工程材料检测类论文

工程是科学和数学的某种应用，应用数学和自然科学概念、原理、实验技术等，探求新的工作原理和 方法 。下面是我为大家整理的工程类中级职称论文 范文 ，希望你们喜欢。工程类中级职称论文范文篇一：《试谈生物工程专业现状、存在的问题及对策》 摘要： 我国生物工程专业正式设立于1998年，它包含了原来的生物化工、微生物制药、生物化学工程、发酵工程等4个专业。自设立以来，发展迅速，全国办学点数从1997年的57个发展到2010年的284个，招生人数从1997年的约2250人达到2010年的30多万人，培养了大量的专业人才。随着科技发展，生物工程产业对从业人员的实验技能、工程问题解决能力和实践 经验 都提出更高层的要求，形成了高素质人才稀缺的局面。本文重点探讨目前生物工程专业的现状，分五个部分详细分析面临的问题，在此基础上提出专业改革的合理方案。 一、课程设置 多数生物工程专业是由原来分属于化工、轻工、医药等学科的生物化工、发酵工程、微生物制药等专业调整而来，部分是在师范、农林及其他综合性院校的生物学、生物技术专业的基础上成立的，各高校生物工程专业的教学背景和专业方向上存在较大差异，在学科定位、人才培养、课程体系等方面大相径庭，各有偏颇。如师范、农林及其他理科院校和部分综合性大学，背景偏理，工科基础薄弱，多存在重理轻工现象：专业课程如细胞生物学、分子生物学、遗传学等课程所占课时比例较大，工程类课程如生化反应工程、分离工程、生物工程设备等课程所占课时较少。而工科院校专业课程设置则相反，偏重于生化反应工程、生化分离工程等工科课程的教学，不重视生物学基础，大纲很少涉及细胞生物学等理论基础内容。这些致使各高校生物工程专业在课程体系上普遍存在上下游技术结合不够紧密、学研产环节薄弱甚至脱节的情况，影响了生物工程专业教学目标的实现和结合型人才的培养。 再有，现行课程体系中，基础类课程占据学生课程学习的3/4以上，致使专业课程的时间和空间严重受限，与人才培养的多元化目标背道而驰。此外，随着科技进步产生交叉学科、边缘学科，学科越分越细，内容庞杂，与此同时，新一轮的教改进一步缩减了理论教学课时，尤其专业课程学时，从而导致学科的新思想、新成果难以及时进入课堂，知识更新速度慢。 因此，迫切需要整改课程体系，切实推进课程建设的改革，全面分析专业的基础知识和实践部分，统一规划授课内容，通过每周的教师例会，将各课程体系中重复的环节适当删减，在保证学生知识体系完整的基础上，使课堂内容精简有致。 二、教材建设 许多学校都对教材选用严格管理，主干课程全部选用 教育 部“十一五”规划教材或面向21世纪课程教材。在教学过程中，存在下列问题①教材编写面面俱到：各教材为了强调它的理论性和系统性，知识点覆盖面不断加宽，例如生物化学教材从原来的十七个大章节增加到现在的四十大章节，内容增加一倍多，教师把握教材的难度明显加大。②知识点重复与漏洞现象并存：专业课程知识分割过细，没有从课程体系整体考虑，例如“氧化磷酸化与形成”这个知识点在主干专业课程中有七门课的任课教师都讲授、“代谢调控”有七门课重复讲授;而“包涵体”“热源”“蛋白质的修饰”等重要概念，却鲜有课程涉及。③工程实践类教材奇缺：如生物工厂设计，全国出版的教材只有“发酵工厂工艺设计”(1992年出版)和“生物工程设计概论”(原为发酵工厂工艺设计概论，1995年出版)，内容陈旧，不能反映学科发展动态和专业科技发展的趋势。 针对这种现象，高校在教材选择和授课内容上需要适应学科的发展动态，在教学大纲的编写环节明确学科教学内容，全面梳理专业知识点，并在此基础上编写适合专业特色的教材体系，避免教材间的过多重复，提升教学质量。 三、观念影响下的实践教学 受传统教育观念影响，我国各级教育历来重理论、轻实践。而工科的显著特点就在于其有很强的工程性、技术性、实践性，其忽视实践教学的后果会严重制约人才素质。欧美发达国家不但在工科本专科教育阶段有充分的实践教学环节，而且在这之后还必须接受几乎全部为实践技能训练的继续工程教育。而我国的生物工程专业普遍存在实践教学内容不足、执行困难的问题。 切实改变观念，提升对实践教学的重视程度，深刻理解实践教学对工程类学科的重要意义，在教学设置中增加实践教学的比例，是解决现有问题的必经之路。 四、实践 教学方法 和手段 实践教学方法和手段落后，也是影响实践教学质量的主要问题。原因有两个方面：一是传统教学模式中，涉及的实验多为演示性、验证性实验，学生的参与性、创新性得不到体现。