化學與工程材料精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇化學與工程材料范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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對于復合材料與工程專業而言，物理化學是一門非常重要的基礎化學課程，與專業理論知識緊密聯系，學好物理化學是學好復合材料專業知識的前提，但在實際教學中物理化學這門課程在本專業學習中存在一些問題，以下分別闡明現有問題及課改意見。

一、合理安排教學內容及課時

物理化學是一門概念性、理論性、系統性和邏輯性很強的學科，涉及的公式多，應用條件嚴格，比較抽象，是學生學習過程中普遍感到難度較大的一門課。在本專業的培養計劃中只安排了一學期的課程學習，因此選用高等教育出版社的《物理化學簡明教程》作為學習教材。這本教材簡明扼要地闡述了物理化學學科的主要內容及材料類學生所需的基礎知識，是一本符合本專業實際教學目標的好教材。但由于本專業物理化學的課時較少，最終只能摘取部分章節學習。例如在2010級的教學方案中，只教學了化學反應熱力學部分內容（熱力學第一定律、熱力學第二定律、化學勢、多相平衡等章節）及表面現象與分散系統章節，電化學及化學反應動力學兩個重要章節都未學習，這無疑會對物理化學課程學習的系統性產生不小的損害。面對這一實際情況，我們完全可以從整個專業的培養計劃出發，篩選出多門課程的重疊內容，選排重疊知識在哪門課需要重點學習，在哪門課可以了解。如在物理化學這門課程中多相平衡章節就和材料科學基礎課程里相關相圖的章節有所重復，對于復合材料與工程專業而言，材料科學基礎里的相圖知識更重要，因此在物理化學教學中完全可以減少多相平衡的教學任務，簡要介紹一些基本概念和原理即可，主要學習可在材料科學基礎課程中完成。同時，物理化學中的表面化學章節也與學習材料表界面課程知識重復，在材料表界面課程中更系統豐富地闡述了表面化學，因此在物理化學課程也可以酌情減少教學任務。此外，像膠體化學此類比較簡單的內容也可以安排學生自學，如果擔心學生的自覺性，就可以一些代表性問題作為作業，讓學生完成。

此外，如果有可能就應盡量合理制訂培養計劃，空出一些課時，把物理化學這門分為兩學期學習，因為只有系統、透徹地學習才能讓學生真正走進物理化學的世界。

二、改進教學方法

物理化學這門比較讓學生學起來吃力的課程，應該積極采取有效的教學方法，改變這一現狀。

首先要提高學生的學習興趣，比如在學習熱力學的過程中可以從歷史背景及名人軼事出發引出熱力學定律，又如在電化學中可以介紹鋰電的研究前景、新能源汽車的發展現狀等。興趣始終是學習的最好動力，培養學生的學習興趣是最大挑戰也是最有效的教學方法。

其次采取案例法[3]、類比法[4]等總結所學知識與生活的聯系及知識之間的關聯對比，加深學生印象，幫助學生更好地理解所學知識。對于案例法，我們可以從工業生產的角度選取一種產品總結其中涉及的化學反應熱力學、化學反應動力學等知識，這樣可以使學生產生直觀的學習感受，應用更好的學習方式。物理化學中有很多知識是可以用類比法學習的，如可逆電池與不可逆電池、理想氣體與非理想氣體等。這些類比不應由老師直接給出，而應讓學生先獨自完成這些類比，最后再對學生的類比結果進行查缺補漏，這樣不但可以加深學生的學習印象，更可以鍛煉學生的自主學習能力。

傳統的“滿堂灌”教學方法培養出來的學生，最明顯的弱點是思維呆板，缺乏創新能力和發散思維[5]。因此，我們可以設置專門的討論課，在相互交流中使學生的思維活躍起來，對于一些重要概念如熱力學部分的焓、熵等，讓學生通過獨立思考提出見解，得到教師和其他同學的幫助和啟發。討論課不僅能激發學生的學習興趣，而且能形成良好的相互探討和交流的學習風氣，有利于發散思維及創新能力的發展。

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《工程材料》是高校土木工程專業的一門重要的專業課，它不僅是一門應用技術，同時又是建筑施工等課程的基礎，該課程中涉及到的材料的組成及性能等內容需要學生具備一定的化學知識方能學好，因此在開設該課程前，一般都需要學生具備基礎化學知識，結合《工程材料》教學內容，主要總結了小高職基礎教育階段需要前修的化學知識模塊。

