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關(guān)鍵詞 合成材料助劑 教學(xué)方法 考核方式 課程教學(xué)
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
Exploration and Practice of Synthetic Material Aids Teaching
LI Cuiqin, WANG Jun, LI Jie, ZHANG Zhiqiu
Abstract A synthetic material aid is a professional application of chemical important courses, its mechanism and performance directly affects the application of polymer materials. I combine years of teaching practice and experience, the teaching curriculum content, teaching methods and assessment methods are explored and analyzed, train students' ability to integrate theory with practice, improve teaching quality.
Key words synthetic materials aids; teaching methods; assessment methods; course teaching
合成材料助劑課程是應(yīng)用化學(xué)本科專業(yè)的一門專業(yè)限選課,它是建立在高分子材料和精細化學(xué)品的基礎(chǔ)上,并與其他多門高分子專業(yè)課程和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程交叉的一門課程。本課程主要講述高分子材料在合成、加工和使用等過程中,為了提高材料的性能而添加的化學(xué)助劑。本課程的應(yīng)用性比較強,不僅包含合成材料用助劑的合成方法、還包括合成材料用助劑的使用方法和選擇原則。它直接與應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后從事的工作密切相關(guān)。因此,本課程不僅要求學(xué)生了解合成材料用助劑的種類、合成方法,而且還要求學(xué)生深入了解合成材料用助劑的使用方法和助劑在材料中的作用機理。然而由于合成材料的種類繁多、應(yīng)用廣泛,導(dǎo)致所需的化學(xué)助劑種類更為復(fù)雜,知識量很大,但由于該課程是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)限選課,學(xué)時較少,導(dǎo)致授課的難度較大。針對這些問題,結(jié)合我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的實際情況和筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗,對該課程的教學(xué)進行了一些探索。
1 教學(xué)內(nèi)容的整合與優(yōu)化
我校自2000年將精細化工專業(yè)改為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)以來,對專業(yè)課程的組建以及課程內(nèi)容也進行了合理的調(diào)整。如將油田化學(xué)課程分拆為鉆進化學(xué)、采油化學(xué)和集輸化學(xué),將高分子化學(xué)和高分子物理合并為高分子化學(xué)與物理。其中對合成材料助劑課程內(nèi)容也進行了相應(yīng)的整合,對原有的教學(xué)體系和教材進行了優(yōu)化。原有的教學(xué)體系如下:合成材料助劑概論、塑料用助劑、橡膠用助劑、纖維用助劑,該教學(xué)體系內(nèi)容繁雜、重復(fù)性較多,如塑料用的很多助劑在纖維和橡膠中也用,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)起來難度較大,容易混淆,且沒有統(tǒng)一的教材,學(xué)生只能依賴課堂,課后也無從下手復(fù)習(xí)。
為了適應(yīng)本科教學(xué)需要,給學(xué)生一個清晰的學(xué)習(xí)提綱,且在規(guī)定的學(xué)時內(nèi)完成講授任務(wù),我校合成材料助劑課程內(nèi)容通過應(yīng)用化學(xué)教研室教師的多次討論,按照肖衛(wèi)東主編的教材《聚合物材料用化學(xué)助劑》的內(nèi)容對課程體系進行了修改,修改的教學(xué)體系為:合成材料助劑概論、合成用助劑、加工用助劑、熱力學(xué)性能助劑、交聯(lián)用助劑、防護用助劑、助劑的分離與檢測。其中合成用助劑主要講述合成材料所用的合成樹脂在聚合反應(yīng)過程中所添加的化學(xué)助劑,如引發(fā)劑、溶劑、乳化劑等助劑的種類、性能以及使用原則;加工用助劑主要講述合成材料在加工過程中為改善合成材料的加工
性能而添加的化學(xué)助劑,如劑、脫模劑、增塑劑等助劑作用機理、合成及應(yīng)用等;熱力學(xué)性能助劑主要是講述為改善合成材料的熱力學(xué)性能而添加的化學(xué)助劑,如增強劑、增韌劑、成核劑等;防護用助劑主要講述為改善合成材料的使用性能、延長材料的使用壽命而添加的化學(xué)助劑,如光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗靜電劑等;通過對教學(xué)內(nèi)容的整合與優(yōu)化,對高分子材料和精細化學(xué)品化學(xué)中所涉及的基礎(chǔ)知識通過緒論的形式簡單講授,目的是引出本課程的所講述的重點內(nèi)容。在對課程內(nèi)容和教材整合的同時,為了使學(xué)生能很好地了解合成材料助劑發(fā)展的前沿知識,我校應(yīng)用化專業(yè)的所有教師,針對這一問題進行了詳細的討論,通過將國內(nèi)外前沿理論、最新研究成果、應(yīng)用前景以及最新發(fā)展動態(tài)穿插入課堂內(nèi)容中,讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論知識的同時,了解該學(xué)科的發(fā)展前沿,為今后的工作奠定基礎(chǔ)。
2 教學(xué)方法的改革與實踐
合成材料助劑是一門理論聯(lián)系實際較強的課程,尤其是隨著合成材料在我們?nèi)粘Ia(chǎn)和生活中的應(yīng)用,很多的合成材料沒有助劑的存在,很難廣泛應(yīng)用。如我們?nèi)粘I钪谐S玫乃芰媳∧ぃ饕煞譃镻E,但由于其耐熱氧性能差,很難適用室外使用,尤其是用做種植大棚用的薄膜,適用壽命很短,直到光熱穩(wěn)定劑和抗氧化劑的出現(xiàn),PE才得以廣泛應(yīng)用。然而,由于合成材料助劑的種類繁多,如交聯(lián)用的硫化劑有:硫磺、秋蘭姆、金屬氧化物、醌類化合物、胺類化合物、有機過氧化物等,每一種硫化劑的作用過程和應(yīng)用對象又不同。在講授過程中,為了避免過多的理論講解導(dǎo)致講述內(nèi)容枯燥無趣。這門課程的教學(xué)方法也進行了多次討論,如何讓學(xué)生在較短的學(xué)時內(nèi),能主動積極地學(xué)好這門課,并能很好地掌握這門課程的重點知識呢?
