化学材料与工程范例6篇

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化学材料与工程

化学材料与工程范文1

【关键词】化工原理实验 实验教学 教学改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)04-0170-02

一、材料科学与工程专业化工原理实验教学目的与要求

1.化工原理实验教学目的

该实验课程主要讲述化工原理中单元操作所涉及的各种设备,以巩固学生加深对化工实际生产的理解,由实验数据和实验现象得出结论并提出自己的见解,增强创新意识,同时,对学生的科学研究能力、创新能力的培养也起着十分重要的作用[1-5]。

2.化工原理实验教学要求

通过实际操作使学生验证有关化工单元操作的理论,熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,培养学生从事实验研究的能力,其中包括:分析和观察实验现象的能力、正确选择和使用测量仪表的能力、利用实验的原始数据进行数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力[4-5]。

二、化工原理实验中存在的不足

1.人数较多,仪器装置较少,学生动手能力受到限制,由于连年的扩招,每个班的学生人数基本都是35人以上,而实验仪器的台套数并没有增加, 7-8个学生用一台装置的现象非常普遍,个别学生根本没有机会动手操作仪器。

2.学生被动的做实验,完全按照实验书上的照搬照抄,“照单抓药”式的教学,学生花大量的时间写预习报告,来到实验室也不知道到底为什么做实验,怎么做实验。

3.学生工程实践性意识淡薄,不知道化工原理实验的重要性,只是为了学分被动的做实验,达不到理论联系实践的作用。

三、化工原理实验的教学改革与思考

1.化工原理实验教学模式的改革与思考

针对“僧多粥少”的问题的教学模式,材料科学与工程专业化工原理实验充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教学模式,分小班、小组教学,每一个小组为3-4人,每一位同学在实验中都有不同的分工, 比如过滤实验(恒压过滤),一个学生要负责压力阀、料浆阀、料液阀的畅通,一个学生负责记时,一个学生要看滤液量和记录,大家还要共同清洗滤布,倾倒滤渣,每组学生只有默契合作,才能将实验做完,这样就充分调动了学生的积极性、参与性和团队合作意识,老师再根据实验操作和小组合作进行现场打分,教学效果明显提高。

2.化工原理实验教学方式的改革和思考

每次课授课之前,给学时留20-30min的时间熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,正式讲课时,以分组提问的方式让学生自己讲解工艺流程和操作步骤,以引导的方式把理论课本上讲解的内容和实际操作中遇到的问题相结合,比如传热实验(强化管传热),改变原来只做实验、测数据的单一教学手段,通过强化管的强化方法,引申到化工中常见的传热设备的改进方法,讨论如何从材料的角度降低成本,从传热的角度提高传热速率等,学生积极参与发言,各抒己见,当实验中出现的现象和理论不符时,引导学生从实验的源头到实验过程中分析误差,充分解决“照单抓药”式的教学模式。

3.化工原理实验教学内容的改革与思考

充分联系课本理论知识,让学生感觉化工原理实验非常实用。比如传热实验,告诉学生热电偶温度计的测温原理,温度计冷端温度补偿的含义,用电脑记录数据的方法,通过数据处理,双对数作图、线性回归等方法,了解计算机技术在化工原理实验中的重要性,实验结束后,学生要对实验数据进行处理,还要总结和分析,分析实验数据误差产生的原因等,根据实验报告上的数据处理为依据,数据处理主要以电脑处理为主,可以锻炼学生应用Word、Excel、Origin等办公软件的能力。

以上教学内容和教学方法的改革充分调动了学生的实验积极性,增强了工程观念,充分做到了理论联系实际。

参考文献:

[1]焦纬洲,刘有智,袁志国,祁贵生,高Z.基于工程实践能力培养的化工原理实验教学模式的研究与探索[J].实验技术与管理,2014,31(3):166-168.

[2]戴益民,李浔,张跃飞.基于创新与实践能力培养的化工原理实验研究性教学模式的探索与实践[J]. 化工高等教育, 2012,6:31-34.

[3]胡秀英,郑纯智.开放式化工原理实验教学模式研究实验科学与技术[J].实验科学与技术,2011,2(9):111-113.

化学材料与工程范文2

关键词:电化教学;材料科学与工程专业;生产实习;改革;作用

中图分类号:G642.44 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)52-0040-02

贵州大学材料科学与工程专业生产实习教学是安排在学生学习《材料科学基础》、《热处理原理及工艺》等专业基础课程后进行。然而实习内容多,概念抽象,理论性强,理解困难,常常缺乏成分-结构-性能-用途相互之间的连贯性,综合分析能力欠缺。还有实习安全责任、设备老化、生产环境、经费不足、技术更新等诸多因素,往往使得实习难以深入开展,流于形式,很容易引发学生失落心理,缺乏专业兴趣。生产实习是培养学生工程意识、创新意识和工程实践能力的不可替代实践教学环节。电化教学具有知识表达的多样性、交互科学性、反馈性、以及教学管理的开放性、灵活性等突出的特点。在这种背景下,电化教学在生产实习教学迎来了创新式发展,必将对实践教学改革有着积极的作用。

