水泥輕舟

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水泥輕舟 概述

水泥輕舟是用水泥製作的類似皮划艇的小船。1848年法國南部的Lambot製作了世界上第一條水泥輕舟。現在水泥輕舟更多時候特指水泥輕舟賽。
水泥輕舟賽是在高校學生團體之間進行的水泥輕舟設計、製作和競速的綜合賽事。這項賽事最早由美國高校組織創立，英文名為“concrete canoe”。

水泥輕舟的起源

水泥輕舟競賽起源於美國西北大學、伊利諾斯州大學等高校組織的混凝土方面的專業教育。西北大學曾舉行一些饒有興趣的活動，組織幼稚園的兒童，十多歲的的學生到ACBM（美國的一個材料科學研究中心）參觀、實踐或學習，希望能把對混凝土的興趣灌輸到少年和兒童中，從而為混凝土的工程套用培養有潛質的後續人才。美國的很多高校也一直在探索有效水泥混凝土教學方法。其中非常成功的嘗試就是Concrete canoe（水泥輕舟）的製作和競賽活動，為了增強學生混凝土材料方面的實踐能力，美國伊利諾斯州大學Clyde Kesler教授在1969年在他《混凝土的性能與行為》的課堂上建議學生做concrete canoe，這個想法可能來自於1848年法國南部Lambot製作的第一條水泥輕舟。後來水泥輕舟的競賽在美國迅速發展，成為了一道靚麗的大學校園文化的風景線。
1970年春，Clyde Kesler教授的學生製作了由鋼筋增強的水泥輕舟，這可能是世界上第一條用於競賽的水泥輕舟。這個想法很快被附近的普度大學John McLaughlin教授所認同並介紹到普度大學，於是普度大學的一群學生在Charles Schuler和Robert Lee教授的指導下，通過不懈努力，也製作了自己的水泥輕舟。
圖1 伊利諾伊大學製作的名為“Misled”的水泥輕舟

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圖2 普度大學製作的名為“life preserver”的水泥輕舟
兩條船都是在富水泥砂漿（rich mortar）里張拉幾層小間距的格線增強材料製作而成，這種鋼筋增強混凝土幾乎是各向同性的均值材料。伊利諾伊大學在Clyde Kesler教授指導下製成的船的殼體平均厚度是13 mm。John McLaughlin教授向普度大學透露了伊利諾伊大學的進展，普度大學在Charles H. Scholer和 Robert H. Lee的指導下，採用更細的增強材料製備了更薄的船身10 mm。見圖2，顯然普渡大學的船體更為美觀。1971年5月16日，在F.C.Young的組織下，舉行了第一屆水泥輕舟賽，比賽在普度大學和伊利諾伊大學阿巴娜香檳分校之間舉行，比賽地點位於伊利諾州中東部的一個名叫inland Sea的小湖裡。伊利諾伊大學的船重163 kg，普度大學的船重57 kg，比賽以伊利諾伊大學領先317m而獲勝，領先大約2分46秒，這個速度大約只有當前美國的Concrete Canoe（水泥輕舟）比賽時的行進速度的一半，在當時的每條水泥輕舟只乘坐兩個運動員參加比賽。
第一次的比賽場面可能有些混亂，雙方都有選手落水，但這次小範圍的比賽卻締造了一種的新的校園文化（圖3），隨後這種比賽在美國開始了蓬勃的發展，第二年在印第安納波利斯的比賽就熱鬧得多，參賽者增加到了16所高校的隊伍（圖4）。
圖3 1971年第一屆水泥輕舟年賽的場景

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圖4 第二屆水泥輕舟年賽場景

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水泥輕舟的發展

由於水泥輕舟比賽的廣泛參與性，在1972年舉辦比賽第二屆水泥輕舟賽時參賽的高校已經達到16所。同年，在美國西海岸和大平原地區也舉行了各自的水泥輕舟比賽，參加水泥輕舟賽的高校總計達到了22所，到1974年參賽高校達到了80所以上。到1978年各類水泥輕舟比賽的數目已經達到了17種。圖5是水泥輕舟賽的數目和參與高校數目的發展情況。1988年密西根州立大學舉辦了第一屆全美水泥輕舟賽。

