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論文關(guān)鍵詞:材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)教學(xué),探索
材料化學(xué)是一個(gè)理工結(jié)合、學(xué)科交叉的新興學(xué)科,在信息、能源、環(huán)境、航天等前沿科學(xué)領(lǐng)域起到越來越重要的作用。目前, 許多高校設(shè)置了材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn), 我們根據(jù)我校辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際條件,并結(jié)合蘇州經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求,建立了與之相適應(yīng)的培養(yǎng)目標(biāo)及專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為了讓學(xué)生了解先進(jìn)的材料合成與制備方法,掌握高技術(shù)材料性能的最佳測(cè)試技術(shù),具體設(shè)置了材料合成與加工和材料性能測(cè)試相結(jié)合的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱[1-2]。本文結(jié)合我們的教學(xué)實(shí)踐過程,談一下材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的一些做法和體會(huì)。
重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè),保證教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)主要包括兩個(gè)方面,硬件條件和軟件條件。具體的說,硬件條件包括實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),實(shí)驗(yàn)儀器和大型設(shè)備的購置等等;軟件條件包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱制定優(yōu)化,教師隊(duì)伍思想道德素質(zhì),教育教學(xué)能力等方面的建設(shè)。具備優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)室硬件條件和優(yōu)秀的教師隊(duì)伍是保證教學(xué)質(zhì)量的必要條件。
1.實(shí)驗(yàn)室硬件條件建設(shè)
必要的基礎(chǔ)設(shè)施和優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)條件,是順利開展實(shí)驗(yàn)課程,保障實(shí)驗(yàn)室安全的先決條件。我校材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室面積達(dá)到500 m2,實(shí)驗(yàn)室分為材料合成實(shí)驗(yàn)室和材料性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)室兩部分,主要承擔(dān)了材料化學(xué)專業(yè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)和本科畢業(yè)論文等教學(xué)任務(wù)。
隨著現(xiàn)代化儀器技術(shù)的高速發(fā)展化學(xué)論文,培養(yǎng)掌握現(xiàn)代化測(cè)試技術(shù)的人才是社會(huì)發(fā)展的迫切需要。為此,我校花大力氣引進(jìn)了一大批與材料化學(xué)專業(yè)有關(guān)的先進(jìn)測(cè)試儀器,并為材料化學(xué)專業(yè)開設(shè)了現(xiàn)代分析與測(cè)試實(shí)驗(yàn)課程,主要目的是引導(dǎo)學(xué)生全面熟悉和系統(tǒng)掌握測(cè)試材料的常規(guī)科研方法,包括紅外光譜、紫外分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)、熱分析儀、比表面儀、納米粒度儀、電化學(xué)分析儀等儀器多種測(cè)試方法的介紹和使用,這些儀器偏向于基礎(chǔ)化學(xué)性質(zhì)研究,它有助于學(xué)生掌握材料的各項(xiàng)微觀性能。
同時(shí),我們還開設(shè)了用于研究材料電學(xué)、硬度、力學(xué)等性質(zhì)測(cè)試的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)儀器包含了納米Zeta電位測(cè)試儀、體積電阻測(cè)試儀、簡支梁試驗(yàn)機(jī)、布氏硬度計(jì)、電熱平板硫化機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、桌型老化試驗(yàn)機(jī)、氧指數(shù)儀等大型儀器。學(xué)生在學(xué)校里熟悉了這些儀器的操作和使用以后,我們還會(huì)積極聯(lián)系一些相關(guān)的單位,引導(dǎo)學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行相關(guān)的實(shí)習(xí)操作,使學(xué)生能夠?qū)W(xué)到的理論知識(shí)和具體實(shí)際相結(jié)合。
2.實(shí)驗(yàn)室軟件條件建設(shè)
軟件條件建設(shè)的主要摘要對(duì)教學(xué)內(nèi)容深入了解,合理組織編排,采用合適的教育教學(xué)手段,與同學(xué)多做交流,不斷總結(jié)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn),找到最佳的傳授知識(shí)手段。
