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化学在工程中的应用范文1
关键词:化学植筋栓;加固改造;锚固;应用
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
1、引言
化学植筋技术作为一种新型的加固技术,具有施工方便、工作面小、工作效率高、适应性强、适用范围广、锚固结构整体性能好、价格低廉等优点。在对建筑进行加固改造工程时,不需要进行大量的开凿挖洞作业,只需在特定的位置钻孔,使用化学粘合剂将钢筋和原有的混凝土良好的粘合起来。这种方法能够有效的减轻了加固改造过程中对原有混凝土结构的破坏,同时也能在一定程度上减轻施工人员的工作量。同时,由于植筋胶的使用能够使钢筋与原有混凝土有效的结合,使得植入的钢筋有很强的抗拔效果,从而在锚固强度方面起到了很好的保障作用。
2化学植筋栓技术的优点
2.1施工设计灵活
在具体的加固改造工程中,可以根据实际需要对原有的钢筋混凝土结构进行多方位的钢筋植入作业,钢筋的数量和规格依据各个部位的实际受力情况而定,具有很好的针对性,能够提高整体的加固效果。
2.2比预埋件更加可靠
在需要进行预埋件作业时,预埋件的位置不好掌握,当混凝土浇筑成型后无法对预埋件的位置进行改变以满足功能调整的需要。而植筋技术却拥有很好的灵活性,它受力均匀,承载能力强,材料不会产生应力集中现象,并且拥有较好的疲劳抗性。
2.3工艺简单
化学植筋技术具有工艺简单的特点,能够为加固改造施工节约大量的时间。钻孔的直径和深度范围广、施工灵活、抗高温、可进行近距离焊接施工,新增的混凝土结构滑移现象极少。
2.4成本低
无论是在材料成本还是在施工成本方面,化学植筋栓技术都具有很大的成本优势,相对于其他施工方法能够产生更大的经济效益。
3化学植筋栓的具体工艺流程
在进行化学植筋栓的施工作业时,首先要根据建筑物的实际情况制定一份详细的施工计划,分析需要加固部位的特点和组成,需要采用哪种加固改造方式才能起到最好的效果。待方案确定之后在需要植筋加固的部位进行钻孔作业,并对钻好的孔洞进行彻底的清理,保证没有材料残留。接下来将准备好的植筋胶注入到清理干净的孔洞内,钢筋要进行除锈处理,以便更好的与粘合剂和原有混凝土结构接触,植入的钢筋必须标记埋深刻度,同时要防止植筋胶溢出孔洞。在钢筋固化稳定后进行固化效果的检测,如果各项指标满足要求,就对加固结构表面进行凿毛处理和清理工作,最后进行新的混凝土浇筑作业。
4化学植筋应用过程中要注意的问题
4.1抗剪力分析
在加固改造工程中,除了柱生梁、梁生梁这些新生构件以外,要对弯矩进行计算,并根据具体的结果进行钢筋的配备工作。由于加固结构中的剪力一般由箍筋和混凝土来承担,所以也要对这部分进行受力计算。而且为了保证植入钢筋的承受能力,要对梁根部的剪力抗性进行计算分析。
4.2确定合适的植筋面积
在进行部分结构如横梁、立柱的加固作业时,最终需要配备的钢筋数量必须综合考虑三个方面的因素。第一个是在进行加固结构的受弯计算时,通过结构力学方法计算出的钢筋面积。第二个因素是全部由钢筋承担剪力所需的钢筋面积。针对上述两个因素所计算出的钢筋面积,要取两者间的较大值,之后与相应的增大系数相乘,在得出相应的钢筋需求量后,要在此计算结果上增大一成作为最终的配筋量。因为在实际的植筋作业中植入的钢筋会与原结构内的钢筋接触,从而引起植筋错位,由于位移的大小与原有结构内钢筋接触程度有关,并且位移现象对结构的安全性不利,所以在实际施工时会适当的增加植入钢筋的数量,以弥补位移产生的不利影响。
4.3植筋埋置深度
对于植筋的深度要尽量的浅埋,当然这要在保证安全的前提下进行。因为在实际情况中,很多钻孔在到达设计要求前会遇到原结构中的钢筋。如果将该孔作废会影响原有混凝土的强度,如果不作废,由于深入不达标又怕影响安全。另外,当基材过薄不能进行较深的植筋作业时,尽量避免打透眼,因为透眼成孔率较低,而且也不便于粘合剂的灌注,如果植筋胶密度达不到一定程度的话会使孔洞内部出现缝隙,影响基材强度。
4.4严禁用水钻成孔
在运用植筋栓技术进行加固改造工程时,使用水钻成孔很容易切除原有结构中的钢筋,从而对整体结构的安全造成威胁。同时,水钻成孔的内壁过于光滑,会出现植筋与内部摩擦力下降的情况,对植筋的抗拔性产生了不利影响,水的存在会降低植筋胶与混凝土的结合效果,影响施工安全和施工效果。
5化学植筋栓技术的具体应用
5.1用于桥梁治理
桥梁在长期的使用过程桥梁顶板和桥面铺装层会出现不同程度的损坏。产生这种现象的原因主要是桥面铺装层与桥粱顶面粘接不良。通过对桥面铺装层进行钻芯检测可以得知桥面铺装层和桥梁顶板没有很好的结合在一起。这主要是在桥梁建设过程的混凝土浇筑作业中,对桥梁顶部进行凿毛处理或者清理工作不到位引起的。由于桥面铺装层没有和梁板紧密的结合,使得两者之间出现了缝隙,在长期的使用过程中自然会因车辆行驶震动而出现破损。采用化学植筋技术可以使桥面铺装层与梁板紧密结合,保证整个桥梁受力均匀,同时能够固定桥面铺装钢筋网的位置,从而对桥梁起到良好的加固作用,保证桥梁的安全和行驶车辆的安全。
