防火材料技术

防火材料技术（精选12篇）

防火材料技术 篇1

0 引言

水泥基材料的主要成分为集料、浆体和加筋材料, 这3种成分任一种损伤都会导致结构的破坏, 其集料可以是多种形式, 砂石类为混凝土或是砂浆, 轻骨料类则为轻集料混凝土, 若为气泡, 则就是加气混凝土、发泡混凝土等, 都可看成是多相多孔材料。由于水泥基材料均采用水泥作为胶凝材料, 故具备较多的共性。环境因素对于其侵蚀和损伤的主要成分之间的关系如表1所示[1]。

在役期的水泥基材料由于所处环境的不同, 水和水载有害离子会通过表面毛细孔孔隙渗入结构内部, 对其性能产生严重的影响, 对于普通混凝土结构, 水和水载有害离子会造成钢筋锈蚀、结构开裂、表层剥落等病害, 最终造成结构的承载力下降;而对于轻集料混凝土或泡沫混凝土, 既会影响其保温、隔音等功效, 亦会造成开裂、剥蚀的严重后果。

从微观层次来讲水泥基材料是一种不连续非均质材料;亚微观层次是一种连续非均质材料;宏观层次上是一种连续均质材料。从微观结构上看水泥基材料属于多孔结构, 其具有非均质多孔结构及高渗透性特点, 易受使用环境的物理、化学及微生物等的作用而劣化, 水、氯离子、氧气、二氧化碳、硫酸根离子等有害粒子侵蚀是水泥基材料耐久性降低的主要因素[2], 可造成水泥基材料使用性能及耐久性的降低, 甚至出现破坏造成结构失效的严重后果。

从耐久性的破坏机制来讲, 几乎所有影响水泥基材料耐久性的化学和物理过程都涉及两个主要的影响因素, 即水及其在水泥基材料孔隙和裂缝中的迁移[3,4], 主要损害形式基本也都与水载有害物质侵蚀密切相关, 水分的存在正是其性能劣化不可或缺的必要条件。水分不仅使霜冻及解冻时产生的冻融循环张力及碱-骨料反应引起的体积膨胀等带来影响混凝土和加气混凝土等水泥基材料的物理变化, 而且水分是传递氯离子、酸性气体、盐类、微生物等有害物质的载体。水载有害离子侵蚀破坏过程可归纳为两种主要形式:一是水泥基材料组分与侵蚀介质直接发生化学反应引起的破坏;另一种是侵蚀介质或腐蚀产物渗透到材料内部, 由于发生了物理或化学变化, 从而引起材料体积变化使之破坏。这两种破坏形式往往同时存在、互相促进, 形成一种恶性循环。水载有害离子通过毛细作用进入水泥基材料表层孔隙中的过程发生得比较迅速, 可以产生溶出性损害、水解性侵蚀及盐类侵蚀等主要化学反应侵蚀和生物侵蚀, 而水载有害离子在水泥基材料内部向其他孔隙中扩散的过程相对要慢得多, 它们在水的作用下不断地通过毛细管结构由构件表面渗透、扩散到内部[3], 进而产生风化、碳化、剥蚀和破裂, 造成耐久性问题。1994年, Meeha依据最简单也是最有效的解决方案, 是回到缺乏耐久性的根源, 即渗透性和服务期影响渗透性增大的因素上, 提出了混凝土受外界环境影响而劣化的整体模型。Taylor H F W认为水泥基材料的耐久性在大多数情况下是由它们作为坚实的屏障而有效阻止或至少是降低离子迁移进程决定[4]。

对由水泥基材料构成的结构表面进行渗透防护处理, 可以对在役期的结构工程提供可靠的保护, 防止水分和水载有害离子的侵入, 阻止和延缓结构性能的劣化, 有效延长其使用寿命, 降低后续维修的费用, 对提高水泥基材料的耐久性具有积极意义。

1 水泥基材料表面渗透防护的基本要求

赵铁军[5]将混凝土提高耐久性的措施分为两种, 即“基本措施”和“附加措施”, “基本措施”指以提高混凝土保护层和使用高性能混凝土, “附加措施”是指使用强化保护和补助措施。表面渗透防护属于附加措施。目前, 对水泥基材料表面进行防护的措施从根本上来讲, 主要是通过封闭表层孔隙来实现的, 封闭型防护处理是通过在基材表面形成一层防护层[6], 防止液态或者气态的水汽渗透, 但是这层防护膜若长期暴露在大气环境中受到冲击、侵蚀、紫外线照射、冻融、风蚀、温变等环境因素的影响, 一旦造成封闭防护层脱落、开裂等破坏, 则封闭防护就会失去保护基层的效果和意义。但是若以极其稀薄的溶液渗透到基材内部, 改变了毛细孔隙的表面性质, 而不是仅仅在其表面粘附上一层连续的阻水薄膜, 这样它会更加坚固、耐久[7], 这也正是渗透防护的意义所在。

从环境侵蚀机理与结构劣化原因来看, 尽管不同的环境条件下, 对表面防护体系的性能要求不同, 但一般来说, 表面渗透防护体系必须具有以下基本性能特征: (1) 提高水泥基材料的水密性。高水密性、高抗渗防水性可防止水及有害介质[8], 如各种有害盐类的渗入;另外, 提高水密性还有助于提高抗冻性能。表面疏水效果与初期接触角的关系可分为5级, Ⅰ级-Ⅴ级, 与基材浸润效果分别为:完全浸润、明显浸润、轻微浸润、良好憎水性、非常好的憎水性, 当接触角大于130°, 可称之具有“荷叶效果”[6]。 (2) 提高水泥基材料的隔热性[9]。泡沫混凝土由于具备优异的防火性和隔热性能, 是良好的保温材料, 但是由于内部疏松, 吸水后会导致其隔热性能的急剧下降。进行表面防护处理, 则内部水分可逐渐向外蒸发而外界水分又不能进入, 因此能提高包括泡沫混凝土在内的水泥基材料的隔热性能。 (3) 防止水泥基材料表面土壤化。水泥基材料特别是在役期的既有混凝土结构, 表面经常遭到风吹雨淋, 由于毛细作用雨水被吸到内部, 雨水中携有的灰尘则被表面孔隙过滤出来, 粘附在表面上, 久而久之, 在其表面形成了黑色硬壳, 当长时间不能干燥时, 容易滋生微生物等。进行表面防护处理可以避免水泥基材料表面的土壤化。 (4) “反涂写”措施。在城市中, 很多广告、宣传等被乱写在围墙及公共建筑上, 年轻人中也流行在墙上喷涂时髦言论。这些乱写乱画严重影响了城市环境, 造成很难清除的环境污染。如果提前对这类以水泥基为主的混凝土、砂浆表面进行防水处理, 则很难涂写, 且很容易清除上面的污迹。 (5) 降低钢筋锈蚀率。水泥基材料的高碱性使内部的钢筋表面形成钝化膜, 从而阻止钢筋锈蚀现象的发生, 当CO2、SO3等有害气体随O2和水分渗入时, 水泥基材料作为保护层的碱性大大降低, 处于钝化状态的钢筋表面将变得不稳定, 失去钝化膜保护的钢筋就很容易发生电化学腐蚀, 甚至出现破坏现象。水在钢筋锈蚀过程中扮演着重要的角色, 降低水泥基材料含湿量能够降低钢筋锈蚀率, 故水泥基材料的表面渗透性越明显, 碳化等中性化现象就越显著, 表面防护体系由于能够显著降低水泥基材料表面的渗透性, 对水泥基材料碳化具有屏蔽效果。 (6) 建立侵蚀性离子隔离层。当水在毛细作用下被吸入水泥基材料内部时, 溶于水中的各种离子也被一起带入内部, 一些侵蚀性离子 (如硫酸根离子或氯离子) 能够导致结构严重破坏, 表面防护处理是阻止侵蚀性离子侵入的有效方法之一。 (7) 改善水泥基材料表面微观结构以及防护体系本身应具有高抗化学侵蚀性能、高耐磨性、高耐久性等。

2 表面防护材料的作用机理

2.1 水泥基材料表面孔结构特性

目前, 水泥基材料中混凝土内部孔隙结构研究较多, 其他水泥基材料表面孔隙结构有待进一步深入研究。

就混凝土而言, 冯乃谦总结的混凝土表面孔结构分类方法[10]为: (1) 超微孔, 也称为微晶内孔和层间内孔, 孔的尺寸为小于0.6nm, 可认为是不透水的。 (2) 凝胶孔, 也称为微晶间孔, 孔的尺寸为0.6~1.6nm, 有资料认为孔的尺寸为1.5~3.0nm, 水泥凝胶网格结构中的孔隙约占凝胶体积的28%[11], 申爱琴认为应为小于10nm[12], 渗透系数约为10-14cm/s, 可认为是不透水的。 (3) 毛细孔, 也称为胶粒间孔, 孔的尺寸为1.6~100nm, 申爱琴称之为过渡孔[12], 定义孔尺寸为10~100nm。毛细孔的成因主要是因为水泥完全水化所需的结合水为水泥质量的20%~25%, 实际用水量远超此值, 水化过程中多余水分蒸发后在混凝土中会遗留下孔隙。水灰比愈大, 蒸发后留下的毛细孔愈多, 孔径也愈粗, 渗水的可能性也愈大。 (4) 大孔, 包括沉降缝隙。孔的尺寸为大于100nm, 混凝土中拌合物浇灌后由于保水性不良, 产生砂、石沉降。水分上析, 其中一部分沿着毛细管道析出至混凝土表面 (外表泌水) , 另一部分则聚积在粗骨制下表而 (内部泌水) , 形成积水层, 水分蒸发后形成树根状连通的沉降缝隙。由此, 划出的孔结构图如图1所示。

吴中伟定义的不同孔径对混凝土渗透性能的影响如图2所示[13]。

综上所述, 可以看出, 在孔径1.6nm以内的超微孔和凝胶孔可认为是不透水的, 危害性很小, 而对混凝土渗透性能产生重要影响的主要是1.6nm以上的毛细孔和大孔。

2.2 渗透防护机理

由拉普拉斯方程式可以推导出式 (1) 。

式中:H为液体在水泥基材料孔隙渗透深度, m;σ为表面张力, mN/m;d为密度, kg/m3;r为毛细管半径, m;α为接触角, rad。

可见, 当接触角α≥90°, 水在毛细管内形成凸形弯液面, 液面随之下降, 不易通过毛细管吸水, 故H值由未经处理的正值转变为负值, 呈现出“反毛细管效应”, 能够阻止或延缓水泥基材料从环境中吸收水分, 同时又不影响内部水分向外蒸发, 从而保障内部含水量得以降低, 进而使水泥基材料发生冻融破坏等耐久性降低的可能性也减小, 提高耐候性和耐腐蚀性能。渗透防护材料喷涂于水泥基材料表面, 能渗透到材料表层内, 在表面形成密封憎水膜, 其效果如图3所示。

3 表面渗透防护材料的分类

目前, 可用于水泥基材料表面防护的处理材料按照主要有效组分的不同可分为4种, 分别是无机盐类、有机硅树脂类、硅烷类、硅氧烷类, 使用的产品名称有表面封闭防水剂、渗透防水剂、封闭固化剂等。这类材料应用在水泥基材料表面时, 能封闭表面孔隙和微裂缝, 起到较高的增强、密封作用。这类产品还一般具有良好的憎水性、耐污性、透气性、耐化学侵蚀、极深的渗透性和高耐久性等特点, 主要包括无机硅酸盐类材料、煮沸亚麻油、硅烷、低聚合度的硅氧烷、某些环氧树脂以及高分子量甲基丙烯酸酯等。但是上述分类方法主要针对表面封闭防水剂、渗透防水剂、封闭固化剂适用, 且表面防护处理材料正在向多功能复合方向发展, 原材料成分也越来越复杂, 这样的分类不尽合理。

