化学材料论文范文

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第1篇

在无机化学实验教学考核的过程中，仅凭实验报告成绩和期末考试成绩，不能准确地衡量学生的实际实验能力。为了科学地评估学生的实验能力，需要优化传统的实验课程考核体系，建立全面的无机化学实验综合考核办法。将学生的课程成绩分为实验过程成绩、实验报告成绩、实验理论考试成绩，单项成绩不合格，则总成绩不合格。这种考核方式促使学生认真地对待每个实验环节，有效地提高了学生的综合实验素养。实验过程成绩是教师在指导学生实验过程中，根据学生实际操作情况给出的评价;实验报告成绩主要是根据学生的预习实验报告和实验报告书写、数据处理及分析等来评判;在实验理论考试中，除了常见考题外，还结合材料化学专业特点，增加了实验方案设计等考核内容，突出了综合实验能力和创新能力的考核，促进学生实验能力的全面发展。

2创建适合材料化学专业发展需求的无机化学实验教学模式

进入21世纪以来，材料科学发展愈加迅速，新材料、新技术、新产品不断问世，与此相适应，对材料化学人才培养也提出了新的要求。材料化学专业无机化学实验授课模式必需紧跟时展步伐，及时调整课程结构与内容，引入学科发展的最新成果，介绍学科内容中的多种学术观点及学术背景和发展动态，开阔学生学术视野，提高学生的学习兴趣。教无定法，教要得法。要使课程教学生动活泼，教师必须不断更新教学内容，创新教学方法与手段，增强课程教学的趣味性，促使学生积极参与，在实验中勤于动手、动脑，实现教师教学方式和学生学习方法的转变。

2.1采用多媒体辅助教学和建设实验教学网络平台

多媒体教学是利用多媒体软件对文本、声音、图像、图形、动画等信息进行处理，教师配合多媒体放映进行讲解，将教学内容用特技方法显现出来，能充分创造一个有声有色、图文并茂、生动直观的教学环境，从视觉、听觉等多方面给学生留下深刻印象。无机化学实验教学可以采用多媒体(视频)教学，它不仅教学信息量大，而且可以非常直观地演示实验操作和过程。随着现代科学技术的发展，有些实验可以采用多媒体技术进行辅助教学，如基本操作单元、仪器的使用等。这些实验项目信息量大，操作细节多，仅靠教师在课堂教学有限的时间内进行演示和讲解往往是不够的，而且总有学生没有注意到一些具体操作细节，因此，可以将这些实验演示制成多媒体课件或视频资料，放在课程网络平台上，学生可以不受时间、空间的限制，反复观看，自主地开展预习、复习。这样不仅增强了课堂教学的可视性，而且增加了教师演示的可再现性，延长了学生的学习时间，从而有益于提高学生操作的规范性，使实验教学得到延伸。

2.2将生产生活实例和教师科研项目引入实验教学课堂

不同专业对无机化学实验教学的要求是不一样的。我院材料化学专业的培养目标是培养具备材料化学相关的基本理论知识和基本技能的应用型高级专门人才。因此，学生必须掌握物质的结构与性质、性能的关系，这需要在教学中注意教学内容的层次性。在无机化学实验教学中，我们尽可能选择与专业相关的真实实验课题和实验样品，将生产生活实例引入实验课堂，营造实战氛围，做到知识性、实用性、趣味性的统一。同时，我们还选取了一些与生活息息相关的实验，如锂离子电池正极材料的制备、胶囊壳中铬含量测定等，这样的实验学生感兴趣，实验热情高，有助于学生综合能力的培养。为了进一步提高实验课堂教学质量，我们还在课堂教学中引入教师最新科研课题成果，使实验教学更加贴近科研实际，既丰富了实验教学内容，又增加了实验教学的先进性、新颖性，在加深学生对所学知识的理解和实验技能的熟悉时，还能培养他们的科研兴趣，提高理论联系实际的能力，对科研工作产生感性认识。

2.3实施开放性实验教学

在传统的无机化学实验教学中，学生往往处于被动地位，教师处于主动地位。从实验项目选择、实验方案选择、实验仪器与试剂选择，都由实验老师预先完成。在这种照方抓药的实验教学模式中，学生往往兴趣不高，应付了事。在优化实验教学内容结构的前提下，实行开放式实验教学模式，可以提高学生实验兴趣，强化教学效果。在学生自主的基础上，利用学生课余自由时间开放实验室，对于实验技能较差的同学，让他加强基本操作单元和基本技能的练习。在学生较好地掌握实验基本操作技能后，可以让学生自主选择一些设计型、综合型、应用型实验。在教师的指导下，学生独立设计实验方案，独立完成实验，并认真进行总结，以全面锻炼学生的实验能力和提高综合素质。

3结语

第2篇

与图1不同，铁有三种固态，分别是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe，其中γ-Fe为密排面心立方结构，α-Fe和δ-Fe为体心立方结构。并且，图2中有三个三相点，分别为气-液-δ-Fe；气-γ-Fe-δ-Fe和气-γ-Fe-α-Fe。通常情况下，Fe是磁性的α-Fe，组织类型有铁素体、珠光体和贝氏体等；通过成分和工艺控制常温下可得到γ-Fe，如奥氏体不锈钢304、310等。Fe的p-T相图的讲解，增强学生识别单组分相图的能力。课堂上通过工业生产实例，加深了同学们对Fe的认识；并建立了物理化学相图知识与学生专业—金属材料之间的联系。解决学生“材料专业为什么学物理化学？”的困惑。

2两组分液态完全互溶系统的相图

虽然二组分系统的气—液平衡相图依据组分在液态的互溶情况各有其特点，但液态完全互溶系统构成了这部分内容的学习基础[4]。对于这种相图，我们除了让学生掌握相图中各相区的组成、相态和杠杆规则外，还注重让学生学习气相线和液相线的绘制方法和细节信息。其绘制过程如图3所示，先配制不同比例的二组分混合物，再升高温度测试混合物的熔点，通过描点—连线得到相图。从而培养学生设计实验绘制相图读取相图细节信息的全面能力。通过学习绘制相图，可使学生对相图的全部信息有较深刻的认识、理解及较好的运用。为了便于学生掌握此类相图及其应用，在教学中我们通过物相点随温度的变化的实例，讲解其液相与气相及组成在该过程的演变情况。重点分析了第一个气泡点产生的压力、组成及最后一滴混合液消失的压力、组成，以及其逆过程这一难点。并将相图理论与工业精馏装置联系起来，激发学生对该部分内容的学习兴趣。

3具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图

具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图，是学生学习中最难掌握的内容。我们通过讲解物相点的降温过程的物相变化和步冷曲线的绘制，并借助动画展示具体过程，使该部分内容更加形象和生动，便于理解和掌握。同时，提高了学生的学习兴趣和动手能力。

4相图在金属材料中的应用

4.1在金属材料设计中的应用在工业生产和科研实践涉及到的金属材料通常为多组分的平衡系统，所以其相图更为复杂。为了得到材料的拟服役性能，需要对材料进行设计和加工。相图在材料设计中起着至关重要的作用，例如，在设计奥氏体不锈钢时，为了得到单一奥氏体组织，需扩大相图中奥氏体区，使其在冷却过程中不发生γ-Feα-Fe的转变。根据相图，改变系统的组成，增加稳定奥氏体元素，如Ni、C等是最常用的方法。当然，为了系统的平衡，其他元素也需做相应的改变。应用相图时，为了提高设计组织的准确性，需要考虑平衡相图与实际相图的差别。

4.2在金属材料加工中的应用在金属材料的热加工过程中，随着加工温度的不同，其物相也发生相应的变化。可通过控制轧制参数和冷却过程，改变材料的相变温度和组织类型，得到高性能的金属材料。例如，在钢铁生产中，热轧钢板控制轧制与控制冷却(TMCP)工艺，通过加大压下量增加累积位错，为相变过程提供更多的高能量相变形核点，以得到细小晶粒组织，提高钢的强韧性。通过控制冷却速率，可改变相变后的组织形态，在650℃以上发生相变得到珠光体和铁素体组织，在450~600℃区间主要得到贝氏体组织的钢材，在更低温度下发生相变得到马氏体组织，不同的组织赋予材料的不同的性能[5]。4.3在金属热处理中的应用相图不仅在金属材料的设计和加工中具有指导下作用，而且在材料的热处理过程中也具有重要的应用价值。例如，在金属材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火过程主要是控制冷却速率，使相变温度发生在较低温度区，得到低温转变组织。正火温度需在γ-Fe相区，需要根据相图和化学成分判断其奥氏体化温度，从而确定正火的加热温度。严格的说，确定热处理的升温速率和降温速率也需要参考相应的相图。通过相图在金属材料领域的应用的介绍，学生对本专业和学习物理化学的重要性均有了清晰的认识，他们的学习积极性也显著提高。

5结语

第3篇

材料化学工程是由化学工程学科和材料学科交叉渗透所形成的一门分支学科,其研究方向主要有两个：一是以新材料为基础，不断发展反应过程的反应技术，比如吸附过程、膜过程、催化过程等。该方向主要是通过材料的特征将其分离并进行反应，其目的是揭示材料微观结构中物质进行传递和反应机理，进而总结出适用于材料设计和反应过程优化的理论方法和工艺技术。二是在材料制备的过程中，用化学工程的理论方法解决所遇到的关键问题,比如如何运用微结构的性能关系来实现对材料微观结构和性能的控制,从而完成从材料制备到定向制备的转化。新材料的开发是材料化学工程发展的关键和先导，直接可以衡量出国家的材料化学发达与否，因此，开发新材料对于材料化学工程的发展至关重要。材料化学包括陶瓷材料、聚合物材料、磁性材料、化学传感材料、电子材料、超硬材料、无机非金属材料、催化和吸附材料和薄膜材料等，这些材料很大程度上丰富了材料化学工程的领域，对其发展做出重要贡献。

