時間：2023-08-16 17:29:42
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學與材料工程，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號： TV672+.1 文獻標識碼： A 文章編號：
前言
根據2010年10月01日開始實施的我國第一部關于化學灌漿施工的規范DL/T 5406-2010 《水工建筑物化學灌漿施工規范》的定義，化學灌漿是利用鉆孔、埋管、貼嘴等設施，將化學漿液注入基巖、覆蓋層（砂層）、混凝土裂縫、結構縫等需處理的工程部位，使其充填、擴散、膠凝、固結，達到防滲堵漏、補強加固目的的工程措施。化學灌漿是在水泥等粒狀灌漿材料應用基礎上發展起來的，其所用灌漿材料為真溶液，與顆粒性石灰、粘土和水泥灌漿材料相比，可灌性好、膠凝時間可按工程需要調節、粘結強度高，因此，某些用水泥灌漿不能解決的工程問題，采用化學灌漿材料處理或進行復合灌漿，基本上都可以獲得滿意的解決。目前，運用化學灌漿技術解決工程中防滲堵漏與加固補強兩大方面的工程問題取得了卓越成效。今后，隨著DL/T 5406-2010 《水工建筑物化學灌漿施工規范》、JC/T 2037-2010《丙烯酸鹽灌漿材料》及JC/T 2041-2010《聚氨酯灌漿材料》等一系列規范的實施以及我國經濟建設的快速發展，化學灌漿將會在水利水電、交通、采礦、建筑行業和文物保護方面的得到越來越廣泛的應用。本文結合四川瀘定水電站2#泄洪洞的混凝土裂縫及施工縫滲水等缺陷的試驗研究處理，對如何合理選擇水工隧洞混凝土化學灌漿工程材料及施工工藝進行了探討，對不同類型的混凝土缺陷選用了針對性化學灌漿材料及施工工藝，對今后類似工程的處理具有一定的指導意義。
正確選用化學灌漿材料是保障化學灌漿工程效果和耐久性的關鍵
成功的化學灌漿處理工程應是能滿足設計或使用要求與保證化學灌漿處理工程的耐久性兩個方面。水利水電行業是我國應用化學灌漿技術最早的行業，由于工程的重要性，對化灌漿材施灌效果和耐久性的要求十分重視，一般都必須經過現場工藝性試驗并進行各項試驗檢測，以選出性能效果最好的材料進行工程應用，下面結合瀘定水電站施工實際進行相關介紹。
四川瀘定水電站為大渡河干流水電梯級開發的第十二級水電站，位于甘孜藏族自治州瀘定縣境內，2#泄洪洞位于大渡河右岸, 長1431m，縱坡約11.23‰，為特大斷面水工隧洞。隧洞襯砌厚度140～160cm，襯砌后過水斷面為13×19m，該洞室底板迎水面及邊墻采用了C40HF抗沖耐磨混凝土襯砌。在施工過程中，由于溫度應力及基礎約束等多方面因素影響，墻拱C40HF抗沖耐磨混凝土襯砌范圍內發生了較多裂縫。根據統計，裂縫總長4811m，其中2459m為滲水裂縫，其余為干縫。滲水裂縫寬度均大于0.2mm（大部分集中在0.2～0.4mm之間）、與水平夾角大部分大于45°，且主要集中在局部地段、滲水量較大。此外，在部分施工縫位置，也出現了少量滲漏水流淌的現象。通過分類調查統計顯示，本工程出現的裂縫類型為小于0.2mm的淺表裂縫、大于0.2mm的干裂縫、大于0.2mm的滲水裂縫（滲水量小，未出現明顯流淌現象）、大于0.2mm的滲水裂縫（滲水量大，出現較大流淌現象）等四種類型。由于裂縫類型的不同，并結合水工隧洞工程耐久性的要求，需要對不同類型、不同特性的化學灌漿材料進行合理選擇。
化學灌漿材料品種很多，分類方法也很多，除按照組成化學灌漿材料主要材料的成分進行分類外，也可按灌漿目的分為防滲堵漏、固結補強兩類，這些材料都有一定的獨特性能，使用的針對性強，使用時應根據工程處理的要求加以選用。常見的兩大類型化學灌漿材料見下表。
常用的兩大類型化學灌漿材料
類型 名 稱 特性及使用條件 備注
防滲堵漏型 丙烯酰胺
（丙凝） 固化體具有彈性，抗滲性能好，凝固速度快，有失水干縮和再次遇水膨脹性能，適于防滲堵漏，是曾經普遍使用的化學灌漿材料，但由于毒性較大，目前國外已禁止使用，我國已不提倡使用。
聚氨酯 分為水溶性聚氨酯和油溶性聚氨酯：其中水溶性聚氨酯又分為高強度（HW）、低強度（LW）兩類，兩者能以任意比例互溶，以得到不同性能的固結體。其特點是與水反應迅速，并能與水形成凝膠體，呈柔性彈性體，適用于大流量的快速堵水與潮濕裂縫的防滲處理，但由于其強度低，不具備對混凝土的補強作用，且其泡沫易破裂而產生收縮，耐久性較差，主要用于各種防滲堵漏工程；油溶性聚氨酯與水不相容，只能溶于有機溶劑，并與水或其他活性氫基團反應而固化，其反應速度較快，形成的固結體呈剛性，一般強度較高，既可用于防滲堵漏工程，也可用于補強加固工程。
丙烯酸鹽 性能與丙凝類似，目前研制出的第二代丙烯酸鹽灌漿材料已達到實際無毒級別，是取代丙凝的理想材料，多使用在地基處理和防滲堵漏上，成本較水溶性聚氨酯高。
水玻璃 最早使用的化學灌漿材料，具有無毒、價廉、黏度小等特點，是多數防滲堵漏材料的首選，特別是水泥－水玻璃體系在工程中得到了廣泛的應用，但由于強度低、耐久性差，一般只在臨時性工程中使用。
固結補強型 環氧樹脂 結構中含有環氧基團，能與活性基團反應，生成穩定的高分子結構。具有強度高、收縮小、粘結力強、耐老化性能好的特點，常用于混凝土結構和地基基礎的補強、加固與防滲處理，是使用最為廣泛的化學材料之一。但由于其屬于固化時間比較長的灌漿材料，因此對于有流動水的場合，不宜采用。
油溶性
聚氨酯 與水不相容，只能溶于有機溶劑，并與水或其他活性氫基團反應而固化，其反應速度較快，形成的固結體呈剛性，一般強度較高，可用于補強加固工程，但不適用于混凝土結構裂縫。
甲基丙烯酸甲酯
（甲凝） 黏度低（低于水），可灌性好，但固化過程中體積有收縮。比重低于水，不能灌注有水裂縫，適于灌注δ＝0.05～0.1mm的發絲裂縫，常用于混凝土干細裂縫和文物修復處理。
然而以上兩種類型的化灌漿材的功能并非絕然分開。第一種類型中的水玻璃，亦可單獨或與水泥混合用于強度要求較低的土基的半永久性補強材料，聚氨酯中強度較高的油溶性聚氨酯也可用于非結構性混凝土裂縫補強。而少數親水性較好且固化較快的改性環氧漿材對滲流量小的混凝土結構裂縫具有排水補強功能，但出水量較大的工程不能用作堵水材料。所以，在實際應用中應根據工程實際情況合理地選用漿材。對于混凝土裂縫化灌處理的合理選擇原則一般應考慮以下幾個方面：
1）要根據工程使用要求選擇漿材
首先應考慮工程要求是防滲堵漏還是補強加固，亦或是既要防滲堵漏又要求進行加固補強；要根據滲漏量大小和補強的要求在上述兩類材料中進行選擇，補強要求不高，可選擇聚氨酯；對滲漏量小而補強要求高的可選擇親水性的改性環氧漿材；對伸縮縫、變形縫、活動性裂縫及出水量大、有流動水的化灌應選擇聚氨酯材料。
材料化學專業主要課程
在學習高等數學、化學、物理等基礎理論知識及相關實驗技能的基礎上，本專業主要學習材料科學基礎、結晶化學、高分子化學、高分子物理、現代材料分析技術、材料研究與測試方法、材料性能學、材料化學、材料工藝學以及材料基礎實驗、材料化學專業實驗等專業基礎課和專業課，接受計算機課程模擬及應用，實驗技能、信息獲取、工程設計、科學研究等方面的技能培訓。該課程體系設置使學生既掌握了材料化學方面的扎實寬廣的基礎理論知識又具備材料專業特長。主要實踐性教學環節：包括生產實習、畢業論文等，一般安排10--20周。
材料化學專業就業方向
本專業學生畢業后可在無機材料、高分子材料等材料及相關技術領域從事質量檢驗、產品開發、生產、教學及技術管理工作。
從事行業：
畢業后主要在石油、新能源、電子技術等行業工作，大致如下：
1、石油/化工/礦產/地質;
2、新能源;
3、電子技術/半導體/集成電路;
4、制藥/生物工程;
5、原材料和加工;
6、其他行業;
7、建筑/建材/工程;
8、環保。
從事崗位：
畢業后主要從事研發、工藝、材料工程師等工作，大致如下：
1、研發工程師;
2、工藝工程師;
3、化驗員;
4、質檢員;
5、材料工程師;