關鍵詞：

工程材料；高職；化學；教學內容

哈爾濱鐵道職業技術學院是一所以高鐵、隧道、橋梁、建筑為主打專業的國家骨干高職院校，同時也是中國中鐵集團下屬唯一一所高職院校。我校每年為國家高速鐵路建設、城市軌道交通建設、土木工程檢測、道路橋梁建設等方面輸送大量的優秀人才。作為一個歷史悠久的老牌土木工程類院校，我校在大一第二學期開設了《工程材料》這門課程。由于近些年高考不斷改革，高中化學知識刪減了很多，又由于高考適齡生源的減少，以及一些二本院校招生門檻的降低，使得我校招生學生的素質降低，此外，作為三年制高職教學的補充，五年制高職的學生沒有經過高中系統的學習，化學知識更是為零，學生的化學基礎知識不能夠滿足《工程材料》這門課程的學習，因此，需要在講授這門課程之前，前修一部分化學基礎知識，現結合我校的實際情況，前修基礎課程并沒有充足的課時，也不能像高中化學教學那樣，重視基礎，精講運算，因此我們針對學生后學專業課學習的內容，總結出三個必須掌握的化學知識模塊，即金屬元素及其化合物、硅酸鹽工業基礎、有機物及新型高分子材料，便于學生學習掌握，為后續《工程材料》課程的學習打下堅實的理論基礎。

1金屬元素及其化合物

《工程材料》主要講述建筑材料的性能和使用條件，現階段建筑工程中常用的金屬材料又可分為黑色金屬，例如鋼、鐵、及其合金等，還有有色金屬包括銅、鋁及其合金。從事土木工程建設的技術人員必須了解和掌握這些材料有關的知識，土木工程材料是一切土木工程的物質基礎，材料決定了建筑的形式和施工方法，因此我們的學生要想學好這部分知識，就必須先要掌握金屬元素及其化學物有關的基礎化學知識。金屬及其化合物知識點較多，由于學時有限，我們只能選取與專業課聯系比較緊密的內容重點講解。例如：鋁、鐵、銅三種金屬及其化合物的性質是重點講解的內容。鋁元素存在的形式主要是鋁土礦，鐵元素能夠以游離態的隕鐵和化合態的鐵礦石存在；鋁粉可以制成銀粉（白色涂料）；鐵（鉻、錳）為黑金屬，其余的都為有色金屬；金屬鋁既能和強酸反應，又能和強堿反應；金屬化合物與酸和堿的反應；常用的金屬冶煉方法及原理，例如，電解法冶煉鋁，熱還原法冶煉鐵，濕法冶煉銅等；其中最主要的還是工業煉鋼、煉鐵的原理。工業煉鐵的主要原料是石灰石、鐵礦石、焦炭，在煉鐵高爐中發生三個化學反應這樣可以得到生鐵，生鐵可以作為煉鋼的原料，把生鐵冶煉成鋼的過程，就是除去大部分硫、磷等有害雜質，并且適當地降低生鐵里的含碳量，調整鋼里合金元素含量到規定范圍之內。煉鋼時常用的氧化劑是空氣、氧氣或氧化鐵，主要化學方程式：大量鐵變成氧化亞鐵，調整硅、錳的含量，同時降低碳量，除去FeO，因它會使鋼具有熱脆性。

2硅及硅酸鹽工業基礎

建筑工程中把能夠將散粒狀材料（如砂子、石子等）和塊狀材料（各種磚或者砌塊）粘結成為具有一定強度的整體材料，成為膠凝材料。膠凝材料根據化學成分可分為無機膠凝材料和有機膠凝材料，其中無機膠凝材料又可分為氣硬性膠凝材料，例如石灰、石膏、水玻璃等，而水硬性膠凝材料主要為各類水泥。作為土木工程專業的學生，在學習這部分知識時要作為重點內容。因此我們在講述這部分知識點時，首先要求學生要對這幾種材料的化學成分、反應方程式有一定的了解，并且知道它們之間的聯系。主要講述的內容包括硅的性質及應用；二氧化硅的性質及用途，硅酸鹽工業主要包括玻璃、水泥和陶瓷，這三種產品都是建筑工程中常用的材料，尤其是水泥，因此，學生要掌握這幾種產品的制備原料、設備、反應原理、主要成分、特性、種類及用途。以水泥為例，其制備原料為石灰石、粘土和石膏（適量），設備為水泥回轉窯，具有水硬性，水中空氣中都可以硬化，是不可逆過程。