二是教育经费的紧张与逐年扩大招生的现实矛盾使高校本科实验室硬件建设落实困难，教育手段、教学方式难以突破革新。 我院的专业实验安排为专业理论课程的附属部分， 实践中发现有几点明显不足：①实验时间短而分散;②实验内容及容量受到局限;③综合实践性差。实验多安排为一周两次，每次3～4学时，连贯性差，只能开设一些验证性或 经验性实验，无法实施设计性、创新性实验，严重影响了学生综合能力的培养。 改革实践教学模式和手段，增加综合性，设计类实验，不仅提高了学生们的动手能力，对其创新意识和科研能力的培养也不无裨益。另外，积极利用多媒体教学对学生感观的强烈刺激，录制实验步骤，形象演示，并增加学术 报告 丰富教学内容，都能够以新颖的方式提升教学质量。 五、校外 实习基地建设 受市场 经济的影响，很多企业担心学生短期的实践会影响到有序的正常生产，影响经济收益，拒接学生实习，校外实习走马观花，变成了“参观式”学习，学生无法接触一线生产，没有亲自动手实践机会，专业技能得不到训练。 另外，教师自 身的实践水平也是左右实践教学质量的关键因素。就生物工程专业来说，由于近年博士招生规模同比扩大，大量刚刚离开校门的年轻博士纷纷走上讲台，他们的成长背景决定了其在专业小领域具有比较深入的了解，但对学生多方面知识的渴求往往显得力不从心，指导学生动手能力训练时难免底气不足，影响学生的学习效果。 针对上述问题，一方面需要重视实习基地建设，设置学校自己的校内中试规模基地，另外，对师资队伍尤其是新进教员进行及时的实践培训也是提升实践教学水平的必要 措施 。 结语 综上，我们将继续研究分析国内外生物工程技术 发展的趋势，加强素质 教育，为全国生物技术领域的快速发展提供广泛的智力支持。 工程类中级职称论文范文篇二：《应用型高分子材料与工程专业人才培养模式探讨》 摘要：随着科学技术的迅猛发展，材料、能源和信息已被公认为科技发展的三大支柱。作为社会发展的物质基础，材料的发展水平已成为一个国家综合国力的主要标志之一。高分子材料与工程专业作为材料科学与工程学科下的分支学科，在过去20年的时间里得到了飞速发展。高分子材料应用的日趋普及，使得社会对高分子材料与工程专业的人才需求日益迫切。培养具有一定的实际操作能力，能以理论指导实践、应用于实践，服务于地方经济建设的高分子材料与工程专业技术人才是十分重要的责任。为了满足这一需求，高分子材料与工程专业应实施“强化基础，注重应用，突出创新”的人才培养模式，大力提高学生的科研创新应用能力。 一、社会发展急需工程应用型人才 人才培养模式涉及的一个重要问题是培养什么样的人。中国是世界上最大的高分子化纤生产国，化纤工业正在实现由“数量型”向“技术型”的战略转变，使化纤主要常规品种具备国际竞争能力，在一些重要高新技术纤维品种上取得产业化成果。 目前，我国高分子化纤材料工业随着数量的增加和规模的扩大正由数量型向效益型转变，行业发展的速度远远高于化纤人才的培养速度。据调研统计，化纤企业的专业人才数量不到职工总数的5%，有的甚至不到1%，存在专业人才严重匮乏的现象。同时还发现，由于化纤新技术、新设备、新产品的不断出现，企业原有的专业人才不能完全跟上行业的发展，急需更新人才。 二、应用型高分子材料与工程专业人才培养的基本原则 1.更新教学理念，明确培养目标。 面向未来的教学改革需要前瞻性的教学理念和现代化的教学思想。这些教学理念包括从重视知识传授向重视能力培养转变;从封闭式的学校教育模式向开放型的产、学、研相结合的教育模式转变;从标准化培养模式向个性化培养模式转变;从维持性学习向创新性学习转变[1，2]。 应用型高分子材料与工程专业的培养目标，是以市场需求和就业为导向，以课程建设为核心，以实践教学为重点，培养在高分子材料与工程专业领域具有丰富的理论知识，能在高分子材料的合成、改性和成型加工等领域从事科技开发、工艺设计及经营管理等方面工作，具有创新精神及实践能力的高素质创新型高级技术人才，更好地为地方经济建设服务。 2.重视能力培养，实施素质教育。 提高学生的综合素质可以通过选修课、专题讲座、 社会实践 ，以及在专业教育中融入人文精神、工程环境背景等多种形式，从而加强对学生思想道德素质、 文化 素质、业务素质、身心素质和获取知识、运用知识、创新知识的能力等方面的培养。 3.强化基础训练，拓宽专业口径。 强化基础、拓宽专业口径是培养学生适应能力的有效途径。