土材料学科的研究和教学水平的提升。 (2) 增强体育实力。 建立水泥轻舟对可望形成我国高校的一项有特色的

8、体 育赛事，提升我国高校在体育赛事方面的影响力。 (3) 繁荣校园文化。 国外很多高校都有自己的一些校园文化节， 而且很注 重一些校园文化传统的保持和建设， 特别是一些知名高校的文化节传承了很 多年，成立高校校园文化的标签， 如牛津和剑桥之间的船赛， 剑桥的草莓节， 哈佛大学数学系的 Pi Day&Pie Day ，西北大学的长曲棍球赛都是很有趣味节 庆，增 强了校园的文化底蕴，是维系着高校的长远发展的一种精神的力量。我 国的多数高校目前还没有形成、发掘和建设有自身特色的校园文化传统M， 制约了我国高校的健康发展。结合我国 传统的龙舟文化，建立这样的一种有龙舟文化特色的水泥轻舟赛对高校 文化的

9、建设具有很深远的影响。 (4) 增强学生综合素质。 团队的建设给学生提供了多学科交叉的条件下协 作和相互学习的机会，给学生提供了从事研究、设计、交流、体育比赛的创 新平台，增加了学生学习过程中的挑战，也增加了学生学习和从事课外活动 的兴趣和热情，是提高大学生综合素质的一种尝试，其成功的实施将给类似 团队的建设提供的范例。 (5) 增强了交流能力。 在实施过程中增加了学生和教师之间的交流， 增加 了学生和国外的学生团体的交流，增加了国内高校之间的交流，增强了不同 学科之间的交流，增强了当代学生与传统艺人之间的交流，培养了学生的交 流的能力。 武汉理工大学水泥轻舟队和国外一些高校的水泥轻舟对取得了

10、一 些联系，交流轻舟队制作和比赛的技艺。 (6) 随着各行业对粉煤灰的开发和利用，特别是近几年全国高速公路的 迅猛发展，粉煤灰的利用率越来越高，使粉煤灰“变废为宝” 。粉煤灰在各 项工程中的利用，不但使工程造价大大降低，而且在节约土地、环境保护方 面方面的意义将是非常深远的 (7) 膨胀珍珠岩及其制品具有质轻、隔热、保温、不燃、抗老化、耐腐 蚀、耐虫蛀、对人畜无危害等特征，符合今年来日益要求的绿色、环保、节 能的要求。 参考文献： 1、从兰杰 粉煤灰的应用研究现状 2、陆凯安 膨胀珍珠岩及其制品的新用途和发展趋势 新型建筑材料 三、研究方案 1 、本项目研究内容（重点、难点、拟解决的关键问题）

11、 水泥砂浆的基本材料为水泥、砂、集料、外加剂。在保证足够强度的前提 下，本研究的主要创新点是通过合理的轻质集料选用和水泥砂浆的配合设计从 而减轻砂浆的质量。轻质集料主要是粉煤灰、硅灰、膨胀珍珠岩、高炉矿渣、 漂珠、硅藻土等。对建筑废料、粉煤灰、高炉矿渣、漂珠的运用，实现了资源 的综合利用，绿色环保。 本研究的关键问题之一是轻质集料的选用。合理的选择轻质集料和建筑废 料，可以在不改变甚至增强轻舟的前提下减轻轻舟的重量，其次可以促进资源 的综合利用，保护环境。关键问题之二是水泥砂浆的配合设计比。合理的砂浆 配合设计比，直接决定了砂浆成型后的强度，同时也达到了节约资源的目的。 2、研究方法与路线（采

12、取的方法、步骤、技术路线及可行性、可靠性的论 证） （1）研究方法 确定所选的轻质集料，对轻质集料进行筛选收集，再与水泥、外加剂进行 初步的正交实验，确定初配合比。 根据强度的测定来确定不同轻质料、建筑废料与水泥、外加剂的配比。 跟踪测试砂浆的耐久性能，最后用于制作船只。 2）技术路线 3）可行性分析 黄石理工学院水泥轻舟队成立两年来，在靖院长和范老师的带领下，成功 的参加了两届水泥轻舟赛，并且取得了优异的成绩，积累了实战经验。本项目 依托化学与材料工程学院现有的人员技术和仪器设备优势，以无机非金属材料 工程实验室为平台，充分发挥本课题组人员的主动性，因地制宜，利用或改进 现有的仪器设备，为本

13、项目积极创造条件。本研究也是水泥轻舟赛论文答辩的 一部分，其本身具有一定的科研价值。此外，该项目组与世纪新峰水泥公司合 作研究，可以依托其设备和人员优势，加快实验进展。 表格 1 续三 3、进行本项目研究已有的资料准备，主要仪器设备，尚缺的仪器设备及解决 途径 黄石理工学院水泥轻舟队已参加了两届水泥轻舟赛， 拥有丰富的实战经验 和各种文档资料； 本项目的组员均参加过水泥轻舟赛， 已形成了对水泥轻舟的 初步认识， 并且都参与过轻舟的制作过程； 指导教师范老师从事混凝土教学长 达 18 年，拥有丰富的教学经验。申请教学院实验条件良好，拥有从事制备、 分析、检测等相关实验仪器与设备， 可以满足本项目的实验要求。 所需的仪器 设备：各种玻璃器皿、电子天平、水泥胶砂搅拌机、 ISO 水泥胶砂振实台、水 泥抗折试验机、压力试验机和电动恒温鼓风干燥箱等。尚缺仪器无。 4、研究工作的进度安排 5、本研究项目应达到的预期目标及主要技术、经济指标 四、经费预算 经费预算：研究总经费 百元 1 、申请拨款： 百元 2 、自 筹： 百元