2新材料的开发

我国在新材料的开发领域取得了很多亮点，这些新材料的开发成为分离和反应过程的重要基石。一些研究所和大学正在开发一种非晶态的金催化材料,这种材料很有发展前途，因为它具有非常明显的催化特性，而且其催化活性还具有特殊的选择性，具有显著的催化活性和特殊的选择性。对这种材料进行流程综合和技术集成，可以有助于我国新型石油化工技术的构建。石油化工科学研究院也开发出一种新型的钛硅分子筛催化材料，这种材料具有定向氧化催化作用，可以实现“原子经济”，使“零排放”工艺成为可能，而且也具备工业化生产的可能性。而在新材料的分离技术方面,我国也取得了很大的进步，其中南京工业大学发展了以陶瓷膜材料为原料的新单元技术,同时加强了对集成单元技术的开发,这些研究不仅使我国陶瓷技术更加趋于成熟，而且还形成了陶瓷膜新产业,为我国带来巨大的社会和经济效益。

3材料化学工程技术的进展

材料化学主要是对产品微结构进行调控，其主要手段是在加工材料时，将化学方法引入进去，这样我们就可以通过宏观条件来调控产品的微观结构，从而为材料的加工和制备提供理论和技术指导。因此，化学工程技术的改进将直接促进材料化学工程的发展。我国在化学工程技术改进方面已经取得了非常大的进展。清华大学在碳纳米粉体材料的制备过程中,引入了传统的流化床技术，大大降低了生产成本，从而使此生产技术可以用于工业化生产，带来巨大的经济效益。北京化工大学则用超重力场技术来放大纳米材料生产过程中的形貌控制问题,这样就可以通过调节超重力场的强度来调节和改变产品的粒径,。通过这种方法，我国已经成功制备出碳酸钡、碳酸、碳酸锂、氢氧化铝和碳酸锶等纳米粉体,并且形成了工业化生产的技术体系，为我国带来巨大的经济效益。

4展望

材料化学工程作为一门交叉学科，不仅促进了材料工业的发展，而且也丰富了传统化学工程学科的内容，因此，具有非常重大的研究意义。我国材料化学工程的研究已经取得很多可喜的成就，很多成果在世界上都位于领先水平。但是，材料化学工程中仍然有很多问题需要我们解决，因此，我们需要再接再厉，争取使材料化学工程的研究更加深入，使其更好地为人类服务。

5结语

第4篇

【关键词】导师制；毕业论文；材料化学；本科

本科生毕业设计是高校本科教育的一个重要部分，是培养大学生综合素质的重要教学形式，提高学生运用知识和技能分析、研究、解决问题能力，是对大学生本科四年学习成果的阶段性总结和审核，同时也是大学生从事科学研究的最初尝试。

本科生，尤其是理工科的学生在大学阶段普遍缺乏系统的从事科学研究的经历，因此，有必要经过本科毕业设计这样一个过程的系统训练为以后继续深造从事科研或者服务社会打下基础。同时，本科生毕业设计对于高校实现人才培养目标、加强学生的知识综合运用能力、培养学生的科学研究能力及独立工作能力、培养具有创新精神和实践能力的专门人才等方面，都具有重要意义。因此，完成本科毕业论文是每个大学生毕业的基本条件[1-2]。

1 材料化学本科毕业论文的现状及原因

材料化学专业是研究从制备到废弃全过程中材料的化学性质，其研究范围很广，既包含了整个材料领域，又包括各类应用材料在有机和无机等多领域的化学性能，它是一门应用基础理论和方法研究解决在工业化生产中与化学和材料有关的问题的学科。它既是材料科学的一个重要分支，又是化学学科的一个组成部分。材料化学跨越了材料和化学两大类学科。是一门既具有交叉边缘学科性质又含有应用理学性质的综合性学科。同时，正由于材料化学学科的交叉性和复杂性，从而导致在日常的教学过程中凸显出相对于其他传统学科所不同的教学难点和盲区。这就给学生在平时的学习提高了难度，也对教师的教学过程提出了更高的要求。

于此同时，由于近年来高校的扩招，高等教育由精英化向大众化不断的转变，高校学生的综合素质也在逐年下降。高校教师指导的学生和毕业论文的数量大幅增加，从而导致每个学生得不到足够的指导。并且在考研、就业等诸多因素的影响下，很多大学生无法提供足够的时间和精力于毕业设计方面的工作，对毕业论文持应付态度，得过且过，导致论文质量普遍不高。毕业论文工作易流于形式有的选题偏大或选题落后于当前社会和科技的发展水平；有的理论与实践不相符，内容空泛，缺乏现实依据和说服力，更没有从理论到实践转化，解决实际问题的能力；有的试验设计和研究技术路线不合理，试验数据错误；有的毕业论文仅仅是罗列了相关的文献内容，简单概述他人的成果与现状，并没有提出自己的理念和想法，甚至存在着抄袭论文的恶劣行为。在这样的背景下，尽管学生完成的毕业论文已经达到了所需的某些硬性要求，但其论文的质量并没有实现质的变化。因此，改变本科毕业论文的现行状况，提高本科毕业论文的质量，已经成为当前高校迫切需要解决的现实问题[3]。

2 提高本科毕业论文质量的几点对策

2.1 提高对毕业论文重要性的认识

本科毕业论文不仅仅是一个常规的本科教学环节，它是高校实现高层次人才培养的重要辅助手段，是本科教育理论与实践相结合的首要环节，是学生对四年所学的理论知识进行深化和升华的重要过程，是学生进入社会前的综合技能训练。要想提高本科生毕业设计论文的质量，首当其冲的是要提高对其重要性的认识，不仅仅是对学生，同时也是对老师的要求。通常可以采取动员大会、学术论文大赛等多种方式，进行广泛宣传，从而使教师、学生乃至管理人员认识到毕业论文工作是教学环节的重要组成部分，是学生科研能力、实践能力、信息检索能力形成和提高的重要过程，是其他教学环节无法取代的。

2.2 加强过程管理，实施质量监控

毕业论文设计的全过程需要学生、指导老师和组织协同配合，以学生为毕设主体，指导老师为主导，组织管理提供保障。从毕业论文的实施过程来看，主要包括从选题到答辩等诸多环节，每一个部分都需要制定相关的规章制度和要求，从而使毕业设计的管理更加合理规范。具体到每个环节，首先应严把命题关，完善选题管理办法，所选题目应具有时效性。其次要明确指导教师的资格，指导教师的专业知识结构和教师的指导水平直接影响着学生毕业论文的质量。最好毕业论文的组织撰写，教师应明确各阶段的要求，检查进行情况，并及时总结出现的问题加以指导。毕业论文在经过指导老师和的审查合格之后，学生才可进行毕设答辩，同时成绩的评定标准必须坚持公平公正，实事求是的原则，只有这样才能够保证毕业论文的质量。

实施质量监控机制也是提高毕业论文质量的一项非常重要的措施，监控机制主要包括初期检查、中期检查和后期检查三个部分。由校、院、系三级共同承担整个机制的运行和管理，对毕业论文工作的每个环节实行跟踪监督，结合本科教学评估的标准和要求，强化过程管理，严格执行和落实各项制度，保证毕业论文质量的提高。

2.3 全面实施导师制，充分发挥教师的指导作用

指导教师作为毕业设计全过程的主导，发挥着重要的作用，建立指导教师的筛选机制，保证指导教师队伍的高质量，形成一支责任心强并且科研经验丰富的指导教师队伍，这是提高毕业论文指导质量的强有力保证。在学校鼓励学生进行学术探索和课题申报的大环境下，应尽快确定本科生指导老师，鼓励学生积极参加指导老师的研究课题。在科研实践过程中，学生发现新的问题，分析并解决了这些问题，在不断的发现和解决问题过程中，学生不仅可以巩固课堂所学知识，而且学生的思维也得到了应有的训练，使其科研创新意识和创新能力得到不断提高。这些不仅可为后期的毕业论文的开展奠定基础，为毕业论文质量的提高提供了可能，更为以后继续深造从事科研或者服务社会打下基础。

3 科研导师制的特点

科研导师制是多层次本科生导师制的实施模式之一[4-5]。以科研作为纽带，充分利用教师的科研能力让学生参与课题研究，促进教师在育人中的主导作用。本科生导师制度不同于研究生阶段实行的导师制。本科生导师制度的特点主要有以下几个方面：

3.1 以学生为本，师生积极互动

实行科研导师制，主要目的在于培养高校学生的创新思维，提出、分析并解决问题的能力，提高学生在科研方面的思维和能力。在高等教育大众化的时代，为了满足不同的需求，高等教育必须在实施群体化教育的同时适时的提供个性化学习的机制，以个性化教育的实施有效的补充群体化教育所带来的在个体方面的不足。

3.2 注重培养学生的科研意识和科研能力

在大众化高等教育的现行模式下，绝大多数的学生依然将大部分的精力停留在书本上，缺乏独立开展开学研究的能力和实践训练，也很难有机会将自己的想法和创新应用于实践。但在科研导师制的模式下，学生在老师的指导下有目标、有步骤的进行科研研究，既可以将自己的创新思维付诸研究实践，又能提高科研创新能力。在科学研究过程中，导师也可以全面深入的了解不同学生的特点和专长，从而制定出适合不同学生的学习方案，使学生在研究实践的整个过程中，科研意识和科研能力都能得到不断的提高[6]。

3.3 操作性、实践性较强

科研导师和学生之间通过一个有价值的科研课题相联系，围绕着这个课题双方展开交流和沟通。科研导师要想引导学生深入课题进行研究，产生独到的见解，富有创新性，实用性，就必须加强实践环节。只有深入到实践中去，才可以让学生对课题产生更深层次的理解。

3.4 工作具有延续性

通过本科生导师制度的建立，帮助学生树立正确的人生观、价值观、世界观，制定科学的专业学习计划，确立明确的专业发展方向。在校四年期间，除常规教育之外，学生还接受了导师从科研到工作、从思想到行为各个环节全方位的教导，使学生得到全方位的提高。

4 科研导师制在本科毕业论文指导过程中运用的重要意义

本科毕业论文中所存在的诸多问题，既有学生主观上的原因，也有教学和管理上的客观原因。总的来说，所反映出毕业生科研意识淡薄、科研态度不够端正、科研能力低下等问题是相当突出的。导师制有利于培养本科生的科研意识，端正科研态度，提高科研能力。为毕业论文指导工作提前打下坚实的基础，可以有效地解决毕业论文中存在的诸多问题，对毕业论文质量的提高具有显著的促进作用。