經(jīng)過多次討論,教師們一致認為,最好的教學(xué)方法就是將每一種合成材料用的化學(xué)助劑通過學(xué)生熟悉的生活實例引出,通過學(xué)生提問、老師回答的方式進行講述,讓學(xué)生先了解這種化學(xué)助劑的重要性,然后老師再從基本的作用原理、作用方式以及應(yīng)用對象進行解釋。如我們在講硫化劑時,先問學(xué)生自行車的車胎和汽車車胎有什么區(qū)別?為什么會有這么大的區(qū)別?學(xué)生也可以問老師兩種車胎的組成是什么?除了主成分橡膠外,還有什么成分?具體是什么?等等這些問題,然后引出常見的硫化劑――硫磺,硫磺是什么結(jié)構(gòu)的物質(zhì)?它為什么可以作為硫化劑?除此之外,還有哪些硫化劑呢?先通過討論的方式,使學(xué)生先了解這種合成材料助劑的基本性能,然后再進行理論講授。
另外,單一的教學(xué)方式會使學(xué)生缺乏對知識的感性認識,如單憑書本、板書很難將所用的知識講述清楚,很難使學(xué)生掌握重點知識。近年來,通過多次教學(xué)會議討論,一致認為可利用計算機及信息技術(shù),將大量的圖片、圖像和動畫穿插到課程教學(xué)內(nèi)容中,讓學(xué)生在對知識理論認知的基礎(chǔ)上,通過感性認知,把抽象的知識通過直觀的畫面展示,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。
教學(xué)方法的改革后,學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情提高了,理論知識掌握得也扎實了。從課后學(xué)生反映的情況也可以看出,學(xué)生會主動提出一些問題,相互之間進行討論、交流,并且會將所學(xué)過的理論知識與生活中實際例子相結(jié)合,并能設(shè)想新型化學(xué)助劑的性能。
3 考核方式的調(diào)整和試行
合成材料助劑這門應(yīng)用化學(xué)專業(yè)限選課,課程內(nèi)容的信息量很大,且很多助劑之間的作用和性能比較接近,如光穩(wěn)定劑和抗氧化劑,均可以通過捕獲材料因老化而產(chǎn)生的自由基,且部分的光穩(wěn)定劑也可以作為抗氧化劑使用。學(xué)生僅靠單純的死記硬背,很難將所用的重點知識理解掌握。因此,結(jié)合這門課程的特點,筆者所在的教研室對這門課程的考核方式進行了多次討論,大部分教師認為,學(xué)生對這門課程的掌握程度不能單靠期末考試的成績來衡量,平時學(xué)生的課堂討論和課堂提問成績也應(yīng)納入考核之中;另外,期末考試的試卷盡量少出大段記憶性的知識,對于重點的理論知識,應(yīng)以開放性的問答題或討論題的形式展現(xiàn),強調(diào)學(xué)生對知識的理解程度。同時對試卷的評分標準進行調(diào)整,對于理解性的試題,評分標準靈活,不應(yīng)嚴格按照書本或課堂講述的語言進行批卷,應(yīng)根據(jù)學(xué)生對問題的理解程度進行靈活給分。通過試行這種新的考核方式以來,學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程不在是為了考試而學(xué)習(xí),考試之前,學(xué)生也不再天天吵著讓老師劃重點,而是收集大量的復(fù)習(xí)資料,包括參考書、文獻等,結(jié)合生活中的實際例子,進行討論、交流。試卷很少出現(xiàn)類似或類同,成績也能很好地反映學(xué)生對這門課程的理解和掌握程度。
總之,通過對合成材料助劑這門應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程的教學(xué)體系、教學(xué)方法等方面的探索與實踐,我們摸索出了一條適合應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生的教學(xué)方法,理論結(jié)合實際的教學(xué)方式和考核方式,使學(xué)生更好地將所學(xué)知識靈活運用于日常生活和生產(chǎn)中,提高了學(xué)生分析實際問題和解決實際問題的能力,滿足社會對綜合性人才的需求。
基金項目:黑龍江省“十二五”規(guī)劃重點課題,項目編號為GBB1211013;黑龍江省“十二五”規(guī)劃課題,項目編號為HGJXHB2110153;東北石油大學(xué)重點課程
參考文獻
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關(guān)鍵詞:人造金剛石;現(xiàn)狀;未來
