工程材料的發(fā)展范文

時間:2023-05-16 14:58:38

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工程材料的發(fā)展

篇1

關(guān)鍵詞:土木工程材料,發(fā)展趨勢

 

0引言

隨著人類文明及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,土木工程材料的不斷進(jìn)步與改善。現(xiàn)代土木工程中,盡管傳統(tǒng)的土、石等材料的主導(dǎo)地位已逐漸被新型材料所取代。目前,水泥混凝土、鋼材、鋼筋混凝土已是不可替代的結(jié)構(gòu)材料;新型合金、陶瓷、玻璃、有機(jī)材料及其他人工合成材料各種復(fù)合材料等在土木工程折中占有愈來愈重要的位置。

1 土木工程材料現(xiàn)狀及要求

與以往相比,當(dāng)代土木工程材料的物理力學(xué)性能也已獲得明顯改善,隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進(jìn),其應(yīng)用范圍也有明顯的變化。例如水泥和混凝土的強(qiáng)度、耐久性及其他功能均有所改善。隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進(jìn),其應(yīng)用范圍與使用功能已經(jīng)大大拓寬。此外,隨著技術(shù)的進(jìn)步,傳統(tǒng)的應(yīng)用方式也發(fā)生了較大變化現(xiàn)代施工技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用也使得材料在工程中的性能表現(xiàn)比以往好為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進(jìn)步,但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。首先工程中的性能表現(xiàn)比以往好為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進(jìn)步,但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。

1.1 從土木工程材料的來源來看

鑒于土木工程材料的用量巨大,尤其在應(yīng)用方面,經(jīng)過長期使用的不斷累積,單一品種或數(shù)個品種的原材料來源已不能滿足其持續(xù)不斷的發(fā)展的需求。尤其是歷史發(fā)展到今天,以往大量采用的粘土磚瓦和木材等已經(jīng)給社會的可持續(xù)發(fā)展帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。論文參考網(wǎng)。從另一方面來看,由于人們對于各種建筑物性能的要求不斷提高,傳統(tǒng)建筑材料的性能也越來越不能滿足社會發(fā)展的需求。為此,以天然材料為主要材料的時代即將結(jié)束,取而代之的將是各種人工材料,這些人工材料將會向著再生化、利廢化、節(jié)能化和綠色化等方向發(fā)展。

1.2 從土木工程對材料技術(shù)性能要求的方面來看

技術(shù)性能的要求也越來越多,各種物理性能指標(biāo)的要求也越來越高,從而表現(xiàn)為未來建筑材料的發(fā)展具有多功能和高性能的特點(diǎn)。具體來說就是材料向著輕質(zhì)高強(qiáng)、多功能、良好的工藝性和優(yōu)良耐久性的方向發(fā)展。

1.3 從土木工程材料應(yīng)用的發(fā)展趨勢來看

為滿足現(xiàn)代土木工程結(jié)構(gòu)性能和施工技術(shù)的要求,材料應(yīng)用也向著工業(yè)化的方向發(fā)展。例如,水泥混凝土等結(jié)構(gòu)性能向著預(yù)制化和商品化的方向發(fā)展,材料向著半成品或成品的方向延伸,材料的加工、貯存、使用、運(yùn)輸及其他施工技術(shù)的機(jī)械化、自動化水平不斷提高,勞動強(qiáng)度逐漸下降。這不僅改變著材料在使用過程中的性能表現(xiàn),也逐漸改變著人們對于土木工程使用的手段和觀念。

2新型土木工程材料——綠色建材

土木工程材料行業(yè)對資源的利用和對環(huán)境的影響都占據(jù)著重要的位置,在產(chǎn)值、能耗、環(huán)保等方面都是國民經(jīng)濟(jì)中的大戶,為了保證源源不斷地為工程建設(shè)提供質(zhì)量可靠的材料,避免新型材料的生產(chǎn)和發(fā)展對環(huán)境造成危害,因此“綠色建材”應(yīng)運(yùn)而生。目前正在開發(fā)的和已經(jīng)開發(fā)的綠色建材和準(zhǔn)綠色建材主要以下幾種:

第一、利用廢渣類物質(zhì)為原料生產(chǎn)的建材,這類建材以廢渣為原料生產(chǎn)磚、砌塊、材板及膠凝材料,其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能利廢,但仍需依靠科技進(jìn)步,繼續(xù)研究和開發(fā)更為成熟的生產(chǎn)技術(shù),使這類產(chǎn)品無論是成本上,還是性能方面真正能達(dá)到綠色建材標(biāo)準(zhǔn)。

第二、利用化學(xué)石膏生產(chǎn)的建材產(chǎn)品,用工業(yè)廢石膏代替天然石膏,利用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)可生產(chǎn)各種土木建筑材料產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有石膏的許多優(yōu)良性能,開辟石膏建材的新來源,并且消除了化工廢石膏對環(huán)境的危害,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

第三、利用廢棄的有機(jī)物生產(chǎn)的建材產(chǎn)品,以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產(chǎn)多種土木工程材料,如防水材料、保溫材料、道路工程材料及其他室外工程材料。這些材料消除了有機(jī)物對環(huán)境的污染,還節(jié)約了石油等資源,符合在資源可持續(xù)發(fā)展方面的基本要求。

第四、利用各種代木材料,用其他廢料制造的代木材料在生產(chǎn)使用中不會有害人的身體健康,利用高興技術(shù)使其成本和能耗降低,將是未來綠色建材的主要發(fā)展方向。

第五、利用來源廣泛的地方材料為原料,利用高科技生產(chǎn)的低成本健康建材,不同的地區(qū)都可能有來源豐富、不同種類的地方材料,根據(jù)這些地方的性質(zhì)和特點(diǎn),利用現(xiàn)代技術(shù),可生產(chǎn)各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復(fù)合性材料也是綠色建材的發(fā)展方向。

3 土木工程材料的發(fā)展趨向

眾多現(xiàn)象表明進(jìn)入21世紀(jì)以后,在我國甚至是全世界范圍內(nèi),土木工程材料的發(fā)展應(yīng)具有以下的一些趨向:

研制高性能材料,例如研制輕質(zhì)、高強(qiáng)、高耐久性、優(yōu)異裝飾性和多功能的材料,以及充分利用和發(fā)揮各種材料的特性,采用復(fù)合技術(shù),制造出具有特殊功能的復(fù)合材料。

充分利用地方材料,盡量減少天然資源,大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產(chǎn)土木工程材料的資源,以及保護(hù)自然資源和維護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡。論文參考網(wǎng)。

節(jié)約能源,采用低能耗、無環(huán)境污染的生產(chǎn)技術(shù),優(yōu)先開發(fā)、生產(chǎn)低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的節(jié)能型材料。論文參考網(wǎng)。

材料生產(chǎn)中不得使用有損人體健康的添加劑和顏料,如甲醛、鉛、鎘、鉻及其化合物等,同時要開發(fā)對人體有益的材料,如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調(diào)溫、消磁、防輻射、抗靜電等。

產(chǎn)品可循環(huán)在再生和回收利用,無污染廢棄物,以防止二次污染。

總結(jié):總而言之,土木工程材料往往標(biāo)志一個時代的特點(diǎn)。土木工程材料的發(fā)展的過程是隨著社會生產(chǎn)力一起進(jìn)行的,它和工程技術(shù)的進(jìn)步有著不可分割的聯(lián)系。工程中選材料時通過對環(huán)境的影響對后來人的影響來決定土木工程材料的好換,在未來,基于材料原有的性質(zhì)的基礎(chǔ)上,“可持續(xù)發(fā)展”將是衡量建筑工程的一把尺子。

參考文獻(xiàn):

[1]《土木工程材料》中國建材工業(yè)出版社 王福川著

[2]《土木工程材料》重慶大學(xué)出版社 彭小芹主編

[3]《土木工程材料》武漢理工大學(xué)出版社 陳志源、李啟令主編

[4]《土木工程概論》武漢理工大學(xué)出版社 羅福午著

[5]《土木工程材料》天津大學(xué)出版社 閻西康、趙方冉、伉景富、韓龍軍

篇2

【關(guān)鍵詞】復(fù)合材料;土木工程;發(fā)展與應(yīng)用

1復(fù)合材料簡述

復(fù)合材料是指纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,簡稱為FRP,是由增強(qiáng)纖維材料,如玻璃纖維,碳纖維,芳綸纖維等,與基體材料經(jīng)過纏繞,模壓或拉擠等成型工藝而形成的復(fù)合材料。復(fù)合材料具有一定的特點(diǎn):比強(qiáng)度高,比模量大,材料性能具有可設(shè)計性,抗腐蝕性和耐久性能好,熱膨脹系數(shù)與混凝土的膨脹系數(shù)相近。因此,能夠充分滿足現(xiàn)代土木工程發(fā)展的實(shí)際需要。

2復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用與發(fā)展

2.1纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固補(bǔ)強(qiáng)。FRP加固補(bǔ)強(qiáng)的主要形式就是粘貼加固混凝土結(jié)構(gòu)。[1]首先,應(yīng)用FRP布對混凝土柱進(jìn)行纏繞加固,從而提高混凝土的強(qiáng)度,增強(qiáng)其抗震性。其次,在梁、板等受拉面位置,粘貼FRP片材,采用這種方式控制混凝土裂縫的產(chǎn)生,同時提高其承載能力。最后,應(yīng)用FRP片材對梁、柱等構(gòu)件進(jìn)行包裹,從而提升梁、柱的抗剪承載力。這也是一種非常有效的加固補(bǔ)強(qiáng)的方式,在工程施工過程中常常用到。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中,要注意其提高程度與原構(gòu)件配箍率保持在一定標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),充分發(fā)揮FRP片材的強(qiáng)度。

2.2FRP筋索和預(yù)應(yīng)力FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)。FRP筋索與傳統(tǒng)鋼筋材料相比,起重量較輕,纖維比重較大,強(qiáng)度又很高,同時具有很強(qiáng)的耐腐蝕性能?;贔RP筋索的而這些優(yōu)勢,可以很好地代替鋼筋材料,能夠有效避免傳統(tǒng)鋼筋材料出現(xiàn)銹跡的情況,有效保護(hù)鋼筋結(jié)構(gòu),延長其使用期限,節(jié)省費(fèi)用,降低成本。此外FRP還有一個明顯的優(yōu)點(diǎn),就是無磁性,能夠達(dá)到某些工程的無磁性要求。FRP筋索用于土木工程的混凝土結(jié)構(gòu)中,根據(jù)不同的方法,加強(qiáng)FRP筋索與混凝土的粘結(jié),從而提高其強(qiáng)度。一般主要應(yīng)用一下積累FRP筋:其一,GFRP筋,對其表面進(jìn)行沙化處理。其二,CFRP預(yù)應(yīng)力筋,這種筋與鋼絞線相似,而且在多股之間進(jìn)行環(huán)氧粘結(jié)。其三,通過壓痕或者滾花處理過的FRP筋。最后,通過對纖維進(jìn)行交錯編制的FRP筋。

