有機(jī)合成材料的概念精選(九篇)

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第1篇：有機(jī)合成材料的概念范文

（一）知識脈絡(luò)

本節(jié)教材在學(xué)生學(xué)習(xí)了淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等天然有機(jī)高分子化合物之后，很自然地過渡到學(xué)習(xí)合成有機(jī)高分子化合物，首先介紹有機(jī)高分子化合物的相對分子質(zhì)量，然后初淺地以聚乙烯、聚氯乙烯為例介紹有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)與基本性質(zhì)，合成高分子化合物在溶劑中的溶解和在不同溫度時(shí)的性能變化等性質(zhì)是與合成高分子化合物的科學(xué)研究及生產(chǎn)加工密切相關(guān)的；最后簡單介紹了常見高分子塑料、橡膠、纖維中某些有代表性的品種。

（二）知識框架

（三）新教材的主要特點(diǎn)：

新教材依然保持緊密聯(lián)系實(shí)際和新的化學(xué)知識從生活和生產(chǎn)實(shí)際切入的風(fēng)格，也注意了緊密聯(lián)系學(xué)生已學(xué)過的知識如烯烴的加成反應(yīng)、羧酸的酯化反應(yīng)等，以幫助他們理解高分子化合物的性質(zhì)、正確書寫重要高聚物加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式，復(fù)習(xí)鞏固已學(xué)的有機(jī)化學(xué)知識，也為他們選擇后續(xù)的選修模塊“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”奠定必要基礎(chǔ)。

二．教學(xué)目標(biāo)

（一）知識與技能目標(biāo)

1.引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用，學(xué)會(huì)書寫重要加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式，了解合成高分子化合物的主要類別及其在生產(chǎn)、生活、現(xiàn)代科技發(fā)展中的廣泛應(yīng)用。

2.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和認(rèn)識由塑料廢棄物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途徑和方法，培養(yǎng)他們的綠色化學(xué)思想和環(huán)境意識，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。

3.通過多樣化的學(xué)習(xí)活動(dòng)（自主檢索、收集、分類比較、展示等）使學(xué)生了解塑料、合成橡膠、合成纖維的主要品種以及它們的原料來源與石油化工、煤化工的密切聯(lián)系，同時(shí)提高他們的學(xué)習(xí)能力，豐富他們的學(xué)習(xí)方式。

（二）過程與方法目標(biāo)

1.讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等途徑收集各種各樣的材料及圖片、實(shí)物，課堂上采用互動(dòng)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生探究有機(jī)合成材料的組成、性能的興趣。。

2、通過“遷移•應(yīng)用”、“交流•研討”、“活動(dòng)•探究”等活動(dòng)，提高學(xué)生分析、聯(lián)想、類比、遷移以及概括的能力。

（四）情感態(tài)度與價(jià)值觀目的

1、通過“遷移•應(yīng)用”、“交流•研討”、“活動(dòng)•探究”活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生探索未知知識的興趣，讓他們享受到探究未知世界的樂趣。

2.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和認(rèn)識由塑料廢棄物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途徑和方法，培養(yǎng)他們的綠色化學(xué)思想和環(huán)境意識，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。

三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

（一）知識上重點(diǎn)、難點(diǎn)

重要高聚物的加聚反應(yīng)及其化學(xué)方程式

（三）方法上重點(diǎn)、難點(diǎn)

有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系的理解

四、教學(xué)準(zhǔn)備

（十二）學(xué)生準(zhǔn)備

1.課前讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等途徑收集各種各樣的材料及圖片、實(shí)物。

2.收集有關(guān)廢棄塑料造成的白色污染、危害及其防治方法的資料。

（十三）教師準(zhǔn)備

教學(xué)媒體、課件；準(zhǔn)備“活動(dòng)•探究”實(shí)驗(yàn)用品。

五、教學(xué)方法

問題激疑、實(shí)驗(yàn)探究、交流討論、

六、課時(shí)安排

3課時(shí)

