时间：2022-09-16 01:09:14
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇土木材料论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1工程类跨学科研究生培养的整体情况与方法
作为较早成立的老牌农林院校，中南林业科技大学（以下简称“林科大”)的工程类学科巳经发展得较为全面，其中建设与发展得最为成熟的特色优势学科木材科学与工程、食品科学与工程、环境科学与工程专业都已建立了国家级工程实验中心、国家重点野外科学观测研究站、教育部和国家林业局重点实验室与研究中心等。
为响应国家大力发展农林院校，发挥特色学科优势,办好多学科协调发展的高水平教学研究型大学的号召，自2008年起，林科大开始构建学科交叉性科研平台，并在校内选取了生源较好、科研能力较强、师资队伍雄厚的5个学院、5个专业作为试点，尝试探索工程类跨学科研究生（博士、学术型硕士两个层次)培养的有效模式与方法。截至2014年底,这一研究生教育教学改革计划已初见成效，并将进一步在其他学科和专业中扩展与延伸。
1.1制订跨学科研究生联合招考方案与计划，确保招生质量
林科大在国家研究生录取大纲的指导下，多次组织召开全校工科范围内的评审和专题会议,尤其是针对5个试点专业的学术委员会特别会议，以“拓宽培养口径、培养复合型人才”为目标，在保证考生具有一定的前期专业水平的基础上,分专业拟订了跨学科研究生联合招考的专业条件、招生数量和考试科目。
因跨学科研究生录取与单学科研究生招生有较大区别，在入学考试的专业课考察和面试环节中,林科大提倡以宽进严出为指导思想，实施较为宽松的、注重科研创新能力的录取政策。尤其在确定推免生录取方案时，适当放开导师自主招生的权利，并赋予导师跨学科、跨专业联合招生的特权,鼓励导师结合自身课题和培养条件招收跨学科研究生。
1.2针对不同学科要求制订培养方案,革新学习方式
跨学科研究生培养更加注重教学内容与方式的改革，以最能反映本专业领域的创新理论和研究成果为依据编排综合性、跨专业的课程。对于工程类研究生而言,则更应加强其对数学、力学和材料学科内容的学习,并在专业选修课中增加较为成熟、实用的优化理论、算法与软件学习课程，如运筹学、有限元法、神经网络工程应用等，使学生在后期的学术和学位论文撰写中尽快进人角色,解决课题研究和工程应用中的具体问题。
林科大从根本上改变了单纯依靠课堂讲授与讨论、提交作业与读书报告的形式,采用课堂教学、现场实训、模拟实践、论坛汇报等形式相结合的方法，依托各学科专业科研条件良好的研究所、实验基地和工程研究中心等，开展学生工程实践训练和科研实验模拟。与此同时，积极鼓励试点专业学生借助学科平台,结合导师科研课题和自身学习兴趣申报国家级/省级/校级研究生科技创新基金项目，并对具有一定前瞻性和创新性的基金项目给予适当的政策扶持和配套资金。
1.3有针对性地制订学位论文考核制度与办法
烟台大学的马晓丽教授曾明确指出:“跨学科人才培养应与跨学科科学研究相结合,与培育新兴学科、交叉学科相结合，跨学科研究生教育的理论创新应与实践创新相结合。”为真正实现培养工程类跨学科研究生创新思维与科研方法的目标,林科大研究生院经多方调研与论证，制订了《工程类跨学科研究生学位论文考核管理办法(试行)》，明确规定：“工程类跨学科研究生的培养及论文选题须结合科研课题实践，……研究生第二学年参与课题研究的时间不得短于8个月。”将管理办法落实到具体考核指标上,则表现为由原来的考察专业知识转变为考察学生结合专业知识解决学术前沿科学问题和独立从事科研的能力。
1.4大力调整师资结构和管理制度,强化跨学科研究生导师队伍建设
为最大限度地提升跨学科研究生导师的科研素质和指导水平,完善工程类跨学科研究生导师指导体系,林科大研究生院与各学院学术委员会和校人事处进行多次讨论与磋商，决定尝试采用“取消户籍、强强联合”和“建立小团队”两种方法,力争在3~5年时间内初步建立一支具有跨学科指导能力的导师队伍。
所谓“取消户籍、强强联合”，是指在当前现有条件下，改进导师指导体系，整合与优化现有师资力量，打破学院与学科间的“户籍”壁垒，确立多学科联合培养的基本职责。为此，研究生院建立了较为严格的跨学科研究生导师选聘制度,在充分考察每个学科内研究生导师学科背景、科研实力、指导水平、师风师德和责任心的基础上，遴选出实力较强、师德高尚、素质过硬、责任心强的导师，在课题研究、薪酬分配、研究生招生和继续教育方面给予激励政策，取消跨学科招生导师原有学科和专业的“户口”，并鼓励导师根据课题和研究需要自主建立跨学科科研团队，结合实际需求招收与培养跨学科研究生。
2构建具有专业特色的跨学科研究生人才培养模式
在培养优秀复合型人才的实践中，林科大一贯强调发挥学校特色学科优势、结合林业特点构建具有专业特色的跨学科研究生培养体系。工程类跨学科研究生培养改革实践实施6年多以来，各试点学科与专业根据自身特点和实际需求，制订课题攻关方案与研究生培养计划，整个改革实践取得了较为良好的效果。
2.1基于学科特色,搭建科研创新平台
自2009年土木工程专业实施跨学科研究生培养以来，已初步构建了土木工程学科与生态学科、木材学科、食品学科和环境工程学科相交叉的科研创新平台5个，各平台研究队伍分别来自不同学院，在增强了导师流动性的基础上,整合了学校相关仪器设备和实验场地，既避免了科研资源闲置与浪费，又提高了利用率，最大限度地实现资源共享。另一方面，土木学院还积极与行业企业、科研院所开展合作交流,在建设产学研科研基地的同时培养跨学科研究生。如与湖南省交通科学研究院开展联合研究生培养，依托行业优势和需求联合招收、指导土木工程与交通工程交叉学科研究生，为服务社会、促进合作创造了条件。仅2012~2014年3年间，土木工程学科依托各交叉学科平台已成功获批国家级课题7项、省部级课题4项、地厅级及以下科研课题10余项,跨学科研究生培养也取得了丰硕的成果。
2.2结合科研课题,制订跨学科研究生培养方案
为完善现有的培养方式与体制，各科研团队结合学科特点对不同层次、研究背景的研究生“量身定制”培养方案，并为每个跨学科研究生选派了1位导师和1~2位副导多师，保证跨学科研究生培养的综合性、灵活性、前沿性和创新性得以充分发挥和展现。如由土木院肖宏彬教授带领的科研团队结合承担的国家林业局948项目“林草一体化髙稳定性生态护坡技术引进”’于2012年招收了本科专业为生态学的土木工程专业学术型硕士1名，为使该生能够明确生态学科与土木学科对土壤、植被和生态防护研究的异同点和关联性，尽快融人课题中,课题组为其制定了包括公共选修课（多元统计分析、高等工程数学等）、生态学科课程（高级土壤学、土地生态学、土壤微生物生态学及实验技术等）、土木学科课程(高等土力学、有限单元法、岩土工程测试技术等）、学术报告与讲座（生态学前沿及专题讲座、恢复生态学与生态工程讲座、植被生态学专题、生态护坡技术研究进展等）和生产实践在内的一系列培养环节,并选定林学院一名教师为副导师，指导其学位论文研究方案中“建立网格型髙强度林草混交根系成型技术”部分内容。
2.3拓宽培养口径,构建跨学科研究生立体知识结构
土木院研究生教育改革以加强能力训练为基本思路，寻求构建跨学科研究生立体知识结构的途径与方法。具体做法是:1)按照知识结构的需求和跨学科研究生的学科背景安排选修课程,同时鼓励与引导学生参加科研实践和社会活动，激发学生的能动性与创造力。2)改变理念、调整模式。在横向上把相关学科和新兴学科研究内容纳入教学体系，在纵向上由过去的以专业理论和知识积累为中心，转向既注重积累又强调专业研究能力和创新能力训练。主要通过邀请跨学科专家讲座、举办跨学科研究生学术论坛、建立校内和校企联合实践基地、增开工程实践课程和软件分析课程等方式，压缩不必要的课程,培养在专业知识和实践创新能力积累上有充分准备的、一专多能的复合型人才。3)对于某些跨学科课程采用分学科联合授课的形式,条件允许时可采用模块式教学方法，将整个课程划分为不同模块，各模块可以课堂讲授、专题讲座、论坛等形式开课,拓宽学生的视野。如跨专业选修课“复合材料选论”目前已包括“高等胶凝材料”“新型建筑材料”“木材学”“现代材料实验技术”“材料结构表征与应用”“材料科学工程导论”“现代材料成形理论与技术”和“工程材料设计与测试”在内的8个模块。
3结语
林业院校工程类跨学科研究生培养体系的建立与机制的优化是一项长期的、复杂的系统工程,还有很多更深层次的问题需要研究与探索’林科大的改革实践虽已取得初步成效,但受客观因素的影响,在培养过程中还存在课程体系不健全、培养质量评价方法不完善、导师指导水平欠提升和跨学科研究生管理方法有待提髙等不足，这也是林科大今后在跨学科研究生管理与培养过程中需要进一步强化与完善的方向。
摘要：针对土木工程专业实践教学普遍存在的“三多三少”问题，文章在充分重视理论教学和强化常规实践环节的基础上，着重探索培养学生创新能力和自主研究性学习能力的新途径，构建了院校引导下学生自主管理的土木工程创新管理模式，创建了土木工程创新实践基地并取得了显著运行效果。
关键词：实践教学；创新思维；实践基地；学生自主管理
中图分类号：TU4 文献标志码：A 文章编号：
1005-2909(2012)01-0127-03
随着社会对土木工程专业的实践能力和创新能力的重视[1-2]，各高校也越来越重视实践创新能力的培养。“卓越工程师培养计划”的实施，对土木工程专业的实践提出了更高的要求[3]，但现阶段的土木工程专业实践教学普遍存在“三多三少”的问题，即：学生创新想法多，动手实践少；活动简单重复多，创新创造少；临时组织多，长效运行少。2011年以
来，学院在充分重视理论教学和强化常规实践环节的基础上，着重探索培养学生创新能力和自主研究性学习能力的新途径，构建了院校引导下学生自主管理的土木工程创新管理模式，创建了土木工程创新实践基地并取得了显著运行效果。
一、创建了设施精良、学生专用的土木工程创新实践基地
为鼓励学生积极参与科技创新活动，塑造良好的校园科技文化氛围，为学生参与科研和大学生课外学术科技作品竞赛等提供必要的设备和技术支持，进一步提高学生的综合素质、科技创新能力和团队合作精神，校教务处、资产处、团委和土木工程学院达成合作共建的协议，建立了南京工业大学首个大学生创新实践基地，基地以土木名校为标杆，经过5年建设，建成了设施精良、管理有序、学生专用的土木工程创新实践基地，为学生开展自主研究性学习、创新实践活动提供了优质的活动平台。
（一）院校支持设立土木工程创新实践基地
在校教务处、资产处、团委的大力支持下，土木工程学院签署了合作共建创新实践基地的协议，创建了学校土木工程创新实践基地，专门开辟了近300平米、相对固定的创新实践活动
