時間：2023-08-17 18:04:24
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學反應工程緒論，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
殷金玲 景曉燕 王君 哈爾濱工程大學材料科學與化學工程學院
基金項目：哈爾濱工程大學基礎課程教學改革研究計劃建設項目002100020632。
摘要：針對面向非化學化工專業學生開設的普通化學教學中存在的問題，通過重點利用學生所學專業與普通化學的結合點，配合
一定的其他的課堂教學方式來激發學生學習普通化學的積極性。
關鍵詞：普通化學；專業；交叉性
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號
一、普通化學教學中存在的最大問題的分析
目前許多大學里的普通化學基本上都是面向非化學化工專
業的學生開設的，大部分學生認為化學與自己將來的專業和就業
沒有什么關系，在某種程度上致使很多學生是在被動的學習普通
化學，主要就是為了考試能夠通過或者取得高分為自己的獎學金
的獲得做個準備而已，而這種被動就造成了學生的學習積極性大
大降低。那么如何提高非化學化工專業學生學習普通化學的學習
興趣就成了許多普通化學教師面臨的最大問題。
二、針對學生專業與普通化學的交叉性方面采取的措施
1.了解學生所學專業
每位普通化學教師在接到教學任務后都需要首先整體了解
一下授課對象是那個系的？學哪個專業的？這樣才能有的放矢，
為下一步工作做好準備。
2.深入調查收集整理學生所學專業的特點和培養目標及往年
就業去向
在了解了授課對象的所在院系和所學專業后就需要針對其
專業等信息開始進行下一步的調查工作，以我校學生所學專業為
例，比如船舶與海洋工程專業，其專業培養目標是培養船舶與海
洋工程結構物研發、設計、建造、檢驗、管理、教育等高層次專
門人才。該專業畢業生主要就業去向是到與船舶和海洋工程有關
的公司及國家各部委機關，以及沿海、沿江各船舶設計院、研究
所和造船骨干企業工作。再比如：核工程與核技術專業的專業培
養目標是培養能在相關領域從事核工程與核技術研究、設計、生
產、運行和管理的專門人才。就業去向主要是一些國內的核電站
和核工業的研究院。還比如：環境專業的專業培養目標是培養能
從事廢水、廢氣、固體廢棄物等污染物的防治技術研究、設計、
應用和開發工作的高級工程技術人才。本專業畢業生就業面較
廣，對于我校畢業生相對集中的就業單位有各大船廠，沿海各大
型企業的水處理公司，建筑設計院等。
3.針對收集的信息尋找與普通化學授課內容相關的交叉點，
并靈活應用于課堂教學中
針對船舶與海洋工程專業的學生我們在講電化學基礎這一
章節的內容時首先就提出一個問題：大家的專業都與船舶有關，
而我們知道船體相當一部分與海水接觸，海水對船體的鋼鐵具有
較強的腐蝕性。那么這種腐蝕在化學上屬于哪種腐蝕呢？如何在
實際中采用什么樣的方法來防止或降低這種腐蝕呢？這個問題
直接與他們的專業相關了，學生自然興趣就提上來了。然后在講
金屬的腐蝕時，讓學生們知道這種腐蝕是電化學腐蝕，而針對這
種腐蝕常采用的方法有：陰極保護法（又包括犧牲陽極保護法和
外加電流陰極保護法），陽極保護法，緩蝕劑法，金屬表面覆蓋
層等方法。有時大家去船廠會發現在船下面掛著一個鋁塊或者鋅
塊之類的東西，這是應用了哪種方法呢？還有時會看到許多工人
在船體表面進行涂裝，這又是應用了哪種方法？在這些學生感興
趣的問題的引導下讓學生由被動學習變為主動學習。
針對核工程與核技術專業的學生在第一堂緒論課中就可以
給他們舉一個和他們專業密切相關也是他們這個專業非常在意
的一件事：切爾諾貝利核事故。他們可能在選擇這個專業時已有
耳聞這個核泄漏事故，但是對于這起事故的真正起因未必知道。
而這起事故的真正原因不是核爆炸，而是一種化學反應釀成了重
大的損失。然后給學生介紹這次事故的前因后果：在進行4 號反
應堆電能功率安全測試的過程中，操作人員有意切斷了通向核心
區域的冷卻水流，當然這個操作是測試的一部分，而且操作人員
在反應堆中留下的控制棒數目不夠，蒸汽壓很低又難以提供冷卻
劑。這一系列的操作致使整個反應堆功率劇增，產生巨大的熱量，
燒塌了燃料芯堆，而釋放出的灼熱的放射性核燃料顆粒與用作冷
卻劑的水接觸發生爆炸。這個過程中反應堆中用來使中子減速的
石墨起火燃燒，流到著火的石墨上的水又與石墨發生化學反應產
生氫氣，氫氣和空氣中的氧氣發生化學反應而爆炸。這個化學反
應的爆炸卻掀翻了覆蓋在反應堆上的鋼板?？梢妼τ诤?a href="http://www.jackloon.com/haowen/156566.html" target="_blank">工程與核
技術人員掌握化學知識是必須的。
針對環境專業的學生而言，同樣在緒論課中就可以讓他們知
道化學與他們的專業是密不可分的，比如為了將普通化學主要內
容串接起來，可以給他們舉個環境問題的例子：汽車因大部分使
用汽油內燃機，會產生一氧化碳和一氧化氮等有害物質污染環
境。如果我們能夠讓NO 和CO 在排放到大氣前就反應生成N2 和
CO2，就可以大大降低對環境的污染。那么：①這個反應能夠發
生嗎？（即化學反應方向問題）②如果該反應能發生，那么會有
多少的NO 和CO 轉化為N2 和CO2 呢？（即化學反應限度問題）
③同時我們知道對于每一個反應化學反應發生時都會伴隨著吸
收和放出熱量的現象，那么該反應過程中能量是如何變化的呢？
（即化學反應能量變化問題）④這個反應若能發生，這個反應是
進行的快呢還是慢呢？（即化學反應速率問題）⑤這個反應的反
應機理如何？而對于機理的分析比較復雜，首先我們需要了解物
質的微觀結構的問題。（即物質的微觀結構問題）。這樣既可以
將普通化學的整體內容安排與實際問題的解決聯系起來，更讓學
生了解要解決這樣的一個環境問題必須要應用化學的知識。同時
針對環境專業的學生授課時更應該增加一些綠色化學知識的介
紹。
三、其他課堂教學措施的配合
除了抓住學生所學專業與普通化學的結合點外，還要注意其
他的一些課堂教學方式，如：將化學與學生日常生活中遇到的一
些具體事例聯系起來，即用普通化學學過的知識來解釋一些實例
和現象；在課堂上引入一些著名化學家的人物介紹和相關一些理
論的發展史，像故事一樣介紹給學生，既吸引了學生的注意力，
又加深了對基本理論知識的理解；課堂上適當設有部分課堂演示
實驗和演示實驗錄像的環節，讓學生從實驗中總結出化學的基本
理論和規律，同時也讓學生深刻了解化學這門學科的特點；注意
利用問題的引入來啟發學生的思維空間，并且加強訓練學生的歸
納總結能力，進一步強化教學效果等。
參考文獻：
[1]段連運譯.化學與社會（原著第五版）[M].北京：化學工業
出版社，2008：285-288.
[2]李梅，景曉燕，韓偉，朱春玲，王君.普通化學教學中綠色
化學教育的滲透[J].教育教學論壇，2013，28：2-3.
1改革教學方法，培養工程意識
化工原理屬工程學科，其處理問題的方法與自然科學學科有著較大的差別.《化工原理》是環境專業學生在大學期間學習的第一門工程學科的課程.因此，在講授化工原理緒論過程中，筆者就特別強調要轉變學習方法，并在后續相關章節中通過引入工程案例和采用討論式教學方式強化學生的工程意識和工程觀念的培養.具體的改革措施如下.
1.1引入工程案例，激發學生學習興趣
興趣是最好的老師.在教學過程中通過引入環境污染控制工程實際案例，將化工原理基本原理與實際案例進行關聯，讓學生充分感受到化工原理不單單是大學中的一門課程，而且是一門在整個專業課程體系中起著承上啟下作用的課程，是學好專業課程和解決實際工程問題的重要基礎，進而激發學生學習的興趣.比如，在講授離心泵時，筆者就在課堂上提出如何能將水從低位輸送至高位、在污水管網中污水提升泵站的作用等問題，引發學生思考，進而引出具體的授課內容；其中涉及流體在管內的流動形態和速度、管路的阻力損失、流體流動時的能量守恒方程和質量守恒方程，基于能量守恒方程可進行污水提升所需的外加能量并結合污水流量和泵的效率，計算出所需泵的揚程和功率.然后再根據污水流量確定泵的流量，從而確定泵的型號.與此同時，還可以順勢引出離心泵的工作原理、安裝高度、氣縛、氣蝕等問題.在其它章節的講授中，筆者也嘗試相應引入三廢處理工程中的實際案例，盡量使問題簡單化.同時，在教學過程中還特別注意聯系實際工程案例，給學生灌輸技術經濟評價的思想，引導學生在確定工程方案時除了要從理論上探索其可行性外，還要研究其技術上的可行性，經濟上的合理性和生產上的安全性等問題，統籌考慮.實踐證明，在教學過程中引入工程案例，能強化學生對理論知識的掌握，提高學生考慮工程問題時的工程思維和工程意識.
1.2啟發式討論教學，理論聯系實際
啟發式討論教學是指教師根據學生的基礎、教學要求而采用的一個教學啟發手段，以充分調動學生思維的積極性，讓學生在教學過程中發揮主體作用.通過經驗總結，筆者認為，在環境工程專業化工原理教學中，應通過從實際生活實例中提出問題，分析問題，層層啟發，由淺入深，引發學生主動思考，達到理論聯系實際的目的.比如，在講授固體干燥時，以生活垃圾焚燒的例子，指出生活垃圾在焚燒處理之前，水分必然要先汽化，然后使生活垃圾顆粒溫度上升至其著火點，才能發生燃燒等等.此外，筆者在講授傳熱的三種方式之前，先讓同學討論為什么夏天吹風扇會感覺非常涼快，冬天躲在墻角曬太陽會感覺更暖和.經過同學激烈的討論后，請1~2位同學為代表指出其中可能的原因，然后才對同學的分析進行點評，并給出正確的解釋.實踐表明，通過類似的課堂討論，學生參與度得到了極大的提高，學習的熱情也空前高漲.
2結合專業需求，整合教材資源
環境工程是一個實踐性和工程性較強的學科，涉及傳遞過程原理、能源利用、流體力學、材料力學、生化反應工程、過程的設計和控制以及一些新型過程的開發等.就現有的各種環境污染物控制與治理方法而言，絕大部分都涉及形形的化學反應，或為均相反應，或為多相反應，并不可避免地牽涉到有關反應物料傳遞、本征反應動力學與宏觀反應動力學及反應器的設計與分析等一系列化學反應工程問題.目前環境工程專業化工原理理論課大多數采用的教材是在化工專業使用的《化工原理》基礎上簡化而成，與“三廢”處理工程案例聯系不太緊密，缺少反應工程相關內容，特別是生化反應工程內容.為了適應應用型地方高校環境工程專業人才厚基礎、重應用的培養目標和專業需求，化工原理課程應該強化傳遞過程計算基礎、重點講述流體力學基礎、傳熱、傳質的基本原理并在分析主要公式時引用環境污染治理工程設備案例，使教材內容更加通俗易懂.同時，增加生化反應工程基礎并將其與單元操作有機銜接.在課程內容安排上，適宜采用由簡入繁、由具體到抽象、再由抽象到具體、前后關聯的編排模式.根據以上設想，筆者采用的講義大綱安排如下：緒論（介紹課程的研究對象與學習方法、單位與量綱、物料衡算、能量衡算和速率）.流體流動與流體輸送機械（第一章，討論流體流動、流體重要參數測量方法、流體流動的能量衡算、簡單管路計算.第二章，泵與風機的選型、安裝與操作）.傳熱（第三章，討論保溫及保溫材料、熱傳導、保溫效果、保溫材料的適宜厚度、換熱器）.傳質分離過程及設備（第四章，討論吸收速率、吸收過程的物料衡算和填料層高度的計算和填料塔的操作計算、傳質設備的結構及操作性能）.非均相物系的分離（第五章，討論固體懸浮物及其運動、集塵、分級基礎及降塵室、旋風除塵器的特點）.生化反應器基礎（第六章，討論生化反應速率的表示方法、主要的生化反應器設計）.固體干燥（第七章，討論干燥過程原理和特點、濕空氣性質參數和水分性質）.