七、教學(xué)過程

第一課時(shí)

【引入】人類的生產(chǎn)和生活離不開各種各樣的材料，請同學(xué)們根據(jù)自己收集的資料結(jié)合已有的知識對材料進(jìn)行分類。

【點(diǎn)評】課前讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等途徑收集各種各樣的材料及圖片、實(shí)物，課堂上采用互動(dòng)式教學(xué)。

【交流、投影】

無機(jī)非金屬材料（如：晶體硅、硅酸鹽材料等）

無機(jī)材料

無機(jī)金屬材料（包括金屬和合金）

材料天然有機(jī)高分子材料（如：棉花、羊毛、蠶絲、天然橡膠等）

有機(jī)材料合成有機(jī)高分子材料（如：塑料、涂料、合成纖維、合成橡膠等）

新型有機(jī)高分子材料（如：高分子分離膜等）

【聯(lián)想、質(zhì)疑】在日常生活中，你一定接觸過許多塑料、合成橡膠、合成纖維制品。你能舉例說明嗎？它們是什么原料制造的？它們具有哪些優(yōu)于天然材料的性能？

【點(diǎn)評】通過回憶生活中的常識激發(fā)學(xué)生探究有機(jī)合成材料的組成、性能的興趣。

【練習(xí)】計(jì)算葡萄糖和硬脂酸甘油酯的相對分子質(zhì)量。

【質(zhì)疑】經(jīng)計(jì)算，它們的相對分子質(zhì)量分別為180和890。數(shù)值已經(jīng)不小，但是，我們?nèi)苑Q它們?yōu)榈头肿踊衔?，簡稱小分子；那么，什么是高分子化合物或高分子呢？

【講述】如果有機(jī)化合物的相對分子質(zhì)量達(dá)到幾萬到幾百萬，我們就稱它們?yōu)橛袡C(jī)高分子化合物，簡稱高分子或聚合物。像以前所學(xué)過的淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等物質(zhì)都屬于有機(jī)高分子化合物。有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)呢？

【引題、板書】一、有機(jī)高分子化合物

1.有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

【講述】有機(jī)高分子化合物雖然相對分子質(zhì)量很大，但是它們的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，通常是由簡單的結(jié)構(gòu)單元連接而成的，例如，聚乙烯是由結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成的，聚氯乙烯是由結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接

而成的，其中的n表示結(jié)構(gòu)單元重復(fù)的次數(shù)。

【投影講述】高分子中的結(jié)構(gòu)單元連接成長鏈，這就是通常所說的高分子的線型結(jié)構(gòu)。具有線型結(jié)構(gòu)的高分子，可以不帶支鏈，也可以帶支鏈。高分子鏈上如果有能起反應(yīng)的原子或原子團(tuán)，當(dāng)這些原子或原子團(tuán)發(fā)生反應(yīng)時(shí)，高分子鏈之間將形成化學(xué)鍵，產(chǎn)生一定的交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這就是高分子的體型結(jié)構(gòu)。

【過渡】由于有機(jī)高分子化合物的相對分子質(zhì)量大及其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，因而使它們具有與小分子不同的一些性質(zhì)。

【活動(dòng)、探究】將教材的“觀察•思考”涉及的實(shí)驗(yàn)改成學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（2～4人一組）。

1.從廢舊輪胎上刮下的一些橡膠粉末約0.5g放入試管中，加入5mL汽油，觀察粉末能否溶解。

2.取內(nèi)徑比實(shí)驗(yàn)室用導(dǎo)氣膠管外徑稍大的試管，膠管與試管等長。向試管中加入少量汽油后，將膠管插入試管，再用滴管向膠管內(nèi)孔中滴滿汽油，稍侯，可見膠管伸長。