基地。在江苏省实验教学示范中心经费的支持下，投入近百万元对基地进行建设。基地设有机械加工室、设计工作室、模型制作工作室、材料测试室、CAD工作室、加载试验区、作品展示区，并配有计算机、100 kN万能试验机、应变测试仪、数字信号采集系统等先进仪器和开发工具，以及自行研制的多套用于桥梁、体育场、高层建筑等模型的加载和测试装置。基地主要为学生自主创新和结构设计大赛、挑战杯、数学建模、CAD等多项赛事服务。目前创新基地拥有学生会员300多人，3年来共累计开放5 000多人次。基地拥有一支学术水平高、热心创新引导的指导教师队伍。基地还专门建立了网络互动平台，方便了会员与指导教师的交流。
土木工程创新实践基地自建成3年以来，累计开放近800天，累计进入基地开展创新活动5 000多人次，举办了4届南京工业大学创新大赛。
（二）构架学生亲手操作大型精密仪器的途径
通过国家和学校的长期建设，学院已经拥有一批大型精密仪器设备，如地震模拟振动台、大型三轴实验仪、拟动力实验系统等，10万元以上设备80多台套，价值接近4 000万元。长期以来，由于大型精密仪器设备实行专人管理使用，学生接触和使用较少。针对此项问题，在学校和学院的组织下，确定了大型精密仪器“专管共用”的原则，积极向校内外开放，做到资源共享。学院积极组织教师围绕学院现有高科技设备，设立专门的开放实验课题，使学生能亲手操作使用大型精密仪器设备。这样，学生的自主研究性学习的积极性得到了充分发挥，一批学生通过开放实验获得的成果以论文的形式发表，部分成果获得了江苏省土木工程结构创新竞赛的奖励。
二、构筑学生自主管理和发展的创新实践基地运行模式
针对师生实际，创新基地管理模式，形成了学校支持、教师指导、学生自主管理的土木工程创新实践基地运行模式，基地形成了日常运行顺畅、师生参与积极、活动成果丰硕的局面。
（一）组织学生科协负责创新基地日常运转
大学生科学技术协会是由对科技创新活动有一定兴趣和爱好，并热心参与其中的由学生组成的从事科技活动组织与管理的学生团体。协会的宗旨和任务是：引导学生把勤奋学习、热爱真理、提高素质和培养能力作为在校期间主要兴趣和热点，丰富学生的课余文化生活，扩大他们的知识面。通过举办各类科技活动及自主创新实验，增强广大学生的科技意识，浓厚学校科技氛围，营造一个从事科技活动的良好环境，促进学生综合素质的提高，从而推进科技活动的开展。
大学生科协制定了《大学生科学技术协会章程》，规定了协会的性质、组成方法、组织机构及各部门权力和义务，并通过《会员管理制度》实施管理，采用入会时签订《会员安全协议》保障实验的安全性。创新基地日常运行和管理完全由学院大学生科协负责，制定了《值班制度》保障基地的规范顺畅运行。
科协根据学习课程进展制定本年度学生创新活动计划和各项活动预算，科协自行组织和开展了多届“禁断迷塔”“迷你屋”等比赛，全校学生参赛踊跃。基地坚持日常开放制度，学生自我服务和管理，基地运行顺畅，为学生创新活动提供了一个固定的场所。
（二）校、院多方积极支持创新基地发展
基地建立了由学院、教务处、资产处领导组成的领导小组，谋划实践基地的建设和发展；聘请学科刘伟庆、孙伟民等教授担任专家评委，对创新工作进行技术指导；由学生工作办公室和分团委的教师对学生进行宣传和动员工作；学院设立专项经费，由基地副主任教师负责提供创新用材料、工具准备、材料试验等保障工作。校院为基地配置了50多万元的万能试验机等先进加载、量测设备，每年投入5~10万元用于基地材料和工具的购置；基地的经费来源除校院拨款外，还接受企、事业单位和个人的捐赠等。
三、形成以创新基地为平台、结构设计竞赛为核心的创新能力培养体系
以创新基地为平台，建立并完善了结构创新大赛组织机构及规章制度，营造了师生踊跃参与创新能力培养的氛围，实践了丰富多彩的结构创新竞赛内容，取得了显著的创新能力培养效果。
通过在广大学生中开展具有导向性、示范性和群众性的大学生土木工程结构创新竞赛，促进土木工程创新人才的培养，增强土木工程专业的学术氛围以及在校外的影响力。竞赛提高了学生的学术兴趣，增强了他们的学术底蕴，提高了他们的科研能力，培养了他们的创新精神，营造了良好的学术氛围，为土木工程事业的繁荣发展积蓄了力量。培养学生实际动手能力和自学能力，发挥学生潜能，调动内在的积极性和主动参与的热情，加深对土木工程学科的了解，深化土木工程系列的教学改革，促进土木工程专业的建设。
建立健全了结构设计创新竞赛组织机构及规章制度，营造出师生踊跃参与创新能力培养的氛围，采用了丰富多彩的结构创新竞赛内容和形式，5年来涉及高层、大跨、桥梁等结构形式和铝合金、木材、纸张、有机玻璃等材料种类。2006年在国内首次采用地震模拟振动台举办了结构设计竞赛，至今已举行采用地震模拟振动台试验大赛3届，2 500余名学生踊跃参与了各类结构设计竞赛，普遍感到受益匪浅。2010年第七届华东地区高校结构邀请赛由南京工业大学承办，采用振动成了“高层建筑抗震性能模拟地震振动台试验”，向学生开放先进设备——地震模拟振动台进行加载试验，受到参赛学校的一致好评。积极参与结构设计创新竞赛的学生创新能力得到了显著提高。
（一）广泛动员，精心指导，吸引广大学生积极参与
结构设计创新竞赛由学校主办、土木工程学院承办。为使活动正常有序地开展，学院于2003年制定了土木工程结构设计创新竞赛章程，成立了大赛组委会，由相关专业的教授及专家组成竞赛评审委员会，负责参赛作品的各项评审和推优工作。在每次大赛前都进行了广泛的宣传和动员工作，力争让更多的学生参与。
（二）竞赛内容多样，充分展示了学生的团队合作精神和创新能力
结构设计创新竞赛内容是学院组织专家精心设置的，几年来，大赛题目涉及了高层建筑、大跨结构、桥梁结构等，采用的材料涉及铝合金、木材、纸张、有机玻璃等，结构创新大赛内容表现出较大的广泛性，有利于从不同侧面和层次挖掘学生的独立思考和创造能力。
（三）举各方之力，为结构设计创新竞赛提供保障
土木工程结构设计创新竞赛作为学生创新活动的平台，参加的学生越多越好。如果参加的学生数量众多，如何让每个学生都能从中受益，能真正体会到创新的乐趣，组织保障成为重要的环节。笔者所在学院取的措施是：由学院领导和教务处领导组成领导小组，具体负责整个大赛的组织和策划；聘请学校分管教学的副校长、分管学科的副校长以及建筑设计研究院的院长担任顾问，对大赛工作进行具体技术指导；由学生工作办公室和分团委的教师对学生进行宣传和动员工作；组织各相关学科的教授、副教授分组对学生进行指导；由土木工程实验教学中心提供材料准备、工具准备、材料试验等保障。参赛的学生表示，在比赛中从理解规则、结构选型到计算、制作，以前学过的内力分析、刚度分析、稳定性分析等知识都得到了全面综合运用和系统强化，培养了全局思考的意识，进一步拓展了创新能力，感到受益匪浅。学校为竞赛的顺利开展提供了充分的保障，指导教师全程参与，让学生切切实实感到学校和教师为此付出的巨大努力。
四、结语
通过上述工作，南京工业大学创建了学生创新实践基地，探索了培养土木工程专业学生创新能力和自主研究性学习能力的新途径，取得了明显的效果。创建设施精良、学生专用的土木工程创新实践基地，形成校院支持、教师指导、学生自主管理的土木工程创新实践基地运行模式，构筑以创新基地为平台的土木工程专业创新能力培养新体系，通过基地的开放开辟了自主研究性学习的新途径，为进一步提高土木工程专业教育教学质量奠定了坚实的基础。参考文献：
［1］李曼丽.工程师与工程教育新论［M］.北京:商务印书馆,2010.
［2］高等学校土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲［M］.北京:中国建筑工业出版社,2002.
［3］张安富,刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考［J］.高等工程教育研究,2010(4):56-59.
Construction and practice of civil engineering innovation base based on studentself-management
LU Wei-dong, SUN Wei-ming, DONG Jun, HAN Ai-ming, XU Xun, XIONG Zhong-hong, ZHU Ting-ting
(College of Civil Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 211816, P. R. China)
Abstract：
精神依据是指党和国家的路线、方针，国家的法律、法规，上级领导机关所颁布的相关政策、规定以及其他有关的文件精神。
事实情况包括直接发生的和间接转引的。公文中所反映的情况主要指直接发生的、发现的、总结概括的事实情况，即本地区、本部门、本单位遇到的问题、发生的事情（过程、动向）、工作的进程（作法、经验）种种。它在公文里表现为具体事例、现象概括、数字统计等形式。这种直接发生的事实情况，是第一手材料。此外，公文的事实情况里也包括间接转引来的事例、概述、数字、经验、成果等。
无论哪一类材料，都要求做到真实、准确、可靠。“情况确实”，是写好公文的基本要求。这在新旧两个《办法》中是一致的。为了做到材料可靠、情况确实，我们在材料准备上一般要抓好四个环节的工作：占有、筛选、核实、加工。
（一）详尽占有材料
写好公文必须详尽地占有材料。材料是形成观点的基础，事实、数字，这都是公文表达出来的“干货”，当然十分重要。“譬如大匠操斤，无土木材料，纵有成风尽垩手段，何处设施？”（清·刘大：《论文偶记》）写公文如巧匠有具有禾无材无料也做不成东西。以上是从形成与表达两方面说的。
所谓详尽地占有材料，一是要“尽”，就是尽可能广泛地占有材料，“贪多务得”、“竭泽而渔”、“韩信将兵，多多益善”；二是要“详”，就是详细具体。一件事情的起因、过程、结果、多种因素的干扰、正反影响效果；一件工作的动因、背景；一个问题的正反观点、来龙去脉，都要尽可能详细具体地占有，写出来的才有说服力。
占有材料，就公文写作而言，有三条途径：
1．平时积累，就是积学储材。平素注意学习、观察积累，用时才能厚积薄发。古人所谓“积学”，指的就是这个道理。“得之在俄顷，积之在平日”（清·袁守定：《占毕丛谈》；“占”，看；“毕”，简册），说的是一个道理。平时学习、观察积累丰富，知识面广，写作时其构思就容易触类旁通、思路开阔，择优而用，妙绪泉涌。
2．受领任务后，查阅文件，搜集资料。这样得来的材料，就是间接材料。搜集资料时应注意与撰写任务、与公文主旨的相关性，也就是说，要有一定的方向、范围。操作方法是首先学习相关的中央文件，进一步领会精神实质，然后查阅上级领导机关所颁布的相关政策、规定，最后翻阅手册、年鉴等工具书及报刊、杂志上相关的情况报道和国内外研究成果。这一过程中，始终应注意查阅、收集围绕本单位工作的各项统计数字以及信息、简报、总结、报告、会议纪要等相关资料，做到：上下通达，全局了然于胸，命笔瞻前顾后。