本科生导师制实行的根本目标不在于提高学生从事科研的能力，而是旨在锻炼学生的创新思维，促进学生的个性化发展，开拓其眼界，并同时使其科学实践能力得到提高。实施本科生导师制，可以让学生多层次领域学科的学习成为可能。这种教育模式也为大学生对自身潜能的在开发提供了机遇。同时，学生较早的参与到科研活动中去，在科学实践中学生可以不断的发现和提出问题，从而提高了学生观察和解决问题的能力。

本科生导师制也是一种教学相长的过程，在科研之余，导师同时要负担起引导学生树立正确的人生观、价值观、世界观，这些都要求导师在平时的工作和生活中不断提高对自身的要求，自觉加强专业知识的学习，以身作则，从而更好的发挥引导和榜样的作用。

本科生导师制也是对我们现有的学生思想政治工作的一种补充。随着网络对高校思想政治工作带来的强大冲击，以及大学生对新事务接受能力强但分辨能力弱的特点，更需要对他们进行正确的引导和教育。学生与导师之间、同学之间开展积极的思想交流，要求学生提出并论证自己的观点，并能够接受他人建设性的批评和建议。这种教学方法可以培养学生的独立思考能力，不仅有助于学生的学业，而且还有助于通过迁移培养学生的其他能力。

综合分析以上情况，本研究项目拟探讨将本科生导师制工作与学生毕业论文指导工作结合起来，本科生从低年级就开始参与到导师的科学研究工作中来，改变现有学生在大三下学期甚至大四才着手毕业论文工作的运行模式，改善现有导师制的运行状况和提高本科毕业论文质量。作为探索专业发展特色和提高教学质量的新运行模式，值得深入研究和探讨。

【参考文献】

[1]田春生.目前我国高校本科毕业论文的问题及对策[J].中国青年政治学院学报，2010（4）：63-67.

[2]教育部办公厅.教育部办公厅关于加强普通高等学校毕业设计（论文）工作的通知.教高厅[2004]14号[Z].

[3]高慧，涂道伍.本科毕业论文存在的问题与对策[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2010（7）：77-78.

[4]方小玲，肖文.本科生导师制的实践与思考[J].湖北教育学院学报，2007：6.

第5篇

光学信息科学与技术国际学术会议1997年8月26至30口在莫斯科召开来自22个国家的210多位科学家，分别在大会、分会和专题讨论会上266篇。分会的主题是光学存储和神经网络，光学生物电子学和生物计算，光存储机制和材料，计算机光学和衍射光学元件。随着信息时代的发展，对信息的获取、存储、处理、传输与显示的方法和技术提出了越来越高的要求。

为满足这些要求，在发展现代电子和电子计算机科学与技术的同时，人们对光学信息科学与技术也有极大的兴趣。这是因为，由光束、光波或光子作为信息的载体时，不仅信息容量大、传播速度快，而且并行性高、互连能力强，存在着巨大的潜在优势。在这次会议上，近三分之一的论文是关于光学存储和神经网络的。大会主席、俄罗斯科学院的A.IJ.Mik。!边n院士在大会报告“全息存储、现状与预期应用”中综述了俄罗斯以及国际上在这个领域的研究状况。

在分会报告中也充分反映了这一领域非常活跃。例如，美国加州理工学院的D‘Psaltis教授介绍了他们在一立方厘米大小的光折变品体中存人10()()0幅图像的基础上，所完成的小型化光学全息存储器，引起与会者的极大兴趣。该存储器的存储容量高达1TB(即10(j0GB)，已接近实用化。由于是按页并行存取信息，读写速率比现在的CDR()M高出2一3个数量级。人们认为这将是继综合孔径雷达(光学信息处理)、光纤通信(信息传输)、光盘‘存储)和激光打印机与激光电视(显示)之后，光学信息技术的又一重大突破。义如，英国Heriot一wat:大学的B.Wherrett教授为解决芯片与芯片间通信速度瓶颈而设计的光互连灵巧像素阵列(SmartPixelArrays)。该器件的使用可使芯片间的数据传输速率超过1TBPs(即xTeraBit。perSeeond)。神经网络方面的论文也很多，主要是关于神经网络光电混合硬件系统和神经网络模式识别方面的，这是神经网络得以推广应用的关键。笔者报道了基于液晶神经元阵列和光互连的神经网络系统，受到会议的重视。该文除了和其他论文一样在SPIE论文集上发表外，大会主席Mikealian院士还在会后通过e一mail要求我将该报告写得更详细些，在他所主编的国际学术刊物<()ptiealMemoryandNeuralNetworks》上发表。与光学存储密切相关的领域是光存储机制和材料研究，这个分会上发表的论文也占三分之一左右。

第6篇

关键词：混凝土工程，裂缝

 

1.1设计粗糙，建设、监理单位工作随意性大

由于多方面的原因，个别建设单位限于自身管理和专业技术水平的欠缺，任意变更原设计。论文参考网。少数工程由业主的内部人员组成监理机构，监理工作失去了独立性。随着建筑市场的规范，这些问题会逐步得到解决。

1.2施工工艺或现场操作不规范

A．混凝土生产时原材料计量误差大，尤其外加剂的掺加随意性大，没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量，造成混凝土水灰比增大。在混凝土运输及施工过程中加水的现象也比较普遍。

B．采用整体式钢模板施工，混凝土浇筑时不振捣或漏振，混凝土均质性差。

C．盲目追求施工进度，随意提前脱模时间，使低强度混凝土过程承受荷载，破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护。

D．夏季施工时砂、石料露天堆放，无切实有效的降温措施，混凝土入模温度高。冬期施工时采取的防寒保温措施不力。

1.3原材料质量差、配合比设计不合理

水泥品种选择不当，安定性不良，不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差，含泥量超标，碎石中石粉含量大，针、片状物过多，影响了水泥与骨科的胶结。

进行配合比设计时，忽视水泥用量增多对混凝土品质的影响，错误认为水泥用量越多，混凝土强度越高。对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导，往往达不到预期的效果。

2、常见裂缝问题的处理措施

2.1.化学反应引起的裂缝及预防

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。主要的预防措施：一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀，锈蚀的钢筋体积膨胀，导致混凝土胀裂，此种类型的裂缝多为纵向裂缝，沿钢筋的位置出现。

3、裂缝处理

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，灌浆、嵌缝封堵法，结构加固法，混凝土置换法，电法学防护法以及仿生自愈合法。

3.1表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。论文参考网。论文参考网。

3.2灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

3.3结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

3.4混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

3.5电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。

3.6仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分秘某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分（如含粘结剂的液芯纤维或胶襄），在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

4、结束语

施工事故时有发生，为保证工程质量，应坚持预防为主、防微杜渐的原则。

第7篇

课堂教学是学校教学活动的主体，课堂教学应摒弃传统的教学模式，在课内渗透社会生活中的化学，并使其紧密结合教学内容和进度来进行，只有这样才能巩固课内知识，同时也能及时拓展课外知识，使课内、外知识有机地结合起来，使学生在学习的过程中没有累赘感，反而觉得所学知识更丰富，实用性更强。例如，在“氮和磷”的教学中，以“我们每时每刻都在氮气的包围之中”的现实场景引入氮气的物理性质，说明氮气的化学性质不活泼，进而引出氮气的分子结构和化学性质。也可以讲述在打雷闪电时氮分子与氧分子分裂为原子，原子重新组合成一氧化氮分子的场景，介绍了后续几个反应后，得出谚语——“雷雨发庄稼”的结论。在讲到NO的毒性时，补充NO作为信使分子在生命过程中的重要功能，让学生带着惊讶的情绪对NO产生了新的认识。

通过紧密结合教材基础知识或重点知识的应用性知识的补充、讨论与交流，一方面可以使学生从化学的角度逐步认识自然与环境的关系，分析有关的社会现象，培养学生联系生活、社会中的化学问题的意识，另一方面可以提供给学生未来发展所需要的基础的化学知识和技能，培养学生运用化学知识和科学方法分析和解决简单问题的能力。

二、进行热点渗透教学

教学过程中为学生提供与学习内容相关的各种情景素材如化学史料，日常生活中生动的自然现象和化学事实等，能够强化学生对化学与生活有关、对生活有用的意识，激发学生的学习动机。如现行高中化学教材中“人类保护臭氧层的行动”，这既是一个自然科学问题，也是一个“人文意识”问题，围绕“从电冰箱的普及与换代到臭氧层”开展探究，指导学生查阅文献，访问网站，获得知识。在讲授重金属汞的性质时，可以结合生活实际讨论其危害，讲述汞蒸汽对人体的危害可以使学生们认识到用行动防止汞污染的重要性，例如怎样清理破碎的水银温度计、如何处理含汞的废旧电池、废日光灯管等，使学生养成良好的生活习惯，这使化学教学更贴近于社会实践，同学们在学习过程中会觉得所学知识富有时代感，具有实用价值，有助于培养学生对未来的人文关怀，将自然科学融入整个人类文化的背景中思考和分析。

三、进行生活与化学关系专题教学

高中化学专题教学能有助于激发学生的学习兴趣，并可拓展学生的知识面，具体教学形式可以将生活中的化学与书本中的化学的联系以专题讲座的形式介绍给学生，介绍化学的过去、现在和未来，介绍世界高新技术发展的动态与趋势，介绍化学在高新科技领域中的作用，介绍化学与其它学科之间的相互渗透，介绍化学与社会的关系，如健康、保健、能源、资源、环境等社会问题。例如可以向学生讲解当前化学合成材料的发展概况，人类已经可以制造出可以替代人体多个部位的化学材料。四、与生活中化学知识相关的实验探究教学

化学实验是进行科学研究的重要手段，是培养学生动手操作能力的有效途径，在化学实验的基础上，学生从具体的形象思维转入抽象的逻辑思维，从而提高理性认识。化学实验还可以培养学生谨慎的科学态度，以贴近生活和发生在身边的化学现象为素材，组织探究实验活动，既培养学生学习化学兴趣，又使学生感受到化学在国民经济及生活中的实际运用。例如选取日常生活的素材可进行“鲜果中维生素C的还原性”、“自制肥皂与肥皂的洗涤作用”、“用生活中的材料制作简易电池”、“温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响”等实验。选取与化学有关的社会问题为实验内容可进行“用氧化还原滴定法或电化学分析法测定污水中的化学耗氧量”、“用淀粉自制吸水材料，并进行模拟保水试验”等实验。通过化学实验来解释和解决日常生活和社会实际问题，对于拓展化学实验的功能，提高学生的科学素养，具有十分重要的意义和价值。