6、銷售工程師;
7、技術員;
8、實驗員。
1.掌握數學、物理、化學等方面的基本理論和基本知識;
2.掌握材料制備(或合成)、材料加工、材料結構與性能測定及材料應用等方面的基礎知識、基本原理和基本實驗技能;
3.了解相近專業的一般原理和知識;
4.熟悉國家關于材料科學與工程研究、科技開發及相關產業的政策，國內外知識產權等方面的法律法規;
5.了解材料化學的理論前沿、應用前景和最新發展動態，以及材料科學與工程產業的發展狀況;
1混凝土壩體裂縫對水利工程的影響
現代水利工程為了保障壩體的強度與使用壽命，多采用混凝土作為壩體的主要施工材料。但是混凝土工程經過長時間自然環境的影響，會出現炭化、侵蝕等現象，其中由于混凝土施工過程技術控制原因以及混凝土自身特性等原因，混凝土壩體常會出現裂縫。壩體裂縫使壩體工程內部鋼筋結構受到外界物質的侵蝕，導致壩體強度降低，當裂縫寬度達到一定程度還會影響壩體的力學結構，最終導致水利工程壩體使用年限降低。針對這樣的情況，加快混凝土壩體裂縫治理、加快新技術應用成為了水利工程養護部門的首要工作。
2水利工程混凝土壩體的化學灌漿加固
化學灌漿（ChemicalGrouting）是將一定的化學材料（無機或有機材料）配制成真溶液，用化學灌漿泵等壓送設備將其灌入地層或縫隙內，使其滲透、擴散、膠凝或固化，以增加地層強度、降低地層滲透性、防止地層變形和進行混凝土建筑物裂縫修補的一項加固基礎，防水堵漏和混凝土缺陷補強技術。
2.1水利工程混凝土壩體的化學灌漿加固處理技術概述
混凝土壩體裂縫修復的化學灌漿加固處理法適用于深層裂縫和貫穿裂縫的修補與加固。對于灌漿死縫可選用水泥漿材、環氧漿材、高強水溶性聚氨酯漿材等；活縫可選用彈性聚氨酯漿材等。其施工首先要根據原有設計要求對裂縫進行勘察和分析，確定灌漿孔。然后鉆孔、洗孔、埋設灌漿管。沿裂縫鑿寬、深5～6cm的V形槽，并清洗干凈，在槽內涂刷基波，用砂漿嵌填封堵；進行灌漿前要進行壓水檢查。灌漿結束封孔時的吸漿量應小于0.02l/5min。在進行灌裝時要根據裂縫類型的不同使用不同的灌漿方法，垂直裂縫和傾斜裂縫灌漿應從深到淺、自下而上進行；接近水平狀裂縫灌漿可從低端或吸漿量大的孔開始。
2.2化學灌漿材料與使用注意事項
目前常用的化學灌漿漿液主要有環氧漿液及丙凝漿液兩種。環氧漿液的主要成份是環氧樹脂，丙凝漿液的主要成份是丙烯酰胺。環氧漿液的特點是能灌注0.1～0.2的裂縫，可灌性強，收縮性小，強度高，抗滲性能好；丙凝漿液的特點是可灌注細微裂縫，可灌性好，濃度為12～15的漿液與水相似，聚合時間可以控制；該漿液穩定性好，不析水，有一定膨脹性，抗擠力好，是良好的防滲材料。其具體使用需根據壩體裂縫情況選用適宜的材料進行，對于寬度較小，無滲水或有微滲水的裂縫用環氧漿液進行灌注。對于寬度較大，有滲水或滲水量較大的裂縫先用丙凝漿液進行灌注再用環氧漿液灌注。無論是環氧漿液還是丙烯漿液其關注施工必須在12℃～16℃溫度環境下進行。
2.3水利工程混凝土壩體化學灌漿加固處理技術的具體施工
水利工程混凝土壩體裂縫的化學灌漿加固施工，首先要對裂縫進行清潔，去除表面雜質以及混凝土鈣化物質。具體實施可以采用鋼刷刷洗、高壓水槍沖洗等方式進行。刷洗后還要對裂縫進行干燥處理，確保灌漿工作面的干凈與干燥，為后期的化學灌漿施工打下基礎。
其次，為了保障化學灌漿材料與裂縫塊石、沙漿結臺充分結合，使灌漿過程中不開裂、不漏漿，還要對封堵裂縫表面進行鑿槽。鑿槽后，先清理槽內碎石屑，用高壓水，壓縮空氣沖洗吹干，然后埋管、灌漿管采用“埋入式”，間距控制在20～50cm之間，根據裂縫寬度與長度的具體情況而定。灌漿管用紫鋼管，用快硬水泥埋設。為防止漏漿，U型槽中須用專用材料進行封堵，合適的封堵材料和嚴密的操作工序是封堵質量好差的關鍵，要根據壩體設計結構以及壩體受力情況選用適合的化學灌漿材料，以保障灌漿加固的施工質量。
在灌漿結束后，要對縫面進行修整，清楚灌漿管外露部分，并采用增厚涂料涂刷縫面，通過修整是縫面平整。同時還需要在壩體裂縫的頂端兩側打孔，使用環氧灌漿材料和鋼箭進行錨固，將裂縫兩側的壩體拉緊。
2.4混凝土壩體化學灌漿質量控制
混凝土壩體化學灌漿過程的控制是保障灌漿質量、保障壩體加固的關鍵。在施工過程中要通過材料控制、操作方法控制、工藝技術控制等方式保障混凝土壩體化學灌漿質量。首先，要通過對裂縫的勘察與分析，選用適宜的灌漿材料，并在灌漿材料配置過程中嚴格控制配比，保障灌漿材料質量，為混凝土壩體化學灌漿施工質量打下基礎。在施工過程中，還要根據裂縫的情況，單孔一次灌漿或停灌結合等工藝方式，滿足裂縫灌漿要求，保障灌漿質量。例如：在進行環氧材料灌漿時，由于環氧材料需一定時間才能固化，因此在灌漿達到一定量后，需停止灌漿，待環氧漿液達到一定固化后再繼續進行灌漿。bsp;在進行灌漿施工時，還要根據裂縫走向、裂縫內混凝土情況等進行壓力與滲透的控制。如混凝土裂縫內部還有其他橫向裂縫，則需在灌漿過程中考慮到橫向劣等情況，加大壓力，使灌漿材料滲透范圍增大，保障灌漿質量。如裂縫內部無其他裂縫，則需在灌漿時控制灌漿壓力與滲透范圍，壓力過小或范圍過小，將導致灌漿不飽滿，裂縫沒有完全堵死，影響灌漿質量。
3壩體化學灌漿施工質量管理
混凝土壩體一旦出現裂縫其力學結構的變化將導致壩體承受力大幅下降，嚴重影響壩體安全。因此，即使進行壩體化學灌漿處理，加固壩體時保障水利工程安全穩定運行的關鍵。在日常壩體檢測中，檢查人員必須嚴格遵守職業道德，嚴密監控壩體情況，及時發現壩體裂縫，并向上級匯報。壩體養護企業或部門，要建立健全的施工質量管理體系，通過對壩體施工技術文件以及裂縫勘探資料的分析，選用適宜的灌漿材料與工藝。在施工過程中通過健全的質量管理體系以及施工技術管理體系的雙重控制，保障壩體化學灌漿施工質量。
關鍵詞：化學工程；日常生活；化學工程技術；污染；聯系
1概況
我國的化學工程在上世紀八十年代的改革開放后得到了經濟、資源、人才的各方面政府性支持，從而得到了飛躍性的發展，逐漸的對我國的能源產業、人民生活的“衣”、“食”、“住”、“行”和環境保護方面產生重要的影響。我們的生活中其實就會遇到很多有關化學工程技術的問題。首先，能夠解決資源浪費問題；其次，是指導各類化學實驗的基本和需要，任何實驗都依賴于堅實的化學工程技術作為理論支持和指導；最后，化學工程技術的發展能夠有效的改善我國能源供給不足的問題，多種新能源的出現能夠保障我國的能源供應量，以維護社會經濟的發展。
2化學工程的涵義和特點
2.1化學工程的涵義
化學工程生產過程中包括化學工程和物理工程[1]。化學工程是以多學科交叉進行的技術研究，但由于其與社會經濟生產生活各方面有著緊密的聯系和積極的影響，因此成為社會進步與發展的關鍵性產業。
2.2化學工程的特點
復雜性是化學工程最為顯著的特點。化學工程作為一個學科，其輔學科是多樣化的；作為一項研究，其研究對象是復雜的；作為一種應用型的技術，其涉及到的社會生活領域是廣泛的。復雜性是化學工程技術的研究和發展過程中的能夠體現其特征的關鍵詞，研究過程自身具有復雜性、物系對象具有復雜性、流動邊界具有復雜性等等。
3滲透到生活各領域的化學工程技術
生活領域中的化學工程技術是十分基礎并且廣泛的，涉及到“衣”、“食”、“住”、“行”和環境保護的方方面面。化學工程作為一種現代學科，在研究其應用領域的時候，只需要對比如今的生活與古人生活的不同之處便可以一目了然。
3.1衣——多樣化的服裝材料
化學工程技術在日常生活的“衣”方面的體現，主要貢獻就是合成纖維。合成纖維不僅可以用于生產服裝、漁網、繩索等生活用品，還可以生產工業用織物、隔音、隔熱、電氣絕緣材料等，醫療用布等醫療用品[2]。古人在穿著方面多使用棉、麻、絲、綢、皮革等制品，在顏色、功能和韌上難以與如今的紡織用品相比較，這多虧了現代化學工程技術的發展。如今，以化學工程技術為技術支持的合成材料已經在諸多領域代替了天然纖維，其地位也已經早期超越了天然纖維，市場占有度遠遠大于棉麻等天然纖維，成為人們日常生活中的必需品。