2.1 緊跟專業(yè)方向特色,制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱
材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)從大三開始開設(shè),此時(shí)學(xué)生以及通過前兩年的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)掌握了實(shí)驗(yàn)的基本操作技術(shù),更容易接受一些較為專業(yè),相對(duì)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,同時(shí)也要緊跟材料化學(xué)專業(yè)的專業(yè)方向特色,這就成了我們?cè)谥贫▽?shí)驗(yàn)教學(xué)大綱時(shí)的宗旨。
我校的材料化學(xué)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)分為高分子與無機(jī)兩個(gè)方向論文格式。我們根據(jù)理論課與實(shí)驗(yàn)課相銜接的原則,通過開設(shè)一些與高分子物理,高分子化學(xué),無機(jī)功能材料等課程相關(guān)的典型高分子和無機(jī)材料合成實(shí)驗(yàn)、性能表征及加工修飾實(shí)驗(yàn),加大對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)力度,使他們對(duì)高分子材料研究領(lǐng)域有更深一步的體會(huì),對(duì)高分子材料制備工藝、組成、結(jié)構(gòu)與性能之間的相互關(guān)系及其規(guī)律有更加明確和深刻的認(rèn)識(shí)。
2.2 精心選擇實(shí)驗(yàn),合理編排順序
我校根據(jù)材料化學(xué)的專業(yè)背景和培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)材料化學(xué)高分子方向的實(shí)驗(yàn)總共安排8個(gè)實(shí)驗(yàn),其中6個(gè)為必修實(shí)驗(yàn),2個(gè)選修實(shí)驗(yàn)從教學(xué)大綱中的14個(gè)實(shí)驗(yàn)中根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選取。8個(gè)實(shí)驗(yàn)中有材料的合成實(shí)驗(yàn),也有材料性能加工測(cè)試實(shí)驗(yàn)化學(xué)論文,安排實(shí)驗(yàn)順序時(shí)我們依據(jù)連貫性的原則,盡量使兩個(gè)甚至三個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼?lián)起來,形成一條鏈,例如,我們通過“聚乙烯醇縮甲醛(PVF)膠黏劑的制備及性能測(cè)定”這個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以掌握聚乙烯醇與甲醛在酸性條件下發(fā)生縮合反應(yīng)的基本原理,以及縮合反應(yīng)的具體實(shí)驗(yàn)技術(shù),最后收集到的產(chǎn)物我們可以作為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)“GPC法測(cè)定聚合物分子量及分子量分布”的一個(gè)輔助測(cè)試原材料,學(xué)生可以進(jìn)一步了解凝膠滲透色譜的基本原理,掌握GPC法測(cè)定聚合物分子量及分子量分布的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及數(shù)據(jù)處理。這樣的實(shí)驗(yàn)安排有利于將各自獨(dú)立的單個(gè)實(shí)驗(yàn)有效的串聯(lián)起來,增加實(shí)驗(yàn)的綜合性,更加有利于學(xué)生以后從事科學(xué)研究思路的培養(yǎng),提高學(xué)生分析、解決問題的能力。
2.3嚴(yán)格考核制度,提高學(xué)習(xí)效果
只有嚴(yán)格要求學(xué)生,規(guī)范考核制度,才能有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)積極性。我們的教學(xué)與考核方式采取實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合評(píng)價(jià)的辦法,即實(shí)驗(yàn)前,試驗(yàn)中,試驗(yàn)后這樣一個(gè)辦法。實(shí)驗(yàn)總成績采用百分制記分,預(yù)習(xí)報(bào)告占總成績的30 %,實(shí)驗(yàn)操作技能考核占總成績的30 %,實(shí)驗(yàn)報(bào)告占總成績的40 %。只有嚴(yán)格要求學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,他們才會(huì)去查閱本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的文獻(xiàn)資料,對(duì)實(shí)驗(yàn)機(jī)理、實(shí)驗(yàn)步驟有相當(dāng)程度的熟悉和了解,尤其對(duì)于一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案有更多更好的想法與思路,同時(shí)也增加了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的樂趣性。在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行過程中,老師對(duì)實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督,對(duì)學(xué)生提問,考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)與理解程度,并予以打分。最后,實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合反映了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解,數(shù)據(jù)處理等的完成情況化學(xué)論文,也是評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一個(gè)重要因素。