将能够适用于水泥基材料表面的渗透防护材料, 按照使用形态分为水性防护材料、浸渍膏状防护材料、乳液型防护材料和溶剂型防护材料4种。

3.1 水性防护材料

水性防护材料主要有无机盐类和水性有机硅类两种。

无机盐类防护材料一般是低分子量、高碱度的水性防水材料。以这类材料为防护材料进行表面处理, 作用机理一般是无机组分和水泥中的游离钙反应生成稳定的结晶产物, 堵塞空隙, 并在表面形成硬化密实层, 使水泥基材料透气系数明显降低, 这些新的化合物提高了水泥基材料表面的硬度、密度及强度, 组成了一种厚度以毫米计的坚硬的钙化表层。这类防护材料的优点是不燃、价廉。日本京都工业大学中村雅彦应用低粘性的硅酸锂系水玻璃 (LSG) 和具备防霉性的药剂Ag2O对蒸压加气混凝土表面进行表面改性以提高抗冻性能的研究中证实[14], 经LSG (Ag) 表面处理 (加热500℃) , 在涂层膜表面结合生成憎水性的硅氧物, 使表面劣化大大减轻, 抗冻性提高, 吸水率降低, 半径为0.1μm以下的气孔数量大幅度减少。由于气孔表面形成了处理膜, 材料的机械强度也相应增加, 另外, 在LSG中溶解少量的Ag2O也起到了显著的防霉效果。徐惠忠为了实现裸面混凝土制品的表面化学处理, 选择了能与Ca (OH) 2发生反应形成难溶化合物的化学药液, 以及憎水性树脂或表面活性剂进行浸渍或涂覆, 选择了4种涂覆材料, 7种涂覆方案。实验结果表明, Na2SiO3+C3H9SiONa以及Na2SiF6和C3H9SiONa效果最佳, 可在混凝土的表面层区3~3.5mm范围内, 形成了一种不含Ca (OH) 2的致密隔水、隔汽层, 碳化深度不再随时间延长而加深[7], 完全可与覆加保护层的非裸面混凝土媲美。

水性有机硅类防护材料是一种以水为介质, 有机挥发物低的环保型防护材料, 属于小分子的水溶性聚合物。H.J.Franklin最早申请了制备有机硅醇盐的美国专利, 他将有机三氯硅烷与碱金属氢氧化物在水和醇存在下反应, 制备了有机硅三醇盐[15]。J.R.Elliott等将甲基三氯硅烷迅速加入到剧烈搅拌的冰-水混合物中水解, 直到聚甲基硅氧烷以粉末形式沉淀、过滤, 将粉末加到氢氧化钠水溶液中溶解, 得到稳定的甲基硅醇钠水溶液。甲基硅树脂是甲基烷氧基 (或氯) 硅烷的预聚物, 在一定条件下可交联成不熔、不溶的三维网状膜。该树脂呈中性, 以醇为溶剂, 使用时加入醇类溶剂稀释, 当将其施涂于水泥基材料表面时, 溶剂很快挥发, 在表面的毛细孔上形成一层极薄的膜[14], 在此类防护材料中甲基是其主要的憎水基因, 碳数太小则屏蔽作用不够, 水合反应激烈, 易缩合, 易挥发, 因此增加烷基的碳数应更有利于增强防水效果[3]。经这类防护材料处理过的水泥基材料表面, 水气可以自由出入, 使基材保持良好的“呼吸性”。水溶性有机硅防护材料干燥过程中将吸收大气中的二氧化碳, 生成硅羟基;新生成的硅羟基可与水泥基材料表面的羟基发生缩合反应, 待水分挥发后, 即在基材表面形成一层聚烷基硅氧烷憎水膜。这类防护材料由于其具有的强碱性可能会打断硅氧化学键[16], 与二氧化碳的反应速度较慢, 需24h才能固化, 同时反应中由于有碳酸盐形成, 表面会出现发黄现象。

3.2 浸渍膏状防护材料

浸渍膏状防护材料是一种低粘度的液体或是膏体状浸渍剂, 通常由小分子的硅烷或者硅烷与硅氧烷的混合物组成[17], 被认为是混凝土防护最适合的材料之一[18]。由于其以膏状形式存在, 在使用过程中, 可防止其活性组分容易从垂直的表面上流失, 延长了浸渍材料与水泥基材料表面的接触时间, 达到更好的渗透效果, 但是也存在浸渍膏体在使用过程中过度挥发的问题。烷基烷氧基硅烷是近年来发展比较迅速的膏状有机硅防护材料, 具有低挥发、环保的特性。其典型分子结构式如图4所示。

其中, R*为非活性基烷基, 碳数4~10为佳, 碳数过小时, 硅烷易挥发, 烷基过大时, 硅烷的渗透能力差。烷氧基碳数1~4均可, 但甲氧基在碱性条件下稳定性差, 易与基材结合, 影响渗透能力。与烷基硅酸盐相比, 烷基烷氧基硅烷的优点如下: (1) 与基材反应迅速, 适应环境能力强, 不易被雨水冲洗掉; (2) 应用面广, 可用于各种硅基基材, 不会出现烷基硅酸盐的“泛碱”、“铁锈斑”现象; (3) 渗透能力强, 斥水效果好; (4) 耐久性、耐酸碱性好[19]。

3.3 乳液型防护材料

M.Deruelle等将含环氧基的聚硅氧烷、MQ硅树脂、非离子表面活性剂 (乙氧基化的脂肪醇) 、硫酸铝及水按一定比例混合, 在高压匀质乳化器中乳化, 得到储存稳定性好、与多孔性基层反应性好、可处理酸性及碱性基材的有机硅防水剂。经其处理的基材对水的接触角可达130°[20]。J.P.Benayoun等采用含硅氢基的聚硅氧烷和含乙烯基的聚硅氧烷为原料, 制得无溶剂型或乳液型有机硅防水剂。此防水剂可在少量铂催化下通过硅氢加成反应在室温下快速固化, 具有较好的粘接性;且其膜具有较好的力学性能, 所以耐久性优良[21]。国内专利介绍的一种用于建筑领域纳米硅防水剂的研究, 其组成成分为有机硅防水剂、纳米级二氧化硅、聚合物乳液、催化助剂、水, 按比例混合后加热搅拌获得最终产品。将该防水剂喷涂在水泥基材料表面可在保持原有本色的基础上, 渗透进建材内部形成致密的立体网状结构, 堵塞毛细孔, 起到长久的防水抗渗作用[22]。德国Wacker公司开发的BSSMK2101就是专门用于混凝土及其构件的硅烷/硅氧烷微乳液, 微乳液与一般乳液的差别在于前者微乳液粒径一般小于0.15μm, 透明度高, 具有很好的渗透性、贮存稳定性及防水性能。这一产品多以含有100%有机硅活性组分形式储运出售, 加水稀释后可自行激活和乳化制成相应的微乳液, 一般配成10%~20%浓度使用。发展乳液型有机硅防水剂的难点之一是在保证其贮存稳定性的同时, 如何更好保证其防水性。增加乳化剂虽可提高各类有机硅乳液的贮存稳定性, 但防水性能会相应下降[23]。

采用复合乳化剂制备有机硅乳液的研究主要有, 无锡市建筑材料研究所开发的“乳液型有机硅建筑防水剂”[24], 利用Dow Corning的有机硅材料和6%~10%的TOA或复合乳化剂司盘1+平平加, 其他助剂、催化剂、去离子水, 通过乳化剂、少量水和有机硅材料先制得粗乳液;再将粗乳液加入匀质机中, 选用0.2份聚乙二醇 (PEG2000) 作稳定剂, 在15MPa下循环2~3次, 制得性能稳定的有机硅防水剂。杨超研究了利用正辛基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、低聚羟基硅油为主要原料, 通过乳化制备的表面用渗透型有机硅防水乳液[25], 乳化剂采用自制复合乳化剂, 为阴离子/非离子型, HLB=12~14, 催化剂为三乙胺, 催化剂与稳定剂按混合硅烷与水总量的0.5%~1%加入, 在n (R) /n (Si) =1.6情况下, 与空白样的7d吸水率比为9.2%, 24h砂浆抗渗试验中, 液面下降为0.5mm, 远低于标准规定的2mm。黄月文等[26]通过对烷氧基烷基硅烷化学聚合改性后得到水乳型有机硅防水剂, 乳化剂也采用了OP类乳化剂和季铵盐类阳离子乳化剂复合使用的思路, 研究发现乳化剂用量以占有机硅有效成分的1%~15%、稳定剂等助剂为1%~20%为佳, 通过对混凝土路面砖进行表面处理, 和空白样相比, 24h吸水率从12.5%降低至0.91%。同济大学建筑材料研究所[27]研究了聚甲基硅氧烷类有机硅乳液, 在对比了T-8、OP-10、S-80、DBS、E型异构醇醚系等乳化剂后, 最终确定以3%~5%的E型异构醇醚系乳化剂和聚甲基硅氧烷预先混合搅拌, 再加入适量助剂和部分去离子水充分乳化, 整个乳化用水控制在40%左右, 制备出聚甲基硅氧烷类有机硅乳液, 其作为憎水剂, 具有无毒、无污染、耐久、不泛碱、性能稳定、憎水效果好等特点。西安建筑科技大学建筑材料研究所利用丙烯酸酯、甲基硅酸醇盐[28], 乳化剂为OP-10和十二烷基苯磺酸钠, 用量为1.5%~2%, 采用OP-10和去离子水先分散均匀, 再加入丙烯酸酯预乳化, 然后加入SDBS进行乳化, 乳化后的乳液中加入甲基硅酸醇盐, 在加热条件下充分搅拌后制成pH值为13~14的淡黄色透明液体, 将其用于混凝土管道内表面涂刷, 抗渗压力从0.7MPa提高到1.2MPa。

乳液型防护材料的一个发展趋势是有机树脂改性。改性硅树脂兼具硅树脂的耐候性、耐水性、耐污性及有机树脂的快干性、粘接性、耐油性及耐溶剂性。蒋柏泉等采用乙烯基三乙氧基硅烷与丙烯酸酯单体共聚, 制成有机硅改性丙烯酸酯乳液;用其配成的外墙涂料具有优良的仿生拒水自洁性能, 涂层与水的接触角达到140°。李淑娟等运用种子乳液聚合工艺合成了具有核-壳结构的半透明有机硅改性丙烯酸酯微乳液, 乳胶粒粒径为10~60nm, 与一般的有机硅改性丙烯酸酯乳液相比, 其耐酸性、耐碱性、稀释稳定性得到改善, 附着力和储存稳定性明显提高。高献英等以丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷为原料, 合成了有机硅改性苯丙乳液。该乳液的稀释稳定性、冻融稳定性、钙离子稳定性、贮存稳定性好;与普通苯丙乳液相比, 其乳胶膜的吸水率明显降低。尹诗衡等采用种子乳液聚合法合成了有机硅改性醋丙乳液。与纯醋丙乳液相比, 该乳液的耐水性和附着力提高、冻融稳定性改善。康圆等通过氨基硅氧烷对水性环氧丙烯酸接枝共聚物进行开环改性, 合成了有机硅改性水性环氧树脂乳液[29], 研制出了一种有机硅改性水性环氧树脂。通过有机硅改性可以提高树脂同基材的附着力, 同时提高其耐腐蚀性、耐化学药品的性能, 涂膜还具备收缩小、硬度高、耐磨性好等优点。毛晶晶等[30]利用有机硅表面能低、耐低温性优、耐老化性强、耐水介质侵蚀性好的优点, 采用丙酮法改性水性聚氨酯, 得到耐水性好、耐油污性强和耐高低温性优的WPU材料。朱杨荣等[31]通过在甲基丙烯酸甲酯 (MMA) /甲基丙烯酸丁酯 (BA) /甲基丙烯酸 (MAA) 体系中, 引入功能性单体乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯 (AAEMA) 在室温下发生自交联的反应性乳液, 然后加入r-氨基丙基三乙氧基硅烷交联剂, 制得室温自交联杂化硅丙乳液。硅丙乳胶膜的耐水性、耐老化性、硬度、拉伸强度及耐热性能都得到了提高。姬海君等针对某些有机硅反应时间持续较长, 反应容易不完全, 在经受雨水浸打或冻融后容易被冲刷掉的情况, 研究了利用丙烯酸单体中的羧基 (-COOH) 和有机硅单体中的羟基 (-OH) 之间的缩合反应, 在有机硅单体中引入双键, 对传统的有机硅防水剂进行共混改性, 引入憎水基团, 制出可直接喷涂于基材表面形成憎水膜层的新型改性有机硅防水剂。当丙烯酸系单体比例为5%~13%时, 该防水剂具有良好的水珠效应、储存稳定性、渗透速度、渗透深度、耐洗刷性和较低的吸水率[32]。