3有機物及高分子材料

隨著國民經濟的發展，對材料的需求越來越多，對材料的性能要求也越來越高，新型高分子復合材料越來越受到人們的重視。有機物知識點繁多，需要學生掌握的知識點主要包括：烷、烯、炔烴及笨和笨的同系物基本組成及化學性質；烴的衍生物的重要類別和各類衍生物的重要化學性質，包括鹵代烴、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯，硝基化合物等等；重要的有機反應及類型，包括：取代反應、加成反應、氧化反應、還原反應、消去反應、水解反應、熱裂化反應，聚合反應、中和反應；高分子材料是由可稱為單體的原料小分子通過聚合反應而合成的，包括碳鏈高聚物、雜鏈高聚物、元素高聚物，四類主要高聚物反應包括：加聚成碳鏈、縮聚成酯鏈、縮聚成肽鏈、酚醛（或酮）縮聚。傳統高分子材料包括塑料、橡膠、纖維、薄膜、膠粘劑和涂料等。其中，塑料、合成纖維和合成橡膠已經成為國民經濟建設與人民日常生活所必不可少的重要材料。而新型高分子材料的性能更優越，應用更廣泛，既具備了傳統高分子材料機械性能，且在一定領域有特殊用途的若干種新型材料，例如有高分子分離膜、仿生的高分子材料、醫用的高分子材料、液晶高分子材料、導電塑料等等。兩者在化學結構和物質劃分上，是基本一致的，只是合成難度上、實際用途上、出現時間上有差異。從事建筑工程的技術人員都必須了解和掌握土木工程材料的有關技術知識。土木工程材料是一切土木工程的物質基礎，材料決定了建筑形式和施工方法。因此要學好這部分知識非常重要。知識的積累和學習是一個漫長的過程，不能一蹴而就，要循序漸進，要想學好專業課，就必須要先學好基礎課。

作者：張巍 單位：哈爾濱鐵道職業技術學院基礎教育學院

參考文獻

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[3]唐靈生.《硅和硅酸鹽工業》導學[J].數理化學習(高中版),2003,(11):48-52.

[4]李培泰.講授中?；瘜W基礎知識幾法[J].中等林業教育,1999,(3):38-39.

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（1）公共基礎實驗

主要包括物理實驗、化學實驗、計算機基本操作實驗、電子電工實驗等。

（2）專業基礎實驗

主要包括材料科學基礎實驗、材料工程基礎實驗、材料研究與測試方法專業基礎訓練及綜合實驗。依據相應課程大綱，每門課程至少開設4個實驗項日，且能支持專業培養日標的達成。

（3）專業實驗

主要包括專業技能訓練、材料制備與性能綜合實驗等。要求開設材料的力學、熱學、電學等性能相關實驗至少7項，同時完成至少1種材料的制備，包括原料的選擇—配方計算—工藝方案設計—制備—相關性能測試及結構分析等全過程訓練。

2、材料物理

學科基礎知識被視為專業類基礎知識，包括材料科學基礎、材料工程基礎、材料結構表征等知識領城。

（1）材料科學基礎知識包括材料結構、晶休缺陷、相結構與相圖、非晶態結構與性能、固體表面與界面、材料的凝固與氣相沉積、擴散與固態相變、燒結、變形與斷裂、材料的電子結構與物理性能以及材料概論等。

（2）材料工程基礎知誤包括流體流動基礎、熱量傳遞、傳質過程及其控制、材料及其產品設計、選材、制造加工成型以及失效分析等方面的基礎知識，工程制圖、機械設計及制造礎、電工電子學等。

（3）物理化學知識包括氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定律、多組分系統熱力學、化學平衡、相平衡、化學反應動力學、電化學、表面現象和膠體分散系統等。

3、冶金工程

主要課程：冶金工程概論、傳輸原理、金屬學原理、金屬材料及熱處理、冶金物理化學、鋼鐵冶金學、有色金屬冶金學、材料現代分析方法耐火材料等。

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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。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。

4結論

混凝土壩體化學灌漿加固技術的應用已非常廣泛，技術也非常成熟。灌漿施工過程只需通過對施工過程材料控制與技術管理即能很好的保障灌漿質量，保障壩體強度。水利工程壩體除在出現裂縫時及時進行化學灌漿加固，還需在日常管理過程中注意混凝土壩體的其他病害，并通過日常養護與定期養護對可能發生的損壞進行防護。減少混凝土壩體裂縫、病害的出現，在裂縫出現初期及時進行加固處理，避免裂縫進一步擴大造成壩體安全隱患。通過養護與治理雙方面的工作，保障壩體安全，促進我國電力事業的發展。

參考文獻

[1]錢曉強.水利工程混凝土壩體裂縫的化學灌漿加固[J].水工建設與養護，2007，8.