一、运用电化学教学,激发学生的实习兴趣

兴趣是对客观事物选择的态度,是积极认识某种事物或参加某种活动的心理倾向,表现出高度集中的注意力和较强的求知欲。电化教学能创设生动、形象、直观、视听结合的教学环境,以其新颖性、多样性、生动性、趣味性易吸引住学生的注意力,激发学生的学习兴趣。精心筛选学院专业教师、企业校友研究成果简介和科研项目。以形象、直观、生动的“看图识知”方式向学生介绍材料在生产、生活、社会发展中的重要性。学生通过大信息、多角度的授课模式,感受到“材料与社会生活息息相关”,树立学好材料学科的决心和信心。学生观看本专业教师研制的新型GDL-1汽车齿轮、新型GDL-2钎杆、EA4T高速重载列车车轴、大型燃油退火炉等产品制备过程图像,了解材料制备、检测、使用过程须用的知识,深刻体会新材料可以推动社会经济文明发展,科技创新生活,明确自己将从事材料领域工作必有良好的专业基础,从而激发学生对材料学科的学习兴趣和求知欲,自觉地提高了学生对实习教学内容的重视。

二、利用电化学教学,增设实习教学内容,突出重点难点

电化学教学能克服实习环节时空的局限性,将图像、文字、声音、动画等信息有机融合,形象生动、直观突出重点、难点、疑点,注重物理、化学内容有机糅合,不断优化充实实习内容。实习电化教学按照成分-结构-性能-用途主线的科学性和逻辑性,将多学科零散的知识点连贯熔融起来,化静为动,化虚为实,化远为近,化抽象为直观,由表及内,深入浅出,解释疑惑。比如在贵阳某钢厂实习钢材的制备过程以及中航集团某公司表面处理车间的化学表面处理过程时,用电化教学讲解GDL-1汽车齿轮、GDL-2钎杆、EA4T高速重载列车车轴等材料冶炼、铸造、锻打、塑性变形、热处理/表面处理、检测、使用等程序。在对应的程序里巧妙地串联产品生产、检测设备以及使用过程中的操作步骤和方法,把虚构球形化原子间的物理化学作用机理融解于组织结构、性能演变、理论分析等重点、难点内容,让人一目了然。在较短实习时间内,电化教学提供大量无法从实习过程中直接获取的知识,多学科知识贴近材料实物的生产实践,解决传统实习教学无法讲清、难以理解的重点、难点内容,更加充分地、清晰地揭示材料生产过程的本质。学生在实习中发现材料生产问题,用抽象-具体-形象的思维加以分解,逐层展示,由易到难、突出重点、剖析难点,步步深入理解多学科的有机交融统一,拓宽渠道获取更多知识。

三、利用电化教学,提高实习教学质量

电化教学使微观世界宏观化,抽象内容具体形象化,活跃了实习教学气氛,增加了实习改革教学的感染力,提高了实习效果和质量。如模拟仿真软件,演示新型GDL钢材料制备-过程处理-组织观察-性能测试的生产过程,以虚构的球形化原子来展示微观运动的特点,演绎不同成分GDL钢材料冶炼-凝固相变、塑性形变、表面化学处理等过程中相应的组织、性能演变,来理解GDL钢不同的用途要求。抽象化生动,让学生清晰地认识、分析材料设计、制备、检测、使用全过程。以材料用途为目标,微观世界宏观化、具体形象化,学生能独立地步步深入,多角度综合分析选取材料以及生产过程,有利于巩固、吸纳相关学科知识,理解材料成分-组织-性能-用途内在联系,清晰地认识材料学科的整体性、复杂性以及关联性,树立了正确的材料学科观念,培养学生用辩证唯物主义的物质运动、变化、发展的观点,合理地、系统地、创新地解决问题的能力,有效地保证实习教学改革质量和效果,也为学生将来就业、工作增添了自信心和竞争力。

四、利用电化教学,全面提高学生的素质

电化教学可以有效地培养学生的综合素质。在实习电化教学过程中,齿轮、钎杆、高速重载列车车轴等典型材料成功生产案例,潜移默化塑造学生正确的人生观、价值观、世界观。典型材料成分-组织结构-性能-用途交替对应演示,强化学生唯物辩证的工程意识,激发学生的专业兴趣,主动积极地去获取交叉学科知识和发展智力,有力地培养了学生的观察能力、思维辩证能力、分析问题能力、解决问题能力和创新能力。在中航集团公司某热处理车间实习期间,以军工企业文化熏陶塑造人,6~8位学生一组的形式参与某液压泵零件热处理工艺培训教材的动漫插图比赛,全面训练了学生用脑、眼、手的基本技能。学生触发多种感官功能后,能持久保持学习兴趣,最大限度地调动实习教学的积极性。学生十分愿意接触学习现代先进技术和知识,调动了学习材料与计算机学科知识的主动性,求知欲热情高涨,激发了他们的想象力和创造力。学生间通力合作,充分发挥聪明才智,培养了学生的团队合作与竞争创新能力。

实习电化教学改革,有效地激发了学生的实践积极性,充分发挥其主动获知的精神。学生能在短时间内掌握专业实习重点、难点,加深理解材料学科的辩证统一内在联系本质,吸收消化更多学科知识,开阔视野,发展智力,提高了实习质量。反之,有力促进电化教学在实习教学改革中创新地发展。

参考文献:

[1]付建民,陈国明.安全工程专业生产实习模式探讨与实践[J].安全与环境学报,2006,6(7):37-39.