3．构思之前，实地调查，掌握第一手情况。这是最重要的一步。一般情况，也要调查了解，不仅可以核实已掌握的材料，而且可以发现新问题、新经验、新动向；重点情况，尤其要进行深入的调查研究。实践证明，组织召开座谈会、调查会是一种快捷而有效的方法。如果发现实际调查的情况与撰写者已经掌握的情况有出入，可以修正；出入较大，要尊重实际。即使发现实际情况与领导意图相抵触，也要尊重客观实际，采用恰当的方法，妥善协调。这是唯物主义者应有的态度，也是党性的表现。
（二）严格筛选材料
调查、搜集、积累而来的材料，不是堆砌在写字台上，而是要不断地分类整理，分析研究，爬梳剔抉，进行筛选。筛选材料，贵在一个“严”字，重在一个“新”字。主要是根据以下三个标准：
1．材料的相关性
这是以写作要表现的主旨，即写作意图和逐步形成的观点为依据来区别对待不同材料的。与公文主旨有关联的材料，取；无关的材料，舍。在已经选取的材料中进一步筛选：与表现主旨、说明观点十分有力、紧密相关的材料，要详，要具体、充分；与表现主旨、说明观点虽有关系、必不可少，但是关系又比较一般的材料，要略，要概括。有的论者提出“实则详，虚则略；新则详，旧则略；特点详，一般略”；或主张“重则详，轻则略；近则详，远则略；点则详，面测略”。这些来自实践经验的认识，是颇有见地的。材料的取舍、详略，对于公文构思十分重要。不经过这一步，就很难搭起架子。
【关键词】房建工程施工成本管理
成本管理是指企业生产经营过程中各项成本核算、成本分析、成本决策和成本控制等一系列科学管理行为的总称。成本管理一般包括成本预测、成本决策、成本计划、成本核算、成本控制、成本分析、成本考核等职能。
市场经济，效益为先， 房屋建筑工程施工企业在全力保障工程质量的前提下，能否做好工程成本的管理，便成为企业效益好坏与否的决定因素。特别在建筑工程微利和竞争异常激烈的情况下，要想赢得生存和发展，必须重视成本管理，否则难以生存。
房屋建筑工程施工成本管理是一个复杂的系统工程，要在统一的成本管理责任体系下， 以成本计划、成本控制、成本分析为手段，以加强材料、人员、机械管理为重点，适时进行成本管理，达到缩短工期、保证质量、降低消耗、减少费用、提高效益之目的。随着建筑行业竞争的日趋激烈，成本管理只能加强不能削弱，从而提升企业整体竞争力。
一、影响房建工程施工成本管理的因素
1、宏观经济与政策因素。如施工材料价格上涨、相关税率上调等。
2、资金是项目施工管理系统的关键部分，工程施工既是一种生产活动，又是一种经济活动。工程施工要投入“人、材、机”及资金，投入太多会造成浪费，投入不足又会影响施工进度与工程质量。
3、项目的项目经理应具备较高的政治素质、较全面的施工技术知识和较强的组织领导工作能力，并能充分调动项目参与人员的工作积极性和责任感。如质量问题返工、任务小组冲突造成窝工等都是实施管理时容易影响成本的因素。
4、设计是施工得以进行的前提，设计的深度除了应达到规范的要求，还应达到工程实际施工的要求。具体的影响因素如设计要求难以达到，设计错误等。
5、技术系统是影响施工成本管理的核心因素，确定科学、合理的施工方案是技术系统的重要内容。如任务衔接出现问题、难以满足施工工艺要求、缺少必要的施工设备等因素都会对施工成本造成影响。
6、其他因素。如第三方原因，突发特大暴雨，意外事故等。
二、房建工程施工成本管理方法建议
1、施工机械费约占施工总成本的15%左右，应加强施工机械的使用和管理。一是确定机械手的岗位职责， 每天记录所内机械及外租机械使用情况。机械手不应该只是单纯的维修、 保养机械，也应该确实的溶入到工地中，了解工程进度。二是合理安排机械设备的使用避免不必要的窝工与浪费。每天晚上工长和技术人员必须安排好该工区第二天机械设备详细使用计划，交由设备管理部门。由设备管理部门协同项目经理、总工根据工作的轻重缓急作统筹协调安排。并在当天晚上通知机械手：“什么时间，到什么地方，干什么，由谁来安排”。在施工过程中，某一工序接近完工时工长或技术人员必须及时通知设备管理部门安排另一工作并做好当班签字与记录以备核查。
2、把住材料采购关。工程开工前，项目经理、总工、工程部长、工长必须反复认真的对工程设计图纸进行熟悉和分析，根据工程测定材料实际数量，提出材料采购计划，采购计划应做到准确无误。在材料采购前，实验部门做好抽检工作，确保各种材料符合施工要求；材料采购部门应建立询价小组，小组对市场价格进行调查。材料采购人员所采购材料的价格不得突破询价小组的价格。可以定期召开例会，在例会上由询价小组汇报材料的询价情况，对于钢材、木材、砂石料分别汇报不同厂家的价格和质量，列举出选材使用理由，同时公开厂家的联系方式，以增大监督力度，提高透明度，保证做到“货比三家”优质低价购料。
3、落实责任，实行材料包干使用。在现场根据施工工段或工区划分成立包干小组，由工长、 技术人员材料员等相关人员进行包干与经济责任制挂钩。另外要切实发挥好技术人员的作用，一方面什么部位用多少料，用什么样的料，有多少节余的潜力，他们最清楚。另一方面成本控制离不开施工技术，技术必须与成本、经济效益相结合否则它就没有生命力。
4、以工程量取料，不能突破限额。各分项工程都要控制住材料的使用。物资消耗， 特别是钢材、木材、砂石料严格按定额供应，实行限额领料。在材料领取、入库出库、投料、用料、 补料、退料和废料回收等环节上尤其引起重视，严格管理。对于材料操作消耗特别大的工序， 要重点控制。具体施工过程中可以按照不同的施工工序，将整个施工过程划分为几个阶段， 在工序开始前由工长、技术人员、材料员核定、分配主要材料使用数量，工序施工过程中如发现材料数量不够，由材料员报请项目部领料，并说明材料使用数量不够的原因。每一阶段工程完工后，由材料员、技术员（此种至少有两个人签认）清点、汇报材料使用和剩余情况， 材料消耗或超耗分析原因并与经济责任制挂钩予以奖惩。
5、搞好配合，节约用料。如钢筋制作：由技术人员以单线图、排版图的形式做好“钢筋下料单”并注明用什么型号的钢筋。然后协同钢筋班长及有关人员根据现场实际情况选料制作。 最后钢筋班长和技术人员要对对边角料进行记录并交由有关人员整理归放，做好标记。另外在钢筋制作过程中，钢筋班长必须清楚不同型号的钢筋每一个焊缝需要多少焊条，要用多少领取多少，每个部位用多少做到心中有数，并做好记录，作为以后评估奖罚的依据。再如浇筑混凝土：在施工前由技术人员做好交底交由拌合站。在浇筑过程中，拌合站工作人员确保混凝土不外流，后台施工人员要保证混凝土不流失。最后施工人员要及时通知技术人员还剩多高，由技术人员算出具体还要多少方，以尽快通知拌合站，避免造成不必要的浪费。
6、施工技术管理人员要做好用料交底，防止班组下料时长料短用、整料零用、优料“劣”用，做到物尽其用，杜绝浪费，减少边角料，把材料消耗降到最低限度。一是对边角料及时回收。二是对特殊材料实行以旧换新（安全帽、手套等等）。三是对材料报废须及时提交报废原因。正常报废由项目部承担，否则由使用人自行承担。四是对“假退料”认真处理。所谓“假退料”是月末施工项目对已领未用而下月仍继续要用的材料不退库，但同时编制本月的退料单和下月的领料单。这样可以减少退、领料的搬运，便于正式反映当月实际耗料的常用方法。尤其对项目施工中只完成制作尚未安装的材料耗用，通过办理“假退料”手续，适当折扣部分材料成本，达到收支相对平衡。
7、科学计划，“量体裁衣”。在施工开始前，技术、计划人员不仅要排施工进度计划，也应该据施工进度计划排出每道工序用工计划，根据用工计划算人工费。在开工前与用工负责人商议此份用工计划，做到用工负责人心中有数。
8、责任到人，工序承包。在保证施工质量、施工进度的前提下，针对不同的施工工序定工期、定质量、定人工量，由用工负责人分段承包施工。这样在一定程度上避免了施工管理中的许多麻烦、工长的工作量，同样达到了降低人工成本的目的。也可在施工开始前与用工负责人签订责任书及承包书等，明确责任。这样也可以达到避免生产时紧时松，窝工、停工等问题，降低人工成本的目的。在条件允许的情况下优先采用“施工工序承包法”。
9、发现问题，及时调整。在工程开工后，要严格控制定员，劳动定额，出勤率，加班加点等问题；及时发现和解决人员安排不合理，派工不恰当，时紧时松，窝工、停工等问题。在工程施工中，每天晚上要做好每个环节的用工计划，第二天早晨由工长派工，使用工人数应与用工计划基本吻合，一天中视具体情况增加或减少工人数量。这样就可以在一定程度上避免工人闲滞情况出现，降低人工成本。
参考文献：
【关键词】铁路工程；软土地基；加固措施；边坡防护
1 绪论
近年来我国铁路建设开始进入高速发展时代。在过去的一年间，先后有多条新建铁路密集开工，遇到的不良地质条件迅速增多，特别是软土地基。高速铁路对工后沉降的要求极其严格，软土地基若不进行加固改良处理往往达不到规范规定的工后沉降限值要求。同时，我国客运专线控制路基的工后沉降及变形的技术已经比较成熟，而对边坡防护往往重视不够，虽然客运专线路基工程以低矮路基为主，一般情况下的病害并不会对路基的稳定性产生影响，但频繁的维护会耗费大量的人力物力，同时产生破坏的边坡也难与周围的环境相协调，不符合环境保护的要求。现今针对软土地基处理的方法较多，不同处理方法的适用范围、处理费用、处理效果、工期是不同的。目前对于软土地基这一处理问题上，一般来说主要有以下几种方法，如强夯、置换、加筋、压密注浆和复合地基等。如何经济合理地进行高速铁路软土地基处理，是高速铁路建设中面临的重大课题。
本文首先分析了铁路地基的处理方法，然后介绍了软土地基的加固技术，最后介绍了铁路边坡防护技术。
2 软土地基的处理
所谓软土，从广义上讲，就是指强度低，压缩性高的软弱土层。根据软土的空隙比及有机物质含量，并结合其他指标，可将其划分为软黏性土，淤泥质土，淤泥，泥炭质土及泥炭五类型。软土的物理力学特性如表2.1所示
软土通常指淤泥和淤泥质土，冲填土，杂填土，湿陷性黄土，膨胀土，土洞等。各类土的性质不同，各类地基处理方法的机理也不相同。因此必须了解软土的特性，掌握各种处理方法的加固机理，才能把地基处理得恰到好处，以最经济的手段达到预期的加固效果。我国地域辽阔，自然地理环境不同，土质各异，其强度，压缩性和透水性等性质有很大的差别。其中，有不少是软土或不良土，例如淤泥和淤泥质土，冲填土，杂填土，泥炭土，膨胀土，湿陷性黄土，季节性冻土，土洞等。在工程地质条件不良的场地上建造建筑物，或当遇有旧房改造，夹层，工厂扩建引起荷载增大，或深基础开挖和修建地下工程时，为防止出现主体失稳破坏，地面变形和地下水渗流等现象，也都要求对地基进行处理。
近年来国内外地基处理的技术迅速发展，处理的方法越来越多，但是，我们必须针对地基土的特性以及上部结构对地基的要求，有的方矢，因地制宜地选择处理方法。发展地基处理的技术，提高地基处理的水平，节约基本建设的投资。