[2]李軍.混凝土壩體裂縫的處理[J].水利工程師，2008，2.

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【關鍵詞】綠色化工工程；化工工業；節能；促進作用

引言：對于化工來說，其是促進社會和物質文明發展的關鍵，并且為人類做出了非常大的貢獻。與此同時，環境污染問題也日益嚴重，這樣就需要采取相應的措施進行解決。而綠色化學工程與工藝是利用科學有效的方法和材料等進行處理，不僅大大提升了生產的利用效率，還很好的解決了存在的污染問題，因此，其對化工節能就有很大的促進意義。

1.綠色化學工程與工藝概述

1.1 綠色化學工程與工藝的重要性

目前很多我們生活中需要用到的物品都有賴化工生產流程，傳統的化學工程與工藝中往往對于綠色化學不重視，生產過程中只是注重結果，短期內或許能收獲相應的產品及利益，但從長遠來看，很多化工生產工藝流程在生產過程中對環境造成很多污染，有的污染對環境的破壞是不可逆的，后果可想而知。隨著人們環保意識的加強，近年來綠色化學工程與工藝越來越被人們提倡，這樣的方式采用一種更科學更自然的方式實現化工生產，仍然能通過有效途徑得到最后的目標產品，但大大降低了生產工藝對于環境的污染與破壞，同時很好的促進了化學工藝的節能，也實現了可持續發展的要義。

1.2 綠色化學工程與工藝的基本原則

綠色化學化工在世界范圍內的原則相對一體，主要涵蓋下列幾方面。（1）在反應過程的源頭上減少甚至根除廢棄物的產生，而不是在廢棄物產生之后再對其進行凈化處理。（2）產品進行設計時，盡量做到原料利用率最大化。（3）產品進行分析時，在考慮生產效率的同時使原料和產品的毒性降低。（4）對于析出劑和溶劑等輔助物，盡量少用或選擇使用無害產品。（5）減少生產過程中能量的損耗及其對環境的影響。（6）除了考慮經濟和技術的因素，生產原料盡量選擇可回收的加工原料。（7）盡量避免生產過程中產生不必要的化學衍生物。

2.化工企業節能減排的措施

通常情況下，大型化工企業在生產過程中往往會消耗大量的煤炭、石油和一些化工原材料，最終排放出大量的“三廢”，也只有通過不斷循環市場經濟，才能夠促進化工企業在國內市場的發展，并取得一定的市場優勢。而目前化工企業應該在節能環保的基礎上促進經濟發展，其方法主要有以下幾點：（1）加大化工污染這方面的技術、資金投入力度，對污染問題進行全面的控制。（2）針對化工生產項目使用先進的節能減排生產工藝，控制好化工原料，進而從源頭上對污染問題進行防控。（3）創建綠色的化工生產鏈條，實現節能減排技術集中化處理。（4）全面提高企業職工的綠色減排意識，從自身出發做好環境保護工作。

3.綠色化學工程與工藝的合理開發

3.1 綠色化學原料的合理運用

在化工生產工藝及具體流程中，化學生產原料是起著決定性作用的主要因素，在傳統化學工程中，所用原料大部分為不可再生能源。采用這些原料不但大大提高國家不可再生能源的消耗，同時還導致污染物的排放量大大增加，加重生態環境污染程度。將綠色化學原料作為化工生產材料是綠色化學工程重要研發內容之一。在化工生產過程中，可使用綠色化學物質、自然物質等無染污、可再生的化學原料。典型的綠色化學原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產過程中，可使其轉化為酮、醇、酸類等多種化學品。在整個轉化反應過程中，這些原料僅會產生一定量的氫氣，而不會有任何一種有害、有毒的物質產生。

3.2 提高化學反應的選擇性

在化學工程的物質反應中，化學反應作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學原料的轉化均是需要化學反應才能得以實現。在化工生產過程中，合理選擇有效的化學反應形式可有效促進化學工程生產效率及質量得到提高[2]。對化學反應產生影響的因素有很多種，反應原料、環境、時間、特點等均會對化學反應產生不同程度的影響。在化學生產過程中應用最為普遍的反應形式為氧化反應。在氧化反應過程中會有大量的熱產生，所有化學原料均會在熱的催化作用下發生變質，因此會大大降低化學品的生產質量。在綠色化學工程中，應用新型的反應形式，這種新型反應形式為烴類氧化反應。這種反應形式的應用不僅可促進催化物反應催化能力得到提高，同時還可有效促進生產物同分異構反應時間增加。