3結語
應用型地方高校工程類人才在服務地方經濟發展中具有重要的作用.其中，工程類專業人才培養過程中專業基礎課程對于應用型人才工程意識、工程思維能力和解決實際工程問題能力的培養具有重要的指導意義.基于當前應用型地方高校工程類專業基礎理論課教學與應用型人才培養要求不太吻合的現狀，以《化工原理》理論課為例，筆者從三年前開始對環境工程專業《化工原理》課程進行了系統的改革和創新.以培養應用型人才為目標，通過加強教學觀念、完善教學方法，結合專業特點編寫教學講義，加強學生工程意識和工程思維能力培養.經過三年的教學改革，學生的學習興趣、解決實際工程問題的信心和能力明顯提高.
作者：陸偉東 單位：韶關學院
【關鍵詞】化學工藝學 教學改革 石油化工
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）16－0001－02
廣東石油化工學院坐落于中國南方最大的石油生產基地——廣東省茂名市，為華南地區唯一一所石油化工特色院校。學校的化學工程與工藝專業是國家級特色專業建設點，畢業生遍布全國各地的石油化工行業，就業具有很強的針對性，深受用人單位歡迎。廣東石油化工學院化學工程與工藝專業人才培養的目標是為社會輸送具備化學工程與工藝基本理論、基本知識和基本技能，具有較強工程實踐能力、良好的創新意識和較高綜合工程素質的人才。畢業生能在石油煉制、石油化工、能源、環保、材料等部門從事工程設計、技術開發、生產管理等方面的工作?；瘜W工藝學作為該專業一門重要的專業課，是基礎化學、化工熱力學、化學反應工程、化工原理等課程的綜合應用。通過該課程的學習，要求學生掌握化工生產的基本原理、主要化工產品的生產方法、工藝流程等。在化學工藝學課程教學中，應注重強化學生的工程意識和基礎知識的實際應用能力。
一 結合石油化工特色，創建課程群
從人才培養的角度看，石油化工高校培養的畢業生應具有較強的工程實踐能力、良好的創新意識和較高的綜合工程素質，以適應石油煉制或石油化工等相關行業的人才需求。畢業生不但要懂得某一專業的基礎理論，還要具有某一崗位所需要的生產操作和組織能力，并能在現場進行技術操作和改進，解決生產實際問題。因此，廣東石油化工學院石油化工專業所培養的人才具有基層性、實用性和技術性，這是本專業區別于其他普通高校教育的一大特色。根據本專業的特點和學生的基礎及接受能力，以培養學生的綜合實踐操作能力和創新能力為主線，可將石油煉制工程、石油化工產品分析技術、石油產品應用技術與開發、石油儲運基礎等課程創建一個課程群，圍繞本專業人才培養目標，對各課程的主要內容進行精選優化，調整化學工藝學的教學內容?？蓮倪@些主干課程中選擇一些典型的石化產品，作為化學工藝學的教學案例，分析這些石化產品的生產方法、工藝流程、工藝參數、條件影響等。這種處理方式對課程群里面其他的課程教學可起到輔助和鞏固的作用。
二 優化和更新化學工藝學的教學內容
根據教學大綱對教學內容進行處理，把各章節內容按照了解、掌握、應用、設計等不同要求作詳細的定位。例如，對于工業生產中已經不采用的生產方法，只要求學生了解某種工業過程可能有多種生產方法即可；對需掌握的內容，可以要求學生對各種生產方法進行比較，分析其適用范圍、效果、操作條件、能耗等，從技術經濟的角度選擇生產方法。學生不僅要掌握教材介紹的幾種基本化工產品的生產，而且其生產--方法要會應用，能夠舉一反三，要能設計出一些簡單的生產工藝。例如，在講授合成氨時，可以先引入哈伯法合成氨工藝的歷史及哈伯本人的一些簡介，既可以提起學生對合成氨工藝的學習興趣，又可以了解一些名人的事跡。當學生有了興趣之后，可以從不同的原料角度，引入不同的生產工藝，如以煤為原料，以天然氣為原料，以重油為原料的合成氨工藝，其各自的工段均有所不同，可以在講授完后讓學生總結各不同原料合成氨工藝的異同，這樣學生學完之后印象深刻，可以吃透這部分內容。
另外，在組織化學工藝學教學內容時，應著重突出石油化工特色。在第一次化學工藝學講授過程中，讓大家認識到本門課程的針對性、重要性及實用性。在第一章“緒論”部分組織講授材料的時候，可以結合茂名煉油產業鏈，圍繞幾個關鍵詞如石油化工、石油煉制、乙烯工業、茂名乙烯、石化工業區等展開內容學習。例如，乙烯工業是指以石油餾分為原料裂解生產乙烯為主，同時生產丙烯、丁烯、芳烴等產品的生產過程。乙烯是石油化工的基本有機原料，目前約有75%的石油化工產品由乙烯生產。乙烯主要用來生產聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯等多種重要的有機化工產品，乙烯產量已成為衡量一個國家石油化工工業發展水平的標志。再如，對乙烯產品結構的介紹（塑料類、合成橡膠類、液體化工類）；對長三角、珠三角、環渤海灣大型煉化一體化企業集群及沿長江產業帶分布的介紹等，這些內容可以讓學生清晰地認識未來的就業方向、就業區域和就業前景。在這種情況下，學生會充分認識到化學工藝學這門課程的針對性和重要性，在后面的時間里自然會重視這門課程的學習，因為這些內容的學習與他們未來的就業息息相關。
圍繞本專業人才培養目標，針對畢業生的就業特點，廣東石油化工學院的化學工藝學這門課應該調整教學內容，注重重點內容的凝練。其重點內容應圍繞乙烯工業展開。
如以茂名石化乙烯為例，學習乙烯生產原理、工藝技術、產品應用等基本知識；以茂名石化工業區為例，學習乙烯下游產業鏈、產品應用等基本知識。
乙烯生產原理主要包括乙烯生產過程中的化學反應規律、反應機理、熱力學及動力學分析，乙烯生產的工藝參數和操作指標（如原料性質及評價、裂解溫度、烴分壓、停留時間、裂解深度等）及乙烯生產的工藝過程等。
三 適當引入雙語教學
關鍵詞：人教版高中化學； 科學探究； 內容分析
Abstract：This paper summarized the relevant theories of scientific inquiry and the preparation of textbooks， and then established the basic framework. scientific inquiries on factual knowledge are the most in the edition. There are a number of the same scientific inquiry points in the edition.for the activities of scientific inquiry，experiment is the most in the edition. for the opening level of scientific inquiry， the textbook which is prepared by People's Education Press is 2， 3-class levelof scientific inquiry-based.The People's Education edition take notice of the gradual increase in the opening level of scientific inquiry. in addition of words，the edition of textbook has used pictures， diagrams and charts to help showing the scientific inquiry content.
Key words： Chemistry of Person teaching edition in Senior High School， Scientific Inquiry， Content Analysis
1.緒論
人教版教科書是依據 2003 年中華人民共和國教育部制定的《普通高中化學課程標準（實驗）》所編寫[1，2]，由于高中化學新課程包括“化學 1”和“化學 2”兩個必修模塊和“化學與生活”、“化學與技術”、“物質結構與性質”、“化學反應原理”、“有機化學基礎”、“實驗化學”六個選修模塊[3]，而且在“課程標準”的指導下人教版教科書，那么人教版教科書中的科學探究內容有何特點？編寫者們選取了那些知識進行科學探究？師生在依據教科書開展教學活動時需要完成什么樣的探究任務？涉及哪些活動形式？學生在進行科學探究時參與程度如何？為了更好的分析人教版教科書，本人主要涉及教材的邏輯或組織形式、內容呈現方式、習題、實驗或探究活動等方面的分析。
2.科學探究情況分析[4]
2.1科學探究的概念
對于理科，有時簡稱為科學探究。科學探究也指的是學生用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家們研究自然界所用的方法而進行的各種活動。這一定義在目前國內有關科學探究的研究中被廣泛引用。《國家科學教育標準》中的定義，“科學探究指的是科學家用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據提出種種解釋的多種不同途徑?！?/p>
2.2科學探究的任務及類型
探究任務的解法、答案一般不是唯一的，可能有多種解決辦法。一般是開放性的任務。科學探究主要包括以下幾種任務類型。基于變量的任務，特征主要是有類型 1：涉及一個分類性自變量；類型 2：涉及一個連續性自變量；類型 3：涉及一個以上的分類性自變量；類型 4：涉及一個以上的連續性自變量。邏輯推理任務，需要開展一系列的活動（往往是定性分析），這些活動所得到的資料可以進一步引發、組織下一步的活動，直至找到問題的解決方法。測量性任務，在一些科學、工程或技術任務中，最關鍵的問題是準確測量變量的值，這往往必須利用一個以上的儀器來完成。建造性（工程性）任務，目的是找到解決問題的方法而后再檢驗其有效性，而不是考察背后的因素關系。探索性任務，作為最開放的任務形式，這種任務需要學生自己先提出問題、明確問題，而后再去尋找解決問題的方法，具體解決方法可能是通過以上各個途徑來實現，而且可能利用其他的相關資源。