3.取一小塊聚乙烯塑料碎片，用酒精燈加熱直至熔化時(shí)停止加熱，等冷卻后再加熱，反復(fù)幾次后點(diǎn)燃，觀察變化的全過程。

【交流、討論、板書】2.有機(jī)高分子化合物的主要性質(zhì)

⑴溶解性：難溶于水，在有機(jī)溶劑中也只能溶脹并極緩慢。

⑵熱塑性和熱固性

⑶電絕緣性

⑷不耐高溫易燃燒

【講述】聚乙烯塑料受熱到一定溫度范圍時(shí)，開始變軟，直到熔化成流動(dòng)的液體。冷卻后又變?yōu)楣腆w。加熱后又熔化，這種現(xiàn)象就是線型高分子的熱塑性。有些體型高分子一經(jīng)加工成型就不會(huì)受熱熔化，因而具有熱固性，如酚醛樹脂。高分子化合物中的原子是以共價(jià)鍵結(jié)合的，因此它們一般不導(dǎo)電。

【小結(jié)】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途，正因?yàn)橛袡C(jī)高分子化合物有以上的主要性質(zhì)，決定了高分子材料在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的重要作用。

作業(yè)：探究活動(dòng)：學(xué)生分為若干小組通過去圖書館、上網(wǎng)查閱資料探究以下問題：

1．我們身邊有哪些高分子化合物；

2．高分子化合物對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活有哪些重要作用；

3．了解高分子化合物的新發(fā)展，例如可導(dǎo)電的高分子材料、可降解塑料等。

并動(dòng)員學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識回答下列問題：

1．為什么聚乙烯塑料涼鞋破裂可以熱補(bǔ)，而電木插座不能熱修補(bǔ)。

2．裝苯的試劑瓶不能用普通的膠塞的原因。

3．家貿(mào)市場上出售的香油的膠塞為什么要用玻璃紙包起來，如果不包起來會(huì)出現(xiàn)什么后果。

第二課時(shí)

【聯(lián)想、質(zhì)疑】現(xiàn)在，人們在日常生活中經(jīng)常與塑料打交道，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)也大量使用塑料。那么，究竟什么是塑料？它們是怎樣制成的？

【講述】塑料的主要成分是被稱為合成樹脂的有機(jī)高分子化合物。例如，聚乙烯就是生產(chǎn)聚乙烯塑料的合成樹脂。聚乙烯是以石油化工產(chǎn)品乙烯為原料，在適宜的溫度、壓強(qiáng)和引發(fā)劑存在的條件下發(fā)生反應(yīng)而制得的。反應(yīng)時(shí)，乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個(gè)鍵斷裂，然后相互兩兩加成而聚成含n個(gè)結(jié)構(gòu)單元的相對分子質(zhì)量達(dá)幾萬以上的聚乙烯樹脂。

【板書】二、塑料

【講述】講述聚合反應(yīng)和加聚反應(yīng)的概念。

【講述、投影】塑料與合成樹脂

⑴塑料是由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料、防老劑等添加劑組成的。

⑵樹脂是指還沒有跟各種添加劑混合的高聚物。

⑶有些塑料基本上是由合成樹脂所組成的，不含或少含其它添加劑，如有機(jī)玻璃等。

【遷移、應(yīng)用】氯乙烯、苯乙烯、四氟乙烯在引發(fā)劑作用下經(jīng)過聚合反應(yīng)所得聚合物都是重要的合成樹脂。⑴它們?yōu)槭裁春鸵蚁┮粯?，也能發(fā)生加聚反應(yīng)？⑵寫出化學(xué)反應(yīng)式。

【交流、討論】組織學(xué)生交流討論聚合反應(yīng)的書寫技巧，尤其苯乙烯的聚合反應(yīng)，可以適當(dāng)點(diǎn)撥：將苯基（—C6H5）當(dāng)作支鏈，使雙鍵碳原子作為端點(diǎn)碳原子，以便于兩兩加成聚合。