[2]李芳英.电化教学在外语教学中的应用[J].山东师范大学外国语学院学报,2003,(3):76-77.

[3]孙妍.试论如何培养大学生对英语学习的兴趣[J].齐齐哈尔医学院学报,2009,30(17):2192-2193.

[4]郑晓华.浅谈直观教具和电化教育在英语教学中的作用[J].伊犁教育学院学报,2000,(6):93-94.

化学材料与工程范文3

湖北省竹溪县城关初级中学成立于2009年8月,是城区一所寄宿制学校,现有学生1 548人,教师113人。该校2012年底被列为教育部信息化试点学校以来,全校上下高度重视,本着“育人为本,同享成功的快乐”的办学理念,不断加快推进教育信息化进程,完善信息化硬、软件建设,注重以培促用、用研结合,全力促进信息技术与课程教学的深度融合。经过两年的实践探索,该校师生的信息化应用与研究能力显著提升,教学质量和办学水平逐年攀升。

1软硬兼备创优教育信息化环境

教育信息化试点工作的推进,硬软件建设是前提。该校建校伊始,就把信息化建设纳入学校统筹规划,按照“分期投入,逐步完善”的原则,不断改善教育信息化环境。

1.1在软硬件建设上多投入

累计投入500余万元,先后建起了计算机教室2个,电子备课室1个,多媒体功能室1个;开通了30 M网络流量和Wifi无线网络,为任课教师每人配备了1台笔记本电脑,教室均配备“班班通”设备,全校的信息网络、智能广播系统、校园监控系统、校园网站等信息化建设逐步得到完善,为信息技术与学科教学的融合提供了支撑。在软件建设方面,坚持引进与开发并重、共建与共享同存的原则,整合名家理论文章和课堂视频、IP网络教育资源,充实校本资源库,通过教师互动、学生互动、班班互通,建立起稳定有序的资源共享模式。围绕“一师一优课、一课一优师”的目标,以年级组和备课组为单位,组织教师认真观摩听评,精心打磨优质课堂,实现“组组有优课、师师有优课”,并将优秀的课件、教案和微课上传到十堰市云平台和校园网,汇集成优质校本资源库,供全体师生分享学习。

1.2在装备管理上更规范

对硬、软件逐一进行登记,建好台账,分类存放,做好防护措施。与处室、班级层层签订财产保管和使用责任书,定期进行设备管理和维护检查,其结果直接与班主任、处室负责人的年终绩效挂钩。

1.3在设备保养上求细致

选配责任心强、技术好的教师,专门负责学校信息化装备的检查、维护、保养,明确责任,要求负责人时时做好设备、网络的防控检测,发现问题及时维修,确保装备设施的正常使用。

2加强运用促进学科教学有效融合

教育信息化工作的关键在运用。该校采取多种形式促使教育信息化与学科教学有机融合,充分发挥其最大效益。

2.1加强信息技术培训提高信息化应用与学科教学融合能力

近年来,该校将教师培训纳入学校常态化工作。根据教师信息化应用水平现状和教育信息化应用的需求,学校统一安排学习进度,从最基础的电脑文件操作、Word排版、PPT制作使用、电子白板运用、网络搜索下载等基础使用开始,由简入繁,逐步过渡到优质课件制作、优课、云平台运用、微课制作、微信公众平台运用等内容的技能培训,要求教师全员培训、全员考核,对考核不合格的教师进行补培、补考。每学期期中、期末安排两次信息化应用检测,检测成绩作为教师校本培训成绩记入教师成长档案,并纳入教师年终绩效量化。2014年暑期时间,全体教师经过信息技术集中培训、测评后,学校对七年级新调入教师进行了补培,对未合格的教师进行补考,确保教师全员过关,人人都能熟练进行信息化装备的操作使用。如今,该校的每节课中,师生均能通过电子白板进行学习互动,教师设计的课件已由过去单一的图画转变为生动丰富、灵活多变的动漫与音画结合体的播放形式,教师的教案、课件、教学反思等教学常规内容全部转变为数字资源供全体师生学习共享。

2.2通过“课内比教学”活动展现信息技术与学科融合的深度

2011年起,该校每学期都要开展“课内比教学”活动及“课件制作”大赛。例如,2014年学校开展微课制作大赛,通过竞技平台检验和展示教师“四环八步”课改模式下的课堂效果和信息化教学应用水平,激励教师在平日课堂内充分利用网络信息制好课件、备好教案、用好白板,并能通过电教手段有效开展好小组合作、探究等学习活动,学生学习兴趣更浓了,课堂效率更高了。

2.3通过信息技术课提高学生学习能力

各班每周开设一节微机课,并将微机课纳入其它学科同等重要的位置,同其他学科一样参与课内比教学活动。学校定时开放微机室,成立计算机兴趣小组,引导学生文明上网,激发学生掌握信息技术的兴趣,提高运用计算机进行学习交流的能力。目前,90%的学生均能通过计算机开展网上交流,查找学习资料,运用Word、Excel等软件写文章、做统计。