土木工程建设中，不可避免地会遇到工程地质条件不良的软弱土地基，不能满足建筑物要求，需要先经过人工处理加固，再建造基础。处理后的地基称为人工地基。
地基处理的目的，是针对软土地基上建造建筑物可能产生的问题，采取人工的方法改善地基土的工程性质，达到满足上部结构对地基稳定和变形的要求。这些方法主要包括：提高地基土的抗剪强度，增大地基承载力，防止剪切破坏或减轻土压力；改善地基土压缩特性，减少沉降和不均匀沉降；改善其渗透性，加速固结沉降过程；改善土的动力特性，防止液化，减轻振动；消除或减少特殊土发不良工程特性。
近几十年来，大量的土木工程实践推动了软弱土地基处理技术的迅速发展，地基处理的新技术、新理论不断涌现并日趋完善，地基处理已成为基础工程领域中一个较有生命力的分枝根据地基处理的基本原理，基本上可以分为如表2.2所示的几类。
但必须指出，很多地基处理方法具有多重加固处理功能。
3 铁路软土地基的具体加固措施
对软土地基1米深范围内根据其特点可以采取以下加固措施：
3.1 换土垫层法：该工程软土上部没有硬壳，软土本身又比较薄，便于排水情况下，可以采用人工或机械开挖等方法全部挖除表层淤泥质粉质粘土（1m），填以强度比较高的渗水土，渗水土取自专门设置的取土场，处理方法不留后患，效果最好。同时，软土较厚处在路堤两侧可以设置木桩.板桩.钢筋混凝土桩或片石齿等，以限制地基的侧向变形。
3.2 排水砂井法：排水砂井（如下图3.1所示）也是一种很好的提高软土地基强度的方法。它是利用各种打桩机具击入钢管，或用高压射水.爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼，并灌入中.粗砂而成。由于这种砂井在饱和软黏土中起排水通道的作用，故称为排水砂井。砂井顶面应铺设砂垫层或砂沟，以构成完整的地基排水系统。软土地基设砂井后，改善了地基的排水条件，缩短了排水途径，因此地基承受附加荷载后，排水固结过程大大加快，进而使地基强度得以提高。用砂井加固软土地基，对于提高地基承载力是有效的。
3.3 化学加固（注浆）法：指在利用化学浆液，水泥浆液，粘土浆液，采用灌注压力，高压喷射或深层搅拌等手段，使浆液与土粒胶结起来，以改善地基土的物理和力学性质的地基处理方法。注浆法是指利用一般的液压，气压或电化学法通过注浆液注入地层中，浆液以填充，渗透和挤密等方式，进入土颗粒间的孔隙中或岩石裂隙中，经过一定时间后，将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个强大，防慎性能高和化学稳定性良好的固结体。
注浆材料可以分为粒状悬浮浆液和液态化学浆液两类。
粒状悬浮浆液包括水泥浆，水泥粘土浆，水泥砂浆，水泥粉煤灰浆等。这些材料容易取得，价格低廉，无毒性，对环境无污染。但由于颗粒较粗，可灌性受到限制，对粗砂以下的土不易取得良好效果。液态化学浆液的种类很多，可以分为有机和无机两大类。这些材料易注性好，但一般价格较贵，都有毒性，易造成对环境的污染，其中水玻璃是无毒的，因此是常用的加固材料。注浆法可以减小地基土的透水性，防止流沙，钢板桩渗水以及改善地下工程的开挖条件，还可以提高地基承载力，减少地基的沉降量和不均匀沉降。
4 铁路工程中的边坡防护
4.1 概述
路基在水、风、冰冻等因素下，经常发生变形和破坏，例如，边坡的表土剥落，形成冲沟以及滑蹋等。为了保证边坡的稳定性，处做好排水工程外，还必须采取有效的措施，对粘土、粉土、细沙、及容易风化的岩石路基边坡，进行必要的防护与加固。防护与加固的重点是路堑边坡，尤其是地质不良与水文地质不良地段的路堑、容易受水冲刷的边坡、不稳定的山坡更应该重视。防护与加固工程不仅可以稳定路基，而且可以美化路容，提高公路的使用品质，例如植物防护可以消灭施工痕迹，使景观协调，形成良好的视觉效果。路基防护与加固的方法，一般可分为坡面防护和冲刷防护两类。
4.2 防护的一般要求
4.2.1 路基防护应按设计、施工与养护相结合的原则，深入调查研究，根据当地气候环境、工程地质和材料等情况，因地制宜，就地取材，选用适当的工程类型或采取综合措施，以保证路基的稳定。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施，而给养护管理遗留繁重的工作量。
4.2.2 对于水流、风力、降水以及其他因素可能引起的路基破坏的，均应设置防护工程。在冲刷防护设计中，要综合考虑，使防护工程收到更好的效果。
4.2.3 在不良的气候和水文条件下，对沙土、细沙与易于风化的岩石边坡，以及黄土和黄土类边坡，均宜在石方施工完成后及时防护。对路堑边坡根据边坡岩层组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护和局部防护。
4.2.4 对于冲刷防护，一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱的地段，可在沿河路基边坡设砌石护坡，以抵制水流的冲刷作用和淘刷。需要改变水流或提高坡脚处粗糙率，以降低流速、减缓冲刷作用，可修筑坝类构造物。
4.2.5 坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力，故要求防护的边坡有足够的稳定性，但护面墙可用于极限稳定边坡。
4.2.6 对高而陡的防护构造物，设计时要考虑设置便于维修检查的安全设施。
4.3 铁路工程边坡防护的方法
4.3.1 种草
种草防护适用于边坡稳定，坡面冲刷轻微，且宜于草类生长的土质路堤或路堑边坡，用以防止表面水土流失，固结表土，增强路基的稳定性。经常浸水或长期浸水的路堤边坡，种草不宜生长，不宜采用此种方法。边坡上已经扎根的种草防护，可容许缓慢流水（0.4～0.6m/s）短时冲刷。
4.3.2 铺草皮
路基坡面上铺草皮防护，其作用与种草防护相同，前者使用时要求当地有足供挖去使用的草皮地段，但在边坡较高陡和坡面冲刷较严重的地方，铺草皮比种草防护收效快。
我国大部分铁路位于冲积平原上，地形平缓，地表有机质含量较高，有草皮覆盖，并且路基全部是填筑的路堤形式，边坡坡度为1：1.5左右。适合采用平铺草皮的方法进行路堤坡面防护。填筑路基前先铲除地表草皮，对草皮人工养殖，待路堤填筑压实满足要求后，将草皮切成整体块状，移铺到坡面上，应自上而下铺设，并用竹木小桩将草皮钉在坡面上，使之稳固这种方法可以减缓地面水流速度，防止坡面冲刷，调节边坡土的温湿状况，美化路容，协调环境，是一种经济环保的坡面防护方法。
4.3.3 植树
在路基边坡上合理地植树，对于加固路基有良好的效果。也可和种草。铺草皮配合使用，使坡面形成良好的防护层。植树适用于土质边坡及严重风化的岩石边坡和裂隙粘土边坡。但对盐泽土，经常浸水及经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。植树的作用有：
(1)植树可以加强路基的稳定性。
(2)降低流速，防止和减少水流对路基的冲刷。
(3)植树能防风、防沙、防雪。
(4)植树可以美化路基、调节气候、并可获得部分木材，增加收入。
4.3.4 抹面与捶面
易于风化的岩石，如页岩、泥岩、泥灰岩等软质岩层的路堑边坡防护，可以用混合材料抹面。对于受冲刷的边坡和易风化岩石坡防护可用混合材料捶面。抹面或捶面的边坡坡度不受限制，但不能承受土压力，故要求边坡必须是稳定的，坡面应该平整干燥。常用的抹面材料有石灰炉渣混和灰浆、石灰炉渣三合、四合土及水泥石灰砂浆，常用的捶面混合材料有水泥炉渣混合土、石灰炉渣三合、四合土。
4.3.5 砌石护坡
对缓于1：1的各种土质、土夹石及岩质边坡，坡面受地表水流冲蚀产生冲沟、泥流、小型表层溜塌，均可采用砌石护坡防护。为了节省片石及水泥，最常见的是浆砌片石骨架护坡或混凝土骨架护坡，其内铺草皮或三合土，四合土捶面代替浆砌片石或混凝土。如草皮和捶面护坡一脱落，也可用方格形或拱形的浆砌片石骨架进行加强。
5 结论
随着我国铁路体系的发展，铁路工程中复杂地质环境施工越来越多，其中软土地就是一种。本文主要研究了铁路工程中软土地基的加固措施以及软土质路堤边坡的加固防护形式。研究软土地的铁路施工对提升铁路整体工程质量、
减少维护费用具有重要的意义，希望本文能够对这方面的研究起到一定作用。
参考文献
精神依据是指党和国家的路线、方针，国家的法律、法规，上级领导机关所颁布的相关政策、规定以及其他有关的文件精神。
事实情况包括直接发生的和间接转引的。公文中所反映的情况主要指直接发生的、发现的、总结概括的事实情况，即本地区、本部门、本单位遇到的问题、发生的事情（过程、动向）、工作的进程（作法、经验）种种。它在公文里表现为具体事例、现象概括、数字统计等形式。这种直接发生的事实情况，是第一手材料。此外，公文的事实情况里也包括间接转引来的事例、概述、数字、经验、成果等。
无论哪一类材料，都要求做到真实、准确、可靠。“情况确实”，是写好公文的基本要求。这在新旧两个《办法》中是一致的。为了做到材料可靠、情况确实，我们在材料准备上一般要抓好四个环节的工作：占有、筛选、核实、加工。
（一）详尽占有材料
写好公文必须详尽地占有材料。材料是形成观点的基础，事实、数字，这都是公文表达出来的“干货”，当然十分重要。“譬如大匠操斤，无土木材料，纵有成风尽垩手段，何处设施？”（清·刘大：《论文偶记》）写公文如巧匠有具有禾无材无料也做不成东西。以上是从形成与表达两方面说的。
所谓详尽地占有材料，一是要“尽”，就是尽可能广泛地占有材料，“贪多务得”、“竭泽而渔”、“韩信将兵，多多益善”；二是要“详”，就是详细具体。一件事情的起因、过程、结果、多种因素的干扰、正反影响效果；一件工作的动因、背景；一个问题的正反观点、来龙去脉，都要尽可能详细具体地占有，写出来的才有说服力。
占有材料，就公文写作而言，有三条途径：
1．平时积累，就是积学储材。平素注意学习、观察积累，用时才能厚积薄发。古人所谓“积学”，指的就是这个道理。“得之在俄顷，积之在平日”（清·袁守定：《占毕丛谈》；“占”，看；“毕”，简册），说的是一个道理。平时学习、观察积累丰富，知识面广，写作时其构思就容易触类旁通、思路开阔，择优而用，妙绪泉涌。
2．受领任务后，查阅文件，搜集资料。这样得来的材料，就是间接材料。搜集资料时应注意与撰写任务、与公文主旨的相关性，也就是说，要有一定的方向、范围。操作方法是首先学习相关的中央文件，进一步领会精神实质，然后查阅上级领导机关所颁布的相关政策、规定，最后翻阅手册、年鉴等工具书及报刊、杂志上相关的情况报道和国内外研究成果。这一过程中，始终应注意查阅、收集围绕本单位工作的各项统计数字以及信息、简报、总结、报告、会议纪要等相关资料，做到：上下通达，全局了然于胸，命笔瞻前顾后。