2.3科學探究的活動方法
為了激發學生的學習興趣，訓練操作技能，為了發現一些科學知識，為了學生建構科學知識、科學素養提供基本的經驗，科學探究常常在教學過程中需要學生進行一定的實際活動或動手操作?？茖W探究中學生進行的活動分為實驗、觀察、調查、資料收集、閱讀、討論、辯論等七種方式。
2.4科學探究的組成要素
在國內，不同的研究人員對科學探究進行不同的劃分。 “課程標準”通過對不同理論進行綜合，提出科學探究包括提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等 8 個要素。
3.人教版教科書中科學探究內容的編寫情況[7]
3.1定量分析人教版教科書中科學探究內容
通過分析八冊教科書，我們可以確定分析單元分為64 個，可以知道人教版各冊教科書中科學探究內容不是平均分布，《實驗化學》中分析單元最多，《化學與技術》中分析單元最少，其它幾個模塊基本持平。首先，從科學探究的內容對象來看，事實性知識所占比重最大，全八冊中針對事實性知識的分析單元占分析單元總數的 50%，針對理論性和技能性知識的分析單元數持平。從理論性知識分布來看，《化學 2》、《物質結構與性質》和《化學反應原理》模塊針對理論性知識設置的科學探究內容較多。從事實性知識分布來看，《化學 1》與《化學與生活》中事實性知識比重較大，其中《化學與生活》模塊科學探究的內容全部針對事實性知識；《物質結構與性質》和《化學反應原理》模塊則未針對事實性知識設置科學探究內容。針對技能性知識的科學探究則主要集中在《實驗化學》模塊，其它模塊中涉及不多。其次，從科學探究的任務類型來看，人教版各冊中依次為探索性任務、建造性/工程性任務、基于變量的任務，而涉及最多的任務類型是邏輯推理任務。測量性任務最少，僅在《有機化學基礎》和《實驗化學》中?！痘瘜W反應原理》模塊中基于變量的任務最多；邏輯推理任務則主要分布在《化學 1》、《化學 2》和《物質結構與性質模塊》中；《實驗化學》模塊中建造性/工程性任務和探索性任務比較多，分別占到分析單元總數的 31.82%和 54.55%。最后，從科學探究的活動方式來看，人教版中科學探究活動僅涉及實驗、觀察、資料收集、討論等 四種活動方式，以實驗為主?！段镔|結構與性質》模塊涉及了較多的觀察活動。
3.2 定性角度分析人教版教科書中科學探究內容[8]
首先、人教版教科書中主要是探究重要的無機物和有機物的性質和制備方法，有關事實性知識的科學探究最多。例如鋁與氧氣的反應、鐵與水蒸氣的反應、用二氧化氮制取硝酸的反應等等。在安排任務類型時，針對這類知識較多地采用了邏輯推理任務――即通過開展一系列活動（往往是定性分析），通過收集現象得出結論，進而獲得物質的性質或制備的方法；但在《實驗化學》模塊中，主要采用了探索性任務，例如乙酸乙酯的制備及反應條件研究、氫氧化鋁的制備等等，科學探究任務解決問題的方法和途徑更加多樣化，任務形式也更加開放。其次、人教版教科書較好地注意了循序漸進，逐漸增大科學探究的開放水平，但是由于有超過 14%的科學探究內容采用了 一 級水平的科學探究，使得整體的開放水平偏低。人教版中 一 級水平的科學探究內容主要集中在《化學 1》和《實驗化學》的前兩個單元，從學生參與程度來說，一級水平的科學探究與傳統教學中的演示實驗沒有本質的區別，科學探究問題與假設、探究程序和探究結論都是給定的。通過對具體內容的進一步分析，發現教科書在呈現內容時根本不涉及探究結論這個部分，或者是在探究結論部分沒有給出文字結論卻給出了反應的方程式，學生不需要深入思考就可以得出結論。再次、從科學探究內容包含的環節組成來看，人教版教科書對問題的提出和猜想與假設環節較少呈現（除《實驗化學》模塊外），絕大多數內容都是直接進入探究計劃與實驗實施部分；在獲得解釋與結論后，也基本不涉及反思與評價和表達與交流；環節組成比較全面的是《化學 1》中鐵粉與水蒸氣的反應和《化學反應原理》中 FeCl3水解的探究。在《實驗化學》中，有三分之一左右的分析單元包含了問題的提出部分，包含表達與交流的分析單元也占到三分之一左右，各個分析單元基本都安排了反思與評價的部分，但是對猜想與假設的呈現仍舊非常少。最后、人教版中很多重要的實驗操作都配備了實驗裝置示意圖，標準而且美觀。在《物質結構與性質》模塊還利用示意圖較好地表現了物質的微觀結構。在實物圖片方面，人教版教科書中呈現較少，而且基本只用來呈現實驗現象，對實物圖片的其它功能重視不夠。人教版中圖表的使用主要是兩個方面的作用：提供相關數據和記錄探究結果。值得注意的是，人教版除《實驗化學》模塊外，科學探究內容大部分都給出了探究結果記錄表，而《實驗化學》模塊中圖表則主要是用于提供相關數據，包含探究結果記錄表的分析單元非常少。
4.對人教版教科書中科學探究內容的解讀[5，6]
4.1化學學科本身特點的影響
化學的特征是研究分子和創造分子。在原子、分子水平上研究物質組成、結構、性質及其應用的一門基礎科學。課程的性質決定了一些事實性知識成為理論性知識和技能性知識探究的基礎。沒有豐富具體的元素化合物知識，化學基本概念和原理就會變得抽象、空洞而難以理解，化學用語、化學技能的學習就會變得枯燥乏味，事實性知識被人們稱作“真正意義上的化學”。在人教版教科書中，可發現針對事實性知識的科學探究內容是最多的。另外，化學知識的產生和積累經過了無數科學家的反復探索與實驗，因此化學中有很多適合探究的知識點，化學實驗是學生學習化學知識、解決生產、生活中的實際問題的重要途徑和方法，具有很重要的認識論、方法論和教學論的功能。在使用教科書進行科學探究活動時，要充分考慮化學學科本身的特點。進行科學探究時應使學生在科學探究的基礎上更好地理解和掌握相關的化學知識，不能只看重探究活動本身?？茖W探究是為了改變學生的學習方式，而學習的最終目的和結果不應該隨之改變。另外，沒有目的的實驗是沒有意義的實驗，同時也要警惕“惟實驗”的誤區，科學探究中的實驗只是科學探究的一部分，科學探究并不等同于學生實驗，學生的思維過程、歸納與概括的意識以及后續的反思與評價都非常的重要。科學探究中的實驗既要注重學生實驗，也要注重教師的演示實驗。
4.2學生學習心理的影響
奧蘇貝爾在《教育心理學 一種認知觀點》一書的扉頁上寫到：“假如讓我把全部教育心理學僅僅歸結為一條原理的話，那么，我將一言以蔽之曰：影響學習的唯一最重要因素就是學習者已經知道了什么。要探明這一點，并應據此進行教學?！睂W生在義務教育階段已經學習了一些基礎的化學知識，經歷了一些科學探究活動，學生是學習的主體，學習者對外界進行選擇、加工、理解、改造和建構的過程，是學習者對激發起認知沖突的問題和現象進行探究的過程。通過創設一定的情境，逐漸培養培養學生發現問題的能力，進而樹立問題意識。但是，考慮到區域和學生個體的差異性，在安排科學探究內容時應更加深入地分析學生的已有知識經驗，進而設置合理的開放水平和問題難度。另外，在進行活動設計時不能只進行表面上看起來的活動，而是學生真正參與其中，經歷選擇、加工、理解、改造和建構的過程。對于教科書中，問題提出部分的欠缺，在進行教學設計時應該充分挖掘教科書以外的資源。
4.3教師教學實踐的影響
科學探究在強調學生主體地位的同時不否認教師的作用，教師的科學探究觀念是影響探究式教學的重要因素。第一，由于科學探究與科學教育的科學本性相一致、有利于學生的全面發展、有利于學生轉變學習方式，要充分認識科學探究的綜合優勢；第二，科學探究不等于科學家的探究，不能將科學探究神化，也不是必須具有豐富的科學知識和非常完備的實驗設備才能開展探究；第三，科學探究有自身的規律和特點，并不是所有的知識都適合以科學探究的方式進行學習，不能將科學探究泛化。不同的科學探究任務不僅承載著相關的知識，而且承載著一定的化學技能與思想，充分發揮了科學探究的綜合優勢。至于什么樣的知識適合進行探究，探究點在哪里，是教師進行教學設計時的困擾。在使用教科書進行科學探究活動時，教師要正確認識科學探究，合理使用教科書中的科學探究內容進行教學設計，不能拘泥于教科書進而限制了教師的創造性。
5.結 語
科學探究作為科學課程的重要內容被提到了前所未有的高度，高中化學課程是基礎教育科學課程的重要組成部分，依據“課程標準”在高中化學課程中開展科學探究。高中化學新課標人教版實驗教科書設置了專門的探究欄目，設計了豐富的科學探究活動。本文從化學學科本身的特點、學生學習心理和教師教學實踐三個方面對教科書中科學探究內容的編寫情況進行了解讀。
參考文獻
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有機緒言課提綱挈領地展示和介紹了有機化學學科研究對象、學科發展簡史、學科特點、物質分類、學習方法及本學科在國民經濟中的地位和作用。其教學目的和任務，不僅應使學生對本學科性質有一個大致了解，明確學習有機化學的意義，而且要激發起學生的學習興趣，為后續學習做好鋪墊。在緒言課中，教師可以收集整理相應的資料，制作成課件或利用視頻資料，為學生們展示、講述有機化學的歷史。比如從古代的釀酒、制醋工藝到現代的高分子材料工程;從禁塑令到環境保護……讓學生們通過音視頻、圖像、動畫等多媒體手段，全面系統生動地了解有機化學學科的歷史和發展，形象具體地認識到有機化學滲透到了衣、食、住、行等各個方面，深刻意識到學習有機化學的重要意義，從而明確學習目的，激發起學習動力和興趣。
2.利用多媒體創設和諧輕松的教學氛圍
引發學生學習興趣傳統的數理化教學易給人一種呆板、沉悶的感覺，不易使習慣形象和感性思維的學生產生學習興趣。而多媒體的形象生動等特點正好可以彌補傳統教學的不足。比如，在講解酸的時候，就可用醋來作為課題引入，放映有關醋的歷史、分類及醋的妙用的視頻動畫或者是相關圖片配以和諧優美的音樂，讓學生能帶著輕松愉快的心情進入后面部分的學習。
3.幫助理解重難點內容