【閱讀】塑料王與工程塑料ABS的用途。

【過渡】聚乙烯是當(dāng)今世界上產(chǎn)量最大的塑料產(chǎn)品，它有著廣泛的應(yīng)用。

【閱讀、討論】聚乙烯的性質(zhì)和用途。

【講述】塑料工業(yè)的發(fā)展，極大地提高了人們的生活質(zhì)量，但是這些結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、難以分解的塑料廢棄物的急劇增加也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。全世界每年產(chǎn)生數(shù)千萬噸的廢舊塑料，比如聚乙烯、聚苯乙烯等它們聚集在海洋里、地面上、土壤中，造成白色污染。白色污染已成為困擾人類社會(huì)的一大公害。減少與消除白色污染既要全社會(huì)共同努力，從我做起，少用并及時(shí)回收、再生，也要依靠科技，生產(chǎn)可降解的塑料。

【指導(dǎo)閱讀】塑料的回收利用與可降解塑料。

作業(yè)：探究活動(dòng)：

1.收集有關(guān)廢棄塑料造成的白色污染、危害及其防治方法，在各社區(qū)進(jìn)行宣傳或提出倡議。

2.課外實(shí)驗(yàn)，參照教材第97頁動(dòng)手實(shí)踐的方法進(jìn)行廢舊塑料裂解得燃?xì)馀c燃油的實(shí)驗(yàn)。

3.收集橡膠制品的圖片

第三課時(shí)

【引題】今天我們討論第二大合成材料合成橡膠。

三、合成橡膠

【展示】展示課前同學(xué)們收集的橡膠制品的圖片。

【交流、研討】結(jié)合你已有的知識和生活常識思考：

1.橡膠的特性是什么？由此決定著它有哪些用途？

2.根據(jù)來源和組成不同，常用的橡膠有哪幾種？

【講述】構(gòu)成橡膠的高分子鏈在無外力作用時(shí)呈卷曲狀，而且有柔性，受外力時(shí)可伸直，但取消外力后又可恢復(fù)原狀，因此橡膠是具有高彈性的高分子化合物。根據(jù)來源和組成不同，橡膠可分為天然橡膠和合成橡膠。合成橡膠往往具有高彈性、絕緣性以及耐油、耐酸堿、耐高溫或低溫等特性，因此具有廣泛的應(yīng)用。

【講述】順丁橡膠是化學(xué)家們最早模擬天然橡膠制得的合成橡膠，它具有較高的耐磨性，廣泛用于制造輪胎、耐寒制品及膠鞋、膠布、海綿膠等。利用工具欄講解順丁橡膠的合成，并以順丁橡膠的高分子鏈的卷曲認(rèn)識橡膠的高彈性。

【質(zhì)疑】為什么實(shí)驗(yàn)室的橡膠管在空氣中易老化？為什么盛酸的試劑瓶要用玻璃塞？

【過渡】常用的橡膠除天然橡膠、順丁橡膠外還有其它的通用橡膠。

【閱讀、講述】閱讀表3-4-1幾種常用橡膠的性能和用途，以說明當(dāng)今合成橡膠的廣泛應(yīng)用，以及“挑戰(zhàn)者”航天飛機(jī)失事的悲慘事件就是由于橡膠密封圈失靈造成的。

【過渡】接下來討論第三大合成材料合成纖維。

【交流、研討】生活中你們知道哪些是纖維制品呢？棉花、羊毛、蠶絲與錦綸、滌綸有何區(qū)別？纖維素是如何分類的？

【投影、講述】1.纖維素分類

纖維素：棉、麻

天然纖維蛋白質(zhì)：絲、毛

纖維人造纖維：人造棉、人造絲

化學(xué)纖維合成纖維：錦綸、腈綸

第2篇：有機(jī)合成材料的概念范文

關(guān)鍵詞：教育游戲；初中；化學(xué)教學(xué)；應(yīng)用

引言：化學(xué)作為初中課堂上的主要教學(xué)內(nèi)容，對學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和生活有著非常重要的作用，但是化W具有較強(qiáng)的概念性，而初中生又受到自身年齡、閱歷等方面的制約，對概念性知識的理解能力較差，為了解決這一問題就需要教師將教育游戲與教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，通過提高學(xué)生在課堂上的參與度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。

