结晶分离提纯毕业论文

化学工程与工艺专业论文范文

在平平淡淡的日常中，大家都经常接触到论文吧，通过论文写作可以培养我们独立思考和创新的能力。还是对论文一筹莫展吗？以下是我精心整理的化学工程与工艺专业论文，希望能够帮助到大家。

一、化学综合实验教学的思考和改革。

1、实验方法绿色化。

结合我院的实际情况，我们对化学综合实验内容进行了合理的选择。首先，在溶剂、原料及产品的选择方面，尽量使用无毒或低毒试剂、少用或不用剧毒的有机物，如不选用苯、甲苯、二氯甲烷作为溶剂或原料进行实验，不选用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸盐作为氧化剂，不选用硝基苯或苯胺作为产品的实验等，并努力实现半微量或微量反应。

其次，在化学反应方面，积极探索无溶剂反应和超声波、微波催化等新型实验，如使用微波催化合成乙酸乙酯不仅可以降低乙酸、乙醇及催化剂浓硫酸的用量，缩短反应时间，而且收率可达90%以上。最后，在实验“三废”处理方面，主要实行“统一回收、循环使用、综合处理”的原则，最终实现“三废”无害排放。

2、实验内容现实化。

在化学综合实验过程中应增加与日常生活相关，以及对化学、社会发展的紧密联系的内容，以提高学生自我钻研、创新的意识和兴趣。膏霜类化妆品已经完全渗透人们的生活，其配制实验也是学生极为感兴趣的综合性实验之一。化妆品原料种类繁多，性能特点各异，在配方中所起的作用不同，一般而言：油脂和蜡及其衍生物为基础组分；为使形成稳定乳化体，需加乳化剂，如司盘类、吐温类；为保证外观和流变性，应加水溶性高分子聚合物；此外，还应根据实际情况加入保湿剂、营养添加剂、防腐剂、色素、香精及祛痘、美白等其他功能性原料。

完成一个具有优良性质的膏霜类化妆品的设计，需要掌握原料的性质特点、性质影响因素及相互影响；实验方案的设计、改良和优化；产品性质评价等多方面的内容。膏霜类化妆品设计方案与学生日常生活密切相关，学习兴趣浓，在实验过程中可以体味到科研实践的价值，很好地调动了学生的科研积极性。学生在实验完成后，积极主动地对实验进行总结和分析，对比不同方案优化实验方案，受到多方面的锻炼，实验思路、动手能力得到了有效的培养。

3、实验学科交叉化。

化学综合实验应综合体现有关知识：理论知识和实验知识；单元实验方法和实验操作技能；基础实验知识和科研创新能力训练；实验室实验能力和工业化生产能力训练等。化学合成属无机化学和有机化学的内容，是验证、巩固和加强理论知识，培养学生正确选择化合物的合成方法、条件优化以及一般的分离和鉴定方法，如重结晶、熔点测定等，应该注重合成方法的适用范围、实际条件、应用领域等。

化合物分析包括分析化学和仪器分析，培养学生的基本分析方法和原理、化合物结构解析的基本知识、分析方法的有关计算，应该注重分析方法的合理选择和初步具备对数据的评价能力。化学工程与工艺专业的学生除了掌握化合物合成和分析等自然科学领域的有关知识外，还应具备工程技术科学领域的有关知识和技能。在化学综合实验过程中渗入化工原理实验，回答过程和设备的问题，使学生熟悉工艺流程和操作设备，掌握单元操作的过程规律和典型设备，学会利用理论知识分析操作变量对过程的影响，调整操作参数以完成指定工艺要求，还应启发学生积极思考过程实验装置和操作规范所蕴含的科学依据，为工业化生产奠定基础。如在合成分析纯乙酸乙酯的实验中，使用的化工原料是什么？反应原理是什么？影响因素有哪些？工业上如何除去反应过程中生成的水？产品如何进行纯化，使用何种设备？设备的设计应该满足什么条件？产品纯度如何检测？在回答所有问题时，学生必需掌握合成、设备、分析等有关学科内容，实现学科交叉，对分析纯乙酸乙酯的从合成到工业化产品就有了非常深刻的认识。通过化学综合实验使学生初步具备查阅文献、选择合成方法、拟定实验方案、建立产品分析方法和基本工程操作能力，培养观察、分析和解决问题的能力，为研究性实验和创新性实验打下基础。为了满足实验需要，还应补充其他教学内容，如文献检索、波谱解析、试验设计方法等。