中圖分類號:F426 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2012)26-0036-02
人造金剛石是在超高壓高溫的外在環(huán)境中,使非金剛石結(jié)構(gòu)的碳發(fā)生相變而制取的。與天然金剛石相比,它的生產(chǎn)成本相對較低,應(yīng)用效果卻同樣出色,因此近幾十年來持續(xù)受到世界各國的普遍關(guān)注。1954年,美國GE公司首次成功研制出人造金剛石。經(jīng)歷了近六十年的發(fā)展,目前人造金剛石已被應(yīng)用于超硬材料切割工具、光學(xué)窗口和半導(dǎo)體上的散熱片等,而人造金剛石的用量也已成為衡量一個國家工業(yè)是否發(fā)達的重要標志。根據(jù)《2011-2012年中國超硬材料制品行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析》相關(guān)內(nèi)容:中國的人造金剛石產(chǎn)量現(xiàn)居世界首位,工業(yè)體系現(xiàn)已構(gòu)建完全,生產(chǎn)規(guī)模正不斷擴大。現(xiàn)階段,人造金剛石已經(jīng)成功應(yīng)用于我國的光學(xué)玻璃冷加工、地質(zhì)鉆探、陶瓷及汽車零件加工、金屬拉絲、拋光涂層等多個行業(yè)領(lǐng)域,關(guān)于人造金剛石的應(yīng)用現(xiàn)狀與未來發(fā)展也成為了我國理論界的一個研究熱點。
1 我國人造金剛石工業(yè)的起源、發(fā)展及現(xiàn)狀
1969年,我國首個人造金剛石及其制品生產(chǎn)廠投產(chǎn),標志著人造金剛石工業(yè)在我國的起源。經(jīng)歷了近50年的發(fā)展,我國人造金剛石工業(yè)在技術(shù)、應(yīng)用、產(chǎn)量、市場等方面都得到了迅速的發(fā)展。2005年,我國人造金剛石產(chǎn)量首次突破30億克拉。2006年上半年,我國人造金剛石制造業(yè)總產(chǎn)值為7.2億元,行業(yè)利潤達2.4億元。2011年,我國人造金剛石年產(chǎn)量已近100億克拉。現(xiàn)階段,中南鉆石、黃河旋風(fēng)和豫金剛石三家公司占據(jù)著我國人造金剛石產(chǎn)品市場80%以上的重要份額。在針對2011~2015年制定的《“十二五”新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中,人造金剛石行業(yè)被正式列為重點扶持行業(yè)。
近年來,隨著建材、地質(zhì)、機電、汽車等行業(yè)的市場投資不斷擴大,對人造金剛石的需求也保持著較快的增長速度。天然氣開發(fā)、石油勘探等大型工程項目在我國的不斷推進,也使得人造金剛石工具的發(fā)展不斷加快。此外,光伏用金剛石線的潛在新增市場接近40億/a,相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也將為人造金剛石產(chǎn)品帶來巨大市場。
2 我國人造金剛石工業(yè)現(xiàn)狀中存在的問題及解決
措施
2.1 高品質(zhì)的人造金剛石產(chǎn)量相對較低
雖然我國人造金剛石的產(chǎn)量位居世界首位,然而與發(fā)達國家的優(yōu)勢產(chǎn)品相比,還存在著品質(zhì)低、質(zhì)量差等不足之處,難以贏得國際市場的青睞。目前,我國人造金剛石總產(chǎn)量約98%的產(chǎn)品,是以六面頂壓機、片狀觸媒與石墨生產(chǎn)的低檔金剛石;而以兩面頂壓機、片(粉)狀觸媒與石墨生產(chǎn)的中高檔金剛石僅為總量的2%左右。由此可見,要大力提升我國人造金剛石的產(chǎn)品品質(zhì),最直接的措施就是推廣大噸位兩面頂壓機的使用。目前,北京人工晶體研究院和保定八達合成材料有限公司開展了利用兩面頂壓機生產(chǎn)人造金剛石的實踐,相關(guān)企業(yè)應(yīng)借鑒其成功經(jīng)驗來增加自身生產(chǎn)中高檔金剛石的能力。
2.2 大顆粒單晶金剛石合成技術(shù)尚待發(fā)展