强化基础，一是在基础理论和技能上进行面上拓宽，加强要求，使学生对基础知识掌握更牢固，知识结构更加合理;二是将专业基础课拓宽到新的专业目录的专业口径，为新专业的各个专业方向提供广阔的发展空间。拓宽专业口径，不是将专业课程的名称加以改变，而是将专业主干课程认真整合，构建新的专业课程体系。 4.优化课程体系，整合课程内容。 课程体系与教学内容是实现培养目标最直接的体现，是形成人才知识结构和能力的主要因素，是提高人才培养素质的核心，也是教学改革的重点[3]。要进行课程重组，减少课程内容重复，做好课程之间的衔接，逐步深入;建立大工程观念下的新型课程体系，重视各相关学科知识内容的融合、渗透和时间安排上的协调，做到课程综合化、系统化。 二、应用型高分子材料与工程专业人才培养模式的实施途径 1.实施“平台式”教学。 本着工程应用型人才培养要主动适应用人单位的实际需要，要面向基层、面向生产第一线的原则，在加强通识教育的基础上，强调提升学生的综合素质，强化学生的专业实践能力和动手能力的培养。新的教学模式设置了三个教学平台，即理论教学平台、实践教学平台、第二课堂素质教育平台，以达到学生适应社会、适应行业和充分发展个性空间的目的。 “理论教学平台”包括学科基础课程、专业知识能力课程、专业能力拓展课程，初步形成学院、学科、专业、职业兴趣四级理论课程体系;“实践教学平台”包括学科基础实验教学和模拟仿真企业生产的工程实践教学两部分;“第二课堂素质教育平台”则包括学院公共选修课、课外素质教育及社会实践三部分，作为第一课堂的补充和延伸，拓展学生个性发展的空间[4]。 2.以实践教学改革为重点，提升学生工程实践能力。 高分子材料与工程专业有着不同于其他学科的显著特点，它是在大量的科学实验和工程实践基础上发现并 总结 出的一般规律，运用科学分析方法探索这一规律内在的作用机理，采用数学、物理、化学理论与模型计算归纳形成理论体系，并在理论指导下，将科学研究应用于生产实践，使理论体系进一步得以检验并逐步完善，经过实践→理论→再实践的循序渐进过程向前发展的学科。在该领域的科学研究中，实验是分析问题、解决问题的主要手段，每一理论、发明的诞生都是在实验中孕育、培养出来的。针对上述学科特点，专业教研组在制定本科教学培养计划时，要有意识地加强实践教学环节课时比重，培养学生的创新意识、创新能力和实践能力。 高分子专业教学实践分为认识实习、专业基础实验教学、专业实验、生产实习、课程设计、 毕业 实习和毕业教学环节等实践教学部分。在专业基础实验教学中要积极有效地开展研究型、设计综合型实验教学，鼓励学生利用业余时间参加开放实验室科研活动，注重培养学生的动手能力和科研能力[5]。 在毕业教学环节实践中结合教师科研项目，选择学科前沿或与企业合作开发的课题进行毕业论文选题，结合工厂实际进行毕业设计，可使学生获得良好的科研能力培养，有效地促进学生动手能力，提高学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，为今后从事本专业研究与生产奠定良好的基础。 3.以市场需求为导向，积极探索“订单式”人才培养模式。 在教学改革上，注重人才培养与市场需求相结合，积极开展“订单式”培养模式。此举不仅能为企业发展量身定做工程实际应用型人才，而且能够提前将学生“预售”出去。同时，企业还可以根据实际情况，为“订单式”培养学生提供奖学金、贫困助学金等费用，解决经济困难学生的求学、就业等问题。 4.理论联系实际，注重培养创新能力。 要强化学生的操作技能，培养综合素质和创新能力，进一步提高学生在社会大环境中的竞争能力，关键是建立与企业同步发展的规范的实训环境。要充分利用区域与学科优势，加强产学研联合，设立产学研联合体实验室，为学生提供必要的社会实践场所，保障实习、实践教学效果，培养学生的工程应用能力[6]。实习基地可以完成学生的认识实习和生产实习任务和多项工艺实验。学生通过这些实践环节能加深对书本理论知识的理解和应用，同时也了解了本行业发展趋势和存在的问题，这对于学生踏入工作岗位和继续深造都是大有裨益的。 5.加强师资队伍建设。 为适应素质教育的教学改革需要，办好高等教育质量工程建设，教师的知识更新与自身素质的提高是非常重要的。只有高水平的师资队伍才能培养出高素质的人才。因此学校需要不断引进高水平科技人才，提高本专业教师队伍的科研能力和科技创新能力。