2.3FRP組合結(jié)構(gòu)。FRP組合結(jié)構(gòu)就是把不同的FRP制品與鋼材或者混凝土進(jìn)行組合,形成的結(jié)構(gòu)模式,達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)的狀態(tài),應(yīng)用于工程建設(shè)之中。一般在工程施工中,應(yīng)用到的FRP組合結(jié)構(gòu)形式主要有以下幾種:其一,F(xiàn)RP管混凝土結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)主要是在纏繞成型的FRP管中填充混凝土,而且FRP管可以充當(dāng)模板,節(jié)省模板的消耗,同時提高施工效率,此結(jié)構(gòu)具有很好的耐久性?;谒谋姸鄡?yōu)勢,在樁、柱等工程結(jié)構(gòu)上得到了廣泛的應(yīng)用。其二,F(xiàn)RP、鋼管、混凝土組合結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的構(gòu)成首先是在整個構(gòu)件中間位置設(shè)置空心鋼管,在鋼管外面包裹FRP,在鋼管與FRP中間填充適當(dāng)混凝土。這樣在工程施工過程中,鋼管是主要的成立骨架,F(xiàn)RP作為模板,對鋼管進(jìn)行保護(hù),以免其生銹受損,混凝土部分受到了一定的限制,有效提高了組合構(gòu)件的承載能力和變形性能。對提高工程的安全性起到了很大作用。其三,F(xiàn)RP組合梁、板。FRP組合梁、板是受彎的FRP組合結(jié)構(gòu),通過組合作用,上部的混凝土受壓,下部FRP受拉,其中保證FRP和混凝土協(xié)同工作的剪力連接件是最為關(guān)鍵的部分。通過組合使FRP材料的優(yōu)勢發(fā)揮的更加充分,使施工過程更加方便快捷。最后,F(xiàn)RP、木材組合構(gòu)件。二者在構(gòu)成上具有類似的纖維形式,受力特點(diǎn)相似,缺點(diǎn)都是抗火性能低。但是把二者進(jìn)行重新組合,形成新的組合構(gòu)件后,F(xiàn)RP作為增強(qiáng)部分,木材作為填充部分,能夠更加充分發(fā)揮其力學(xué)性能,使加工過程更加方便。FRP組合結(jié)構(gòu)不但提高了構(gòu)構(gòu)件的整體性能,而且能夠有效降低工成本,有助于提高工程經(jīng)濟(jì)效益。

2.4全FRP結(jié)構(gòu)。FRP與傳統(tǒng)材料相比,具有鮮明的優(yōu)勢,在土木工程中的應(yīng)用越來與廣泛。一般主要應(yīng)用到的FRP結(jié)構(gòu)有以下幾種:其一,F(xiàn)RP橋面體系。在實(shí)際應(yīng)用中,橋梁面板部分直接采用FRP材料,不但能夠減輕結(jié)構(gòu)內(nèi)力,而且能夠抵御外部環(huán)境侵蝕損害,同時減輕橋身重量,延長其使用年限。其二,F(xiàn)RP編織網(wǎng)結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)主要對FRP板條進(jìn)行編制,通過張拉作用形成新的機(jī)構(gòu)體系,此結(jié)構(gòu)體系具有一定的柔性。這種結(jié)構(gòu)一般適合用于跨度較大的工程結(jié)構(gòu)中。其三,F(xiàn)RP桿件空間結(jié)構(gòu)。FRP在應(yīng)用于空間結(jié)構(gòu)中時,主要實(shí)現(xiàn)形式是網(wǎng)架結(jié)構(gòu),而FRP網(wǎng)架的桿件主要是由CFRP片材構(gòu)成,在構(gòu)成過程中,CFRP片材要從不同的角度進(jìn)行層疊粘貼。這種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢就是重量輕,抗腐蝕性強(qiáng),溫度效應(yīng)小,一般在環(huán)境比較差或者跨度較大的空間結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。

3結(jié)論

綜上所述,復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用還處于探索階段,在實(shí)際應(yīng)用中還需要不斷提高技術(shù)水平,根據(jù)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn),有針對性的應(yīng)用到工程建設(shè)中去。相信,通過不斷地研究與應(yīng)用,復(fù)合材料在土木工程中的發(fā)展中一定會發(fā)揮出更大的作用。

參考文獻(xiàn)

篇3

【關(guān)鍵詞】 節(jié)能;環(huán)保;綠色;科技

一、節(jié)能新材料在建筑工程中的具體應(yīng)用

1、節(jié)能屋面的應(yīng)用

通常情況下,通過將低容量、硬度高的小導(dǎo)熱材料鋪設(shè)在防水屋與屋面之間實(shí)現(xiàn)屋面的節(jié)能保溫。因而,可選擇加氣混凝土塊、水泥聚苯板等板塊狀的保溫材料進(jìn)行鋪設(shè),也可以采用陶粒、浮石等散料融于水泥進(jìn)行澆筑,另外,還可以采用以水泥為主的泡沫混凝土材料進(jìn)行現(xiàn)場泡發(fā)澆筑。上述節(jié)能新材料在屋面鋪設(shè)中都能起到很好的節(jié)能保暖作用。

2、節(jié)能門窗的應(yīng)用

作為建筑物熱交換與熱傳導(dǎo)最活躍的部分,門窗在建筑物的熱能消耗中占據(jù)的比例較大。因此,節(jié)能門窗的應(yīng)用能有效實(shí)現(xiàn)建筑物的降耗。在采暖住宅建筑中,建筑物維護(hù)周圍結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)耗熱量與門窗孔的空氣滲透量是采暖住宅熱能消耗的主要兩部分,節(jié)能門窗的應(yīng)用,有三種方式可提高門窗框的熱,一是通過門窗型材自身材質(zhì)的選擇;二是增加門窗斷橋;三是增加門窗穿條。另外,還可通過使用空玻璃等特殊材質(zhì)的玻璃提高玻璃的氣密性與隔熱性。

3、新型節(jié)能墻體的應(yīng)用

新型墻體材料的種類多樣,從現(xiàn)階段的應(yīng)用情況看,新型墻體材料在建筑工程的墻體材料中應(yīng)用逐漸廣泛。磚、板、塊是新型墻體材料的三個主要類別,例如慘廢料的粘土磚、建筑砌塊、復(fù)合板、加氣混凝土輕質(zhì)板材等。由于各地建筑工程的情況不同,因此要因地制宜地采用新型節(jié)能墻體材料,使墻體材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。此方式可借鑒發(fā)達(dá)國家的發(fā)展?fàn)顩r,目前,發(fā)達(dá)國家的磚產(chǎn)量已逐漸穩(wěn)定,在技術(shù)發(fā)展方向上主要開發(fā)大孔洞率與薄壁技術(shù),且新型的建筑材料也得到了較好的發(fā)展,如向著裝飾、輕質(zhì)以及保溫隔熱發(fā)展的混凝土空心小砌塊,向著輕質(zhì)與高硬度發(fā)展的加氣混凝土等。另外,發(fā)達(dá)國家加氣混凝土容重一般在四百到五百千克每立方米,非承重產(chǎn)品的容重在三百千克每立方米,并且制作的原材料大多是工業(yè)廢渣。

二、傳統(tǒng)建筑材料產(chǎn)生污染的原因分析

隨著人們生活水平的提高,逐漸對建筑物的環(huán)境設(shè)計重視起來,力求創(chuàng)造一個舒適、高雅的生活和工作環(huán)境。

但是傳統(tǒng)的不少裝修材料大都是由化工材料制成的,有的本身含有有毒物質(zhì),它們不斷地向室內(nèi)空氣中揮發(fā)有毒成分,給人體帶來不良影響。據(jù)報道,美國環(huán)境保護(hù)局的專家們曾經(jīng)對某些城市的10幢新建房屋建筑作抽樣檢查,證實(shí)在現(xiàn)代化房屋建筑內(nèi)空氣含有多達(dá)500余種的化學(xué)物質(zhì),比室外要高出許多倍。又據(jù)美國微生物學(xué)會年會有關(guān)論文報道,現(xiàn)代房屋建筑的2%~3%有石棉和氡、10%左右有病毒、細(xì)菌等微生物。含有這些有害物質(zhì)的建筑被稱為“病態(tài)建筑”,這些有“病”的建筑常常會把自身的“病”傳染給房屋的使用者。事實(shí)證明,建筑材料問題是非常重要的,所釋放的各種氣體如氨、甲醛、苯、氡等對人體的健康非常不利。封閉的室內(nèi)環(huán)境由于溫度、濕度較大,有些材料會為霉菌和細(xì)菌生長提供養(yǎng)料,對人體的危害更大。建筑裝修的污染物主要來自以下幾個方面:

1)涂料類

房屋裝修使用的油漆、涂料、防水材料,以及各種油漆涂料的添加劑和稀釋劑含有有害物質(zhì)苯。

2)石材類:石材類裝修材料如花崗巖、大理石、石膏、瓷磚等,含有一種叫做氡的有害物質(zhì)。氡是世界衛(wèi)生組織公布的19種環(huán)境致癌物之一,它是僅次于吸煙的第二個肺癌致病因。

3)板材類

不符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的人造裝修板材,內(nèi)含超標(biāo)的甲醛,如大芯板(細(xì)木工板)、膠合板、纖維板、刨花板,以及用這些板材制作的復(fù)合地板、家具等。甲醛主要來自于制作復(fù)合板材所使用的脲醛樹脂膠,這種膠具有強(qiáng)度高、不易開膠的特點(diǎn),是目前生產(chǎn)各種復(fù)合板材普遍使用的粘合劑。脲醛樹脂膠含有甲醛,會形成游離甲醛氣體釋放到空氣中,而甲醛為高毒性物質(zhì)。

三、重視環(huán)保、低碳建筑技術(shù)的開發(fā)