五、进行与生活有关的论文写作教学

布置学生撰写小论文或课题报告，探讨实验中的问题或写出自己的体会。教师向学生介绍撰写小论文的基本要求和方法，从学生实际出发，文字能力不做高要求，只要论据能说明论题，条理清楚，说得明白就达到了要求。例如，将“糖类”设计成主题为“糖类与生活”的拓展课，课前充分发动学生积极参与，提出他们感兴趣的课题，引导他们提炼成“糖在生活中的分布”、“血液中的葡萄糖”、“糖与糖尿病”、“糖与减肥”、“糖与健康”等小课题。然后把全班学生组合成几个组进行专题研究，同学们查找资料、走访调查、统计数据、进行实验，在组内充分交流讨论的基础上，形成课题报告。

此外，遵循自愿的原则，鼓励学生将课外新闻记者材料用自己的语言加以组织，写出科技小论文。在将阅读材料整理成文章，并发表自己的见解的过程中，培养学生科学研究问题的学风，促进学生独立思考，提高自学能力的组织语言的能力。

教材中的教学内容是教师教和学生学的直接依据，不同的教学内容对应不同的教学策略和教学方法。化学教学内容可分为基本概念、基本理论、元素化合物知识、化学用语、化学计算以及化学实验等，不同类型的教学内容具有不同的特点。并非所有的教学内容都适合或者说都能很好地联系社会和生活实际。本文就当前化学教学与学生生活不能紧密联系的现状提出将生活中的化学渗透在化学教学中的相关教学方法，将所学知识运用在社会生活中，这有助于提高学生学习化学的兴趣，丰富学生的学习方式，提高学生的科学素养。这样的教学方式也给教师提出了更高的要求，要求教师要接受这样一种适应学生发展的教学方式，并愿意在教学中付诸实现，同时还要加强自身的专业化学习，注意搜集各种新知识，注重引导学生认识各科知识的普遍联系，只有这样才可以在教学中引导学生真正的进入化学学科的殿堂。

参考文献：

[1]张爱玲.化学与生活[J].中学化学教学参考,2002,(11):58-59.

[2]李琴.将社会生活中的裕学渗透在化学教学中[D].华中师范大学,2008:3-27.

[3]张俊英.现代生活中的化学[J].沧州师范专科学校学报,2002.

第8篇

中学化学教材蕴含着许多丰富的爱国主义教学内容。古代化学史上，我们的祖先取得了许多辉煌的成就。如造纸术、火药的发明和运用分别比欧洲早10个世纪和5－6个世纪，造纸术和火药是我国古代的重要的化学工艺，也是我国成为文明古国的标志，两者的发明和运用推动了世界文明的进程。冶炼和瓷器也是我国古代重要的化学工艺，这些技术也远远领先于世界各国。

在近、现代化学史上，我国的化学家也为人类社会的进步做出了巨大的贡献，特别是建国后，我国在化学工业上成果显著。例如：我国的化学家同生物学家合作在世界上首次人工合成有生物活力的牛胰岛素。化学科学与化学工业上的成就保证了我国原子弹研制中有关化学材料的部分。我国化学家在世界上首次合成了化学结构与天然物相同的核糖核酸，为人工合成生命物质迈出了新的一步。

一个人的自我意象一旦形成，就非常难于改变。积极的、成功的自我意象，对于人是一种巨大的潜在动力。

什么叫自我意象？自我意象是心理学术语，从字面理解就是人潜意识中的自己的形象。潜意识中认为自己在群体中应居的位置或所属的等次。

具有成功的自我意象的人，在任务面前往往有模糊的成功憧憬，在学习或工作中会自发地调动内在的各种积极因素，顽强地向成功的方向努力，一次次地实现预期目标。

少年儿童正是人生形成自我意象的时期，教师要注意塑造学生成功的自我意象，化学论文《化学教学与德育 论文》。

教师在教育教学中，坚持“肯定成绩，恰当鼓励，具体指导，布置任务（近台阶任务，即跳一跳可以摘到的果子）”。是一种培养学生成功自我意象的有效办法。

例如，某学生按教师的布置做了四个题：第一题对了；第二个题思路还正确，但只做对了前面一部分；第三个题做错了；第四个题不会做。从这次作业看，该生这次成绩属下等。教师个别辅导时，回避下等的结论，而以肯定成绩、体现鼓励、具体指导的方法进行。教师说：“很好！第一题你做对了。第二题你的思路是正确的，中间的这一步要这样……你完全能够做对。第三题咱们一块讨论，理理思路……你是有能力做出来的，下去你独立做做。第四题，老师给你讲一讲……。”最后，教师的结论是“你很有潜力”，并结合这次辅导和学生存在的问题，又布置了几个题。这几个问题有伸手可摘的果子，有踮起脚能够摘的果子，有跳起来可及的果子。由于辅导是在融洽的气氛中进行的，学生是在成功的愉快的心理状态下接受辅导的，学生离开教师后，一般都会按教师的布置做。

一个优秀的教师口中，应无泄气的语言。不论在什么情况下，学生只要跟老师接触，心理总是愉快的，总能从教师那里获得具体指导和进一步学习的动力。

第9篇

一、课堂内外联系教学

课堂教学是学校教学活动的主体，课堂教学应摒弃传统的教学模式，在课内渗透社会生活中的化学，并使其紧密结合教学内容和进度来进行，只有这样才能巩固课内知识，同时也能及时拓展课外知识，使课内、外知识有机地结合起来，使学生在学习的过程中没有累赘感，反而觉得所学知识更丰富，实用性更强。例如，在“氮和磷”的教学中，以“我们每时每刻都在氮气的包围之中”的现实场景引入氮气的物理性质，说明氮气的化学性质不活泼，进而引出氮气的分子结构和化学性质。也可以讲述在打雷闪电时氮分子与氧分子分裂为原子，原子重新组合成一氧化氮分子的场景，介绍了后续几个反应后，得出谚语——“雷雨发庄稼”的结论。在讲到NO的毒性时，补充NO作为信使分子在生命过程中的重要功能，让学生带着惊讶的情绪对NO产生了新的认识。

通过紧密结合教材基础知识或重点知识的应用性知识的补充、讨论与交流，一方面可以使学生从化学的角度逐步认识与环境的关系，分析有关的社会现象，培养学生联系生活、社会中的化学问题的意识，另一方面可以提供给学生未来发展所需要的基础的化学知识和技能，培养学生运用化学知识和科学方法分析和解决简单问题的能力。

二、进行热点渗透教学

教学过程中为学生提供与学习内容相关的各种情景素材如化学史料，日常生活中生动的自然现象和化学事实等，能够强化学生对化学与生活有关、对生活有用的意识，激发学生的学习动机。如现行高中化学教材中“人类保护臭氧层的行动”，这既是一个自然科学问题，也是一个“人文意识”问题，围绕“从电冰箱的普及与换代到臭氧层”开展探究，指导学生查阅，访问网站，获得知识。在讲授重金属汞的性质时，可以结合生活实际讨论其危害，讲述汞蒸汽对人体的危害可以使学生们认识到用行动防止汞污染的重要性，例如怎样清理破碎的水银温度计、如何处理含汞的废旧电池、废日光灯管等，使学生养成良好的生活习惯，这使化学教学更贴近于社会实践，同学们在学习过程中会觉得所学知识富有时代感，具有实用价值，有助于培养学生对未来的人文关怀，将自然科学融入整个人类文化的背景中思考和分析。

三、生活与化学专题教学

高中化学专题教学能有助于激发学生的学习兴趣，并可拓展学生的知识面，具体教学形式可以将生活中的化学与书本中的化学的联系以专题讲座的形式介绍给学生，介绍化学的过去、现在和未来，介绍世界高新技术发展的动态与趋势，介绍化学在高新科技领域中的作用，介绍化学与其它学科之间的相互渗透，介绍化学与社会的关系，如健康、保健、能源、资源、环境等社会问题。例如可以向学生讲解当前化学合成材料的发展概况，人类已经可以制造出可以替代人体多个部位的化学材料。

四、与生活中化学知识相关的实验探究教学

化学实验是进行研究的重要手段，是培养学生动手操作能力的有效途径，在化学实验的基础上，学生从具体的形象思维转入抽象的逻辑思维，从而提高理性认识。化学实验还可以培养学生谨慎的科学态度，以贴近生活和发生在身边的化学现象为素材，组织探究实验活动，既培养学生学习化学兴趣，又使学生感受到化学在国民及生活中的实际运用。例如选取日常生活的素材可进行“鲜果中维生素C的还原性”、“自制肥皂与肥皂的洗涤作用”、“用生活中的材料制作简易电池”、“温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响”等实验。选取与化学有关的社会问题为实验内容可进行“用氧化还原滴定法或电化学分析法测定污水中的化学耗氧量”、“用淀粉自制吸水材料，并进行模拟保水试验”等实验。通过化学实验来解释和解决日常生活和社会实际问题，对于拓展化学实验的功能，提高学生的科学素养，具有十分重要的意义和价值。

五、进行与生活有关的写作教学

布置学生撰写小论文或课题报告，探讨实验中的问题或写出自己的体会。教师向学生介绍撰写小论文的基本要求和方法，从学生实际出发，文字能力不做高要求，只要论据能说明论题，条理清楚，说得明白就达到了要求。例如，将“糖类”设计成主题为“糖类与生活”的拓展课，课前充分发动学生积极参与，提出他们感兴趣的课题，引导他们提炼成“糖在生活中的分布”、“血液中的葡萄糖”、“糖与糖尿病”、“糖与减肥”、“糖与健康”等小课题。然后把全班学生组合成几个组进行专题研究，同学们查找资料、走访调查、统计数据、进行实验，在组内充分交流讨论的基础上，形成课题报告。

第10篇

化学灌浆材料又称防水浆材,其与防水卷材、防水涂料、防水腻子或胶泥、橡塑止水带或金属止水带等同属防水建筑材料范围.而所不同处则是化学灌浆材料具有如下特性:

①它是溶液,而且是真溶液.应永不分层,无沉淀;

②粘度很低,有些浆材粘度甚至接近水;

③固化或胶凝时间可人为控制;

④可用泵灌入裂缝,充填裂隙,堵截渗漏水,具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能,特别适用于地下隐蔽工程;

⑤固化或胶凝时体积收缩很小;

⑥固化物或胶凝体本身不渗水;

⑦固化物或胶凝体耐久性良好.上述特点和功能是我们通常熟习的防水建筑材料所不具备也无法替代的,正因如此,化学灌浆材料在防水工程上具有特殊的重要性,并以此成为防水建筑材料中不可或缺的重要成员

2.常用化灌浆材的分类

目前国内常用的化学灌浆材料按其性能与用途大致分为两大类,六大品种系列,上百种品牌.第一类是防渗止水型,这包括水玻璃、丙烯酸盐、聚氨酯和木质素浆材四大品种系列.第二类是补强加固型,这包括环氧树脂与甲基丙烯酸甲酯浆材两大品种系列.其中水玻璃浆材又可分碱性与酸性两大品种,聚氨酯浆材又可分油溶性、水溶性与弹性三大品种,环氧树脂浆材又可分为非活性稀释剂、活性稀释剂及呋喃树脂三大品种.必须指出,在第一类型中的水玻璃浆材也能用于补强加固工程,只是强度较低;在第二类型中的环氧树脂浆材也能用于防渗止水工程,只是单价偏高.现将国内用量较大的环氧树脂和聚氨酯浆材品牌及研发单位列于下表1和表2.