3.4 溶剂型防护材料

Brown以碳数不小于8的长链烷基烷氧基硅烷溶于有机溶剂中用于表面防护, 选用了醇类及惰性烃类作溶剂, 取得了良好效果[33]。Dow Corning公司选用异丁基三甲氧基硅烷、异丙醇及催化剂四异丙基钛酸酯, 并添加少量以甲基硅封端的二甲基硅氧烷低聚物, 水解缩合后, 其不仅有良好的渗透性及成膜性能, 而且前述低聚物在基材表面的沉积, 克服了因渗透力太强, 表面涂层厚度不足的缺陷, 大大增强了防水效果及耐久性[3]。德国Wacker公司开拓的BS170溶液型防水剂、美国菲兰国际集团开拓的H300IB具备的共同特点是粘度低, 本身未经稀释也可在水泥基材料中有优异的渗透性及防水性能。Dow Corning公司开发了由硅烷、硅醇及硅氧烷低聚物组成的无溶剂防水剂, 其憎水性极强, 在碱性基材上涂覆5min即可有极强憎水效果, 可明显减少中性及碱性基材吸水量。孙顺杰对德国Wacker公司的相关有机硅材料的对比研究中发现, 溶剂型产品的疏水效果优于其他水性和膏状产品[6]。

赵陈超等以汽油作溶剂[23], 配制出不同浓度的长链烷基烷氧基硅烷类防护浸渍剂, 进行水泥基材料保护性能测试, 结果表明, 不使用有机溶剂的表面防护材料和掺入占总量20%、40%的有机溶剂的渗透深度分别为2.2mm、1.6mm和0.8mm, 氯离子吸收量降低率为90%、81%、78%, 掺入有机溶剂后渗透性能和抗氯离子渗透性能都显著降低, 均不能满足JTJ 275-2000中的相关标准要求。由于常用有机溶剂多有毒性或易燃, 目前, 无溶剂或低溶剂化已成此类材料发展的一个热点[3]。

4 结语

水泥基材料作为最主要的无机非金属材料, 在国民经济中具有极其重要的作用。水泥基材料的劣化是以水泥作为胶凝材料的结构工程中较为普遍存在的现象, 造成这一现象除了早期开裂有可能是内部温度不均匀等外, 其他造成工程劣化和耐久性下降的原因基本都开始于水泥基材料的表面, 首先是表面封闭性能下降, 进而是有害离子侵蚀导致的中性化或开裂, 随着时间的推移, 最终造成护筋性能的下降和损毁。增强表面性能将会对水泥基材料耐久性能的提高起到直接的作用。

表面渗透防护材料可以通过水泥基材料表面进行渗透, 增强和改善其表层2~8mm厚的防护性能, 进而增强其抗水载有害离子侵蚀的能力, 提高耐久性, 这一点对于在役期的既有工程尤为重要。

水泥基渗透防护材料的研究才刚刚起步, 目前的研究主要集中在提高抗水性能方面, 即主要用作防水剂来使用, 而侧重于以提高耐久性为主的整体防护性能的研究目前还非常有限, 防护增强方式对水泥基材料耐久性能的提高是一条新的途径, 这方面的进一步研究具有重大的现实价值。

防火材料技术 篇2

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在这种思想的鞭策下他努力学习科学技术和国际上先进的企业管理经验并将所学知识紧密结合青海的实际充分融入到自身工作当中。通过长期不断的努力将国际先进的质量管理经验引入到青海的企业管理中帮助青海大中小企业引进先进的管理理念使企业在管理上和国际接轨为培育青海外向型企业做了大量的工作。多年来他先后下企业咨询、审核近1000次遍及200多家企业给企业提出各种质量管理中存在的问题和改进意见10000余条。

运用科学的质量管理方法帮助企业分析解决管理问题实际工作中他努力学习质量管理工具并将所学的知识运用于企业管理咨询中帮助企业解决实际问题。1998年某铁合金厂的产品质量不稳定质量水平波动明显始终找不出原因该厂是青海一家外向型企业为了帮助企业解决问题局领导派他去企业咨询该同志到企业后通过对大量数据的分析发现成品的质量水平在一个时间段基本服从正弦波动周期为T这一发现为找出解决的问题提供了科学的依据他带领工厂工艺人员对所有生产工艺参数进行梳理进行数理统计看是否有波动的工艺参数经过大量的筛选发现配电参数和配料参数呈周期波动且周期基本等于T经分析配电波动也是因为配料波动而产生的最后确定影响质量的原因是配料工艺执行存在问题通过对工艺执行的改进质量问题得到了解决。

他积极将ISO9000、ISO14000、ISO18000等先进管理知识引入到企业管理中对企业的内部管理过程进行识别和再造找出最合理的过程方法使企业质量管理过程达到优质高效、质量最可靠。例如某钾肥企业原有的生产过程没有形成有效的过程文件所有的工艺参数均分散到不同的技术人员和工人掌握大多数操作人员不知道相关的工艺数据因而导致生产过程的控制效率低下离开了这些掌握工

艺数据的人员生产就无法进行同时受人员情绪的影响产品质量无法得到有效保障质量水平始终在80左右徘徊。由于各种工艺数据分散在不同人的工作经验中也不利于工程技术人员对整个生产工艺参数的关联性和合理性进行全过程的分析。带着这样的问题该同志与其他人员一起对这家企业的生产过程和管理过程进行了仔细分析和研究识别相关过程收集过程中的参数组织编制过程管理文件和过程运行标准使企业最终有了一套比较科学的质量管理文件为企业的实际生产提供指导并为工程技术人员全过程的分析生产过程提供了科学的依据通过策划和实施企业产品质量水平提高到90以上。

学以致用融会贯通认真做好企业质量管理审核管理体系审核工作对审核人员综合素质要求很高是一项技术性服务工作要求审核人员不但懂得企业管理还要对被审核方的生产过程和管理过程非常熟悉否则发现不了企业管理中存在的主要问题就不可能很好地为企业提供增值服务。因此每次审核之前戴光明同志都要组织其他审核人员认真学习被审核企业的质量管理体系文件和工艺过程文件研究受审核方产品实现过程所涉及的科学技术知识以便在审核中能为企业解决实际问题。例如在审核某电解铝厂碳素车间时发现产品的生产过程控制比较严格但是在审核其辅助过程焙烧供气管路的维修过程因管网复杂在管路维修时尽然没有相关的作业文件规定如何对已经关闭的管路用自然风吹扫在用自然风吹扫过程中要开起那些支线管路的出口只有这样才能对管路进行维修避免引起管路爆炸使企业及时发现隐患并改正受到企业的好评。又如在审核某牛绒衫制衣企业时审核之前通过学习被审核方的体系文件发现牛绒衫的烘干整形工序对成品的质量影响较大实际审核中按工艺流程对这一工序进行了详细的审核审核发现烘干工序作业工艺文件规定“将烘箱温度升到60度使衣物烘致九成干”在现场他发现烘箱没有温度测试仪衣物烘致九成干只能凭操作者感觉并且不同的操作者必然导致不同的烘干效果。发现这一事实他用审核员敏锐的思路向企业提出“烘箱的温度是不变的为什么不做几次试验验证一下使衣物烘干到最佳效果所需时间是多少然后采用时间参数替代其它工艺参数控制该过程以后不论任何人烘干衣物都执行相同的烘干时间从而排出人为的因素”。类似这样给企业找出合理工艺参数找出企业管理中存在的漏洞和提出合理化建议数不胜数。

在某机械加工厂审核时上午在车间发现某关键件的生产车间抱怨工件的热处理有问题工件有的过硬无法加工经与审核热处理车间的审核员进行沟通后热处理作业过程完全符合工艺要求没有问题他凭借多年审核的经验意识到可能是投入机械加工之前的毛坯存在问题下午在审核检查科时他有意识抽查该关键件的毛坯进货检验情况发现该关键件进货材质与工艺要求不符但得到了相关部门的认可做了让步接收于是他立即到投料部门查看投料情况结果发现供应部门未将让步接收的毛坯与其它合格毛坯区分投入生产对让步接收的毛坯未进行有效标识同时也未将让步接收毛坯的材质成份信息传递到热处理车间以便热处理采取不同的热处理工艺从而查清了机械加工车间抱怨的真正原因找出了管理上的漏洞审核工作受到了被审核方的高度评价。

做行业的带头人积极开展培训工作随着管理体系认证工作的开展越来越多的组织通过了管理体系认证越来越多的人员走入了内部审核员的行列社会各界对认证企业所做的质量管理工作给予了很大的认同和关注而另一方面由于受内部审核员素质的影响审核走过场审核的有效性差等问题逐渐在质量管理体系实施中暴露出来影响了企业质量管理体系健康运行。在管理体系审核中内部审核员作为审核工作和认证工作开展的主体其审核水平审核方法和审核的一致性等方

面的素质对内部审核工作质量有着直接的影响。因此研究和完善内部审核技术与方法对于提高企业内部质量审核的客观性、公正性和有效性乃至全面提升认证企业工作质量起着至关重要的作用。戴光明同志自从事企业质量管理工作以来刻苦学习科学技术钻研质量管理知识。他不断自己学习还有计划、有组织的安排对企业质量管理人员进行质量管理科学的培训组织专门培训30多起1000多人次在企业咨询、审核中间接培训相关人员达10000多人次教会了一大批质量管理人员从而使企业在内部质量管理和实施内部质量管理体系审核中培训了一大批业务骨干有力的保证了企业内部质量管理和内部质量审核的基础为全面提升青海企业质量竞争能力做出了很大贡献。

防火墙技术问题探讨 篇3

关键词：防火墙技术；网络安全技术；网络技术

1防火墙的基本概念

说起防火墙，我们不得不提这个名词的来源。“防火墙”起源于古代建筑学。那时候人们为了保护房屋，防止发生火灾时火势蔓延，在建造房子时在房子的外围用石块筑起一道墙，并把它命名为防火墙。如今，随着计算机网络的发展，网络攻击手段的相继出现，防火墙一词被引用到计算机网络安全领域，代表一种保护计算机或者网络免受攻击的技术。

防火墙技术是建立在现代网络通信技术和网络安全技术基础上的应用性安全技术，越来越多的应用于专用网络和公用网络的互联环境中。

2防火墙的分类

为了对不同的网络攻击手段进行防御，防火墙也相应的划分出不同的类别。根据物理特性不同，防火墙可以分为软件防火墙和硬件防火墙。其中软件防火墙是一种运行在PC上的软件，价格相对便宜，比较适合个人用户或者对安全要求较低的小型机构；硬件防火墙可以是一个芯片，也可以是一台独立的硬件设备。价格昂贵，适合对安全要求高的企业或者机构组织。

根据技术的不同，防火墙可分为包过滤防火墙、应用代理防火墙和状态检测防火墙。其中，包过滤防火墙采用数据包过滤技术，应用于OSI的网络层和传输层，根据系统内置的过滤规则对数据包进行选择。尽管其缺点显著，比如，一旦过滤规则不能正确实施，包过滤防火墙就不能正常工作，但是由于其价格便宜，容易实现，所以它一直工作在各个领域。应用代理防火墙采用应用协议分析技术，应用于OSI的应用层。它不但能够根据内置的过滤规则对信息来源进行过滤，还能够根据信息内容进行过滤，进一步增强了信息的安全性。它以牺牲速度换取比包过滤防火墙更高的安全性，不过在网络吞吐量不大的时候用户察觉不到它的存在，但是它支撑不住高强度的数据流量，一旦数据交换频繁，整个网络就有瘫痪的可能。相比较包过滤防火墙，它很难有立足之地。状态监视防火墙采用状态监视技术，工作在OSI的网络层、传输层和应用层。该技术是CheckPoint公司基于包过滤防火墙的动态过滤技术发展而来的。该防火墙在不影响网络正常工作的前提下，通过“状态监视”模块，采用抽取相关数据的方法对网络通信的各个层次实行检测，并根据预置的安全规则做出决策。它是包过滤技术和应用协议分析技术的综合。但是由于实现技术复杂，很难部署和实现，所以目前还没有普及。