樹立學習的信心，保持學生學習興趣信心也是興趣產生的一個重要因素，對于在學習過程中遇到的挫折或困難，意志堅定、求知欲強的學生一定會通過不懈的努力或用不同方法解決，而另外一部分學生可能就此而受到打擊，從而影響學習積極性和學習信心，因此降低學習興趣。有機化學中一些較抽象的知識點，如有機物質分子空間立體結構和同分異構體結構，這需要學生具有一定的空間想象能力，對于部分學生來說，比較困難，如果能制作成三維效果圖或者是具有交互功能的動畫，可以達到直觀形象、一目了然的效果，學生理解起來也更加容易。
4.利用信息技術開展多種課外活動
提高學生學習興趣一是可利用課外活動時間為學生播放有機化學趣聞、生活中常見的有機化學物、有機化學反應或電視節目、魔術表演中的有機化學現象。二是建立興趣活動小組，分小組完成實踐性作業、調查性作業以及課題研究。比如課題“塑料袋與白色污染”，學生可以自行通過網絡查找、收集、加工、整理有關塑料的主要成分、化學性狀、生產加工方法，為什么會引起白色污染，如何降低污染、保護環境等，最后形成論文或電子稿。通過論壇或博客發表，與老師、同學或其他網友共享交流，通過這種方式，不僅可以提高學生的自主學習能力、團隊協助精神，還能讓他們通過發表、共享等方式得到自我滿足，增強自信心和學習的動力，從而提高學習興趣。
5.利用信息技術為學生搭建良好的自主學習平臺
創建平等的互助交流環境利用信息技術可讓學習成果得以鞏固，學習“攔路虎”得以及時解決，加強學習興趣。在教學中，我們發現許多學生可能一開始表現得還是挺有興趣，可是隨著學習內容的增多、學習難度的加深，其學習興趣就會逐漸減退。我們可以嘗試做以下幾個方面的工作:①利用化學學習網站進行課外自主學習，有條件的話，可自行建設有機化學專題學習網站，教師將教案、課件、動畫、視頻或收集整理的相關資料上傳供學生參考。同時，學生也可將自己的學習心得、經驗、研究成果上傳。②建立學習交流群，教師可以利用課外業余時間為學生們答疑解惑，及時解決學生們的學習疑問;學生之間也可就學習經驗進行交流:開設有機化學學習論壇，設立各種討論主題，學生可以根據自己的興趣愛好或者不足之處有選擇地進入相關主題進行討論交流。③利用搜索引擎、在線答疑等信息工具尋求其他網友或名師的支持。④利用輔學型課件或智能評測系統，進行自測練習，及時檢測學習效果。
6.鼓勵學生
[關鍵詞]廢水收集系統；初期污染雨水；事故消防廢水；有效容積
中圖分類號：X781.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）03-0045-01
1、緒論
隨著國內社會對環境問題的關注日益增強，國內新建化工企業的環保標準越來越高。化工廠中各種化工廢水的滲漏對土壤和地下水的污染問題受到更高的關注。環保法規要求“石油化工企業應該做到清污分流”。在生產過程中以及事故狀態下，化工廠區會產生多種復雜污染物的廢水，包括裝置排污、消防廢水、污染雨水等，這些廢水如果不能合理有效地收集，會對整個區域造成無法挽回的損失。
2、化工廠廢水分類及系統設計要求
2.1 廢水分類
生產廢水：在化工工藝生產中排出的工藝廢水、機封冷卻水、廢氣洗滌水、設備及場地沖洗水等廢水。這些廢水如果不經處理而排放，會造成水體不同性質和不同程度的污染，從而危害人類的健康，影響工農業的生產。
初期雨水：一般指化工裝置污染區前15min或污染區域30毫米的地面徑流雨水，由于降雨初期，雨水攜帶了地面及化工設備上的工藝污染物，所以工藝裝置內的初期雨水污染性質等同生產廢水。項目環境影響評價書中一般將初期雨水歸類為生產廢水。
事故消防水：當化工裝置發生火災時，往往伴隨著工藝物料的泄露，及物料燃燒后產生的污染物，當用消防水滅火或者降溫時，這些污染物必然會進入消防水中，被污染后的消防水如果直接排放將會對周圍環境造成很大污染[1]。
2.2 廢水系統設計中的安全要求
《室外排水設計規范》2014版（GB50014-2006）、《石油化工企業設計防火規范》（GB50160-2008）、《化學工業給水排水管道設計規范》（GB50873-2013）、《石油化工企業給水排水系統設計規范》（SH3015-2003）、《石油化工給水排水管道設計規范》（SH3034-2012）等規范對廢水收集中的安全性有相應要求。
2.3 廢水系統設計中的環保要求
《化工建設項目環境保護設計規范》（GB50483-2009）、《化學工業污水處理及回用設計規范》（GB50483-2009）、GB/T50934-2013 《石油化工工程防滲技術規范》等規范對廢水收集系統的環保要求。
2.4 廢水收集系統設計注意事項
在廢水收集設計中首先要根據廠區廢水水質分類，劃分廢水收集系統。然后根據各系統水質的特點采用合適的收集方式。廢水收集系統的劃分應該在滿足以上安全、環保的要求上，盡量減少系統劃分。
廢水收集系統劃分好后，在根據設計項目的總圖布置和地勢特點，在平面空間和立面空間上驗證廢水系統實施的可行性。對于平面布置受限，或者地勢特點不能滿足重力流的情況下，還有考慮地上壓力管道的設計形式。
3、工程實例
3.1 工程概況及設計條件
某公司23萬噸/年廢氯化氫回收項目是采用降膜吸收廢氯化氫氣體成為36.5%的鹽酸，采用氧氣去極化陰極-鹽酸電解技術將鹽酸電解產水氯氣。本項目的廢水收集系統，屬于典型的含不同污染介質的化工廢水收集系統。
本項目本項目工藝裝置有：電解單元、氯氣壓縮單元、氧氣循環單元、鹽酸及廢氣脫氯單元、鹽酸吸水單元和酸堿罐區。
本項目工藝裝置廢水中含有的污染物主要有：廢鹽酸、NaOH、NaCl、Na2CO3、NaClO等，其中廢鹽酸和NaClO混合會產劇毒氣體氯氣，故本項目在廢水收集中需要考慮含廢鹽酸和含NaClO廢水的單獨收集。
本項目廢水收集系統設計存在如下特點：
（1）、本項目的廢水主要含酸堿廢水，具有較強的腐蝕性，故廢水收集的管道材質不能采用碳鋼管道，廢水的收集只能采用非金屬管道。
（2）、根據《石油化工工程防滲技術規范》，當一級地管、二級地管采用非鋼制金屬管道時，宜采用高密度聚乙烯（HDPE）膜防滲層，也可采用抗滲鋼筋混凝土管溝或套管。
（3）、因本項目地址位于長江上游流域，環境影響評價書中除了要求廢水清污分流外，并要求生產廢水收集及排水管地面化、可視化。
3.2 廢水收集系統設計方案
擬在各工藝裝置單元內分別設置廢水收集池收集生產廢水和初期雨水，通過提升泵提升后經由敷設在管廊上的壓力管道將各種不同性質的廢水輸送至廢水收集單元。在廢水收集單元內設酸堿廢水池集中收集含酸堿非廢水和初期雨水、設NaClO廢水池集中收集含NaClO的沖洗廢水和初期雨水、設事故消防廢水池收集事故消防廢水。另設中和池將收集的廢水進行中和預處理后在泵至園區污水廠進行處理。
工藝裝置的后期雨水及非污染區的清凈雨水通過地下雨水收集管排至廠區外。
工藝裝置的事故消防廢水通過雨水管道收集，并在雨水管道末端切換至事故消防廢水池。
3.3 工藝裝置內初期雨水與后期雨水的切換
依據《給水排水工程快速設計手冊》中的相關要求，確定建設項目初期雨水收集時間為5min，根據實際工程經驗計算出降雨歷時為8min[2]，結合所有資料和外界綜合因素本工程按照下雨10min的時間來計算初期雨水量。
在各工藝裝置內設置的廢水收集池用于收集各裝置內的生產廢水和初期雨水，近來，后期雨水收集的設計采用翻堰溢流的方式進入雨水收集系統，替代以往采用閥門切換的形式，減少了閥門的設置。
水夏詰納產廢水通過水溝經溢流堰阻擋流至廢水收集池內，收集池內液位到達啟泵液位時開啟提升泵，將裝置區廢水收集池內廢水提升至總廢水收集池。下雨時，初期雨水經溢流堰的阻擋首先流至廢水收集池，當廢水池收集滿后，后期雨水將翻過雨水溝內的溢流堰流至清凈雨水收集管網。
3.4 工程實例設計的不足及借鑒
（1）、本項目工藝裝置的布置，存在排水區域分散、廢液混合可能發生化學反應、廢水收集溝繞行等問題，造成本項目廢水收集溝及構筑物布置分散。所以在今后的化工廢水收集系統設計中，應該注意與總圖布置及時溝通，確保廢水收集系統設計合理，保證運行安全可靠、降低工程費用。
（2）、初期雨水與后期雨水的切換仍需人工參與控制。因為廢水池兼用與收集初期雨水和正常廢水排放，且廢水池容積是按照初期雨水量設計。這樣就要求在下雨前將池內收集的廢水泵出，才能保證有足夠的容積來收集初期雨水。
（3）雨水管道末端事故消防廢水切換閥門需人工操作切換，今后的設計中，應與消防主泵的啟動連鎖。
4、結論
廠區廢水系統設計時，盡量采用地上壓力管道輸送廢水，并提高自動化管理水平。在污染裝置區集中布置區域的雨水管網末端設置切換閥，用于切換事故消防水，并收集可能進入系統的降雨量，避免非污染區的降雨進入收集系統。
對初期污染雨水和后期清凈雨水的切換合理設計，在保證污染雨水全部收集處理的前提下，提高可操作性。
事故消防廢水的切換閥門應采用電動閥門，并和火災報警聯鎖，在火災發生時自動切換。保證事故消防水能夠及時切換閥門，避免廢水外排造成的環境污染。
參考文獻
關鍵詞：鋼筋 腐蝕 措施
中圖分類號：TU392.2 文獻標識碼：A 文章編號：
1 緒論
橋梁工程中鋼筋混凝土結構因具有成本低廉、堅固耐用且材料來源廣泛等優點而被普遍采用。鋼筋砼既保持了混凝土抗壓強度高的特性、又保持了鋼筋很好的抗拉的強度。同時鋼筋與混凝土之間有著很好的黏結力和相近的熱膨脹系數，混凝土又能對鋼筋起到很好的保護作用，從而使混凝土結構物更好的工作，提高了鋼筋混凝土的耐久性。
1.1 鋼筋在結構中的作用提高
目前，高強度建筑鋼材的使用已在橋梁建設中成為重點。由此可見，鋼材的在橋梁工程中地位顯得日益突出，如何使鋼材在橋梁工程作用的充分發揮，成為人們日益關注的重點。
1.2 鋼筋腐蝕對建筑物的危害
鋼筋銹蝕已成為導致鋼筋砼建筑物耐久性不足，過早破壞的主要原因。據相關部門統計，我市鋼筋腐蝕造成橋梁修復及重建占橋梁建設的42.5％。近年我市查出的危橋，其絕大部分都存在嚴重的鋼筋腐蝕問題，因鋼筋腐蝕，致使許多鋼筋砼結構在10至15年間就致使構件破壞模式發生改變，極限承載力出現不同程度的降低，鋼筋與砼之間的粘結力明顯降低等現象。
同時部分地區環境的惡化，例如CO₂濃度提高，酸雨的程度不斷加重，范圍不斷擴大，更是給鋼筋混凝土結構的防腐提出了新的挑戰。