2.4开展课题研究提高信息技术在课堂中的使用效益

该校建立了教研成果奖励制度,对获得教研成果奖励和教学的教师给予物质奖励,在年度绩效和晋升晋级上给予分值奖励,鼓励教师勤奋学习和积累教学经验,提高教研写作水平,积极向教学类报刊杂志上投稿。创办《城中教苑》,精选教师优秀的教研论文予以刊发,集中展示教师的科研水平,激发教师参与教学教研的热情。充分利用每周教师例会时间,开设教育信息与课程融合为主题的论坛,安排教师汇报自己在教育信息化应用上进行研究探索的成果,交流自己在信息技术与课程融合中的经验体会,助推教师教育信息化应用水平和课题研修能力的提升。近3年,每学期均有20余人次的课件、公开课、论文、案例获得省市级奖励或在县级以上教育类报刊杂志上发表。

3开辟平台拓展信息应用领域

信息技术的广泛应用是提升学校信息化水平的有效途径。该校积极为师生搭建多元的信息化应用平台,提升师生信息化应用水平和校园管理运行效率,扩展校园服务功能。

搭建师生交流平台。开通城中教师QQ群、微信公众平台、班级QQ群等网络交流平台,交流学习心得,下载教学共享资源,布置学习任务,进行师生心理沟通,方便了师生、家校沟通联系,加强了学习、知识交流,促进了校园和谐。

3.1拓展信息化服务功能

在校园网开辟学校新闻、通知公告、教学科研、德育园地、教师风采、党风党建等专栏,内容定期更新,让师生通过校园网,了解学校动态、教学资源、通知要求、成绩查询等信息,进行反思交流,加强师生沟通,推进学校民主管理进程,提高管理效能。充分利用校园网、中国教师行动网等渠道,建个人博客,上传教学反思、集体备课、案例、读书体会等个人教学资源,利用网络传达信息、进行校务公示、下发通知、查找资料、学习知识等,使全校实现了学习备课、教育管理的网络化、无纸化。利用校园广播室、校园直播系统,实行网络传输和信息快速传递,开拓知识视野,播发校园新闻,大大激发了师生求知欲和学习情趣。

3.2充分利用十堰市云平台

依托十堰云平台,要求教师人人建好工作室,及时上传集体备课、教学反思、课件、论文、微课、学生作业等常规教学资源充实自己的工作资源库,并经常性开展师生在线互动交流,帮助学生释疑解惑。教导处每月组织人员对云平台使用中的个人资源上传、下载及师生交流互动情况纳入常规教学的重要检查内容,并将检查结果作为教师的年终绩效考核的重要依据。

4完善制度健全试点推进长效机制

制度是教育信息化工作的保障。该校通过制度完善和层级管理,达到了以评促“建”、以评促“管”、以评促“用”、以评促“优”的效果。

4.1建立层级督导体系

学校制定出《城关中学信息化试点推进方案》,成立了以校长为组长、分管副校长主抓、处室或年级负责人具体落实的信息化试点推进领导小组,有详实的推进计划和任务分解表,明确了各处室、年级组的职责,形成了“校长——分管领导——处室、年级负责人”层级督导、分块加以落实的机制。

4.2加强督办力见成效

每周下发《工作督办》,由学校办公室和教科室在周五前进行联合检查、记载,确保信息化试点工作和档案资料收集周周有进展、次次见实效。

4.3完善制度建长效机制

为确保教育信息化建设制度化、规范化,学校制定了校园网络安全运行维护制度、实验室管理员岗位制度、各功能室管理使用制度、电教设备器材

领用制度、计算机网络教室管理制度、信息化应用

奖励制度等教育信息化管理制度,依照制度进行督查,若发现落实不力的处室、年级和功能室的相关负责人,下发通报,责成限期整改。同时开展评比活动,将每周督办记载情况做为处室、年级组和相关负责人、教师优秀评比的重要条件。

化学材料与工程范文4

1.1透水性较差

在大部分的软土地基中都是含有淤泥质粘土的,而这类土是具有这较差的渗水性能的。在水利工程项目的建设进程中,一个常出现的问题就是无法将水分顺畅的排出。那么要想保证项目的顺利施工,就必须制定有针对性的排水措施,将水分顺畅的排出,从而保证项目施工建设的稳定性。

1.2强度较低

软土是软土地基的主要组成物质,那么其就一定会降低地基的强度,如果对其不做处理就进行水利项目的施工建设工作,那么就会导致塌陷以及缝隙等问题的出现,也降低了水利项目的整体质量。

1.3有明显的下沉现象

由于软土地基压缩性的特点十分明显,那么其就会有很快的下沉速度。随着项目的不断施工建设,下沉的现象也会表现的越来越明显,通常情况下,如果下沉的速度过快,那么就一定会影响到项目的有序施工建设。

1.4质地不够均匀

在软土地基中,其所包含的各类土是性质不一的,并且它们自身的强度和密度也都是存在着一定的差异,这就导致了各类土体的受力水平也是有一定的区别。因为软土地基的这一特点,施工质量的控制工作就也无法有序的进行,这就会降低项目的整体品质。1.5压缩能力强大由于软土地基的强度通常都是很低的,这就导致了其具有十分强大的压缩能力,在水利工程项目的建设进程中,随着施工的不断深入,软土地基就会承受越来越大的压力,那么软土地基就很容易出现沉降和塌陷等质量问题。