一、教育游戲在初中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的意義

（一）豐富課堂內(nèi)容

將教育游戲與教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的結(jié)合可以增加學(xué)生對知識的理解程度，通過提高學(xué)生在課堂上的參與度，使學(xué)生全身心地投入到化學(xué)的學(xué)習(xí)之中，與此同時(shí)，合理運(yùn)用教育游戲還可以達(dá)到豐富課堂內(nèi)容的效果，讓學(xué)生在輕松和諧的課堂氛圍中進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí)。

（二）提高教學(xué)質(zhì)量

與化學(xué)相關(guān)的教育游戲種類繁多，具有內(nèi)容和形式豐富多樣的特點(diǎn)，所以合理的運(yùn)用教育游戲可以充分的調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性，讓學(xué)生主動(dòng)對所學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行更深層次的探索，提高教學(xué)質(zhì)量。

（三）提高教學(xué)效率

由于化學(xué)具有較強(qiáng)的概念性，而初中生很難對枯燥、無趣的概念性知識產(chǎn)生興趣，這對于提高初中生的化學(xué)水平是非常不利的，而將教育游戲引入課堂可以在一定程度上緩解化學(xué)的單調(diào)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到提高教學(xué)效率的目的。

二、教育游戲在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用方法

（一）創(chuàng)設(shè)相關(guān)問題情境

隨著新課改的大力推行，學(xué)生在課堂上的主體作用逐漸被人們所熟知，這就需要教師及時(shí)轉(zhuǎn)變自身的教學(xué)理念，將激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣作為教學(xué)的首要目標(biāo)，通過引導(dǎo)和鼓勵(lì)的方式，讓學(xué)生主動(dòng)對所學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行更深層次的思考和探索，從而提高學(xué)生的綜合能力。創(chuàng)設(shè)問題情境是激發(fā)學(xué)生的好奇心和積極性最有效的方法之一，所以教師可以將教學(xué)內(nèi)容與教育游戲相結(jié)合，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量和效率的目的。例如，教師在對《質(zhì)量守恒定律》進(jìn)行講解的過程中，就可以將質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容與學(xué)生們所熟知的“火洞”游戲相結(jié)合，即將燃燒物放入一個(gè)有窟窿的鐵皮罐頭之中，然后拿著拴在罐頭上的繩子對罐頭進(jìn)行晃動(dòng)，這時(shí)燃燒物就會(huì)開始燃燒，從而出現(xiàn)火焰。當(dāng)教師在將課堂上通過錄像對這個(gè)游戲進(jìn)行展示時(shí)，會(huì)充分的調(diào)動(dòng)起學(xué)生的好奇心，此時(shí)教師再根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出“在燃燒物進(jìn)行燃燒時(shí)，需要不斷的向罐頭里添加新的燃燒物，那么罐頭的重量是不是會(huì)有所增加”等問題，引發(fā)學(xué)生的思考，而思考的過程就在很大程度上加深了學(xué)生對質(zhì)量守恒定律的理解。

（二）突破教學(xué)內(nèi)容中的重、難點(diǎn)