4、实验项目科研化。

化学综合实验除承接基础实验的提升外，还应为科研创新性实验的开展奠定基础，因此必然需要在综合实验中渗透科研的方法和技能。化学综合实验一般在第三学期，开设时间为两周，对一个实验项目不能进行特别深入的研究，因此选题就显得尤为重要，应该注意选题的难度控制和选题的意义。根据我院情况，题目来源主要有：教师科研项目中可分割的、难度适宜的试验部分；教研组开发的综合实验；学生提出可实行的实验项目等。科研实验对于本阶段的学生来说有一定难度，因此教师要从文献的查阅、实验方案的确定、实验条件优化、实验仪器操作、数据采集和处理分析等各个环节对学生进行指导，提高学生的动手能力，培养其实践和创新的能力，有利于提高其综合素质，培养其交流协作能力和团队精神。

二、结语。

化学综合实验教学的目的是夯实学生基本理论，培养学生掌握实验技能，提高学生动手能力，使学生具有较强的独立解决问题的能力和良好的专业素质，还要重视对学生实事求是的工作作风，严谨的科学态度和具有创新性的科学思维方法的培养。因此，我们必须不断精选和更新实验内容，重视和加强实验教学研究工作，探索新的实验方法，增加现代的实验技术和手段，努力提高学生的综合素质，以期为社会培养出合格的应用型人才。

一、精心选择教材和教学内容。

我校化学工程与工艺专业英语课程的参考教材是华东理工大学胡明、刘霞编写的《化学工程与工艺专业英语》。笔者选取该教材里具有代表性的五个单元作为基础部分，让学生掌握化学化工常见专业词汇，了解专业英语构词规律，掌握专业英语中常见句式和翻译技巧。同时，从ACS、ScienceDirect、RSC、JohnWiley等数据库出版的化学化工方向的专业杂志中，精选近三年的文献作为学生的参考教材，进行大胆的尝试。常见的化学化工英文文献有三种：全文、快报和综述。这三种文献的写作风格和各组成部分（题目、摘要、关键词、引言、各级标题、结果与讨论、结论、参考文献等）都有各自的特色。在第一次讲述一篇美国人发表在JournaloftheAmericanChemicalSociety上面的文献时，同学们都很好奇，课堂气氛顿时变得活跃起来。

很多学生反映，这是他们首次接触到英文文献。好奇之余，也暴露了一些问题。比如，在短短的三页文献上有太多不认识的英文专业词汇、较多的长难句和定语后置等，给阅读带来了极大的不便，论文的写作风格与教材上面的单元有较大差别，同学们一时间难以适应等。随着教学时数的增长，同学们逐渐适应了英文科技文献写作的风格和格式。比如，美国人写的科技文章（美式英语）和英国人写的科技文献（英式英语）的写作风格就有较大的差别。

二、激发学生学习的兴趣，营造宽松、愉悦的课堂氛围。

兴趣是最好的老师，是学业成功最重要的心理动力。因此，要让学生充分认识到学习专业英语的重要性和必要性。在第一次上课时，笔者就试图从以下几个方面培养学生学好专业英语课程的兴趣和紧迫感：

（1）让学生了解中国化学工业和世界化学工业的状况。中国化学工业在深化改革中取得重大的发展，但是与世界发达国家相比还有一定的差距，在技术方面还远远落后于发达国家，这就需要同学们发扬“师夷长技以制夷”的爱国主义精神。

（2）让学生了解中国化学工业日益成为世界化学工业发展中一支充满生机和活力的重要力量。许多跨国公司把中国作为投资和贸易合作的对象，如：巴斯夫、陶氏、联合利华、杜邦等。毕业生要想在这些公司谋得一席之地，就必须具有良好的语言能力和丰富的专业知识。