同时，还要注重青年教师的培养，指定有丰富教学经验的老教授对新进教师进行“传、帮、带”教学指导，使新进教师的授课水平快速提高，从而有效地将行业发展动态与理论授课相结合，最大限度地激发学生的科研兴趣，拓宽学生的专业知识面。 三、结语 高分子材料的发展极其迅速，每年都会有许多新材料、新技术、新工艺不断涌现，而教育教学改革随着社会的发展也是永无止境的。如何加强高分子材料与工程专业学生的工程应用能力的培养，提高高等教育的办学质量和人才培养质量，是21世纪高等教育面临的挑战，必须引起高度重视。但是，如果一味追求应用而忽略科研创新能力的培养，所培养出来的人才就不是社会需要的高级人才。所以在重视应用的同时，还要注意科研创新能力的培养，即提倡一种“强化基础，注重应用，突出创新”的人才培养模式，才能够适应当代社会经济发展需要。 参考文献： [1]龚春丽，文胜，郑根稳，汪连生，颜永斌.高分子材料与工程专业人才培养方案[J].孝感学院学报，2008，28，(6)：109-111. [2]高炜斌，枝苗，自瑛.高职教育中高分子材料加工专业人才培养模式探析[J].辽宁教育行政学院学报，2006，23，(12)：69-70. [3]申长雨，关绍康，张锐.加强课程建设培养创新人才——“高分子材料成型加工”课程建设随想[J].中国大学教学，2008，(3)：52-54. [4]陈立贵，袁新强，李雷权，王忠，付蕾.构建符合学校定位的高分子专业人才培养方案的研究[J].科技教育，2009，(22)：161-162. [5]刘仿军，国平，喻湘华，曾小平，周爱军.高分子材料与工程专业人才培养模式研究与实践[J].武汉工程大学学报，2009，31，(6)：88-91. 工程类中级职称论文范文篇三：《试谈材料工程测试技术》 摘要：材料工程测试技术针对材料工程的检测技术。针对工程材料进行科学有效的检测，是保证工程材料符合建设要求的前提。 文章 主要对检测的概念和一般方法，以及相关方面的最新发展状况进行分析。 关键词：材料工程;测试技术;新发展 1材料工程的测试技术 材料工程测试技术针对材料工程的检测技术，其任务是：一方面对成品或半成品进行检测和测量，另一方面有效的检查、监督和控制某个生产过程，或者运动对象，保证这些环节都处于最佳状况，以便能够全程掌控反映这种最佳状况的各种数据。因此，相关技术和测试人员就需要随时对这些参数的大小和变化情况，进行定性检查或定量测量。为了适应科技进步和生产发展，材料工程需要不断的更新和发展，不断研制出性能优异的新型材料。实践表明，制备新型材料的需要有严格的生产工艺，同时要提高某种材料原有性能，也会对加工工艺有较高的要求，而要满足这些要求，就需要自动控制技术来保证。而自动控制技术的开展，需要在求出相关参数的基础上，经处理后送人控制装置，然后再实施自动控制。 2测量误差和提高准确度的方法 ①测量误差概述。被测对象某参数的量值之真实大小(真值)xo是客观存在的，但是由于种种原因，测量结果可能会存在一定的误差。为了保证测量结果的准确性，将误差控制在一定的范围内，同时尽可能的用数学办法估算出大小。同时也掌握测量误差出现的规律，尽量减少误差的产生。 ②误差产生的原因。测量方法方面：测量方法的不完善、不合理，定义的不严密，以及结果表达式不当，导致测量结果无法得到反映等因素所引起的误差统称方法误差;测量设备方面：测量所使用的仪器、仪表、量具及附件不准确都可能引起误差;环境方面：在测量中，由于实际环境条件与规定的条件各不相同，可能会引起的误差;测量人员方面：在测量时由于人员的分辨能力、反应速度、感觉器官、情绪变化、工作责任心、操作经验、心理的固有习惯等存在差异，这就可能引起相应的认为误差。 3提高测量准确度的方法 要想很好的提高测量准确度，就必须要尽可能的减小误差。提高准确度，需要根据具体的产生误差的原因进行分析，在科学的测量原理的指导下，通过优良的仪器设备，提高操作人员的素质才能实现。从实际的测量工作来看，在现有的条件下，通过对测量方法、校正手段以及数据处理这些环节，来提高准确度具有更有效更积极的意义。主要的方法有以下几个方面：首先，掌握产生误差的规律，并通过专业的理论分析，从测量方法的调整着手，完成测量的校正，或者在实验数据的指导下，找出应修正的量值大小。其次，因为缓变误差有不平稳、随机过程的特点，当前要对此问题进行解决，往往是通过不断校正，且校正周期尽量短一些的办法来解决。再次，坏值是指带有粗差的测量数据，在测试过程中一旦发现就要马上剔除，因此，掌握发现坏值的方法至关重要。