大顆粒單晶金剛石的生長對環(huán)境壓力、外界溫度及持續(xù)時間的要求十分精確,對操作技術(shù)和實驗條件的要求較為復(fù)雜。由于相關(guān)技術(shù)問題所限,我國大顆粒單晶金剛石的合成研究還處于實驗階段,未能向工業(yè)化進一步推進。目前,日本、英國等國家已經(jīng)成功地實現(xiàn)了大顆粒單晶金剛石合成工業(yè)化。我國的研究者應(yīng)與掌握核心技術(shù)的實驗室開展交流,對實驗設(shè)備的設(shè)計、合成溫度及壓力的調(diào)試、傳壓介質(zhì)及觸媒的選取、金剛石生長規(guī)律等開展進一步的研究,從而不斷探尋發(fā)展我國金剛石合成技術(shù)的可行之路。
2.3 性能指標體系及行業(yè)品牌意識仍需加強
與發(fā)達國家的產(chǎn)品相比,我國人造金剛石還存在著性能指標不夠完整、品牌意識不夠深入等問題。在按照用途對人造金剛石產(chǎn)品進行的分類中,英國Debeers公司共有44種產(chǎn)品,美國GE公司有25種;而我國則只有11種。性能指標體系的不夠完善,使我國金剛石制品在國際市場上得不到重視和認可,而國內(nèi)對人造金剛石品牌意識的淡漠也阻礙產(chǎn)品的市場競爭力。2000年,我國機床工具工業(yè)協(xié)會組織了人造金剛石優(yōu)秀品牌推薦活動,并在《金剛石與磨料磨具工程》、《石材》、《中國機床工具報》等刊物上對獲選的15個產(chǎn)品進行了宣傳,從而提升了我國人造金剛石企業(yè)的品牌意識。
3 我國人造金剛石工業(yè)未來發(fā)展的幾個方向
3.1 不斷完善相關(guān)配套試驗基地的建設(shè)
隨著人造金剛石制品在現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中的不斷推廣,對于其性能的檢測也成為工業(yè)生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)。由于我國尚未建設(shè)完善的檢測基地,因此新開發(fā)的產(chǎn)品只能通過生產(chǎn)測試磨削參數(shù)。為了改變這一現(xiàn)狀,未來我國應(yīng)建立系統(tǒng)、規(guī)范、完善、全面的人造金剛石試驗檢測基地,將制品的具體磨削參數(shù)方便、直接地提交給用戶。隨著我國金剛石出口的進一步加大,這項舉措不僅可以加快國內(nèi)產(chǎn)品的開發(fā)步伐,還可以提升相關(guān)產(chǎn)品在國際市場的競爭力。
3.2 不斷促進產(chǎn)品質(zhì)量標準與國際接軌
雖然我國的人造金剛石制品已經(jīng)在國際市場中占據(jù)了一席之地,然而市場中的高端產(chǎn)品仍然來自發(fā)達國家。造成這一結(jié)果的原因不只是我國的相關(guān)產(chǎn)品品質(zhì)較差,還有一個重要的原因就是我國現(xiàn)行的產(chǎn)品質(zhì)量標準沒有和國際接軌。因此,當我國的產(chǎn)品進入國際市場之后,將受到來自發(fā)達國家的巨大沖擊,從而使我國被迫地去占領(lǐng)中低端市場。為了改變這一現(xiàn)狀,我國應(yīng)盡快出臺與國際接軌的人造金剛石檢測、分選技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量標準,從而提升產(chǎn)品在國際市場的競爭力和知名度。
3.3 不斷提升生產(chǎn)的規(guī)模和產(chǎn)品的品質(zhì)
人造金剛石產(chǎn)品的生產(chǎn)屬于高科技新興行業(yè),未來的幾十年中應(yīng)向規(guī)模化和科技化不斷推進。大型化國產(chǎn)兩面頂壓機將逐漸在我國生產(chǎn)企業(yè)中普及,對于高品級人造金剛石原輔合成材料的研究將不斷完善,一些缺乏足夠資金競爭力和先進技術(shù)支撐的企業(yè)將退出激烈的市場競爭。我國金剛石產(chǎn)品行業(yè)整體應(yīng)向高品級、高質(zhì)量、高標準、高精度的方向大力邁進,從而滿足國際市場中石材、玻璃、陶瓷、機械等行業(yè)的大量需求。
4 結(jié)論與展望
人造金剛石是物理特性優(yōu)異的高端合成材料,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。經(jīng)歷了近六十年的發(fā)展,我國的人造金剛石產(chǎn)業(yè)走過了從無到有、從小到大的奮斗歷程,目前人造金剛石年產(chǎn)量已占全球總產(chǎn)量的90%,位居世界第一。然而,我國的人造金剛石與發(fā)達國家相比較,還存在著產(chǎn)品質(zhì)量偏低、質(zhì)量標準落后、品牌意識薄弱等不足之處。