3.2食——便捷、美味的食物
人類對于美食的追求是自古便有的，但是古人多是把關注點放置在珍貴的食材和烹調技藝之上。現代的人類通過化學工程技術的支持，人工性的合成了多種調味品為烹調增加口感，同時研發出的食品添加劑和防腐劑在保證食品色澤和口感的基礎上，還將食物的保鮮期大大的增長了，研發出的例如方便面一類的方便食品為現代人類的快節奏生活提供了食物保障。結合了生物工程的化學工程技術，提高了水稻和小麥等糧食作物的產量，解決了地球日益增長的人口的飲食問題，同時將外來植物種類進行改良以適應本地的氣候條件。人們能夠吃到來自地球另一邊的食材也有著化學工程的貢獻。
3.3住——提高居住質量的材料
從現存的古代建筑就能夠知道，在沒有化學工程技術下的居住空間的建造，多用自然中能夠取得的材料，木材、石材、泥土、海草、竹子等。這些自然材料建造的建筑，由于技術條件限制，高層建筑很少，建筑的抗震性和耐用度成為了一個重要的問題，越是堅固的建筑，其建造周期都長。在化學工程技術支持下，現代建筑有水泥、混凝土、鋼筋等等一系列的現代化建筑材料，在保證建筑質量的情況下，能夠快速的建蓋起高層建筑，在城市化進程快速發展的今天，能夠有效的提高土地利用率。
3.4行——改善交通設施使用性
交通是社會發展的催化劑。古人使用的交通工具都是人力或者畜力為動力，而現代交通工具是以石油為原料，通過化學工程技術開發出各類供機械運轉的燃料，在舒適性、運載能力、速度等各方面遠遠優于古代交通工具。以石油為原料還生產出了能夠鋪路的瀝青，以橡膠為原料生產出了輪胎。在化學工程技術的幫助之下，現代社會的交通方式呈現多樣化、立體化、網絡式的發展，大大縮短了世界的距離感，加快了人們的生活速度和辦事效率。3.5綠色化學避免環境污染傳統能源不僅對環境危害力量極大，并且面臨著枯竭的危險，因此新能源的開發和利用就顯得尤為重要[3]。現代化學工程的發展方向就是在改良現有技術的同時，不斷的與新型技術結合，研發新型能源。新型能源的出現，不僅僅是能夠填補傳統能源的供應缺口，還能夠有效的避免能源使用對環境造成的污染。
4結語
化學工程對于社會的貢獻是巨大的，對于每個人的日常生活也是息息相關的。化學工程以其多學科交叉的研究方式，將其研究成果應用于社會生活的各個角落，逐漸的改善人們的“衣”、“食”、“住”、“行”的質量，同時為創造可持續發展的社會不斷努力。
參考文獻：
[1]洪昆.試析化學工程學科未來的發展動向[J].化工管理,2014,08:34.
[2]李文,張桐.分析化學工程與日常生活的聯系[J].科技資訊,2013,03:88.
問：高分子材料與工程專業的研究對象是什么？
答：高分子材料與工程是一門將理科、工科相結合的專業。高分子材料，又可以稱作石油化學工業。在發達國家，石油化學工業里60%～70%的產值是由高分子來體現的。高分子專業涉及合成與加工兩個方面，到了碩士階段分設理科的“高分子化學與物理”和工科的“高分子材料”兩個專業。
問：本科核心課程有哪些？高分子材料與工程專業的學生需要具備什么特質？
答：有機化學、物理化學、高分子化學、高分子物理、高分子材料、功能高分子導論。其中的高分子化學、高分子物理和高分子材料都有相對應的實驗課。
我認為一個專業需要各種各樣的人，高分子也是一樣。不能說哪類學生特別適合學這個專業，我倒覺得更應該是學生在選擇高分子后，能夠主動去適應這個體系，發揮自身的特點，不斷深入，持之以恒，這樣才能夠學好。
小編插話：如果能夠不斷深入學習，持之以恒，說不定就會像美劇《生活大爆炸》中的謝耳朵、霍華德他們一樣，成為厲害的物理學家或化學家！在學習的路上，就算腳踩荊棘也要大步前行，來看看都會遇到怎樣的困難吧。
問：在高分子材料與工程專業的學習過程中，有可能遇到的困難是什么？
答：困難主要在于從經典化學到高分子化學的改變。高分子是混合物，所以高分子化學的化學式，結構不明確。在經典化學中，化合物有明確的分子式，但到了高分子化學，很多時候我們只能說大概是這樣，不夠明確，這會令學生困惑。
等到學習高分子物理，困惑就更多。因為學科體系尚未完全建立，很多東西只是在一定條件下的研究過程中，覺得應該是那么回事，至今沒有定論。這種現象，對學生甚至老師來說，都是困惑的。
此外，高分子是大分子混合物，每一個聚合物的分子量有幾萬、幾十萬，甚至上百萬，分子量龐大，且混在一起，此時就需要統計理論來總結規律。高分子物理里有大量統計理論，而統計理論對一般人來講，很難理解。
問：大家是否有對高分子材料與工程專業的理解誤區？
答：很多人認為高分子材料是不環保的，特別是所謂的“白色污染”，這樣的說法并不科學。高分子材料從制造、使用、處置和無害化處理的多環節的綜合評價結果來看，是對環境污染最小和能量消耗最少的材料。國內之所以出現“白色污染”，是因為人們沒有養成良好的環境保護理念和垃圾分類處置的習慣。學習和掌握了高分子的相關知識，不僅可以成為你事業的方向，還可以使自己的生活過得更加健康和環保。
問：高分子材料與工程專業的畢業生，主要是面向哪些行業就業？
答：各行各業都可以。我們系大多數學生讀研究生、出國，真正本科一畢業就去工作的好像很少，碩士畢業很容易找工作。
關鍵詞：水利工程；壩體；化學灌漿；加固
中圖分類號：TV 文獻標識碼：A
節約和環保的概念深入了水利工程建筑之中。現在我國水利建設的步伐在加快，一些較有成效的工作已經出現，例如三峽大壩。但是隨著時間的推移，也對施工的方式方法以及帶來的效果有了更新的要求，現在的大壩的弱點在于，因為材料上是混凝土，因此在一段時間之后，由于混凝土的性質，帶來必然出現裂紋。這不利于大壩的安全使用，為問題的出現埋下了隱患，在這種情況之下。對于裂縫問題的處理成為水利工程的難點。也是應當努力的一方面問題，面對裂紋問題，化學灌漿的方法被提了出來，為壩體的安全帶來新的思路，極大促進了水利工程的前進步伐，也為可持續發展帶來契機。
1 砼體壩裂縫對水利工程的影響
大壩的原則性用料是沒有說明的，因此采用本身的土壤以及石頭可以成為壩體的組成部分，但是，為了保持壩體的穩定性和堅固程度，用混凝土材料可以最大限度保持不變形，不過混凝土工藝也有自己的特征，例如退化，侵蝕，裂紋等，裂紋產生的直接原因是由于侵蝕，帶來完整性的破壞，到一定極限后穩定性受到影響，受力不均勻，加速了進一步傷害的速度，一段時間過后壩體損害坍塌，已經無法作為穩固內層土壤，作為承重材料的目的。所以裂紋治理的重要性被反復強調，也是新技術應當發展的一個方向。
2 水利工程砼體壩的化學灌漿加固
化學灌漿（Chemical Grouting）是將一定的化學材料（無機或有機材料）配制成真溶液，用化學灌漿泵等壓送設備將其灌入地層或縫隙內，使其滲透、擴散、膠凝或固化，以增加地層強度、降低地層滲透性、防止地層變形和進行混凝土建筑物裂縫修補的一項加固基礎，防水堵漏和混凝土缺陷補強技術。
2.1 水利工程砼體壩的化學灌漿加固處理技術概述
砼體壩裂縫修復的化學灌漿加固處理法適用于深層裂縫和貫穿裂縫的修補與加固。對于灌漿死縫可選用水泥漿材、環氧漿材、高強水溶性聚氨酯漿材等；活縫可選用彈性聚氨酯漿材等。其施工首先要根據原有設計要求對裂縫進行勘察和分析，確定灌漿孔。然后鉆孔、洗孔、埋設灌漿管。沿裂縫鑿寬、深5～6cm的V形槽，并清洗干凈，在槽內涂刷基波，用砂漿嵌填封堵；進行灌漿前要進行壓水檢查。灌漿結束封孔時的吸漿量應小于0.02l/5min。在進行灌裝時要根據裂縫類型的不同使用不同的灌漿方法，垂直裂縫和傾斜裂縫灌漿應從深到淺、自下而上進行；接近水平狀裂縫灌漿可從低端或吸漿量大的孔開始。
2.2 化學灌漿材料與使用注意事項