2软土地基处理过程中的注意事项

2.1应做好前期的准备工作

在水利项目的施工准备阶段,施工单位首先应全面的分析施工现场软土的整体特点,并做好相应的准备工作,从而保证项目施工的顺利进行。准备工作是包含着很多的内容的,如材料的检测以及场地的清扫等工作。

2.2做好施工过程中的重点工作

在软基项目的施工建设过程中,我们应做好施工中的重点工作,结合相应的施工步骤来有序地进行各项施工工作,并且还应有针对性的开展各项安全防护活动,做好对施工设备的维修和养护工作,从而保证工程施工的安全性和稳定性。

2.3科学的掌握施工量

对软土地基进行相应的处理工作时,必须保证软基的整体质量。应结合相应工艺规定,制定出科学合理的施工方案,从而保证项目施工的整体效率。作为水利工程项目施工中的关键因素,软土地基的质量对于工程的整体质量有着决定性的影响,所以,在施工的过程中必须做好软土地基的处理工作。

2.4控制好项目的工期进度

在水利工程项目的施工建设过程中,应充分的认识到软基处理工作的重要性,制定科学合理的施工方案,并严格地控制工程的工期进度。同时应考虑到软土地基加固用时这一内容,制定出有针对性的加固处理措施,保证项目在规定的时间内顺利完工。

2.5控制好项目的施工环境

对水利工程项目进行施工建设时,还应控制好施工现场的环境。如果环境发生了改变,那么就会影响施工方案的顺利实施,甚至还可能导致方案的更改。所以,要想保证施工的整体质量,就应认真的分析施工环境方面的相关内容,保证软土地基的处理质量,从而最大限度地提升项目的总体品质。

3水利施工中软土地基的处理方法

3.1换填管理法

作为一种应用已经十分广泛的软土地基处理技术,换填管理法的核心内容就是用符合水利施工要求的土质来代替原有的软土地基的土质,在施工的过程中如果确定了采用这一方法,就应将需要换填的那部分土质全部挖掘出来,之后应以项目的建设规定为基本原则选取符合要求的土质,从而保证项目的顺利施工。一般情况下,建议选择的土质应为硬度较高的土,如含有较多碎石的土壤或是粗砂,选择这些土壤可以大大地提升原有土体的稳定性。施工中不能盲目的处理软土地基,应根据项目的具体特点和实际情况来选择最具针对性的处理措施。

3.2物理旋喷法

这也是一种应用较为广泛的软土基地的处理方法,其工作的原理为现在软土的底部插入喷头,之后缓慢的提升喷头,采用这种高速旋喷的方法在软土地基之中填充合适的加固物质,采用物理旋喷这种处理方法能够大大地提升地基的切向硬度,并且能有效避免地基出现扭动的问题,保证地基的整体强度,也提升了项目的施工质量。

3.3化学固结法

在处理水利施工中的软土地基时,如果采用常规的方法并没有取得理想的处理效果,那么就建议采用化学固结法。其原理就是采用一些具有针对性的化学材料对软土地基进行改造和填充,从而来提升软土地基的整体承载能力和强度,也就提升了水利施工建设的整体质量。灌浆法是一种应用的较为广泛的化学固结法,借助于电化学和电气原理,其对软土地基填充处理时采用的是石灰石等化学材料,这样在内部就会发生相应的化学反应,从而起到对软土地基的加固作用,提升了其整体承载能力。还有一种常见的化学固结法为人工合成材料加筋加固法,其在软土地基中填充的为高强度的人工合成的化学材料,并对其进行高压处理,保证材料与软土能够紧密的结合到一起,大大地提升了软基的强度,也避免了地基沉降等问题的出现。

3.4排水砂垫层法

在软土地基的处理工作中,排水砂垫层法也是一种重要的方法,其主要原理就是排出软土地基中一些含水量较大的土质,并且能除去多余的水分,提高了土质的整体强度,保证了软土地基的施工是符合相应的设计要求的。施工时,应先将具有高透水性能的砂垫层填充在软基的底层,而随着工程施工的不断进行,土质就会承受越来越大的压力,从而不断的排出多余水分。采用这一方法能够大大地提升软土地基的稳定性,保证工程的顺畅施工。

4结束语

化学材料与工程范文5

关键词:地下室;底板;高压化学灌浆渗漏;技术;应用

本文结合某建筑工程实例,对高压化学灌浆堵漏技术在地下室工程底板施工中的应用情况进行了介绍。该建筑属于高层建筑,共24层,建筑的高度超过了90m,地下有2层。该建筑工程的施工环境比较特殊,地下水位比较高,这对地基施工的质量有着较大的影响,在地下室底板下有厚度为100mm的垫层,底板上进行了钢筋混凝土浇筑,浇筑层在1.8-3.2m左右。由于施工的面积比较大,所以施工人员需要利用大体积混凝土施工技术,在工程竣工后不久,该建筑的负二层就出现了渗漏问题,下面笔者对高压化学灌浆堵漏技术在地下室底板中的应用情况进行简单的介绍。