最后，随机误差，针对随机误差，我们一般是通过掌握统计规律来减小误差量，减少随机误差的影响，保证测量结果的准确性。 下文将主要分析利用统计规律估算随机误差、减小和剔除粗差的方法。 随机误差的估算 尽管通过正确有效的处理测量仪表的间隙和摩擦以及外界噪声干扰，可很好的减小产生随机误差的影响，然而，从随机误差的特点看，其产生的原因是由众多微小因素共同造成的。所以，在测量时需要利用其出现的统计分布规律，结合所得出的测量结果，尽量把估算出的随机误差的范围缩小。在随机误差出现的概率分布上，测量人员必须有要对多数随机误差产生的独立因素有所理解。而误差出现的概率分布正好符合正态分布，那对一个不变的量作n次测量，其随机误差的概率密度函数P(δ)为： P()=·e- 粗大误差的减小和剔除准则 含粗差的测量值是与事实不符的坏值，在实际的测量中必须要在主观上避免出现，也就是要避免测量的操作者出错，防止外界的各种重大干扰，同时要保证测量设备的完好。如果在测量中发现问题，应该马上剔除。在测量中判别坏值主要有两种方法，即物理判别法和统计判别法。 所谓的物理判别是指测量人员一旦发现在测量过程中，有读错、记录错、操作错等错误现象，或者发现不符合测量条件或环境突变的情况下，应该随时剔除，并重新进行测量取值。统计判别是在完成自动检测中待测量后，再通过统计办法来处理所取得的测量数据。如果是在无系差的测量情况下，产生随机误差的可能性是比较小的，而且出现大误差的次数是很小的，所以我们可以制定出剔除准则，常材料工程测试技术用的有3σ。 4检测的一般方法 ①电测量和非电量电测量。由于电测量的参数差别很大，很难直接检出和测量，所以一般情况下都是采用非电量电测量技术进行测量的。也就是通过传感器把待测的非电参数转换成电参数，接着测出此电量，最后再按原转换的规律逆向找出待测非电量。传感器是指能按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。而敏感元件则是指传感器中能够直接感受，或者响应被测量输出与被测量成确定关系的其他量，如果这个量已是电量，那就会被称为转换元件。 ②主动检测和被动检测。主动检测是指为了检测，主动向被测对象施加能量，通过得到的反馈情况实现检测，这种检测类似于我们在日常生活中检测瓷瓶是否破裂，就敲击一下，提高其发出的声音来判断。当然，这里要指出的是主动检测会干扰对象的状态。而相对主动检测而言，被动检测不需要向对象施加能量。 ③接触检测和非接触检测。所谓的接触检测，就是让检测仪器和对象直接接触。这种直接检测的方式必然会对对象产生一定的干扰，甚至能够对测定的正确性产生较大的影响。在特殊情况下，如有高腐蚀、高辐射等情况时，对象是不便或不能直接接触被测对象的。所以，我们往往会采用非接触检测的方式，这种方法一般不会对对象的原来状态造成破坏，不过也会因为非接触，而造成侵入外界干扰的情况。 ④偏差法、平衡法和微差法、替代法。这些方法的共同特点是，在测量过程的被测量和单位量对比操作上，做出相应的变化，这样能够在原有仪表的作用下，提高测量准确度。偏差法是常规的测量方法。被测量的大小是由模拟的显示仪表指针偏转来反映的，其与家用电压表测电压相似，操作简单且快速，仪表的等级对准确度有决定性的作用。像天平称重那样，平衡法是通过不断地调节已知标准量的大小，使之与被测量平衡。如果指零仪表示零时，则表明此时达到平衡，这种情况下标准量大小就是被测量的大小。电位差计和平衡电桥均都是在此原理之下完成的。测量的高准确度，主要决定于示零仪表的灵敏度是否到位。微差法与平衡法很相似，不过这种方法可以有微小差值，不用把标准量调整到和被测量完全相等，可以用偏差法测出此差值，被测量大小就是此微差值和标准量之和，其准确度比直接用偏差法更高。替代法也是测量方法的一种，曹冲称象是最典型的例子，以石块替代大象，使船只吃水深度达到原承载大象时的深度，然后称出石头的总重量，即为大象体重。这种方法可以很好的解决直接称重存在困难的问题，其在检测中常常会被采用，比如辐射测温等。 5结语 材料工程测试技术是一项复杂工程，涉及了多个方面的内容。无论是测试的种类，还是测试的方法，都是多种多样的。测试人员只有对各种类型的测试技术有所了解，并结合工程的需要，才能更好的完成测试工作。 猜你喜欢： 1. 中级工程师职称论文 2. 测绘中级职称论文范文 3. 工程职称评定工作总结 4. 电气中级职称论文范文 5. 2017年中级职称论文格式要求