打造環(huán)保、低碳建筑首先需要建設(shè)者擁有低碳的概念,再通過具體的建筑科技來實(shí)現(xiàn)。這些科技包括外墻、門窗和屋頂?shù)裙?jié)能技術(shù),地(水)源熱泵系統(tǒng)、置換式新風(fēng)系統(tǒng)、地面輻射采暖和太陽能等新能源的開發(fā)利用。其中,新能源的開發(fā)利用包括太陽能熱水器、光電屋面板、光電外墻板、光電遮陽板、光電窗間墻、光電天窗和光電玻璃幕墻等。也就是說,建筑層面的低碳設(shè)計主要體現(xiàn)在太陽能利用裝置、風(fēng)能利用裝置、地?zé)崂醚b置和能量循環(huán)利用裝置等。據(jù)統(tǒng)計,人類每年所消耗的能量中建筑能耗最大。建筑能耗也包括人們?nèi)粘I钣媚?,如采暖、空調(diào)、照明、烹飪和洗衣等耗能,其中又以日常生活用能最大,材料及設(shè)備生產(chǎn)用能次之,施工用能僅居第三。

四、未來發(fā)展

在全球能源供應(yīng)趨緊的形勢下,居住環(huán)境的節(jié)能設(shè)計成為建筑業(yè)必須面對的一個重要課題。目前建筑業(yè)對居住環(huán)境建造中節(jié)能環(huán)保材料的運(yùn)用主要體現(xiàn)在窗戶和照明節(jié)電上。例如在玻璃窗的設(shè)計上,雙層玻璃越來越普遍,雙層玻璃一可以防塵,二可以防噪音,三可防暑避寒。一些室內(nèi)設(shè)備更多地采用光電池作為能源:自動轉(zhuǎn)向的遮陽傘、光電池自動遮簾等產(chǎn)品也十分引人注目,它們既能使室內(nèi)采集到足夠的光線,又能保持室內(nèi)的熱度,從而使傳統(tǒng)樓房向建設(shè)智能化樓房邁出了一大步。新型節(jié)能裝置還包括,照明系統(tǒng)廣泛采用熒光燈、鹵素?zé)?、白熾燈等,均以獲得室內(nèi)節(jié)能與照明的最佳效果。此外,在屋頂安裝可調(diào)節(jié)的采光系統(tǒng),可將陽光通過反射的“管道”送往室內(nèi)。如果在設(shè)計墻體、屋頂時,通盤考慮門窗、遮陽、熱量收集、自然通風(fēng)和太陽能發(fā)電、熱水等的功能和需求,也可為樓房提供或節(jié)省能源。其實(shí)就環(huán)保建筑材料的實(shí)用性而言,關(guān)鍵還要有一個好的設(shè)計,能充分發(fā)揮材料的環(huán)保優(yōu)勢。所謂好的設(shè)計,不僅僅就外觀而言,其實(shí)建筑設(shè)計中最重要的東西――大到總體規(guī)劃層面,小到構(gòu)造設(shè)計層面――很多都是隱形的。比方說一棟經(jīng)過節(jié)能設(shè)計的房子,可能會有一個設(shè)計得很好的采暖和通風(fēng)系統(tǒng),也采用了保溫性能很好的外墻和屋頂材料,門窗的隔熱材料也采用了很好的品牌,其中每一個構(gòu)造都務(wù)求做到精益求精,以保證其耐久性和質(zhì)量。但這些東西大都是看不見的。在節(jié)能設(shè)計中,即使是一顆釘子的構(gòu)造,都會對房子的整體保溫性能產(chǎn)生很大影響,更不要說藏在外墻飾面下的保溫砂漿層和天花板后面的新風(fēng)系統(tǒng)了。

五、結(jié)束語

有意識地保護(hù)人居環(huán)境,創(chuàng)造良好的居住環(huán)境。建筑材料費(fèi)用在基本建設(shè)總費(fèi)用中占50%以上,具有相當(dāng)大的比例。且隨著環(huán)保型消費(fèi)逐步占據(jù)主流,建筑的生產(chǎn)商和消費(fèi)者都對建材提出了安全、健康、環(huán)保的要求。因此,新型建筑材料的開發(fā)、生產(chǎn)和使用,對于促進(jìn)社會進(jìn)步、發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)具有重要意義。人們對開發(fā)商已經(jīng)在做的“節(jié)能、環(huán)保、綠色、科技”等都已經(jīng)耳熟能詳,最大的賣點(diǎn)就是“環(huán)保無污染”。在設(shè)計與做法上力求做到自然與人的協(xié)調(diào),為共同的發(fā)展創(chuàng)造出優(yōu)美和諧的綠色家園。

參考文獻(xiàn):

篇4

關(guān)鍵詞:無機(jī)非金屬材料;建筑工程;材料應(yīng)用

中圖分類號:TU198+.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

Abstract: inorganic non-metallic materials due to its good material properties, has been widely used in China's building project. With the rapid development of science, people continuously improve the quality and performance requirements for building works. This article, based on the development of inorganic non-metallic materials, combined with its material properties, contact the characteristics of China's construction work, to explore the application of inorganic non-metallic materials in the construction works, want to be able to inorganic non-metallic materials in construction play a guiding effect.Keywords: inorganic non-metallic materials; construction; material application

無機(jī)非金屬材料的概述

無機(jī)非金屬材料的范疇

當(dāng)今所謂的無機(jī)非金屬材料科學(xué)是傳統(tǒng)硅酸鹽材料科學(xué)逐漸發(fā)展演變而來。自從20世紀(jì)40年以來,金屬材料、無機(jī)非金屬才來和有機(jī)高分子材料的研究越來越多,使得相關(guān)的材料產(chǎn)品也層出不窮,最終使得這三種材料成為社會各行各業(yè)的主要構(gòu)成材料。從一定意義上說,社會物質(zhì)的不斷豐富,很大程度上是不斷涌現(xiàn)的無機(jī)非金屬材料引起的。

無機(jī)非金屬材料的特性

在建筑行業(yè),無機(jī)非金屬行業(yè)已經(jīng)有了不少的應(yīng)用。作為一種固體無機(jī)材料,無機(jī)非金屬材料具有穩(wěn)定的理化性質(zhì),極強(qiáng)的整體性。建筑對整體性和穩(wěn)定性材料有著很高的需求,這也就為無機(jī)非金屬材料在建筑行業(yè)的應(yīng)用找到了市場依據(jù)。無機(jī)非金屬材料不易風(fēng)化,耐久性和有效性上有著突出的表現(xiàn),并且能夠承受一般金屬材料不能承受的高溫,因此能夠作為良好的防火材料。在結(jié)構(gòu)上,無機(jī)非金屬材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊,具有良好防水能力,能夠有效地防止雨水或者地表水的滲透。同時,無機(jī)非金屬材料對酸堿的反應(yīng)不大敏感,這對于保證其長久的使用有著重要的意義。

國內(nèi)無機(jī)非金屬材料的現(xiàn)狀

1、高技術(shù)陶瓷材料

高技術(shù)陶瓷材料的主要原材料是人工合成的超細(xì)高純粉體,使用先進(jìn)的材料成型方法,結(jié)合當(dāng)代優(yōu)秀的燒結(jié)工藝和加工技術(shù)技術(shù)而得到的一種具有很高強(qiáng)度的新型無機(jī)非金屬材料。高技術(shù)陶瓷材料的性能好,附加值高,因此主要被應(yīng)用在頂尖的國防工業(yè)材料領(lǐng)域中。高技術(shù)陶瓷具有高硬度、高剛度、耐高溫、耐磨損的優(yōu)良特性,能夠用在集成電路、傳感器和機(jī)械零件等諸多領(lǐng)域。在建筑物的易損傷處使用高技術(shù)陶瓷材料能夠保證建筑整體強(qiáng)度。

2、納米材料

納米科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展為納米材料的研制提供了便利,納米材料是由極細(xì)的晶粒構(gòu)成的,晶粒的尺寸一般處于納米的尺度中。同微米晶體對比,納米材料在材料光學(xué)、材料力學(xué)和材料地磁學(xué)上都表現(xiàn)出了優(yōu)異的特帶你。因此在凝聚態(tài)物理材料研究的領(lǐng)域中,納米材料一直是一個熱點(diǎn)。

3、復(fù)合氧化物與化學(xué)傳感器材料

這種新型的無機(jī)非金屬材料的形態(tài)多種多樣,性能也各有千秋,功能也各具特色。目前對于這種材料的研究重點(diǎn)放在了一些具有特殊功能的材料上。例如:新型的半導(dǎo)體材料,能夠極度靈敏地感知有害氣體的材料等。多功能敏感材料有著對各種狀況相當(dāng)敏感的傳感元件,并且這些傳感元件的結(jié)構(gòu)都比較簡單、使用也相當(dāng)方便,價格一般不高。因此多功能敏感材料在火災(zāi)報警、汽車尾氣檢測等方面有著重要的應(yīng)用。

無機(jī)非金屬材料在建筑行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展方向

節(jié)能、降耗的方向發(fā)展

傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料常常是消耗能源的大戶,世界資源逐漸枯竭的今天,節(jié)能、降耗成為了主體。如何建設(shè)處高質(zhì)量的建筑,在很大程度上都是有材料工業(yè)供給的新型材料的決定的。因此新型無機(jī)非金屬材料在建筑行業(yè)會想節(jié)能、降耗的方向發(fā)展。重視資源節(jié)約型、質(zhì)量效益型、科技引導(dǎo)性的發(fā)展。例如:新型的墻體材料能夠在保證墻體的穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,其優(yōu)良的耐久性能夠降低維護(hù)的費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約,則中空玻璃的研制成功能夠大大減少材料的使用。目前,大量重復(fù)的建設(shè)和低壽命的設(shè)計已經(jīng)成為嚴(yán)重制約城市建筑建設(shè)的關(guān)鍵,因此現(xiàn)代化建筑就需要有高性能的無機(jī)非金屬材料作為支持,從而較大程度上提高建筑的耐久性和材料的使用壽命。