本次研究從我國人造金剛石工業(yè)的起源、發(fā)展及現(xiàn)狀出發(fā),對當前存在問題的解決方法進行了詳細闡述,并總結(jié)出我國人造金剛石工業(yè)未來發(fā)展的幾個方向。文章認為:大力發(fā)展大顆粒人造金剛石單晶合成技術(shù)、持續(xù)提升行業(yè)品牌意識、不斷完善相關(guān)配套試驗基地的建設(shè)、促進產(chǎn)品質(zhì)量標準與國際接軌配套、提升生產(chǎn)的規(guī)模和產(chǎn)品的品質(zhì),是未來我國人造金剛石工業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。可以預(yù)見,隨著我國人造金剛石工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品品質(zhì)的不斷提升,我國人造金剛石相關(guān)行業(yè)將實現(xiàn)由大轉(zhuǎn)強的遠大理想。
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關(guān)鍵詞:農(nóng)村公路、村村通、瀝青加鋪改造、水泥公路
中圖分類號:X734 文獻標識碼: A
0 引言
2006年伊始,國家“五千億元建設(shè)農(nóng)村公路,逐步實現(xiàn)村村通”工程啟動。將近十年的建設(shè),目前的農(nóng)村公路網(wǎng)已經(jīng)基本建成。截止2012年,交通部農(nóng)村公路統(tǒng)計結(jié)果顯示:全國99.97%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)已通公路,其中97.43%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)開通了硬化公路,全國農(nóng)村公路(包含縣道、鄉(xiāng)道、村道)里程達367.84萬公里,接近十二五規(guī)劃390萬公里的目標。
高速公路、國道、省道基本上大部分采用黑色路面(瀝青路面),甚至一些經(jīng)濟發(fā)展迅速地區(qū)的縣道、鄉(xiāng)道也基本實現(xiàn)了黑色化改造。但是之前的農(nóng)村公路大部分采用的是低等級水泥混凝土路面,隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,早期的設(shè)計已不能滿足現(xiàn)代農(nóng)用機械以及新農(nóng)村生活的需求,需要對農(nóng)村水泥混凝土路面進行升級化改造。
1農(nóng)村水泥公路加鋪改造技術(shù)
舊水泥路面加鋪改造技術(shù)在歐美等發(fā)達國家已有較長的歷史,并取得了相當多的研究成果,已經(jīng)形成了成熟的技術(shù)。美國在1985年出版的路面修復(fù)手冊就介紹了相關(guān)技術(shù),1988年對其做了進一步的修訂;到1995年正式出版了AC/PCC修復(fù)與評價指南。隨后國內(nèi)引進先進技術(shù),并做了大量的試驗段,總結(jié)國外技術(shù)的同時,結(jié)合國內(nèi)的實際情況在國內(nèi)對舊水泥混凝土路面普遍采用以下三種改造措施:“白+白”;“白+黑”或“白+補強層+黑”;“破碎+黑”或“破碎+白”[1]。
這三種措施都各有自己的優(yōu)缺點,在使用過程根據(jù)實際工程狀況選擇合適的處理措施。由于“白+黑”或“白+補強層+黑”技術(shù)在應(yīng)用上能明顯的改善原有路面的使用性能,且施工方便,開放交通早,經(jīng)濟效益好等優(yōu)點使得在農(nóng)村公路改造過程中應(yīng)用最普遍。但是由于水泥路面不是連續(xù)的統(tǒng)一整體,在板與板的接縫處很容易產(chǎn)生反射裂縫,大大減少了鋪裝層的使用壽命,成為了白改黑路面的致命弱點。因此,道路工作者采取多種措施進行防治反射裂縫,并取得了相當好的效果。破碎化技術(shù)是對水泥路面損壞嚴重且無法直接加鋪瀝青層的路段采取的處理手段,通常采用特殊的機械對破碎路段的混凝土板塊破碎到更小的粒徑(不大于30cm)后進行壓實,然后在上面鋪筑路面。
a) b)
圖1 農(nóng)村水泥路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)
2舊水泥路面瀝青加鋪層設(shè)計