混凝土简析摘要：在土建工程中，混凝土是用途最广、用量最大的建筑材料之一。近百年来，混凝土强度不断的提高成为它主要的发展趋势。发达国家越来越多的使用50MPa以上的高强混凝土。有些远见卓识的专家考虑到某些工程的需要，在提出高强度的同时，也提出耐久性和施工和易性的要求，尤其是近5年，在很多重要工程中都成功地采用高性能混凝土。关键词：混凝土 耐久性 强度高性能混凝土具有丰富的技术内容，尽管同业对高性能混凝土有不同的定义和解释，但彼此均认为高性能混凝土的基本特征是按耐久性进行设计，保证拌和物易于浇筑和密实成型，不发生或尽量少发生由温度和收缩产生的裂缝，硬化后有足够的强度，内部孔隙结构合理而有低渗透性和高抗化学侵蚀。一、基于上述特点，高性能混凝土成为我国近期混凝土技术的主要发展方向。高性能混凝土的核心是保证耐久性。耐久性对工程量浩大的混凝土工程来说意义非常重要，若耐久性不足，将会产生极严重的后果，甚至对未来社会造成极为沉重的负担。据美国一项调查显示，美国的混凝土基础设施工程总价值约为6万亿美元，每年所需维修费或重建费约为3千亿美元。美国50万座公路桥梁中20万座已有损坏，平均每年有150-200座桥梁部分或完全坍塌，寿命不足20年；美国共建有混凝土水坝3000座，平均寿命30年，其中32%的水坝年久失修；而对二战前后兴建的混凝土工程，在使用30-50年后进行加固维修所投入的费用，约占建设总投资的40%-50%以上。回看中国，我国50年代所建设的混凝土工程已使用40余年。如果平均寿命按30-50年计，那么在今后的10-30年间，为了维修这些建国以来所建的基础设施，耗资必将是极其巨大的。而我国目前的基础设施建设工程规模宏大，每年高达2万亿人民币以上。照此来看，约30-50-年后，这些工程也将进入维修期，所需的维修费用和重建费用将更为巨大。因此，高性能混凝土更要从提高混凝土耐久性入手，以降低巨额的维修和重建费用。一般混凝土工程的使用年限约为50-100年，不少工程在使用10-20年后，有的甚至使用9年以后，即需要维修。用普通水泥混凝土所完成的工程不能满足耐久性要求的根本原因，在于混凝土本身的内部结构。二、影响混凝土耐久性的主要因素大致可以分为以下几点：（一）、在混凝土工程中为了满足混凝土施工工作性要求，即用水量大、水灰比高，因而导致混凝土的孔隙率很高，约占水泥石总体积的25%-40%，特别是其中毛细孔占相当大部分，毛细孔是水分、各种侵蚀介质、氧气、二氧化碳及其它有害物质进入混凝土内部的通道，引起混凝土耐久性的不足。（二）水泥石中的水化物稳定性不足也会对耐久性产生影响。例如，波特兰水泥水化后的主要化合物是碱度较高的高碱性水化矽酸钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙。此外，在水化物中还有数量很大的游离石灰，它的强度极低、稳定性极差，在侵蚀条件下，是首先遭到侵蚀的部分。要大幅度提高混凝土的耐久性，就必须减少或消除这些稳定性低的组分，特别是游离石灰。（三）、根据对影响混凝土耐久性的主要因素的分析，就可以找出提高混凝土耐久性的主要技术途径。如上分析，要提高混凝土的耐久性，必须降低混凝土的孔隙率，特别是毛细管孔隙率，最主要的方法是降低混凝土的拌和用水量。但如果纯粹的降低用水量，混凝土的工作性将随之降低，又会导致捣实成型共所困难，同样造成混凝土结构不致密，甚至出现蜂窝等宏观缺陷，不但混凝土强度降低，而且混凝土的耐久性也同时降低。目前提高混凝土耐久性基本有以下几种方法：三、 掺入高效减水剂：（一）、在保证混凝土拌和物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减少水灰比，使混凝土的总孔隙，特别是毛细管孔隙率大幅度降低。水泥在加水搅拌后，会产生一种絮凝状结构。在这些絮凝状结构中，包裹着许多拌和水，从而降低了新拌混凝土的工作性。施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性，就必须在拌和时相应地增加用水量，这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。当加入减水剂的定向排列，使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下，不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态，还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，同时使水泥絮凝体内的游离水释放出来，因而达到减水的目的。许多研究表明，当水灰比降低到以下时，消除毛细管孔隙的目标便可以实现，而掺入高效减水剂，完全可以将水灰比降低到以下。（二）、 掺入高效活性矿物掺料：普通水泥混凝土的水泥石中水化物稳定性的不足，是混凝土不能超耐久的另一主要因素。