2.4 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),提高教師素質(zhì)
具備一只優(yōu)秀的教師隊(duì)伍是保障本科教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提。我校材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)專職教師共計(jì)5人,其中教授2人,博士3人,碩士2人,已經(jīng)形成了一支年齡、學(xué)歷結(jié)構(gòu)較為合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。實(shí)驗(yàn)專職教師實(shí)行坐班制,負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)儀器的日常管理和養(yǎng)護(hù)工作,根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程表。我們嚴(yán)格要求實(shí)驗(yàn)教師認(rèn)真?zhèn)湔n,每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開始前都要做預(yù)實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和各種注意點(diǎn)都記錄下來,對(duì)于一些實(shí)際的樣品,測(cè)出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),做到心中有數(shù)。實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過程中要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的潛能。激發(fā)學(xué)生的潛能可以有很多方法,比如說改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,改變?cè)吓浔?改變模具形狀,改變測(cè)量方式等等,都是很好的嘗試[3]。教師的業(yè)務(wù)水平直接影響到實(shí)際的教學(xué)效果,所以教師在平時(shí)的教學(xué)過程中要注重積累,努力提高自身各方面素質(zhì)。
3. 結(jié)語
通過材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐與探索,我們認(rèn)識(shí)到只有努力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室各方面條件的建設(shè),在教學(xué)過程中不斷培養(yǎng)學(xué)生的興趣和分析、解決問題的能力,挖掘?qū)W生潛能,使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提高,從而發(fā)揮最佳的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:化學(xué)灌漿無公害環(huán)氧樹脂聚氨酯丙烯酸鹽酸性水玻璃化學(xué)灌漿泵
1我國化學(xué)灌漿技術(shù)發(fā)展成績
化學(xué)灌漿(ChemicalGrouting)是將一定的化學(xué)材料(無機(jī)或有機(jī)材料)配制成真溶液,用化學(xué)灌漿泵等壓送設(shè)備將其灌入地層或縫隙內(nèi),使其擴(kuò)散、膠凝或固化,以增加地層強(qiáng)度、降低地層滲透性、防止地層變形和進(jìn)行混凝土建筑物裂縫修補(bǔ)的一項(xiàng)地基處理和混凝土修補(bǔ)技術(shù).即化學(xué)灌漿是化學(xué)與工程相結(jié)合,應(yīng)用化學(xué)科學(xué)和化學(xué)漿材解決地基和混凝土缺陷處理(加固補(bǔ)強(qiáng)、防滲堵漏),保證工程的順利進(jìn)行或借以提高工程質(zhì)量的一項(xiàng)工程技術(shù).隨著化學(xué)灌漿技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,現(xiàn)己成為現(xiàn)代工程中頗具特色且不可或缺的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)
國外化學(xué)灌漿最初是適應(yīng)于地基處理和采礦業(yè)發(fā)展的需求而發(fā)展起來的,其可*性得到公認(rèn)并被廣泛采用至今己有80年以上的歷史.我國的化學(xué)灌漿技術(shù)應(yīng)用與研究起步較晚,但發(fā)展較快并有自已的獨(dú)創(chuàng).如果以1953年在佳木斯等地采用堿性水玻璃進(jìn)行化學(xué)灌漿算起,也才只有50年的歷史五十年來,我國在化學(xué)灌漿技術(shù)這個(gè)小領(lǐng)域取得了成績[3],主要表現(xiàn)在以下方面:
(1)化學(xué)灌漿從無到有,從小到大發(fā)展起來,已成為我國現(xiàn)代工程技術(shù)不可或缺的一個(gè)組成部分
(2)國外有的常用化學(xué)灌漿漿材品種,我國基本上都已開發(fā)出來(如環(huán)氧[1]、甲凝、丙凝、丙烯酸鹽、酸性和堿性水玻璃、水溶性、非水溶性和彈性聚氨酯、脲醛樹脂、鉻木素等)
(3)化學(xué)灌漿漿材品種開發(fā)中還有一些獨(dú)創(chuàng).如甲凝、彈性聚氨酯,甲氰凝和環(huán)氧—聚氨酯,丙烯酸酯—聚氨酯等互穿網(wǎng)絡(luò)灌漿材料
(4)化學(xué)灌漿設(shè)備的研制開發(fā)已基本能適應(yīng)和滿足國內(nèi)化灌工程的要求[8].如化學(xué)灌漿泵、灌漿阻塞器、密閉配輸漿裝置和各種封縫材料等.