5.2加固新旧混凝土结合部位的强度
为了满足特定需要,部分建筑会出现扩大基础、承台、盖梁和台帽等部位的要求。为了保证相关部位扩大后的安全性和稳定性,可以采用化学植筋栓技术保证新旧混凝土结合部位的粘合程度,从而提高整体结构的强度。由于新旧混凝土之间粘合程度良好,不会引起结合部裂缝的出现,从而有效的保证了工程质量和安全。
5.3用于对老旧建筑的改造
部分老旧建筑由于还存在着使用的价值,但是为了确保安全性会对相应的结构进行加固改造。利用化学植筋的方法能够为老旧建筑的加固改造工作提供更多的便利。通过对建筑原有的承重梁、承重柱等部位进行植筋作业,能够大大的增强相关部位的强度和荷载,从而保证建筑以及人员安全。植筋加固技术能够为老旧建筑的改造节省更多的人力、物力和财力,具有比传统改造方式更大的经济性、实用性和可行性。
5.4用于桥梁加宽施工
由于当前交通压力越来越大,交通拥堵现象十分严重,极大的阻碍了人们的生产和生活,所以为了缓解交通压力会对现有的桥梁或者高架公路进行加宽处理。运用化学植筋栓技术能够以最小的消耗、最短的时间来满足这一要求。对需要加宽部位进行钻孔和植筋作业后,浇筑配备好的混凝土能够起到较为满意的效果。避免了传统方法中的各项琐碎环节,在很大程度上提高了改造的效率,使交通设施能够快速的恢复使用,满足生产和生活的要求。
6结语
随着对化学植筋栓技术研究的加深,相信它一定可以被应用到更多的领域,解决生产和生活中的各种问题,实现更大的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]史国忠.浅谈建筑结构加固改造技术[J].山西建筑,2010(26)
[2]孟大飞.化学植筋承载力影响因素分析[J].山西建筑,2010(02)
[3]吴玉丹.浅谈混凝土结构中锚固技术之化学锚栓及植筋[J].城市建设,2010(24)
[4]高飞.化学植筋锚固性能发展概述[J].浙江建筑,2010(10)
化学在工程中的应用范文2
1有机化学的内涵
有机化学可以称为碳化合物的化学,是研究有机化合物的组成、性质、结构、制备方法与应用的科学,它的研究主要包括:高选择性反应,高效反应、合成方法学、绿色合成、新合成方法、试剂、复杂天然产物的合成、组合化学。迄今大约有2000多万个化合物,其中绝大多数是有机化合物。有机化学学科的发展,揭示了构成物质世界的有机化合物分子以及有机分子转化的规律,设计合成具有特定性能的有机分子。有机化学研究手段的发展经历了从手工操作到自动化、计算机化,从常量到超微量的过程。它能为的相关学科如生命科学、环境科学、材料科学等的提供了理论、材料和技术。有机化学是一系列相关工程的基础,包括在环境工程的应用。在能源、材料、信息、健康、环境等,在为推动科技发展、社会进步、提高人类生活质量,改善人类赖以生存的生态环境中发挥巨大作用。所以,有机化学是一门具有创新性的应用学科,它的化学研究主要包括新型药物、高效低毒农药、植物生长调节剂的研究和开发;具有潜在光、电、磁等功能的有机分子的合成和有序组装,进行物理化学方法得到新型具有光电磁性能的分子材料。为了保证可持续发展,有机化学的研究方向天然有机化学方面、绿色有机方面研究,它还面临着许多课题,在环境工程中,诸如环境中微量、超微量有机污染物的检测,有机污染物在环境中的反应变化和迁移等都是有机化学的一个研究方向,也是一项极大的挑战。
2有机化学在环境工程中的利弊分析
有机化学不仅在农作物改良、医疗研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且在日益突出的环境治理、环境保护的环境工程中得到广泛的应用,它的发展在污染治理和环境生物检测等方面发挥着越来越重要的作用。生态环境问题是一个多学科交叉的综合性大课题,化学在环境工程中起着至关重要的作用,化学给人类创造和维持了丰富多彩的物质生活,提高人们的生活质量。然而,人们要清醒的认识到有机化学是一把双刃剑,给人们提高生活质量的同时也造成了一些污染,不得不注意。农业生产中,为了增产人们使用化肥、农药,这些物质都是有机合成物质,对我们环境及人类健康都造成严重影响。例如,六六六和DDT具有很强的杀虫效果,同时也极难分解化合物,在农作物上大量的使用之后,它们不仅在土壤中残留,也进入了农作物并通过食物链进入人体或牲畜体内,目前,人们意识到这个危害性,这种含氯的农药被禁止使用;室内环境中,有机化学在室内环境的影响,就是人们在室内装修的装饰材料的影响,人们忽略了一些新颖的建筑材料含有的有害成分释放出来会给室内环境能够造成污染。比如:甲醛、氨气、笨、油漆、各种胶粘剂、放水材料等,都是有机化合物,如不重视,对人的身体健康有巨大的危害。自然环境中,汽车尾气的排放,汽车燃油是从石油的分馏、裂化等方式中得到的,正是有机化学的生成,有许多副产物,这些副产物对环境具有一定的破坏,因此,要控制化学副产物的产生,达到合理排放。虽然传统有机化学影响了生态环境,但是也可以改善生态环境。例如:今天使用的煤转化为清洁燃料,以减少在燃煤过程中产生的废气,达到排放标准,甚至达到零排放污染。这种手段就是利用化学原理,将煤中的元素原子100%转化成为人类有益的有机产物。在环境保护上提高能源的利用率。因此,开发绿色有机物对有机化学是一大挑战,有机化学就要担当起治理或减轻环境污染的重任。