表1.国内常用环氧浆材品牌及研发单位

浆材品牌SK-1JXHK中化-798CW

研发单位中国水科院天津基础公司杭州华东院科研所广州中科院化学所长江科学院

表2.国内常用聚氨酯浆材品牌及研发单位

浆材品牌

PMLWHWTZS发单位天津大学华东院科研所华东院科研所上海隧道公司

3.主要用途及应用部门

由于化灌浆材具有前述七大特性,故化学灌浆浆材和技术特别适用于工程建设中的堵漏止水、帷幕防渗、基础加固和裂缝修补四个方面.从现在来看,化学灌浆的应用领域主要在水电、建筑、采矿和交通四个行业,具体应用领域大体如下

①大坝、水库、涵闸等基础防渗帷幕和基础加固；

②大堤、渠道、渡槽等的防渗堵漏及加固;

③核电站等的封闭止水防渗[1]和基础加固;

④地下建筑物(如地铁、人防、隧道等)的防渗、堵漏止水、基础加固和裂缝的补强加固;

⑤矿山、工厂有毒废渣、废水和城市垃圾场等截渗工程的防渗帷幕;

⑥矿井建设中的涌水堵漏、流沙治理及对软弱地层加固、稳定的预灌浆;

⑦石油钻井开采中的堵漏止水、钻孔护壁加固和驱油;

⑧桥基加固及桥体裂缝补强;

⑨机场跑道和停机坪、公路和铁路特殊路段的软弱地层加固、防渗和混凝土裂缝补强加固;

⑩江河海港港工建筑物(如码头、船闸、防波堤等)的基础防渗和加固

4.国内化灌浆材应用概况

化学灌浆材料在防水材料中虽属小品种,但随我国基础建设的发展应用量在逐年增加,年用量己远超万吨,现仅根据2004年沿海八城市12个企业或公司粗略统计的用量就有6635T,见表3.同时,在各部门中化学灌浆材料的应用也因工程要求不同而有所不同,有所选

表3.沿海八城市12家企业或公司2004年用浆量粗略统计

浆材种类水玻璃聚氨酯环氧丙烯酸盐

用量(T)/年4000220042015

择差别.如地下建筑业及地铁建筑防水多选用聚氨酯浆材;采矿部门止水和交通部门修复路基多选用廉价的水玻璃浆材;水电部门修筑大坝多选用丙烯酸盐做防渗帷幕和选用环氧浆材加固坝基;文物保护部门则选用甲基丙烯酸甲酯浆材来修复文物建筑等.化学灌浆材料在大型工程中应用量是很大的.葛洲坝电站一期工程护坦止水系统渗漏事故的修复,一次用弹性聚氨酯浆材20余吨;上海地铁4号线塌方冒水事故仅止水一项用聚氨酯浆材就达102吨;三峡工程近几年防渗堵漏和地基加固应用各种化学灌浆材料570多吨,见表4;广东一家化灌企业

表4.三峡工程化灌浆材应用概况

浆材名称CW环氧LW+HW聚氨酯丙烯酸盐

主要用途地基加固止水堵漏防渗帷幕

浆材用量(T)32018070

去年仅在桂、粤、湘公路修复工程的路基加固防渗中就用了水玻璃浆材2000吨以上,由此可见一斑

5.国内化灌浆材研究概况

我国化学灌浆事业是解放后开创的,经50余年发展,成绩斐然[2].这与一些产业部门和部份大专院校培养了一批从事化学灌浆技术的研究队伍密切相关.随着我国基础建设的发展,防水化灌浆材应用量逐年上升,浆材开发与应用的研究也在逐步增多.以近五年为例,在科技期刊杂志库捡索中化学灌浆的研究论文约有323篇,其中浆材研究与应用占240篇,见表5.由

表5.近五年国内化灌浆材研究与应用捡索概况

浆材环氧聚氨酯水玻璃丙烯酸盐丙凝甲凝木质素篇数1127327111052

%46.730.411.24.64.22.10.8

表5可见,从研究论文数量排序讲,前三位是环氧树脂浆材、聚氨酯浆材和水玻璃浆材,而

实际应用中则正相反,水玻璃浆材多于聚氨酯浆材,而聚氨酯浆材又多于环氧树脂浆材.从研究与应用所获成果水平来看也较高,世人瞩目的三峡工程化学灌浆的成果就是例子.该工程在

①应用国内研制的无毒丙烯酸盐浆材,替代有毒并有致癌可疑的丙凝浆材,首次建造大坝化学防渗帷幕[3];

②选用CW环氧浆材和水泥—化学复合灌浆技术,加固软弱泥化断层破碎带;和

③采用包括化学浆材在内的五层防渗止水措施,处理好泄水闸迎水面多条混凝土活缝上[4]都达到了国际先进水平.这其中三峡工程的高水头混凝土活缝处理,一直是中外媒体关注的焦点

6.化灌浆材与环境保护

化学材料中常含少量有毒害的化合物,用于防水的化学灌浆材料也不例外,因此研究与应用化灌浆材的人员一定要提高环保意识,做好防止污染的工作.积多年从事研究与应用防水化灌浆材工作的经验,特提出如下选择与应用化灌浆材,防止污染的四条原则[5]:

①能用水泥浆材解决工程防渗加固问题的绝不用化灌浆材;

②在满足工程防水设计基本要求的前提下,选用化灌浆材应首选无环境污染的水玻璃浆材;

③选用其它防水化灌浆材应选用无公害产品,并注意不要任意扩大应用范围及用量;

第11篇

1．何为高分子化学

顾名思义，高分子就是相对分子质量很高的分子，它是高分子化合物的简称。高分子化合物，又称聚合物或高聚物，是结构上由重复单元（低分子化合物—单体）连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大，小到几千，大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支，同样也是从事制造和研究分子的科学，但其制造和研究的对象都是大分子，即由若干个原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子，称为高分子、大分子或聚合物。

2．高相对分子质量与高强度

相对分子质量和物质的性质是密切相关的，是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能，才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直链的烷烃化合物，但是分子量变化很大，其机械力学性能因而也有极大的区别。

3．高分子科学的主要内容

既然高分子化学是制造和研究大分子的科学，对大分子的反应和方法的研究，显然是高分子化学最基本的研究内容。高分子科学不仅是研究化学问题，也是一门系统的科学。高分子科学的主要内容有：如何将低分子化合物连

接成高分子化合物，即聚合反应的研究。高分子化合物的结构与性质关系。不同性质的高分子，其结构必然是不同的。为了得到不同性质的高分子，就要去合成具有特殊结构的高分子。

二、高分子材料化学的应用

材料是人类社会文明发展阶段的标志，是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工，具有一定结构、组分和性能，并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用，把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。可以说某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革，材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料，家家离不开高分子材料，处处离不开高分子材料，是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的，高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料，另外许多精细化工材料也都是高分子材料。

第一，塑料：一类是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等；另一类叫工程塑料，其强度大，如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。

第二，纤维：人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物，通过不同的加工，生产出了各种纤维制品，极大地满足着人类的需要。

第三，橡胶：天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制，于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶，如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。

第四，精细化工：比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品，如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油，使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂，以及各种吸水树脂等都是高分子产品。

三、高分子化学与高科技的结合

当今社会，人们将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展的物质基础。自从合成有机高分子材料的那一天起，人们始终在不断地研究、开发性能更优异、应用更广泛的新型材料，来满足计算机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工程和机械工业等尖端技术发展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展，出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。

随着生产和科学技术的发展，许多具有特殊功能的高分子材料也不断涌现出来，如分离材料、光电材料、磁性材料、生物医用材料、光敏材料、非线性光学材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活跃的领域，下面简单介绍特种高分子材料：功能高分子是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应反应的高分子材料；高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴；特种高分子材料是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂）的范畴。

第一，力学功能材料：强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等；)弹材料，如热塑性弹性体等。

第二，化学功能材料：分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等；反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂；生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。

第三，生物化学功能材料：人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等；高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。

可以预计，在今后很长的历史时期中，特种与功能高分子材料研究将代表了高分子材料发展的主要方向。

四、高分子化学的可持续发展

研究高分子合成材料的环境同化，增加循环使用和再生使用，减少对环境的污染乃至用高分子合成材料治理环境污染，也是21世纪中高分子材料能否得到长足发展的关键问题之一。比如利用植物或微生物进行有实用价值的高分子的合成，在环境友好的水或二氧化碳等化学介质中进行化学合成，探索用前面提到的化学或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子来处理污水和毒物，研究合成高分子与生态的相互作用，达到高分子材料与生态环境的和谐等。显然这些都是属于21世纪应当开展的绿色化学过程和材料的研究范畴。

参考文献：

[1]冯新德.展望21世纪的高分子化学与工业[J].科学中国人,1997,(11)

[2]王守德,刘福田,程新.智能材料及其应用进展[J].济南大学学报(自然科学版,2002,(01).