(5)化學(xué)灌漿技術(shù)已在國內(nèi)水電(大壩、堤防、水庫、電站)、建筑(地上、地下、人防)、交通(公路、鐵路、隧道、橋梁、港口、機(jī)場)和采礦等四大部門得到推廣應(yīng)用
(6)化學(xué)灌漿技術(shù)應(yīng)用已解決了許多工程難題,取得良好的效益.以水利為例,如三峽[4]、葛洲壩、龍羊峽、丹江口、陳村、鳳灘、萬安等水利樞紐都是采用化學(xué)灌漿技術(shù)解決一些工程技術(shù)難題的典型例子
(7)化學(xué)灌漿已從工程完建后的應(yīng)用,發(fā)展到工程興建前設(shè)計(jì)中就采用.如三峽化灌帷幕預(yù)計(jì)15000米,化灌加固地基預(yù)計(jì)3000米
(8)化學(xué)灌漿技術(shù)在一些方面已具國際先進(jìn)水平,如青海龍羊峽大壩采用中化798環(huán)氧漿材處理G4偉晶巖劈裂帶和三峽大壩采用CW環(huán)氧漿材處理F1096軟弱夾層及斷層破碎帶的水泥—化學(xué)復(fù)合灌漿技術(shù)均堪稱國際上處理低滲透性軟弱巖土地層的先進(jìn)技術(shù)
(9)化學(xué)灌漿理論上也有一些突破和創(chuàng)新[6][7].如漿液擴(kuò)散半徑的計(jì)算理論、漿液濕面粘接理論、減低漿液毒性的拮抗理論、漿液吸滲理論等
(10)化學(xué)灌漿技術(shù)出版物取得豐收.自上世紀(jì)八十年代以來己出版專著十余部.包括水利學(xué)報(bào)、水利水電技術(shù)、巖土工程學(xué)報(bào)、巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)、
長江科學(xué)院院報(bào)在內(nèi)的全國132家科技期刊都選登化學(xué)灌漿的研究論文.近5年選登的論文就有200余篇
以上十個(gè)方面成績,足以說明我國化學(xué)灌漿技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展水平.此外,全國研究化學(xué)灌漿技術(shù)的工程科技人員已成立了中國水利學(xué)會(huì)化學(xué)灌漿分會(huì),現(xiàn)掛*在長江科學(xué)院.追溯到1968年,學(xué)會(huì)己舉行過16次學(xué)術(shù)交流活動(dòng),出版了7部論文集,這些學(xué)術(shù)活動(dòng)對(duì)推動(dòng)我國化學(xué)灌漿材料的研發(fā)和化學(xué)灌漿技術(shù)的發(fā)展起了很好的作用
一、聯(lián)系課外內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)用感
課堂教學(xué)是學(xué)校教學(xué)活動(dòng)的主體,課堂教學(xué)應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)模式,在課內(nèi)滲透社會(huì)生活中的化學(xué),并使其緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度來進(jìn)行,只有這樣才能鞏固課內(nèi)知識(shí),同時(shí)也能及時(shí)拓展課外知識(shí),使課內(nèi)、外知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來,使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中沒有累贅感,反而覺得所學(xué)知識(shí)更豐富,實(shí)用性更強(qiáng)。例如,在“氮和磷”的教學(xué)中,以“我們每時(shí)每刻都在氮?dú)獾陌鼑小钡默F(xiàn)實(shí)場景引入氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì),說明氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,進(jìn)而引出氮?dú)獾姆肿咏Y(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。通過緊密結(jié)合教材基礎(chǔ)知識(shí)或重點(diǎn)知識(shí)的應(yīng)用性知識(shí)的補(bǔ)充、討論與交流,一方面可以使學(xué)生從化學(xué)的角度逐步認(rèn)識(shí)自然與環(huán)境的關(guān)系,分析有關(guān)的社會(huì)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系生活、社會(huì)中的化學(xué)問題的意識(shí),另一方面可以提供給學(xué)生未來發(fā)展所需要的基礎(chǔ)的化學(xué)知識(shí)和技能,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法分析和解決簡單問題的能力。
二、聯(lián)系生活熱點(diǎn),使化學(xué)教學(xué)貼近于社會(huì)實(shí)踐
教學(xué)過程中為學(xué)生提供與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的各種情景素材如化學(xué)史料,日常生活中生動(dòng)的自然現(xiàn)象和化學(xué)事實(shí)等,能夠強(qiáng)化學(xué)生對(duì)化學(xué)與生活有關(guān)、對(duì)生活有用的意識(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。如現(xiàn)行高中化學(xué)教材中“人類保護(hù)臭氧層的行動(dòng)”,這既是一個(gè)自然科學(xué)問題,也是一個(gè)“人文意識(shí)”問題,圍繞“從電冰箱的普及與換代到臭氧層”開展探究,指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn),訪問網(wǎng)站,獲得知識(shí)。