目前常用的化學灌漿漿液主要有環氧漿液及丙凝漿液兩種。環氧漿液的主要成份是環氧樹脂，丙凝漿液的主要成份是丙烯酰胺。環氧漿液的特點是能灌注0.1～0.2的裂縫，可灌性強，收縮性小，強度高，抗滲性能好；丙凝漿液的特點是可灌注細微裂縫，可灌性好，濃度為12～15的漿液與水相似，聚合時間可以控制；該漿液穩定性好，不析水，有一定膨脹性，抗擠力好，是良好的防滲材料。其具體使用需根據壩體裂縫情況選用適宜的材料進行，對于寬度較小，無滲水或有微滲水的裂縫用環氧漿液進行灌注。對于寬度較大，有滲水或滲水量較大的裂縫先用丙凝漿液進行灌注再用環氧漿液灌注。無論是環氧漿液還是丙烯漿液其關注施工必須在12℃～16℃溫度環境下進行。
2.3 水利工程砼體壩化學灌漿加固處理技術的具體施工
第一，砼體壩進行化學灌漿工藝的時候要把等待修補的裂紋內部清理干凈，保證沒有雜物，和脫落物。具體清理物品包括鋼刷和水槍等，能夠沖走內部不易清理的雜物。清理工作完成后，將水分晾干，使接觸面之間不摻雜水分，是化學灌漿有效的鋪墊工作，應當注意。
第二，為了保證裂縫與成分之間的完整貼合，并且再后來的工作中不發生斷裂的不良情況，可能需要對于裂縫不規則，內部結構復雜者進行鑿槽，鑿槽工藝之前將內部所具有的碎石利用清理工具進行清理以及干燥。將管道埋進地下。距離應當在20cm與50cm左右。這個數字應當根據裂縫的尺寸來決定，為了減少漏漿問題的發生。采用能夠防止漿液流出的材料，選用正確的材料以及采用正確的施工方法是完成封堵工作的關鍵問題，在材料的選擇上應當參考力學原理以及說明書等，找到材料后，以上工序能夠帶來質量的良好保證。
保證了內部的完整統一性。完成工作之后把表面磨平整，明白灌漿管所在的位置，在其位置應當適當加厚涂料達到保護的目的，同時還需要在壩體裂縫的頂端兩側打孔，使用環氧灌漿材料和鋼箭進行錨固，將裂縫兩側的壩體拉緊。
2.4 砼體壩化學灌漿質量控制
砼體壩化學灌漿過程的控制是保障灌漿質量、保障壩體加固的關鍵。在施工過程中要通過材料控制、操作方法控制、工藝技術控制等方式保障砼體壩化學灌漿質量。首先，要通過對裂縫的勘察與分析，選用適宜的灌漿材料，并在灌漿材料配置過程中嚴格控制配比，保障灌漿材料質量，為砼體壩化學灌漿施工質量打下基礎。在施工過程中，還要根據裂縫的情況，單孔一次灌漿或停灌結合等工藝方式，滿足裂縫灌漿要求，保障灌漿質量。例如：在進行環氧材料灌漿時，由于環氧材料需一定時間才能固化，因此在灌漿達到一定量后，需停止灌漿，待環氧漿液達到一定固化后再繼續進行灌漿。
3 壩體化學灌漿施工質量管理
砼體壩的損傷和裂紋使其整個結構受到影響，物理承受能力也開始變化，所以問題一旦發生如果不馬上解決就會影響整個壩體的繼續使用，這時應當馬上進行化學灌注工藝。這也是保證砼體壩安全的重要方面，在平常的檢查中就應當認真負責，明確壩體當前的狀況，發現為題及時報告，而專業保養維護部門也應當具備優良的檢測能力，以及檢測的體系，分析壩體之前所具備的文件和材料，找到最為合適的灌漿技術與材料。通過質量與管理的雙重把關來完成壩體灌注，得到最好效果。
結論
砼體壩對于化學灌漿的應用較多，也能展現出較強的利用程度，通過兩點因素能夠達到正確合理使用灌漿工藝，并帶來良好效果。第一點就是材料上的把握，第二點是操作上的完整，但是工藝完成不代表日后不會老化和變化，通過周期保養預防問題，對于小的問題及時解決，預防擴大，將問題在萌芽狀態解決。及時進行工藝的加強處理，保證壩體的安全進而就保證了施工人員的通行安全，充分的調動檢查，保養和修理工作對于保證壩體工作安全進行，促進水利事業發展有著促進性意義。
參考文獻
[1]錢曉強.水利工程砼體壩裂縫的化學灌漿加固[J].水工建設與養護，2007，8.
關鍵詞 調質處理 抗拉強度 顯微組織
中圖分類號： TG11 文獻標識碼：A
1 金屬熱處理的意義
金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質中加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時間后，又以不同速度冷卻的一種工藝。金屬熱處理是材料生產中的最重要的工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體化學成分，而是通過改變工件的內部的顯微組織，或改變工件的表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量，而這一般不是肉眼所能觀察到的。金屬熱處理中的“四把火”指退火、正火、淬火（固溶）和回火（時效）。
2 成型處理方法的研究
從以上定義可以看出，不論是退火、正火、淬火還是回火，熱處理過程中都要對工件進行加熱、保溫和冷卻。所以金屬熱處理中，加熱速度，保溫時間和冷卻速度成為熱處理工藝中最重要的工藝參數。
“四把火”中，淬火和回火（時效）關系最為密切，常常配合使用，二者缺一不可。但在實際生產中，為了節約成本，提高生產效率，對于性能要求低的產品，往往用在線淬火代替淬火爐淬火，用自然時效代替回火。
3 熱處理和材料成型結合驗證
在微觀設計活動的語境下，材料、成型、形態三者有著相互作用的關系，不僅僅是選擇和被選擇或是選擇和接受的一般關系。材料和成型――材料是微觀設計活動中所涉及到的材料（包括天然材料和人造材料），成型是材料基于其物理和化學特性上的成型 ；成型是材料在物理上和化學上變化后的結果或以化學變化為手段產生的物理上的形態結果。如 ：鋁材在鑄造的過程中，利用其化學特性使之在特定條件下改變材料特性，又因特定外部條件的作用恢復鑄造之前的特性，但此時的物理形態已經發生了較大的變化，達到設計師的設計需求。材料決定成型，也就是說，在材料既定的前提下，成型是材料的特性（物理、化學特性）規定的；超出材料特性（物理、化學特性）的成型方式，在現實的微觀設計活動中存在的幾率很小，或只能通過材料和材料的復合使用才能達到 ；即使在CAD軟體中可以近似模擬，在微觀設計活動中可能成本很高失去實用價值或存在本身并不合理。如：一個由塑料制成的箱子和一個由木材制成的箱子，由于他們應用的材料不同，使得在實踐加工之后產生的形態結果迥然不同。在為廣大受眾服務的批量化生產條件下，塑料的箱子以注塑成型的方式制成，材料的物理和化學特性，如上文所介紹的，其轉角和過度的部位應呈現r半徑轉角的形態，以方便液態的塑料在模腔中的均勻流動和分布，減少生產缺陷 ；而換一種加工方式，塑料箱子的形態也可能是清棱清角的形態，但其結果理想程度不如前者。
4 熱能動力工程的研究方向
熱動主要研究熱能與動力方面，是跨熱能與動力工程、機械工程等學科領域的工程應用型專業。目前我國有120多所院校開設有該專業，它由舊本科的九個相關專業合并而成，包括了原來的熱力發動機（080311）、熱能工程（080501）、流體機械及流體工程（080313）、熱能工程與動力機械（080319W）、制冷與低溫技術（080502）、能源工程（080506W）、工程熱物理（080507W）、水利水電動力工程（080903）、冷凍冷藏工程（081409）專業。
5 金屬熱處理在成型技術中的應用
由于材料的特性決定這樣的缺陷明顯――應力的分布沒有注塑成型的形態分布均勻，在粘接處應力集中，容易變形或損壞。并且，從生產的角度考慮，由于粘接成型加工特點的限制，這樣的成型方式在大多情況下要由手工完成，很難適應服務廣義大眾的批量化生產。成型和形態不一定是一一對應的方式，相同的成型方式由于所應用的材料不同而產生不同的加工形態 ；不同材料之間的相似性決定了不同材料，在不同的外部環境下（如溫度不同、壓力不同、應用于材料中的添加劑不同等），可以應用同一種或是原理相同的成型方式 ；而材料之間的差異性使材料在應用了相同的成型工藝之后產生的形態不盡相同。兩種材料在工藝成型上，采用了相似的方式，卻產生了不盡相同的形態和外觀 ；導致在微觀設計活動中，設計師在最終形態上的要求改變。相同的形態可以由不同的成型方式來實現 ；相同的形態在結構上不一定相同，即同樣的產品形態可以由不同的結構方式結合而成，不同的材料在實現同一個形態時采用的方式不盡相同。
參考文獻
[1] 中華人民共和國教育部高等教育司.普通高等學校本科專業目錄和專業介紹[M].北京：高等教育出版社，1998.