（3）让学生认识到专业英语在本科最后两年学习中的重要性。专业英语知识掌握的好坏，将直接影响着我校化工专业学生学习化工热力学（双语和英语）的效果。此外，本科生毕业论文（设计）的环节要求学生翻译一篇和毕业论文相关的英文文献（译文字数不少于3000字），撰写毕业论文的英文摘要，熟悉本专业的几种主要外文期刊。

最后，在研究生面试时，很多高校和研究所都要求翻译一篇或者几段英文文献。尝试将课堂交给学生，营造宽松、愉悦的教学氛围。不论什么课，如果只是老师一味地讲解，学生没有参与到其中，那么课堂气氛一定很沉闷。有些老师希望通过提问的方式促进师生之间的互动，但又发现，中国的学生，尤其是大学高年级的本科生，很少有学生在课堂上愿意主动回答问题。笔者采取的做法如下：明确地告诉学生，本课程的平时成绩占35%，每个同学至少在课堂上回答一次问题才能得到平时成绩，回答问题次数越多，平时成绩越高。这样一来，就使得本来很沉闷的教学课堂，气氛一下子变得非常活跃，甚至出现多个学生争抢回答一个问题的现象。

三、以公平为原则，改革单一的考核模式。

专业英语考试的重点应放在考察学生综合利用专业英语知识从英文资料中获取信息的能力。其关键在于学生能否理解英文文献资料。笔者认为，能够用自己的语言，将一篇文献中的工作描述出来，并且能让同学们听懂，就可以称之为“理解”。基于这种观点，笔者采取了全新的考核方式。在第一次课的时候，就将同学们分成不同的小组（5人一组），老师给出几十篇英文文献，要求每个小组从中选择一篇，并以之为基础，制作PPT。当本学期课程快结束时，由其中一个学生上台讲解他们制作的幻灯片（时间约6min）。

讲解完毕后，该小组的其他成员和其他小组的学生均可补充，并回答同学们和老师提出的问题。最后，根据学生在报告中所体现的对文献的理解程度和回答问题的情况给出考核成绩。这种模拟学术报告及问答的过程，不仅对学生专业英语的应用能力进行了考察，还锻炼了他们制作幻灯片和现场演讲的能力。通过这种考核方式，学生不仅学到了知识，而且也锻炼了人际交往和团队协作的能力，为以后的应聘求职奠定了良好的基础。

四、结语。

所谓“授人以鱼，不如授之以渔”，在有限的化工专业英语教学课时内，笔者采用这样的教学方法对我校化工专业连续三届学生进行教学，取得了良好的教学效果。学生不但掌握了基本的化学化工类专业词汇，还掌握了较为完整的专业英语知识、扩大了学生的适应面，为学生日后的应聘求职和研究生生涯奠定了一定的基础。

自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来，十多年间，我校化工专业蓬勃发展，培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养，分别是煤化工专业方向和高分子化工方向，大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计，报高分子化工专业方向的学生不足11%，为了了解同学们的想法，我们对学生进行了一次问卷调查，调查结果显示，同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国，尤其是西部，陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热，结合我院生学来源，超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作，于是参照往届同学的经验，大多选择了煤化工方向，无暇顾及到自身的兴趣。

不少同学对这两个方向都不甚了解，对我国化工行业了解甚少，选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解，培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理，课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情，从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。

基于以上分析，我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。

1、调整培养计划，进行培养规范的整体设计

专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义，它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础，在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计，专业规范对专业人才设定培养规格，拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中，对人才培养规范进行整体设计，是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。

应对当前的就业形势，制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来，高校外延发展迅速，新增高校、新增专业多了，人才培养难度更大，要求更高。另外，高等教育大众化阶段教育质量呈多元化，亟需制定专业规范，一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。

2、加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作

化学工业是国民经济的支柱性行业，为了让高校能更好的为社会服务，高等院校为化工行业提供主要人力资源，教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作，目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求，主要体现在以下几个方面：