3.3 使用無毒無害催化原料

從目前的現狀來看，伴隨著化工行業的不斷發展，合理運用化學反應成為了化工行業健康穩定發展的關鍵，而在進行化學反應的時候，催化劑的使用是非常關鍵的，既可以對反應速度進行加快，也可以對反應時間進行縮短，那么在進行化工生產中，要想確保綠色化工工程和工藝得到快速的發展，就要使用沒有毒害的催化原材料。同時現在我國有關部門對催化原材料的選擇和應用已經給予了高度重視，并且催化劑的開發、研究和制作在不斷增多，從而就促使在進行化學反應的時候，催化原材料有了很大的改善。此外，使用沒有毒害的催化原材料還能夠大大提高化學反應的效率，對能源消耗含量進行降低，也能夠很大程度減少環境的污染。

4.綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用

加強對綠色化學工程與工藝的研究是化學工程的一次全新探索與實踐創新，綠色化學工程工藝研究能夠將廢棄物的科滋控制在合理的范圍之內，實現化學工程的規劃化發展，與此同時也可以改善人民群眾生活環境，對構建環境友好型社會具有重要的現實意義。

4.1 清潔生產技術的合理應用

清潔生產技術的合理應用具有超高的價值，對化學原料進行無公害化的處理，以期最終達到合格生產的目的。清潔生產技術的使用可促使原料等到有效的利用，提升原料的使用效率，清潔生產技術最為常見技術例如脫硫技術等，化學生產加工不可避免將會產生一定廢氣，為了進一步降低廢氣對于空氣質量的污染，就需要進行脫硫處理。此外，除了清潔生產技術的研發外，當前自然發電技術也被賦予了更多的重視，在環境污染日趨惡劣下，自然發電技術受到的關注，利用風能等自然資源發電，可在生物工程中降低污染，并提高環境質量，以期實現資源有效利用。

4.2 生物技術的有機結合

在可持m發展理念推進下，生物技術也不斷得以升級，生物技術也可理解成為生物工程，其中包括生物化工以及仿生學兩部分。生物技術利用生物科技進行生產與加工，如常見的生物酶技術，生物酶是一種具有催化作用的有機物，該種有機物可具有超高應用價值，加之其污染系數較小，故此被廣泛的應用到各領域之中。例如紡織領域，通過氧化還原酶的作用促使衣物處于仿舊狀態等。生物技術的使用符合綠色化學工程工藝的要求，因此將生物技術與綠色化學工程工藝相互結合，可進一步的深人落實化學工程節能理念，并改變傳統化學生產工藝模式，共同打造綠色環保社會。

4.3 環境友好型產品的加工生產

綠色化學工程與工藝的主要發展目的之一即為為社會生產處環境友好型產品，如清潔汽油、磷洗衣粉等無毒無害產品。通過綠色化學工程可以生產出與社會、自然環境發展相符合的友好型產品。綠色化學工程生產的出現在很大程度上起到了保護環境的作用。在社會生產、生活中，人們的購買的產品均為綠色產品，不僅有效保證了人們身體健康，同時也可促進社會健康、和諧發展。因此，在化工生產過程中，如能夠促進綠色化學工程與工藝對的優勢得到充分發揮，可有效降低生態環境的染污，促進國家自然環境和社會經濟得到可持續發展，對國家的長遠發展及社會的進步具有重要意義。

結語

通過上文對綠色化學工程和工藝技術進行系統分析可知，綠色化學工程對促進化學工業節能發展起到了重要助推作用，是實現化學工業節能減排發展目標的重要手段?，F階段，開發和應用綠色化學工藝，已成為現代化學工業的發展趨勢和前沿技術，是建設環境友好型社會，實現可持續發展的關鍵。

參考文獻

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一、化學學科在與我校重要董事單位———中國工程物理研究院合作中的特殊地位和作用