3防火墙模型

常见的防火墙系统模型有四种，它们分别是筛选路由器模型，单宿主堡垒主机模型，双宿主堡垒主机模型（屏蔽防火墙系统模型）和屏蔽子网模型。其中筛选路由器模型是网络的第一道防线。其功能是实施对网络数据包的过滤，其通过执行由工作人员创建的相应的过滤策略实现其过滤功能。与此同时，对工作人员的TCP/IP的知识有相当高的要求，因为如果筛选路由器被黑客攻破那么内部网络将变的十分的危险。该防火墙不能够隐藏内部网络的信息，同事也不具备监视和日志记录功能。单宿主堡垒主机又叫屏蔽主机防火墙，由包过滤路由器和堡垒主机组成。其提供的安全等级比筛选路由器模型的防火墙系统要高，因为它实现了内部网络的网络层安全（包过滤）和应用层安全（代理服务）。所以入侵者必须首先渗透两种不同的安全系统，才能破坏内部网络的安全性。双宿主堡垒主机模型又叫屏蔽防火墙系统，可以构造更加安全的防火墙系统。双宿主堡垒主机有两种网络接口，但是主机不能够在两个端口之间直接转发信息。在物理结构上，所有去往内部网络的网络信息包都必须经过堡垒主机。屏蔽子网模型，其由两个包过滤路由器和一个堡垒主机构成。它是最安全的防火墙系统之一，因为在定义了“中立区”（DMZ，Demilitarized Zone）网络后，它支持网络层和应用层安全功能。网络管理员将堡垒主机、信息服务器、Modem组、以及其它公用服务器放在DMZ网络中。如果黑客想突破该防火墙那么必须攻破以上三个单独的设备。

4防火墙功能

防火墙最基本的功能就是控制数据流在计算机网络不同信任域间的传送。除此以外，他还有其他重要功能。包括策略制定和执行：防火墙通过执行其内置的规则实现对内部计算机或者网络的保护；强化网络安全策略：将口令、加密、身份认证、审计等所有安全软件配置在防火墙上，与分散的安全策略相比，方便管理且更经济；防止内部信息外泄：防火墙把内部网络与外部网络隔离开，把内部网络的重要的、敏感的信息隐藏起来。防止外部网络用户对内网隐私信息的窃取，以增强保密性，同时隐藏内部IP地址及网络结构的细节；记录和统计网络数据流量：对经过防火墙的数据进行记录和分析，从而探测和判断可能的攻击；提供VPN功能：通过防火墙可以实现虚拟专用网络的功能。

5防火墙的发展趋势

与其他安全设备或者安全模块进行互动是新一代防火墙的发展趋势。下一代防火墙将朝着高速、多功能化和更安全的方向发展。多功能化与高速是现有防火墙中的一对矛盾体，采用何种技术使其平衡是有待解决的问题。

人们普遍认为，实现高速防火墙的关键是算法。多功能化的目的是为了满足不同用户组网需求，降低组网的成本。更安全的趋势是与网络信息安全大趋势相一致的。

参考文献

[1]张熙.多域网络安全管理系统策略一致性的研究与设计.北京邮电大学，2009.

防火墙技术研究 篇4

一、防火墙的基本概念

防火墙是一个系统或一组系统, 它在企业内网与因特网间执行一定的安全策略, 所有从因特网流入或流向因特网的信息按照此策略来实施检查, 以决定网络之间的通信是否被允许。防火墙加强了网络之间访问控制, 防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络, 访问内部网络资源, 以保护内部网络操作环境的特殊网络互联设备。

从理论上看, 防火墙处于网络安全的最底层, 负责网络间的安全认证与传输, 但随着网络安全技术的整体发展和网络应用的不断变化, 现代防火墙技术已经逐步走向网络层之外的其他安全层次, 不仅要完成传统防火墙的过滤任务, 同时还能为各种网络应用提供相应的安全服务:提供网络地址转换 (NAT) 功能, 有助于缓解IP地址资源紧张的问题, 同时, 可以避免当一个内部网更换ISP时需重新编号的麻烦;防火墙可查询或登记因特网的使用情况, 可以确认因特网连入的代价、潜在的带宽瓶颈;在其上可以配置相应的WWW和FTP服务, 使因特网用户仅可以访问此类服务, 而禁止对保护网络的其他系统的访问等。

二、防火墙的基本类型

防火墙的基本类型包括包过滤、网络地址转化—NAT、应用代理和状态检测。

1. 包过滤

包过滤是防火墙的初级类型, 依靠自身的数据安全保护机制来控制流出和流入网络的数据。它通常由定义的各条数据安全规则所组成, 防火墙设置可基于源地址、源端口、目的地址、目的端口、协议和时间;可根据地址薄进行设置规则。其技术依据是网络中的分包传输技术。网络上的数据都是以“包”为单位进行传输的, 数据被分割成为一定大小的数据包, 每一个数据包中都会包含一些特定信息, 如数据的源地址、目标地址、TCP/UDP源端口和目标端口等。防火墙通过读取数据包中的地址信息来判断这些“包”是否来自可信任的安全站点, 一旦发现来自危险站点的数据包, 防火墙便会将这些数据拒之门外。系统管理员也可以根据实际情况灵活制订判规则。

2. 网络地址转化—NAT

网络地址转换是一种用于把内部IP地址转换成临时的、注册的外部IP地址。网络地址转换允许具有私有IP地址的内部网络通过地址转换访问因特网, 用户不许要为其网络中每一台机器取得注册的IP地址。全网卡访问外部网络时, 将产生一个映射记录, 系统将外出的源地址和源端口映射为一个伪装的地址和端口, 让这个伪装的地址和端口通过非安全网卡与外部网络连接, 这样对外就隐藏了真实的内部网络地址。使得有限的外网IP就能满足内网用户对外网的访问, 同时还能够避免受到来自外部其他网络的非授权访问或恶意攻击。缓解了地址空间的短缺问题, 节省了资源, 降低了成本。在外部网络通过非安全网卡访问内部网络时, 它并不知道内部网络的连接情况, 而只是通过一个开放的IP地址和端口来请求访问。

3. 应用代理

代理型防火墙的优点是安全性较高。应用代理完全接管了用户与服务器的访问, 把用户主机与服务器之间的数据包的交换通道给隔离起来。应用代理不允许外部主机连接到内部的网络, 只允许内部主机使用代理服务器访问Internet主机, 同时只有被认为"可信任的"代理服务器才可以允许通过应用代理。在实际的应用中, 应用代理的功能是由代理服务器来完成的。

4. 状态检测

状态检测防火墙是新一代的防火墙技术, 由Check Point公司引入。它监视每一个有效连接的状态, 并根据这些信息决定网络数据包是否能够通过防火墙。通过状态检测技术, 动态地维护各个连接的协议状态。状态检测在包过滤的同时, 检查数据包之间的关联性和数据包中的动态变化。

三、防火墙的未来发展方向

在防火墙性能和功能不断发展的同时, 大多数业内专家认为, 以下五个方面将是未来防火墙的发展方向。

1. 防火墙的性能将不断突破。

随着网络应用的不断丰富, 网络带宽需求会不断的增长, 并对防火墙的性能提出更高的要求, 满足千兆、万兆以及更高的带宽要求是防火墙发展的一个方向。

2. 防火墙将不断的深入应用防护。

随着网络安全技术的发展, 网络层和操作系统的漏洞将越来越少, 但应用层的安全问题却越来越突出, 防火墙将会把更多的注意力放在深度应用防护上, 不断挖掘应用防护的深度和广度。

3. 防火墙将支持更多的应用层协议。

对应用协议支持的广度, 也是防火墙的发展趋势, 它将支持更多新的应用协议, 使更多的应用程序能和防火墙协同工作。

4. 防火墙将作为企业安全管理平台的一个组件。

随着安全管理平台的发展, 未来企业所有的安全设备将由安全管理平台统一调度和管理, 防火墙需要向安全管理平台提供安全策略管理接口、安全事件管理接口、安全审计接口。

5. 防火墙将更可靠、更智能化。一方面, 防火墙越来越稳定可靠, 同时也更趋于智能化, 并将解决IPV6未来会出现的安全问题。

现有防火墙技术仍无法给我们一个相当安全的网络。攻击时的变数太大, 所以对网络安全的需求对防火墙提出了更高的要求, 在防火墙目前还不算长的生命周期中, 虽然问题不断, 但是防火墙也从具有普通的过滤功能, 逐步丰富了自身的功能, 担当了更重的任务。未来, 防火墙将成为网络安全技术中不可缺少的一部分。

参考文献

[1]黎连业、张维, 防火墙及其应用技术[M], 北京:清华大学, 2004.

[2]陈翔、高可用, 强管理的新一代防火墙[J], 计算机世界, 2006.

天网防火墙配置详解防火墙技术 篇5

安装完后要重起，重起后打开天网防火墙就能起到作用了。默认情况下，它的作用就很强大了。但有时它苛刻的IP规则也带来了很多不便，后面再说。所以，如果没什么特殊要求的，就设置为默认就OK了，安全级别为中就好。

一、普通应用(默认情况)

下面来介绍天网的一些简单设置，如下图一是系统设置界面，大家可以参照来设置：图一

此主题相关图片如下：

【

下面是IP规则，一般默认就可以了，其实在未经过修改的自定义IP规则是与默认中级的规则一样的。但如果你想新建新的IP规则也是可以的，因为我们再介绍，这里是默认情况就不多说了。图二

此主题相关图片如下：

下面是各个程序使用及监听端口的情况，可以查看什么程序使用了端口，使用哪个端口，是不是有可疑程序在使用网络资源，如木马程序，然后可以根据要求再自定义IP规则里封了某些端口以及禁止某些IP访问自己的机子等等。图三

此主题相关图片如下：

再看下图就是日志，上面记录了你程序访问网络的记录，局域网，和网上被IP扫描你端口的情况，供参考以便采取相应对策，由于是默认就不多说了，日志上基本都是拒绝的操作。图四

此主题相关图片如下：

以上是天网在默认下的一些情况，只要你没什么特殊要求，如开放某些端口或 屏蔽某些端口，或某些IP操作等等，默认下就能起到防火墙的强大作用。但是防火墙的苛刻要求给某些程序的使用带来麻烦。以下就介绍开放某些端口的设置方法，大家可以依次类推，完成你想要的相关操作。

二、防火墙开放端口应用

如果想开放端口就得新建新的IP规则，所以在说开放端口前，我们来说说怎么新建一个新的IP规则，如下图五，在自定义IP规则里双击进行新规则设置。图五

此主题相关图片如下

点击增加规则后就会出现以下图六所示界面，我们把它分成四部分。图六

此主题相关图片如下：

1)图六1是新建IP规则的说明部分，你可以取有代表性的名字，如“打开BT6881-6889端口”，说明详细点也可以。还有数据包方向的选择，分为接收，发送，接收和发送三种，可以根据具体情况决定。

2)就是对方IP地址，分为任何地址，局域网内地址，指定地址，指定网络地址四种。

3)IP规则使用的各种协议，有IP，TCP，UDP，ICMP，IGMP五种协议，可以根据具体情况选用并设置，如开放IP地址的是IP协议，QQ使用的是UDP协议等。

4)比较关键，就是决定你设置上面规则是允许还是拒绝，在满足条件时是通行还是拦截还是继续下一规则，要不要记录，就看你自己想怎么样了，具体看后面的实例。

如果设置好了IP规则就单击确定后保存并把规则上移到该协议组的置顶，这就完成了新的IP规则的建立，并立即发挥作用。

新材料引领制造技术 篇6

新材料作为新生技术中的重要组成部分，可能会成为经济领域的主要增长点，比如更加廉价的太阳能、续航时间更长的电动汽车电池、轻巧便携的电子设备和用于个人医疗的植入式医疗设备。然而从新材料到形成产品通常都要花费10到20年的时间，因为新材料需要配备先进的制造技术，而发展这样的技术需要很多年。