在普通混凝土中掺入活性矿物的目的，在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成。活性矿物掺料中含有大量活性Si02及活性Al203，它们能和波特兰水泥水化过程中产生的游离石灰及高碱性水化矽酸钙产生二次反映，生成强度更高、稳定性更优的低碱性水化矽酸钙，从而达到改善水化胶凝物质的组成，消除游离石灰的目的，使水泥石结构更为致密，并阻断可能形成的渗透路。此外，还能改善集料与水泥石的界面结构和界面区性能。这些重要的作用，对增进混凝土的耐久性及强度都有本质性的贡献。（四） 消除混凝土自身的结构破坏因素：除了环境因素引起的混凝土结构破坏以外，混凝土本身的一些物理化学因素，也可能引起混凝土结构的严重破坏，致使混凝土失效。例如，混凝土的化学收缩和干缩过大引起的开裂，水化性过热过高引起的温度裂缝，硫酸铝的延迟生成，以及混凝土的碱骨料反映等。因此，要提高混凝土的耐久性，就必须减小或消除这些结构破坏因素。限制或消除从原材料引入的碱、S03、C1- 等可以引起破坏结构和侵蚀钢筋物质的含量，加强施工控制环节，避免收缩及温度裂缝产生，以提高混凝土的耐久性。四、 保证混凝土的强度：尽管强度与耐久性是不同概念，但又密切相关，它们之间的本质联系是基于混凝土的内部结构，都与水灰比这个因素直接相关。在混凝土能充分密实条件下，随着水灰比的降低，混凝土的孔隙率降低，混凝土的强度不断提高。与此同时，随着孔隙率降低，混凝土的抗渗性提高，因而各种耐久性指标也随之提高。在现在的高性能混凝土中，除掺入高效减水剂外，还掺入了活性矿物材料，它们不但增加了混凝土的致密性，而且也降低或消除了游离氧化钙的含量。在大幅度提高混凝土强度的同时，也大幅度地提高了混凝土的耐久性。此外，在排除内部破坏因素的条件下，随着混凝土强度的提高，其抵抗环境侵蚀破坏的能力也越强。高性能混凝土在配制上的特点是低水灰比，选用优质原材料，除水泥、水和骨料外，必须掺加足够数量的矿物集料和高效减水剂，减少水泥用量，减少混凝土内部孔隙率，减少体积收缩，提高强度，提高耐久性。五、混凝土工程中的耐久性问题强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标,因以往工程中习惯上只重视混凝土的强度,或片面追求高强度而忽视混凝土的耐久性.混凝土的耐久性是使用期内结构保证正常功能的能力,关系结构物的使用寿命,随着结构物老化和环境污染的加重,混凝土耐久性问题已引起了各主管部门和广大设计,施工部门的重视.曾有调查表明,国内大多数工业建筑在使用25-30年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物的使用寿命仅15-20年,桥梁,港口等基础设施工程尤其严重.许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀,混凝土开裂.有专家指出,我国大干基础设施工程建设的高潮还需延续,而由于忽视耐久性问题,迎接我们的还会有大修的高潮,其耗费将倍增于工程建设时的投资.而其原因却往往是由于混凝土耐久性不足引起的.六、混凝土结构耐久性问题的分析混凝土耐久性问题,是指结构在所使用的环境下,由于内部原因或外部原因引起结构的长期演变,最终使混凝土丧失使用能力.即所为的耐久性失效,耐久性失效的原因很多,有抗冻失效,碱-集料反应失效,化学腐蚀失效,钢筋锈蚀造成结构破坏等.下面作具体分析.七、混凝土的冻融破坏当结构处于冰点以下环境时,部分混凝土内孔隙中的水将结冰,产生体积膨胀,过冷的水发生迁移,形成各种压力,当压力达到一定程度时,导致混凝土的破坏.混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落,严重时可以露出石子.混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关.孔越少越小,破坏作用越小,封闭气泡越多,抗冻性越好.影响混凝土抗冻性的因素,除了孔结构和含气量外,还包括:混凝土的饱和度,水灰比,混凝土的龄期,集料的孔隙率及其间的含水率等.。八、混凝土的拌制尽量采用二次搅拌法,裹砂法,裹砂石法等工艺,提高混凝土拌合料的和易性,保水性,提高混凝土强度,减少用水量;大体积混凝土的浇筑振捣应控制混凝土的温度裂缝,收缩裂缝,施工裂缝,建立混凝土的浇筑振捣制度,提高混凝土密实度和抗渗性,重视混凝土振捣后的表面工序,并加强养护,以减少混凝土裂缝.混凝土的施工过程对控制构件外观裂缝,施工裂缝至关重要,应加强施工质量管理,特殊季节施工的混凝土结构,尚应采取特殊措施.九、 结构的日常维护结构在使用阶段,应注意检测,维护和修理,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程更应如此,,建立检测和评估体系,及时发现,及时修理,确保混凝土结构的正常使用。参考文献：1、《混凝土结构的耐久性设计方法》 陈肇元 编 《建筑技术》（m）2、《建筑施工技术》