根據(jù)《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》(JTG D-40―2011)推薦的典型瀝青加鋪層結(jié)構(gòu),結(jié)合農(nóng)村公路改造實際應(yīng)用情況,推薦農(nóng)村水泥公路加鋪層結(jié)構(gòu)組合(見圖1):
其中對于舊水泥混凝土板體,通常采用局部挖除或壓漿的方法對其進行處治,常規(guī)應(yīng)力吸收層采用橡膠瀝青、改性瀝青砂或軟瀝青混凝土類,特別是改性瀝青混合料應(yīng)力吸收層使用效果明顯,在新技術(shù)的不斷發(fā)展的今天,可以采用橡膠瀝青混凝土或溫拌橡膠瀝青混凝土技術(shù)進行大膽的嘗試[2]。
2.1水泥路面狀況調(diào)查
以河南某地區(qū)鄉(xiāng)道四級公路水泥混凝土路面加鋪瀝青層改造工程為例,該地區(qū)自然區(qū)劃為Ⅱ級,原水泥路面結(jié)構(gòu)為:20cm水泥混凝土路面+16cm水泥穩(wěn)定碎石+20cm石灰土;交通調(diào)查結(jié)果顯示:按標準軸載BZZ-100設(shè)計,最重軸載Pm=200kN,設(shè)計車道的設(shè)計軸載日作用次數(shù)為853次/d,年交通量增長率為7%,已通車7年。經(jīng)路面狀況調(diào)查結(jié)果推薦采用瀝青加鋪層改造,舊路結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)查結(jié)果如下:實測彎拉強度4.5MPa,基層頂面回彈模量為100MPa,彎拉彈性模量29000MPa,以上結(jié)果均為標準值,確定瀝青加鋪層厚度。
2.2瀝青加鋪層厚度確定
根據(jù)《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》(JTG D-40―2011)附錄A進行交通分析。
根據(jù)HPDS-2011計算結(jié)果顯示:
HA=100 DC=19.78 R=0.705 SPSA=1.796
SPMA=3.446 SPRA=3.611 SPMAXA=2.998
CL=1 BL=0.723 STMAXA=1.174 KT=0.35
STRA=0.411 SCRA=4.022 GSCRA=4.22 RE=-6.22%
SCMA=4.172 GSCMA=4.38 REM=-2.67%
表1舊水泥路面瀝青加鋪層厚度設(shè)計中間計算結(jié)果
由表1知,舊混凝土面層荷載疲勞應(yīng)力為3.611MPa,舊混凝土面層溫度疲勞應(yīng)力為0.411MPa,考慮可靠度系數(shù)后舊混凝土面層綜合疲勞應(yīng)力為4.22MPa(小于或等于舊面層混凝土彎拉強度),舊混凝土面層最大荷載應(yīng)力為2.998MPa,舊混凝土面層最大溫度應(yīng)力為1.174MPa,考慮可靠度系數(shù)后舊混凝土面層最大綜合應(yīng)力為4.38MPa(小于或等于舊面層混凝土彎拉強度)[3],因此滿足路面結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)要求的瀝青混凝土加鋪層設(shè)計厚度為100 mm。
3瀝青加鋪結(jié)構(gòu)層防反射裂縫措施
板塊狀的水泥混凝土路面引起加鋪層的反射裂縫,控制該裂縫的發(fā)展成為舊水泥路面加鋪層設(shè)計的關(guān)鍵。道路工作者對反射裂縫的產(chǎn)生機理進行了多年的研究,取得了大量的研究成果。除增加瀝青混合料面層的抗拉強度外,常用的手段包括采用能吸收和消散裂縫尖端應(yīng)力的夾層及中間層,如在層間設(shè)置土工合成材料,或鋪筑橡膠改性瀝青應(yīng)力吸收層等。
3.1土工合成材料夾層
常用的土工合成材料夾層一般采用土工布、玻纖格柵和塑料格柵等,設(shè)置在瀝青加鋪層與舊水泥路面之間。這種材料厚度薄,密度小,抗拉強度高,變形能力較強,在抗反射裂縫上能起到良好的作用―隔離阻斷作用、加筋作用、傳遞荷載作用。研究表明,其對減少層間剪應(yīng)力的作用不大,但對減小由于溫度作用引起的水平拉應(yīng)力效果顯著。
3.2應(yīng)力吸收層
橡膠瀝青、改性瀝青砂或軟瀝青混凝土作為應(yīng)力吸收層在舊水泥路面加鋪瀝青層的工程實踐中使用效果顯著,且技術(shù)日漸成熟,尤其是改性瀝青混合料應(yīng)力吸收層應(yīng)用最廣泛,但是橡膠瀝青混合料技術(shù)尤其是溫拌橡膠瀝青混合料技術(shù)發(fā)展空間與前景最好,在農(nóng)村公路白改黑的應(yīng)用有很大的發(fā)展空間。