復(fù)合型方向

復(fù)合型材料有著單一材料無法比擬的優(yōu)良特性,擁有某些特殊的性能,這中優(yōu)良的特性滿足了建筑行業(yè)對材料的需要,合理使用復(fù)合型材料能夠保證建筑功能取向多功能化。在當(dāng)下的許多國家,例如:美國、西歐和日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家,早已將無機(jī)非金屬材料技術(shù)的研究發(fā)展在科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略之中,并且處于有限發(fā)展的位置。美國就是這種現(xiàn)象的代表,為了鞏固和保持器在高技術(shù)局勢裝備方面的優(yōu)勢,美國先后制定了《國家關(guān)鍵技術(shù)報告》和《先進(jìn)材料與技術(shù)計劃(AMPP)》,其中將復(fù)合型材料技術(shù)列為六大關(guān)鍵技術(shù)的首列,而日本也發(fā)表了相關(guān)性質(zhì)的文件,支持和推動無機(jī)非金屬新材料的研究。復(fù)合型的發(fā)展方向使得材料的工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化成為可能,對于促進(jìn)無機(jī)非金屬材料技術(shù)的創(chuàng)新和成熟提供了基礎(chǔ)的條件。

小 結(jié)

在對無機(jī)非金屬材料進(jìn)行淺要概述之后,對我國的新型無機(jī)非金屬材料的研究成果進(jìn)行了介紹,對有著優(yōu)良特性的高技術(shù)陶瓷材料、納米材料和復(fù)合氧化物與化學(xué)傳感器材料進(jìn)行了相關(guān)特性的介紹,之后對無機(jī)非金屬材料在建筑行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行分析,認(rèn)為將會向著節(jié)能、降耗和復(fù)合型的方向發(fā)展,并且對于建筑行業(yè)的進(jìn)步和建筑功能多樣化前進(jìn)有著推動作用。

參考文獻(xiàn):

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篇5

【關(guān)鍵詞】高分子材料與工程專業(yè);現(xiàn)狀;發(fā)展前景

一、簡析高分子材料與工程專業(yè)及其發(fā)展現(xiàn)狀

(一)高分子材料與工程專業(yè)的演變過程

高分子材料又稱為聚合物材料,它是高分子化合物和其他添加劑混合構(gòu)成的單元共價構(gòu)成。早在1953年,我國就設(shè)置了高分子類專業(yè),很多高校陸續(xù)設(shè)置了高分子類專業(yè),比如:化學(xué)纖維、高分子化學(xué)、復(fù)合材料等專業(yè)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,為高分子材料和工程專業(yè)的結(jié)合和發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件,為了培養(yǎng)具備高分子材料和工程方面的高素質(zhì)人才,教育部于1998年將與高分子材料相關(guān)的工科類專業(yè)統(tǒng)一稱為“高分子材料與工程專業(yè)”,這一歷史性的創(chuàng)新將迎來嶄新的發(fā)展,期望我國能在高分子材料的合成改性和加工成型等領(lǐng)域有很好的研究和突破。高分子材料與工程專業(yè)的課程設(shè)置主要有有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理、聚合物流變學(xué)、聚合物成型工藝、聚合物加工原理、高分子材料研究方法等理論知識,力圖造利于我國在科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)及經(jīng)營等領(lǐng)域的發(fā)展,推動我國新領(lǐng)域的開發(fā)、研究,增強(qiáng)國力,在世界經(jīng)濟(jì)中站穩(wěn)腳跟。

(二)高分子材料與工程專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

材料是人們賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),高分子材料與我們的生活息息相關(guān),小到日常使用的毛巾、鼠標(biāo)、油漆,大到汽車輪胎、防彈衣,玻璃鋼等等,都在不斷滿足著人們的種種需求。我國的高分子材料的消費(fèi)水平還處在一個很低的階段,高分子材料的生產(chǎn)量無法滿足市場的需求,高分子材料的品種、制造工藝、技術(shù)等等都遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上世界發(fā)達(dá)國家的水平,資源的浪費(fèi)和低利用率,以及對環(huán)境的污染等等都亟待解決。同時,高分子材料與工程專業(yè)人才的就業(yè)情況不是很好,截止到2012年,全國以高分子材料與工程專業(yè)招生的學(xué)校達(dá)到145所,其中教育部直屬院校18所,國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會院校5所,地方院校119所,其它3所,主要分布在北京、湖南、江蘇、河北等27個省和自治區(qū)、直轄市,招生人數(shù)也在逐年增加,但是畢業(yè)人員的就業(yè)情況卻與之不匹配,很多學(xué)習(xí)這個專業(yè)的人才在畢業(yè)以后卻沒有從事與該專業(yè)有關(guān)的行業(yè)。此時,我們需要重新審視,如何保證培訓(xùn)質(zhì)量和就業(yè)問題,培養(yǎng)怎樣的高級工程技術(shù)人才,才能滿足社會對高分子材料與過程專業(yè)人才的需求。與此同時,我們還需要從環(huán)境、能源方面去考慮,節(jié)約能源、利用新能源、回收利用可降解的產(chǎn)品,保護(hù)環(huán)境,減少資源的浪費(fèi)。

二、高分子材料與工程專業(yè)的發(fā)展前景

高分子材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)決定了它很容易被改變結(jié)構(gòu)和再加工,這個特點(diǎn)是其他材料不可比擬、無法取代的優(yōu)異性能,從而被廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域,并已成為現(xiàn)代社會生活中不可缺少的材料。高分子材料與工程專業(yè)的結(jié)合是任何行業(yè)不可或缺和取代的,小到穿衣吃飯、電腦手機(jī),大到建筑樓房、航空航天。直觀數(shù)據(jù)顯示,高分子材料與工程專業(yè)的就業(yè)率還是很高的,達(dá)到了92%以上。21世紀(jì)以來,中國高分子材料工業(yè)取得了令世人矚目的成就,實(shí)現(xiàn)了歷史性的跨越。作為輕工行業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一的塑料行業(yè),合成樹脂、塑料機(jī)械和塑料制品近幾年一直保持高速增長,從建筑、裝飾、家電、電子電器、汽車、玩具、辦公設(shè)備等行業(yè)日益廣泛的應(yīng)用發(fā)展來看,也顯示了中國高分子材料與工程專業(yè)強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。盡管高分子材料與工程專業(yè)還存在著很多的不足,但是它的發(fā)展前景還是很好的,市場的需求量也很大(包括橡膠、塑料制品、復(fù)合材料等等)。在當(dāng)今的新形勢下,我們面臨的是挑戰(zhàn),同樣也是機(jī)遇。我國要想縮短與世界發(fā)達(dá)國家之間的差距,需要加大高分子材料與工程方面的研究、生產(chǎn)、投入和應(yīng)用,教育部門應(yīng)當(dāng)規(guī)范化辦學(xué),適當(dāng)?shù)目刂普猩?guī)模,提高教學(xué)質(zhì)量,調(diào)整高分子材料與工程專業(yè)的技術(shù)知識結(jié)構(gòu)體系,模擬創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練,培養(yǎng)科學(xué)研究、應(yīng)用研發(fā)、生產(chǎn)工程技術(shù)、營銷管理等方面的人才,以此來適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。據(jù)調(diào)查顯示,72%的高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生可以在科研、教學(xué)、企業(yè)等領(lǐng)域得到很好的發(fā)展,他們在畢業(yè)以后能很快找到工作,既可以從事高分子材料的研究,也可以從事加工工藝技術(shù)的開發(fā)或者是在商檢、質(zhì)檢等部門從事材料的檢測等等,其薪資也屬于中等水平。

總結(jié):

高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合。隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,我國人民的可支配收入逐漸增加,城市化的進(jìn)程不斷加快中,人們對更高水平、更高科技化的產(chǎn)品需求加大,綠色環(huán)保成為未來發(fā)展的需求,因此,社會需要高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)性人才。有關(guān)高分子材料與工程專業(yè)的行業(yè)有很多,而且涉及范圍很廣,高分子材料與工程專業(yè)的就業(yè)前景廣闊,影響著我們的日常生活(包括生產(chǎn)、教育、建筑、電子計算機(jī)、軍事等領(lǐng)域),并發(fā)揮著不可或缺的作用。我國的高分子材料與工程專業(yè)存在著很多不足,需要我們與時俱進(jìn),在教育、科學(xué)、汽車、軍事等各個領(lǐng)域加大投入和創(chuàng)新,運(yùn)用新材料、新技術(shù),適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,不斷改革和創(chuàng)新,從而帶動我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,提高我國的生產(chǎn)力和科技水平。

參考文獻(xiàn): 

[1]趙長生. 高分子材料與工程專業(yè)發(fā)展與教育現(xiàn)狀[A]. 中國化學(xué)會高分子學(xué)科委員會.2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集[C].中國化學(xué)會高分子學(xué)科委員會:中國化學(xué)會,2011:1. 

[2]趙長生,顧宜.高分子材料與工程專業(yè)發(fā)展與現(xiàn)狀[J].塑料工業(yè),2008(01):70-71. 

篇6

關(guān)鍵詞:土木工程 技術(shù)質(zhì)量 發(fā)展

一、土木工程的概念及特征

1.概念

土木工程在我國有很早的發(fā)展歷史,中外學(xué)者對之都有一定程度的研究,由于各自的觀點(diǎn)及研究方向不同,學(xué)者們對其下的概念也并未統(tǒng)一。筆者在總結(jié)以往學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上,也有自己的見解。土木工程,顧名思義,實(shí)乃土、木二者結(jié)構(gòu)所造工程之意。說得最直觀一點(diǎn)就是修房造屋、建橋鋪路。早期的土木工程用到的材料無非就是木、石、土三種材料,直到后來科技的發(fā)展,土木工程行業(yè)才引進(jìn)了鋼筋混泥土以及高分子化學(xué)材料等。因此,筆者認(rèn)為:土木工程是是指應(yīng)用各種建筑材料所進(jìn)行的建設(shè)工程的總稱,它不但包括整個勘察、設(shè)計、施工的過程,而且包括工程建設(shè)的成果,如公路、橋梁、樓房、地下設(shè)施等等。土木工程的發(fā)展,既方便了普通居民的生活,同時也方便了我國軍事領(lǐng)域各種設(shè)施的發(fā)展。在發(fā)展的過程中,土木工程也呈現(xiàn)出自己獨(dú)有的特征。

2.特征

(1)勘察、設(shè)計、施工過程的復(fù)雜性。一項(xiàng)工程在進(jìn)行建造之前,需要進(jìn)行工程建造地址的前期勘測工作,在這一階段需要反復(fù)勘測地址,考慮各種有利和不利因素,特別是遇到復(fù)雜地質(zhì)條件時,勘測工作需要特別仔細(xì),不得有半點(diǎn)馬虎大意。工程在進(jìn)行施工之前,應(yīng)當(dāng)由專門的設(shè)計機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,設(shè)計主要是以圖形、模型和圖紙的方式展現(xiàn)出來。在設(shè)計階段,需要充分考慮建造物的承重結(jié)構(gòu)、外形圖案以及避免惡劣天氣的方案,如避雷針的設(shè)計。一個優(yōu)秀的建筑物,必然有一個特別好的勘測、設(shè)計和施工,三者缺一不可。