地處綿陽的我校董事單位中國工程物理研究院在國防化學上有一流的人才和設備,因此我們可以聯合開辦國防應用化學方向,即與國防建設有關的含能材料(炸藥)即硝基化合物化學,放射廢物治理及放射分析方向,以滿足西部大量的軍工企事業單位對這些方向人才的需求(注:我國僅北京理工大和南京理工大在開設該方向專業,但畢業生不愿到西部特別是一般離城市較遠的軍工企事業單位工作,造成這些單位人才嚴重短缺,急需西部高校培養輸送該方向的專業人才);我們已經和中國工程物理研究院核物理與核化學研究所,中國工程物理研究院化工材料研究所簽定了正式的聯合培養這些方向的應用化學高級人才的協議,并得到了積極和熱情的響應,他們非常愿意并決心和我們一起將該專業辦成全國一流的特色專業;我們已與工程物理研究院聯合申報成功應用化學本科、分析化學碩士點辦學資格。近年來我校與中國工程物理研究院開展了多項有關放射廢渣固化處理等方面的研究合作,獲得了多個中國工程物理研究院研究基金,并取得了重要的科研成果。特別值得一提的是四川省人民政府委派原中國工程物理研究院楚士晉教授出任我校副校長后,雙方的合作達到了水融的程度,值得一提的是楚校長所研究的學科就是國防應用化學,因此一定能發揮地處綿陽的我校董事單位的巨大學科優勢聯合辦學,將這個專業方向發展成全國有名的有特色的重點專業。

二、我?；瘜W學科的現狀

1.學科情況

化學教研室及現在的化學研究所,是我校最老的教研室之一,多年來承擔全?；A化學教學任務,科研方向主要圍繞材料學科開展。從1995年起共申報8次應用化學本科辦學資格,直到最后一次于2002年申報成功,現有應用化學和分析化學兩個碩士點,2004年度已申報無機化學碩士點,現有教授6人,副教授10人,講師10人,絕大部分具有碩士以上的學歷,為適應學科發展的需要,正按計劃引進高水平人員。

2.實驗室建設情況

化學實驗室分為化學基礎實驗室和應用化學專業實驗室,共計1200平米左右,現有的基礎實驗室已不能滿足需要,新化學基礎實驗室共3000平米正在新區興建;應用化學專業實驗室于2003年度批準立項,一期投資50萬,能完成部分教學和科研工作,但對我校教學和科研有重大影響的大型高技術測試設備如液相色譜、氣相色譜、紅外光譜、ICP光譜儀等還沒有到位,精細化工實驗室還未建設。

3.科研情況

多年來在生物大分子分子光譜學、納米材料、工業廢渣利用、化學建材等方面開展研究和開發,200多篇,被SCI摘錄10余篇,有數項科研成果已轉化生產,為有關企業創造了可觀的經濟效益,成績突出。

三、適應我校發展的化學學科建設設想

1.化學學科建設

應明確化學學科在我校的地位和作用,如前所述,化學學科是我校理工學科的知識結構組成部分,更是材料、生物和環境的基礎和支撐,本身又有廣闊發展前景,是我校必須重點發展的學科,要讓各級領導高度重視。多年來由于多種原因,化學學科的發展和建設欠帳較多,已不能跟上學校的發展,更談不上畢業學生或對外技術服務和產品開發在社會上的影響。學校的大發展同樣為化學學科的發展帶來了責任和巨大的發展機會,理清我們的思緒,明確任務,制訂好計劃,踏踏實實,埋頭苦干,化學學科一定會對學校的發展貢獻更多的成績。在化學基礎教學和學科發展方向方面,應做好基礎化學課的教學,在學科發展和意見方向上,應研究材料化學、生物化學和環境化學,研究這些學科中的化學問題,對相臨學科確實起到基礎和支撐作用,并積極開展與這些學科的合作,相輔相存,資源共享,共同發展。在應用化學發展方面,辦好應用化學的三個方向即應用分析、精細化工和國防化學。應用分析又稱為工業和科研的“眼睛”,應把發展方向定為與我校相臨學科緊密相關的材料分析、生物醫藥分析、環境分析和國防化學分析;精細化工方向應跟上國民經濟發展,堅持在高新的新型化學建材、生物化工、藥物合成等方向上;國防應用化學應與中國工程物理研究院簽好協議,充分利用董事單位一流的設備和人才,把這個方向辦成全國有名的專業。研究生發展方面,在已有的應用化學和分析化學碩士點基礎上,再申請無機化學和有機化學碩士點,爭取在不遠的將來與中國工程物理研究院聯合申報應用化學博士點。研究生論文研究應圍繞材料化學、生物化學、環境化學、國防化學、分析測試、精細化工等方向開展工作,逐步的形成穩定的研究方向和特色,深刻體會聯合辦學的“西南科技大學模式”的含義,充分利用各種有利因素,實現化學學科的跨越式發展。