化學(xué)作為一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科，包含了很多概念性的內(nèi)容，這些概念就是學(xué)生在進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí)的過程中最主要的障礙，在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中，教師通常會(huì)通過自己的口述對概念進(jìn)行講解說明，但是由于初中生受到自身年齡、閱歷等方面的制約，還沒有形成相對完善的思維模式，所以僅僅通過教師的講述很難使他們對所學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行透徹的理解，這時(shí)就需要具象的事物進(jìn)行輔助教學(xué)。在課堂上進(jìn)行教育游戲不僅可以讓學(xué)生對所學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行全方位、多領(lǐng)域的了解，還可以通過提高學(xué)生在課堂上的參與度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。譬如，學(xué)生在對《燃燒和滅火》一課進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，教師可以通過多媒體設(shè)施將火焰進(jìn)行栩栩如生的展示，讓學(xué)生根據(jù)自己對知識的理解選擇可以撲滅火焰的方式，如果學(xué)生選擇正確，課件上就會(huì)出現(xiàn)該方法的滅火原理，如果學(xué)生選擇錯(cuò)誤，那么電腦就會(huì)控制動(dòng)畫，加大火勢，并且顯示出火災(zāi)的嚴(yán)重后果，以此加學(xué)生的印象。運(yùn)用教育游戲進(jìn)行教學(xué)的好處在于可以讓學(xué)生通過自己的視覺和聽覺加深對知識的理解，并且激發(fā)起學(xué)生的好奇心，使他們主動(dòng)對化學(xué)知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量和效率。

（三）對知識點(diǎn)進(jìn)行鞏固

教師可以在課堂上適時(shí)地加入與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的競賽類教育游戲，這樣做既能夠增加課堂的趣味性，同時(shí)又可以提高學(xué)生在課堂上的參與度，使他們?nèi)硇牡赝度氲交瘜W(xué)的學(xué)習(xí)中，達(dá)到鞏固所學(xué)知識的目的。例如，學(xué)生在對《物質(zhì)的分類》一課進(jìn)行學(xué)習(xí)后，教師可以將CaO、MgO、蒸餾水、純凈水等物質(zhì)名稱寫在相應(yīng)的卡片上，讓學(xué)生通過自己掌握的知識對卡片進(jìn)行分類。也可以將學(xué)生分成兩個(gè)小組，由抽簽的方式?jīng)Q定哪組先行出題，出題的小組可以列舉出一種物質(zhì)的分類，這時(shí)另外一個(gè)負(fù)責(zé)答題的小組就應(yīng)當(dāng)將該類別中所包括的物質(zhì)進(jìn)行選擇，回答正確可以獲得相應(yīng)的分?jǐn)?shù)，錯(cuò)誤則要扣掉分?jǐn)?shù)，最終分?jǐn)?shù)高的那一組可以得到教師給予的獎(jiǎng)勵(lì)。通過這種競爭類的教育游戲，可以讓學(xué)生在不知不覺中加深對于所學(xué)知識的印象，并且能夠在一定程度上引導(dǎo)學(xué)生形成合作意識，這對于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)是非常有利的。

（四）與實(shí)際生活相聯(lián)系

在進(jìn)行化學(xué)教學(xué)的過程中，教師應(yīng)當(dāng)將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際生活進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，這樣不僅可以在一定程度上增加教學(xué)內(nèi)容的趣味性，還可以減少學(xué)生由于剛接觸化學(xué)而產(chǎn)生的陌生感。例如，在學(xué)習(xí)《有機(jī)合成材料》一課時(shí)，教師可以讓學(xué)生將生活中常見的橡膠、不銹鋼等材料帶入課堂，讓學(xué)生點(diǎn)燃材料，通過材料在燃燒過程中發(fā)出的氣味和火焰的顏色對其材質(zhì)進(jìn)行判斷。這樣的教育游戲不僅會(huì)提高學(xué)生的實(shí)踐能力，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

結(jié)論：綜上所述，在初中化學(xué)課堂上合理的運(yùn)用教育游戲能夠提高教學(xué)的質(zhì)量和效率，教師需要及時(shí)轉(zhuǎn)變自身的教學(xué)理念和方法，通過將教學(xué)內(nèi)容與教育游戲相結(jié)合的方式，提高學(xué)生在課堂上的參與度，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生主動(dòng)對所學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行更深層次的探索，達(dá)到提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]王文斌.初中化學(xué)教學(xué)課堂游戲的應(yīng)用方法[J].好家長，2015，25：189.