（1）有良好的职业道德，了解本行业的相关法律法规，体现出较好的人文素养。

（2）数学、自然科学基础较好，工程基础知识扎实，掌握一定的经济管理知识；掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识，了解本专业的前沿发展现状和趋势；具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。

（3）具备化学与化工实验技能，有工程实践经历，具备计算机应用能力，接受过科学研究与工程设计方法的基本训练，能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。

（4）具有较强的组织管理能力，表达流利，人际交往能力突出，有较强的团队协作精神。

（5）具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照，我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。

结合行业要求分析，我校化工专业目前存在的问题主要有：

（1）教师队伍中普遍经历单一，缺乏工程师经历。

（2）实践教学环节不完善，学生工程实践能力较弱，创新创业能力不足，学校与工业界联系不够紧密。

（3）缺乏对学生的团队精神的系统训练。

（4）毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外，缺乏科学的学生考评机制，缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题，以专业认证为契机，有目的的开展工作。

3、灵活设定培养方向

专业方向的设置是高校人才培养的基础，开设什么样的专业方向，关系到培养什么样的专业人才，培养出来的人才是否符合社会的需求，这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时，在专业方向设置上体现差异，强化特色，做到以质量求生存，以特色求发展。在开设专业方向的问题上，要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同，以减少资源的浪费，避免在人才培养上出现重复和过度竞争，充分体现差异[3]。

4、优化各级结构，提高培养质量

当前，大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题，也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的'一些制度和政策的支持外，高校还应该根据市场所需人才，有针对性的提高培养质量。提高培养质量，既要从宏观上把握高等教育的结构，明确学校、院系和学科的定位，满足地方经济社会的发展对高等教育的要求，另外，要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构，理顺专业结构、学科结构与理论结构，使我们培养的人才和社会需求相一致[4]。

我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段，大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化，这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求，将培养的方向和层次准确定位，针对培养什么样规格的人才，满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究，谨慎决定。此外，认真处理好专业建设中适应与对口的关系，在一般的学校，学生是直接面对市场就业的，应该将专业设置得窄一点，对口性更强一点[4]。

通过以上论述可以看出，要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力，还需要我们多了解学生的思想动态，提升认识水平，根据市场的需求，提高培养质量，能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用，扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来，我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业，为我国化工行业培养出更优秀的人才。

1、化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则

以市场为导向

随着能源需求量不断增大，我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业，促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设，可以扩大煤化工产业，推广清洁能源，这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设，要以市场为导向，将学生的就业与市场相结合，从而保证学生在面对社会选择的时候，有足够的自信，具备扎实的专业基础和技术水平，提高就业机会。

发扬创新精神

只有发扬创新精神，才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容，它本身就具有探索和创新，但煤化工专业发展中，以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍，因此在建设有特色的煤化工专业时，要用发展的眼光看问题，创新教育观念和人才培养机制，促进煤化工特色建设。

稳定发展原则

化学工程与工艺专业的煤化工特色建设，始终坚持煤化工人才培养方向，也有着自身的特色，毕业后学生主要面对钢铁冶金系统，能源方向，因此在建设特色专业是，也要立足根本，找准发现，坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向，在发展中会面临内部和外部的变化，因此稳定发展，才能适应不确定的变化，适应社会和市场的要求。

2、建设煤化工特色的对策

创新教育观念

专业建设是高校办学理念的表现形式，其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开，煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现，可持续发展的理念不断摄入，煤化工专业发展也要将观念进行创新，以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动，将教育观点和教学理念进行谈论和创新，在实际工作中，如果出现了教学理念偏差，要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求，通过定期考核，加强教育工作者的思想意识，将这种观念融入教育，这也是促进我国煤化工产业的重要措施。

创新课程体系

煤化工特色专业要突出特色，因此要有明确的教学目标，以便在基础教学中突出特色，从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色，根据高校制定人才培养目标，科学设定课程体系，使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键，因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科，但特色建设赋予了它新的生命力，因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合，从而能够在以往的经验中，发挥教学成果的理念，整合课程资源，促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征，但也要与学校的特色向结合，建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色，例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等，充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合，促进煤化工特色专业发展。