在講授重金屬汞的性質(zhì)時(shí),可以結(jié)合生活實(shí)際討論其危害,講述汞蒸汽對(duì)人體的危害可以使學(xué)生們認(rèn)識(shí)到用行動(dòng)防止汞污染的重要性,例如怎樣清理破碎的水銀溫度計(jì)、如何處理含汞的廢舊電池、廢日光燈管等,使學(xué)生養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣,這使化學(xué)教學(xué)更貼近于社會(huì)實(shí)踐,同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中會(huì)覺得所學(xué)知識(shí)富有時(shí)代感,具有實(shí)用價(jià)值,有助于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)未來的人文關(guān)懷,將自然科學(xué)融入整個(gè)人類文化的背景中思考和分析。
三、開展專題教學(xué),介紹化學(xué)領(lǐng)域新發(fā)展
高中化學(xué)專題教學(xué)能有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并可拓展學(xué)生的知識(shí)面,具體教學(xué)形式可以將生活中的化學(xué)與書本中的化學(xué)的聯(lián)系以專題講座的形式介紹給學(xué)生,介紹化學(xué)的過去、現(xiàn)在和未來,介紹世界高新技術(shù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)與趨勢(shì),介紹化學(xué)在高新科技領(lǐng)域中的作用,介紹化學(xué)與其它學(xué)科之間的相互滲透,介紹化學(xué)與社會(huì)的關(guān)系,如健康、保健、能源、資源、環(huán)境等社會(huì)問題。例如可以向?qū)W生講解當(dāng)前化學(xué)合成材料的發(fā)展概況,人類已經(jīng)可以制造出可以替代人體多個(gè)部位的化學(xué)材料。
四、進(jìn)行生活化的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)研究的重要手段,是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力的有效途徑,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,學(xué)生從具體的形象思維轉(zhuǎn)入抽象的邏輯思維,從而提高理性認(rèn)識(shí)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)還可以培養(yǎng)學(xué)生謹(jǐn)慎的科學(xué)態(tài)度,以貼近生活和發(fā)生在身邊的化學(xué)現(xiàn)象為素材,組織探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng),既培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣,又使學(xué)生感受到化學(xué)在國民經(jīng)濟(jì)及生活中的實(shí)際運(yùn)用。例如選取日常生活的素材可進(jìn)行“自制肥皂與肥皂的洗滌作用”、“用生活中的材料制作簡易電池”、“溫度對(duì)加酶洗衣粉的洗滌效果的影響”等實(shí)驗(yàn)。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)來解釋和解決日常生活和社會(huì)實(shí)際問題,對(duì)于拓展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的功能,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),具有十分重要的意義和價(jià)值。
五、布置生活化的作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力
關(guān) 鍵 詞:混凝土裂縫 預(yù)防 處理
一、混凝土裂縫的類型及成因
1、溫度裂縫
溫度裂縫主要是由于溫度差或由于溫度的變化通過混凝土熱脹冷縮效應(yīng)而引起混凝土開裂的。可分為以下兩類。
一類 溫差裂縫并不是開裂混凝土本身內(nèi)部有溫度差引起的,而是出于整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)中局部混凝土構(gòu)件受環(huán)境溫度的變化,通過熱脹冷縮效應(yīng),對(duì)與其相關(guān)的構(gòu)件產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)這個(gè)來自外部的拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土就開裂。另一類由于混凝土內(nèi)部存在一個(gè)溫度差,從而內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力而導(dǎo)致混凝土開裂。
2、收縮裂縫
收縮裂縫其產(chǎn)生的原因就是混凝土硬化后水分蒸發(fā)體積收縮。從理論上講,當(dāng)混凝土在無任何約束而處于自由收縮時(shí),不會(huì)產(chǎn)生裂縫,而實(shí)際工程中,混凝土總是受到各種約束的,如兩端的約束、內(nèi)部配置鋼筋的約束等。由于混凝土收縮過程中受到約束,因而內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。
3、沉陷(塑性)收縮裂縫的成因
塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬兩端細(xì)且長短不一、互不連貫狀態(tài)。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小,或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度小時(shí),受高溫或較大風(fēng)力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無法抵抗其本身收縮,因此產(chǎn)生龜裂。
4、化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫
堿骨料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見的由于化學(xué)反應(yīng)而引起的裂縫。混凝土拌合后會(huì)產(chǎn)生一些堿性離子,這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大,造成混凝土酥松、膨脹開裂。
5、混凝土結(jié)構(gòu)受力裂縫
結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多,施工中和使用都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、施工超載、張拉應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構(gòu)件,在使用荷載作用下往往出現(xiàn)不同程度的裂縫。
6、施工工藝及流程造成的裂縫
混凝土施工過程中由于施工不當(dāng)、模板支撐下沉,或過早除梁板底模和支撐等形成的裂縫;施工控制不嚴(yán),由于施工荷載過大而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。
7、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成的裂縫
過早養(yǎng)護(hù)會(huì)影響混凝土的膠結(jié)能力;過遲養(yǎng)護(hù),如干燥過快,則通常在表面上產(chǎn)生寬度小且不規(guī)則的收縮裂縫。開始養(yǎng)護(hù)的時(shí)間應(yīng)該考慮氣溫、濕度、風(fēng)速等等因素,一般情況下,在混凝土初凝時(shí),需開始養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)措施要合理,應(yīng)該采用麻袋覆蓋澆水養(yǎng)護(hù),以保證混凝土表面能夠充分的濕潤,養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)在7天以上。養(yǎng)護(hù)不好則對(duì)混凝土整體質(zhì)量影響特別顯著,將直接影響到混凝土的抗裂能力。特別是在冬季和夏季施工期間,更要注意混凝土內(nèi)外溫差和濕度的控制。
8、后澆帶施工不慎而造成的裂縫
為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應(yīng)力,規(guī)范要求采用施工后澆帶法,有些施工后澆帶不完全按設(shè)計(jì)要求施工,例如施工未留企口縫;板的后澆帶不支模板,造成斜坡槎;疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。
二、混凝土裂縫的預(yù)防措施
現(xiàn)針對(duì)現(xiàn)場實(shí)際可能出現(xiàn)的情況,提出以下控制措施和建議。
1、嚴(yán)格控制混凝土施工配合比
根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和質(zhì)量檢驗(yàn)以及混凝土和易性的要求確定配合比。嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量。選擇級(jí)配良好的石子,減小空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強(qiáng)度。
2、嚴(yán)格控制混凝土的溫度應(yīng)力
溫度應(yīng)力是產(chǎn)生溫度裂縫的根本原因,一般將內(nèi)外溫差控制在20~25℃范圍內(nèi)時(shí),不會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。
3、做好裂縫計(jì)算
設(shè)計(jì)單位除對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行常規(guī)計(jì)算以外,還應(yīng)考慮現(xiàn)場的實(shí)際施工狀況,對(duì)容易產(chǎn)生裂縫的部位進(jìn)行裂縫計(jì)算,同時(shí)選擇合理的混凝土強(qiáng)度等級(jí)和配筋,如對(duì)樓板配筋改成細(xì)密型的,采用上下雙層雙向配筋,在柱支座處增加鋼筋網(wǎng)片等等。
4、做好混凝土的澆筑和振搗
在混凝土澆搗前,應(yīng)先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收水分,澆搗過程中應(yīng)盡量做到既振搗充分又避免過度。在樓板澆搗過程中更要派專人護(hù)筋,避免踩彎面負(fù)筋的現(xiàn)象發(fā)生。通過在大梁兩側(cè)的面層內(nèi)配置通長的鋼筋網(wǎng)片;承受支座負(fù)彎矩,避免因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫。
5、做好后澆帶的施工
施工后澆帶的施工應(yīng)認(rèn)真領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖,制定施工方案。杜絕在后澆帶處出現(xiàn)混凝土不密實(shí),不按圖紙要求留企口縫。
三、 混凝土裂縫的處理措施
1、表面修補(bǔ)法
表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法。它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及探進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料。在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