1 地下室底板渗漏的原因

1.1 渗漏情况

在对该建筑负二层地下室底板渗漏情况进行调查后发现,底板渗漏点比较多,而且主要集中在底板与立面墙柱交接的部位。在混凝土后浇带负二层部位也发现了渗漏,并且渗漏呈片状,有的呈不规则曲线状,还有的渗漏比较严重的地方,是呈明水流出,底板大部分位置都是高压慢渗,渗漏主要是因为底板出现了裂缝,经过测量,裂缝的宽度在0.2-1mm之间,渗漏会导致找平层与底板上面的工序无法正常进行,所以,施工单位必须采取有效堵漏技术进行处理。

1.2 渗漏原因

地下室底板施工采用的是大体积混凝土一次性浇筑技术,浇筑后底板的厚度达到了1m,混凝土由于自身特性,容易发生水化热反应,而且其内外温差比较大,很容易形成温差裂缝,这是造成渗漏的主要原因。该建筑工程中,有长约200m、宽约为1m的环形后浇带,而混凝土后浇带与元浇筑混凝土的拼接不够严密,在结合的位置产生的裂缝比较多。另外,地下室基础底板还出现了沉降现象,底板变形后产生了较多的裂缝。

2 治理方案优选

2.1 堵漏

建筑地下室工程采用了大体积混凝土施工技术,通过分析发现,裂缝的产生主要是因为混凝土发生了损坏,裂缝会导致渗漏问题的产生,在处理起来有着较大的难度,施工人员必须重视这项工作。传统的堵漏技术是先将渗水位置凿开,然后进行堵漏,这会导致渗水部位混凝土受到较大的严重的破坏,而且防渗的效果并不好。混凝土裂缝具有无规则的特性,而且水的流动较难控制,其可以在裂缝处自由的传动,会在薄弱的部位渗出。化学灌浆技术是利用先进的化学材料对渗漏处进行灌注,利用材料配制的浆液具有较强的防渗效果,施工施工利用钻孔的方式,先将注浆嘴埋入混凝土裂缝中,然后浆液会在裂缝中扩散、凝固,从而达到防水的效果。化学灌浆技术在较深的混凝土结构裂缝修补中应用比较多,在应用的过程中,需控制好灌浆的压力,然后控制好灌浆的速度,灌浆法有高压快速、低压慢速两种类型,其中高压快速灌浆法比较合适应用在混凝土深层裂缝堵漏工程中,而低压慢速灌浆法适用于结构补强加固,本工程适于使用高压快速灌浆法。高压化学灌浆堵漏可利用灌浆机产生的持续高压,将化学浆液灌注到混凝土内部的缝隙中,并将缝中的水完全沿来水通道并与水挤走反应形成凝胶,将原来渗水缝隙完全填充满,达到永久止水的目的。

2.2 基础底板防潮防渗

底板表面出现局部潮湿现象的原因是混凝土表面有许多肉眼难以看到的细小裂纹,这些裂缝只能透过水气但不能透过水,这些水气透过混凝土后在其表面凝结形成局部的潮湿面。解决这种问题的办法是用混凝土粘结强度高又能在潮湿面上施工的树脂水泥在潮湿面上刮涂或刷涂两遍,使其形成既不透水又不透气的防潮防渗层。

2.3 防水

在注浆堵漏和基础底板防潮工作完成后,观察7d~14d左右,没有新的渗漏情况出现,可进行防水施工。防水材料选用抗渗2号水泥基渗透结晶防水材料进行刮涂或刷涂,并进行养护,使其形成一个完整的防水防潮层。

3 施工工艺

3.1 堵漏

3.1.1 清理:详细检查、分析渗漏情况,确定灌浆孔位置及间距。清理干净需要施工的区域凿除混凝土表面凸起及析出物,确保表面干净湿润。

3.1.2 钻孔:使用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧钻孔,钻头直径为14mm,钻孔角度宜在30°±10°,钻孔深度约500mm,钻孔必须穿过裂缝,钻孔与裂缝间距100mm左右,钻孔间距约200mm-300mm。

3.1.3 埋咀:在钻好孔内安装灌浆咀(又称止水针头),并且用专用工具拧紧,使灌浆咀周围与钻孔之间无空隙、不漏水。

3.1.4 洗缝:用高压清洗机以6MPa压力水向灌浆咀内注入洁净水,观察出水点情况,并将缝内粉尘清洗干净。

3.1.5 封缝:将洗缝出现渗水的裂缝表面用抗渗1号(堵漏型)进行封闭处理,以防跑浆。

3.1.6 灌浆:使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注PU灌浆止漏胶。立面灌浆顺序由下向上,平面可从一端开始,单孔逐一进行。当相邻孔开始出浆后,保持压力3min~5min,即可停止本孔灌浆,改注相邻注浆孔。

3.1.7 拆咀:灌浆完毕,确认不漏即可去掉或敲掉灌浆咀,并清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。