3有机化学在环境工程中的具体应用措施
3.1充分调查,选择适宜的有机化学类型
我国在改革开放的三十多年中,经济和社会发展得到了显著的进步,但是,过于重视经济的发展,工业进程的加快,没有重视到化工业对自然环境造成的一定程度的污染和破坏。环境污染的污染源飞速增多,例如原油泄漏、燃煤烟尘、酸雨、汽车尾气、温室效应、有机氯农药、环境致癌物、雾霾、烟霾等。因此,在运用有机化学时,首要的任务就是对环境所存在的污染源进行准确识别。通过取样调查分析,明确污染源的类型和数量,制定准确的方案进行化学物质投放。做好对环境工程的调查,按要求选型可以应用的有机化学,这样,就可以规避污染源种类带来的危害,使化学制剂更具针对性。
3.2建立实验项目,准确把握有机化学的应用时效
有机化学在环境工程的应用上,需要从多方面进行考量。有机化学在不同的环境治理上有不同的特殊要求和局限性。环境科学问题是一项长期的任务,需要环境科学人员坚持动态观察的工作方法。根据各地区污染情况的差异,环境科学部门要建立实验机制,通过对有机化学的认识了解,采用实验的方式进行实验组合,在实验中得出有效的结论。有机化学在环保上的应用需要更加谨慎,以有利于与环境维护为基础标准。
3.3发展绿色化学,保障环保效果明显
从环境工程工业发展来看,绿色化学是有机化学应用于环保的进步。绿色化学采用绿色技术,旨在提高废物的利用率,降低废物的数量和毒性。绿色化学是化工也革命性的变化,能够继续推进绿色能源工业,绿色农业的发展。有机化学在应用过程中,需要从技术角度和专业化角度进行分析,通过实验得出结论,通过结论推广产生良好的环境治理效应。
4结语
化学在工程中的应用范文3
一、虚拟仪器的发展和结构组成
电子仪器的发展,一共经历了四个重要阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。前三个阶段的发展实际上是为第四阶段的发展奠定坚实的基础。第四代虚拟仪器,是通信技术、测试技术和计算机技术相结合的产物,三门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。虚拟仪器的产生是仪器发展史上一次大的革新。虚拟仪器是指将一些比较灵活高效的软件和一些性能较高的硬件结合起来,将其应用在各个领域中对各项参数进行测试和调节、控制等的一个应用性很强的平台。一般来说,完整的虚拟仪器系统中有三部分的组成结构,一部分是电子计算机,一部分是仪器软件,最后一部分是仪器硬件。在电子计算机和大型集成电路高速发展的今天,相比较传统仪器,虚拟仪器得到了飞跃发展。在基本硬件的支持下,虚拟仪器可以利用电子计算机合理的调用相应的高级软件模块来完成数据的采集、控制、分析、处理以及结果的存储和显示。与传统仪器相比,虚拟仪器具有成本低、性能高、扩展性强、开发时间短以及出色的集成这五大优势。基于此,本文对虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用进行了探究,为其未来的发展提供参考依据。
二、虚拟仪器的技术支撑和特点
硬件是虚拟仪器的基础,软件是虚拟仪器的核心。计算机主要完成数据处理和结果显示。硬件接口电路主要完成被测输入信号的采集、放大、模/ 数转换。根据构成虚拟仪器的接口总线不同,主要分为基于通用接口总线gpib 的仪器系统、基于数据采集卡的虚拟仪器系统、基于vxi 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于pxi 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于串行口仪器的虚拟仪器系统和基于现场总线设备的虚拟仪器系统等类型。软件可定义仪器的功能图。虚拟仪器系统的软件结构从底到顶层分为仪器i/o 接口软件、驱动程序和应用软件3 个层次。
虚拟仪器作为新型的仪器种类,主要具有以下几个特点:首先,技术和接口技术,具有方便、灵活的互联性,可方便地同外设、网络及其它应用连接。其次,开放式体系结构,缩短系统开发周期。虚拟仪器开放性构成方式,使其具有灵活性和功能的可重构性,可使用户提高重复利用率,缩短系统组建时间,降低开发费用。最后,“软件就是仪器”,仪器功能由用户定义。虚拟仪器系统中,软件是整个仪器的关键,用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,打破了传统仪器有厂家定义、用户无法改变的模式。
三、虚拟仪器在化学工程领域中的应用
虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助客户创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是ni近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。它在化学工程领域的应用有以下几方面:
虚拟仪器可以应用在化工过程控制领域中、是由化工领域中以及化学工程模拟领域中。虚拟仪器可以对化学反映系统中的各个参数进行实时的检测,还能通过参数的检测来调整和控制各项参数,以更好地确保化学反应的正常进行。在化工过程控制领域中的应用有很多,例如,东南大学的王晓等人通过基于labview开发平台的虚拟仪器开发了换热器试验装置测控系统,这个系统有很多功能,包括对各项参数的检测、记录,同时还能对这些参数进行分析和调节,基于此,应该加强对该系统的研究和推广,使其在更多的领域得到应用。石油化工领域中也经常需要运用到虚拟仪器,通常是将计算机技术和虚拟仪器结合在一起进行应用。在这方面的应用实例有:通过虚拟仪器,对石油管道的压力进行监测,来判断石油管道在运行过程中会否出现泄漏现象。化学工程模拟,实际上是通过建立化工过程的一系列数学模型,然后根据标准的条件要求以及各项参数,利用计算机,对这些模型进行计算,并根据计算的结构模拟出整个化工过程中所发生的行为。在化工领域中,如果要使用一种新的仪器或者是使用一项新的工艺,需要先依靠计算机对这些仪器或者工艺进行模拟,得到一系列数据,并鉴定其可靠性。虚拟仪器在化学工程领域中的应用,使得整个过程的各项参数判断更加具体和直观,有利于判断其对于工程的影响。这方面的应用实例也有很多,例如,新疆大学的付志新等人开发出了一套基于全混流反应器的模拟系统,并且模拟计算了其中的不可逆的放热反应。
五、虚拟仪器的发展趋势和光明前景
虚拟仪器还可广泛应用于航天航空、军事工程、汽车、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗等很多需要高性能测控设备进行科学分析的场合。例如,利用虚拟仪器系统可以开发复杂的汽车驾驶室模拟仿真系统,汽车abs 传感器功能测试系统;可以测试飞机飞行过程中的噪音,进行飞机发动机测试,飞行控制系统测试;可以用于电力参数的测试,构建电力测量控制系统;可以用于开发内燃机测试系统,等等。
自从虚拟仪器出现以来,其技术也不断发展和成熟,逐渐向着图形化这一开发平台中的更强适应性、更高级别的硬件模块以及更符合标准的驱动程序等方向发展,而该平台自身的不断完善和发展也是促进虚拟仪器技术不断发展和提高的重要保证。同时,怎样缩短用户的学习时间和学习量,就能确保其进行具有强大功能虚拟仪器的使用,怎样让用户轻易地对该模拟系统中得到的结果进行判断,或者如何确保用户采用一些系统构成比较简洁的虚拟仪器来对复杂的内容进行测试,都是虚拟仪器在未来的发展中需要解决的问题。
结束语:
化学在工程中的应用范文4
【关键词】化学灌浆法;施工工艺;建筑工程;应用;质量控制;概念;材料;
一、灌浆法的概念
灌浆法的实质是用气压、液压或电化学原理,把某些能固化的浆液注入天然的和人为的裂缝或孔隙,以改善各种介质的物理力学性质。灌浆的主要作用:防渗,降低渗透性,减少渗流量,提高抗渗能力,降低孔隙压力。堵漏,封填孔洞,堵截流水。加固,提高岩土的力学强度和变形模量,恢复混凝土结构及圬工建筑物的整体性。纠正建筑物偏斜,使已发生不均匀沉降的建筑物恢复原位或减少其偏斜度。
二、化学灌浆材料
1、中化―656(丙烯酸盐类)浆材。该材料广泛用于各种混凝土和预制构件防水防渗等功能具有浆液起始黏度低,可灌性能好,固化时间可任意调节到 2s 到十几分钟,甚至更短时间等优点。且该材料曾荣获过全国科学大会奖。
2、水泥水玻璃浆材。该材料广泛用于各种建筑施工过程中的补强加固。具有成本低,适应性好。其浆液填充率高,耐久性好优点。且浆液特点如下:浆液凝黪蚤间可准确地控制在几秒至几十分钟范围内;结石体抗压强度可高达 20MPa,且结石率高;石体渗透系数为 8 ~10cm/s;适宜于 0.2mm 以上裂缝和lmm 以上粒径的砂层使用;资源丰富,价格便宜。
3、改性环氧树脂浆材。该材料具有广泛的应用范围,价格较为便宜。且强度、黏度,时间均可调节,材料力学性能好。结固抗压强度高达1200kg/cm2,抗拉强度为70~300。在潮湿和积水的地方,将水排净并用棉布擦干,寻找渗漏水的缝隙,或漏水孔,及混凝土体中的蜂窝、砂眼点等漏水渗水部位。在裂缝或漏孔四周凿开一U型槽,一般槽深至除去砂浆保护层外,深入混凝体210mm;槽宽度原则上把松软漏水的混凝土清除为止,常规槽(点)宽度在0. 5mm。把新槽内的残渣清除,并用干棉纱布擦干净,不能留下粉砂和积水。在漏水孔孔洞位置上垂直放置一根一定长度的铝管,其周围再放入小碎石,再用水泥冰玻璃埋管封槽,最后用外加剂防水混凝土砂浆盖面抹平封顶。按工程需要调节好黏度、硬度、固化时间等指标,用手压泵把浆材从灌浆嘴灌入。对达到灌浆要求的灌浆管,需要切除高出基面的铝管,并用老虎钳夹闭管口,再进行表面修复处理
三、化学灌浆法施工工艺在建筑工程中的应用
建筑工程是经济发展的重要支撑,建筑工程行业的发展对国民经济的发展具有极大的影响力,随着国民经济的快速发展,我国建筑工程行业也得到了极大的发展。高层建筑大体积混凝土施工作为建筑工程施工的重要环节,其施工质量的优劣将直接影响到建筑工程的整体质量及安全性能。基于此,施工企业必须高度重视化学灌浆法在建筑工程施工中的应用,只有这样才能确保建筑工程施工的整体质量。