2、灌漿、嵌縫封堵法
灌漿法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ),它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中。膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料。以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等。常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
3、結(jié)構(gòu)加固法
當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí),就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。。
4、混凝土置換法
混凝土置換法是處理混凝土嚴(yán)重?fù)p壞的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后在置換新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
5、電化學(xué)防護(hù)法
電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài),鈍化鋼筋,以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。
6、仿生自愈合法
仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法它模仿生物組織對(duì)受創(chuàng)傷部位分泌某種物質(zhì),而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能,在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘接劑的液芯纖維或膠囊)。在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。
總之,混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害是巨大的,它將直接影響工程的質(zhì)量、安全、使用功能和觀瞻,加速內(nèi)部鋼筋的銹蝕,影響結(jié)構(gòu)的耐久性、安全使用年限,給人們的生活帶來潛在的危害。
致謝:在本次論文的撰寫中,得到了趙淑麗老師的精心指導(dǎo),使我在總結(jié)學(xué)業(yè)及撰寫論文方面都有了很好的幫助,在此,對(duì)趙淑琴老師表示誠摯的感謝以及真心的祝福。感謝所有關(guān)心和支持我的同學(xué)們和老師們。
參考文獻(xiàn):
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〔2〕耿歐,現(xiàn)澆鋼筋混凝土板裂縫原因分析及防治措施〔J〕,東南大學(xué)報(bào)(9)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們生活水平的也不斷提高,對(duì)居住環(huán)境的要求也相應(yīng)相對(duì)增高,所以,室內(nèi)裝修已經(jīng)成為日常生活中人們?nèi)找嬷匾暛h(huán)節(jié)。人們對(duì)居住環(huán)境、舒適性、美觀性等要求越來越高,盲目的追求外在享受的后果就是忽視了安全性,即由于裝修材料、建筑材料和室內(nèi)家具不合格而導(dǎo)致的室內(nèi)空氣污染問題。高水平的生活條件帶來高檔享受,同時(shí)也帶來高濃度的室內(nèi)空氣污染。而人類由于生活和工作方式的改變,大約有85%以上的時(shí)間將是在室內(nèi)度過的,嬰幼兒和老人在室內(nèi)度過的時(shí)間更長。論文百事通
中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)和中國兒童衛(wèi)生保健疾病防治中心的調(diào)查顯示:全國每年因裝修污染引發(fā)的呼吸道疾病感染而死亡的兒童高達(dá)210萬,其中有100多萬5歲以下兒童的死因與室內(nèi)空氣污染有關(guān);我國每年由室內(nèi)空氣污染引起的死亡人數(shù)已高達(dá)11萬,裝修污染已被列入對(duì)公眾危害最大的五種環(huán)境因素之一;我國每年新增白血病患者4~5萬人,其中約有50%是兒童,據(jù)一家兒童醫(yī)院的血液科統(tǒng)計(jì),接診白血病的患兒中,90%家庭在半年之內(nèi)曾經(jīng)裝修;中國裝飾協(xié)會(huì)調(diào)查,目前我國城鎮(zhèn)裝修過的居民家庭中有80%存在甲醛超標(biāo)問題,2004年北京千戶裝修家庭中抽樣調(diào)查結(jié)果顯示,甲醛超標(biāo)的占60%以上……
隨著時(shí)間的推移,越來越多的問題凸顯出來,人們終于意識(shí)到了室內(nèi)污染對(duì)身體的巨大危害,開始轉(zhuǎn)而追求一種更加健康自然的裝修方式。在這樣的背景下,從2001年開始,國家質(zhì)檢總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)適時(shí)推出和制訂了一系列的文件,對(duì)室內(nèi)裝修中涉及的各種有害化學(xué)材料的使用進(jìn)行了限制。
1室內(nèi)空氣污染的污染源和污染物質(zhì)