(2)選取建筑材料的獨(dú)特性。土木工程離不開材料的選取,特別是現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的材料已經(jīng)不能滿足其需要。很多外形獨(dú)特,功能特別的建筑物對建筑材料的選取也有特別的要求,如隔音玻璃的使用、高強(qiáng)度輕薄型材料的使用以及超輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料的應(yīng)用等等,無一不表明土木工程行業(yè)建筑材料選取的獨(dú)特性。然而,高質(zhì)量的建筑材料必然要高昂的價格,同時,也并不是所有的高質(zhì)量的建筑材料都適合所有的建筑物,因而,我們應(yīng)當(dāng)繼續(xù)探索,善于發(fā)現(xiàn)新生事物,使得土木工程行業(yè)能夠發(fā)展得更好。

(3)建筑對象的廣泛性。土木工程建造的對象特別多,主要包括陸地和海洋。陸地的建筑又分為地上和地下。地上主要有公路、鐵路、房屋、隧道以及峽谷之間的橋梁等等;地下的建筑如地下管道、管線、地下軍工廠、地下實(shí)驗(yàn)場等等。土木工程海洋領(lǐng)域如圍海造田、海上橋梁、海底電纜及管道等等設(shè)施。無論是陸地還是空中,土木工程技術(shù)都發(fā)揮了應(yīng)有的作用,可見,其對象非常的廣泛。

二、土木工程的歷史發(fā)展?fàn)顩r

1.古代土木工程發(fā)展?fàn)顩r

我國古代的土木工程比較發(fā)達(dá),在時間上有一個很大的跨度,它起始于公元前5000年,直到17世紀(jì)中葉,這期間經(jīng)歷了大約7000年時間。著名的萬里長城、都江堰水利工程、趙州橋等古建筑都是我國古代土木工程發(fā)展留下的寶貴遺產(chǎn)。雖然那時的發(fā)展水平有限,古建筑沒有應(yīng)用到一點(diǎn)現(xiàn)代科技因素,但至今仍巍然屹立。它們的存在表明了我國古代土木工程行業(yè)發(fā)展水平之高,不只是在國內(nèi),即便與國際相比也毫不遜色。

2.近代土木工程的發(fā)展?fàn)顩r

近代土木工程的大發(fā)展大致時間是17世紀(jì)中葉到20世紀(jì)中葉,大約歷經(jīng)了300年時間。在這一發(fā)展期間,人們開始傾向于研究人造建筑材料并應(yīng)用到建筑行業(yè)中來,人造材料的應(yīng)用逐漸占據(jù)了主流地位,大有取代傳統(tǒng)材料之勢。隨著人造材料的大量應(yīng)用,傳統(tǒng)的建造理念已經(jīng)被徹底顛覆,人們不再迷戀于長期建造經(jīng)驗(yàn),開始注重科學(xué)建造理念的培養(yǎng)。建造技術(shù)方面,大型機(jī)械設(shè)備開始應(yīng)用,各種新的施工方法也開始應(yīng)用,人們開始嘗試挑戰(zhàn)復(fù)雜的建筑環(huán)境,著名的埃菲爾鐵塔就是這一時期建成,直到今天依然是世界奇跡。

3.現(xiàn)代土木工程發(fā)展?fàn)顩r

20世紀(jì)中葉是現(xiàn)代土木工程發(fā)展的起始時間?,F(xiàn)代土木工程完全依托于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。各種新型建筑機(jī)械大量應(yīng)用到建筑行業(yè)中來,如高分子化學(xué)材料、高強(qiáng)度鋼筋混泥土、高強(qiáng)低合金鋼等等應(yīng)用非常廣泛。在設(shè)計構(gòu)圖方面,大型計算機(jī)的運(yùn)用增強(qiáng)了建筑設(shè)計運(yùn)算和繪圖的能力,力學(xué)分析與計算更加科學(xué)化。高難度的施工作業(yè)已經(jīng)不再是不可逾越的鴻溝,如高原凍土、海底隧道等在前人想都不敢想象的事情,如今變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

三、土木工程未來發(fā)展前景

隨著科技不斷地進(jìn)步,我國改革的浪潮勢如破竹。在科技與改革雙重作用下,我國的經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn),經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又推動了建筑行業(yè)的發(fā)展。展望未來,城市化的進(jìn)程逐步加深,這為土木工程的發(fā)展提供了契機(jī),我國將面臨空前的建設(shè)。在建設(shè)大潮下,如何站穩(wěn)腳跟,并于國際接軌,是土木工程行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。作為新世紀(jì)的一代,我們能夠在這樣一個大環(huán)境中施展才干、向國際水平發(fā)起沖擊是十分幸運(yùn)的。然而,如何把握世紀(jì)之交時土木工程學(xué)科的發(fā)展趨勢,開創(chuàng)具有中國特色、具有國際一流水平的土木工程學(xué)科的新紀(jì)元,是對我們跨世紀(jì)一代人的嚴(yán)峻考驗(yàn)。隨著土木工程行業(yè)的發(fā)展,地球上可以居住、生活和耕種的土地和資源是有限的,而人口增長的速度是不斷加快的。因此,人類為了爭取生存,會不斷地拓展土木工程的領(lǐng)域,未來土木工程發(fā)展的必然趨勢是:向高空、地下、海洋、沙漠、太空等領(lǐng)域發(fā)展。這樣的發(fā)展領(lǐng)域看似遙遠(yuǎn),實(shí)際非常的迫切。因?yàn)榈厍虻某休d能力是有限的,而人口不斷呈上升趨勢,人們?yōu)榱松畋厝灰笈d土木,長此以往,地球?qū)⒊?,威脅人類的生存。為了緩解這一緊張態(tài)勢,人類不得不考慮向另外的方向發(fā)展。另外,由于自然災(zāi)害頻發(fā),對土木工程提出了新的課題,對于如何有效避免災(zāi)害襲擊,成了土木行業(yè)的一大考驗(yàn)。未來的土木工程不僅要求具備抗震、抗洪、抗風(fēng)等性能,而且要求具備抗暴、抗海嘯、防火、防撞、防輻射等性能。相信隨著科技的發(fā)展,土木工程所面臨的難題都將迎刃而解。

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞:建筑材料;建筑業(yè)發(fā)展;質(zhì)量檢測

中圖分類號: F406.文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

一、引言

建筑材料是指在建筑工程中使用的各種材料的總稱,是建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ)。建筑工程就是把各種建材經(jīng)過一系列處理之后進(jìn)行安全有序搭接。改革開放以來,由于我國基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求,建筑材料市場非?;钴S,在工程建設(shè)中所占比重也較大,如圖1所示,在2013年傳統(tǒng)的三大建筑材料中的鋼材和水泥使用量分別為30億噸和22億噸。圖1我國主要建筑材料年使用量

據(jù)統(tǒng)計[1],2010年中國輕質(zhì)建筑材料制造行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)有537家;實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷售收入415.73億元,同比增長32.76%;實(shí)現(xiàn)利潤總額33.67億元,同比增長38.91%;平均從業(yè)人員7.07萬人。由此可見,建筑材料的類別和使用量程逐年增長的態(tài)勢。然而,大量建筑材料的使用將導(dǎo)致資源問題、能源問題、生態(tài)問題、工程質(zhì)量問題等已經(jīng)引起人們廣泛的關(guān)注,建筑材料還對建筑設(shè)計風(fēng)格、施工技術(shù)與設(shè)備以及工程質(zhì)量也有著根本性的影響。因此,有必要對建筑材料在工程建設(shè)中的重要性進(jìn)行歸納分析。

二、建筑材料對工程建設(shè)技術(shù)及設(shè)備的影響

建筑材料與技術(shù)和設(shè)備聯(lián)系甚為密切,從最初的土、木、草、石等天然材料到鋼筋、水泥、混凝土等結(jié)構(gòu)材料,再到塑料、鋁合金、不銹鋼等等各種新型材料的涌現(xiàn),施工技術(shù)及其設(shè)備也不斷發(fā)展創(chuàng)新。

表1 建材、施工技術(shù)與設(shè)備的變化

時間 建筑材料 施工技術(shù) 建筑工具 建筑結(jié)構(gòu)

古代 土、木、磚、石、瓦、竹、草、石灰、石膏等 人工挖鑿,榫槽搭接等 粗制鐵器(斧、鋸、錐、鑿),多刀刨子 傳統(tǒng)木(石)結(jié)構(gòu)

近代 水泥、鋼筋、玻璃、陶瓷、機(jī)制瓦等 磚石砌體,鋼筋混凝土澆筑等 簡單工具,小型機(jī)械。如:攪拌機(jī)、夯實(shí)、挖掘機(jī)等) 磚石鋼骨混合結(jié)構(gòu),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代 新型復(fù)合材料、新型鋼材、有機(jī)玻璃等 鋼架焊接技術(shù),防水技術(shù)等 快速生產(chǎn)、運(yùn)輸工具,大小型起重設(shè)備。如:商品混凝土生產(chǎn)樓、砼運(yùn)輸車、砼泵車等 鋼架結(jié)構(gòu),玻璃幕墻,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)

通過這張表我們可以明確的比較出建筑施工技術(shù)與施工設(shè)備在不同建筑材料時期區(qū)別。從傳統(tǒng)建材的局限性,使得施工技術(shù)和設(shè)備過于簡單。再到18、19世紀(jì)后,鋼材、水泥、玻璃等建筑材料的相繼問世,使得建筑施工技術(shù)與設(shè)備有了一個全新的發(fā)展。直至今日建筑材料的不斷革新,施工技術(shù)和設(shè)備進(jìn)一步地發(fā)展,技術(shù)的多元化、科學(xué)化,設(shè)備的大型化、機(jī)械化、快速化。

建筑材料的不斷創(chuàng)新,我國將施工技術(shù)與設(shè)備也提升到了一個新的高度,在地基基礎(chǔ)工程、結(jié)構(gòu)施工工程、道路橋梁隧道、特種工程、裝飾裝修工程中各種新技術(shù)手段以及各種大小型現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備的被廣泛應(yīng)用。我國現(xiàn)如今的國民經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展速度,對于基礎(chǔ)工程建設(shè)的質(zhì)量與速度上會有更高的要求,對此我們應(yīng)該加大建筑材料和建筑施工技術(shù)與施工設(shè)備的科研力度,大力發(fā)展基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)建設(shè),使我國的建筑工程建設(shè)躋身世界前列。