1、化学灌浆在基坑支护补漏的应用
近年来,高层建筑越来越广泛,地下室也越建越深。在基坑支护设计当中,一般都有止水帷幕,形式多为深层搅拌桩止水,灌注桩加旋喷(或摆喷)止水等。不管采用何种形式止水,在施工过程中,由于场地的地质条件各异,虽然施工技术参数相同,但施工质量和效果也会不相同。在基坑开挖过程中,例如黄河三角洲地区,由于地下水位较高,可能会出现局部地方漏水的现象,这时采用化学灌浆可以解决渗漏问题,从而排除安全隐患。例如东营市商业大夏地下室,采用搅拌桩加喷锚联合支护,双排深层搅拌桩作止水帷幕,但由于场区淤泥层土,开挖以及锚杆施工过程中西边出现过几处漏水以及漏沙现象,经注水泥浆处理,达到了补漏以及改良基坑边土体的效果,顺利开挖到底,整个施工期间无出现较大的安全事故及质量事故,较为成功。
2、化学灌浆在基础补强、纠偏中的应用
当建筑物的基础承载力不足,或桩基检测不合格,需要补强时,也可采用化学灌浆来补强。甚至建筑物的沉降不均匀也可采用化学灌浆来纠偏。 东营市二期安居工程中的会所,主楼大门前设一段很高的梯级,混凝土结构,建成后两者沉降不均匀,形成裂缝,甚至拉裂主楼墙面的花岗岩。后来通过在梯级脚中采用双液注浆补强,有效控制了沉降差别,处理后至今未发现裂缝扩展,效果良好。
3、化学灌浆在地下室及堤坝中防渗补漏的应用。
地下室结构中,由于钢筋混凝土本身的有缝物质,加上温差,钢筋与混凝土的收缩率不同等外部荷载作用下,无论壁板还是底板,均容易产生裂缝,从而导致漏水,影响使用及结构安全。堤坝,由于结构体长,受外界荷载也多,亦容易产生裂缝,引起安全隐患。上述裂缝均较微细,采用常规的施工方法处理很难取得理想效果。而化学灌浆这种工艺在处理该种裂缝就可大显身手了。由于有些化学制剂是液态的,可通过高压注浆压至微细裂缝中,从而达到良好的防渗效果。以东营市防潮大堤为例,为防止风暴潮的袭击,东营市沿海构筑了绵延200多公里的防潮大堤,该大堤由于潮水涨落过程中受荷,经过几年季节变更,隔3至5米就会出现裂缝,这些裂缝用化学灌浆法处理效果非常好,因化学灌浆浆液.可在干燥或潮湿环境下固化,可满足粘结、补强、抗渗等多种要求。
四、灌浆施工中的质量控制
1、在公路工程灌浆施工中,对灌浆材料有着特殊的要求,同时很大程度上都受到技术条件的制约,灌浆施工必须在灌浆材料正确选择的基础上进行,这是影响公路工程整体质量的一个重要因素。在公路工程施工中灌浆材料具有关键性的作用,主要原因为在公路工程施工中灌浆材料可以将孔道内大于90%的空气进行有效排出,同时可以对水泥浆收缩而造成的孔道空隙进行有效减少。因此在公路工程施工中施工企业必须严格控制灌浆材料的质量,在灌浆施工中必须选择低空隙率、良好和易性及强度、耐久性高的灌浆材料,只有这样才能为公路工程整体质量的提高提供一个强有力的保障。
2、在公路工程灌浆施工过程中必须进行施工操作程序的编制,这样可以为后期施工中遇到的各种问题提供一个有效的解决措施,在施工过程中必须完善施工安全管理体系,改进施工方式,规范施工操作,进而对公路工程质量进行有效提高。
五、结束语
综上所述,随着国民经济的快速发展,我国建筑工程行业也得到了极大的发展。建筑工程作为经济发展的重要支撑,其发展对国民经济的发展具有极大的影响力。化学灌浆法作为我国建筑工程施工的重要方式,其施工质量的优劣将直接影响到建筑物的整体质量及安全性能。基于此,施工企业必须高度重视化学灌浆技术,只有这样才能避免建筑工程安全隐患的产生。
参考文献:
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[2]许鹤力;吴彪;;高压灌浆法在防水堵漏工程中的应用[A];混凝土工程结构裂缝控制与混凝土新技术交流会论文集[C];1999年
[3]程鉴基,程鉴添,程文汉;化学灌浆在混凝土防渗堵漏工程中的综合应用[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2000年02期
化学在工程中的应用范文5
关键词:公安基础化学;多媒体技术;教学实践
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)04-0248-02
《公安基础化学》课程作为公安高校培养非理化检验专业人员的专业基础课,在课程改革过程中不可避免地会遇到应用多媒体辅助教学的问题。在近几年的教学实践中,我们通过总结得出,多媒体技术的应用可以充分调动师生的积极性,活跃课堂气氛,化解教学中遇到的教学重难点,增强学生理解、消化重点、难点知识的能力,改善课堂教学效果。但我们在实践中也发现了应用多媒体教学所表现出来的缺点。因此,在教学实践中,我们必须尊重教学规律、知晓化学学科的特点,把多媒体教学与传统教学手段相结合,充分发挥多媒体技术在化学教学中的作用,提高化学课堂教学质量。
一、多媒体技术应用于公安基础化学课程教学实践中的优点