2.實驗室建設

基礎化學實驗室:原有的基礎化學實驗室已不能滿足我校基礎化學教學的需要,經努力申報,已獲批準在新區劃撥了3000平方,具有相當水平的實驗室規劃和建設方案已初步完成,基礎化學實驗室建設工作按計劃于2005年建成。應用分析實驗室:2003年度,申請獲批的應用化學專業實驗室已投資50余萬,初步建成能開出部分儀器分析和生物分離與分析的應用分析實驗室,但一些對全校教學科研有重大影響的大型分析測試設備還沒有,這對提高我校教學科研水平和提升學校的檔次很不利。由于學校的資金有限,現階段不太可能購買,因此應與地處綿陽的擁有這些設備的中國工程物理研究院、綿陽衛生防疫站、綿陽水務集團水質中心聯系合作,實現資源共享,以保證我們的本科和研究生教育水平和條件,并在科研和社會服務上做出更多更好的成績。精細化工實驗室:精細化工屬高科技產業,在未來的經濟發展中貢獻巨大,綿陽千億工程計劃中,計劃精細化工將貢獻50億/年,而目前僅10余億元/年,這說明精細化工的前景,精細化工實驗室的建立將使該方向學生就業分配和我校在該行業的地位作用及對社會經濟的貢獻創造必要的條件。目前該實驗室還未建設,綿陽計經委有意出資30~50萬在綿陽選單位共建綿陽精細化工研發中心,我校是最有希望獲批的單位,如我校再配套30~50萬,那么一個具有相當水平的精細化工研發中心就會在我校建成。同時應建立有關的實驗基地,加大與企業的聯系和合作,按“產、學、研”的發展模式獲得跨越式的發展。國防化學實驗室:國防應用化學含核材料與放射分析、炸藥合成與分析、燃燒化學等,我校沒有也不可能有能力建設該方向的實驗室,但我們已和聯合辦學單位———中國工程物理研究院談好,由他們出設備和師資來完成該方向學生的專業課和畢業論文教學和科研工作,相信該專業由于有中國工程物理研究院一流的設備和師資會辦成全國有名的我校亮點專業。校外聯合共建實驗室:前已述及,由于學校建設資金有限,短時間內不可能全部投資建設上述實驗室,這就要求我們應利用聯合共建單位和其他單位的人力和物力,通過聯合共建實驗室、建立實習單位、聘用相關人才和有償服務的形式以較小的投入獲得教學和科研上較大的收獲,并與他們一起實現雙贏,共同發展。

3.化學師資隊伍建設

化學目前的師資力量僅能維持教學任務,研究條件僅能基本滿足少數教師的科研,形成少數學科梯隊,大部分教師沒有固定的研究場所和條件,而是跟隨其他學科有關教師做一些輔助型研究;學科內部溝通、配合交流和學術氣氛還有待提高。面對越來越大的任務,要求我們引進高水平的學科和學術帶頭人,并以實驗室和各類研究課題申報和開展為突破口,形成學科和學術帶頭人領導的中青年教師和研究生參加的數個學科梯隊和群體,充分發揮中國工程物理研究院等合作單位和外聘教授的作用,在短時間內形成化學學科高水平隊伍和優良的學術氣氛,在產、學、研多方面做出突出的貢獻。

四、適應我校發展的教學改革研究

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關鍵詞：水利水電；工程；壩體；化學灌漿；加固

當前科學技術的不斷進步，有效的推動了水利水電工程事業的發展。在水利水電工程中，通常采用的壩體結構為混凝土或是以土石為主要原料的結構。這兩種類型的壩體結構雖然在使用初期具體有一定的優越性，但是隨著時間的推移，也會出現裂縫的情況，這就會嚴重影響到壩體的安全性，不利于水力發電事業的進一步發展。同時，維護的費用也是一筆巨大的開支，為了有效的避免上述問題的出現，就要在壩體建設初期開展加固的措施，采用化學灌漿的加固方法具有顯著的效果。