在过去的20年里，材料科学家曾经运用预测模型取得了不同程度的成功，操控如熔点、导电性等数据特性，或是通过复合反应来判定某材料是否适用于某种特别的应用，比如电池的电极，而且计算方式也非常复杂。“但是一旦那些能够预测出某种特殊应用的可能替代品的代码被编写出来后，该代码就能被应用于检测任何其它具备此种特性的材料。”麻省理工学院从事新电池电极材料计算模型研究的材料学教授格布兰德·希德这样说(Gerbrand Ceder)。然而不幸的是，现在并没有能够帮助研究者去共享他们所计算出来的数据和代码的基础设施，也很少有针对制造业计算的模型。

“制造业和规模化的问题在于你无法了解所有的东西。”希德说，“假如我们可以像在实验室那样制造材料的话，那么问题就不存在了。”但是在现实中这种方法行不通。制作微型材料和巨型材料时，在制作条件上存在细微差异是不可避免的。而且和过去相比，如今把在实验室条件下制作的材料在日常条件下生产出来也困难得多。很多高端材料是通过分子或是原子结构的精度才能获得超凡的特性，制造这些高端材料与炼钢不一样。“炼钢就是在一个大熔炉里把金属一起熔化掉。”爱荷华州爱姆斯国家实验室(AmesNational Laboratory)主任亚历山大·金(Alexander King)说，“你还得需要运用更多的控制手段，否则原子不会如你所愿。”温度控制不一致，或是任何其它因素都可能导致失败。此外，把那些在实验室中达到原子结构精度的技术手段运用到大规模的制造上也存在很大困难。

在工厂制造大批量复杂材料往往要求和实验室制造小批量材料时截然不同的制作流程。这意味着需要更多的资金、更长的时间以及冒更大的风险。比如说，一个实验室研制一平方英尺的工作太阳能电池，电池的活性层要求运用纳米分子墨水印制。类似这样的商业化技术要求企业必须多方面发展制造技术。首先，企业必须明确知道如何大批量制造纳米分子；其次还必须找到可以提供定制机器来运用纳米分子墨水印制的设备制造商，或是自己开发相关设备。但是现在的企业可能还没发展到那一步，那么假如当研究者试图制造大量这样的太阳能电池，可是却无法获取一致的纳米分子，怎么办?

材料基因组计划(MaterialsGenome Initiative)旨在预见类似的制造业问题，在早期开发阶段引导科学家和工程师避开这种问题。希德说，有关材料制造从实验室到工厂的问题并不是主要的。目前最大的挑战在于，个人团体和公司一直在致力开发的以及现有材料的代码片段和累积数据无法共享。他们上传专利，取得证书，就到此为止了。而材料基因组将会整合所有这些数据，把它们集中到一个中央数据库里。

对于数据共享来说，学术文化比公司文化更容易展开。但是白宫科学和技术政策办公室(White House Office ofScience and Technology Policy)清洁能源和材料的研发主任助理赛勒斯·瓦迪亚(Cyrus Wadia)认为，公司的实验室也会对数据共享有所帮助。事实上，在没有公司实验室的情况下，想要成功实现共享不是件容易的事。那些制造高端材料的公司已经从对制造业的日常监测中获取了大量数据，瓦迪亚希望这些公司可以把这类信息分享给材料基因组计划。

屋面工程防火技术探析 篇7

1 认识屋面工程防火材料的使用情况

我国提高屋面工程防火技术具有重要的意义和作用, 不仅可以增强屋面建筑的安全性, 稳定社会治安, 还能减少不必要的经济损失和人员伤亡。在房屋建筑的屋面工程方面, 由于屋面工程的使用功能不同, 例如, 有些屋面工程要求具备防水、保温的功能, 亦或是隔声和防火等功能, 因此, 在建筑屋面工程时会根据其使用功能而采取不同的构造层, 例如, 保温层、防水层等等。而且不同的构造层使用的工程材料以及施工方法和流程也有差异, 因此, 要采用合适的屋面建筑材料, 才能有效防止出现屋面火灾情况。

目前, 我国在屋面工程建筑方面使用的防水和保温材料还没有进行明确地规范, 但大多使用的防水材料中有SBS (APP) 改性沥青防水卷材、沥青复合胎柔性防水卷材等, 一般使用的保温材料是聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料等, 这些材料是经过反复试验后才投入使用的, 但是也有一定的弊端, 其中的材料具有易燃性, 可燃性。一旦发生火灾, 部分材料不仅会快速燃烧, 而且还会在燃烧过程中产生大量的有毒气体, 最终造成严重的危害。

我国从大量的屋面工程火灾案例中发现, 引起其中重大火灾的原因主要是建筑人员在屋面防水, 保温的施工作业中会使用汽油喷灯熔卷材, 但是一旦汽油喷灯使用不当, 就会引燃屋面工程材料中的可燃物, 而且可燃的材料经过快速燃烧, 会增大屋面工程的火灾面积, 从而产生巨大的火灾问题。例如, 在部分屋面工程建筑中会使用一些金属材料, 但是当金属材料遇到火时, 会使金属材料加热, 其中散发的热量会分解出屋面材料中的可燃物, 最终会使屋面被点燃, 造成严重的火灾。

2 了解当前国际对屋面工程防火技术的规范和标准

虽然当前我国在屋面工程防火方面仍有一些不足之处, 但是我国十分重视屋面工程材料的防水和保温, 并且也积极地开展相关的研讨会, 同时也组织相关专家出国考察, 积极了解其他国家在屋面工程防火方面所制定的标准, 从而学习其他国家的先进技术和方法, 取其之长, 也进一步提高我国屋面工程防水技术和材料上的发展。现就我国、美国以及加拿大和新加坡等国家在屋面材料的燃烧性能、屋面防火措施等方面制定的防火标准进行认真地分析和总结, 从而提高我国屋面工程防火的技术。

我国在屋面工程防火方面根据不同的建筑需求以及时代的发展而制定和完善了多项制度, 其中有《建筑设计防火规范》《高层民用建筑设计防火规范》以及《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》等, 其中规定对单层、层民用建筑面板采用不燃烧的材料, 而且规定高层民用建筑的吊顶以及望板等也采用不燃烧材料;美国也针对屋面工程防火制定了《国际建筑规范》《屋面覆层与屋面板施工指南》以及《建筑结构和安全规范》等, 其中将屋面建设进行分级规范, 而且不能使用未经处理的木板作为屋面覆层等;加拿大也有遵循相应的《国际建筑规范》, 其中在建筑不可燃结构的建筑物时, 可以根据实际情况以及满足相应要求的情况下, 可以使用可燃屋面瓦等;新加坡制定的《新加坡防火规范》中对于低于4层的建筑物, 在做好相应的屋面结构后, 允许使用可燃材料进行屋顶建设。

3 制定有效的措施进一步提高我国屋面工程防火技术

通过认识我国当前在屋面工程中使用的材料以及其中材料的危险性, 并且也了解到我国与其他国家在屋面工程防火中制定的相关的法律法规后, 现制定一系列合理有效的措施来进一步提高我国屋面工程的防火技术, 防止发生重大的屋面火灾情况。

3.1 提高屋面工程的阻燃性能, 从根本上解决屋面火灾问题

在当前发展背景下, 应该有效提高屋面工程的阻燃性能, 从根本上解决屋面火灾问题。我国在建设屋面工程中应该尽可能提高屋面工程材料的阻燃性能, 提升其阻燃的效果, 当然其中的一个前提是保证材料的防水和保温性能不受影响。现阶段, 我国使用的屋面工程材料中虽然具备较好的防水和保温性能, 但是其中的部分材料还具备着易燃性以及可燃性, 这极有可能发生重大的屋面火灾, 其中的安全隐患不容忽视。因此, 我国就要通过科学技术来研发出更具优势的屋面材料, 积极学习其他发达国家在此方面研究, 最终使其材料不仅具备防水和保温的性能, 同时也具备较好的防火性能, 只有在原材料上加以努力, 进一步提高屋面工程的阻燃性能, 才能从根本上解决我国屋面工程的火灾问题。

3.2 制定合理的屋面整体结构设计方案, 提高防火性

在屋面工程施工和设计时, 应该结合客观实际情况, 制定合理的屋面整体结构设计方案, 提高防火性。我国要根据屋面建筑环境以及其他方面的因素, 制定合理、科学的屋面整体结构方案, 设计好屋面各个结构层, 从而有效提高屋面的防火性。当前, 我国在进行屋面工程建设中, 应该充分考虑屋面工程的防水层以及保温层对抑制屋面火灾蔓延的重要性, 我国应多了解绝热金属板屋面结构的火灾性能, 通过大量的实验研究发现, 在屋面结构中可以将绝热金属板固定在一定厚度的植物纤维板上, 并且再覆盖一层屋面结构层, 就可以防止屋面材料大面积的燃烧, 增强屋面结构的防火性。只有不断进行科学地研究, 来了解不同屋面结构的火灾特性, 然后再根据其中的现实情况, 而合理设计屋面各结构层, 就能有效阻止屋面火灾的发生。

3.3 学习其他国际的相关经验, 建立分级的屋面防火性能检测方法

从现阶段来讲, 我国的屋面工程防火专家为了提高屋面防火性而进行了多次的研讨会, 并且出访了多个国家, 积极了解其他国家在此方面的成熟经验和做法, 从而建立科学规范的分级屋面防火性能方法, 制定分级的标准规定, 以保障我国屋面工程的防火安全。其中以美国为例, 美国在此方面不仅制定了《屋顶覆盖物的防火性能标准测试方法》以及《屋面板结构火灾实验安全标准》等, 这为我国建立其相应的制度和规定提供了宝贵的指导, 我国可以根据美国所建立的分级屋面防火性能检测方法, 进行认真地分析, 总结和归纳, 并且结合我国国情以及时代的发展, 从而制定和完善出我国的屋面工程防火性能检测方法。

3.4 科学规范屋面建设的施工流程, 采取合适的施工方法

我国在屋面工程建设中, 为了保障其防火性, 就要科学规范屋面建设的施工流程, 并且采取合适的施工方法。在屋面工程的焊接过程中会产生高温, 这既有可能发生屋面材料的燃烧, 因此, 在此过程中要求是保障可燃材料的安全性, 并且要配置一定的灭火器材, 以便发生火灾时, 可以及时处理, 从而有效地控制材料大面积燃烧。另外, 在屋面建设施工过程中应该严格遵循我国在此方面制定的法律法规, 将可燃, 易燃材料放置在合理位置, 远离火源。还有, 要把不同的屋面材料进行有效地分离管理, 并且要在固定保温材料时也要做好防火措施, 涂抹相应的防护层。另外, 对于可燃材料要使用防水材料进行热熔等施工处理。还有, 不同部门的工作人员也要做好相应的工作, 例如, 焊接, 钻孔等作业, 同时加强对火源和热源的监督和管理, 确保施工过程中的安全, 保障不发生屋面火灾情况。

3.5 在屋面基层建设不燃结构层, 从而有效控制火灾

我国应该采取有效的防火措施, 在屋面基层建设中使用不燃材料以及可燃防水和保温材料来构造不燃结构层, 从而可以控制屋面火灾的发生。另外, 在屋面与建筑外墙之间也应该制定更为科学的防火设计, 使其防火性能进一步提高。只有经过科学地检测, 根据不同建筑屋面的实际情况, 将不同宽度的不燃材料放置在屋面基层建设中, 构成不燃结构层, 才能有效地隔离防火, 从而提高屋面工程的防火技术水平, 防止发生重大的屋面火灾。

4 结语

我国只有不断提高屋面工程防火技术, 才能建设出更加安全, 更加节能的建筑, 才能保证人们的生命财产安全。由此可见, 屋面工程防火技术的重要性。通过认识屋面工程中使用的屋面材料的特性, 而且了解到我国发生重大屋面工程火灾的原因主要是现阶段使用的屋面材料具有一定的可燃性和易燃性, 使建筑工人极易在建设其中引发材料的燃烧。我国为了有效提高屋面工程的防火技术而制定了一系列的措施, 其中有提高屋面工程的阻燃性能, 从根本上解决屋面火灾问题;制定合理的屋面整体结构设计方案, 提高防火性;学习其他国际的相关经验, 建立分级的屋面防火性能检测方法;科学规范屋面建设的施工流程, 采取合适的施工方法;在屋面基层建设不燃结构层, 从而有效控制屋面火灾等等。只有在屋面工程建设中采取以上几项合理的措施, 才能保证屋面建设的顺利进行, 才能使屋面工程防火技术得到进一步地提高, 减少经济损失和人员伤亡, 以此促进社会的稳定和谐发展。

参考文献

[1]朱志远, 朱晓华.屋面材料阻燃性能标准及防水材料阻燃技术[J].中国建筑防水, 20l1 (22) :1-9.