公安基础化学课程作为刑事技术的基础,既是一门以无机化学、有机化学为基础的课程,又是一门与专业知识紧密相连的课程,因此要求每个学生必须有牢固的化学学科基础知识,还要有广泛的专业知识。多媒体技术的应用,为学生获得各个方面的刑事技术知识提供了可能,并表现出了突出的优越性。
1.多媒体教学有利于丰富化学课堂教学信息并激发学生学习兴趣。公安基础化学课程除了讲述化学的基本原理和基本知识外,还要介绍与刑事照相、痕迹检验、文件检验、爆炸物检验、交通事故物证检验等专业内容相关的知识。例如,照相技术中的显影和定影原理;痕迹检验中指纹、脚印等痕迹物证的荧光显现原理等。这些知识的介绍都要借助于多媒体技术来演示给学生,从而丰富了化学课堂教学信息,激发了学生学习的兴趣,使得枯燥无味的化学课堂变得丰富多彩。
2.多媒体教学有利于化解教学难点并使抽象问题形象化。公安基础化学课程中,经常遇到物质的空间结构问题,多数学生难以理解和掌握,这成了困扰化学教师多年的老问题。物质组成的立体图形难以用粉笔在黑板上画出来,多媒体三维图像的引入,使这一问题迎刃而解。例如,在讲解氨分子的空间构型为三角锥形时,中心原子N原子的杂化方式为SP3杂化,是由1条S轨道和3条P轨道进行杂化,形成4条等价SP3杂化轨道,在空间的伸展方式为正四面体构型,其中3条SP3杂化轨道与三个氢原子形成三条σ键,而N原子上未参与成键的一对孤对电子占据一条SP3杂化轨道,其电子云密度大于其他三条SP3杂化轨道,产生排斥效应,使得三条SP3杂化轨道键角缩小,形成三角锥形构型。这些过程全部采用多媒体制成三维动画,进行立体演示,就非常的形象生动,使得学生从三维立体的角度理解和掌握了氨分子的空间构型,教学效果形象、生动、具体,收到了意想不到的教学效果。
3.多媒体教学有利于增强课堂演示实验效果。化学是以实验为基础的学科,多媒体技术在进行演示实验中有独特的优越性:①模拟现有实验条件下难以完成的实验,如验证硝酸的氧化性和还原性、高锰酸钾在不同酸碱性介质条件下的氧化能力等。②演示危险性实验,如硝酸铵类炸药、氯酸盐类炸药的爆炸性实验及残留离子检验等。
二、多媒体教学过程中发现的问题
多媒体教学优点突出,但我们在公安基础化学实践教学过程中也暴露出一些缺点,主要表现在以下几个方面。
1.多媒体教学机械地代替了传统教学。多媒体教学作为先进的教学手段,目的在于有效实施教学目标,突破重点难点,提高课堂效率。但在现实教学中,许多教师不能正确认识、处理多媒体教学与传统教学之间的关系。在课堂上机械地过度使用和依赖多媒体课件,把“电子屏幕”当做“黑板”,照本宣读。学生也如同自己看书自学一样,并没有充分利用多媒体教学优势,突破重点和难点。学生面对屏幕时,感受不到课堂的活力和情感,总是机械地听课,容易产生疲劳感,失去听课的兴趣,课堂气氛沉闷,教学效果极差。
2.教学节奏快,难于消化理解。多媒体教学的优点就是信息量大,但同时也暴露出教学速度过快,学生“吃不消”,难于理解课堂内容的现象。特别是利用多媒体讲解化学公式的推导和计算题解析时,速度过快,学生没有足够的时间理解,似懂非懂,教学效果非常不理想。
3.师生课堂交流少,课堂气氛沉闷。大部分多媒体教学都是教师在完成计算机操作过程与讲授教学内容,学生只当观众,而不参与教师的教学过程,为了掌握课堂内容,学生只有死记硬背,才能掌握知识要点。这种教学方式,缺少师生之间的交流,难以达到良好的课堂效果,课堂气氛沉闷,听课睡觉、溜号的学生就会很多,教师难以完成教学目标。
三、提高多媒体教学效果的途径
1.提高对多媒体教学的认识,制作高质量多媒体课件。多媒体教学以有声有色、图文并茂的教学形式使教学过程变得生动活泼,提高了学生的感知水平和学习兴趣。例如CH4分子的空间构型为正四面体构型,可采用三维动画方式展示中心C原子的SP3杂化方式,SP3杂化轨道在空间的伸展方式为正四面体构型,四个氢原子S轨道与四个SP3杂化轨道进行“头碰头”重叠,形成4个σ键,形成CH4分子的空间构型为正四面体。这一教学过程既形象又生动,便于学生理解和记忆。因此作为教师必须学会制作高质量的多媒体课件,突出教学重点,突破教学难点,提高教学质量。
2.注重教学方法,合理使用课件。根据教学内容,采取灵活多样、生动实用的教学方式,创造性地工作,将启发式教学、课程讨论等教学方法与多媒体课件有机结合。例如,在讲解难挥发非电解质稀溶液的依数性时,先用多媒体演示生活中的常见现象,一杯加了少量糖的水为什么在0℃时不结冰而纯水结冰?先设问题激发学生的思考和求知欲望,然后再讲其中的原因,使学生经过思考和老师的讲解完全准确理解了稀溶液的依数性。再如,在讲解完难溶电解质的分步沉淀后,重点讨论难溶电解质在什么条件下才可以达到完全分离,同学们可以发表自己的见解和观点,教师做最后的总结,得出明确的结论,并用多媒体课件演示难溶电解质的分离过程,使同学们概念清晰,再遇到有关难溶电解质分离的问题就会轻松解决问题。这种教学方式的转变,使同学们主动参与学习过程,培养了同学们分析问题、解决问题的能力,提高了课堂教学效果。