關鍵詞：化學灌漿材料 化學灌漿工藝 化學灌漿設備 化學灌漿發展
中圖分類號：TU4725文獻標識碼：A文章編號：1009-5349（2016）09-0234-01
將一定量的化學材料進行配制使其成為溶液，然后利用灌漿泵等設備將其灌入底層或者縫隙內，在其膠凝或者固化后，達到改變被灌體物理學的性質，就是我們所說的化學灌漿。目前為止，我國在化學灌漿材料等方面的研究已經取得了顯著的成績，而且化學灌漿技術的工藝也在不斷成熟。
一、化學灌漿材料發展與展望
（一）水玻璃灌漿材料
由水玻璃以及相應的膠凝劑混合而成的就是水玻璃漿材，將其注入底層之后，迅速發生反應生成硅酸鹽凝膠，從而達到充填土中的孔隙和巖石裂縫，防止滲漏的目的。而且這一材料是化學灌漿中使用的比較早的一種材料，而且其主要的優勢就是資源豐富、價格十分的低廉，所以目前對這一材料的使用仍然十分廣泛。
（二）丙烯酸鹽灌漿材料
丙烯酸鹽灌漿材料目前在水利行業的應用已經越來越廣泛，這種材料有效解決了目前困擾水利行業的防滲難題。但是其最大的缺點就是強度較差且其使用的交聯劑甲撐雙丙烯酰胺屬于中等毒性化合物。而最近幾年，隨著科研技術和力量的不斷發展，我國的科研院所針對丙烯酸鹽灌漿材料主要研究的方向就是提高交聯劑的強度。
（三）環氧樹脂類漿材料
抗壓強度高、粘結力大、收縮性小一級抗酸堿溶液腐蝕等是環氧樹脂類漿液凝膠結石體所獨有的特點，但是漿液粘度大、可注性差以及與潮濕裂縫粘結力差是其主要的弱點和不足。經過多年來的研究和大量的實驗，目前已經研究出了低粘度、高親水性的新型的環氧樹脂漿材，而這也從根本上改進了原有的環氧樹脂的缺點。
二、化學灌漿工藝發展與展望
采用怎樣的灌漿方法決定了最終的灌漿工藝。雖然灌漿工藝相對較為復雜而且多變，但是灌漿參數始終都是影響灌漿效果的最主要的因素，同時由于灌漿參數確定的難度極大，因此其也是目前灌漿技術和灌漿效果所研究的主要方向。
（一）化學灌漿壓力工藝
漿液在地層中擴散的動力主要來自于灌漿的壓力，而灌漿壓力則對灌漿加固或者防滲效果產生直接的影響。目前國內外對于灌漿壓力大小在確定時有最大限度提高灌漿壓力以及盡可能降低灌漿壓力兩種截然不同的觀點。
（二）化學灌漿擴散半徑距離的準確把控
灌漿工程量和工程的進度是由漿液擴散的半徑或者有效的擴散范圍決定的，同時企業會隨著深入底層的系數、裂隙程度、灌漿壓力以及諸如時間的增加而不斷增大，同時也會隨著漿液粘度和濃度的增加而隨之減小。而漿液的擴散半徑則可以通過一些成熟的理論公式結合相關的過程經驗進行大概的估算，但是因為其所涉及的因素較多，因此通常情況下都是采取工程試驗的方式進行最終的確定。
（三）化學灌漿凝固時間控制
由于液體本身具有凝固的特性，所以在某些時候會根據工程的實際需要，將速凝劑、早強劑、塑化劑、分散劑、緩凝劑以及膨脹劑等加到漿液中，達到調節漿液凝固時間或者其他特性的目的。而不論加入哪種制劑，在漿液凝固之前其粘度不會發生改變。
三、化學灌漿設備發展與展望
（一）化學灌漿泵設備
目前我國針對化學灌漿泵的研究十分積極活躍。就目前我國化學灌漿泵領域所使用的灌漿泵動力而言，其主要有手壓泵、液壓泵、壓縮空氣驅動化學灌漿泵以及以普通交流電機與機械減速裝置相結合單向旋轉驅動灌漿泵和以普通直流電機與機械減速裝置相結合雙向旋轉驅動灌漿泵等幾種方式。
（二）化學灌漿記錄儀設備
長江科學院和中大華瑞開發的兩種化學灌漿記錄儀是目前國內使用較多的兩種記錄儀。長江科學院記錄儀由于使用的是較為實用的電子秤，所以有效避免了人為讀取數據造成的誤差，同時也從根本上保證了流量計算的精度。
關鍵詞：機械工程材料 高分子材料 教學改革
Reform and practice on teaching of polymer materials in mechanical engineering materials course
Dong Xufeng， Qi Min， Wang Weiqiang
Dalian university of technology， Dalian， 116024， China
Abstract： In most universities， metal material is the route of mechanical engineering materials course. Polymer materials have been a new type of engineering materials in the recent 50 years. Therefore， it is necessary to increase the proportion of polymer materials and make corresponding reform in the teaching of mechanical engineering materials. In this paper， the reform and practice experience on mechanical engineering materials in Dalian university of technology is introduced. Reforms were made in content， aim， process， method and reference books. The practice results indicated good teaching effect was obtained.