理论与实践相结合

化学工程与艺术是实践性较强的专业，在建设特色煤化工专业时，要将理论与实践向结合，培养学生的综合能力[2]。教师在教学时，可以结合计算机开展辅助教学，将最前沿的煤化工专业知识传授给学生，让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作，为学生提供更多的实践机会，让学生参与到企业生产实践中，培养学生的动手能力，在实践中，学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合，才能够促进煤化工特色专业建设，学生在实践中，专业能力得到锻炼，整体的素质也会不断提高。

建立健全质量保障体系

完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障，在科学的监督机制中，促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行，就要对其投入更多的科研、资金及教学条件，这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中，会面临很多问题，如课程实施不佳，教师专业能力不强等，这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业，离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量，因此要制定质量责任制，包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等，确保教学目标的实现。

3、结语

化学工程与工艺专业的煤化工是高校的特色专业，因此要坚持以市场为导向和创新性原则，在稳定发展的基础上，促进本专业特色发展。煤化工特色建设要创新教育观念，将理论与实践相结合，健全教学质量监督机制，突出特色，促进教学目标的实现，为社会培养更多的煤化工专业人才。

材料专业毕业论文开题报告

开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。这是一种新的应用写作文体，这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要而产生的。下面是我为大家收集的关于材料专业毕业论文开题报告，欢迎大家阅读!

论文题目： 高聚物对水泥抗蚀性能的影响

1、国内外研究现状、水平及存在的问题：

随着建筑科技的进步与发展，一种新型化学建材正悄悄的却又以飞快的速度在中国建筑界得到应用和发展，这就是聚合物水泥基复合材料。聚合物水泥基复合材料通常按其化学构成大致分为两类，一类是以聚合物为基、水泥作为填充料组合成的，最常见的如目前大量应用于工程防水的“聚合物水泥防水涂料”;另一类是以水泥为基，以聚合物单体或数种聚合物对水泥进行改性而组合成的材料，如各种聚合物水泥混凝土及各种聚合物水泥砂浆等[1]。原则上讲，聚合物水泥是聚合物改性水泥，它保持了水泥水化物的一系列优点，并用聚合物的优点弥补了水泥制品的不足。因此，聚合物水泥显示出了较大的抗压、抗冲击、抗穿刺能力及耐磨性，优良的抗渗性、抗腐蚀性及抗老化性，适当的弹性模量，而不需要刻意追求高的断裂延伸率[2]。

1923 年克莱森(Cresson)首次申请了有关聚合物硬化水泥体系的专利。他把天然橡胶乳液作为填料加入道路路面建筑材料中。1924年，Lefebure申请了用天然橡胶乳液使水泥砂浆及水泥混凝土改性的专利，第一次提出了用聚合物对水泥砂浆及混凝土进行改性的概念。从此，拉开了混凝土中添加聚合物的历史性序幕。1932年，Band第一个提出了利用人造橡胶改性水泥砂浆及水泥混凝土，也获得了专利。20世纪40 年代，人们先后尝试了用合成聚合物乳胶改性，以及把聚乙烯乙酸酯也用于改性的方法。50年代，这一领域的研究与尝试开始受到各国材料界专家学者的重视，并获得了很多项研究成果，许多成果在工程上也都得到了广泛的应用。60-70年代， 人们开始研究用液态和固态的聚合物，诸如聚合物单体、树脂、聚合物乳胶粉等对水泥砂浆及水泥混凝土进行改性。80年代，各国都投入了大量的人力、物力、财力，对混凝土改性进行了研究，随着科研成果的不断出现，这一领域也得到了极大的推动，研究水平得到了极大的提升。美国是世界上聚合物水泥基复合材料研究开发的先行国家，最早于50年代就开始了对其进行实际应用的尝试。