第12篇

【关键词】低碳经济 室内设计 环保

1 当前室内设计存在的突出问题

改革开放以来，我国的钢铁、水泥产量随着经济的持续高速发展逐年提升，甚至跃居世界第一。化工、塑料、陶瓷、玻璃、木材、纺织等行业也随着室内装饰业的发展逐步发展壮大。但是多年来室内设计逐步发展的同时也显现出了铺张浪费现象，居室装修的不安全因素日益增加，以及设计方案缺乏远景目标，造成不必要的重复投资等问题。室内设计中存在的资源和能源浪费造成的环境污染和环境破坏已经上升到了关系未来社会发展的重要问题。

1.1 铺张浪费现象严重

当前室内设计普遍存在一种铺张浪费的倾向。无论在装修材质还是装修风格上都在追求高贵奢华，时尚、新潮、豪奢的装修主题正在成为装修热点。人们普遍追求奢华精致，殊不知奢华不一定是最好的。过度追求富贵奢华会会忽视装饰最基本的实用性。尤其是对一些不可再生资源的过度追求会造成资源濒临枯竭的严重后果，违背了最基本的可持续发展理念。

1.2 化工材料的应用造成很大的安全隐患

由于人工合成化学材料的广泛应用，室内装修的安全性引起了人们的广泛关注，“甲醛病”和“新房病”屡屡发生。据有关资料表明，建筑物中存在的一些化学物质会滋生大量细菌和病菌，而这些病毒会传染给居住者，导致房主患障碍性贫血病等疾病。这些案例时时提醒我们要注意室内装修的安全性。

1.3 室内设计缺少前瞻性

室内设计者应该有长远的眼光，要有发展的眼光而不是简单地跟随潮流。当前很多设计者往往不具备长远的眼光，使室内装修要不断进行更新，但好多材料都不可以重复利用。所以一旦重新进行装修，不仅浪费了财力物力，更造成了大量的建筑垃圾，成为环境污染的重要源头之一。

2 低碳经济下室内设计应遵循的基本原则

2.1 注重室内设计的实用性

室内设计是建筑设计的深化发展和延伸。主要内容为平面设计和空间组织。室内设计首先要遵循的基本原则就是要给人们创造一个健康安全而又舒适的生活环境。房间结构的处理，自然光和照明的应用，以及室内家具和灯具的造型与设置等各项环节都要遵循经济适用原则，同时尽可能地选择低碳环保材料为原则。

2.2 注重室内设计的科学性

要注重气候因素对空间布局的影响。气候是影响家居设计的重要因素。温度、湿度、朝向以及通风等因素制约着设计师的着眼点，要充分解决好这些关键因素才能提供出更为舒适科学的设计方案。

2.3 充分注重室内设计的艺术性

随着人们生活水平的提高，人们越来越重视精神文化方面的享受，因此室内设计还要体现出它的艺术性。既要重视设计的艺术性同时也要注重低碳和环保，就必须要抓住色彩这一重要的视觉元素，在设计中利用色彩变换的物理效应形成色彩的冷暖变化来调节空间结构。形成既有色彩的艺术效果，同时还有实际的视觉空间的作用。

3 低碳经济下室内设计环保材料的应用

我们已经说过生态设计最关键的是重视人的健康安全，为遵循这一原则，就要在设计过程中严格选择环保材料。当前有很多家具都含有有毒物质，这正是我们所反对的。在家具装饰和选择中，要尽可能的选择木质及玻璃制品的家居材料，尽量减少含有化学材料的人造革等产品。家居装饰不要追求奢华而要追求绿色环保的健康理念。

在保温环节上，要积极采用单位厚度热阻值高的产品。如挤塑聚丙乙烯板、玻璃棉等无毒性、无放射性、无污染性等材料，更好地防寒保暖。在隔热环节上，尽量采取自然通风、建筑遮阳等措施隔热。例如目前已经研制的太阳能遮光板，在有效阻隔太阳照射的同时，又能充分利用太阳能，很好地遵循了低碳环保的设计理念。在室内设计的光设计环节上，自然充分利用自然采光，尽量减少人工采光。当然，自然光并不能完全满足人们的日常生活需要，还需要采取一定的人工照明。

结语

本文是笔者结合多年教学生活和生活实践经验对在低碳经济视角下室内设计应该怎么进行作出的思考，并就这一问题进行了探讨。具体阐述了当前室内设计存在的突出问题，低碳经济下室内设计要遵循的基本原则以及低碳经济下室内设计的环保材料的应用等问题，并阐述了自己的观点和看法。当然，由于各种因素的局限，笔者并不可能对这一问题作出尽善尽美的回答，只希望其中的认识和观点有些许值得大家借鉴的价值。

参考文献

[1]董振怀.低碳经济在室内设计中的应用[J].沧州师范专科学校学报，2010年02期.

第13篇

论文摘要：将量子化学原理及方法引入材料科学、能源以及生物大分子体系研究领域中无疑将从更高的理论起点来认识微观尺度上的各种参数、性能和规律，这将对材料科学、能源以及生物大分子体系的发展有着重要的意义。

量子化学是将量子力学的原理应用到化学中而产生的一门学科，经过化学家们的努力，量子化学理论和计算方法在近几十年来取得了很大的发展，在定性和定量地阐明许多分子、原子和电子尺度级问题上已经受到足够的重视。目前，量子化学已被广泛应用于化学的各个分支以及生物、医药、材料、环境、能源、军事等领域，取得了丰富的理论成果，并对实际工作起到了很好的指导作用。本文仅对量子化学原理及方法在材料、能源和生物大分子体系研究领域做一简要介绍。

一、在材料科学中的应用

（一）在建筑材料方面的应用

水泥是重要的建筑材料之一。1993年，计算量子化学开始广泛地应用于许多水泥熟料矿物和水化产物体系的研究中，解决了很多实际问题。

钙矾石相是许多水泥品种的主要水化产物相之一，它对水泥石的强度起着关键作用。程新等[1,2]在假设材料的力学强度决定于化学键强度的前提下，研究了几种钙矾石相力学强度的大小差异。计算发现，含Ca钙矾石、含Ba钙矾石和含Sr钙矾石的Al-O键级基本一致，而含Sr钙矾石、含Ba钙矾石中的Sr，Ba原子键级与Sr-O，Ba-O共价键级都分别大于含Ca钙矾石中的Ca原子键级和Ca-O共价键级，由此认为，含Sr、Ba硫铝酸盐的胶凝强度高于硫铝酸钙的胶凝强度[3]。

将量子化学理论与方法引入水泥化学领域，是一门前景广阔的研究课题，它将有助于人们直接将分子的微观结构与宏观性能联系起来，也为水泥材料的设计提供了一条新的途径[3]。

（二）在金属及合金材料方面的应用

过渡金属(Fe、Co、Ni)中氢杂质的超精细场和电子结构，通过量子化学计算表明，含有杂质石原子的磁矩要降低，这与实验结果非常一致。闵新民等[4]通过量子化学方法研究了镧系三氟化物。结果表明，在LnF3中Ln原子轨道参与成键的次序是：d＞f＞p＞s，其结合能计算值与实验值定性趋势一致。此方法还广泛用于金属氧化物固体的电子结构及光谱的计算[5]。再比如说，NbO2是一个在810℃具有相变的物质(由金红石型变成四方体心)，其高温相的NbO2的电子结构和光谱也是通过量子化学方法进行的计算和讨论，并通过计算指出它和低温NbO2及其等电子化合物VO2在性质方面存在的差异[6]。

量子化学方法因其精确度高，计算机时少而广泛应用于材料科学中，并取得了许多有意义的结果。随着量子化学方法的不断完善，同时由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学在材料科学中的应用范围将不断得到拓展，将为材料科学的发展提供一条非常有意义的途径[5]。

二、在能源研究中的应用

（一）在煤裂解的反应机理和动力学性质方面的应用

煤是重要的能源之一。近年来随着量子化学理论的发展和量子化学计算方法以及计算技术的进步，量子化学方法对于深入探索煤的结构和反应性之间的关系成为可能。

量子化学计算在研究煤的模型分子裂解反应机理和预测反应方向方面有许多成功的例子,如低级芳香烃作为碳/碳复合材料碳前驱体热解机理方面的研究已经取得了比较明确的研究结果。由化学知识对所研究的低级芳香烃设想可能的自由基裂解路径，由Guassian98程序中的半经验方法UAM1、在UHF/3-21G*水平的从头计算方法和考虑了电子相关效应的密度泛函UB3LYP/3-21G*方法对设计路径的热力学和动力学进行了计算。由理论计算方法所得到的主反应路径、热力学变量和表观活化能等结果与实验数据对比有较好的一致性，对煤热解的量子化学基础的研究有重要意义[7]。（二）在锂离子电池研究中的应用

锂离子二次电池因为具有电容量大、工作电压高、循环寿命长、安全可靠、无记忆效应、重量轻等优点，被人们称之为“最有前途的化学电源”，被广泛应用于便携式电器等小型设备，并已开始向电动汽车、军用潜水艇、飞机、航空等领域发展。

锂离子电池又称摇椅型电池，电池的工作过程实际上是Li+离子在正负两电极之间来回嵌入和脱嵌的过程。因此，深入锂的嵌入-脱嵌机理对进一步改善锂离子电池的性能至关重要。Ago等[8]用半经验分子轨道法以C32H14作为模型碳结构研究了锂原子在碳层间的插入反应。认为锂最有可能掺杂在碳环中心的上方位置。Ago等[9]用abinitio分子轨道法对掺锂的芳香族碳化合物的研究表明，随着锂含量的增加，锂的离子性减少，预示在较高的掺锂状态下有可能存在一种Li-C和具有共价性的Li-Li的混合物。Satoru等[10]用分子轨道计算法，对低结晶度的炭素材料的掺锂反应进行了研究，研究表明，锂优先插入到石墨层间反应，然后掺杂在石墨层中不同部位里[11]。