Key words： mechanical engineering materials； polymer materials； teaching reform
機械工程材料課程是面向非材料專業學生開設的介紹材料科學與工程基礎內容的課程，涉及專業包括機械、化工、船舶、汽車、航空航天等。目前大多數機械工程材料課程的講授以金屬材料為主線，內容涵蓋金屬材料的化學成分、組織結構、加工工藝與性能之間的關系等[1，2]。教學目的是讓非材料專業學生了解常用金屬材料的性能、應用范圍和加工工藝，初步掌握金屬材料的選用原則與方法，同時能夠對實際工程中與材料相關的基本問題進行正確分析和處理。
1 高分子材料教學改革原則
20世紀中期以來，大批新型高分子材料的合成拓展了人類使用材料的范圍。與金屬材料相比，高分子材料具有密度小、比強度高、原料豐富、成型簡單、成本低、耐腐蝕等優點。近年來一些性能優異的高分子材料在諸多領域呈現取代傳統鋼、鐵等金屬材料的趨勢，成為機械工程材料中不可忽視的一部分[3]。因此，在機械工程材料課程的教學過程中，須摒棄完全以金屬材料為主體的授課方法，適當增加高分子材料等新型工程材料的比重。因此，我校在2013年對機械工程材料32學時課程的教學計劃進行了調整，將高分子材料部分由之前的2學時增加到4學時，并確定了以下改革原則：
1.1 授課內容強調基礎性
高分子材料與機械類學生通常接觸到的金屬材料在結構、性能、制備工藝等方面有很大的區別。向機械類學生講授高分子材料，主要目的是讓他們對高分子材料有最基本的了解。在短短4學時內，不可能也沒必要將高分子材料相關的全部內容壓縮講授。這就決定了機械工程材料課程中高分子材料部分必須側重于基礎性知識，對于理論性、專業性太強的知識點必須舍棄。基礎性內容應當包括高分子材料的基本概念、分類、結構特點及常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡膠及工程纖維）的基本力學性能[4-6]。
1.2 授課目標偏向工程性
高分子材料不僅可作為結構材料使用，也可以作為功能材料使用。對于非材料類專業的學生，特別是機械類專業的學生，更關心材料的力學性能和應用范圍。因此，在課程內容的安排上，應以與機械工程有關的機械性能為主，給出常用工程高分子材料的基本力學性能指標及適用領域。
1.3 授課過程重視學生的先修知識
大多數高校的機械工程材料課程以金屬材料為主線，在學習高分子材料之前，學生對金屬材料已經有基本了解。高分子材料與金屬材料之間存在較大差異，例如：高分子材料的聚集態結構以非晶結構為主，而金屬材料則以晶體結構為主；許多高分子材料，特別是橡膠類的高分子材料具有金屬材料所不具備的優良彈性等。學生先修知識的習慣思維在他們學習高分子材料時可能會引起沖突，因此在授課時必須對金屬材料與高分子材料的差異予以考慮。采用與金屬材料對比的方法學習高分子材料，有利于幫助學生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知識。
1.4 教學方式應具有高效性
高分子材料課程涉及的概念繁多，容易混淆，對于機械類學生而言比較抽象，難以理解。在短短的4學時內，要想讓學生盡可能多的掌握高分子材料的相關基本概念，必須摒棄照本宣科或一味講授的教學方式。通過高效的教學方式，充分調動學生的積極性、主動性，引導學生思考，方能達到理想的教學效果。
1.5 提供擴展知識的參考書
由于高分子材料的性能、結構、制備工藝以及表征與金屬材料和陶瓷材料完全不同，而且目前在機械工程材料中高分子材料部分比例很少。為解決這一矛盾，在章節后面列出了比較系統的高分子材料性能、內容、結構、制備工藝以及表征方面的書籍，以供學生參考[7，8]。
2 高分子材料教學改革
根據以上原則，我們在2013年度的授課過程中對高分子材料的講授進行了調整，具體如下：
（1）授課內容及學時安排：高分子材料的基本概念（高分子、單體、鏈節，0.5學時），高分子材料的分類方法（按用途分類，按熱行為分類，按反應類型分類，按主鏈結構分類，0.5學時），高分子材料基本結構（簡單介紹近程結構、遠程結構、聚集態結構的概念，0.5學時）及物理狀態（玻璃態、高彈態和粘流態，0.5學時），典型工程塑料的力學性能和應用（1學時），典型合成橡膠的力學性能和應用（1學時）。
（2）重點講授常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡膠及工程纖維）的基本力學性能及典型工程高分子材料的適用領域。
（3）授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關內容與金屬材料進行對比，一方面避免概念混淆，另一方面突出高分子材料與金屬材料的不同之處。
（4）采用啟發式教學模式，通過設問、模擬實驗、舉例、探究等方法引導學生思考；在多媒體課件中，采用豐富的圖片、動畫激發學生學習的積極性和主動性。
3 結束語
通過機械工程材料課程中高分子材料的教學方案改革，學生對這種新型工程材料有了基本且更為全面的了解，他們深刻認識到，高分子材料是機械工程材料領域中不可忽視的分支。
參考文獻
[1] 文九巴.機械工程材料[M].北京：機械工業出版社，2009.
[2] 于永泗，齊民.機械工程材料[M].大連：大連理工大學出版社，2012.
[3] 張留成.高分子材料基礎[M].北京：化學工業出版社，2011.
[4] 高建綱，宋慶平，丁玉潔，吳之傳.工科非本專業《高分子化學》課程的教學探討[J].高分子通報，2009（5）：63-66.
[5] 韓順玉，柳海蘭.非高分子專業《高分子化學》課程教學實踐與探討[J].中國科教創新導刊，2010（35）：93.
[6] 詹茂盛，何利軍.“高分子材料課程信息化師生互動教學方法”研究與實踐[J].化工高等教育，2004（3）：69-71.
作者簡介：周 沫（1984―），南京工業大學圖書館館員。
InCites 是湯森路透集團在匯集和分析Web of Science （SCIE/SSCI/AHCI）權威引文數據的基礎上建立起來的科研評價工具[1]。該評價工具綜合了各種文獻計量指標和1981―2012年來各學科各年度的國際標桿數據[2]。這些指標為評價分析高校排名、水平和學術影響力提供了客觀有效的支撐數據。InCites數據庫于2014年上半年更新，所有數據截至2013年年底。[KH+3mmD]
1 全國高校及南京工業大學化學、工程、材料學科排名情況[KH+3mm]
全國進入InCites科研評價工具的高校共計304所，表1、2、3列出了化學、工程學、材料學三學科領域綜合評價指標在全國前20的高校排名。
1.1 化學學科（見表1）
以論文數量指標來看，排名在前三位的分別是中國科學院、浙江大學、吉林大學；從所屬機構影響力指標看，排名在前三位的分別為大連理工大學、武漢大學、清華大學。該指標即某機構在某學科領域內的篇均被引頻次與該機構總體論文篇均被引頻次的比值[3]。該值若>1，則說明該組論文的篇均被引頻次高于其所屬機構的平均水平；該值若
1.2 工程學科（見表2）
以論文數量指標來看，排名在前三位的分別是中國科學院、清華大學、上海交通大學；從所屬機構影響力指標看，排名在前三位的分別為江南大學、東華大學、南京工業大學。南京工業大學綜合指標排名在第46位。
1.3 材料學科（見表3）
以論文數量指標來看，排名在前三位的分別是中國科學院、哈爾濱工業大學、清華大學；從所屬機構影響力指標看，排名在前三位的分別為復旦大學、南開大學、中國科學院大學。南京工業大學綜合指標排名在第43位。
2 全國高校科研生產力分析
985工程是我國政府為建設若干所世界一流大學和一批國際知名的高水平研究型大學而實施的高等教育建設工程，985院校包括北京大學、清華大學、浙江大學、天津大學、大連理工大學等39所院校[4]。九校聯盟（C9）是中國首個頂尖大學聯盟，成員包括北京大學、復旦大學、哈爾濱工業大學、南京大學、清華大學、上海交通大學、西安交通大學、浙江大學、中國科學技術大學9所高校[5]。筆者以下會對南京工業大學與985院校、C9院校各指標進行對比分析。
2.1 南京工業大學與985、C9論文數量分析
與985院校相比，南京工業大學化學學科的論文數量相對于工程學科和材料學科來說，還是有一定優勢的，比值為1：1.97；但在工程、材料方面與985、C9院校依然存在著較大的差距，尤其是工程，比值為1：7.11；材料學科論文比值為1：2.76（見圖1）。
2.2 全國各院校學科領域論文數百分比分析