由于我国在聚合物水泥基复合材料方面的研究起步比较晚，所以，至今还没有出台相关方面的行业标准与测试方法。多数学者认为聚合物水泥基材料的增强机理主要是由于剔除了粗骨料，降低了细集料的粒径，从而提高匀质性，使集料所得集配曲线为非连续性的;另外聚合物在水泥浆内部聚结成网络结构，起到了很好的阻裂增韧作用。近年来，人们逐渐开始从微观结构方面对聚合物改性水泥基材料进行研究，认为聚合物颗粒的分散和聚合物薄膜的形成是聚合物水泥改性的主要原因。研究认为聚合物从两方面影响了改性水泥浆的结构: (1)混合后一部分聚合物粒子吸附在水泥颗粒表面，形成薄膜;(2)另一部分聚合物分散在孔中的液相中，当自由水完全被水化和蒸发消耗掉后，聚合物在孔中形成薄膜[3]。此外，关于聚合物在改性水泥砂浆中的分布，目前还存在一些异议。 按照著名的Ohama[4] 模型，聚合物均匀分散在水相中，随着水泥水化，水分减少，聚合物逐渐凝聚成膜，因而聚合物主要存在于改性砂浆的孔隙中。 Su[5] 等对新拌改性水泥浆水相成分的分析表明，在拌合开始就有相当多的聚合物被吸附在水泥颗粒表面，他们还发现，拌合初期被吸附在水泥颗粒表面的聚合物的量与聚合物乳液种类和乳液掺量有关。 通过含氯聚合物改性砂浆的EDAX 分析表明，在聚合物改性砂浆中，水泥浆体与骨料之间的界面上聚合物的含量较高。 Ollit rault-Fichet 等的研究也说明，聚合物颗粒最初会被水泥颗粒吸附，并最终被包埋在水化水泥的颗粒之中[6]。

在实际工程中，硅酸盐水泥易在酸和酸盐溶液中遭受侵蚀是因为：(1)硅酸盐水泥中含有大量的氢氧化钙及高碱性的水化C-S-H 凝胶、水化铝酸钙等水化产物，酸溶液中的H+与Ca(OH)2发生中和反应，使水泥石碱度急剧降低，进而造成高碱性水化硅酸钙和水化硫铝酸钙等水化产物分解，转变成低碱性水化产物，最后变成无胶结能力的SiO2·nH2O 及Al(OH)3等;(2)硫酸盐溶液中的硫酸根能和水泥石中的Ca(OH)2及水化铝酸钙等[7]发生化学反应，生成有膨胀性的石膏和钙矾石晶体，当这些结晶体在水泥石毛细孔隙中逐渐积累和长大，产生孔内应力，当应力大于临界破坏应力时，造成水泥试样破坏。由于水泥石本身也不密实，有很多毛细孔通道，使砂浆产生渗透性，使得水泥的使用性能下降。同时，侵蚀性介质容易进入其内部，以致由其配制的砂浆易受到腐蚀，导致水泥材料的耐久性下降。普通水泥砂浆不饱满、不密实，不能有效地形成具有防水抗渗作用的整体不透水层。它也存在抗压强度低、耐腐蚀能力不高等缺陷，其使用范围也受到了很大的局限。

而聚合物改性水泥由于聚合物及活性成分的掺入，改善了聚合物水泥砂浆的物理、力学及耐久性能，扩大了其应用范围。对水泥性能的改善主要体现在如下几个方面：

(1) 活性作用 聚合物乳液中有表面活性剂，能够起减水作用。同时对水泥颗粒有分散作用，改善砂浆和易性，降低用水量，从而减少了水泥的毛细孔等有害孔，提高砂浆的密实度和抗渗透能力。

(2) 桥键作用 聚合物分子中的活性基因与水泥水化中游离的Ca2+、Al3 + 、Fe2 + 等离子进行交换， 形成特殊的桥键，在水泥颗粒周围发生物理、化学吸附，成连续相，具有高度均一性，降低了整体的弹性模量，改善了水泥浆物理的组织结构及内部应力状态，使得承受变形能力增加，产生微隙的可能性大大减少。即使产生微裂隙，由于聚合物的桥键作用，也可限制裂缝的发展。