2 鋼筋腐蝕的原因分析
鋼筋腐蝕就是鋼筋表面或內部晶體結構遭到破壞，不能按照設計要求承受外界荷載，從而影響結構的正常使用功能。
2.1 鋼筋腐蝕的原理
目前研究發現，砼中鋼筋的腐蝕主要是電化學反應過程。電化學腐蝕的原因是鋼筋中的鐵原子與碳元素等物質形成原電池。腐蝕過程的全反應是陽極反應和陰極反應的組合，在鋼筋表面析出氫氧化亞鐵。發生電化學腐蝕的必要條件是:有電解質水溶液和溶解于其中的氧存在;鋼筋處于活化狀態(即沒有發生鈍化) 。處于潮濕或腐蝕介質等環境中的混凝土構件很容易形成電化學腐蝕的條件,在鋼筋表面發生鐵電離的陽極反應和氧還原的陰極反應,析出Fe (OH)₂,該化合物被氧化生成Fe (OH) ₃,進一步可生成Fe₂O₃·mH₂O (紅銹) ,體積增大至原來的4 倍；如氧化沒有完全,則生成Fe₃O₄,體積增大至原來的2 倍。鋼筋產生的鐵銹體積膨脹對周圍混凝土產生壓力,致使砼產生順筋裂縫,進一步加劇了鋼筋的銹蝕。
應該說砼中的鋼筋腐蝕是多種因素共同作用的復雜過程，本文僅就本地區常見因素影響情況進行相關分析。
2.2 鋼筋在混凝土中的腐蝕
鋼筋在砼結構中的影響因素眾多，目前仍然有很多因素有待發現。一般情況下由于混凝土空隙中的水分通常以飽和的氫氧化鈣的溶液形式存在，其中還含有一些氫氧化鈉和氫氧化鈣，pH值為12．5。在這樣的強堿性的環境中，鋼筋表面形成鈍化膜，它是厚度為2×10﹣9—6×10﹣9 m的水化氧化物(nFe2O3·mH2O)，阻止鋼筋進一步腐蝕。但是當鋼筋表面的鈍化膜受到破壞，成為活化態時，鋼筋就容易腐蝕。導致砼對鋼筋保護功能失去的因素有很多，比較常見幾種如施工過程的不當，砼的碳化，凍融破壞，氯離子的影響等等，其中以氯離子對橋梁結構產生的破壞最為嚴重。
鋼筋銹蝕導致橋梁結構性能劣化具體表現在三個方面:①鋼筋腐蝕后橫截面積減小，導致鋼筋所能承受的應力減小。②鋼筋與砼之間的粘結力減小，導致砼的所承受的應力無法傳遞給鋼筋（主要是拉應力）；③由于鋼筋銹蝕后體積膨脹,體積可能變原來的2到4倍，砼開裂甚至剝落，致使橋梁外觀損害甚至結構無法使用。
3 防腐的措施
鋼筋的防腐技術可以說有多種多樣，但歸納起來可分為兩大類：①內部措施，主要是提高混凝土及其鋼筋自身的防護能力，如采用高性能砼和特種鋼筋(如不銹鋼鋼筋)；②外部措施，主要包括砼外涂層、鋼筋涂層、陰極保護及鋼筋緩蝕劑。此兩大類措施各有特點與利弊，以最經濟的方式提高砼自身對鋼筋的保護能力，是最根本的防護原則。
3.1材料改進
1、選擇合適的材料。對于混凝土自身而言，我們可以通過選用合適的材料如顆粒細、水化熱低的水泥并摻用適量優質摻合料等；在滿足施工要求保證流動性的同時降低水灰比，增加砼的密實度，提高砼的搞滲性能等；摻用外加劑增加砼的密實度等形式來提高砼的性能。
2、對砼外部進行保護。在砼結構物表面，使用表面涂層防護措施，防止有害介質的滲入，保持砼的堿度及其結構，以達到防止鋼筋砼破壞的目的。
3、對鋼筋的保護。對鋼筋的保護常用的有環氧涂層保護，環氧涂層具有優良的物理機械性能，對金屬的附著力強，耐化學性、耐油性、耐堿性都非常好的特點。其他方法還有陰極保護法，添加鋼筋緩蝕劑，電化學除氯等等。
3.2 施工過程改進
1、加強養護
如砼早期養護不好，水泥得不到正常水化，會降低砼的密實度，繼而影響抗滲性。所以一定要加強砼的早期濕潤養護，時間不得少于14d，以保證水泥正常水化，增加密實度，提高抗滲性。對于夏季蒸發大的情況，可以采用稻草或者其他遮陽物覆蓋，或者灑水的方式，提高養護砼時候的濕度，防止砼裂縫。
2、適當增加鋼筋混凝土保護層
適當增加鋼筋砼保護層的厚度，以延緩二氧化碳、氯離子、水分子等到達鋼筋表面的時間。同時鋼筋必須綁扎到位，在澆筑混凝土柱子的時候為了防止鋼筋發生偏移可以給其加裝定位箍筋。諸多文獻研究表明, 即使最低水灰比、低水膠比、高質量的砼, 暴露于沿?；蛘咂渌新塞}存在的環境中,砼表面12mm深度內的氯離子含量遠遠高于25到50mm深度范圍。
3、 合理安排工期
①合理控制工進度，減少鋼筋在空氣中的暴露時間，減少鋼筋的腐蝕。
②根據天氣狀況適當調整施工進度，在陰雨天來臨之前盡快安排澆筑。盡量避免在寒冷天氣施工。在冬季選擇氣溫較高的天氣可以減少抗凍劑的使用，從而減少混凝土中的氯離子的含量。同時盡量選擇晝夜溫差較小的時間段進行澆筑，避免晝夜溫差大使混凝土產生縫隙。
4 、加強對施工過程對工人的管理
①盡量將所有工作一次性做好，避免工人返工時反砼墊塊踩亂并導致松動。保護層墊塊的數量要安放到位，墊塊應該盡量采用水泥墊塊，不要采用塑料墊塊，或者鋼制墊塊。
②加強振搗，尤其是對柱子和梁這些不易充分振搗部位的振搗。
③加密模板后支撐木條的數量，模板后支撐木條的數量不足，導致柱子和梁出現漲模的現象，所以要加密模板后木條的數量。
5、做好停工期間的防腐工作
我市所處的地區冬季氣候相對比較潮濕，所以停工期間鋼筋的防腐工作對提高橋梁的壽命尤為重要。停工期間必須根據實際情況選擇相應的防腐措施，采用的方法有MCI鋼筋阻銹劑，水泥基層涂法，環氧樹脂涂層，防銹水，砼包裹法，封存法等，具體有效防護處理應在有效基礎上力求簡便、經濟。
4 結語
鋼筋在橋梁中的使用比重逐年的提高、環境的污染尤其是酸雨的的頻發和預應力砼大量的使用，都為鋼筋腐蝕的防治提出了更高的要求和更大的挑戰。而合理的工程設計，規范的施工都是提高鋼筋砼結構耐久性的重要措施。隨著納米材料和高分子材料等新材料、新技術的應用及原有相關工藝的成熟，鋼筋腐蝕的防治水平會不斷得到提高，橋梁等建筑物的使用壽命也會隨之提高，其產生的經濟效益也將大大提高。
參考文獻
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【關鍵詞】相位式激光測距儀；系統；研究
1.緒論
二十世紀六十年代初激光的出現使得測距技術發生了翻天覆地的變化，很快激光技術被應用到測距技術當中，從而產生了激光測距。激光測距技術最早出現在軍事領域，主要應用于地形測量，戰場測量，坦克、飛機、艦艇和大炮對目標的測距，測量云層、飛機、導彈及人造衛星的高度Ⅲ等方面，其主要優點是非接觸、測距快、體積小、性能可靠等。近年來，隨著激光測距技術的不斷發展以及激光測距儀的價格不斷下調，其已廣泛應用于工業測控、礦山、港口、建筑、汽車等領域。
相位式激光測距儀是一款集激光調制技術、光學技術、光電檢測技術、信號處理技術以及單片機技術于一體的高精度測量儀器，廣泛應用于工業測控、礦山、港口、建筑、汽車等領域。由于其精度高、快捷輕便、操作簡單，在目前測距市場上十分受人青睞。
2.激光的概述
激光是由于物質的受激輻射而產生的較強的光。構成物質的基本單位原子處于較高的能級時，可以自發發射一個光子而躍遷到低能級，這種輻射式自發輻射。而當有外界光通過這一物質時，一部分光子被粒子吸收，使它們躍遷到較高的能級；同時，頻率適當的照射光還可以迫使處于高能級的粒子躍遷回低能級而發射出光子，稱之為受激輻射。受激輻射的光子有一個特點，它的頻率、相位、進行方向和偏振方向都與誘發光子相同。
激光具有其獨特的物理特性。激光方向性好，通過透鏡后能匯聚成小于1nm的光斑；激光強度大，可以使被照物體在1/1000秒內產生幾千度的高溫，瞬間發生汽化；激光單色性好，如氦氖激光器譜線相對寬度小于10-9nm。
由于激光的物理特性決定了其具有明顯的生物效應。激光的熱作用對生物組織進行汽化、切割、熱凝、熱敷。它的作用大小取決于激光束的波長、功率、模式、照射時間、聚焦程度及靶面大?。患す獾墓饣饔脛t是由激光作用于生物體而產生體內的化學反應；當生物組織吸收激光能量密度超過某一確定域值時，就會產生汽化并伴有機械波；激光又是一種電磁波，也就是變化著的電磁場。
3.相位式激光測距的設計與原理
3.1 整體設計方案
系統的整體方案設計如圖2.1所示。
圖2.1 相位式激光測距接收系統整體設計方案
3.2 相位式激光測距原理
相位式激光測距是通過測量連續的調制光波信號在待測距離上往返傳播一次所產生的相位差來間接地測量信號傳播時間，從而得到被測距離的大小。其原理如下：
圖2.2 相位式激光測距調制波形圖
假設調制光波是頻率為f的正弦波，則波長為：
由圖2.2可知，光波由A點傳到B點產生相位差為：
那么A、B兩點間的距離L為：
由上式可以看出，如果能夠測出光波相位差中的整數倍m和不足1的小數部分m，則能通過該公式算出被測距離L。實際中，因為調制光波從A點傳到B點產生的相位差非常小，測量起來非常困難；另外，如果發射系統置于A點，接收系統置于B點，這樣操作起來很不方便。因此，我們可以將一個角反射器置于B點，使調制光波照到角反射器后發出平行光波后，由激光測距儀的探測器所接收，最終通過鑒相器可測出調制光波在被測距離L上往返一次所發生的相位變化值。
光波在被測距離L上往返一次所產生的相位變化如圖2.3所示：
圖2.3 光波在距離L上往返一次的相位變化
但是，相位測量技術不能測量出光波相移中的整數倍，而只能測出光波相移中不足的尾數，也就是說只能夠確定不足l的小數。所以，如果被測距離大于Ls時，此方法是無法測出距離的。但當被測距離小于Ls時，即m=0時，可以測出被測距離L為：
4.電檢測及信號放大模塊設計
光電檢測及信號放大模塊的主要任務是要將反射回來的測距光波信號進行接收后轉換成電信號，并將電信號放大供后續電路進行處理。這個模塊主要包括光電接收和信號放大兩部分。
本系統的光電檢測及信號放大濾波電路，如圖3.1所示。
圖3.1 光電檢測及信號放大電路
在圖3.1所示的電路中，前置放大器U1、U2都采用了超高速運放MAX4100，帶同濾波器U3采用的是低噪聲高速精密運放器0P37。因為接收回來的測距信號的頻率很高，所以我們選擇的MAX4100和0P37都是增益帶寬較高的運放。在電路的前置放大部分里，在反饋電阻R1上并聯一個小電容C1是為了避免運放U1的自激振蕩。PIN管輸出的電流信號經過運放U1后，轉換成了電壓信號，在經過U2、U3濾波放大后，變成后續電路需要的電壓信號。這個電路實際上就是電流信號到電壓信號的轉變過程。
5.小結