3．构思之前，实地调查，掌握第一手情况。这是最重要的一步。一般情况，也要调查了解，不仅可以核实已掌握的材料，而且可以发现新问题、新经验、新动向；重点情况，尤其要进行深入的调查研究。实践证明，组织召开座谈会、调查会是一种快捷而有效的方法。如果发现实际调查的情况与撰写者已经掌握的情况有出入，可以修正；出入较大，要尊重实际。即使发现实际情况与领导意图相抵触，也要尊重客观实际，采用恰当的方法，妥善协调。这是唯物主义者应有的态度，也是党性的表现。
（二）严格筛选材料
调查、搜集、积累而来的材料，不是堆砌在写字台上，而是要不断地分类整理，分析研究，爬梳剔抉，进行筛选。筛选材料，贵在一个“严”字，重在一个“新”字。主要是根据以下三个标准：
1．材料的相关性
这是以写作要表现的主旨，即写作意图和逐步形成的观点为依据来区别对待不同材料的。与公文主旨有关联的材料，取；无关的材料，舍。在已经选取的材料中进一步筛选：与表现主旨、说明观点十分有力、紧密相关的材料，要详，要具体、充分；与表现主旨、说明观点虽有关系、必不可少，但是关系又比较一般的材料，要略，要概括。有的论者提出“实则详，虚则略；新则详，旧则略；特点详，一般略”；或主张“重则详，轻则略；近则详，远则略；点则详，面测略”。这些来自实践经验的认识，是颇有见地的。材料的取舍、详略，对于公文构思十分重要。不经过这一步，就很难搭起架子。
2．材料的典型性
这是要求筛选出最有代表性的材料来表现主旨，说明观点。典型一词，在不同领域里有不同的含义，在公文写作中就是指代表性强。一份材料，它在自身所属的某一类事物中，最能体现该类事物的总体本质特征，并且预示着该类事物总体的发展方向，那么这份材料就是典型性强、最有代表性的材料。只有筛选出典型性的材料，使用最有代表性的材料，才能使公文的观点鲜明，主旨突出，增强内在的说服力。所以，筛选典型性强的材料对于构思公文十分重要，它可以使公文的文稿在下笔之初就标定出质量的较高起点。所谓“七分材料三分写”，指的就是材料的质量对于整篇公文质量的重要作用和影响。
3．材料的新颖性
这是要求筛选材料时应先注重选用那些在现实发展中出现的新材料。这些新材料可以是改革开放不断发展的新形势下出现的新情况、新问题、新矛盾，也可以是亟待重视的新典型、新经验或者需要摄取的新视角、新观念、新思路、新见解，总之是一切新事物，特别是那种代表了新的发展方向、具有强大生命力的事物。对于已知的材料，采用新视点来“烛照”，也可能会发现它具有现实启发意义，这也是新颖的；“熟知未必真知”（列宁），从新的角度对常见的事物进行观察思考，也可能会有新的发现。这同样是新颖的。应当注意到一个时期领导和群众所关心的“热点”、“难点”、“敏感点”，也往往是行政领导研究工作的“兴奋点”、“新鲜点”，作为负责公文起草的秘书人员、公务员都要重视选用这些新颖的材料。惟新颖，才引人。构思之初，就要考虑到这种“收视率”。
（三）认真核实材料
对于材料的核实工作，贯穿于材料准备过程中的占有、筛选、加工等各个环节。这里集中研究一下是必要的。
一切虚构的、生编乱造的、未经核实的材料，包括情况、数字、引文等都不能用于公文。新《办法》特别提出，材料中的人名、地名、数字、引文等一定要准确。一旦发现疑点就要更正或删除，这是件严肃的工作。否则一字之差，后果不堪设想。惟其如此，才能保证做到材料可靠，情况确实。
联系近年来一些公文中出现的差错，更会使我们认识到核实材料的重要意义，体会到核实工作要由始至终，要全方位，无论反复几遍但都须态度认真，抱着强烈的责任心，这一要求是非常重要的。此外，我们还要掌握一些行之有效的操作方法和现代科学技术分析方法。例如，一件事情的发生，有其起因、背景、过程与影响，有多种因素与内在联系，这都要核实；一件工作的动因、作法、进程与效果，有其主观与客观因素，有其远因和近因，这在核实中也必须予以注意。再如，一个统计数字，不能仅仅停留在它的计算是否准确、精确度是否一致、是否能在公文中起到证明观点的作用，而且还要核实一下真假与误差：它的统计指标体系是否科学合理，是否合乎中国的当代的现实，用在某一地区、某一专业或行业是否适合，等等；它的统计口径是否恰当，是否能够涵盖该种类对象特征，是否与实际情况不符，是否有所遗漏或隐瞒，等等；它的计算方法，特别是经常采用的“算术平均加权系数”的界定，是否准确合理，在反映差别上是否科学恰当，是否符合实际，是否能够反映现实中的差异和问题，等等。无差异即无信息，信息量当然与信息价值成正比。一个材料无信息、无价值，用它干什么！而且，在数字的运用上，能否使定性分析与定量分析的方法有机地结合起来，起到证明观点的作用，则是比较复杂的核实工作了，那需要在审核文稿阶段进一步核实。应该提醒注意的是，当前有些上行公文以及工作总结、调查报告中，不仅情况不确实，而且数字也不准确，站在这样不可靠的材料基础上，很难得出全面、正确的结论。
（四）合理加工材料
选定材料经过核实之后，还应该对材料进行必要的加工整理，然后再用到文稿里去。实际操作中可以对材料进行三个方面的加工：
1．适体剪裁加工
通读材料，删削冗赘，化长为短，变详为略，将交待过多、议论过多的无关的描述、罗嗦的废话去掉。套话、空话，一律删除。
变换体裁角度，将描写、抒情及无必要的议论改写为叙述或说明，在表达方式上变“曲笔”为“直笔”，直述不曲才适合公文体式。
2．合并提高加工
同一问题，散见于若干材料中，可以摘取概括，变为概述，或者保留一个“点”的材料，把其他相似材料综合成“面”，点面结合。
同类数字，可以相加，抽取合并后变成一个综合数字。
变换角度“提高”原材料可用性。例如，某一活动，在工厂写的材料中是工人资金短缺，向银行贷款后“借鸡下蛋”，搞活全厂；而在银行的材料中是贷款给工厂，“放活水养肥鱼”，提高了使用率，盘活了存款。将这两个材料放在一起，针对同一活动，从行政机关角度去分析，则是政府的宏观调控效果。
[关键词]环氧树脂、稀释剂和固化剂、初凝和终凝时间、化学试验、处理剂配方比例、试验数据和结论
一、化学简介
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。除个别外，它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
二、广泛应用
作为一种特殊的化学材料，环氧树脂广泛地应用在如下行业：（1）汽车工业（与之配套的电泳漆和维修用漆均需环氧树脂，随着汽车工业的发展用量巨大）；（2）船舶海洋工业（船舶、码头设施、海上建筑、钻井平台、输油管道、海水养殖设施等等，需要大量的环氧涂料用于防腐、防海洋生物污染）；（3）电力工业（从发电、输变电到用电都需要环氧树脂，如绝缘材料、干式变压器、开关、互感器、水利、水电工程）；（4）电子工业（为我国四大支柱产业之一，仅溴化环氧一项，每年即需2万多吨）；（5）集装箱工业（我国已成为世界主要集装箱生产基地，占世界总量的10～15%，集装箱用环氧树脂涂料每年需3～4万吨）；（6）食品罐工业（食品罐头、食品贮存容器制造业持续高速发展，也需要越来越多的环氧树脂）。因此，随着国民经济的纵深发展，环氧树脂的开发应用存在着巨大的空间和潜在市场。
三、主要化学和物理特性
（1）力学性能高。环氧树脂具有很强的内聚力，分子结构致密，所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。
（2）附着力强。环氧树脂固化系中含有活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性基团，赋予环氧固化物对金属、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等极性基材以优良的附着力。
（3）固化收缩率小。一般为1～2%是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一（酚醛树脂为8～10%；不饱和聚酯树脂为4～6%；有机硅树脂为4～8%）。线胀系数也很小，一般为6×10-5/℃。所以固化后体积变化不大。
（4）工艺性好。环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物，所以可低压成型或接触压成型。能与各种固化剂配合制造无溶剂、高固体、粉末涂料及水性涂料等环保型涂料。
（5）优良的电绝缘性。环氧树脂是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。
（6）稳定性好抗化学药品性优良。不含碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。只要贮存得当（密封、不受潮、不遇高温），其贮存期为1年。超期后，若检验合格仍可使用。环氧固化物具有优良的化学稳定性，其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。因此，环氧树脂大量用作防腐蚀底漆。又因环氧树脂固化物呈三维网状结构，能耐油类等的浸渍，大量应用于油槽、油轮、飞机的整体油箱内壁衬里等。
（7）环氧固化物的耐热性一般为80～100℃。环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。
四、固化步骤
环氧树脂、稀释剂、固化剂以及其他添加剂按一定比例混合搅拌，经过胶状流体、初凝膏状、凝胶、固化而成固体，详细过程如下：
（1）液体―操作时间
操作时间（也是工作时间或使用期）是固化时间的一部分。混合之后，树脂、固化剂混合物仍然是液体，可以按要求进行工作及适合应用。为了保证可靠的粘接，后续施工和定位工作应该在固化操作时间内做好。
（2）凝胶―进入固化
混合物开始进入固化相（也称作熟化阶段），这时它开始凝胶或“突变”。这时的环氧没有长时间的工作可能，也将失去粘性。它将变成硬橡胶似的软凝胶物，你用大拇指将能压得动它。因为这时混合物只是局部固化，新使用的环氧树脂仍然能与它化学链接，因此该未处理的表面仍然可以进行粘接或反应。无论如何，接近固化的混合物这些能力在减小。
（3）固体―最终固化
环氧混合物达到固化变成固体阶段，这时能砂磨及整型。这时你用大拇指已压不动它，在这时环氧树脂约有90%的最终反应强度，因此可以除去固定夹件，将它放在室温下维持若干天使它继续固化。这时新使用的环氧树脂不能与它进行化学链接，因此该环氧表面必须适当地进行预处理如打磨，才能得到好的粘接机械强度。
五、环氧胶粘剂在土木建筑上的主要用途
（表1）
工程类别 粘接对象 典型用途 主要组成
基础结构 岩石―岩石
金属―石或混凝土
金属―混凝土
金属―金属 疏松岩层的补强、基础加固、预埋螺栓、底脚等，柱子、桩头、接长、悬臂梁加粗、桥梁加固、路面设施敷设 环氧―稀释剂―改性胺
环氧―填料―改性胺
双酚S环氧―缩水甘油胺树脂―丁基橡胶―改性胺
地面 瓷、花岗石―混凝土
金属―混凝土
砂石―混凝土