三、建筑材料質(zhì)量檢測與管理

建筑材料在總工程建設(shè)項(xiàng)目中的費(fèi)用占到70%左右,因此建筑材料的數(shù)量及質(zhì)量決定工程重量,近年來,由于建筑材料價格的上漲,使得工程建設(shè)中施工單位想方設(shè)法減少材料的數(shù)量或采用低于相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料以降低自己的成本,盡管有國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:總監(jiān)理工程師不簽字,建筑材料不得進(jìn)場;監(jiān)理工程師不簽字,建筑材料嚴(yán)禁使用在工程上;以及要求施工現(xiàn)場應(yīng)監(jiān)理材料的檢驗(yàn)制度,因此,從源頭做起,建筑材料從采購到進(jìn)場使用有效的管理和檢測是保證工程建設(shè)質(zhì)量安全的必要手段。

建筑材料在施工過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題及解決措施有:

材料進(jìn)場隨意:目前,建筑材料的采購大多數(shù)都是就近原則,以此來降低采購費(fèi)用及運(yùn)輸費(fèi),監(jiān)理單位對于進(jìn)場材料的監(jiān)管力度不夠大。致使不合格的材料進(jìn)入施工現(xiàn)場。

進(jìn)場材料保管措施缺少:有些材料需要防水、防潮;有些則需要低溫、避免陽光照射;有些需要倉儲;有些材料超過一定時間,要再進(jìn)行檢驗(yàn),不合格不得使用,即使合格也要降低標(biāo)準(zhǔn)使用等等。

3.對工序管理監(jiān)督疏忽:施工過程環(huán)環(huán)相扣,工序極為復(fù)雜,如果監(jiān)管中出現(xiàn)紕漏,導(dǎo)致工序錯亂,那勢必對工程質(zhì)量造成嚴(yán)重影響,可能還會導(dǎo)致工程的返工,造成材料的浪費(fèi)。

對于這些問題應(yīng)該完善材料采購的管理制度,加強(qiáng)施工管理制度,綜合采用組織措施、管理措施、經(jīng)濟(jì)措施、合同措施等保證施工現(xiàn)場材料的管理。

四、結(jié)語

建筑材料的影響是極其廣泛的,對于建材的發(fā)展也是不可小覷的,建筑材料的種類與質(zhì)量廣泛影響著建筑行業(yè)的發(fā)展以及資源可持續(xù)發(fā)展問題。現(xiàn)在我國現(xiàn)代化的發(fā)展進(jìn)程日益加劇,建筑材料的使用導(dǎo)致自然資源的消耗巨大,對于新型創(chuàng)新、環(huán)保節(jié)約、高效節(jié)能、回收再生的綠色建筑材料的發(fā)展不容忽視,應(yīng)當(dāng)引起我們的高度重視,應(yīng)該進(jìn)一步加大研究力度,提高生產(chǎn)技術(shù),專注新型建筑材料的發(fā)展創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn):

[1]Lorraine Farrelly.Basics Architecture:Construction+Materiality[M].大連理工大學(xué)出版社,2010.1《2013-2017年中國輕質(zhì)建筑材料制造行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預(yù)測分析報告》

[2]施可夫.建筑材料的檢測與試驗(yàn)探討研究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向(下),2010(22):11-12

[3]王曉麗.建筑工程材料的檢測方法探討[J].黑龍江科技信息,2009.2:230

[4]王學(xué)良.對建筑工程材料的質(zhì)量檢測方法探討[J].科學(xué)導(dǎo)向,2013(16).

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關(guān)鍵詞:土木工程;可持續(xù)發(fā)展;施工設(shè)計環(huán)節(jié)

中圖分類號:TU 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

收錄日期:2014年10月20日

土木工程對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要意義。為了使土木工程試驗(yàn)在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時取得更好的社會效益,就必須實(shí)現(xiàn)土木工程的可持續(xù)發(fā)展。本文從土木工程設(shè)計環(huán)節(jié)、土木工程材料以及土木工程施工環(huán)節(jié)三個方面,對土木工程如何實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行探討。

一、在土木工程設(shè)計環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

設(shè)計環(huán)節(jié)是土木工程的首要環(huán)節(jié),要制定長期有效、科學(xué)合理的設(shè)計方案,在設(shè)計方案中體現(xiàn)出可持續(xù)發(fā)展。

(一)選擇合適的設(shè)計方案。土木工程設(shè)計方案的選擇除了要考慮使用價值、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)備使用和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之外,也要考慮建筑工程的經(jīng)濟(jì)、和諧和美觀。除此之外,還要考慮方案編制中的人文環(huán)境和地理環(huán)境,將環(huán)境因素引入方案的設(shè)計中。合適的設(shè)計方案要能夠?yàn)槿藗兲峁┝己玫木幼…h(huán)境,提高能源的使用率??梢栽诜桨钢羞m當(dāng)?shù)募尤胛鬯幚砗屠幚砉δ堋?/p>

(二)做好技術(shù)銜接工作。土木工程要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,就要做好技術(shù)銜接工作。土木工程的設(shè)計環(huán)節(jié)包括初步設(shè)計、施工圖設(shè)計和基礎(chǔ)設(shè)計等等,要對專業(yè)設(shè)備、結(jié)構(gòu)、土建方面的技術(shù)進(jìn)行銜接,統(tǒng)一各環(huán)節(jié)中的應(yīng)用參數(shù)。

為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,還要在設(shè)計環(huán)節(jié)中貫徹環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約的理念。要消除設(shè)計人員的設(shè)計誤區(qū),使不同專業(yè)的設(shè)計人員能夠就可持續(xù)發(fā)展問題進(jìn)行探討和交流,在設(shè)計環(huán)節(jié)中要讓每一個設(shè)計人員都能夠理解可持續(xù)發(fā)展理念,盡可能應(yīng)用新的科技成果,對資金的投入進(jìn)行良好的控制。

二、在土木工程材料方面實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

(一)選擇合適的建筑材料。建筑材料的選擇關(guān)系到土木工程能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前我國土木工程中使用的土木材料主要有瀝青混合料、瀝青、高分子材料、混凝土、砂漿、水泥、砌體材料、鋼材和木材,等等。這些材料的生產(chǎn)、使用和回收都要造成較大的能源和資源耗費(fèi),并且產(chǎn)生較大的環(huán)境污染。因此,在土木工程建筑材料的選擇方面,要盡量選擇能源耗費(fèi)量小、回收利用價值高、環(huán)境污染較小的材料。

(二)注意建筑材料的節(jié)省。建筑材料中使用范圍最廣的是鋼材和混凝土,使用塑料鋼材、不銹鋼鋼材和高強(qiáng)度抗震鋼材,不僅能夠使建筑結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性和抗震性得到提高,又能夠有效地節(jié)省建筑材料。特別是智能型混凝土、綠色高性能混凝土和高性能混凝土的使用更是推動了土木工程的可持續(xù)發(fā)展。其具有自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和自我診斷的功能,能夠?qū)炷敛牧蟽?nèi)部的損傷進(jìn)行預(yù)報,提高結(jié)構(gòu)自我檢測的安全性,混凝土結(jié)構(gòu)更加耐久和安全,用料更加節(jié)省。

(三)盡量使用生態(tài)建材。隨著土木工程技術(shù)的進(jìn)步,生態(tài)建材的研究也有了進(jìn)一步的進(jìn)展。生態(tài)建材與一般建材相比,在使用、制造、加工、廢棄和回收的過程中具有更小的環(huán)境影響,其環(huán)境協(xié)調(diào)性更高,甚至具有修復(fù)環(huán)境和凈化環(huán)境的功能。在土木工程中使用生態(tài)建材在保證建筑材料性能的同時促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前使用的比較廣泛的生態(tài)建材有無毒高效粘粘劑,無有機(jī)揮發(fā)物散發(fā)的水性涂料,可調(diào)濕、防遠(yuǎn)紅外和防霉的無機(jī)內(nèi)墻涂料,等等。

三、在土木工程施工環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

施工環(huán)節(jié)是土木工程的重要環(huán)節(jié),在此環(huán)節(jié)要貫徹可持續(xù)發(fā)展的理念,盡量減小對環(huán)境的破壞,不要對周圍的人文環(huán)境造成過大的影響。在開挖建筑基礎(chǔ)時的揚(yáng)塵和噪音、施工過程中的噪音、拆除工程時產(chǎn)生的廢氣和粉塵都會影響周圍的生態(tài)環(huán)境。要本著可持續(xù)發(fā)展的理念,落實(shí)設(shè)計環(huán)節(jié)中的可持續(xù)發(fā)展理念,盡量避免這些問題對周圍環(huán)境產(chǎn)生過大的影響。

在施工過程中要做到減少資源的浪費(fèi),包括電力資源、施工材料、水資源,等等??梢园惭b小流量的器具和設(shè)備,或者安裝水循環(huán)設(shè)備來降低施工期間對水資源的浪費(fèi);安裝節(jié)能型施工機(jī)械、聲光傳感器控制燈具、節(jié)能燈具和設(shè)備,并對施工時間進(jìn)行合理安排,以降低施工期間對電力資源的浪費(fèi);做好施工材料的采購、倉管工作,盡量減少包裝和搬運(yùn),采用先進(jìn)的操作工藝,以降低施工期間對施工材料的浪費(fèi)。在施工期間應(yīng)該做好資源的回收再利用工作,提高資源的回收利用率。例如,可以多使用含有可再生成分或可再生的材料和產(chǎn)品,從而減少對原始材料的使用量。也可以通過循環(huán)利用資源,做好材料的回收工作來減少對材料的浪費(fèi)??梢栽谑┕て陂g建立廢物回收系統(tǒng),對拆除時得到的材料進(jìn)行重復(fù)利用或回收,以節(jié)約填埋和企業(yè)運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用,提高企業(yè)收益的同時貫徹可持續(xù)發(fā)展的理念。

四、結(jié)語

土木工程事業(yè)要在新時期取得良好的發(fā)展,就必須要貫徹可持續(xù)發(fā)展的理念,對人與自然的關(guān)系進(jìn)行良好的把握和處理,通過各種手段將土木工程對自然環(huán)境的不利影響降到最低,推動土木工程實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