[2]张玉萍.关于高层民用建筑的设计探讨[J].黑龙江科技信息, 2015 (28) :207.

[3]范芳菲.浅议如何加强对高层民用建筑的消防安全管理[J].安防科技, 2011 (6) :55-56.

[4]刘浩.高层民用建筑消防安全现状及对策[J].中国科技信息, 2011 (18) :107.

钢筋材料验收技术探析 篇8

钢筋作为建筑施工的重要材料,钢筋质量的优劣对建筑质量有直接的影响如何把好钢筋质量关是施工企业的重要工作。通过对钢筋材料验收技术的掌握,加强对钢筋产品的质量验收,对保证工程质量有重要的作用。

2 钢筋性能

做好钢筋验收工作,首先必须了解钢筋的性质,在对钢筋的质量证明书进行检查时,主要核对这些指标,看其是否符合标准要求。物理性质主要包括强度、弹性、塑性及硬度等内容,这些性能主要是钢筋在外力作用下表现出的特性,如尺寸和形状的改变,变形过程分为3个阶段:弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂。

1)强度

是钢筋在外力作用下,对塑性变形和断裂的抵抗能力,包括屈服强度和抗拉强度

屈服强度是钢筋在静荷载作用下,产生大量塑性变形时的应力值。特点是不继续增加荷载,而试样继续发生变形由于钢筋的含碳量较高,在发生屈服时变形不明显,要测定屈服点较困难,工程上规定当产生塑性变形等于试样原来长度的0.2%时的应力值,叫条件屈服点,所以在试验上经常以条件屈服点来表示

抗拉强度是钢筋断裂前的最大应力值。工程上所用的钢筋,不仅要求其具有较高的抗拉强度,并具有一定的屈强比屈强比越小,结构的可靠性越高,但屈强比太小时钢筋的有效利用率太低,应合理选用屈强比。

2)弹性

弹性指标反映了钢筋的刚度,是钢筋在受力条件下计算结构变形的重要指标。在弹性变形阶段,当外力消失后,变形消失,钢筋恢复原来的形状和尺寸。

3)塑性

指钢筋在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。在工程中,钢筋的塑性性通常用伸长率和冷弯性能表示。伸长率越大,说明钢筋的塑性越好在塑性变形阶段,当外力消失后,变形不能完全消失,钢筋不能恢复至原来的形状和尺寸。冷弯性能是钢筋在常温下承受弯曲变形的能力,冷弯有助于暴露钢材的某些缺陷,如气孔、杂质和裂纹等

4)硬度

指钢筋抵抗其他更硬物体压人的能力,即钢筋对局部塑性变形的抗力。一般材料的硬度越高,其耐磨性越好,材料的强度越高,塑性变形的抗力越大,硬度值也越高。

3 钢筋种类

钢筋是指钢筋混凝土配筋用的直条或盘条状钢材,其外形分为光圆钢筋和变形钢筋2种,交货状态为直条和盘圆2种。光圆钢筋是普通低碳钢的小圆钢和盘圆;变形钢筋是表面带肋的钢筋,通常带有两道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。横肋的外形为螺旋形、人字形、月牙形3种,用公称直径的毫米数表示

3.1 低碳热轧盘条

低碳热轧盘条又称为线材,直径通常为5～10mm。除用于钢筋混凝土配筋外,还广泛用于拉丝,分为A、B、C 3个质量等级。C级质量较好,杂质含量较低盘条表面质量要求:应将头尾有害缺陷部分切除,截面不得有分层及夹杂;表面应光滑,不得有裂纹、折叠、结疤等缺陷。

3.2 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋

螺纹钢是热轧带肋钢筋的俗称。螺纹钢属于小型钢材,主要用于钢筋混凝土建筑构件的骨架在使用中要求有一定的机械强度、弯曲变形性能及工艺焊接性能生产螺纹钢的原料钢坯一般为低合金结构钢,成品钢筋为热轧成形、正火或热轧状态交货。

钢筋的公称直径一般为8～50mm,推荐采用的直径为8、12、16、20、25、32、40mm钢筋在混凝土中主要承受拉应力。变形钢筋由于肋的作用,与混凝土有较大的黏结能力,因而能更好地承受外力作用钢筋广泛用于各种建筑结构,特别是大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构

在验收普通钢筋时,除对质量和数量进行验收外,还要详细查看供应商提供的质量证明书,核对炉号、批号、数量,并核对其碳、硅、锰、磷、硫的含量,以及其屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能是否符合要求。

3.3 含钒等Ⅲ级螺纹钢筋

1)经济

由于强度高,使用新Ⅲ级螺纹钢筋可比Ⅱ级螺纹钢筋节省钢材10%～15%,可降低建筑建设成本。

2)强度高、韧性好

采用微合金化处理,屈服点在400MPa以上,抗拉强度570MPa以上,分别比Ⅱ级螺纹钢筋提高20%。

3)抗震

含钒钢筋具有较高的抗弯强度和抗疲劳性能,因此其抗震性能明显优于Ⅱ级螺纹钢筋。

4)易焊接

由于碳含量≤0.54%,焊接性能好,适应各种焊接方法,工艺简单方便。

Ⅲ级钢筋主要增加了钒、钛、铌稀有金属的含量,同时提高了钢筋的屈服强度和抗拉强度

3.4 抗震钢筋

从2011年8月1日起执行的《混凝土结构工程施工质量验收规范》,其中钢筋在某些部分必须要求是抗震钢筋,就是钢筋符号后面增加了大写的E字,如HRB400E,HRB500E。在供应商提供的质量证明书中除符合一般规定外,还应满足以下要求

1)钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25。

2)钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3

3)钢筋的最大荷载下总伸长率不应小于9%。

3.5 冷拉钢筋

1)冷拉热轧钢筋将热轧钢筋在常温下拉伸至超过屈服点小于抗拉强度的某一应力,然后卸荷,即制成了冷拉钢筋,可使屈服点提高。冷拉钢筋分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个等级。

2)冷轧带肋钢筋是以盘条为母材,经冷轧减径后,在其表面冷轧成具有三面或两面月牙形横肋的钢筋。划分5个等级:CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170,其中C表示冷轧、R表示带肋、B表示钢筋,数值为抗拉强度的最小值

3)冷轧扭钢筋是用低碳钢热轧圆盘条经专用钢筋冷轧扭机调直、冷轧并冷扭一次成型,具有规定节面形状和节距的连续螺旋状钢筋。在混凝土中使用可节约35%的钢筋。

冷拉钢筋是利用冷加工产生的加工硬化,从而提高钢筋强度的方法,因此在验收时注意:一是要求钢筋顺直,不能产生弯曲;二是不能按理论换算进行数量验收,因为钢筋经过冷拉长度已经增加,要采取现场过磅的方式;三是到现场后不能进行二次加工,一般都是直接使用。

3.6 热处理钢筋

热处理是将钢材按一定的规则加热、保温和冷却,以改变其组织,从而获得需要性能的一种工艺过程热处理钢筋是钢厂将热轧的带肋钢筋经淬火和高温回火调质处理而成,是一种低合金钢筋,主要用于预应力混凝土轨枕,代替碳素钢丝对热处理钢筋的验收主要是避免锈蚀及缺陷,并尽量入库保管。

4 钢筋表面质量和允许偏差

4.1 钢筋表面质量

表面质量检查包括锈蚀检查和外观缺陷检查。钢材的锈蚀分为化学锈蚀和电化学锈蚀,新进场钢筋允许存在轻度的化学锈蚀,但不允许存在电化学锈蚀。钢筋的外观缺陷主要有裂纹、结疤、折叠、分层等。钢筋表面允许有凸块,但不得超过横肋高度,钢筋表面上其他缺陷的深度和高度不得大于所在部位尺寸的允许偏差。

1)盘条盘条表面不得有裂缝、折叠、结疤、耳子、分层等缺陷。允许有轻微的压痕、局部的麻面、凸块及划痕,但其深度及高度不得超过0.2mm。每盘应是一条钢筋,允许每批有5%的盘数由2条钢筋组成,其盘重及盘径由供需双方协商规定。

2)螺纹钢筋检验螺纹钢筋规格尺寸是否符合相应产品标准的规定。表面应无裂纹、结疤、折叠。一般螺纹筋与纵筋不允许有不相连接之处。钢筋表面允许有凸块,但不得超过螺纹筋高度。

4.2 钢筋尺寸及允许偏差

1)钢筋通常按定尺长度交货,具体交货长度应在合同中注明。

2)长度允许偏差钢筋按定尺交货时的长度允许偏差不得大于±50mm。

3)弯曲度和端部直条钢筋的弯曲变形应不影响正常使用,总弯曲度不大于钢筋总长度的40%;钢筋端部应剪切正直,局部变形应不影响使用

5 钢筋质量验收

钢筋质量验收分外观质量和内在化学成分、力学性能的验收。外观质量验收中,由现场材料验收人员,通过眼看、手摸、使用简单工具,如钢丝刷等检查钢筋表面是否有缺陷。钢筋的化学成分、力学性能均应经有关质检单位复试,与国家标准对照后判定其是否合格。

首先要求技术资料齐全,避免牌号混淆不清,物资人员要了解钢筋的基本知识,如一级钢、二级钢、三级钢的质量区别,并能看懂钢筋的质量证明书。其次是对钢筋的外观进行检查,一是要求顺直,不能出现椭圆,尤其是大规格钢筋,更不能出现弯曲;二是钢筋切头要整齐,不能出现斜面或弯头;三不能有明显的锈蚀,更不能出现麻面锈蚀;四是钢筋的颜色要一致,整体上不能出现偏红的颜色或出现裂纹、夹渣、分层等现象。

6 钢筋数量验收

1)钢筋的计重有2种方法:一是按理论计算,即按钢筋的理论体积乘以钢筋密度;另一种是称重计算。一般采用理论换算和实际称量相结合的方式,供需双方应统一验收方法,当现场数量检测确实有困难时,可到供料单位监磅发料,保证进场材料数量的准确性。在验收中应注意的是,称重验收可能产生磅差,如果是检尺换算验收,应在合同中规定磅差的范围,防止因磅差太大在收料中产生分歧。如果是由钢厂直接进货,其量差应在国家标准允许范围内,根据国家标准规定,钢材不超过2‰。

2)钢筋实行2人或以上共同验收制度,条件具备的可通过视频监督物资验收过程。以理论换算交货的按理论换算,按件标明重量或数量的物资可进行抽检,一般抽检率为5%～15%。不能换算或抽检的物资,应全部检验。

3)项目物资管理人员在物资到达时必须及时通知工程试验部门做好取样试验。

4)对进场物资必须及时进行验收,一般应在24h内验收完毕,当存在特殊情况时可适当延长期限,但一般应在3个工作日内完成。

7 结语

钢筋检验与验收的主要目的是为了确保钢筋的质量合格和数量正确,能够满足施工现场需要。做好钢筋检验与验收工作是现场物资人员的基本技能,因此需要现场物资人员了解钢筋基础知识及掌握验收方法。做好钢筋检验与验收,需要验收人员要掌握国家标准,对到场钢筋质量进行严格验收,保证质量合格。同时规范钢筋验收程序,相关人员必须到场验收,按照合同约定对到场钢筋数量进行点数或过磅,验收人员在原始收料单上签字。通过上述对钢筋质量和数量的验收方法,能有效保证进场钢筋的质量和数量,对保证工程质量和成本控制能起到重要作用。

参考文献

[1]尹衍梁,王瑞祯,吴子良,等.自动化加工五螺旋箍筋柱研发试验综述[J].城市住宅,2015(10):114-118.