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圖5 水泥輕舟賽在美國的發展
目前，美國很多著名高校都有自己的水泥輕舟隊，比如史丹福大學、加州大學伯克利分校，普林斯頓大學，伊利諾伊大學阿巴拉香檳分校、威斯康星大學麥迪遜分校、普度大學。參加比賽的大學在最多的時候有近100所。現階段，該賽事在美國的發展已經成熟（見圖6和圖7），加上全國性的賽事外，不同地區也都有各自的賽事，每條輕舟上的選手是4人而不是原來的兩人。Concrete canoe每年都在美國大學之間舉行，各大學輪流作為主辦方，由美國土木工程師學會（ACSE），美國混凝土協會（ACI）及其他研究機構提供資金和技術支持和組織工作。
圖6 美國近年來的水泥輕舟賽前的輕舟展示

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圖7 美國近年來的水泥輕舟賽盛況

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十幾年後水泥輕舟賽傳播到世界各國，1986年德國舉辦了第一屆水泥輕舟賽，隨後幾乎每兩年舉辦一次，2009年將舉辦了第12屆比賽，1995年加拿大和日本先後舉辦了本國的第一屆水泥輕舟賽，隨後每年舉辦一次。2005年阿聯舉辦了第一屆水泥輕舟賽，2007年在荷蘭特溫特大學舉辦了第30屆水泥輕舟隊賽事，2008年代爾夫特理工舉辦了31屆。2008年南非和新加坡也分別舉辦了自己的水泥輕舟賽。

水泥輕舟的競賽模式與特點

Concrete canoe（水泥輕舟）競賽最初目的是通過對水泥混凝土配合比的設計，輕舟製作，船身造型和圖案設計，以及對整個製作過程的項目管理工作為土木工程專業的學生提供一個獲得動手實踐經驗平台，提高對混凝土的感性認識和對工程的組織與管理能力。主辦單位，贊助商和參加者，以及在土木工程的學生，教育工作者，通過這種賽事培養出未來混凝土工程高素質的從業者。並且這項賽事還致力於提高業界領導、輿論者和廣大公眾的對土木工程、混凝土這一重要行業的重新認識。Concrete canoe競賽評定部分分為四個部分。其項目和分值及評分依據見表1。
表1 水泥輕舟賽的評分項目和分值

項目	評比內容	滿分
設計圖紙	設計外觀	25
口頭表述	材料設計的技術含量	25
成品	水泥輕舟的質量	25
水上比賽	水泥輕舟的行進速度	25
總分	綜合評分	100

有些比賽還將團隊精神，是否有女性參與等軟性的指標計入最後的得分，歸納起來Concrete canoe競賽具有一下幾個特點：
1）廣泛參與性
在美國很多有土木工程專業的大學都可以參與競賽，在水泥輕舟對中有很多的隊員，包括一些業界，行業協會和社會各界都可組織、以參與或觀摩競賽的工作，因此每次比賽都能造成不小的社會影響。
2）團隊性
該項比賽是一個團隊性的比賽，在比賽的過程中需要一個團隊——水泥輕舟對成員的共同努力、共同參與，每個人都在比賽的各個環節發揮著自己的作用和特長。只有在隊員之間分工協作和配合下，才能把比賽完成。
3）創新性
水泥輕舟隊每年都必須使用新造的輕舟，因此每年在混凝土配比設計、船體造型、船身圖案上都有一定的創新，一些混凝土領域新的材料如外加劑和新材料和新的製作工藝往往會首先套用到水泥輕舟上，也成了業界一些新產品的推介平台。
4）傳承性
水泥輕舟團隊的主體是大學生，水泥輕舟團隊的隊員一直在進行著新老的交替，在交替的過程中就會把團隊的精神和團隊的文化傳承下去，使其成為一種獨特的校園文化。美國的伊利諾伊大學的輕舟隊就傳承了38年，在土木系的實驗室里可以看到多年來輕舟隊比賽用的輕舟。
5）趣味性
由於水泥輕舟賽集設計、材料試驗、製作和體育競技於一身，有很濃的趣味性，讓參與者在潛移默化中學到了包括混凝土材料、混凝土施工工藝和項目管理等的感性認識和實踐能力，這對混凝土這門經驗科學的教學具有重要的意義。
（本詞條由武漢理工大學水泥輕舟隊合作整理編輯，目的在於混凝土方面專業的高校學生提供廣闊的學習實踐平台，絕無其他商業目的，對於詞條大量引用的文獻資料這裡不再具體敘述，若有涉及著作權問題望相關人士諒解。）