3.3其他措施
級配碎石中間層和大粒徑瀝青碎石混合料中間層在高等級水泥路白加黑改造時應(yīng)用廣泛,應(yīng)用在低等級路面時,費用較前兩種技術(shù)更加昂貴,因此在農(nóng)村公路白改黑對采用前兩種防治反射裂縫措施。
4結(jié)論
在農(nóng)村公路水泥路面改造過程中,結(jié)合現(xiàn)有改造技術(shù)對路面狀況優(yōu)良路段采用“白+黑”或“白+補強層+黑”的處治措施,而對于損壞嚴重路段采用碎石化后加鋪面層的改造措施;在路面結(jié)構(gòu)加鋪層設(shè)計過程中,要進行充足的前期調(diào)查,確保各參數(shù)的準確性,依據(jù)標準計算該段路面瀝青加鋪層厚度為10cm;結(jié)合農(nóng)村公路的特點以及現(xiàn)有技術(shù)水平,農(nóng)村公路防治反射裂縫應(yīng)采用土工合成材料夾層和應(yīng)力吸收層兩種措施,必要時考慮多種措施相結(jié)合的手段。
參考文獻:
[1]陳拴發(fā),楊斌等.水泥混凝土路面瀝青加鋪層設(shè)計與施工[M].北京:人民交通出版社,2011年:2
市場探訪利潤高達200%
昨日中午,記者在武昌街道口一嬰兒紀念品商店看到,店內(nèi)擺滿了各式各樣的嬰兒紀念品,僅胎毛筆就有各種不同的材質(zhì)和款式,竹制的、瑪瑙的、紫檀木的等等,價格從幾十到上千元。
據(jù)店主周老板介紹,胎毛筆主要是賣文化,滿足“人生第一印”的紀念型消費需求。主要投入在筆桿和加工費用。利潤普遍100%以上。以仿紅木的胎毛筆為例,成本40元,市場賣價80元左右;而最貴的天然瑪瑙胎毛筆賣價1500元。材料、制作加工費、上門理發(fā)人工費成本不到200元,整支筆的利潤超過200%。
行業(yè)由來傳自臺灣省
上世紀90年代,胎毛筆從臺灣傳入武漢,不少商家開始在醫(yī)院、小區(qū)附近開展該業(yè)務(wù)。武漢麗嬰愛康小阿華公司老板宋兵說,由于門檻低,不少商家只需要安排一部電話,接到業(yè)務(wù)后,就上門為寶寶理發(fā),將胎毛采集回來后,再付加工費給合作的毛皮廠,由毛皮廠負責制作。
行業(yè)裂變一花引得百花開
2002年前后,“人生第一印”紀念消費品種豐富起來,除胎毛筆外,胎發(fā)章、手足泥印也開始在江城流行。一些嬰兒胎毛較少。商家便將胎毛制作進發(fā)章內(nèi),做成胎發(fā)章;將嬰兒手腳印印在彩泥上制成泥印;近兩年來,水晶足印及更為高檔的金箔印更為流行。將小寶寶小手、小腳的紋印,用合成材料、水晶材料或金箔制成工藝品長期保存,這些產(chǎn)品的價格更高,從400元到數(shù)千元不等。
業(yè)內(nèi)人士表示,目前武漢市嬰兒紀念品迅速升溫。武漢涌現(xiàn)出大大小小上百家紀念品商戶,年消費已高達2000萬元,其中小阿華、小阿福兩家占據(jù)70%的市場。以小阿華公司為例。2004年前,每個月業(yè)務(wù)僅數(shù)十筆,目前則超過千單。
行業(yè)前景多元化勢頭顯現(xiàn)
不滿足光賣胎毛筆,嬰兒紀念品商家正逐漸開展多元化經(jīng)營,以形成規(guī)模效應(yīng)。而越來越多的孕嬰相關(guān)行業(yè)也開始搭售“嬰兒紀念品”。
小阿華、小阿福兩大商家都在涉足多元化經(jīng)營。宋兵表示,2002年時,公司開始涉足兒童攝影。主要是因為當時紀念品推廣不順利,開展兒童攝影后,不僅啟動了新盈利點。而且也增加了紀念品的顧客資源。目前。該公司兒童攝影業(yè)務(wù)已經(jīng)和嬰兒紀念品平分秋色,此外,還啟動了寶寶起名等特色服務(wù)。
據(jù)了解,嬰兒紀念品還成為不少母嬰店的“搭頭”。徐東鵬程花園―母嬰用品店老板張剛表示,店內(nèi)實行會員制,對充值消費達到-定額度的會員,可以免費贈送紀念品。
10月20日,2010中國產(chǎn)業(yè)用紡織品高峰論壇在紹興縣舉行,來自全國產(chǎn)業(yè)用紡織品生產(chǎn)企業(yè)的專業(yè)人士,就產(chǎn)業(yè)用紡織品現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢、非織造布在生活中的應(yīng)用及醫(yī)療衛(wèi)生材料的應(yīng)用與發(fā)展等展開討論。中國紡織工業(yè)協(xié)會副會長王天凱、張延愷出席了論壇。產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)有關(guān)專家應(yīng)邀作相關(guān)報告。紹興縣夏履鎮(zhèn)被授予“全國紡織精神文明建設(shè)示范基地”稱號。