3.灵活控制课堂节奏,展现公式的分步推导过程。教师在多媒体教学过程中起着至关重要的作用,就像部队的指挥官一样,领导和指挥全体学生按照教师事先设计的道路走下去,并实现最终的教学目标。因此,教师只有灵活控制课堂节奏,关注学生感知、情感等方面的变化,合理使用课件内容,才能调动学生的学习积极性,提高课堂教学效率。许多教师认为,使用多媒体讲解公式的推导和计算题解析不利于学生理解,更愿意使用板书教学。其实这些教师在课件设计上过于呆板,他们完全可以利用PPT软件的动画功能,结合学生的思维节奏规律,一步一步地演示过程。这样教师可以不受制于黑板篇幅,增加推导过程的条理性和整体感。教师不应把多媒体课件当做“板书”,而应使课件“活起来”,才能发挥多媒体课件的作用。
总之,多媒体技术在公安基础化学课程中的应用,促进了教学质量和教学效率的提高,但我们应清楚认识到多媒体教育也有其自身的缺点。合理运用多媒体教学,调动学生学习化学的积极性,提高课堂教学效率,是我们不断努力的目标。
参考文献:
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化学在工程中的应用范文6
关键词:工程力学;项目教学;课程设计;任务实施
0 引言
力学是研究物质运动和变形规律的科学,所阐述的规律带有普遍性,是一门基础科学。是各技术工程学科的重要理论基础,是沟通自然科学基础理论与工程实践的桥梁。该课程内容由理论力学和材料力学两部分组成,具有理论性、系统性、抽象性的特点,学生在学习过程中感到枯燥乏味,理论与实际相脱离,从而造成教学效果不佳等现象。而本课程又与很多专业课程密切相关,学习的效果直接影响了学生对专业的学习。因此,改变教学方法提高效率,加强学生的学习效果,是该课程教学的大势所在。本文在工程力学的教学中引入项目化教学方法,以实际工作任务为引导,采用基于工作过程的项目化教学法。将生产一线中的实际项目引入课堂,使学生在“做中学,学中做”,加强理论与实践的结合,提升学生职业能力。
1 课程设计方面
在课程设计方面,坚持理论与实际相结合的原则,立足于工程应用,利用多媒体充分说明工程力学在现代工程中的应用情况,使学生认识到本门课程在整个知识体系中的地位与作用,从而引起学生的重视,提高学习的热情,调动学习的兴趣。现以工程力学课题组制定的课程整体设计为例,加以阐述。本课程内容以油压夹紧机构为项目载体,结合工程力学教学目标,设计如下的教学内容,见表1。
在进行课程整体设计时,需注意以下几点:
1、整个课程设计时,要充分进行企业调研,根据学生将来从事的职业岗位的知识、能力要求而设计,课程的教学目标围绕项目训练能力进行,学生通过完成项目(任务)进而训练职业能力,项目又是能力实现的切实载体。
2、为保证设计过程的系统性,用油压夹紧装置的分析是本课程的项目,按照机械设计的设计过程设计了课程顺序,任务和步骤是一个接一个地被展现、被传授、被实现,项目具有连续性、实用性等特性,当这些单项任务都被完成后,学生也就基本具有了从事简单的机械设计、测绘能力。
3、有些子项目或单项任务的前后顺序有待斟酌。
2 教学模式、教学方法方面
教学环节设计,依据项目的选定,结合相应的教学目标,设置教学任务。在设计时,一定注重要基于工作过程的设计模式,并且要注重学生主体,让学生真正在学习的过程中做到“做中学”,任务的设计本着由浅入深,由低到高的原则进行,并且与学生所要掌握的知识紧密结合。另外在教学中任务引导法、案例教学法、头脑风暴法、六步教学法等多种教学方法要综合互补使用。在教学过程中对于要完成的任务,老师要做简单的讲解,使学生既能准确把握研究的方向,又能保持好奇心理和研究动力。每一任务的教学都采用单元设计表格的形式,从而较完善的完成教学任务.
现以课程项目之一:扭转变形在传动轴中的分析和计算为例,展示项目教学法的具体实施过程。
(1)明确本项目的教学内容流程:
复习巩固任务引入任务设置任务分析归纳总结考核评价布置作业
(2)复习巩固:
油压加紧装置中哪些构件受到剪切变形?
杆件的基本变形有哪些?
(3)任务设置:
任务1:传动轴的变形分析;
任务2:传动轴内力的计算;
任务3:传动轴扭矩图的画法;
拓展任务 :分析传动轴外力偶的合理安排。
(4)任务分析:
任务一 传动轴的变形分析
通过一些图片展示,例如传动系统的传动轴、汽车传动轴、汽车转向轴、攻丝等机构,提出问题:机械中的轴类零件在传动中受到什么共同变形?还有哪些实例属于同种变形?能否总结一下它们的特点是什么?然后引入扭转的变形特点:各横截面绕轴线发生相对转动,杆轴线始终保持直线。
任务二 传动轴扭矩的计算
截面法求扭矩
1、截开:将圆轴沿任一截面1-1截开,取任一部分为研究对象.
2、代替:用内力偶矩代替截去的另一部分.
3、平衡:由T=ΣMi 得 T=?
任务三 传动轴扭矩图的画法
定义:扭矩图表示沿杆件轴线各横截面上扭矩变化规律的图线
目的:①扭矩变化规律;②|T|max值及其截面位置;③强度计算(危险截面)。
拓展任务:分析传动轴外力偶的合理安排
练习:传动系统的主轴ABC的转速n=960r/min,输入功率PA=27.5kw ,输出功率PB=20kw,PC=7.5kw 。试画出ABC轴的扭矩图;如果将轮A和轮B位置对调,试分析对轴的受力是否有利?