防火材料技术 篇9

桂林电器科学研究院有限公司作为“全国电工合金标准化技术委员会”、“全国绝缘材料标准化技术委员会”、“全国模具标准化技术委员会”、“中国电器工业协会电工合金分会、绝缘材料分会”、“中国电工技术学会绝缘材料与绝缘技术专业委员会”秘书处承担单位和《电工材料》、《绝缘材料》、《模具工业》杂志主办单位, 现已成功入选“国家技术转移示范机构”为配合实施“国家技术转移促进行动”, 完善电工材料、绝缘材料、模具行业技术转移体系, 加速科技成果向产业的转移与转化, 提升三个行业的自主创新能力, 解决制约企业发展的技术难题和技术需求, 现面向全国征集企业技术需求和技术难题以及可转移或产业化的技术成果, 相关事项如下:

一、项目征集范围

本次项目征集包括但不限于以下方面:

1.“863”、“973”、科技攻关计划、创新基金、火炬计划、同家重点新产品计划等国家科技计划项目成果;

2. 中央、省、市政府有关管理部门 (含各部委、省市区委办局) 推荐的可公开的科研计划项目及其成果;

3. 产品中试线及实验室基础上形成的成熟技术和工艺;

4. 适宜于进行市场推广的专利技术、实用技术;

5. 其他可供技术转移的项目。

二、联系方式

如有符合条件且有意愿进行技术转移的成果或制约企业发展亟待解决而未解决的技术难题和技术需求, 请填写《技术转移项目信息表》或《企业技术需求和技术难题征集表》, 并通过电子邮件、传真等形式传回《技术转移项目信息表》、《企业技术需求和技术难题征集表》请在中国模聚网 (http://www.moulds.com.cn/) 或电工材料网 (http://www.e-material.com.cn/) 自行下载]

联系人:崔得锋赵浩融曹雨

电话:0773-58406330773-5888291

外墙保温体系防火技术研究 篇10

尽管国内外的外墙外保温技术发展水平存在差异，但对外墙外保温系统的原则性要求即安全性、耐久性和有效性则应该是一致的。在我国，尽管相关标准对外墙外保温保温层材料的阻燃性提出了要求，但对系统的防火安全性却缺乏明确具体的规定与要求，更没有对保温构造的防火等级和建筑应用范围提出要求。尤其近些年来，随着建筑节能的大力普及，建筑节能标准的不断提高，有机保温材料(主要指聚苯板和聚氨酯)应用范围和厚度的逐渐增加，使得外保温系统的防火安全问题变得更加重要。

解决外墙外保温系统防火安全性的途径有两个：第一，通过对国外先进技术的借鉴和针对国情的自主创新，开发出具有独立知识产权的，能彻底解决大部分现有外墙外保温系统耐火性差等弊病的外墙外保温系统，这是已完成鉴定的北京市科委课题《高层建筑外墙耐火外保温综合技术研究——达到北京市第三期建筑节能标准》的主要内容(北京振利高新技术公司、北京六建集团公司、中国建筑设计研究院防火所等单位联合协作完成)，也是外墙外保温技术未来的发展方向。第二，立足于我国当前广泛应用的外保温系统组成材料、构造与技术现状，通过对各种外墙外保温系统的防火性能进行试验研究，确定各种影响外墙外保温系统防火安全性的材料和构造要素，建立适合于中国国情的外墙外保温防火试验方法，然后通过大量的试验和对发达国家相关标准的借鉴，对不同外墙外保温系统进行分级评价和建筑应用范围限定，形成具有强制力的标准和规范，尤其注意在高层和超高层外墙上的使用限制，鼓励推广使用防火安全性更高的外墙外保温系统，减少火灾发生的隐患，降低火灾发生时外墙外保温系统对火灾的助长作用。这是本课题研究的出发点，这比起第一个途径显得更为迫切和有效。

为此，北京振利高新技术有限公司、中国建筑科学研究院建筑防火研究所、建设部科技发展促进中心、北京市第六建筑工程公司、中国建筑材料科学研究院、清华大学、北京建筑设计标准化办公室、北京市消防产品质量监督检测站等八家单位在2006年初向建设部联合申请了课题《外墙保温体系防火试验方法、防火等级评价标准及建筑应用范围的技术研究》，经建设部正式批准后成为《建设部2006年科学技术项目计划》研究开发项目，项目编号：06-k5-35。

国内外研究情况及本课题的创新点

在欧美等外墙外保温技术先进的国家，对外墙保温系统均有严格的防火要求;对不同外墙外保温系统和保温材料均有防火测试方法和分级标准(并考虑燃烧时烟气及毒性释放)，同时对不同防火等级的外墙保温系统在建筑的使用范围进行规定。防火技术和标准已相当成熟和规范。在这些外墙外保温发展比较好的国家，都非常重视保温材料和保温体系防火测试方面的研究，外墙外保温的整体性研究也使得测试标准的重点都放在对保温体系的防火性进行测试和评估上。

此前，国内还没有在这方面做过研究，更没有形成成熟的试验方法、分级及评价标准，与国外的差距比较明显。

本课题不同于国外已有技术研究的创新之处在于：针对建筑外墙外保温系统是否采用空腔构造(点粘或满粘)、有机保温层是否有防火分仓或防火隔离带、有机保温材料表面是否有防火保护面层及面层厚度对外墙外保温系统防火性能的影响等进行防火性能对比的试验研究。

工作经过和完成情况

1、资料调研阶段

本项目提出后，课题组立即展开工作，北京振利高新技术有限公司全面负责组织课题的实施，中国建筑科学研究院建筑防火研究所主要负责防火试验方法和评价标准的研究，北京市第六建筑工程公司主要负责相关资料的收集整理和声相资料的制作等，其它课题组单位均积极参与了各项工作。

首先针对国外外墙外保温系统标准、防火试验方法和分级标准等进行了调研，查询了多种保温材料和外保温系统的防火测试方法，具有代表性的标准有美国材料试验协会标准ASTM E1354《采用耗氧量热计测定材料及产品的热及可见烟雾释放率的试验方法》、国际标准ISO4589 (ASTM D2863)《塑料：采用氧指数确定燃烧性》、欧洲标准EN13823《建筑产品的对火反应试验.非铺地建筑产品的单体燃烧试验》、英国标准BS 8414-1:2002《应用在建筑表面的非承重外覆层系统的防火性能测试方法》、美国保险商实验室标准UL1040《建筑隔热墙体火灾测试》和美国国家标准ANSI FM4880《内外装修系统的火灾试验》。这些方法也是本课题技术研究重点选用的试验方法等。

2、确立课题关键要点和选择试验方法

首先分析了外保温系统防火安全性问题的起因。对建筑外保温系统的防火性能要求应考虑以下两个方面的问题：(1)点火性：在有火源或火种的条件下，系统是否能够被点燃或引起燃烧的产生系统自身的燃烧性能要求;(2)传播性：当有燃烧或火灾时，系统是否具有传播火焰的能力，系统对外部火源攻击的抵抗能力或防火性能要求。

课题组认为，根据目前的技术条件，在满足相关标准对保温材料要求的前提下，只要其燃烧性能满足正常施工过程的防火安全性要求即可，不需要也不能对聚苯乙烯和聚氨酯硬质泡沫的阻燃性指标提出过高的要求。而应更加重视和强调系统的整体防火安全性能。只有外墙外保温系统的构造方式合理，系统整体的对火反应性能良好，才能保证建筑外保温系统的防火安全性能满足要求。因而如何使外保温系统的整体对火反应性能满足要求，对工程应用才具有广泛的实际意义。

虽然保温层材料的燃烧性能是影响系统防火安全性能的基本条件。但是，影响外墙外保温系统防火安全性能的关键在于外保温系统整体防火性能。

在本课题中主要针对具有不同构造措施的外保温系统予以测试和评价。选择的试验包含如上表所示的几种试验方法。

3、课题研究内容和试验结果

目前项目组已按计划完成了该项目的研究:完成两组外保温体系小型锥形量热计防火性试验研究;完成不同外保温系统 (模塑聚苯板、挤塑聚苯板、喷涂聚氨酯) 不同厚度防火隔热保护层 (10mm、20mm、30mm、40mm) 的竖炉对比试验研究;完成大型墙角火试验三次;完成大型窗口火试验两次;完成国外相关试验标准的翻译;完成课题科技查新;完成建筑保温防火试验研究的技术报告和试验报告;完成外墙外保温系统防火等级划分及适用高度初稿。

4、课题研究成果及技术水平

通过本课题研究得出如下五个结论性意见：系统防火安全性应为外墙外保温技术应用的重要条件;系统整体构造的防火性能是外保温防火安全的关键;无空腔、防火隔断和防火保护面层是系统构造防火的三个关键要素;大尺寸窗口火试验是目前检验外保温系统构造防火性能的有效方法;对外保温系统进行防火等级划分及规定适用建筑高度是提高防火安全性的有效途径。

5、外墙外保温系统防火等级划分及适用建筑高度的制定依据

以本课题的大量试验数据为基础，考虑建筑消防安全因素，初步拟定了外墙外保温系统防火等级划分及适用高度。主要考虑如下几个因素：中国的保温材料现状需对外保温防火性能进行分级设定;对外保温系统构造提出要求是有效提高中国建筑墙体防火安全性的保证;中国的建筑国情需将外保温的建筑适用高度细分。

6、课题验收情况介绍

探讨现代数字印刷材料与技术 篇11

现代数字印刷技术的含义和类型

1.数字印刷技术含义

科技的发展带动了数字印刷技术的发展，在不同的发展阶段，数字印刷技术概念不同，其中有几个比较常见的数字印刷技术概念：按需印刷、可变信息印刷、个性化印刷和远程印刷等。

①按需印刷

市场上消费者的消费需求是印刷的总目标，是一种针对性的印刷。印刷数量的多少并没有太大的限制，需要根据客户需求，可以在不同的时间段内进行印刷，也可以实现一张纸的印刷，另外也可实现零库存。

②可变信息印刷

印数作业中的信息是可以变动的，变动是绝对性的。同时输出的两张纸可能印刷的内容并不一样，具有不同的版式、尺寸和内容，另外，不同的材质等也是可以的。若从出版角度出发，可以实现两种不同的装订方式。

③个性化印刷

这种印刷模式是一种比较高级的印刷模式，根据消费者的不同需求，进行一种自定义的印刷，中间可以实现数据的变动，也可是对文件的个性化和高质量的个人资料进行印刷。

④远程印刷

远程印刷利用网络这种先进的科技环境，在不同地区，利用印刷设备，完成输出印刷。

2.喷墨成像数字印刷技术

喷墨成像印刷技术是一种较为先进的印数技术，整个印刷作业不需要接触，也不需要压力，不需要借助无印版的数字成像技术。相比传统印刷减少了印刷设备，节约胶片和版材等，能够在不同的材质上印刷，也不受不同厚度和幅度的限制。在喷墨系统中，按照不同的喷墨方式，可以将这种技术分为两种，按需喷墨技术和连续喷墨技术。

3.静电成像印刷技术

该技术在图文和数字印刷机组成的系统基础上，形成的一种印刷技术。相比较传统印刷，在印刷前，数字印刷也需要进行一定的处理工作，生成后的图像并不马上经过后续的处理工序，而是暂时被储存起来，可以放置在专门的储存系统中，按照客户的个性化需求，然后进行相应印刷输出作业。

数字印刷材料种类及特征

1.电子油墨和粉末

①电子油墨

在数字印刷中，一种新型的油墨电子油墨进入到了印刷行业，多使用在数字印刷术中。在其构成成分中，油墨微粒是带电的，在具体的印刷作业中，借助电子，实现对颗粒的控制。电子印刷颗粒具有较小的尺寸，通常来说，较小的尺寸为1～2微米。正是这种较小的尺寸，能够提升印刷的质量，具有分辨率和光滑度高的印刷效果，能够对图像边缘进行锐化，使图像层非常薄。

②电子油墨特征

A.亮度和分辨率高，耐持久

像传统油墨一样，电子油墨所含成分也是一样的，不同之处是电子油墨是充了电的。相比较传统油墨，阅读起来更加方面。电子油墨印刷的文字亮度清晰、分辨率高，可以实现180度的旋转。

B.强大的适印性

电子油墨使用的印刷材质较为广泛，能在塑料、纺织品和纸张等材料上印刷。虽然液晶显示器能够将影像投放在玻璃上，但是比较沉重，容易破碎。相比较之下的电子油墨，却能够较好地在塑料上显示，弹性感较高，是一种超薄状态，不容易造成破碎。随着技术的发展，在传统的标准本色域基础上，电子油墨已经被使用到这方面，额外添加了橘红色和紫色，能够表现出较高的色彩呈现能力，相比原有的4种色彩，色彩展现能力较为突出。