相位式激光測距因其非接觸、測距快、性能可靠等優點，已廣泛應用于工業測控、礦山、港口、建筑、汽車等領域。就目前而言，隨著相位式激光測距技術的應用場合的不斷擴大，對測距機的要求也越來越高，主要表現在體積、精度、測程、成本等方面。如何在提高相位式激光測距儀的測距精度的同時擴大測量范圍、降低設備成本并小型化是目前現代激光測距研究者一直要解決的問題。
參考文獻
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關鍵詞：碳；石墨；石墨烯
1. 緒論
20世紀50年，大規模工業生產高品質單晶硅對于計算機通訊系統、傳感器、醫療設備、光伏器件、衛星、宇宙飛船等都有重大影響，美國的貝爾實驗室、德州儀器公司、歐洲的菲利普、西門子和瓦克等全球大公司抓住了機遇成為初期的硅生產廠家。
1970年前后，多晶硅被用于各種類型器件的制作中，如雨硅技術中所使用的其他材料的兼容性、超過1000度的溫度穩定性、易于摻雜和氧化以及能夠產生等角臺階覆蓋；1970年～1976年，采用冷壁大氣壓反應爐進行多晶硅沉積，硅柵PMOS和NMOS集成電路成為20世紀70年代早期半導體市場的主角；1976年，低壓化學氣相沉積工藝被用于沉積多晶硅薄膜，從那時起lpcvd系統一直是用于集成電路多晶硅沉積的主要手段。
隨著光伏產業的發展，由鑄錠多晶硅生產的太陽電池被認為是成本低、生產效率高而且轉換效率損失不太大的唯一現存工藝。鑄錠技術必須用便宜的原材料，因為在切片過程中將損失60%原材料。由于上述原因，光伏產業一直在使用微電子工業的不合格材料，目前光伏市場的增長比微電子市場快，原材料的成本翻了3倍，其結果是硅原材料稱為最嚴重的問題。隨著半導體和光伏產業的迅速發展，在21世紀，我們找到了更好的硅替代品――石墨。
2. “碳”的發展
作為碳元素最常見的礦物――石墨，與我們的生活中息息相關，普通人最常見的是鉛筆、干電池碳棒等。但石墨在軍工、耐火材料、冶金工業、化學工業等方面都具有重要的用途。
2010年10月9日，瑞典皇家科學院將2010年諾貝爾物理學獎授予物理學家安德烈―海姆和康斯坦丁―諾沃肖洛夫，以表彰這對師生在石墨烯材料方面的卓越研究。兩位學者制備出了石墨烯材料，并發現它所具有的非凡屬性，向世界展示了量子物理學的奇妙。石墨烯這種材料僅有一個碳原子厚，是目前已知的最薄的材料。石墨烯具有優異的電學、熱學和力學性能，可望在高性能納電子器件、復合材料、場發射材料、氣體傳感器及能量存儲等領域獲得廣泛應用。由于其獨特的二維結構和優異的晶體學質量，石墨烯蘊含了豐富而新奇的物理現象，為量子電動力學現象的研究提供了理想的平臺，具有重要的理論研究價值。
至此，石墨烯迅速成為材料科學和凝聚態物理領域近年來的研究熱點之一，它的研究與發展必將21世紀帶入一個全新的科學領域。
3. 石墨的傳統應用領域
石墨是重要的戰略礦物，具有金屬和非金屬兩種特性：比如石墨的金屬特性是熱電的良好導體，非金屬特性是耐高溫，具有高熱穩定性、化學惰性和性，其用途十分廣泛。目前，各國主要應用領域有：
3.1 耐火材料
在冶金工業中，作耐火材料，用作鋼錠保護劑。由于石墨及其制品具有耐高溫、強度高的性質，在冶金工業中用來制造石墨坩堝，煉鋼爐襯里、保護渣及連鑄等。
3.2 冶金鑄造工業
鋼鐵和鑄造：石墨用于煉鋼工業的增碳劑。
在鑄造方面，石墨用于鑄造、翻砂、壓模材料：由于石墨的熱膨脹系數小，使用石墨作鑄模涂料，使鑄件尺寸精確，表面光潔，減少鑄件的裂紋和孔隙，成品率高。另外，石墨用于生產粉末冶金、超硬合金；生產碳素制品等。
3.3 化學工業
石墨具有良好的化學穩定性。經過特殊加工的石墨，具有耐腐蝕、導熱性好、滲透率低等特點，利用石墨制作石墨管道，可以保證化學反應正常進行，可以滿足制造高純化學物品的需要。
3.4 電氣電子工業
用于生產微粉石墨電極、電刷、電池、鋰電池、燃料電池的正極導電材料、陽極板、電棒、碳管、石墨墊圈、電話零件、整流器的正極、電磁屏蔽的導電塑料、換熱器元件以及電視機顯像管的涂層等。其中以石墨電極應用最廣，用于冶煉各種合金；此外，石墨用于電解金屬鎂、鋁等的電解槽的陰極。
目前氟化石墨（CF，GF）大量用于高能電池材料，特別是CF0.5-0.99的氟化石墨最適合做高能電池的陽極材料，并使電池小型化。
我國已經引進顯像管石墨乳和柔性石墨紙生產線；而且近年來，在石墨深加工、微粉石墨、氟化石墨和超微細石墨的生產及石墨制品方面有了很大進展。
3.5 原子能、宇航和國防工業
石墨具有高熔點、穩定、耐腐蝕以及良好的抗α―射線和使中子減速性能，用于核工業方面的石墨材料叫核石墨。有原子反應堆用中子減速劑、反射劑、生產同位素用的熱柱石墨、高溫氣冷堆用的球狀石墨、核反應堆熱構件密封墊片和堆體砌塊等。
石墨用于熱中子反應堆，也有希望用于聚變堆，在熱中子反應堆中可作為燃料區的中子慢化劑、燃料區周圍的反射層材料，以及堆芯內部的結構材料。
另外，石墨還用于制造遠程導彈或者航天火箭推進器的材料，宇宙航行設備的零件，隔熱材料和防射線材料，制造固體燃料火箭發動機尾噴管喉襯等，用于生產航空電刷，以及航天器上的直流電機以及宇航設備零件、人造衛星上無線電連接信號和導電結構材料；在國防工業方面，可用于制造新型潛艇的軸承，生產國防用高純石墨、石墨炸彈、隱形飛機和導彈的鼻錐等。特別是石墨炸彈可癱瘓變電站及其他大型電器的運行，并有極大的氣象影響作用，可用于軍事目的。
3.6 機械工業
石墨廣泛用于生產汽車剎車襯里等部件以及機械工業耐高溫的劑；石墨在加工成膠體石墨和氟化石墨（CF，GF）后，在機械工業中如飛機、輪船、火車、汽車等高速運轉機械中，常用作固體劑。
3.7 石墨產品及用途
（1）鎂碳磚
在冶金工業中，鱗片石墨被大量的用在生產石墨坩堝和鎂碳磚。
鎂碳磚對石墨的質量指標要求一般包括粒度（目）、固定碳、灰分、揮發份、水分。高質量的耐火磚趨向于使用含碳量高和性能優于土狀石墨的鱗片石墨，含碳量為90%～97%的中碳和高碳產品，粒度80～+200目。發展趨勢是使用更細的粒度級別和含碳量高的鱗片石墨。提高石墨的純度，即提高了鎂碳磚中石墨的添加量，可以提高鎂碳磚的強度和抗氧化能力。
（2）石墨坩堝
石墨坩堝在冶金工業上的應用有著較長的歷史，是采用天然大鱗片石墨和優質碳化硅為原料，以黏土或炭質為結合劑加工而成，其中石墨在坩堝原料配方中的比例占到40%～50%之間。
石墨坩堝對石墨原料的質量要求
[固定碳 C（%）＼&揮發份（%）＼&氧化鐵（%）＼&水分（%）＼&粒度50～80目（%）＼&>85%＼&
（3）高純石墨
純度上通常要達到高純度，如科技部“新材料及新材料產業界定標準”（討論稿）中，高純石墨材料對天然石墨材料而言，鱗片石墨為C≥99.9%。某些特殊領域如用于核能、半導體等高新技術產業的，則要99.99%甚至更高。
（4）柔性石墨
柔性石墨由于具有高的化學穩定性，耐高溫、耐低溫，耐腐蝕，耐輻射，導電，導熱，安全無毒，且具有良好的柔韌性、自粘性和性，目前已廣泛應用于石油、化工、冶金等領域。
在柔性石墨密封材料上與國際水平的主要差距是高檔產品少，品牌效益差，不同企業產品良莠不齊。發達國家對不同用途的柔性石墨有不同的品牌、技術標準，如通用級、核能級、緩蝕級、高純級等。而國產材料缺乏明確的質量技術標準，這與市場研究不夠有關。
（5）可膨脹石墨
小顆粒的可膨脹石墨用于生產阻燃涂料；高起始膨脹溫度的石墨用于工程塑料和橡膠的阻燃；低起始膨脹溫度的石墨用于生產防火密封條；微膨脹石墨作為高能電池材料。
（6）膠體石墨
廣泛用于導電、電磁屏蔽、抗靜電、鍛造、鑄造、拉絲、、仿佛、密封、絲網印刷線路、彩色顯示器制造等領域。
（7）鋰離子電池負極材料
鋰離子電池的負極材料目前成熟應用的主要是碳石墨材料，其他負極材料基本還處于實驗室階段，近期不可能大規模使用。
天然鱗片石墨要作為鋰離子電池的負極材料，要經過顆粒球化及表面包覆處理。球化技術主要是利用專門的粉碎整形設備，使不規則的石墨微粒通過氣流沖擊下的相互碰撞，發生卷曲和包裹作用，使顆粒成為球形或近似球形，即通常所稱的球形石墨。球形石墨具有較小的比表面積及堆積時容易達到取向均勻，從而提高材料性能。表面包覆技術主要針對天然石墨顆粒表面活性點較多，易與電解液發生副反應的缺點，在石墨微粒表面覆蓋很薄的一層結構穩定的無定形碳，從而達到提高穩定性的目的。
（8）各向同性石墨材料
各向同性石墨材料（核石墨）產品是指以天然石墨和石油焦為主要原料的等靜壓成型的細結構和超細結構石墨，產品為塊體狀的人工石墨制品。其產品主要為：高溫氣冷堆用石墨反射塊、高溫氣冷堆球狀反應堆用石墨球、核級石墨墊片、高溫氣冷堆用電極石墨粉。
（9）高導熱石墨材料
高功率密度電子器件和高端電子工業器件等逐漸小型化、結構緊湊化、高功率密度化引發了散熱問題對器件的工作穩定性和可靠性提出嚴峻的挑戰，從而對其運行過程中產生的熱量強化導出與放散提出了更高的要求。目前一般的散熱材料所使用的散熱片基材（如民用高端電子器件、LED用芯片材料、工業裝置用換熱器等）幾乎都是鋁合金，由于其自身導熱系數（237W/m?K）的局限性，已很難滿足要求，且該類材料質量較重、熱膨脹系數也較大，從而大大地限制其作為電子器件封裝散熱材料的廣泛使用。鑒于此，研究和開發導熱率高、輕質和良好的熱穩定性的新型材料對于實現部件的小型化、裝置輕量化和運行高效化具有重要的意義。
高導熱石墨材料的研發成功為高功率電子器件散熱問題的解決提供了最有效的途徑。由于該類材料質量輕（僅為傳統金屬導熱材料的1/2～1/5），導熱率高，耐腐蝕，熱膨脹系數小，在前述需散熱的器件上取代傳統金屬材料，不僅有利于電子器件的小型化、微型化和高功率密度化，而且可以有效地減輕器件的重量，增加有效載荷；同時用于我國的高端電子器件設備，亦可高效散熱、使用安全、壽命長（主要是其抗腐蝕和氧化能力強）。
（10）鑄造工業用石墨
用石墨作鑄模涂料，增加鑄件的光滑度，減少鑄件的裂紋和孔隙。對石墨原料的要求一般粒度74μm，含碳量為70%～80%。
（11）電氣工業用石墨
利用石墨制作電極、電刷、碳棒、碳管、陽極板、石墨墊圈、鋰離子動力電池等。對石墨原料的要求為粒度43μm，含碳94%～97%。