近年來,產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)在紹興縣得到了迅速發(fā)展,成為紹興縣加快紡織產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的一大亮點,夏履鎮(zhèn)致力于打造全國重要的產(chǎn)業(yè)用紡織品生產(chǎn)基地,成為全國最大的水刺非織造布生產(chǎn)基地,2008年被授予“中國非織造布名鎮(zhèn)”。
何為水刺無紡布產(chǎn)業(yè)?一個通俗而形象的說法,就是用水“織布”,將高壓微細水流噴射到一層或多層纖維網(wǎng)上,使纖維相互纏結(jié)在一起,纖維網(wǎng)得以加固而具備一定強力,最終形成無紡布,亦稱非織造布。其實,無紡布早已進入大家的生活,衣服里層的牯襯,這種找不出一根根線頭的布就是無紡布。此外,手術(shù)衣、防護服、濕巾紙、衛(wèi)生巾等也都是用無紡布制成的。無紡布具有產(chǎn)量高、成本低、用途廣等特點,但無紡布的科技含量高,國內(nèi)許多企業(yè)一直無法涉足這一領(lǐng)域。
據(jù)介紹,夏履鎮(zhèn)非織造布生產(chǎn)基地的產(chǎn)業(yè)起源于“非典”。2003年,非典疫情肆虐,衛(wèi)生用布之一的非織造布產(chǎn)量出現(xiàn)了大幅增長,而傳統(tǒng)紡織面料卻陷入了惡性競爭的低谷。浙江新中天集團果斷進軍非紡織布產(chǎn)業(yè),當年投資1.5億元,成立一家名為“中和合纖”的公司。從國外引進了一條水刺非織造布生產(chǎn)線。2004年6月投產(chǎn)后,當年就實現(xiàn)銷售1.4億元。越王控殷集團在2006年涉足非織造布領(lǐng)域,從法國引進了第一條年產(chǎn)41300噸的水刺非織造布生產(chǎn)線,2007年又花1.7億元引進了水刺、熱風(fēng)、熱軋3條非織造布生產(chǎn)線。
“新中天”與“越王”挺進非織造布領(lǐng)域,競相發(fā)展,帶動了夏履鎮(zhèn)非織造布產(chǎn)業(yè),目前該鎮(zhèn)非織造布年產(chǎn)能已達5.8萬噸,年銷售額可達11.6億元,成為國內(nèi)該產(chǎn)業(yè)領(lǐng)跑者。
良好的市場前景和潛在的巨大商機,吸引了金佰利公司、恒安集團等名企加緊與夏履鎮(zhèn)相關(guān)企業(yè)開展合作。實現(xiàn)共贏。恒安集團是最早進入中國衛(wèi)生巾市場的企業(yè)之一,恒安集團經(jīng)過考察,與越王集團旗下“莊潔無紡”達成了合作協(xié)議,“莊潔無紡”成為“恒安”的供貨商。“莊潔無紡”目前已與國內(nèi)多個知名生活用品品牌建立了合作關(guān)系,產(chǎn)品還遠銷日本、越南等國際市場。
金佰利公司是全球最大的紙巾生產(chǎn)廠商和全美第二大家庭和個人護理用品公司。2006年,金佰利韓國公司有關(guān)負責人從網(wǎng)上了解到了新中天集團旗下“和中合纖”后,專程來考察并立即下了小批量訂單。經(jīng)過兩年多合作,去年一季度,金佰利韓國公司向“和中合纖”下達了采購500噸非織布的大訂單,貨款達1000萬元。目前,金佰利中國公司也與“和中合纖”達成了長期合作的意向。
夏履鎮(zhèn)蓬勃發(fā)展的非織造布產(chǎn)業(yè),已經(jīng)成為帶動地方工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的龍頭行業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)。紹興市珂蓉衛(wèi)生用品有限公司生產(chǎn)的一次性衛(wèi)生用品,已進入浙江省內(nèi)多家連鎖超市,還與“聯(lián)合一百”簽約,形成了穩(wěn)定的銷售渠道。
今年,夏履鎮(zhèn)又開始探索非織造布終端產(chǎn)業(yè)“貿(mào)易龍頭+家庭工業(yè)”的發(fā)展模式,特意到義烏小商品市場招商。在義烏經(jīng)營濕巾、抹布等非織造布產(chǎn)品的夏履人洪芳,了解到家鄉(xiāng)非織造布產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢頭后,投資100萬元,在蓮中村建立虞山洪芳無紡制品廠,專門生產(chǎn)一次性抹布,年底前投產(chǎn)。