3.1.8 封口:用抗渗1号(防水型)进行灌浆口的修补,封口处理。

3.2 大面积防水层施工

在堵漏与防潮施工结束后,观察7d~14d,如无新的情况即可进行防水施工。材料用DM-700抗渗2号。首先将基面清理干净,干净无油污无杂物,湿润。抗渗2号施工可刷涂也可刮涂。本项目采用刮涂,粉料=10/3(质量比)或3/1(体积比),在混料桶中充分搅拌均匀,施工时刮涂要均匀,厚薄一致,做到无漏刮无积浆。一般刮2层,第二层要等第一层初凝后但仍为潮湿状态时刮涂,间隔不超过12h,涂层半干时,开始喷水养护3d为宜,用量约1.2kg/m2。

结束语

本文对某地下室底板渗漏工程中高压化学灌浆堵漏技术的应用情况进行了介绍,这项技术可以有效的治理底板渗漏问题,利用化学材料制成的浆液,可以对裂缝进行凝固。化学灌浆有高压快速与低压慢速两种类型,本文的工程案例中,采用的是高压快速化学灌浆堵漏技术,在对地下二层底板渗漏问题进行处理后,防水效果良好,可以降低底板出现渗漏的概率,这项技术在不断发展中,越来越成熟,应用的效果越来越佳,本文对底板渗漏的施工工艺进行了介绍,以供类似的工程参考与借鉴。

参考文献

[1]葛家良.化学灌浆技术的发展与展望[J].岩石力学与工程学报,2006(S2).

[2]张成安.化学灌浆在建筑防水堵漏工程中的综合应用[J].河南建材,2010(5).

化学材料与工程范文6

关键词:混凝土;桥梁;处理;裂缝;措施

前言

交通事业的不断发展,带动了桥梁工程的发展,桥梁工程的施工工艺也得到飞速的提升。在桥梁的施工过程中,各种管理手段的不断完善,使桥梁工程无论从内在的质量,还是外在的视角都日渐的走向成熟。但是在桥梁工程的建设当中,桥梁的裂缝问题依然是桥梁施工中,需要得到高度重视的问题。无论是从安全系数的角度考虑,还是从施工企业的经济利益出发,对混凝土桥梁裂缝的认识都要进一步加强。只有对混凝土桥梁裂缝的产生原因进行全面的分析和研究,才能在混凝土桥梁的施工中尽量避免和预防裂缝的产生。

1、混凝土桥梁施工中产生裂缝的主要原因

在混凝土桥梁的施工中出现的裂缝,通常可分为结构性裂缝和非结构性裂缝。结构性裂缝可分为设计结构性的裂缝以及施工结构性的裂缝;而非结构性的裂缝又可分为温差裂缝、塑性裂缝、龟裂缝以及长期干裂缝等。

1.1结构性裂缝的产生原因

混凝土的浇灌施工中,由于各方面的不确定因素,导致裂缝的产生:

混凝土中的材料之间发生化学反应,引起体积的膨胀并产生很强的局部拉力,或者混凝土中的钢筋生锈,以及其它侵害性化学反应的发生,导致混凝土的性质发生变化,造成裂缝的产生。在施工过程中,锚板的设置没有严格按照设计进行,锚垫板没有顶牢,致使预应力结构产生拉张裂缝,如钢筋砼箱梁支架拆除后产生的裂缝都是因为这种原因。

在现浇砼箱梁落架从简支梁到连续梁的受力转换过程中,由于落架的时间过长或落架的顺序不当,没有达到设计所规定的要求,而产生的张拉过强,极有可能导致横向裂缝的产生。

桥梁在施工时都会对预制板及连续箱梁设置预拱,但在一定的荷载作用下,也可能产生结构的裂缝,裂缝也会出现在非预应力连续箱梁的梁顶负弯区。如果这种裂缝存在于很小的范围并在设计所允许的数值之内,可以不必处理,否则必须采取有效措施进行补救。

1.2非结构性裂缝产生的原因

在混凝土的浇灌过程中,由于施工现场并不是真空封闭作业,长时间的外在环境影响,会使混凝土的性质发生一定的变化导致裂缝产生:

在混凝土的初凝时期,由于水泥的水化产生大量的热量,而热量不能得到有效的发散,使混凝土内部的温度逐步升高导致膨胀。当外部混凝土初步凝结后,内部的温度逐渐降低、冷却,混凝土又会产生一定的收缩,这种热胀冷缩效应产生的拉力,很容量导致混凝土裂缝的产生。这种情况在施工条件较差的冬季尤为严重。

混凝土桥梁的施工中,需要借助大量的水作为材料融合的媒介,所以混凝土材料中水的含量与空气中水的含量相差较大,从而形成一定湿度差,当水分蒸发时,由于混凝土内部与外部水分蒸发的速度不同,混凝土表面的收缩就会比内部的收缩快,因而产生不均匀的变形,造成表面混凝土表面因受力过大而生产裂缝。

2、桥梁裂缝的防治措施

2.1材料的控制

原材料的控制是保证整个桥梁工程质量中至关重要的一个因素,因此,在原材料的选择上面应该对水泥、钢筋、沙石和水进行严格的抽样分析,还要对混凝土的配合比进行对比试验。在高温的时候或者下雨天下对沙石、碎石进行含水量的检验,并且在整个工程开展之前不断的调整整个施工的配合比。在施工的时候要严格按照施工的技术规范要求来进行施工,以此达到最为理想的施工质量,防止裂缝的产生。