（12）氟化石墨
氟化石墨是（C2F）n、（CF）n的10μm-12μm超細粉體材料，主要生產和消費國是發達國家，如：日本、美國、俄羅斯、法國、德國。主要用途：固體劑、氟化玻璃脫模劑、高能電池材料、氟石墨纖維材料、計算機與集成電路存儲器材料。
4. 戰略意義及發展趨勢
4.1 石墨烯研究成果及應用
石墨烯是一種二維材料，由單層蜂窩狀網格的碳原子組成。這種透明的、柔性的材料具有很多特殊的性質。例如，它的強度是鋼的100倍，并且導電和導熱性能極佳?，F在有很多工作致力于探究石墨烯的應用。包括用于柔性、可穿戴電子學和天線、傳感器、數據傳輸系統、醫學和仿生生物技術、超強復合物、光伏和能量存儲領域。
對于石墨烯的研究涵蓋了與其相關的其他材料或其他結構，從聚合物到金屬，水泥，傳統半導體材料等。石墨烯只是上千種單層材料中的一種。希望能夠加速實驗室技術到工業轉化的腳步。尤其讓人激動的是可以將這些不同的單層材料疊加一起從而創造出自然界中沒有的材料，得到想要的性質以用于特殊的領域。這些復合層材料還可以與其他納米材料結合在一起，從而能夠增強某些特性。
作為一種新型的納米材料，石墨烯以其獨特的結構、力學、熱性能和光學性能，被稱為“萬能材料”。
（1）石墨烯在醫學方面的應用
研究人員發現可以將未經處理的石墨烯與神經元連接起來，并且還能保持整個活性細胞的完整性。該工作是利用石墨烯制作用于控制大腦的腦深部移植物的第一步。該工作是由意大利的里雅斯特大學教授Prato完成的，他指出他們正在致力于將石墨烯最前沿的技術用于生物醫學領域，研究石墨烯薄片與復雜的神經元細胞信號傳導機制之間的關系。
（2）石墨烯壓力傳感器
壓力傳感器目前廣泛應用于移動手持設備，如果將目前的傳感器膜換成石墨烯膜，可以使傳感器尺寸減小，并且極大提高靈敏度和壽命。該工作的第一作者Robin Dolleman來自于荷蘭的代爾夫特大學，他們花了一年的時間為系統建模，最終才確定了壓縮模壓力傳感器的想法。壓縮模壓力傳感器由31層石墨烯組成，比硅基傳感器靈敏度高了45倍，器件尺寸也降低了25倍。目前該工作采用了單層石墨烯，也能夠取得相似的結果。
（3）無摩擦石墨烯
研究人員發現了石墨烯納米棒在表面上滑動時展現出來的超性質，與納米棒尺寸和彈性有關。這一重要的發現顯示了納米石墨烯用于無摩擦涂層的潛力。
（4）石墨烯皮劃艇
西班牙汽車內飾專家Grupo Antolin SA與羅馬皮艇合作研發一款創新型的皮艇，在其熱固性聚合物內加入石墨烯材料。采用石墨烯和相關的材料可以顯著提高強度和剛性，并且改進皮艇某些危險部分的耐破損能力。在九月份舉辦的皮劃艇馬拉松世錦賽中，羅馬皮艇采用了K-1皮艇，該皮艇中就采用了石墨烯。
（5）生產石墨烯――廚房攪拌機法
石墨烯旗艦項目的研究人員已經發明了一種方法可以大規模生產石墨烯，采用的是一個旋轉工具將液態的石墨片分離開，類似于廚房中的攪拌機。該方法可以提供生產石墨烯的速度，并且得到的二維材料具有多種用途，從印刷電子學到能源發電領域。
（6）柔性顯示可以放進口袋
FlexEnable發明了世界上第一個柔性顯示屏，其像素背板采用了石墨烯材料。與電泳成像膠片結合起來就能得到一個低功率的、耐用的顯示器，可以適用于多種不同環境。這種顯示器具有極大的潛力用于諸如可穿戴領域和互聯網等領域中。
（7）采用石墨烯極大提高光纖數據傳輸量
石墨烯旗艦項目中的一組研究人員制作了一種高性能光探測器可用于紅外光纖通信系統，系統采用了石墨烯晶圓。這可以在減小器件尺寸和降低成本的同時，提高傳輸信息量。
（8）石墨烯用于可充電電池
石墨烯旗艦項目下屬的幾個不同的研究組都在研究可充電電池。有一個小組發明了基于石墨烯的鋰離子類型的電池用于手持電子設備中。石墨烯主要用在電池電極上，以包含石墨烯納米片的涂抹墨水的形式，可以提高20%的能效。另一組研究人員則研究得到了高能量密度、效率和穩定性的氧化鋰電池。電池的效率超過90%，可充電超過2000次。氧化鋰電池電極是多孔、蓬松的，加入了石墨烯和其他添加劑可以改變電池中的化學相互作用。
5. 石墨資源的保護
據USGS2013年數據統計，目前探明的全球天然石墨儲量約為7100萬噸，其中中國儲量約為5500萬噸，占全球儲量的77%，居世界首位。歐盟委員會在分析41種礦產資源對經濟的影響和供應風險的基礎上，將石墨列為14種“對歐盟生死攸關的原料”之一。
然而，同樣占全球儲量的70%以上，同樣是國家戰略儲備資源，石墨卻并不如稀土那樣受到重視。我國石墨產業并不理想，長期處于產業鏈條中的原料供應者。石墨對于工業發展的重要意義，比稀土有過之而無不及。國家層面應該更多地關注這一產業的轉型升級。石墨由于其特殊的結構，一直是軍工與現代工業及高、新、尖技術發展中不可或缺的重要戰略資源，石墨應用范圍廣泛。
根據我國海關公布的數據，2010年，我國石墨出口量約為58.55萬噸，進口量為7.6萬噸。這樣的進出口格局已經持續了近30年。黑龍江省的一份分析報告顯示：我國目前約有近千家石墨企業，石墨資源濫采亂掘、采富棄貧、粗放經營、管理水平低的現象比較普遍，開采和加工呈現無序化狀態。如果按照目前的開采方式和速度，最多20年，國內已探明的石墨資源將消耗殆盡，屆時中國將從國外高價進口石墨，由石墨大國變成石墨貧國。
與此同時，更多的亂象也發生在銷售領域，由于大多為原料銷售，市場秩序混亂相互競價成為常態，致使資源低價流失海外。要確保石墨行業健康持續發展，還需要國家借鑒稀土資源管控模式，從全國范圍內調控石墨產能，鼓勵科技研發，統籌規劃石墨產業發展。相關部門應加大對石墨產業扶持、統籌規劃石墨產業，保護性開發石墨資源是當務之急。
6. 結束語
天然石墨將是未來的稀土，它會伴隨著科技的發展，應用于各個領域，與我們的生活息息相關。尤其是2010年石墨烯的發現具有劃時代的意義，它的發展與應用必將掀起又一次的工業革命。所以，21世紀將是石墨的世紀。
參考文獻：
關鍵詞：建筑工程；質量癥害；成因；控制
緒論
一、建筑工程質量通病的含義
工程質量通病是指那些經常出現的，主要是由于施工過程中的不良習慣引起的，帶有普遍性，且往往不易引起重視的質量問題。有陳舊性和新生性兩種。陳舊性的質量通病是多年來一直延續存在的，如水泥地面空鼓開裂、起皮起砂；新生性的質量通病是隨著大量采用新結構、新技術、新材料、新工藝而出現的。如室內裝飾材料大量采用壁紙，壁紙的拼縫明顯，翹邊就成為新生的一種質量通??；再如在大量推行外掛內澆或全裝配壁板的體系中，板縫滲漏就成為新生的一種質量通病。
二、建筑工程質量事故的含義
工程事故質量是指工程不符合設計圖紙，技術標準或合同要求，必須立即進行整改的工程質量問題。它具有以下特點：第一，復雜性，同種類型的建筑工程，由于所處地區不同、施工條件不同，可形成諸多復雜的技術問題和工程質量事故。第二，嚴重性，發生工程質量事故，往往會給單位帶來很多困難，造成人員傷亡和巨大的經濟損失。第三，可變性建筑工程中的質量問題，多數是隨時間、環境、施工條件等變化而發展變化的。
三、建筑工程質量癥害的含義
建筑工程質量癥害是泛指發生在建筑工程上，且影響使用功能的一些質量問題， 它不但包括了工程質量通病和工程質量事故，而且還包括未被發現的工程質量隱患。由于設計或施工的不合理或錯誤，而影響使用安全問題，以及由于自然災害或使用不當等原因對工程造成的損害等。
癥害的主要類型包括以下幾個方面：第一，地基與基礎方面；第二，磚砌體結構方面；第三，鋼筋混凝土結構方面等等。
四、我國建筑工程質量現狀
建筑工程質量現狀，首先是工程合格率低，據有關數據推測，全國建筑工程質量如果嚴格按驗評標準核驗，其合格率不會高于60％，至于優良率就更低了。其次是 “劣質工程增多，所渭“劣質工程”就是指結構不能保證安全性要求或者工程功能質量不能達到基本使用要求，或是單位工程觀感得分率在50％及50％以下的建筑工程。坍塌事故多是局部坍塌，整體坍塌以磚混結構的房屋居多，但近幾年來，現澆鋼筋混凝土多層框架結構的房屋發生整體坍塌的事故呈上升趨勢。
建筑業是工業建設和城市建設的主力軍，承擔著工業項目和民用建筑的勘察、設計施工、設備安裝任務。住宅、公用設施的建設費用中，90％以上屬于建筑施工費用。即使在化工業項目的總投資中，建筑業完成的施工，設備安裝費用也占60％左右。因此弄清建筑工程質量整合，并對其采取有效的控制措施非常有必要。本文從常見地基與基質量癥害、常見磚砌體結構質量癥害兩個方面淺談建筑工程質量癥害成因及控制。
本論
一、常見地基與基質量癥害的情況、原因分析及控制措施
1、膨脹土地基干，濕變形
（1）引起質量問題的原因分析
膨脹土是一種具有顯著的吸水膨脹、失水收縮的可逆變形特征的粘性土，主要礦物為蒙脫石、伊利石，這種土吸水后體積膨脹，失水后體積收縮。因此，如作為建筑物的地基，常會造成建筑工程的質量問題，如膨脹土地基上的建筑物隨氣候變化而升降運動，這主要是由于季節性氣候的變化，影響地基土中含水量的增減，造成膨脹土的膨脹或干縮，導致上面的建筑物隨之升降。
（2）建筑設計方面控制措施
1）在進行建筑物總平面布置的時候，最好選擇膨縮性較小和土質較均勻的地區布置建筑物。山區建筑應依山就勢布置，避開潛流地帶，整個建筑場地要做好豎向設計及場區地表排水。
2）建筑物不宜過長，體型要簡單，避免凸凹、轉角，層數最好在三層以上，散水寬度一般應為1．2―1．5m，其下做砂或爐渣墊層；室內地坪宜用混凝土預制塊，下做砂或爐渣墊層，回填地坪下的土宜用非膨脹土。
3)采取排水、基底隔水、防滲散水、防止上下水道漏水、適當增加基礎附加荷載等措施，以減少地基中含水量的變化幅度和減小土的脹縮變形。
4)在建筑物周圍種植的樹與建筑物的距離最小不得少于8m。
(3)結構設計方面的控制措施
1）膨脹土地基上的建筑，盡量不采用對地基變形比較敏感的結構類型，如拱，殼等。
2)單層排架結構的工業廠房，包括山墻、外墻及內橫墻均宜采用獨立柱基承重，角端部分適當加深，圍護墻宜砌在基礎梁上。三層以下的磚石承重結構建筑，基礎下可墊砂層.
3)建筑物的角端和內外墻的連接處，必要時可增設水平鋼筋.