室內(nèi)空氣污染物主要來源于室內(nèi)和室外兩個(gè)方面。室內(nèi)來源主要是兩個(gè)方面的,一是人們?cè)谑覂?nèi)的活動(dòng)產(chǎn)生的,可產(chǎn)生SO2、CO2、可吸入顆粒物、細(xì)菌、尼古丁等污染物。二是建筑材料、裝修材料和室內(nèi)家具中所含的揮發(fā)性有機(jī)物,在使用過程中可向室內(nèi)釋放如苯、甲苯、二甲苯、甲醛、三氯甲烷、三氯乙烯及NH3等多種揮發(fā)性有機(jī)物。由人的室內(nèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染,大部分都是不可避免的,且與裝修無關(guān),故不在本文的討論范圍之內(nèi),以下內(nèi)容主要是探討第二種污染源的危害與防范辦法。
1.1甲醛甲醛對(duì)健康危害主要包括刺激作用、致敏作用、致突變作用等,國際癌癥研究中心(IARC1995)已將甲醛確定為可疑致癌物。
現(xiàn)在的居室裝修,出于成本的考慮,很多都選擇了人造板材,而人造板材的膠粘劑是脲醛樹脂,為了提高粘合度,常常添加過量的甲醛,由于國家標(biāo)準(zhǔn)以前沒有對(duì)人造木板中的甲醛的釋放量進(jìn)行限制,因而這種情況越來越多。人造板材中殘留的甲醛會(huì)逐漸向周圍環(huán)境釋放,當(dāng)積累當(dāng)一定量的時(shí)候,就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。由于人造板中甲醛的釋放時(shí)間較長、釋放量較大,所以對(duì)室內(nèi)環(huán)境中甲醛的超標(biāo)起著決定性的作用。面對(duì)越來越嚴(yán)重的甲醛污染,我國于2001年12月10日出臺(tái)《室內(nèi)裝飾裝修材料——人造板及其制品中甲醛釋放限量》GB18580-2001國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),以應(yīng)對(duì)此問題。
1.2室內(nèi)燃燒的產(chǎn)物CO、CO2等室內(nèi)燃燒產(chǎn)物通常包括CO、CO2、SOx和NOx等,CO(一氧化碳)是一種危險(xiǎn)性很大的有毒氣體,是由燃燒物不完全燃燒所產(chǎn)生,一氧化碳中毒亦稱煤氣中毒,嚴(yán)重者可致人癱瘓甚至死亡。CO2(二氧化碳)雖然無毒,但二氧化碳不能還不能被人體吸收,濃度過高會(huì)引起人體缺氧。室內(nèi)的CO、CO2污染常發(fā)生在有燃燒器的家庭或有地下車庫的居室內(nèi)。論文百事通
1.3生物類的污染物生物污染物也就是通常所說的空氣微生物,包括細(xì)菌、真菌、病毒和塵螨等,來源于死的或活的有機(jī)體。在室內(nèi),如建筑材料、空調(diào)設(shè)備和加濕器都有微生物滋生。國內(nèi)外大量的調(diào)查研究證實(shí),空氣微生物是引發(fā)各種中毒、感染和過敏疾病的主要原因之一。引發(fā)的疾病如頭痛、發(fā)燒、哮喘、過敏性肺炎、過敏性皮炎以及傳染性疾病。歸納起來可稱之為“建筑物綜合癥”和“建筑物關(guān)聯(lián)癥”。
1.4可吸入的顆粒物質(zhì)在室內(nèi)空氣中顆粒污染物質(zhì)的幾種主要來源是香煙煙霧、復(fù)印機(jī)、排字和室內(nèi)燃燒器、地下車庫等以及戶外滲入。其中香煙煙霧中大約有50種成分已經(jīng)被確認(rèn)為致癌物質(zhì)。
1.5氡(Radon)及其子體氡氣是一種無色、無味的氣體,氡對(duì)人類的健康危害主要表現(xiàn)為確定性效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)。確定性效應(yīng)表現(xiàn)為:在高濃度氡的暴露下,集體出現(xiàn)血細(xì)胞的變化。氡對(duì)人體脂肪有很高的親和力,特別是氡與神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)合后,危害更大。隨機(jī)效應(yīng)主要表現(xiàn)為腫瘤的發(fā)生。氡氣被人體吸入后,會(huì)對(duì)呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷,進(jìn)而誘發(fā)肺癌。世界衛(wèi)生組織把它列為19種主要的環(huán)境致癌物質(zhì)之一,國際癌癥研究機(jī)構(gòu)也認(rèn)為氡是室內(nèi)重要致癌物質(zhì),氡是引起肺癌的第二大因素(第一大因素是由吸煙所致),美國環(huán)保署已將氡列為危險(xiǎn)的致癌物質(zhì),每年美國人中因吸入氡氣而死亡的已達(dá)兩萬人。
1.6氨氨氣是無色,腐蝕性氣體,可感覺最低濃度4mg/m3,會(huì)對(duì)皮膚、呼吸道和眼睛產(chǎn)生刺激。氨主要是來源于建筑施工單位的施工過程,是為了加快混凝土的凝固速度,而違規(guī)添加了含有氨的添加劑。氨在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)對(duì)人體造成危害,但是在溫度升高時(shí),會(huì)緩慢從墻體釋放,積累到一定程度,就會(huì)造成空氣中氨含量超標(biāo)。人體長期接觸超標(biāo)濃度的氨氣,會(huì)出現(xiàn)胸悶、頭暈、疲勞等癥狀,味覺、嗅覺減退,更嚴(yán)重的還會(huì)引起心臟停博和呼吸停止等,所以不得不防。新晨
2室內(nèi)環(huán)境污染防治
以上本文分析了室內(nèi)裝修中污染物的來源、種類以及危害,為了減少危害,原來污染,給大家一個(gè)舒適、健康的家居生活,下面就來探討一下對(duì)室內(nèi)環(huán)境污染的防治方法:
2.1通風(fēng)首先應(yīng)盡可能改善通風(fēng)條件,減輕空氣污染的程度,這樣才能盡可能的減少室內(nèi)環(huán)境污染。調(diào)查顯示,在空氣不流通的房間內(nèi),空氣中的病毒、細(xì)菌可隨飛沫飄浮達(dá)30個(gè)小時(shí)以上。相反,可以通過流通將污濁空氣飄走,換了室外清新無害的新鮮空氣,病毒、細(xì)菌就難以在室內(nèi)滋生繁殖。開窗通風(fēng)能使室內(nèi)污染物物濃度顯著降低,并使空氣變得清新,讓人感到呼吸順暢,精神煥發(fā)。
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