(5) 总结归纳
任务1 :由传动轴的变形分析,可以掌握扭转变形的受力特点和变形特点。
任务2 :由传动轴内力的计算,能够熟悉的掌握受扭转变形的圆轴内力大小方向的求解。
任务3:由传动轴扭矩图的画法,可以更熟练掌握变形的内力的分布,以便找出危险截面。
拓展任务 :由分析传动轴外力偶的合理安排能够锻炼学生学以致用、融会贯通的能力,以及耐心、细心、严谨的科学态度和团队的协作精神。
考核评价 教师评价+小组互评+个人自评
布置作业 在校企合作项目“电脑弹簧机”中,有哪些构件属于扭转变形实例,分析它们的特点
3 教学手段方面
合理运用多媒体教学资源:当前,在课堂讲授中应用多媒体教学已成为大家的共识。多媒体教学可以将工程结构直观、形象地展现在学生面前,增加感性认识,使学生将课堂与工程背景联系起来,有助于学生掌握如何建立力学模型的问题,从而激发学生的学习兴趣,提高课堂节奏和教学效率,也提高了课程的教学质量。多媒体教学具有交互界面丰实、生动、逼真、信息量大的特点,可使学生将主要精力集中于理解方面,极大地减少用于繁杂计算上的时间,教师就可以有更多的时间进行启发、诱导;课件在实施过程中可进可退,速度可快可慢,有利于讲授的连贯性和逻辑性的发挥;利用多媒体技术通过三维动画、虚拟现实等多种手段使学生理解教学内容,充分激发学生的想象力、创造力,为学生的创新素质的培养创造了条件,具有传统教学模式无法比拟的优势。
4 考核评价方面
本课程的教学评价由两大部分组成:
1、过程考核:主要包括教师评价,小组互评和个人自评三部分,占总成绩的40%。本考核主要是对学生的出勤、课堂纪律、课程作业、课堂表现(如:是否积极主动地参与讨论和分析;是否敢于表述自己的想法;是否敢于尝试从不同角度思考问题,有独到的见解;能否理解他人的思路,小组成员之间团结协作的的程度,能否在与小组成员合作交流中得到启发与进步;是否有认真反思自己思考过程的意识等。)等进行综合考核。
2、终结考核:是对学生一个学期所学课程内容的综合考核,包括应知(50%)和应会(50%)两部分,采用闭卷考试的形式。应知考试内容以本学期授课内容为主,应会考试内容是根据理论知识结合工程实际进行的知识拓展考核。本考试成绩占学期课程考核成绩的60%。
5 教学效果方面
(1)转变了专业课教师的教学理念,使教师真正认识到教师不仅要关注“如何教”,而且更关注“教什么”。项目化构建成为教师备课的首要任务,教师真正成为课程的开发者。
(2)改变了教师的教学模式,基于教学,将理论知识与实际操作技能相结合,充分体现教学做一体的原则,灵活运用项目教学法、案例教学法、现场教学法等教学方法,增强学生的学习积极性。
(3)转变的学生的学习方式,以往的课堂,学生整节课往往是被动的听,成为课堂的附属。实施项目教学法,学生的“思想自由”得以空前提高,学生成为课堂的主体,可以自主思考、独立或小组协作解决技能训练过程中产生的问题,对解决不了的问题再请老师予以解答。整个课堂步骤循序渐进,学习氛围宽松活跃,学生参与率高,效果良好。
(4)教师教学科研水平稳步提高。教师通过对教学项目的设置,增强了专业知识的理解与见地,并且充分认识到了对深层次知识的不足和新知识的欠缺,从而促使课题组教师走出课堂,走进企业,丰富自己的理论知识和操作技能,再反馈到课堂提高教学质量。同时,通过项目的实施,教师可以发现项目中存在的技术难关与科研课题,并付诸行动,解决难题,无形中提高了教师的整体科研能力。
6 建议与意见
(1)在教学过程中,应立足于加强学生实际操作能力的培养,采用项目教学法,以任务型项目激发学生的学习兴趣。
(2)教学过程由实践到理论,使学生通过感性认识升华到理性认识,除少数必要的基本概念外,切忌直接讲述枯燥的理论知识。
(3)在教学过程中,应以学生为本,注重“教”与“学”的互动,由老师提出阶段性要求,学生在不断练习中逐步达到目标,掌握课程的职业能力。老师应根据学生的实际学习情况,合理调整教学
进度。
(4)教学中,要努力提高学生学习兴趣,创设趣味性情境,练习项目应包含个体练习,小组合作,经验交流及老师点评等不同形式,让学生在愉快的扭转中完成学习。
(5)教学中,通过选用典型活动项目,由教师提出要求或做出示范,组织学生进行活动,让学生在活动中树立责任意识,增强团队的合作精神,掌握课程的职业能力。
(6)教学中注重职业情景的创设,以多媒体、录像和案例分析等方法提高学生解决和处理实际问题的综合职业能力。
7 结束语
工程力学课程的建设与改革是一项长期而艰巨的工作,是一个不断实践完善的过程,不仅需要广大力学教师的共同努力,还需要学校各级领导的大力支持,坚定不移的坚持项目化教学,从摸索到探索直至发挥极致,为职业院校的可持续发展提供一条借鉴之径。
参考文献
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作者简介
杨月华,女,烟台工程职业技术学院副教授。研究方向:工程力学及高职教育教学模式改革。