随着人们对材料晶体结构的进一步认识和计算机水平的更高发展，相信量子化学原理在锂离子电池中的应用领域会更广泛、更深入、更具指导性。

三、在生物大分子体系研究中的应用

生物大分子体系的量子化学计算一直是一个具有挑战性的研究领域，尤其是生物大分子体系的理论研究具有重要意义。由于量子化学可以在分子、电子水平上对体系进行精细的理论研究，是其它理论研究方法所难以替代的。因此要深入理解有关酶的催化作用、基因的复制与突变、药物与受体之间的识别与结合过程及作用方式等，都很有必要运用量子化学的方法对这些生物大分子体系进行研究。毫无疑问，这种研究可以帮助人们有目的地调控酶的催化作用,甚至可以有目的地修饰酶的结构、设计并合成人工酶；可以揭示遗传与变异的奥秘,进而调控基因的复制与突变，使之造福于人类；可以根据药物与受体的结合过程和作用特点设计高效低毒的新药等等，可见运用量子化学的手段来研究生命现象是十分有意义的。

综上所述，我们可以看出在材料、能源以及生物大分子体系研究中，量子化学发挥了重要的作用。在近十几年来，由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学计算变得更加迅速和方便。可以预言，在不久的将来，量子化学将在更广泛的领域发挥更加重要的作用。

参考文献：

[1]程新.[学位论文].武汉:武汉工业大学材料科学与工程学院,1994

[2]程新,冯修吉.武汉工业大学学报,1995,17(4):12

[3]李北星,程新.建筑材料学报,1999,2(2):147

[4]闵新民,沈尔忠,江元生等.化学学报,1990,48(10):973

[5]程新,陈亚明.山东建材学院学报,1994,8(2):1

[6]闵新民.化学学报,1992,50(5):449

[7]王宝俊,张玉贵,秦育红等.煤炭转化,2003,26(1):1

[8]AgoH,NagataK,YoshizawAK,etal.Bull.Chem.Soc.Jpn.,1997,70:1717

[9]AgoH,KatoM,YaharaAK.etal.JournaloftheElectrochemicalSociety,1999,146(4):1262

第14篇

论文摘要：将量子化学原理及方法引入材料科学、能源以及生物大分子体系研究领域中无疑将从更高的理论起点来认识微观尺度上的各种参数、性能和规律，这将对材料科学、能源以及生物大分子体系的发展有着重要的意义。

量子化学是将量子力学的原理应用到化学中而产生的一门学科，经过化学家们的努力，量子化学理论和计算方法在近几十年来取得了很大的发展，在定性和定量地阐明许多分子、原子和电子尺度级问题上已经受到足够的重视。目前，量子化学已被广泛应用于化学的各个分支以及生物、医药、材料、环境、能源、军事等领域，取得了丰富的理论成果，并对实际工作起到了很好的指导作用。本文仅对量子化学原理及方法在材料、能源和生物大分子体系研究领域做一简要介绍。

一、在材料科学中的应用

（一）在建筑材料方面的应用

水泥是重要的建筑材料之一。1993年，计算量子化学开始广泛地应用于许多水泥熟料矿物和水化产物体系的研究中，解决了很多实际问题。

钙矾石相是许多水泥品种的主要水化产物相之一，它对水泥石的强度起着关键作用。程新等[1,2]在假设材料的力学强度决定于化学键强度的前提下，研究了几种钙矾石相力学强度的大小差异。计算发现，含Ca钙矾石、含Ba钙矾石和含Sr钙矾石的Al-O键级基本一致，而含Sr钙矾石、含Ba钙矾石中的Sr，Ba原子键级与Sr-O，Ba-O共价键级都分别大于含Ca钙矾石中的Ca原子键级和Ca-O共价键级，由此认为，含Sr、Ba硫铝酸盐的胶凝强度高于硫铝酸钙的胶凝强度[3]。

将量子化学理论与方法引入水泥化学领域，是一门前景广阔的研究课题，它将有助于人们直接将分子的微观结构与宏观性能联系起来，也为水泥材料的设计提供了一条新的途径[3]。

（二）在金属及合金材料方面的应用

过渡金属(Fe、Co、Ni)中氢杂质的超精细场和电子结构，通过量子化学计算表明，含有杂质石原子的磁矩要降低，这与实验结果非常一致。闵新民等[4]通过量子化学方法研究了镧系三氟化物。结果表明，在LnF3中Ln原子轨道参与成键的次序是：d＞f＞p＞s，其结合能计算值与实验值定性趋势一致。此方法还广泛用于金属氧化物固体的电子结构及光谱的计算[5]。再比如说，NbO2是一个在810℃具有相变的物质(由金红石型变成四方体心)，其高温相的NbO2的电子结构和光谱也是通过量子化学方法进行的计算和讨论，并通过计算指出它和低温NbO2及其等电子化合物VO2在性质方面存在的差异[6]。

量子化学方法因其精确度高，计算机时少而广泛应用于材料科学中，并取得了许多有意义的结果。随着量子化学方法的不断完善，同时由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学在材料科学中的应用范围将不断得到拓展，将为材料科学的发展提供一条非常有意义的途径[5]。

二、在能源研究中的应用

（一）在煤裂解的反应机理和动力学性质方面的应用

煤是重要的能源之一。近年来随着量子化学理论的发展和量子化学计算方法以及计算技术的进步，量子化学方法对于深入探索煤的结构和反应性之间的关系成为可能。

量子化学计算在研究煤的模型分子裂解反应机理和预测反应方向方面有许多成功的例子,如低级芳香烃作为碳/碳复合材料碳前驱体热解机理方面的研究已经取得了比较明确的研究结果。由化学知识对所研究的低级芳香烃设想可能的自由基裂解路径，由Guassian98程序中的半经验方法UAM1、在UHF/3-21G*水平的从头计算方法和考虑了电子相关效应的密度泛函UB3LYP/3-21G*方法对设计路径的热力学和动力学进行了计算。由理论计算方法所得到的主反应路径、热力学变量和表观活化能等结果与实验数据对比有较好的一致性，对煤热解的量子化学基础的研究有重要意义[7]。

（二）在锂离子电池研究中的应用

锂离子二次电池因为具有电容量大、工作电压高、循环寿命长、安全可靠、无记忆效应、重量轻等优点，被人们称之为“最有前途的化学电源”，被广泛应用于便携式电器等小型设备，并已开始向电动汽车、军用潜水艇、飞机、航空等领域发展。

锂离子电池又称摇椅型电池，电池的工作过程实际上是Li+离子在正负两电极之间来回嵌入和脱嵌的过程。因此，深入锂的嵌入-脱嵌机理对进一步改善锂离子电池的性能至关重要。Ago等[8]用半经验分子轨道法以C32H14作为模型碳结构研究了锂原子在碳层间的插入反应。认为锂最有可能掺杂在碳环中心的上方位置。Ago等[9]用abinitio分子轨道法对掺锂的芳香族碳化合物的研究表明，随着锂含量的增加，锂的离子性减少，预示在较高的掺锂状态下有可能存在一种Li-C和具有共价性的Li-Li的混合物。Satoru等[10]用分子轨道计算法，对低结晶度的炭素材料的掺锂反应进行了研究，研究表明，锂优先插入到石墨层间反应，然后掺杂在石墨层中不同部位里[11]。

随着人们对材料晶体结构的进一步认识和计算机水平的更高发展，相信量子化学原理在锂离子电池中的应用领域会更广泛、更深入、更具指导性。

三、在生物大分子体系研究中的应用

生物大分子体系的量子化学计算一直是一个具有挑战性的研究领域，尤其是生物大分子体系的理论研究具有重要意义。由于量子化学可以在分子、电子水平上对体系进行精细的理论研究，是其它理论研究方法所难以替代的。因此要深入理解有关酶的催化作用、基因的复制与突变、药物与受体之间的识别与结合过程及作用方式等，都很有必要运用量子化学的方法对这些生物大分子体系进行研究。毫无疑问，这种研究可以帮助人们有目的地调控酶的催化作用,甚至可以有目的地修饰酶的结构、设计并合成人工酶；可以揭示遗传与变异的奥秘,进而调控基因的复制与突变，使之造福于人类；可以根据药物与受体的结合过程和作用特点设计高效低毒的新药等等，可见运用量子化学的手段来研究生命现象是十分有意义的。

综上所述，我们可以看出在材料、能源以及生物大分子体系研究中，量子化学发挥了重要的作用。在近十几年来，由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学计算变得更加迅速和方便。可以预言，在不久的将来，量子化学将在更广泛的领域发挥更加重要的作用。

参考文献：

[1]程新.[学位论文].武汉:武汉工业大学材料科学与工程学院,1994

[2]程新,冯修吉.武汉工业大学学报,1995,17(4):12

[3]李北星,程新.建筑材料学报,1999,2(2):147

[4]闵新民,沈尔忠,江元生等.化学学报,1990,48(10):973

[5]程新,陈亚明.山东建材学院学报,1994,8(2):1

[6]闵新民.化学学报,1992,50(5):449

[7]王宝俊,张玉贵,秦育红等.煤炭转化,2003,26(1):1

[8]AgoH,NagataK,YoshizawAK,etal.Bull.Chem.Soc.Jpn.,1997,70:1717

[9]AgoH,KatoM,YaharaAK.etal.JournaloftheElectrochemicalSociety,1999,146(4):1262

第15篇

关键词：孔隙溶胶；胶凝时间；结实率；粘度

中图分类号：O648文献标识码： A

The Experiments of Pore-Sol about Its Properties of the Grouting Engineering

JIAJIE LIU

Abstract: the advantages of pore-sol include short gel time, high setting percentage, and the change of viscosity accord with the ideal change of viscosity, these benefits can satisfy the requirements about waterproof and leakage-prevention in the Grouting Engineering, and can plug fractures in short time, which can strive for the necessary time for reinforcement. This paper explores the gel time, setting percentage, and viscosity of pore-sol with designed experiments.