主要參考文獻(xiàn):

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【關(guān)鍵詞】土木工程;建筑;力學(xué);材料。

引言

土木工程這門學(xué)科是極其古老的,在人類有了自己的文明之時就已經(jīng)有了這一方面的知識,它與人類的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。其中土木工程的三要素有“材料、施工、理論”,在這三要素之間的相互促進(jìn)與滲透,我們的土木工程才能發(fā)展到今天這種地步,而其中最為關(guān)鍵的是材料。但是時到今日,土木工程的理論仍有很多地方不是很完善,理論與實(shí)際也有格格不入的地方,需要通過我們的努力,是土木工程的技術(shù)水平更上一層。

1.對土木工程歷史、現(xiàn)狀的認(rèn)識

古代土木工程的時間跨度大致從舊石器時代到17世紀(jì)中葉。在這一時期修建各種設(shè)施主要依靠經(jīng)驗(yàn),沒有什么設(shè)計理論。所用工具也很簡單,只有斧、錘、刀、鏟和石夯等手工工具。隨著后期的發(fā)展,在房屋建筑、橋梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了輝煌的成就。一些文明古國的不少傳世杰作,至今巍然屹立。

近代土木工程的時間跨度從17世紀(jì)中葉到20世紀(jì)中葉,前后約300年時間。在此期間,建筑材料從以天然材料為主轉(zhuǎn)向以人造材料為主,建造理論也從主要以總結(jié)長期建造經(jīng)驗(yàn)向重視科學(xué)兼顧經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變。建造技術(shù)方面,一些性能優(yōu)異的大型機(jī)械伴隨著各種極為有效的施工方法的出現(xiàn),使得人們開始能建造結(jié)構(gòu)復(fù)雜或所處環(huán)境惡劣的土木工程。1687年牛頓總結(jié)出力學(xué)三大定律,為土木工程奠定了力學(xué)分析的基礎(chǔ)。隨后,在材料力學(xué)、彈性力學(xué)、和材料強(qiáng)度理論的基礎(chǔ)上,土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計有了比較系統(tǒng)的理論指導(dǎo)。

現(xiàn)代土木工程起始于20世紀(jì)中葉,發(fā)展至今,土木工程在建筑材料、結(jié)構(gòu)理論和建造技術(shù)方面都取得了極其巨大的進(jìn)步。建筑材料方面,高強(qiáng)度混凝土、高強(qiáng)低合金鋼、高分子材料、鋼化玻璃越來越多地出現(xiàn)在建筑上。結(jié)構(gòu)理論方面,利用電子計算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算和繪圖能力,力學(xué)分析和計算的結(jié)果更加符合結(jié)果的實(shí)際情況,使得在結(jié)構(gòu)設(shè)計上更為可靠。

2.土木工程的技術(shù)

土木工程是“民用工程”,它是建造各種工程的統(tǒng)稱。它的原意是與“軍事工程”相對應(yīng)的。歷史上土木工程、機(jī)械工程、電氣工程、化工工程都屬于民用性的。它還包括水利工程、港口工程;而在我國,水利工程和港口工程也成為與土木工程十分密切的相對獨(dú)立分支。

最早的土木工程的材料用的是泥土、木料和其他的天然材料,后來在人們的反復(fù)實(shí)踐中才出現(xiàn)瓦磚等人工材料,磚和瓦的出現(xiàn)使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。從十九世紀(jì)中葉開始,冶金業(yè)冶煉并軋制出抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高、延性好、質(zhì)量均勻的建筑鋼材,隨后又生產(chǎn)出高強(qiáng)度鋼絲、鋼索 。隨著這種新材料鋼材的出現(xiàn),是土木工程建筑物的結(jié)構(gòu)形式變得各式各樣。

十九世紀(jì)20年代,波特蘭水泥制成后,混凝土問世了?;炷凉橇峡梢跃偷厝〔模炷翗?gòu)件易于成型,但混凝土的抗拉強(qiáng)度很小,用途受到限制。不能制造大跨度的建筑結(jié)構(gòu),但是,從三十年代開始,出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土,這是通過實(shí)踐與理論的力學(xué)分析之后,出現(xiàn)在土木工程領(lǐng)域的新技術(shù)?,F(xiàn)代的建筑多用鋼筋混凝土或者預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),混凝土的出現(xiàn)給建筑物帶來了新的經(jīng)濟(jì)、美觀的工程結(jié)構(gòu)形式,這是土木工程的又一次飛躍發(fā)展。

土木工程作為一個重要的基礎(chǔ)學(xué)科,有其重要的屬性:綜合性,社會性,實(shí)踐性,統(tǒng)一性。土木工程為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的改善提供了重要的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ),因此,建筑業(yè)和房地產(chǎn)成為許多國家和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)支柱之一。

3.土木工程的展望

在這個“世界村”的年代,我們首先考慮到的問題不是經(jīng)濟(jì)利益,而是當(dāng)今世界的環(huán)境問題,土木工程的發(fā)展路線必然走得是可持續(xù)的科學(xué)的發(fā)展路線。隨著我國改革開放的不斷深入和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,中國將面臨一個更大規(guī)模的建設(shè)。而且這樣一個優(yōu)良的發(fā)展環(huán)境已經(jīng)受到并將繼續(xù)受到西方國家的急切關(guān)注。

放眼世界,美國的現(xiàn)代化進(jìn)程可謂先進(jìn),而現(xiàn)今資料表明:未來美國要投入16000億美元來解決已建工程的不安全狀態(tài),譬如,氯離子所引發(fā)的建筑銹蝕等等。作為當(dāng)代土木工程師,在傳承前人輝煌成就的同時,也必須多多吸取已出事故的教訓(xùn),在今后的工作中進(jìn)行創(chuàng)新改良,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

作為跨世紀(jì)的一代,這一大好形勢為我們提供了空前難得的施展才干、向國際水平?jīng)_擊的良好機(jī)遇。當(dāng)代土木工程自動化正向著全面化發(fā)展,而計算機(jī)的運(yùn)用,將使其變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。土木工程的信息化是用計算機(jī)、通信、自動控制等信息匯集處理高新技術(shù)對傳統(tǒng)土木工程技術(shù)手段及施工方式進(jìn)行改造與提升,使其更加科學(xué)、合理,有效地提高效率,降低成本; 實(shí)現(xiàn)土木工程的信息化將引起土木工程企業(yè)管理方式的深刻革命,促使企業(yè)管理理念和手段的革新;還能使項(xiàng)目管理層與企業(yè)管理層及勞務(wù)作業(yè)層信息收集渠道暢通、信息資源共享。

當(dāng)然,可持續(xù)發(fā)展,絕不是一味地追求節(jié)省,而是要尋求一種最合理的中間狀態(tài),既要保證建筑有足夠的創(chuàng)意,也要追求完美的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),以最少的投入獲得最大的效益?,F(xiàn)今,建筑世界已經(jīng)進(jìn)入到生態(tài)美學(xué)的時代,注重文化、生態(tài)、工程與環(huán)境之間的關(guān)系,注重人性化、節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展,才是當(dāng)代工程師的著眼方向。

4.結(jié)束語

總的來說土木工程是一門古老的學(xué)科,它已經(jīng)取得了巨大的成就,未來的土木工程將在人們的生活中占據(jù)更重要的地位。土木工程師總是在不斷的求索中。設(shè)計出一個最簡單的結(jié)構(gòu),最少的耗費(fèi),最大的功用。這真是作為一個土木工程師所應(yīng)當(dāng)承受的責(zé)任與義務(wù)。作為一個未來的土木工程師,我們的道路依然相當(dāng)艱辛,我們要為國家的土木工程事業(yè)發(fā)展獻(xiàn)出屬于自己的一份微薄之力。

參考文獻(xiàn):

[1]羅福午主編.土木工程(專業(yè))概論.武漢.武漢理工大學(xué)出版社.2007年。

[2]丁大鈞,蔣永生主編《土木工程概論》中國建筑工業(yè)出版社.2009年。

[3]江見鯨,葉志明主編.土木工程概論.北京.高等教育出版社.1992年。

篇10

【關(guān)鍵詞】材料科學(xué)與工程專業(yè) 新創(chuàng)新型人才 培養(yǎng)模式

【中圖分類號】G647【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1006-9682(2010)06-0031-02

一、引 言

現(xiàn)階段我國高等教育從“知識傳授”向“能力培養(yǎng)”轉(zhuǎn)變,從“精英教育”向“大眾教育”轉(zhuǎn)型,單一的學(xué)科發(fā)展很難培養(yǎng)出社會適應(yīng)性好、厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)復(fù)合型創(chuàng)新人才。[1]材料科學(xué)與工程專業(yè)作為我校的優(yōu)勢學(xué)科,擔(dān)負(fù)著服務(wù)西部地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重任。探索如何培養(yǎng)適應(yīng)服務(wù)西部、面向全國的厚基礎(chǔ)、寬口徑材料類人才是學(xué)校人才培養(yǎng)方面的重點(diǎn)研究課題。

過去在材料類專業(yè)人才培養(yǎng)中,按工種(行業(yè))分割專業(yè)的單一培養(yǎng)模式已很難適應(yīng)當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展及畢業(yè)學(xué)生就業(yè)模式發(fā)生的變化。[2]國家通過四次專業(yè)大調(diào)整、四次材料學(xué)科專業(yè)目錄調(diào)整和修訂,在學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展上已從單一的材料物理;材料化學(xué);金屬、非金屬材料;高分子材料領(lǐng)域向交叉融合的方向發(fā)展,較大程度的拓寬了專業(yè)知識面。[3]隨著材料科學(xué)與工程專業(yè)規(guī)范、專業(yè)目錄的制定,學(xué)科知識體系趨向多學(xué)科、交叉融合發(fā)展,新材料的研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)與材料的應(yīng)用管理之間的有機(jī)聯(lián)系正成為發(fā)展的主要趨勢,這些變化將導(dǎo)致材料類專業(yè)教學(xué)體系、教育手段、教學(xué)方法與內(nèi)容等諸多因素發(fā)生變革,勢必導(dǎo)致專業(yè)教育模式的重大轉(zhuǎn)變。