(3) 充填作用 聚合物乳液迅速凝结，形成坚韧、致密的薄膜，填充于水泥颗粒之间，与水泥水化产物形成连续相填充了孔隙，隔断了与外界联系的通道[8]。从而阻止了腐蚀性介质进入水泥石内部，提高了抗腐蚀和抗渗能力。

孙炎[9]曾研究冷混合沥青混凝土，用于道路工程;聚合物改性砂浆用于钢筋混凝土结构的永久模板，结果证明它们都可以更好地防止氯离子渗透和更好地抗碳化作用，从而提高钢筋混凝土结构的耐久性，掺加有硬沥青的钢桥面也具有更高的抗腐蚀性能[10]。鉴于此我们可以通过在水泥中掺杂沥青和石腊，来改善水泥的内部结构并填充其内部孔隙，从而提高水泥的抗蚀性，解决水泥抗蚀性较差的问题。

2、选题的目的、意义：

在我国，尤其是西部地区的盐碱地、盐湖区以及地下水中普遍存在着硫酸盐对水泥混凝土的侵蚀。在某些特种工业设施中，还存在有硫酸和硫酸盐的混合腐蚀以及H2S、CO2腐蚀等。从一些实例中我们可以看出，破坏水泥混凝土的主要原因一般都不是机械应力， 而是多种腐蚀或者是自身内部发生化学反应。这就引起了人们对水泥混凝土的耐久性能的讨论。因此，研究水泥的抗腐蚀性能不仅对建筑材料具有至关重要的作用，而且会对提高各种工程建筑的耐久性能有重大的经济价值和使用价值。关于聚合物对水泥砂浆改性的主要途径是在其中加入能起到改性作用的聚合物。从前人的研究中可看到，聚合物水泥基复合材料都显著高于普通混凝土的`力学性能，比如抗折强度、抗压强度、粘结强度等都得到了极大的提高。与普通硅酸盐材料相比，聚合物水泥基复合材料有着自身的优势见表1。

表1 聚合物水泥基复合材料与普通混凝土的比较 性能

材料 普通混凝土 PCC

W/C

断裂 1 50~60

冲击 5 80

密度

抗拉强度 2~3

抗折强度 5~7 150~200

抗压强度 40~50 200~300

此外，聚合物水泥基复合材料还具有良好的耐化学腐蚀、抗渗性、低温下的抗裂性等。这就使得聚合物改性水泥基复合材料在一定范围内部分取代了钢铁、高分子材料(像MDF 水泥基复合材料制作的唱片、轮胎都是具体的实例)[11]。它能提高水泥石的抗腐蚀能力主要是因为聚合物的添加提高了提高水泥石的密实度。混凝土结构正常情况下可以存在至少30年，但如果存在源于生物的硫酸腐蚀不过短短几年就会被破坏掉[12]。修复或完全取代这种腐蚀结构越来越有必要，但这种修复代价昂贵一直不能满足社会。然而通过沥青或石蜡对水泥进行改性，可大大提高水泥的抗蚀性，这无疑会节约了资源，减少了不必要的浪费，为社会积累更多的财富。

3、实施方案及主要研究手段：

、实验方案

、原材料的准备;

(1) 沥青粉的研制

制得分别过200目和300目筛的沥青粉，并适量添加矿物掺合料来减小沥青粉的粒度。

(2) 石蜡粉的研制

通过在石蜡中添加矿物掺合料来粉磨石蜡，并制得掺有石蜡的粉末。

、正交实验

(1) 因素水平表

因素水平用量(V%) 粒度(目) 温度(℃)

1 2() 100 100

2 4() 200 120

3 6() 300 150

(2) 根据正交表L9(34)列出以下几组实验：

序号用量(V%)粒度(目) 温度(℃)

指标

腐蚀前 抗压强度

(MPa) 抗Na2SO4腐蚀强度 (MPa) 抗Na2CO3腐蚀强度(MPa)

1 2() 100 100 2

2()

200

120

6

3 2() 300 150 4 4() 100 120 5 4() 200 150 6 4() 300 100 7 6() 100 150 8 6() 200 100 9