PVC―橡胶―金属 耐腐蚀地坪制造中粘结构及勾缝；地面防滑和美化、净化；地板的铺设 环氧―填料―改性胺
环氧―聚硫橡胶―改性胺
丙烯酸酯―环氧共聚乳液
维修 混凝土、钢筋、灰浆 堤坝、闸门、建筑物的裂缝、缺损、起壳的修复，新旧水泥粘接 环氧―糖醇―改性胺
环氧―沥青―改性胺
环氧―活性石灰―改性胺
装璜 金属、玻璃、大理石、瓷砖有机玻璃、聚碳酸酯 墙面、门面、招牌、广告牌的安装和装潢 环氧―聚氯酯
环氧―有机硅橡胶
六、环氧树脂及其固化特性适合岩心钻探施工中护壁堵漏的需要
（1）根据表（1）中第一项、第二项所列举的粘结对象和用途考虑应用于岩心钻探施工的护壁和堵漏工序中。
（2）初始时的混合物为粘性流体适合岩心管盛载，此粘性流体不溶于水，并且可以在水中凝结固化。
（3）在初凝的状态时为膏状或絮状物，方便外压压入岩层裂隙或孔隙内，并且附着在压注管外壁或岩石上不会轻易被水流冲刷而流失。此项特性是在此工序中极大优于水泥浆液的。
（4）初凝时间和终凝时间通过组成试剂的配比调整可控。特别是初凝时间可以控制在1―3小时之内，为向孔内下入压注管、盛载管等等工序预留充足的时间；十几小时到二十几小时终凝时间可以快速实现护壁堵漏效果并且为后续的透孔和正常的钻探工作节约时间，提高工作效率。
（5）为适应一般作业机台的设备材料的配备状况，用岩心管改造为混合物盛载管，另行设计压注管，压注接头，压注活塞等，以便压注工作的顺利进行。此设计为申请技术专利项目，至于环氧树脂混合物在护壁堵漏中的具体用量、注意事项和具体的操作方法等，将在后续论文中介绍说明。本论文的重点在于试验混合物的配比和初凝时间的测试。
七、几组试验数据的对比和分析
试验试剂：一公斤铁桶包装的E-44型环氧树脂，活性稀释剂和乙二胺固化剂。
实验仪器：500g电子托盘称、计算器、烧杯、量筒、普通温度计、玻璃棒、300ml纸杯、水盆、钢锯条等。
（1）室温25bC、水温20bC，环氧树脂量100、稀释剂量12.5，固化剂用量不同，如表（2）所示纸杯盛装混合物，混合搅拌后置于水盆中凝胶固化。
（表2）
固化剂量 时间间隔 状态描述 时间间隔 状态描述 终凝样块密度
15 2小时 膏状物，适合压注 5小时 膏状物，不硬，可以压注 1.10
18 1小时 膏状物，适合压注 5小时 已无流动性，初凝状态 1.15
22 1小时 内部结块发硬 5小时 比较硬，已无法压注 1.26
（2）室温25bC、水温20bC，环氧树脂量100、稀释剂量12.5，固化剂用量不同，如表（3）所示纸杯盛装混合物，混合搅拌后置于水盆中凝胶固化。
（表3）
固化剂量 时间间隔 状态描述 时间间隔 状态描述 终凝样块密度
17.8 2小时 膏状物，适合压注 5小时 已无流动性，初凝状态 1.15
18.6 1：20 膏状物，适合压注 5小时 已无流动性，初凝状态 1.17
19.7 1：20 已发硬，絮状物 5小时 比较硬，已无法压注 1.21
23.5 1小时 内部结块发硬 5小时 比较硬，已无法压注 1.29
（3）室温28bC、冰箱冷藏室7―10bC，环氧树脂量100、稀释剂量12.5，固化剂用量不同，如表（4）所示纸杯盛装混合物，混合搅拌后置于水盆中在冰箱冷藏室内凝胶固化。
（表4）
固化剂量 时间间隔 状态描述 时间间隔 状态描述 终凝样块密度
18 2小时 凝胶状态，可以压注 5小时 无流动性，发硬 1.15
20 2小时 凝胶状态，可以压注 5小时 无流动性，发硬 1.21
22 2小时 已发硬，不可压注 5小时 比较硬，已无法压注 1.25
（4）室温28bC、冰箱冷藏室7―10bC，环氧树脂量100、稀释剂量10，固化剂用量不同，如表（5）所示纸杯盛装混合物，混合搅拌后置于水盆中在冰箱冷藏室内凝胶固化。
（表5）
固化剂量 时间间隔 状态描述 时间间隔 状态描述 终凝样块密度
17.86 1：20 膏状物，适合压注 2：20 无流动性，初凝状态 1.15
17.83 1：10 膏状物，适合压注 2：10 无流动性，初凝状态 1.15
20.26 1：05 可以压注 2：05 比较硬，已无法压注 1.22
22.00 1：00 结块发硬不宜压注 2：00 比较硬，已无法压注 1.25
（5）上述试验主要关注的是初凝时间，以掌握具体操作中的压注时机；终凝时间记录不甚确切，不同试块的终凝时间大约在12―36小时之间，基本可以满足施工需要。另有其它不成系列的试验未列入本文，但也提供了有益的启示。
八、结论
（1）通过试验可以明确环氧树脂混合物的固化胶结时间可控。这是应用在岩心钻探施工护壁堵漏环节的基本保证。
（2）在室温大气压力的平常条件下、在较低温度的条件下试验结果均可满足预期要求。
（3）初凝时间与稀释剂加量成正比，与固化剂加量成反比；试块的密度与固化剂加量成正比。这是简单的定性认识。暂无定量分析的技术能力和水平。
翻译：成正华3， 审核：林文修4
摘要：对用于碳纤维外包加固钢筋混凝土梁的有机粘结胶和无机粘结胶的性能作了比较研究。试验内容是测定用无机粘结胶粘结碳纤维加固钢筋混凝土梁的各项性能。试验是模仿一个早先的试验，在那个试验中，钢筋混凝土梁以同样的方式用有机粘结胶加固。对两种粘结胶加固后梁的强度、刚度、延性、破坏特征和裂缝开展状况等作了比较。结果表明，用无机粘结胶加固后梁强度和刚度的提高与用有机粘结胶加固后的情形同样有效，只是在延性上降低一点。破坏机理也从有机粘结胶加固情形的片材剥离破坏变为无机粘结胶加固情形的片材破裂破坏。破坏机理的改变是由于无机粘结胶的脆性导致了聚合物中裂缝的形成和聚合物与混凝土交界面上变形积累最小。
引言
众所周知，对内部结构的修补和修复存在着广泛的需求。许多的修补和修复技术正在被应用。20世纪60年展起来的外包粘钢法加固钢筋混凝土梁就是其中之一。最近，高强度的碳纤维、玻璃纤维等聚合物材料作为钢板的替代物正在被发展和应用 [aci440-r-57（“美国”1996）]。这些被称作纤维增强聚合物（frps）的系列具有许多重要的优点：自重轻、耐腐蚀和应用便捷等。自重轻可以减少施工时间和工程造价，因为不需要重型机械。应用时， frps不仅可以一层一层的粘贴使用，还可以以薄板的形式使用。
有机粘结胶聚合物的一个缺点是耐火性差。一些聚合物还容易在紫外线下变性老化，导致长期的耐久性问题。由于碳纤维、 玻璃纤维不但能够坚持于正常地暴露于火中，而且能够忍受紫外线的照射。因此，将这些纤维织物与混凝土粘结在一起的有机粘结胶就成了一个薄弱环节。本文论述的无机粘结胶不易燃，而且在紫外线下不会发生变性老化。用无机粘结胶粘结碳纤维聚合物做的温度暴露试验表明：暴露于80℃中1小时后，仅仅37%的碳纤维聚合物开始丧失抗弯承载力（foden et al 1996）。
无机粘结胶是一种低粘性树脂，适用于粘结碳纤维、玻璃纤维等片材或织物。它的预先配制是混合一种铝矽酸盐粉末和一种以水为基础的催化剂。在室温情况下，大约可以存放3个小时。
无机粘结胶已经被应用于粘结碳纤维片材加固钢筋混凝土梁中。下面的部分分别讲述了这些内容：有关无机粘结胶聚合物的背景资料；有机粘结胶加固钢筋混凝土梁性能的综述；无机粘结胶和碳纤维加固钢筋混凝土梁的性能；用两种粘结胶加固后，梁在强度、刚度、延性、破坏特征和裂缝开展状况等方面的比较。
无机粘结胶的特性—高强度纤维聚合物
由无机粘结胶混合碳纤维、玻璃纤维和钢筋纤维或片材制成的聚合板的力学性能在下面这些参考文献中已经有了论述（国际专利应用文摘 pct/fr91/00177 wo91/13830；foden et al 1996；lyon et al 1997；hammell et al 1998；foden 1999）。聚合板的耐久性以及外包连续或不连续纤维织物加固的混凝土棱柱的耐久性也已有研究。主要的结论如下：
l 无机粘结胶系列应用非常方便，所有用于有机粘结胶的技术也适用于它。
l 无机粘结胶和碳纤维、玻璃纤维能很好的协调工作。以单向纤维的方式，碳纤维聚合物能承受650mpa的拉应力、550mp的受弯应力和30mpa的剪应力。相比而言，有机粘结胶粘结的碳纤维聚合物的这些值在一定程度上要低一些，这是由于无机粘结胶的脆性。
l 无机粘结胶能很好地与木材、混凝土或钢材粘结。在外包钢板之间的受剪承载力为15mpa。
l 在无机粘结胶加固体系和有机粘结胶加固体系中，疲劳性能相当。
迄今为止，所有的研究成果表明，在内部结构修补方面，无机粘结胶有着非常巨大的应用潜力。
有机粘结胶和碳纤维片材加固钢筋混凝土梁的综述
在世界范围内，已经有许多研究者对用frps板或片材加固的钢筋混凝土梁进行了广泛的研究。梁可以用预先制作的frps板（ritchie et al 1991；saadatmanesh and ehsani 1991a；sharif et al 1994；ross et al 1999）加固，也可以柔软的片材或织物（m'baszaa et al 196；nakamura et al 1996；arduini and nanni 1997）加固。在所有的这些实验中，一种二组份的环氧树脂被作为粘结胶使用。
在最先的研究报告（saadatmanesh and ehsani 1990）中，玻璃纤维增强聚合物（gfrp）板被粘在4根不同的钢筋混凝土梁上，并且用不同的环氧树脂粘结，这些环氧树脂有着从1%到170%的变形能力。由此得出的结论是，这项加固技术中最适用的粘结胶是它必须具有足够的粘性。因此，在后来的研究（saadatmanesh and ehsani 1991a）中，使用的是一种橡胶粘性的环氧树脂，它具有超过40%的变形能力。然而，在gfrp板中，记录的最大变形仅仅只有0.8%。在那次研究（saadatmanesh and ehsani 1991a）中，最常见的破坏特征是frp板的剥离破坏。
ritchie et al（1991）也得出同样的结论：最适用于结构修补的粘结胶是它具有足够的粘性。他们评价了14根钢筋混凝土梁的性能，这些梁用一种二组份橡胶粘性的环氧树脂粘结碳纤维、玻璃纤维等聚合物板。在这次研究当中，最常见的破坏特征是在钢筋水平位置发生混凝土保护层的受剪破坏。
从这些研究中得出的主要结论如下：
l 外包聚合物板的钢筋混凝土梁的抗弯承载力有明显提高，并且低配筋率梁的效果更加显著。
l 裂缝的数量增多但平均裂缝宽度减小。
l 由于板材的剥离破坏或钢筋螺纹水平位置上的混凝土保护层受剪破坏所引起的失效行为需要进一步的试验和分析研究。这些破坏模式的破坏准则需要建立，以便正确地推测梁的极限承载力。
其它一些论文的作者也得出同样的结论。所有这些研究的一个共同特点是，由于聚合物破裂而引起破坏的情形几乎没有。
研究程序
这次研究的焦点是比较粘结纤维片材加固钢筋混凝土梁时脆性的无机粘结胶和柔软的有机粘结胶的性能。要做的主要比较有：
l 两种破坏模式的区别。
l 相对各自的基准梁，承载力增加的大小。
l 相对各自的基准梁，刚度增加的大小。