選取的10所院校中化學學科前三名分別是浙江大學、清華大學、華東理工大學；工程學科排名前三的是清華大學、浙江大學、東南大學；材料學科排名前三的是清華大學、浙江大學、大連理工大學。這10所院校中，清華大學的工程學科論文數所占比例最高，百分比為1.09%，在1%以上；而南京工業大學則處于較低水平，三個學科均排在倒數三名（見圖2）。
3 全國高校科研影響力分析
3.1 南京工業大學與985院校、C9院校總被引頻次分析
南京工業大學與985院校、C9院校的差別很大，總被引頻次較低，三個學科均與C9院校總被引比值相距較遠。其中，材料學科論文總被引頻次與985院校差距相對來說較小，比值為1：1.86，雖然南工這三個學科已進入ESI前1%排名，但與985院校和C9院校相比還是有一定的差距的（見圖3）。
3.2 南京工業大學與985院校、C9篇均被引頻次分析
南京工業大學的化學和材料學學科篇均被引頻次均低于985院校和C9院校，而工程學科篇均被引頻次高于985院校和C9院校，反映出南京工業大學工程科學研究的自主創新能力、基礎研究水平、國際科研影響力正在不斷攀升（見圖4）。
3.3 全國各院校學科領域影響力對比
表4介紹了10所院校在化學、工程學、材料學這三個學科的學科領域的篇均被引頻次與全球相應學科領域篇均被引頻次的比值，若此值大于1，則說明該學科篇均被引頻次高于全球相應學科領域平均水平；若此值小于1，則反之（見表4）。
在化學學科，清華大學影響力最高，為1.36，其次是大連理工大學，浙江大學排第三；在工程學科，影響力排名前三的高校分別為江南大學、南京工業大學、北京化工大學；在材料學科，影響力前兩名分別為華東理工大學、北京化工大學，清華大學與浙江大學并列第三。
清華大學、浙江大學、華東理工大學三個學科篇均被引頻次均高于全球相應學科領域平均水平；北京化工大學的工程學、材料學高于全球相應學科領域平均水平；大連理工大學化學學科高于全球相應學科領域平均水平；東南大學、天津大學、江南大學的工程學科高于全球相應學科領域平均水平；而江蘇大學三個學科均低于全球相應學科領域平均水平。總的來說，南京工業大學三個學科的影響力相對偏弱，亟待加強。
3.4 全國各院校學科領域被引用率對比分析
從圖5可以看出，大連理工大學的化學被引用率最高，達到74.23%，清華大學第二，浙江大學第三；南京工業大學的工程學科被引用率最高，江南大學第二，北京化工大學第三；材料學科屬北京化工大學被引用率最高，達72.24%，浙江大學第二，華東理工大學第三，南京工業大學排名第5位（見圖5）。
1存在的問題
1．1內容廣，概念多
材料化學工程是以化學和化工基礎，研究、開發、生產和應用金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料的工程領域。研修的主要課程包括物理化學、材料科學基礎、材料力學、材料工藝、高分子材料、金屬材料、無機非金屬材料等。在基礎課程中概念多、公式多，如在物理化學中的熱熔、積分溶解熱、積分稀釋熱等，有些概念相似如果不仔細區分容易混淆。在諸如高分子材料這類介紹性的課程中名稱特別多，如聚丙烯、聚氯乙烯、環氧樹脂等，這些材料在我們的生活中經常接觸。但通過學習很多學生還是不能識別基本的材料，掌握它們的基本制備工藝和用途。
1．2敘述性的內容多
關于三大材料的學習主要是敘述性的內容多，比較抽象。例如，金屬加工中熱處理的四把火:退火、正火、淬火、回火，退火又分好幾個種類，每種鋼材根據用途不同，而選擇不同的工藝條件。但是只通過課本的敘述，對于很多材料依舊沒有直觀的認識。雖然很多同學有參加過金工實習課，但是時間不長，很難做到全面深入的了解，對一些材料的性質、加工方法感到陌生，從而逐漸喪失學習興趣。另外，在材料的合成中，每合成一種材料，需要通過一系列檢測看所得物質是否為目標產物。又或者合成一種新的物質，也可以通過檢測分析出其結構性能。材料專業的學生都有一門必修課《材料結構表征及應用》詳細介紹了材料表征中各種檢測手段。但是很多同學拿到檢測結果卻不會分析。
1．3課程教學與現實聯系不夠緊密
研究生與本科生最大的不同就在于，在接受系統知識的同時，必須加強研究意識、創新意識和研究能力的培養［1］。材料化學工程是一門應用型學科，與實際應用密不可分。課程安排之前的金工實習，目的是鍛煉學生動手能力，對材料的加工有所了解。此外，還有一些實驗操作課，但是很多時候由于時間安排不合理又或者設備少學生多，平均幾人一臺設備，學生動手機會操作不夠，有時候老師只能靠演示的方法讓學生觀摩，學生完全處于一種被動的學習狀態。還有部分同學在實習中怕臟、怕累，不愿動手操作。另外，在課程結束后還有參觀見習，對材料的加工制作有個直觀的認識，但是很多時候由于人員過多，加上工廠環境復雜，很多同學在見習過程中往往走馬觀花，只停留在看熱鬧的表面功夫上。
2解決辦法
2．1培養學習興趣
科學家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師。”老師首先要做的就是激發學生的最大興趣并使之保持這種熱情。材料化學工程與我們的生活密切相關，老師可以在講授過程中結合我們實際生活中的用途。比如高分子材料中的聚丙烯腈，常與羊毛混紡制成毛織物等，可以制作毛毯、軍用帆布、帳篷等。被稱為“人造羊毛”。又如我們生活中常見的木制家具，其實很多都是由木塑復合而成:以木材為主要原料，經過處理使其與各種塑料通過不同的工藝復合而成。既保留了木材良好的加工性能，同時具有塑料的耐水、耐腐蝕、使用壽命長等優良性能，還符合環保的大前提。通過這種理論結合實際，能激起學生學習興趣，鼓勵學生自己查閱資料了解更多信息。
2．2疏通知識結構，掌握各學科之間的聯系
在材料化學工程形成前，高分子材料、無機非金屬材料、金屬材料科學都已自成體系，而且他們之間存在著很多相似之處，可以相互借鑒，促進本學科的發展。如馬氏體相變本來是金屬學提出來的，廣泛地用來作為鋼材熱處理的理論基礎。但在氧化鋯陶瓷材料中也發現了馬氏體相變現象［2］，并用來作為陶瓷增韌的有效手段。另外，各類材料的研究設備與生產手段也有很多相似之處。雖然不同類型的材料各有專用測試設備與生產裝置，但更多的是相同或相近的，如顯微鏡、電子顯微鏡、物理性能測試和力學性能測試設備等。在材料生產中，很多加工裝置也是通用的。比如生活中很多塑料用品大多是通過注塑成型加工而成，但其實與粉末冶金工藝中的壓坯過程相似。隨著科學技術的發展，各學科間已無明顯界限，甚至不同材料之間能相互代替。不過凡事都有規律可循，只要掌握規律很多問題便迎刃而解。作為材料的規律就是:組織決定性能，性能決定應用［3］。再根據性質選擇材料，依據用途確定工藝路線。抓住這一規律，學習時就不會感到毫無頭緒。
2．3傳統教學與現代教學方式相結合
傳統教學大都采用“填鴨式”方式，學生聽課主動性、積極性不高。新的教學改革中應采用啟發式、互動式和討論式等新的教學方式。老師在課前布置問題，分小組完成不同的部分，讓學生帶著問題去學習，查找資料，每組選擇代表在課堂進行發言，然后再各組進行討論。這樣不但發揮了學生的主觀能動性，活躍課堂氣氛，減輕了老師的授課負擔，還鍛煉了學生自己分析問題、解決問題的能力，達到事半功倍的效果。相比傳統教學，計算機匯集了圖像、文字、聲音等元素，極大的豐富了教學色彩，調動學生學習積極性，具有直觀、生動、形象的元素，可以將抽象的理論知識和工藝方法生動的展現在學生眼前，增加課堂趣味性，提高學生的感性認識，有利于知識點的理解和掌握。同時可以結合一些相關視頻比如:注塑成型、擠出成型、模壓成型以及金屬材料的冷加工熱加工等。這些視頻網絡上都可以找到，如HOWITISMADE、TEDSHOW等。通過相關的視頻，既可以活躍課堂氣氛，也能調動學生學習積極性，甚至激勵學生自己在課外繼續學習觀看。這種多媒體教學與視頻教學相結合的方法，既減輕了老師的負擔，同時激發學生學習興趣，調動積極性，促進教學任務順利完成。
2．4開設軟件分析課程
作為材料化學工程研究生，材料檢測分析應該成為一種必備的基礎技能。但是很多時候拿到檢測結果卻不會分析。軟件分析課程可以很好的解決這個問題。所有的檢測結果都有軟件可以分析，比如FTIR、XRD、NMR等，借助這些軟件，可以快速地分析所得結果。比如JADE，作為一款分析XRD數據的軟件，它可以對物相進行定性定量分析。雖然軟件分析不一定完全正確，更多的時候還是根據理論基礎來判斷，但軟件分析可以作為一個輔助手段。這樣學生既掌握了一門技能，而且大大提高了學習效率。
2．5課堂教學與實踐相結合