6()

300

120

注：括号内为石蜡的用量

、以硅酸盐水泥为基体，按以上正交方案分别掺加沥青、石蜡成型,每种高聚物与水泥的复合分别作空白样，3天强度测试样，腐蚀样。分别测定抗压强度，抗硫酸盐及碳酸盐侵蚀的能力。

、在把水泥块放入腐蚀液中前和从腐蚀液中取出，分别称取其质量，查看其质量损失。

、每一个过程留样分别作物相分析和微观分析，进行腐蚀机理分析。

、通过各组实验试样的对比，确定聚合物在水泥中的最优抗蚀配比。

、研究手段

(1)用扫描电镜观察沥青、石蜡改性水泥的微观形貌，以及硫酸盐、碳酸盐腐蚀后的微观形貌。

(2)用X射线衍射仪分析沥青、石蜡改性水泥的物相组成。

(3)用压汞仪测试水泥试样的孔结构;

(4)利用粒度分析仪测试各添加物的粒径。

4、选题的创新之处：

目前已有许多聚合物乳液(如苯丙乳液、纯丙乳液、乙丙乳液等) 用于水泥砂浆的改性，而采用沥青和石腊这两种聚合物对水泥砂浆进行改性的研究却相对较少。实验利用沥青和石腊高分子的熔胀性，在水泥水化过程中，沥青和石腊受外界刺激产生一定的熔胀从而填充水泥石的内部孔隙，提高水泥的密实度，达到提高水泥抗蚀性的目的。

5、预期研究成果：

沥青、石蜡与水泥混合成型后，一部分沥青、石蜡颗粒填充在水泥孔隙里，另一部分沥青、石蜡颗粒在一定外界条件影响下分散在孔中的液相中，当自由水完全被水化和蒸发消耗掉后形成膜。这两方面共同作用大大提高了水泥的密实度并阻止了腐蚀液与水泥浆体的接触，从而使水泥的抗蚀性能得到改善。

参考文献：

[1] 陈建辉, 黄金莲. 小议聚合物基水泥基复合材料[J]. 建筑技术开发, 2004, 31(10):115-116.

[2] 袁大伟. 聚合物水泥若干问题探讨[J]. 中国建筑防水, 2001,(4): 22-24

[3] 王茹, 王培铭. 聚合物改性水泥及材料性能和机理研究进展[J]. 材料导报, 2007, 21(1): 93-96.

[4] Ohama Y. Polymer2based admixtures[J ]. Cement and Concrete Composites ,1998 ,20 (3):189-212.

[5] Su Z , Sujata K, Bijen J M J M , et al. The evolution of the microstructure in styrene acrylate polymer modified cement pastes at the early stage of cement hydration[J]. Advn Cem Bas Mat ,1996 , (3): 87-93.

[6] 钟世云, 王培铭. 聚合物改性砂浆和混凝土的微观形貌[J]. 建筑材料学报, 2004, 7(2): 168-173.

[7] 吴国林, 文梓芸, 殷素红. 土壤聚合物耐酸性能的研究[J]. 新型建筑材料, 2006, 2: 5-7.

[8] 张文渊. TK聚合物砂浆在混凝土表面修补加固中的应用[J]. 腐蚀与防护, 2003, 24(7):300-302.

[9] 孙炎, 徐晓蕾, 钱玉林. 我国混凝土聚合物复合材料的研究现状及发展[J]. 建筑技术,2007, 38(1): 12-14.

[10] Yang Jun. Study on low temperature performance ofGus sa sphalt on steel decks with hard bitumen[J]. Journal of Southeast University (English Edition), 2003, 19(2): 160-164.

[11] 李民强. 聚合物水泥基复合材料研究及进展[J]. 广东建材, 2007 , 7 : 10-12.

[12] J. Monteny, N De Belie, E Vinck.,W Verstraete, et al. Chemical and microbiological tests to simulate sulfuric acid corrosion of polymer- modified concrete[J]. Cement and Concrete Research, 2001,31: 1359-1365.