1 混凝土壩體裂縫對水利水電工程的影響

在現在水利水電工程中，水利水電壩體作為重要的組成部分受到了相關部門的重視，壩體的質量與水利水電工程的質量具體有息息相關的聯系，如果不進行加固的措施，那么壩體在長期使用的過程中就會產生裂縫，嚴重影響到壩體的使用壽命。造成這一問題的主要原因就是壩體的主要施工材料為混凝土，雖然混凝土具有較高的性價比，但是在長期的使用過程中受到環境的影響較大，經常會出現腐蝕的情況，有時還會產生炭化，這是混凝土自身的特點造成的，因此，施工人員有必要在進行壩體施工的過程中對其進行加固處理，進一步強化壩體的結構，這樣外界環境對壩體的影響就會降到最低，有效的提高了壩體的強度，延長使用壽命。水利工程部門要針對這一問題引起相應的重視，采取切實可行的方式對水利壩體進行加固。

2 水電站工程混凝土壩體的化學灌漿加固

經過相關實驗的驗證，采用化學灌漿的方式對壩體進行加固，具有較好的效果，同時還能有效的控制水利工程的質量，下面我們就對化學灌漿的加固方式進行具體的論述。

2.1 概述

化學灌漿的加固方式是一種最新推出的方法，該方法能夠有效的避免混凝土結構表面產生裂縫，無論是是在何種環境中，都具有理想的效果，促進水利工程的質量向前邁進。這一方法主要適用于兩種情況，其一是在深層裂縫的加固中，其二是對貫穿裂縫進行有效的修補。裂縫也分為兩類，一種是死縫，一種是活縫，不同的縫隙具體有不同的處理方法，采用的材料也各不相同。前者主要應用到的材料為水泥或是溶水性強的漿材，而后者主要采用的材料為彈性聚氨酯漿材。在施工的過程中，對水利壩體的具體情況進行考察是十分必要的，經過詳細的分析以及綜合的論證，制定出施工方案。然后在水利壩體上鉆孔打眼，將灌漿管埋放在灌漿孔中，事先要將內部進行清理，防止顆粒灰塵等落入漿材中，影響灌漿的質量。灌漿前確保水壓符合施工的要求，完成灌漿后及時的將灌漿孔進行封堵。

2.2 化學灌漿材料與使用注意事項

當前，在水利壩體的加固處理過程中，化學灌漿出現的次數越來越頻繁，但是針對不同的情況，施工人員采用的漿液也具有不同的種類。主要分為兩種，一種是環氧漿液，一種是丙凝漿液。前者以環氧樹脂為主要的成分，而后者的主要成分為丙烯酰胺。環氧漿液的主要優勢在于具有較強的可灌性以及滲透性，養護的時間也較短，丙凝漿液主要在細微的裂縫中使用，同樣具有較強的可灌性，同時，還具有較強的抗擠力，受到施工人員的青睞。在選用這兩種漿液時，首先要觀察水利壩體中出現的裂縫屬于何種程度，如果程度不深，寬度較小，建議采用環氧漿液進行處理，相反的，如果寬度較大，那么可以采用兩種方法同時進行的方式，先進行丙凝漿液的灌注，再將環氧漿液灌注其中。值得注意的是，采用任何一種漿液，都應該確保施工環境的溫度在12℃～16℃之間。

2.3 具體施工

在進行化學灌漿施工的過程中，裂縫清洗是首要的工作，主要是將裂縫表面的雜質清理干凈，有些裂縫處還存在混凝土的鈣化物質，這些雜質如果不得到及時的清理，會影響灌漿的質量。在清理時，可以采用高壓水槍進行清洗，或是使用鋼刷將裂縫表面的雜質清除掉。緊接著就可以開展化學灌漿了，這期間要保證充分與裂縫中的砂石進行結合，確保灌漿的完整性。待完成灌漿后，將表面封堵起來。完成灌漿后，還要將表面清理干凈，在裂縫的兩端分別打孔，將鋼筋穿插其中，最后拉緊兩端的壩體。

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。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。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。

結束語

混凝土壩體化學灌漿加固技術的應用已非常廣泛，技術也非常成熟。灌漿施工過程只需通過對施工過程材料控制與技術管理即能很好的保障灌漿質量，保障壩體強度。水利水電工程壩體除在出現裂縫時及時進行化學灌漿加固，還需在日常管理過程中注意混凝土壩體的其他病害，并通過日常養護與定期養護對可能發生的損壞進行防護。減少混凝土壩體裂縫、病害的出現，在裂縫出現初期及時進行加固處理，避免裂縫進一步擴大造成壩體安全隱患。

參考文獻

[1]龔冬艷.芻議某水庫填灌漿加固處理技術[J].經營管理者，2009（15）.

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