2.2压力灌浆修补法

所谓压力灌浆修补法主要是指用化学材料来配制相应的浆液,再把这些浆液利用设备来灌注到产生裂缝的地方,以此来使裂缝达到凝固、堵漏和加固的作用,利用化学材料所制成的浆液在固化以后具有良好的粘接强度,能够和混凝土较好的粘连在一起,以此达到增强整个桥梁构件的整体性,使桥梁裂缝得到有效的治理。从目前的情况来看,大多数的施工单位较多采用的是聚氨酯和环氧树脂,在对一些细小的裂缝浆液的时候,就需要较长的时间来凝固,因此,在这个时候就应该使用单液法灌浆,单液法灌浆需要把所有的浆液和泵前混合在一起,再利用灌浆机进行灌注,对于一些较宽的裂缝就要使用双液法灌浆,这样就可以把浆液分成两个部分来把浆液输送到裂缝中。

2.3掺加外加料和外加剂

在桥梁施工的过程中,在混凝土当中掺入一些粉煤灰,可以有效的增加混凝土的密实度,并且提高混凝土抗渗的能力,极大程度的改善混凝土的工作度和降低最终的收缩值,从而节约水泥的用量。有效的利用粉煤灰作为混凝土的掺合料可以在一定程度上降低混凝土的水泥水化热所引起的内部升温,防止裂缝的产生。在选择外加剂的时候,首先要看它是不是能够等量的来替换水泥,而且会不会使混凝土产生一定的膨胀,这不但可以保证混凝土的内部产生压力来抵抗混凝土所产生的拉应力,还可以确保混凝土的密实度,改善混凝土的和易性,从而降低水灰比,达到减少水化热的情况出现。

2.4非结构性裂缝防治措施

对一些非结构性的裂缝,在施工的时候,支架的搭设首先要经过科学的设计,对支架要进行全面积的预压,以此来消除非弹性的变形。此外,要在砼中加减水剂以减少砼泌水,在砼施工的时候进行二次抹面,加强整个砼的养护工作,减少砼中的水分蒸发数,这样就可以有效的预防裂缝的产生。在桥梁工程施工的时候,要合理的使用海绵、覆盖麻袋等一些保护措施,并且浇水湿润养护,要合理的安排砼浇注顺序及浇筑速度,在砼浇注的过程中控制温差,特别是在夏季施工的时候,骨料一定要要洒水进行降温,而到了冬季,在施工的时候就需要在砼表面进行覆盖保温,这样才可以防止非结构性裂缝的产生。

3、市政桥梁结构裂缝问题的加固技术处理

首先,市政桥梁裂缝常见的处理方法有三种,即表面封闭修补法、压力灌浆修补法、填充钢板法。由于桥梁出现裂缝的原因各种各样,所以处理裂缝的方法也须根据实际情况来进行判定。表面修补的具体做法是沿着混凝土裂缝的表面铺上薄膜材料,在施工的时候将混凝土的表面用刷子打毛,将混凝土表面的裂缝填平。也可以采用沥青进行修补缝合,但是这种方法的浆液很难灌入。表面修补的方法适合运用在裂缝很浅的桥梁上,即桥梁内部并没出现裂缝,基本稳定,为了防止出现更大的裂缝,可以采用表面修补的方法。表面修补法可以采取将混凝土或石灰填充裂缝的方法,也可以在裂缝的表面进行抹灰的方法,这些方法非常简单,工程不大。但是它不能阻止裂缝变大,从而导致桥梁的钢筋受到侵蚀,出现深层裂缝。压力灌浆法分为水泥灌浆、石灰灌浆、化学物质灌浆、沥青灌浆。喷浆修补是一种在经过处理的裂缝表面,喷射一层密实的水泥砂浆保护层,来封闭裂缝的修补方法。喷浆前,需要把结构表面的剥离部分除去。再用水冲洗清洁,并在开始喷浆之前把基层湿润,然后再开始喷浆。水泥灌浆适合桥梁的裂缝分布不均匀的情况下使用。石灰灌浆可以通过砼中不同的压力形成的孔眼将石灰浆灌入桥梁裂缝中。石灰的黏稠度可以根据桥梁裂缝的实际情况进行考虑。化学物质是一种新型的桥梁裂缝修补方法,它主要采用先进的化学材料修补裂缝,可以在很大程度上改变灌浆材料的性能。它的优势在于可以将很细的裂缝进行修补,而且操作非常简捷,修补的效果非常好。化学灌浆法现在已经在桥梁裂缝的修补方面得到了广泛的应用。填充钢板法,就是当钢筋混凝土构件产生主拉应力裂缝时,可对裂缝先进行处理之后,再在裂缝处粘结钢板,并用膨胀螺栓对钢板加压。钢板粘合方向应和裂缝方向垂直。

其次,梁式结构加固增强技术也是加固技术处理的重要方法之一。梁式桥上部加固可以采用各种不同的方式,主要视桥梁的实际情况,承载能力的减弱程度以及今后的使用要求而异。一般来说,主要采取扩大原结构构件截面,以提高结构的强度和刚度;以新的结构代替旧的抗力不足的结构;改变原结构的受力体系,使控制截面变矩的峰值减小;对原结构施加预应力,改变原结构的受力图式,以达到提高桥梁刚度和强度的目的。