l 挠度和延性。
l 裂缝开展特征。
设计的试验程序是模仿sherbrooke大学，quebec，canada（m'bazaa et al 1996）的试验。因此，在比较无机粘结胶和有机粘结胶的性能时减少了试验梁的数量，仅仅浇灌了4根与sherbrooke相似的钢筋混凝土梁并且养护28天。然后，其中三根梁用碳纤维片材和无机粘结胶加固。所有4根梁都是简支梁。
在sherbrooke大学的研究中，有机粘结胶的拉伸强度是这次研究中无机粘结胶的13倍。另外，变形能力是65倍，粘性是1000倍。尽管有这些力学性能上的重要差异，无机粘结胶和有机粘结胶加固的梁仍然具有相当的承载力提高和刚度增加，只是延性要低一些。
试验步骤
如上面提到的，这次试验是模仿m'bazaa et al（1996）的试验。在那次试验中，一共浇注了8根梁，跨度为3000mm，并在三分点进行加载。基本的变量是碳纤维的长度、端部锚固长度和加固量。梁在受拉区表面粘贴了三层单向的碳纤维片材，片材宽为166.7mm，长为2900mm（图1），这根梁对这次试验来说特别重要，因为碳纤维的面积是相当的。面积为0.826cm2。
这次浇注的梁与它具有相同的长度、宽度、高度（3000×200×300mm）和保护层厚度，见图1。梁分别用2层、3层和5层单向碳纤维片材加固，面积分别为0.285cm2、0.427cm2和0.711cm2。
混凝土强度通过实验室配合比控制，组成原料有astm i 水泥、自然砂、最大粒径为19mm的碎石骨料和自来水。通过直径为150mm的圆柱体进行试验得到抗压强度为47.3mpa。而sherbrooke大学试验中的混凝土抗压强度为44.3mpa。
sherbrooke大学试验中，受弯钢筋是2根no 10m 的钢筋，总面积为200mm2，而这次试验中，受弯钢筋是2根no 4 的钢筋，总面积为258mm2。取3根钢筋试件进行轴向拉伸试验，平均屈服强度为447mpa，极限强度为693mpa。sherbrooke大学试验中相应的强度分别为439mpa和703mpa。
图1 试验梁尺寸详图
在两次试验中，梁的抗剪承载力都是设计富余的，因为，试验的目标是使梁发生受弯破坏。sherbrooke大学试验中，no 10m 的箍筋，间距为100mm，受剪承载力为281kn；这次试验中，no 3 的箍筋，间距为95mm，受剪承载力为226kn。在一次试验中可能遇到的最大剪力为55.0kn。因此，受剪性能不是影响因素。
梁的配筋和碳纤维加固情况详见表1。
表1
试验梁汇总
梁的编号
受弯钢筋
碳纤维面积（cm2）
粘结胶类型
oc
2 #10m
无
无
ic
2 #4
无
无
os
2 #10m
0.826
有机粘结胶（环氧树脂）
is1
2 #4
0.285
无机粘结胶
is2
2 #4
0.427
无机粘结胶
is3
2 #4
0.711
无机粘结胶
加固步骤
现在的研究程序
贴碳纤维之前，先用磨轮将表面的浮浆皮去掉和将粗糙突出的骨料磨平。然后，对表面喷砂和用热水洗，最后晾干。
表面用无机粘结胶找平，并自然干燥直到它具有粘性（大约1小时）。同时，碳纤维用树脂浸渍，并自然干燥直到具有粘性。再将作为粘结层的粘结胶刷在找平层上，然后，立即将浸渍好的碳纤维贴上。碳纤维必须滚压以去掉多余的粘结胶。其余各层碳纤维都以同样的步骤粘贴。
碳纤维粘贴好后，修补部位必须包扎以去掉空气和使树脂均匀饱满。修补部位先用teflon 薄膜包裹，在用致密织物，然后用尼龙薄膜包扎。包裹要密封，并用真空泵抽成大约740mmhg的气压。最后，将梁加热到80℃养护24小时。
比较研究（m'bazaa et al 1996）
m'bazaa et al（1996）的试验中，梁的表面处理大致相同。接着用一种低粘性的二组份环氧树脂找平，并在室温下养护24小时。然后，将作为粘结层的二组份环氧树脂刷在找平层上，再立即贴碳纤维片材。然后，用衬纸包裹保护，接着滚压碳纤维片材以使粘结胶浸入碳纤维。然后，去掉衬纸，并用橡胶抹刀将额外的环氧树脂抹进碳纤维片材中。然后，以同样的步骤粘贴其余各层碳纤维。最后，置于室温养护。
仪器布置
试验梁是简支梁，跨度为3000 mm。端部支撑为钢轴，钢轴置于混凝土墩上，混凝土墩固定于实验室反力地板上。实验时，通过手控液压千斤顶加载，千斤顶垂直地安装于梁顶，并固定于实验室反力板上。荷载通过一根置于梁上的钢制分配梁三分点加载（距离每边支座1000mm）。荷载以每次2.24kn的方式典型施加。荷载通过置于千斤顶和分配梁之间的荷载传感器测量。
4个电子电阻应变片置于跨中。2个12mm标距长度的应变片贴于受弯钢筋上。1个应变片贴于梁的上表面，1个应变片贴于碳纤维上，标距长度都为50mm。
将一个机械表（百分表）置于跨中并固定于实验室反力地板上以测量挠度，它必须垂直地安装在梁底。每加一次荷载都读取一个读数。
结果和讨论
在后面部分讨论的主要内容是：破坏模式、裂缝特征、荷载挠度关系、承载力提高和变形。表2列出了结果的汇总。
注意到试验中使用的碳纤维片材具有差异这一点很重要。对有机粘结胶加固体系做的试验，用来加固结构构件的碳纤维经过了完善的发展。碳纤维排列很好，并且有一种特别的衬纸和有机胶料保护。有机粘结胶也经过特别的处理，在粘结碳纤维时能够达到最佳的效果。这个体系发展了很多年，碳纤维排列很好，并且具有尽可能高的强度和刚度。
对无机粘结胶加固体系，使用的是商业上提供的一般纹路的碳纤维。不象有机粘结胶加固体系中的碳纤维有一种特别的衬纸保护，而且，这个体系使用的碳纤维是从生产交叉纹路玻璃纤维的地方生产的。与有机粘结胶体系相比，这种生产程序只能提供劣等排列的碳纤维。另外，在操作时更容易损坏，因为只有较少的有机胶料保护碳纤维。
表2
试验结果汇总
梁的编号
荷 载（kn）
挠 度（mm）
最大变形
破坏模式
钢筋屈服
极限状态
钢筋屈服
极限状态
延 性
混凝土
碳纤维
oc
45.06
63.61
10.77
88.90
8.25
0.00145
—
适筋破坏
ic
57.83
74.51
11.00
93.98
8.55
0.00182
—
适筋破坏
os
67.30
99.64
12.27
28.19
2.30
0.00129
0.00693
剥离破坏
is1
73.40
80.51
12.95
20.14
1.55
0.00075
0.00553
碳纤维破裂
is2
75.62
91.90
12.90
23.32
1.81
0.00131
0.00581
碳纤维破裂
is3
84.52
110.09
13.97
24.05
1.72
0.00142
0.00641
碳纤维破裂
据作者的所知，这是第一次无机粘结胶加固体系的使用。经过特别预先处理进一步提纯的碳纤维一定能提高其性能。
破坏模式和裂缝特征
sherbrooke大学的试验和这次试验中的基准梁（设计编号分别为oc和ic）都是标准的适筋梁破坏：钢筋先屈服，然后混凝土被压碎。ic梁比oc梁有更高的开裂刚度、屈服荷载和极限荷载。两根梁的荷载—挠度关系见图2。
图2 基准梁的荷载—挠度曲线
sherbrooke大学试验中的加固梁编号为os，这次试验中的加固梁编号为is1，is2，is3。os梁是碳纤维片材的剥离破坏，而is1，is2，is3梁是碳纤维的破裂破坏。这是一个重要的结论，因为聚合物板材的破裂在文献中几乎没有报道，而片材的分层破坏已经有比较普遍的报道了。
已经有了论述的是：os梁的裂缝特征是它的裂缝间距比基准梁的要小，而且裂缝分两个阶段开展。在第一阶段出现的是垂直的受弯裂缝，而在钢筋屈服后的第二阶段出现的是斜裂缝；并且斜裂缝延伸不及梁高的1/6。
为了作裂缝特征的对比，采用了ritchie et al（1991）的结果。因为梁的跨度、高度和配筋量是相同的，并且ritchie et al提供了更加详细的描述。使用的粘结胶是一种橡胶粘性的环氧树脂。典型的ritchie et al（1991）的裂缝特征见图3。
对两根基准梁，裂缝特征是典型的适筋梁破坏，见图3。基准梁底部ritchie et al（1991）有21条裂缝，见图3(a)，而这次研究的ic梁底部有19条裂缝, 见图3(c)。
加固后的os梁底部有52条裂缝, 见图3(b)；而is3梁底部仅仅有25条裂缝，见图3(d)。因此，裂缝数量的增加对有机粘结胶加固体系和无机粘结胶加固体系分别为148%和32%。裂缝的这些参数表明，有机粘结胶体系比无机粘结胶体系产生了更多的裂缝。作者认为，这是因为无机粘结胶在裂缝的位置没有足够的粘性保持碳纤维和混凝土的粘结，抑制了应力向邻近的混凝土传递，而这一点是产生更多裂缝的必要条件。另外，混凝土中的裂缝贯穿了碳纤维聚合物，这又促使应力向碳纤维传递。相比而言，粘性的有机粘结胶能保持碳纤维和混凝土在每条裂缝附近的粘结，致使应力向邻近的混凝土传递，这样就产生了更多的裂缝。
图3 极限荷载时裂缝的比较：
（a）有机粘结胶基准梁（ritchie et al 1991）；（b）有机粘结胶加固梁（ritchie et al 1991）；
（c）无机粘结胶基准梁（ic）；（d）无机粘结胶加固梁（is3）。
延性和荷载—挠度关系
有机粘结胶加固梁的荷载—挠度曲线见图4。正如所料，增加碳纤维面积导致了开裂刚度、屈服刚度和极限荷载的提高。为了和以前研究的荷载—挠度曲线作比较，并考虑到基准梁的差异，将荷载—挠度曲线作标准化。标准化即是将ic、is1、is2、is3梁的荷载乘以一个系数：
oc梁的屈服荷载 / ic梁的屈服荷载
大量的挠度点进行了调整以保证曲线的连续。所有梁的标准化荷载—挠度曲线见图5。从图5中可以看出，无机粘结胶加固的梁和有机粘结胶加固的梁的荷载—挠度曲线的特征相似。用大致相同的碳纤维面积加固的is3梁和os梁具有相当的强度、刚度和延性。
图4 有机粘结胶加固梁的荷载挠度曲线 图5 所有梁的标准化荷载挠度曲线
对有机粘结胶加固体系和无机粘结胶加固体系，加固梁与基准梁相比，延性都有降低。对前者，挠度延性从8.25减到2.30；对后者，挠度延性从8.55减到1.55和1.81之间。比较用相同碳纤维面积加固的is3梁和os梁，is3梁的延性仅有os梁的75%。
承载力提高的比较
承载力的提高通过加固梁和基准梁最大弯矩的差值来量化。为了考虑碳纤维用量的差异，用单位碳纤维面积上弯矩的增加来计算，如下方程：
单位碳纤维面积上弯矩的增加 = m / acar （1）
其中 m表示相对基准梁弯矩的增加（kn-m）； acar 表示碳纤维的面积（m2）。
表3 承载力提高的比较
梁的编号
极限弯矩（kn-m）
弯矩的增加（kn-m）
单位碳纤维面积上
弯矩的增加
oc
31.805
—
—
ic
37.255
—
—
os
49.820
18.015
218.2
is1
40.225
3.000
105.4
is2
45.950
8.695
203.9