近年來,依托材料工程領(lǐng)域國家級人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)建設(shè),我校材料科學(xué)與工程專業(yè)在人才培養(yǎng)模式的探索上取得了很大的發(fā)展。建立了以材料的結(jié)構(gòu)與成分、合成與加工、服役行為和性能四個基本要素為核心的知識體系,以材料科學(xué)與工程一級學(xué)科招生,按材料科學(xué)、材料工程、材料應(yīng)用三個專業(yè)方向培養(yǎng)的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系設(shè)置等方面突出“科工貿(mào)并舉,理工管滲透”的辦學(xué)特色,體現(xiàn)了各學(xué)科間的相互融合和支撐,有利于培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)的創(chuàng)新復(fù)合型人才。

二、我校材料科學(xué)與工程專業(yè)發(fā)展歷程

我院材料科學(xué)與工程專業(yè)最早可追溯到1956年開辦的“混凝土及建筑制品”專業(yè),即為后來的“水泥”專業(yè)前身,1979年撤銷。1970年增設(shè)了西北地區(qū)唯一一家“耐火材料”專業(yè),1993年,經(jīng)原國家教委批準(zhǔn),又增設(shè)了“無機(jī)非金屬材料”專業(yè)。1999年國家專業(yè)大調(diào)整,將“硅酸鹽工程”專業(yè)和“無機(jī)非金屬材料”專業(yè)合并為“無機(jī)非金屬材料工程”專業(yè)。學(xué)院為了較大程度地擴(kuò)大學(xué)生知識面,結(jié)合我院本專業(yè)發(fā)展歷程,當(dāng)時的“無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)”按一二年級統(tǒng)一培養(yǎng),三年級分為“水泥、無機(jī)即耐火材料、建材”三個模塊培養(yǎng),這就成為當(dāng)前新創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的前身。2002年“無機(jī)非金屬材料工程”專業(yè)調(diào)整,將其提升為“材料科學(xué)與工程”專業(yè)一級學(xué)科招生。三、新創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建

1.培養(yǎng)模式的確定

全國200多所普通高校都設(shè)有材料科學(xué)與工程專業(yè),其主要教育模式有三類:①基地班/試點(diǎn)班模式;②一、二年級統(tǒng)一開課,不分專業(yè),三、四年級按二級學(xué)科分專業(yè)進(jìn)行教學(xué);③按照一級學(xué)科招生,按二級或三級學(xué)科進(jìn)行培養(yǎng)。

結(jié)合我校辦學(xué)實(shí)際,以及我校材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)改革,從2002年開始我校材料科學(xué)與工程專業(yè)按材料科學(xué)與工程一級學(xué)科招生,以原有無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)為背景,下設(shè)的材料科學(xué)、材料工程、材料應(yīng)用自主設(shè)立辦學(xué)方向,這是獨(dú)立于前三種教育模式之外的,具有我校特色的辦學(xué)模式。這一培養(yǎng)模式的建立對其它開設(shè)有材料類專業(yè)的本科院校具有一定的參考和示范作用。

2.培養(yǎng)目標(biāo)的定位

依據(jù)材料“四要素”,堅持“以無機(jī)非金屬材料為主,向金屬材料滲透,與土木建筑學(xué)科交叉融合”為特色的辦學(xué)思想,在本科培養(yǎng)方案及課程設(shè)置制定中,將一級學(xué)科分為三個專業(yè)方向培養(yǎng):即材料科學(xué)、材料工程與材料應(yīng)用。

材料科學(xué)方向重點(diǎn)培養(yǎng)具有從事材料性質(zhì)研究和新材料研發(fā)方面知識的高級專門人才;材料工程方向重點(diǎn)培養(yǎng)掌握各種材料工業(yè)化的生產(chǎn)技術(shù)、工藝過程和系統(tǒng)控制等方面知識的高級專門人才;材料應(yīng)用方向重點(diǎn)培養(yǎng)具有材料的應(yīng)用推廣、流通中的材料管理、性能檢測、商務(wù)活動等能力的高級專業(yè)人才。

3.培養(yǎng)方案的修訂

學(xué)校在2004版、2008版培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上,圍繞教學(xué)改革的主導(dǎo)思想,結(jié)合社會人才市場的需要,按照材料科學(xué)與工程專業(yè)3個方向具體培養(yǎng)目標(biāo),對教學(xué)計劃進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的研討與修訂,我校材料科學(xué)與工程專業(yè)2009版培養(yǎng)計劃更加突出三個辦學(xué)方向各自的辦學(xué)特色。

(1)材料科學(xué)方向以高溫陶瓷材料為背景,注重材料性能及結(jié)構(gòu)表征研究、新材料研發(fā),兼顧材料工藝設(shè)計與開發(fā),以高溫陶瓷材料和冶金工程專業(yè)的交叉融合為特色。

(2)材料工程方向以無機(jī)非金屬材料為背景,注重與材料的規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的理論及技術(shù),以生態(tài)建筑材料新工藝、新設(shè)備開發(fā)為特色。

(3)材料應(yīng)用方向以建筑材料為背景,注重建筑材料在土木工程中的應(yīng)用,相關(guān)理論和技術(shù)以及土建施工過程中建筑材料的物流和管理,以建筑材料與土木工程及工程管理專業(yè)交叉融合為特色。

4.課程設(shè)置體系的構(gòu)建

結(jié)合學(xué)校學(xué)分制改革,材料科學(xué)與工程專業(yè)2009版培養(yǎng)方案對原有培養(yǎng)方案總學(xué)分進(jìn)行了壓縮,課程設(shè)置由必修課、選修課(公選課、限選課、任選課)、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)3部分組成,其中適當(dāng)壓縮必修課(尤其是專業(yè)必修課),增加了專業(yè)類選修課,提高了實(shí)踐環(huán)節(jié)的比重,更加注重擴(kuò)大學(xué)生知識面,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新能力。2009版培養(yǎng)計劃中必修課、選修課、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)三者比例為53∶22∶25。

課程體系設(shè)置在充分滿足三個培養(yǎng)方向所需的共同理論與實(shí)踐基礎(chǔ)的同時,還按照三個方向各自的特點(diǎn)處理好各個方向之間的交叉、滲透和融合。三個方向具有相同的基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課,如:數(shù)理化、制圖、英語以及材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料工程基礎(chǔ)、材料研究方法等公共基礎(chǔ)及專業(yè)基礎(chǔ)課;在專業(yè)課模塊中,開設(shè)具有各自特色的專業(yè)方向課和專業(yè)方向選修課,在滿足學(xué)生興趣的同時,擴(kuò)大學(xué)生的知識面。

為了規(guī)范課程內(nèi)容及知識體系,學(xué)校以材料科學(xué)與工程專業(yè)規(guī)范為依據(jù),結(jié)合材料四要素,確定了知識領(lǐng)域、知識單元和知識點(diǎn)三個層次的知識體系。由知識點(diǎn)的任意組合來確定教學(xué)大綱,使課程體系更具體,實(shí)現(xiàn)課程設(shè)置、教學(xué)大綱的規(guī)范化,克服了任意設(shè)課、課程名稱與教學(xué)內(nèi)容不符等弊端。

5.教學(xué)手段、方法的改進(jìn)

隨著現(xiàn)代化教學(xué)手段不斷成熟,多媒體課件、各類專業(yè)課程網(wǎng)站逐漸走進(jìn)課堂,多媒體動畫將繁雜的公式、實(shí)驗(yàn)等以動態(tài)化的形式向?qū)W生講授。通過近幾年的努力,我院《材料工程基礎(chǔ)》、《土木工程材料》已獲評省級精品課程,《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《材料物理性能》獲評校級精品課程。并在原有“材料與標(biāo)本陳列館”的基礎(chǔ)上,結(jié)合先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字技術(shù),建設(shè)“材料與礦物數(shù)字博物館”網(wǎng)站,提高材料類相關(guān)學(xué)科及課程的教學(xué)質(zhì)量。在雙語教學(xué)方面,2007年開始在專業(yè)選修課部分增加雙語內(nèi)容,為了讓學(xué)生更快的了解材料學(xué)科的前沿發(fā)展,學(xué)校在2009版培養(yǎng)方案中將雙語課程提升為專業(yè)必修課,極大地促進(jìn)了雙語教學(xué)的開展。

6.創(chuàng)新平臺的搭建

近年來,學(xué)校利用多年來在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域所積累的雄厚的科研實(shí)力和完備的科研設(shè)施條件,不斷為本科教學(xué)搭建平臺。以“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合的培養(yǎng)模式,科研帶動教學(xué),加強(qiáng)本科生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。學(xué)院依托“省部共建西部建筑科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”;“國家級材料工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)”;8個國家級、省部級以上工程中心;10個校企工程中心和12個校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè),聽取來自科研、生產(chǎn)一線的校外專家意見,著力實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與社會的發(fā)展需求緊密結(jié)合,解決好青年教師和學(xué)生實(shí)踐能力不強(qiáng)的問題,提高師資總體水平,改進(jìn)實(shí)習(xí)基地及實(shí)驗(yàn)室條件。確保既有“科工貿(mào)并舉,理工管滲透”的培養(yǎng)方向,又具有培養(yǎng)知識面寬、基礎(chǔ)雄厚、綜合實(shí)力、實(shí)踐能力較強(qiáng)的復(fù)合型、創(chuàng)新型材料類本科專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

四、結(jié)束語

1.我校材料科學(xué)與工程專業(yè)本科按照材料科學(xué)與工程一級學(xué)科招生,按材料科學(xué)、材料工程、材料應(yīng)用三個專業(yè)方向培養(yǎng),從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系設(shè)置等方面突出“科工貿(mào)并舉,理工管滲透”的辦學(xué)特色,體現(xiàn)了各學(xué)科間的相互融合和支撐,有利于培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)的創(chuàng)新復(fù)合型人才。

2.我校材料科學(xué)與工程專業(yè)按照材料的四要素確定了合理的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及課程教學(xué)體系,并按照學(xué)科發(fā)展不斷完善培養(yǎng)方案、規(guī)范課程教學(xué),促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

3.學(xué)校通過創(chuàng)新平臺的搭建,使教學(xué)內(nèi)容及實(shí)踐環(huán)節(jié)更貼近社會發(fā)展的需要,按照“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合的培養(yǎng)模式,以科研帶動教學(xué),同時促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的提高,有助于培養(yǎng)知識面寬、基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力較強(qiáng)的創(chuàng)新型材料類專業(yè)本科人才。

參考文獻(xiàn)

1 張勝利、張小絨.厚基礎(chǔ)寬口徑培養(yǎng)高素質(zhì)人才――關(guān)于高校本科教育培養(yǎng)模式的思考.中國林業(yè)教育,2007(4):11~14