Keyword: pore-sol; gel time; setting percentage; viscosity

1概述

注浆材料是在地层裂隙和孔隙中起充填和固结作用的主要物质，它是实现堵水或加固作用的关键。注浆工程材料由主剂（原材料）、溶剂（水或其它溶剂）及外加剂混合而成。注浆工程材料必须是能固化的材料，其分类方法很多，习惯上把注浆原材料分为粒状材料和化学材料两个系统，而孔隙溶液属于化学材料。

化学浆液近似真溶液，具有一些独特性能，例如浆液粘度低，可注性好，凝胶时间可准确控制等，但化学浆液价格比较昂贵，且往往有毒性和污染环境的问题。本文主要研究化学浆液孔隙溶胶的一般性能，包括凝胶时间、结实率、粘度等。

2材料介绍

实验中使用的孔隙溶胶为中国矿业大学注浆堵水新型材料第三代技术配方生产的ZK-Ⅲ型孔隙溶胶。要成份为硅溶胶、高分子树脂的混聚溶胶。专用于岩石微裂隙、孔隙类型含水层等堵水加固。该化学浆液由A、B两种浆液按任意比例混合而成，A液和B液的混合比例可以影响孔隙溶胶的基本性质。A液成乳白色，粘稠状，B液是透明无色的液体，A液和B液都有刺激性气味。孔隙溶胶具有一定的腐蚀性。特别的孔隙溶胶B液具有强酸性，实验过程中应该注意自我防护。A液和B液混合后，便开始凝固成固体。实验过程中采用A液和B液体积比作为条件参数，探索孔隙溶胶的一般性能和A液和B液体积比的关系。

3胶凝时间

3.1胶凝时间意义

由于在注浆过程中必须在化学浆液凝固之前，确保其填充浆液到位，以达到防水或一定加固的目的。为了得到较理想的浆液扩散半径和较好的灌浆效果，凝胶时间应能准确的调节和控制。凝胶时间一般是指在一定的温度下，从参加反应的全部浆液混合时起，到浆液失去流动性止所经过的时间。凝胶时间主要受参加反应的成分影响，但同时还受浆液的配比、浓度、催化剂、溶剂、水的pH值以及温度等的影响。凝结时间分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是指化学浆液全部混合后开始搅拌，到开始失去塑性所经过的时间；终凝时间是指从化学浆液全部混合后开始搅拌，到完全失去塑性所经过的时间。

3.2实验

实验中孔隙溶胶A液和B液体积配合比为控制条件，确定溶液体积配合比和胶凝时间的关系。实验采用倒碗法，定量的孔隙溶胶在两个实验碗中平稳匀速倒换直至初凝和终凝。在温度等条件不变的情况下，分别测试孔隙溶胶A、B液比例为3:1、4:1、5:1时，其初凝和终凝时间。孔隙溶胶实验总体积为200ml。实验进行两组，取平均值作为实验结果。

3.3 实验结果

由图1可知：初凝时间和终凝时间随着溶液体积比例的增大而增大，A液与B液比例越大，胶凝时间越长，反之，越短。初凝时间和终凝时间随比例增大的趋势接近线性关系，初凝时间和终凝时间的时间间隔受比溶液体积例变化影响不大。在其他条件不变的前提下，可以通过调整孔隙溶胶A、B液比例来控制其胶凝时间。

图1 胶凝时间与孔隙溶胶A、B液比例关系

4 结实率

4.1 结实率意义

结石率（β）是浆液固结后结石体积（V1）与浆液体积（V2）之比。表达式如下：

如果时，则结实体收缩；如果时，则结实体膨胀，结石率愈高灌浆效果愈好。由公式1可知结实率是衡量浆液体积缩小或膨胀的系数。一般情况下，注浆浆液在固化后体积会缩小，因此会影响浆液与破碎岩石和土层的结合，特别是裂隙中的浆液，因为体积收缩而不能填充整个裂隙，进而影响填充效果和防水效果。因此掌握结实率的变化规律对于注浆成果有重要意义。

4.2 实验

实验同样以孔隙溶胶A、B液体积比例为控制条件。在其他影响条件不变的前提下，配制A、B液体积比分别为2:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、6:1的试块，配制试块的浆液体积均为120ml。调配试块时，用玻璃棒搅匀，待完全凝固后放置不少于12小时后拆模，脱模后试块置于水中养护不少于12小时，因为实验发现没有养护的孔隙溶胶质量随着时间而减小，并且强度也随时间而降低，甚至试块会自动开裂。养护完成后，擦干试块表面的水，查看试块完整性，表面是否有裂纹，检查合格后开始测量结实率。

4.3 实验结果

对试块体积进行3次测量（为了准确测量，三次测量起始刻度应不同），取平均值作为凝结后体积，凝结前体积均为120ml。实验结果见图2。

图2 结实率与孔隙溶胶比例关系线性回归方程

由图2可得：在其他影响条件不变的前提下，结实率随着孔隙溶胶A、B液比例的增大而增大，通过线性回归分析可知，结实率（β）和孔隙溶胶A、B液比例关系（k）趋于二次方程关系。通过公式：

β= -0.0011k2 + 0.0186k + 0.8729(2)

可以计算出理论最大结实率为95.15%（A:B=8.45:1）。对于裂隙中的浆液，体积收缩明显，因此对于裂隙较多的岩体注浆时，应考虑二次注浆堵水或者其他手段以确保堵水效果。

5 粘度

5.1 粘度意义

粘度是度量流体粘滞性大小的物理量，浆液粘度是指浆液所有成分混合后的初始粘度。浆液粘度的大小直接影响浆液的扩散半径，从而影响到灌浆效果。粘度小，则扩散半径大。但为了防止浆液扩散太远而造成浪费，有时还要增加浆液的粘度。为了获得准确的数据，一定要在孔隙溶胶浆液所有成分混合好后立即测定。一般来说浆液的粘度随着稀释剂的用量和温度的升高而降低。一般液体的粘度用帕•秒（Pa•s）表示。此次实验测定孔隙溶胶粘度使用的是NDJ-8S旋转式粘度计。

5.2 转子的选用

使用旋转式粘度计测定粘度时，首先应选择合适的转子和转速。对于未知样品的粘度测量，首先应估计样品的粘度值，再选用相对应的几组转速、转子组合来进行测量。粘度测量的原则是高粘度的流体选用小的转子（表面积小）、慢转速；低粘度的流体选用大的转子（表面积大）、快转速。另外，应该关注扭矩百分比的数值，如果当显示的数值过高或者过低时，应变换转子或者转速。是该数值处在10%―80%之间为最佳，否则会影响测量精度。如果出现测试的样品在同种转子情况下，不同的转速时的扭矩百分比的数值都处在10%―80%之间，那取处于10%―80%之间的扭矩百分比偏大的为准。

5.3 实验结果

实验分别测试孔隙溶胶A、B液体积比为3:1、4:1、5:1的粘度曲线，实验浆液总体积为250ml。不同比例的孔隙溶胶进行不少于2次的粘度测试，在正常范围内，选择扭矩较大的粘度曲线作为实验结果（图3）。

图3 粘度采样曲线

由图3可知：孔隙溶胶的粘度随着时间而增长，A液和B液开始混合时，粘度增长较慢，在某一时间点后，孔隙溶胶的粘度急剧增长。在粘度增长的过程中，孔隙溶胶逐渐由液态变为固态。在注浆工程中，需要确认孔隙溶胶液态时的粘度，以便确定其扩散半径。因此反应液态孔隙溶胶粘度的曲线应是在某一时间点以前的曲线，而其后的曲线是不能反应液态孔隙溶胶的粘度的。因此参考孔隙溶胶的胶凝时间，在孔隙溶胶混合开始反应到终凝时间前某一时间的曲线才能反映液态孔隙溶胶的粘度。时间点的选择应该根据施工现场从开始灌注到浆液到达填充处的时间确定，且小于孔隙溶胶的终凝时间。同时，孔隙溶胶粘度时间激增点随着A、B液体积比的增大而后置。

图4 理想浆液粘度变化曲线

理想中的浆液粘度应该是初期粘度低，一旦胶凝则在某一时间（P点）粘度急剧增大（图4），初期粘度低有利于保证需要的扩散半径，填充裂缝和裂隙，某一时间粘度急剧增加有利于在达到扩散半径后及时凝固防水堵漏。由图3可看出在孔隙溶胶的胶凝过程中，其粘度初期增长较慢，在某一时间点后急剧增加，符合理想浆液粘度变化规律，有利于保证足够的扩散半径和防水堵漏，并且可以通过调整A、B液体积比来控制粘度激增时间点。

6总结

孔隙溶胶由A液和B液混合形成，A、B液混合后，孔隙溶胶便开始凝结。实验中孔隙溶胶的胶凝时间一般较短（2分钟以下），有利于在较短的时间内封堵裂隙，在应急防水堵漏中发挥重要的作用。孔隙溶胶具有良好的渗透性，其粘度增长变化规律符合理想浆液粘度变化，注浆初期有利于保证浆液的扩散半径，在粘度激增时间点后，粘度大大增加有利于防水堵漏。结实率和孔隙溶胶A、B液比例关系趋于二次方程关系，可以通过公式2计算相应孔隙溶胶A、B液比例的结实率，可以为确定补充注浆的用量提供依据。孔隙溶胶的胶凝时间，结实率，粘度激增时间点均可以通过孔隙溶胶A、B液体积比例进行调整。另外，通过抗压和抗折实验可以发现孔隙溶胶的抗压强度和抗折强度都不大，无法抵抗很大的外力。所以在注浆工程中，虽然能承受一定的外力，但是孔隙溶胶主要起到了防水堵漏的作用。

但是，由于在注浆完成后，存在裂缝和裂隙中的化学浆液可能会受到岩体内水压影响而被挤出，从而失去防水堵漏的作用。因此应在以后的研究中，设计实验研究浆液被挤出时的压强，从而保证化学浆液确实起到防水堵漏的作用。

参考文献

[1] 王国际，黄小广，曾宪桃等. 注浆技术理论与实践[M]. 江苏徐州: 中国矿业大学出版社, 2000.

[2] 全国水利水电施工技术信息网(组编). 水利水电工程手册 第1卷[S]. 北京: 中国电力出版社, 2002.

[3] 杜嘉鸿等. 地下建筑注浆工程简明手册[M]. 北京: 科学出版, 1992.

[4] 林巧佳，杨桂娣，刘景宏，饶久平. 纳米二氧化硅／脲醛树脂性能的研究[J] 林业科学, 2005年3月: 41卷 129-135；

[5] 高艳君. 象山隧道注浆方案、材料、参数及工艺的研究和应用（硕士学士论文）[D]. 西华大学, 2008.

[6] 谢猛，侯克鹏，赵洪. 地下工程注浆理论研究现状[J]. 云南冶金, 2007年2月: 第36 卷 15-17，51.