土木工程是一项综合性很高的课程,其中,土木工程材料的教学有着很强的实践性。下文是我为大家搜集整理的关于土木工程材料论文的内容，欢迎大家阅读参考!

浅论土木工程中关于智能材料的应用

【摘要】随着人们对土木工程质量和使用功能的要求不断提高，包括光纤、压磁、压电、记忆合金等各种智能材料在土木工程领域得到了广泛的应用。文章介绍了智能材料的概念、特点及其在土木工程中的应用情况，并展望了其在未来的应用趋势。

【关键词】智能材料;土木工程;特点;发展趋势

引言

目前，随着光钎、压磁、压电和形状记忆合金等材料的发展，智能材料已经被广泛应用于土木工程的各个领域。最基本的智能材料一般被称为感知材料，其可以感知内外部刺激的材料。通过感知内外部条件变化，并做出适应环境调整的材料被称作驱动材料。现在的智能材料，一般需要多种材料复合组装来实现环境变化情况下材料结构的诊断、修复、调整。

一、智能材料类型及特点

智能材料概念在20世纪80年代初被系统地提出，并于80年代末得到前所未有发展空间。随着光纤、压磁、形状记忆合金等智能材料的发展，使其在土木工程领域得到较为广泛地应用。智能材料以其具有的不同功能特点通常可分为两大类，一类为可感知外界或内部刺激强度作用的材料，称为感知材料。另一类为可响应或驱动因外界环境条件或内部状态发生变化的材料，也称为智能驱动材料。智能材料结构具有控制、传感与驱动三个要素，可利用自身感知处理信息，发出指令并执行动作，进而实现结构自我监控、诊断、检测、修复、校正与适应等各种功能。一般情况下，单一功能材料难以具有上述多种功能，这需要组元复合或组装多种材料而构成新的智能材料才能实现。

二、土木工程中智能材料的应用

1.形状记忆合金的应用

形状记忆合金是具有形状记忆效应的一种智能合金材料，作为新型功能性材料，最主要的优点就是在激发材料的形状记忆效应过程中，材料可以产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变，同时具有较强的能量传输储存能力。该特性的应用能够将材料置于各种结构中，实现结构的自我诊断、增韧、增强与适应控制的应用研究，而且还可以将材料研制为智能型驱动器，在结构变形、损伤、裂缝及振动等方面开展应用研究工作。相变伪弹性与相变滞后性能是形状记忆合金的另一个优点，在加卸载过程中其应力-应变曲线构成环状，表明材料在此过程中能够吸收耗散较多的能量。形状记忆合金具有高达400兆帕的相变回复力，结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统，该系统可实现相变伪弹性性能，可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。通常在结构层间或底部安置形状记忆合金被动耗能控制系统，用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知，进而起到消耗地震能量的作用。有关研究结果显示，耗能器安装形状记忆合金结构后，耗能器可吸收约为三分之二的地震能量，并显著抑制结构的位移。

2.压电材料的应用

压电材料一般是指在收到压力后，材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知，利用传感器输出结果，从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上，采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量，从而实现对于结构震动的控制，这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步，压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。

3.光导纤维的应用

光导纤维由外包层与内芯构成，是一种纤维状光通信介质材料，该材料采用先进的信息传输技术起初用于通信传输系统，由于作为信息载体的光子在速度与容量上高于电子，因此得到较为迅速的发展。光子所具有的高并行处理能力与高信息率，潜力在信息容量与处理速度得到充分发挥。光纤材料在监测、传感及信息远距离传输等方面得到应用，将光纤作为传感元件埋入传统混凝土结构中针对结构方面各项指标实现自动监测、诊断、控制、预报及评价等功能，而且将形状记忆合金等驱动元件埋入，有机结合信息处理系统与控制元件，使混凝土结构具有智能功能，进而实现混凝土结构自我诊断与修复。在土木工程结构诊断及主动控制地震响应中，光纤材料一直作为设计传感器的一种比较理想的材料，我国目前也已将其用于检测评定三峡大坝。

4.压磁材料的应用

压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的原理，当磁场的强度高于临界强度时，磁流变在极短时间内从液态向固态转化。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质，控制流体特性实施时需要较低的能量，因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。基于这点，磁流变材料可用于高层建筑的结构中，实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔，使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应，这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换，这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。

三、智能材料的发展趋势

在土木工程领域，智能材料的发展趋势集中体现在以下三方面。一是实时监控检测结构状态，在土木结构中集成传感与驱动元件，利用其网络实时监控结构状态，以保证土木工程结构与基础设施的安全，有效降低维修成本。二是形状自适应材料与结构，该结构不仅可承载传递运动，还能检测并改变结构特性，具有较为广阔的应用前景。三是自适应控制减振抗震抗风降噪的结构，在土木工程设计中结构动力响应一直是比较重要的一个问题，尤其是针对桥梁与高层建筑等土木工程结构的抗震抗风问题，研发应用智能材料能够为其提供重要的途径，实现结构的自适应控制。尽管当前的智能材料还存在不同程度的不足之处，但随着有关研究的不断深入，智能材料的性能将得到明显改善。在众多领域中，智能材料都将发挥其潜力，体现出广阔的应用前景，开展的研究包括力学、计算机控制、材料、微电子、人工智能等多个学科技术。

四、结语

综上所述，随着智能材料的广泛应用，同时元件逐渐向小型化、多功能化及高功率化方向发展，在建筑结构中复合控制、传感、驱动系统及耦合/连接元件，建筑结构将发展成为主动式智能建筑结构，对于有效利用太阳能、抵御地震、风振等严重自然灾害影响具有重要作用， 为人们工作生活提供更为舒适安全的环境，对于提高土木工程结构建设质量具有十分重要的意义。

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