俗話說“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。作為一門應用型學科，課堂所學的最終都是要能應用到實際生產中去。在涉及如注塑成型、擠出成型等高分子材料成型工藝時，可以穿插一些參觀實習課。通過參觀實習，直觀地了解材料加工制備過程，將自己所學知識配合生產。理論上可行的事情，在實際應用中還需要考慮到原材料、工藝條件的控制、銷售渠道、成本控制等。如果有可能，可以盡量選擇一些大型的工廠基地，接觸現代化的機器設備，體會先進生產力的發展，感受到世界一流水平的實力。為學生豐富見聞開闊視野提供機會，這將對培養學生的自信很有幫助，尤其是對于一些非重點名校的學生。另外，通過與企業或者研究單位聯合培養，即“產學研結合”。“產學研結合”一般指企業、學校、研究單位之間的相互合作和優勢互補。李元元等認為產學研結合是培養工科碩士的最佳途徑，學位論文的選題和相關實踐應當與工礦企業的工程實際相結合，密切結合其技術改造、革新、引進等技術難題或科研攻關項目。這將有利于從根本上解決學校教育與社會需求脫節的問題。縮小學校人才培養與社會需求脫節之間的差距，增強學生就業競爭力。
3結語
關鍵詞：道路橋梁工程；材料檢測；優化策略
1引言
在現代化建設過程中，我國道路橋梁建設水平有了很大的提升，為了更好的滿足社會公眾對道路橋梁的要求，以更好的推動我國社會的建設發展，則有必要對道路橋梁工程質量進行控制和保障。隨著道路橋梁的規模不斷提升，在工程建設中所需要的材料數量和類型日益增加，所以，為了確保道路橋梁工程建設活動的順利進行，有必要對道路橋梁工程材料的質量檢驗工作進行不斷優化和完善，本文則針對道路橋梁工程材料質量檢測與優化策略進行了探討。
2道路橋梁工程材料質量檢測重要性分析
在道路橋梁建設過程中，會使用到多種類型的材料，包括水泥、鋼筋、混凝土等，不同的材料在道路橋梁中發揮了不同的作用，施工材料質量的保證是推動整個工程建設活動的重要基礎。所以，在道路橋梁工程材料檢測工作的進行，可以推動整個工程項目的有序開展。具體而言，針對道路橋梁工程建設活動的開展，通過開展必要的質量檢測活動，在確保工程材料質量的同時，可以為所建立道路橋梁的使用年限以及安全性提供良好的保障，而且，工程材料質量的保證，一方面能夠提升工程手續使用的安全性，另一方面夠降低或者是消除路橋病害，例如，伸縮裂縫、不規則沉降等。所以在橋梁工程進行施工以前一定要保證材料的質量，只有這樣才能保證工程施工進度以及工程質量的良好。
3道路橋梁工程材料質量檢測存在的問題
3.1檢測設備精度問題
在道路橋梁工程建設中，會涉及到多個方面內容信息的計算，所以很多環節的施工都需要借助高精度的設施設備，所以，精度以及器械的先進性直接決定了材料檢測的最終效果。就目前的情況來看，我國在道路橋梁施工建設中雖然已經取得了一定的成就，但是檢測設施設備方面仍然存在一些不足之處，很多施工材料的實際檢測精度還比較低，檢測方法相比比較落后，最終導致道路橋梁工程材料的質量檢驗結構存在誤差，嚴重情況下，會對道路橋梁建設產生非常大的負面影響。所以，針對道路橋梁工程材料檢測過程中的開展，工程建設部門必須適當加大資金投入，對原有的檢測設施設備進行進行更換或升級，以此來進一步提升道路橋梁工程材料質量檢測的科學性，使得檢測結果所出現的誤差被控制在合理范圍內，從而為道路橋梁工程建設活動的開展提供良好的保障。
3.2規范取樣問題
在現代化道路橋梁工程建設活動中，會使用到多種類型的材料，所以，隨著我國道路橋梁工程建設的日益頻繁，質檢人員的工作量也在不斷增加，長此以往，質檢人員的工作強度會受到一定的負面影響，很多情況下，在巨大工作壓力的作用下，很多材料的取樣工作沒能按照相應的規范化操作，最終導致道路橋梁材料質量檢測結果與工程建設材料自身的屬性之間存在明顯的差距，所以，整個工程質量就得不到保障。為此，為了確保道路橋梁工程材料檢測結果的準確性，則必須進一步規范質檢人員的取樣工作，使其充分認識到規范取樣的重要性，并且能夠規范化開展取樣工作，進而不斷提升道路橋梁工程材料檢測結果的精確性，以此為道路橋梁工程建設提供良好的保障。
3.3質檢人員問題
在道路橋梁建設過程中，很多工程項目都是臨時組建的，所以，很多質量檢測人員都是從不同的施工單位臨時抽調過來的，從而導致質檢人員的業務水平之間存在一定的差距，而且，隨著道路橋梁工程規模的不斷擴大，材料質量檢測工作量也在不斷加大，受質檢人員自身素質的影響，材料質量檢測結果的誤差十分明顯，經常會出現不同批次、同一型號的材料出現結果不相同的現象。所以，在道路橋梁工程項目建設中，針對材料質量檢測工作的開展，有必要進一步加強對質量檢驗人員進行適當的培訓，從而為道路橋梁工程材料質量檢測工作提供良好的保障。
4道路橋梁工程材料質量檢測優化策略探究
4.1水泥檢測
針對道路橋梁工程項目建設活動的進行，在水泥檢測中，要分多個環節的工作：①應該對進入施工現場前的水泥進行檢測，例如，對這一部分水泥生產廠家的信息、水泥規格以及強度等進行檢測，而且應該增加復檢環節，以此來確定工程建設所用水泥的各項指標參數能夠符合工程建設的整體要求。例如，針對水泥細度的檢測，則必須使用負壓篩析儀進行檢測，在檢測過程中，確保檢測的壓力值小于4000Pa，在測完畢之后，需要對設備進行后續清理，將篩中所殘留的檢測樣品清理干凈，最后應該進行一次空篩，以確保清理效果，這樣也可以減少對篩網的損害。在清理過程中，如果發現空篩的清理效果也不明顯，質檢人員則需要對篩網進行清洗，值得注意的是，絕對不可以使用弱酸性物質對篩網進行浸泡。②在質檢過程中，如果發現檢測到水泥出廠的時間已經超過三個月，為確保水泥質量，則必須進行重新檢驗。如果是對半成品進行檢驗，那么應該著重檢測其所包含的氯化物是否符合相應的規定。③要做好水泥的數量控制，在道路橋梁工程建設中，為了確保水泥的正常供應，也為了保證所供應水泥的質量，通常進入現場的水泥不可以超過200t，特別是同一種水泥。④在檢測取樣過程中，需要采集不同地點的水泥作為樣本，而且應該注意水泥混合料的均勻性和充分性，還要做好樣本的防潮處理，以此來提升檢測的準確性。
4.2集料質量檢測優化策略
在對混凝土集料檢測過程中，集料不僅僅需要符合建筑行業規定，要是應用堿集料，還需要對集料潛在活性進行研究，保證活性集料在實際應用過程中，不同類別集料之間不會發生化學反應。粗集料泥沙含量應該控制在0.7%之下，泥塊含量需要控制在0.25%之下；細集料泥沙含量需要控制在1%之下，泥塊含量需要控制在0.5%之下。正常情況下，細集料主要為優質河砂，云母含量應該控制在2%之下，按照細度模數對細集料類別進行劃分。混凝土在配備過程中，需要對集料細度模數及分配情況進行全面分析研究，從而保證混凝土質量。
4.3瀝青混合料
瀝青混合料的檢測重點則是控制器壓實非均勻性，在瀝青混合料檢測過程中，所發現的壓實非均勻區域通常密度較小，而且孔隙率很大，而且沒有明顯的集料分布不均勻現象出現。為此，在瀝青混合料檢驗過程中，應該重點對其抗滑性以及耐久性進行檢測，其中，抗滑性檢測中，重點檢測無聊的磨耗程度，在耐久性檢測中，重點對其飽和度進行檢測。
4.4外加劑檢測
針對道路橋梁工程建設活動的開展，外加劑的檢測過程中，重點應該根據外加劑自身特點及使用目的，分析其經濟性及技術條件選擇品種后，再依據具體狀況進行試驗調整摻量，檢驗其實用性能。在對耐久性混凝土配備過程中，化學外加劑需要遵守以下幾點要求：①混凝土應用的化學外加劑，需要具有推薦添加數量、減少率等信息，提供化學外加劑基本信息，同時化學外加劑使用說明書內還應該具有化學外加劑在實際應用過程中需要注意事項；②耐久性混凝土在配備過程中，化學外加劑減水率需要控制在20%之下；③混凝土在配備過程中要是應用多種類別化學外加劑，這就需要對化學外加劑兼容性進行分析研究，進而保障化學外加劑性能。
5結束語
綜上所述，在道路橋梁工程建設活動中，材料質量檢測工作的開展，可以為道路橋梁工程質量提供良好的保障，而且可以有效推動道路橋梁各方面施工工作的有序開展。在具體材料質量檢測過程中，必須從多個方面入手，通過各方面檢測工作的相互協調，為工程建設提供良好的材料保障。所以，道路橋梁工程設計人員在設計過程中，需要提高對道路橋梁工程耐久性及抗環境腐蝕性關注程度，做好有關工作，從本質上對工程材料進行控制，提高對道路橋梁工程材料質量檢測水平，在保證材料強度性能情況下，適當提高提高材料耐久性，同時采取有效解決措施，結合長期實際工作經驗，對道路橋梁工程材料質量檢測進行優化。
參考文獻
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