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关于建筑材料认识的演变

已有 1025 次阅读 2021-10-3 20:26 |系统分类:观点评述

关于建筑材料认识的演变

实验数据的积累和总结、制造技术的发展以及建筑材料质量要求的提高促进关于建筑材料学和材料合成方法学的科学和应用基本理论的发展。通过分析高压釜复合材料制造技术的形成,П.И.博热诺夫基于研究方法论和实践发展水平将技术发展过程划分三个阶段。第一阶段是新技术的创始。该阶段对应新材料生产的数据、经验和技能的初步积累。在技术方面“配方方法”占主导,在研究方面则为“试错法”(图1a)。对这种技术过程的控制是直观的,仅基于技术人员的经验。

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图1. 关于建筑材料认识的演变

第二阶段是新技术的形成。本阶段技术的发展基于对所积累数据的总结和对各种因素对材料性能的影响规律的揭示。本阶段研究开展中会引入基础科学。形成关于影响因素对材料组织结构的作用及其与材料性能之间关系的认识(图1b)。对影响因素进行分类,从中区分可统合到“配方-工艺因素”系统之中的起支配作用因素。处于该阶段的材料学会形成“组织结构方法”,描述于人造建筑材料理论和多元(相)组织结构理论中。对材料的认识如图“配方-工艺因素”-“组分、结构”-“性能”所示(图1c)。此时关于技术的知识具有经验性质,不含基于基本自然定律的规律总结。但它们足以用于工业产品生产,组织半自动化的生产管理:人(操作员)起主要的决策功能。这种生产模式会引起产品质量批次间的相当大波动。

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图2. 建筑材料技术发展第三阶段

第三阶段是科学地掌控生产的阶段,本阶段技术变得更为高效。这里的基本原则是制备达到规定质量水平的建筑材料。“质量”的概念不断扩大,不仅包括对材料制造(工艺流程)的要求,还包括对产品应用条件(使用性能和耐久性)的适应性。此时的技术涉及两个相互关联的周期:工艺和使用周期(图2)。在每个周期中评估管理控制对材料质量的影响,如果材料质量偏离规定参数,则改变原料配方和生产条件(工艺规程),即,其组织结构的形成条件。

此时关键是要深入掌握关于在工作(使用)参数作用下的工艺过程和组织结构形成过程的知识。技术管理效率取决于对材料(其模型精度)和工艺过程的理解深度、技术水平和人工劳动占比(自动化程度)、工艺过程信息收集系统的构建、技术控制和做出管理决策的及时性。

专著节选翻译:Системный анализ в строительном материаловедении : монография / Ю. М. Баженов, И. А. Гарькина, А. М. Данилов, Е. В. Королев. ‒ Москва : МГСУ, 2012. ‒ 432 с. ‒ ISBN 978-5-7264-0683-1. 



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1 尤明庆

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