is3
55.045
17.790
250.2
承载力提高的比较见表3。对这些结果进行仔细观察得到下面的结论：
l 无机粘结胶加固体系和有机粘结胶加固体系提供了相当的加固效果。单位碳纤维面积上弯矩的增加，is2梁和os梁非常接近，is3梁比os梁高，而is1梁比os梁低。
l 无机粘结胶加固体系，单位碳纤维面积上弯矩的增加随着碳纤维面积的增加而增加，这意味着使用更厚的碳纤维板将达到更佳的加固效率。在以前，这种趋势还没有被观察到，这一定程度上是因为加固面积引起的效率问题还没有被系统的研究。
刚度提高的比较
每根梁在开裂阶段和屈服阶段的抗弯刚度（ei）都用下式计算：
（2）
其中 p=总荷载（kn），等于两点荷载的和；
=跨中挠度（m），用荷载p和跨度 （m）表示。
方程（2）是基于所有的材料是弹性，并且ei是常量的假设。由于挠度随位置的改变而改变，抗弯刚度应该考虑为有效刚度的平均值。
对于开裂刚度，先在荷载—挠度曲线上找出开裂点和屈服点，然后在它们之间拟合一条二次退化曲线，这样来确定（p/）项。对于屈服刚度，先在荷载—挠度曲线上的屈服段找出直线部分，然后在这些点之间拟合一条最佳的曲线，这样来确定（p/）项。
刚度的提高通过加固梁的抗弯刚度减去基准梁的抗弯刚度来量化。与承载力的提高一样，考虑碳纤维面积的影响，用单位碳纤维面积上刚度的增加来计算：
单位碳纤维面积上刚度的增加 = ei / acar （3）
其中 ei 表示相对基准梁刚度的增加（kn-m2）；
acar 表示碳纤维的面积（m2）。
刚度提高的比较见表4。
表4
刚度提高的比较
梁的编号
开裂阶段
屈服阶段
抗弯刚度（kn-m2）
抗弯刚度的增加（kn-m2）
单位碳纤维面积抗弯刚度的增加
抗弯刚度（kn-m2）
抗弯刚度的增加（kn-m2）
单位碳纤维面积抗弯刚度的增加
oc
2310
—
—
276
—
—
ic
3544
—
—
261
—
—
os
3889
1579
19121
2015
1739
21058
is1
3972
428
15044
1093
832
29244
is2
4379
835
19578
1449
1188
27855
is3
4864
1320
18565
2322
2061
28987
对这些结果进行仔细观察得到下面的结论：
l is梁和os梁开裂刚度的增加相当。在单位碳纤维面积上开裂刚度的增加，无机粘结胶加固的3根梁中有1根梁的比os梁大，但是，所有的差异都非常小。
l 至于单位碳纤维面积上屈服刚度的增加，is梁都比os梁的大。这一点特别有意义，因为无机粘结胶聚合物本身的刚度比有机粘结胶聚合物小。无机粘结胶聚合物只有200gpa的拉伸模量（foden 1999），而有机粘结胶聚合物有240gpa的拉伸模量（厂家提供的资料，作者注）。有机粘结胶加固梁屈服刚度较小可以这样解释，在高变形下混凝土和粘结胶之间有较软的交接面。这一点可以由os梁的挠度—荷载曲线比is梁的更具有非线性而得到进一步的证实。
应力和应变的比较
试验中，梁os、is1、is2和is3的碳纤维的极限应变分别为0.00693、0.00553、0.00581和0.00641。假定os梁中聚合物的拉伸模量为240gpa（forca 1996，作者注），is梁中聚合物的拉伸模量为200gpa（foden 1996）。碳纤维的极限应力计算见表5。在此，os梁在碳纤维应力大约为1663mpa时发生剥离破坏；而is梁在碳纤维平均应力大约为1184mpa时发生破裂破坏。注意到下面这一点：在无机粘结胶加固体系中，当粘结胶出现裂缝时关键的应力出现在碳纤维中，而在无机粘结胶加固体系中，碳纤维板和粘结胶像一块聚合物板一样工作；这是因为粘性的有机粘结胶有比无机粘结胶更高的变形能力。
表5
碳纤维和交接面中最大的应力
梁的编号
碳纤维
交接面
极限应力（mpa）
承载力提高百分比（%）
极限荷载（kn）
极限平均剪应力（mpa）
os
1663
39
137.33
867.2*
is1
1107*
79
31.49
217.5
is2
1161*
83
49.52
342.0
is3
1283*
92
91.22
630.1
注：* 表示破坏
表5计算出了在极限荷载时碳纤维和混凝土交接面上的平均剪应力。计算方法是用碳纤维承受的最大力除以剪跨范围内的粘结面积。根据这个计算，os梁中平均极限剪应力为867mpa。作为比较，ritchie et al（1991）推测平均极限剪应力在758mpa和827mpa之间。但是，is梁的平均极限剪应力却不能估计出，因为碳纤维没有发生剥离破坏。然而，is3梁承受了630mpa的平均剪应力还没有发生分层破坏，意味着平均极限剪应力至少为630mpa。
对于给出的力学性能的差异，无机粘结胶的平均极限剪应力至少是有机粘结胶的70%这一点非常有意义。无机粘结胶的剪力承载力足够使碳纤维破裂这一点也很重要。
其它的结果
所有的is梁都是因为碳纤维的破裂而失效。 从is3梁上剥下的碳纤维片材的图片见图6。多数的碳纤维片材都粘有混凝土碎片。在恒弯区段，碳纤维片材不能被剥下。
图6 无机粘结胶体系—碳纤维破裂 图7 有机粘结胶体系—碳纤维剥离
作为比较，图7显示了用一种粘性的环氧树脂和碳纤维加固钢筋混凝土梁时碳纤维发生剥离破坏的情况（作者在一个相关研究中做的试验）。这个加固体系与os梁很相似，都包括环氧树脂找平层、环氧树脂粘结胶和碳纤维片材。其中的碳纤维和sherbrooke大学试验用的一样；环氧树脂也一样，变形能力为2.0%，拉伸强度为45mpa，拉伸模量为3gpa。图6中的剥离是断断续续，而图7中是连续均匀的。图7中，粘在粘结胶上的砂粒也具有一致的现象，没有局部失效的迹象，而局部失效的迹象意味着有粘结滑移。图7中也没有裸露的碳纤维，这表明碳纤维和混凝土之间的粘结没有破坏。拍摄图片之前，碳纤维上也有一层疏松的骨料，这意味着剥离破坏是由于集合体从混凝土浆中脱出。
传力机理的比较
如前面叙述的，有机粘结胶的粘性比无机粘结胶大1000倍；变形能力大65倍；尽管存在这些力学性能上的差异，无机粘结胶加固体系和有机粘结胶加固体系的性能仍然是相当。这些令人惊讶的结果意味着在传力机理上存在着重要的差异。
为了阐明传力机理上的差异， 一个关于混凝土块粘结碳纤维片材然后受拉的示意图见图8。最初，混凝土和碳纤维片材粘在一起没有受拉，见图8（a）。为了比较无机粘结胶和有机粘结胶，对粘在一起的混凝土和碳纤维片材施加拉力，分别见图8（b）和图8（c）。
图8（b）部分地基于作者在另一个相关试验研究上得出的结论，那个试验是使用同样的有机粘结胶。当有机粘结胶加固体系受拉，可以观察到极细的裂缝出现在交接面上，但基本上不连续延伸。这些极细的裂缝出现的原因有下面几点 ：
l 有机粘结胶的粘性要比波特兰水泥浆大得多。因此，混凝土破裂所需的能量比粘结胶和骨料交接面之间破裂所需的能量要少。所以，尽管在高应变下粘结胶和骨料之间的粘结也不会破坏。
l 典型水泥浆的受拉变形能力大约是0.0003mm/mm，在os梁中，碳纤维的这个值要超过它20倍以上。
因此，为了变形的协调，在很强的粘结胶—骨料交接面和较低变形能力的水泥浆之间必须产生交接裂缝。假如将骨料看作刚性体并且粘结是完好的，那么交接裂缝达到骨料尺寸的大小将导致水泥浆和骨料粘结的瓦解。
从图8（c）中可以发现，当使用无机粘结胶时没有产生微小的交接裂缝。原因有下面几点 ：
l 有机粘结胶的粘性和水泥浆的相当。它不足以保持和骨料的粘结，而这一点是水泥浆和骨料之间产生交接裂缝的必要条件。因此，在高应变下是粘结胶失效而不是水泥浆。
l 在粘结胶裂缝变形为0.0007 mm/mm时，混凝土出现裂缝并且贯穿粘结胶聚合物，这导致了碳纤维应力的增加和聚合物刚度的减少。
在传力机理上的主要差异是，粘性的有机粘结胶使水泥浆和骨料的粘结瓦解，而脆性的无机粘结胶导致不连续的粘结失效和碳纤维上应力的局部集中。
图8 荷载传力机制的比较：（a）碳纤维粘在混凝土上；
（b）粘性粘结胶粘结的碳纤维受拉；（c）脆性粘结胶粘结的碳纤维受拉；
脆性无机粘结胶的性能与混凝土中钢筋的粘结行为相似。图9中阐明了众所周知的混凝土中的钢筋螺纹的粘结行为。图9（b）中表明了在钢筋上施加拉力和达到平衡的裂缝间距后环带的滑移是它的粘结特征。在高应变的情况下，钢筋在裂缝附近的粘结实际上已经失效。
图9 钢筋：（a）钢筋在混凝土中；(b) 受拉后荷载的传递
总之，作者认为无机粘结胶在高应变的情形下通过局部剥离来保持和碳纤维的粘结。碳纤维仅仅在不连续的间隔上保持和混凝土的粘结。这个机理使混凝土交接面没有承受很高的拉伸应变。因此，混凝土保持着较高的受剪承载力，能够承担所受的剪应力而不发生失效。而粘性的粘结胶不允许有局部的粘结失效。为了保持碳纤维和交接面上变形的协调，混凝土承受了很高的拉伸变形，而很高的拉伸变形使骨料和水泥浆之间的粘结变得松散，从而降低交接面的受剪承载力。
结论
基于本文提供的试验结果和与其它文献中试验结果的比较，得出下面的结论：
l 无机粘结胶加固体系和有机粘结胶加固体系在提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力方面相当。
l 对无机粘结胶加固体系，单位碳纤维面积上梁承载力的提高随碳纤维层数的增多而更加显著。
l 在无机粘结胶加固体系和有机粘结胶加固体系中，梁开裂刚度的增加相等。而且发现，单位碳纤维面积上梁开裂刚度的增加也大致相等。
l 无机粘结胶加固体系中梁屈服刚度的增加要比有机粘结胶加固体系中梁屈服刚度的增加要显著。而且发现，单位碳纤维面积上无机粘结胶加固体系中梁屈服刚度的增加也要多一些。
l 无机粘结胶加固体系中梁破坏时的挠度比有机粘结胶加固体系中梁破坏时的挠度要少25%。
l 无机粘结胶加固体系中梁都以碳纤维的破裂破坏而失效。相比而言，有机粘结胶加固体系中梁都以碳纤维的剥离破坏而失效。这一点是由于聚合物和混凝土母体之间的传力机理不同而引起的。
l 作者认为无机粘结胶加固体系中粘结胶的粘结行为和混凝土中的粘结行为相似。裂缝附近的粘结失效使碳纤维中的粘结发生局部滑移，从而粘结是间断的。这个机理降低了在混凝土中交接面的拉伸变形。当应变不是很高时，完全的剥离是不会出现的，这是因为交接面上的受剪承载力很强。这个观念值得进一步的观察研究，因为它对外包加固混凝土梁中粘结失效行为的进一步研究具有重要的意义。
致谢
作者非常感谢国家科学基金（cms 9909830；vijaya gopu，program manager）的大力支持。还要感谢熟练的施工人员和geopolymer的dr, joseph davidovits与the ffa技术中心的dr. richard lyon of提供的技术建议。
附录 i 参考文献 （略）
附录 ii 注释
本文应用的符号如下：
acar = 碳纤维面积 fy = 钢筋的屈服强度