4)凡膨脹土層位于地表以下3m時，基礎應盡量淺埋；在其他情況下，基礎不宜設在季節性千濕變化急劇的土層內，基礎埋深宜超過大氣影響深度。
(4)地基處理方面的控制措施
1)選擇合適的基礎埋深
膨脹土裂縫是由于天氣變化引起土體失水干縮而開展的，膨脹土的變化具有隨著深度加深而遞減的規律，將基礎埋在大氣影響急劇層以下，即可大大減小基礎變形，防止建筑物破壞。
2)用足地基強度
膨脹土具有上部壓力加大，土體膨脹量減小的規律．在設計時要盡量用足地基強度，不要象一般地基設計那樣隨意加大基底面積，有可能時，盡量將平房合并為多層樓房方案，以加大基底壓力。有可能時避免用條形基礎而改用墩式基礎加基礎梁方案，并注意使基礎梁與地基土脫空．脫空高度宜大于100 mm，脫空處兩側應進行封砌，防止土體擠入梁。
3）采用砂墊層減少基礎變形量及其差異變形
在基礎下加200-300mm砂墊層，既可減小地基傳給基礎的上升變形量，還可調整相鄰各點的變形差。
2、軟土地基過大沉降或不均勻下沉
(1)引起質量問題的原因分析
軟弱土主要指淤泥、淤泥質土、泥炭、泥炭質土、部分沖填土及雜填土。由于天然含水率較大，壓縮性高，承載力低，導致建筑物產生過大沉降、不均勻沉降，甚至導致建筑物的嚴重傾斜。若軟土較厚，且比較均勻的土層，由于受到較大荷載，使地基壓縮而產生均勻沉降。若由于荷載不均勻，附近建筑物附加力的影響等原因，使地基土向一邊擠出，造成建筑物的過大傾斜。
(2)設計方面的控制措施
軟地基處理設計時，應考慮上部結構，基礎和地基的共同作用，必要時應采取有效措施，加強上部結構的剛度和強度，以增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力 對已選定的地基處理方法，宜按建筑物地基基礎設計等級，選擇代表性場地進行相應的現場試驗，并進行必要的測試，以檢驗設計參數和加固效果，同時為施工質量檢驗提供相關依據。
(3) 施工方面的控制措施
常用的地基處理方法有：換填墊層法、強夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預壓法、夯實水泥土樁法、水泥粉煤灰碎、石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴樁法、單液硅化法和堿液法等。在施工的過程要注意施工速度和加荷速率不要太快，使地基土有充裕的時間逐漸固結，強度逐漸提高，避免基礎發生塑流擠出。施工時要注意對軟土基坑的保護，減少擾動。荷載差異較大的房屋，宜先建重，高部分，后建輕，低部分。而且在確定地基處理方案時，宜選取不同的多種方法進行比選，對復合地基而言，方案選擇是針對不同土性，設計要求的承載力提高幅質，選取適宜的成樁工藝和增強體材料。
3、雜填土地基下沉
(1)引起質量問題的原因分析
雜填土是由人類活動而任意堆填得建筑垃圾、工業廢料、生活垃圾等雜物。引起地基下沉的原因有以下幾點：
1)由于雜填土厚度較大，雖經長時間的自然沉實和車輛壓實，上部雖已形成硬殼層，但2m以下仍很不密實，強度較低。
2) 上部結構荷載較大，由于附加應力的影響，使土層逐漸壓密，但下臥土層厚薄不一，又未經碾壓，或重錘夯實(或舉夯)處理，密實度差別較大，致使在荷載作用下，產生較大不均勻下沉。
3)基礎下雖有一薄層硬殼土層，基槽開挖時被擾動破壞，地面滯水，地下水大量浸人，使雜填土層下沉。
4)結構設計方面，雖在基礎底部設有配筋帶；上部設有地梁、多道圈梁，墻交叉處設配筋等，整個結構物剛度仍較差。
5)地基未經處理，就直接用作天然地基，也是造成事故的因素之一。
(2) 設計方面的控制措施
在雜填土地基設計中，要認真做好勘察工作，查明雜填土的分布范圍、厚度、堆積年限、物質成分、均勻性、密實度、壓縮性、濕陷性等，進行正確的分析和判斷，對其作為建筑物地基的可能性作出評價。雜填土能不能作為天然地基，不應單從地基一方面來考慮，而應從地基基礎和上部結構共同作用上來全面考慮，區別情況，不同對待。雜填土的承載力應通過載荷試驗確定，當缺乏試驗資料時，可參考當地建筑經驗確定。
(3)施工方面的控制措施
當雜填土不能作為建筑物的天然地基而需要處理時，應根據上部結構情況和技術經濟比較，因地制宜地采用有效的地基處理方法。在其他情況下可以采用的地基處理方法主要有：表面擠實、重錘夯實及強夯、振動壓實、振動輾壓，換土墊層、短樁、灰土井樁，灰土擠密樁、振沖碎石樁、干振砂石樁等。
二、常見磚砌體結構質量癥害的情況、原因分析及控制措施
1、磚砌體開裂
(1)引起磚砌體開裂的原因分析
引起砌體結構墻體裂縫的因素很多，既有地基、溫度、干縮，也有設計上的疏忽、施工質量、材料不合格及缺乏經驗等。根據工程實踐和統計資料這類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80％以上。而最為常見的裂縫有以下幾方面：第一，地基不均勻沉降引起的裂縫；第二，溫度變化引起的裂縫；第三，特殊砌體材料產生的裂縫，如混凝土小型空心砌塊、灰砂磚等的砌體。
(2)設計方面控制措施
1）屋面設計時應設置保溫、隔熱層，保溫隔熱層既要考慮冬季防寒也要考慮夏季防曬，檐口宜設計成女兒墻，宜在挑檐部分增加保溫隔熱層。屋面保溫，隔熱層或屋面剛性面層及砂漿找平層應設置分隔縫，并與女兒墻隔開，縫間距不宜大于，其縫寬不少于，這是針對屋蓋面層的措施，至少根絕屋面的溫度變形頂推女兒墻。
2）采用裝配式有檀體系屋蓋和瓦材屋蓋以減少屋蓋剛度，較少變形應力。
3）鋼筋混凝土屋面板或墻體與圈梁的支承處設置水平滑動層，采用兩層油氈夾滑石粉或橡膠片等保證確實能夠滑動，設置的位置沿長向縱墻可設在兩端 個開間內，對于橫墻可只在兩端各1/4L范圍內設置（L為橫墻長），其目的是使中央核心部位可以不滑動，只是周邊部分可滑動，既不至于過多削弱屋蓋整體剛度，又能避免墻體對頂蓋溫度變形的約束.
4）加強上部結構的整體剛度，提高墻體的抗剪能力，使磚砌體可適應甚至調整地基的不均勻沉降。減少建筑物端部的門窗洞口，增大端部洞口到墻體寬度，加強圈梁布置。
5）在頂層門窗洞口過梁上部水平灰縫內設置水平鋼筋或焊接網片，或者在此部位抹貼玻璃絲網格布砂漿面層，經試驗，效果較好。
(3)施工方面控制措施
1）在施工中要保證伸縮縫的合理作法，使之能起作用。
2）屋面為整澆混凝土的應留好施工帶，待一段時間再澆帶中間混凝土，這樣可避免混凝土收縮及兩種材料因溫度線脹系數不同而引起的協調變形，從而避免裂縫。
3）最好避開高溫季節施工。
4）遇有長的現澆屋面混凝土挑檐，可分段施工，預留伸縮縫，以避免混凝土伸縮對墻體的不良影響。
2、磚砌體承荷能力不夠
(1)引起承荷能力不夠的原因分析
1)砂漿不作適配，隨意拌合；混凝土強度不足，有一半10m跨大梁混凝土強度等級只達到50%；鋼筋不作銹蝕處理，銹蝕嚴重。
2）磚砌體砂漿不飽滿
3）墻體普遍砌成五至八順一丁，有的甚至多達十九順一丁，磚柱采用包心砌法，內填碎磚。
4）計算結果有較大的誤差。
5）選用的材料強度指標與實際材料不符。
(2) 設計方面的控制措施
1)作用效應一定要乘安全系數或者是荷載系數。
2)在設計計算的時候一定要考慮周全荷載項目，不能遺漏某些應考慮的荷載項目。
3)要取用正確的計算簡圖（支承條件和計算跨度）。
4)選用的材料強度一定要與實際材料相符。
5)設計計算的時候一定要細心，防止誤差的出現。
三、常見鋼筋混凝土結構方面質量癥害的情況、原因分析及控制措施
1、 蜂窩( 含麻面)
混凝土拆模之后，表面局部漏漿、粗糙、存在許多小凹坑的現象，稱之為麻面缺陷：若麻面現象嚴重，混凝土局部酥松、砂漿少、大小石子分層堆積，石子之間出如蜜蜂窩的窟窿，稱之為蜂窩缺陷。
（1）引起蜂窩的原因分析
1）安裝不密實，局部漏漿嚴重，或模板表現不光滑、漏刷隔離劑、未澆水濕潤而引起模板吸水、粘結砂漿等。
2）混凝土拌合物配合比設計不當水泥、水、砂、石子等計量不準，造成砂漿少，石子多。
3）混凝土和易性差，嚴重離析，砂漿石子分離，或新拌混凝土流動度太小， 粗骨料太大，配筋間距過密，加之又漏振、振搗不實、振搗時間不夠等。
4）土下料不當( 未分層下料、分層振搗 ) 或下料過高，未設串筒、溜槽。
5）輸到施工層面的砼料偏干時，工人直接向砼料隨意大量沖水，將砂石洗得干干凈凈，水泥漿大量流走。
（2）控制措施
1）強模板驗收，防止漏漿，重復使用模板須仔細清理干凈，均勻涂刷隔離劑，不得漏刷。
2）控制混凝土配合比，精確計量，充分攪拌，保證混凝土拌合物的和易性。
3）選擇合適的混凝土坍落度和粗骨料粒徑，加強振搗，振搗時間(15～30s ) 以混凝土不再明顯沉落表面出現浮漿為限。
4）當混凝土自由傾落高度大于3 m時，須采用串筒和溜槽等工具，或在柱、 墻的模板上，沿其高度方向留出“門子板” ，將混凝為側向入模，以此縮短傾落高度，澆灌時應分層下料，分層振搗，防止漏振。
5）混凝土和易性不符合要求的不進行澆筑，商品混凝土連續式攪拌機在生產時存在下料不同步的現象，尾料約 1．0 ― 2．0立方全是石子，此時應退料。
6）泵送混凝土澆筑框架柱和剪力墻時，“ 打五泵停十秒”，即混凝土泵運行五個活塞行程后，停一會兒，待上面振搗密實后，再繼續泵送澆筑。
2、裂縫
我們所要做的是防治產生寬度大于0．5 mm 的表面裂縫和大于0．3 mm貫通性裂縫(一般環境下的工業與民用建筑 ) 。
（1）原因分析
1）早期塑性收縮裂縫：混凝土在終凝前后由于早期養護不當，水分大量蒸發而產生的表面裂縫，裂縫上寬下窄，縱橫交錯，一般短而彎曲。
2）干縮裂縫： 混凝土由于陽光高溫暴曬又缺少水養護， 發生干燥而在1～ 7天內出現的裂縫，板面板底干縮裂縫長而稍直，十字形交叉。
3）溫度裂縫：一般是大體積混凝土快速降溫而在側面出現的長而直、寬而深的裂縫。
4）自收縮裂縫：水泥發生化學反應后， 體積有一定量的減小， 處理不好( 如未留置適當的施工縫、后澆帶等) 會產生如龜背樣的細小彎曲的裂縫。
5）應力裂縫：由于設計上應力過于集中或鋼筋( 溫度筋、分布筋) 分布不合理而使混凝土產生裂縫。裂縫深而寬，可出現貫通性。
6）載荷裂縫：混凝土未產生足夠強度即拆除底模，或新澆筑樓面承受過大的集中載荷，如鋼管、模板、鋼筋的集中堆放，使混凝土受到沖擊、震動、擾動等破壞而產生的裂縫。 裂縫深而寬， 從受破壞部位向外延伸。
7）沉縮裂縫：地基( 模板) 下沉或垂直距離較大的部位與水平結構之間因為混凝土沉降而產生的裂縫。
（2）控制措施
1）早期塑性收縮裂縫：表面砼特別是大面積砼加強二次抹面或多次抹面， 特別是初凝后終凝前的抹面，能有效消除早期塑性收縮裂縫。
2）干縮裂縫：根據規范要求，加強混凝土早期養護。
3）溫度裂縫：大體積混凝土降低內部溫升，采用混合材料摻量大的水泥或在砼配合比設計時外摻一定比例的S95級礦粉和 Ⅱ級粉煤灰， 炎熱天氣采用加冰工藝，預埋冷卻水管， 寒冷天氣延長拆模時間，拆模后在大體積砼外表采取保溫措施，控制內外溫差不超過25 ℃。
4）自收縮裂縫：正確選擇水泥品種和礦物摻合料的品種與摻加量，按設計要求留置施工縫、后澆帶，道路砼終凝后及時切縫。
5）應力裂縫：設計上避免應力過于集中，鋼筋工程中加強箍筋、溫度筋、分布筋、加力筋等正確安裝。
6）載荷裂縫：梁板底模拆除時間必須嚴格按照同條件試塊強度要求，適當控制施工進度，待新澆混凝土強度達到 1．2 Mp a以上方可上人進行施工作業， 新澆樓面上鋼筋、鋼管、模板等分散堆放。
7）沉縮裂縫：基礎沉降須按設計要求設置沉降縫，模板確保剛度、牢固支撐，不允許下垂和沉降，整體澆筑時先澆豎向結構構件，待 1．0 ― 1．5小時后混凝土充分沉實后再澆水平構件，并在混凝土終凝前二次振搗。