③粉末

分析数字印刷粉末材料主要成分发现，其有两部分构成，一种是单组分墨粉，另外一种是双组粉墨粉。单组分墨粉有两种：带电的单组墨粉和不带电的单组墨粉。粉末转移不需要载体。单色黑白印刷色粉的主要构成成分为氧化铁，相比较之下的双组分色粉多使用在彩色应刷机中。上组粉磨粉的构成结构中有色剂和载体颗粒两部分。着色剂具有绝缘性，不带有电，载体是带电的。在印刷过程中，借助载体平台，着色剂固着在上面，完成印刷作业。

2.印刷纸张

①墨水载体-纸张

对输出稳定性产生影响的是纸张水分含量，影响或高或低的图像质量。纸张含水量大容易导致纸张的卷曲；纸张含较低的水分时，多有静电现象产生，容易将纸张卡住，导致送纸频繁。为了减少这种情况的发生，具体的生产作业要合理控制温度。通常来说，纸张如果具有较好的挺度和光滑度，能够提高印刷的质量，有利于改善印刷设备，印刷生成的图像比较理想。静电照相数字印刷机能够满足这种要求，采用了先进的印刷技术。相比较之下的卷筒纸数字印刷机却无法满足这种要求，要求较高质量的印刷纸张，要具有良好的光滑度和挺度。

②静电照相数字印刷用纸

从显影方式划分角度出发，可以将静电成像技术分为两种，液体墨粉显影和固体墨粉显影。无论是液体墨粉显影，还是固体墨粉显影，都要能够和印刷纸张匹配，满足纸张表面温度的要求，能够匹配纸张的性能，对纸张导电能力不敏感。

③喷墨用纸

喷墨用纸通常使用水性油墨。纸张和水性油墨接触后，将油墨迅速吸收，在纸张内部扩展开来，不利于图纸色彩和清晰度的呈现。在特殊涂布技术的基础上，生成的喷墨打印纸是比较优质的，吸收对象扩大化，能够吸收水性油墨，即使是吸收过后，也不会发生油墨的扩散，生成的印刷图文看起来无论是清晰度，还是色彩都十分明显，还能够实现还原。

防火材料技术 篇12

关键词：防火墙,Cisco PIX防火墙,教学内容,教学方法

近年来,随着网络基础建设的完善,网络应用也迅速扩大,而网络安全问题也日益突出。防火墙是网络安全的第一道屏障,在网络安全防护措施中,防火墙也被作为首选。与此同时,防火墙市场也在迅猛发展,行业需求不断扩大。PIX防火墙作为Cisco在网络安全领域的旗舰产品,应用较为广泛,一定程度上PIX防火墙的配置与调试能力也是衡量网络工程人员技术水平的一个标准。

《防火墙技术》是高职计算机网络等相关专业的一门必修课程,主要内容包括:Cisco PIX防火墙产品功能特点介绍、PIX防火墙的基本配置和高级配置等,使用PIX防火墙进行网络地址转换、端口地址转换、访问控制列表、对象分组、协议修正、入侵检测以及虚拟专用网VPN等功能的实现。该课程是计算机网络技术等相关课程的后续课程,此时学生已经具备一定的网络硬件设备配置与调试基础,因此在讲授该课程时,应激发学生的学习积极性,切实做好专业知识各阶段的连贯性,把专业知识融会贯通。使学生通过该课程的学习,不但掌握防火墙的配置与维护技术,还能从网络安全角度提高网络管理的能力,为今后的学习和工作打下良好的专业基础。下面是在《防火墙技术》课程教学实践过程中对教学内容、教学方法等几个方面的一些初步的探讨。

1 教材选用和内容整合

教材是教学的基础,关系到教学的有效实施和教学目标的顺利实现。针对高等职业教育,让学生能够及时掌握日新月异的技术并成功应用于实践应用当中就显得尤为重要。Cisco公司是全球领先的互联网设备供应商,PIX防火墙又是Cisco公司网络安全的拳头产品,其技术具有一定的权威性,因此采用Cisco PIX防火墙技术作为教学内容符合了教学要求。教材选用人民邮电出版社出版的《CCSP自学指南:Cisco安全PIX防火墙》。该书为Cisco职业认证培训系列教材,内容详尽全面,侧重实际环境中的应用,是一本适合职业教育的实用性教材。

通常认证的教材往往更加适合具有一定相关经验的专业人员学习,作为讲授给初学者的教材来说,章节前后顺序的安排往往不能完全符合教学规律,为了更有效的开展教学,使教学内容的组织结构更加趋于合理,提高学生的学习效率,对部分环节进行适当调整和补充是非常必要的,可以大到章节,小到例题。例如,基于教材内容补充系统日志相关知识是必不可少的。PIX防火墙中的系统日志功能是监视网络行为、攻击事件的一个有效方法,更是初学者观察配置是否成功,进行测试的一个有力依据。因此,在教学中不仅详细讲解系统日志的配置方法,还增加了企业中常用到的kiwi同步日志守护进程查看系统日志的方法和日志服务器的维护方法,为提高学生的故障排除和系统调试能力奠定了坚实的基础。另外,PIX设备管理器的安装与使用这部分的内容应该调整到PIX防火墙网络地址转换和访问控制列表的配置命令之后学习。这样可以利用PIX设备管理器友好的用户界面与所学基本配置命令相对应,加强学生对关键语法和语义的理解,形象的体会配置语句各参数的作用。使用PIX设备管理器还可以简化难点内容的学习,在站到站的VPN配置实验中,步骤繁琐,配置语句较难理解。借助设备管理器中的向导功能,简化配置过程,熟悉配置要点,从而进一步学习命令方式的配置时,学生易于理解各阶段参数的作用,使得教学过程事半功倍。

当然,仅靠教材上提供的内容并不能满足职业教育的要求,还要充分利用网络资源、电子书籍等资源,鼓励学生利用课余时间,参与专业论坛讨论,通过多问、多看、多思考以汲取更多的实际经验,形成良好的课外学习环境和氛围,使学生在专业知识的涉猎中更有方向感。

2 学中做,做中学

根据高等职业教学的特点,采取理论与实践相结合的方法,重点培养学生的实践应用能力。在教学过程中注重合理分配授课与实验比例,配备良好的实验环境,从而保证必要的和充分的实验辅助教学。这就要确保学生在整个学习环节中不断地做到学中做,做中学。

教与学是在不同的个体完成了不可分割的同一项任务,因此,让学生参与教学,增强课堂互动性,对于提高学生的学习兴趣和学习能力是一种有效的方法。在课堂时间不仅要将防火墙原理与抽象的命令准确地传递给学生,还要采取多引导的方法,例如让学生讲解授课内容、验证难点内容等形式,培养学生的思考能力。与此同时,在课堂讲授后要合理的安排实验内容,以求达到最好的学习效果。在上机实践之前,要求每位学生对本次实验内容要有目标、有任务、有方法。例如,每次实验要求学生完成实验内容后,自行设计与课题内容相关的实验,使学生把课堂的内容进一步转换,从学中做。

另一方面,防火墙技术这门课程实践性强,实际操作要求高。在实验过程中,不仅要完成实验任务和步骤,同时强调对实验结果的测试与验证。利用防火墙系统日志的功能,跟踪记录网络访问的返回参数,测试结果,从而总结实验环节所反映的问题。通过这个必不可少的环节,使学生熟悉了防火墙正常运行、操作下的常规信息,提高事件的分析能力;还有助于学生识别出错信息,通过对出错信息的判断以反馈和改进实验过程。总之,在不断的配置、测试、验证的过程中,有效的从做中学,促进了学习效果,提高了故障排除和系统调试的能力。

3 分组实验,集思广益

注重实践环节的同时,更需要有好的方法去控制和实施。在实验过程中进行有效的合理的分配,以小组进行实验和讨论,要求组与组之间交流学习,过程中教师进行个别辅导和实验总结,从而保证学习效率的提高。

从实验的形式来看,学生分组实验和学习,成员彼此相互合作,相互探讨,共同解决问题,使得每位学生主动积极参与到整个过程,不仅促进教学,还培养学生的集体协作精神。从教与学的个体来看,教师跟踪检查,解答疑难,沟通思想,督促进度,随时掌握每一位学生的学习情况,及时解决实验中普遍的问题,发现和推广好的实验方法,反馈到教学方法的改进,对教学进行适当调整;学生在整个过程得到锻炼,更增加了学习兴趣,针对一些难点问题,给学生留出一定的空间和时间,进行小组讨论,激发学生的好奇心,激励和启发学生主动思考,主动解决问题。例如,在利用对象分组建立访问控制列表的实验中,要求每个小组自行设计实验细节,一个小组利用交换机Vlan的划分,进行了对防火墙网络对象分组的配置实验,另一小组通过搭建不同类型网络服务器,配置和验证防火墙服务对象分组的实验,最后,在教师的协助下,将两个小组的实验内容进行合并,使整个班级对于学习内容有了更进一步的扩展。通过分组的形式使学生能够在实践中摸索和改进实验方法,巩固和综合应用所学知识,从而建立了良好的学习氛围。

4 归纳总结,统领思想

Cisco PIX防火墙功能强大,技术应用灵活,在讲授过程中,为了提高学习效率,教师要注重阶段性总结,利用前后知识的继承性或对比性,不断深入开展课程。围绕防火墙的本质,即不同网络或网络域信息的唯一出入口,从两个方向“出”和“入”,把所有的知识点最终归结于“出站”和“入站”。这样通过统领全部知识点,把所学内容有机结合起来,从而方便学生理解和应用。

实训是整个学期学习过程的一个“大演练”,对教学起着举足轻重的作用。在学生完成基本理论学习和操作技能的基础上,开设实训课程,有利于强化教学内容,巩固和提升教学效果。实训应紧密联系实际应用,与其它专业课程相结合,形成一个模拟的完整的网络安全方案的设计与实施过程。实训内容应不仅包括基于某种网络环境的出入站配置,满足网络访问具体要求;还应该把防火墙具有的其它网络技术结合进来,例如DHCP服务、动态路由(如OSPF)、广域网口、内容过滤(如URL过滤)以及入侵检测IDS等功能。

5 列出清单,触类旁通

防火墙的具体配置方法也不是千篇一律的,且不说不同品牌,就是同一品牌的不同型号也不完全一样。面对学生走向工作岗位的不同要求,具体的防火墙配置策略也会因应用环境的不同而有较大区别,在课程中应对一些通用的防火墙配置方法做一基本总结,包括防火墙基本的配置原则、安装流程、配置和测试步骤以及监控与排错等。

清单是在配置防火墙之前,网络管理员需建立的工作计划、配置选项等必备的内容。一般包括两部分内容:第一,需要定义实施要求以及决定防火墙应该如何工作、需要启动哪些选项;其次,需列出防火墙配置所需要的具体配置步骤。在学习Cisco PIX防火墙技术后,通过对清单的详细讲解,总结思路,“求同存异”,并对比学习华为Eudemon防火墙,使学生初步了解了又一硬件防火墙的配置知识。尽管对清单的理解需要不断的长期的总结,但掌握了这一要领,凭借这个根本思想,学生在面对具体的网络环境和防火墙硬件,可以触类旁通,举一反三。

《防火墙技术》这门课程采取以上教学方法的改进后,学生有以下四个方面的收益:对防火墙基本理论、技术原理有了较为深刻的理解;具有了防火墙配置与调试的能力;通过调动积极性,提高了自学能力和学习方法;与专业知识紧密结合,提高了职业技能。

可以预见,未来防火墙发展趋势将朝着高速、多功能、更安全的方向发展。随着防火墙技术的不断发展,教学实验设备的不断完善和更新,教学方法的不断改进,《防火墙技术》这门课程应使学生尽可能掌握前沿知识,提高专业技能水平,以满足社会对专业人才的需求。

参考文献

[1][美]Behzad Behtash.CCSP自学指南:Cisco安全PIX防火墙(CSPFA)(第二版)[M].北京:人民邮电出版社,2007.

[2][美]Wes Noonan,Ido Dubrawsky.防火墙基础[M].北京:人民邮电出版社,2007.