第3篇：有機(jī)合成材料的概念范文

關(guān)鍵詞：新課改；化學(xué)；教學(xué)；思考

一、新課程的特點(diǎn)

（1）教材現(xiàn)代化。新教材將學(xué)科中的新成果吸收到教材中來，使教材反映現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新成就，與時(shí)俱進(jìn)。

（2）教材生活化。在教材中加強(qiáng)生活中知識的比重，提高知識應(yīng)用水平。

（3）教材探究化。在教材中反映出學(xué)科知識的來龍去脈，使學(xué)生不但知其然，而且知其所以然。樹立要學(xué)真知須躬行的新理念。

（4）教材趣味化。增加教材的可讀性，增加化學(xué)史介紹、家庭小實(shí)驗(yàn)和精美的插圖等，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

二、樹立新的教學(xué)觀

實(shí)施新課程，教師要摒棄過于注重知識講授和學(xué)科本位的教學(xué)觀，加強(qiáng)教學(xué)科研，提高自身素質(zhì)，努力提高教學(xué)的趣味性，切實(shí)加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及現(xiàn)代社會(huì)和科技發(fā)展的聯(lián)系，善于整合課程資源，處理好傳授知識與培養(yǎng)能力的關(guān)系。善于引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、調(diào)查、探究，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。指導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)定符合實(shí)際且具有“挑戰(zhàn)性”的“可以跳過去的障礙”的目標(biāo)，激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。要相信任何一個(gè)學(xué)生都有學(xué)習(xí)的潛力，相信學(xué)生的缺點(diǎn)是可以改正的，把學(xué)生當(dāng)作課堂教學(xué)的伙伴，且將這種信息傳遞給學(xué)生，使他們對學(xué)習(xí)充滿信心，對困難有克服的勇氣。要針對學(xué)生易受暗示、好勝心強(qiáng)等心理特點(diǎn)，向?qū)W生灌輸“每個(gè)人都能成功”的思想。使課程內(nèi)容更直觀、更

生動(dòng)、更形象，使學(xué)習(xí)由“難”變“易”，學(xué)生由“厭學(xué)”變?yōu)椤皹穼W(xué)”，將學(xué)習(xí)視為愉快的活動(dòng)，使學(xué)生接受新知識、新事物、新思想、新思維沒有任何障礙，全身心沉浸于“創(chuàng)新”的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，甚至進(jìn)入一個(gè)完全的“自由王國”讓學(xué)生在課堂上真正象著名教育家夸美紐斯所說的那樣： 能看見的東西用視覺，有滋味的東西用味覺，能感觸到的東西用觸覺。使學(xué)生活動(dòng)成為教學(xué)的中心環(huán)節(jié)，在寬松、自然、和諧的氛圍中，讓知識和能力如泉水般流進(jìn)學(xué)生的心田。

三、新課改下，化學(xué)教學(xué)應(yīng)注意的問題

1. 教師的主導(dǎo)作用不應(yīng)被弱化。

隨著新課程教學(xué)改革的深入，強(qiáng)調(diào)學(xué)生是課堂教學(xué)的主人以及凸顯學(xué)生在教學(xué)中的主體地位的聲音越來越大，而教師在教學(xué)中的主導(dǎo)地位卻或多或少地被弱化了。誠然，學(xué)生是學(xué)習(xí)真正的主人，但不能因此而忽略教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用，新課程教學(xué)不能從一個(gè)極端走向另一個(gè)極端#在課堂教學(xué)中，老師要尊重學(xué)生的主體地位，引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、探索問題，但學(xué)生畢竟是學(xué)生，他們的知識基礎(chǔ)。探索能力以及生活閱歷還很有限，離開了老師的幫助是很難憑自己的能力獲得新知的#教學(xué)實(shí)踐也證明，如果老師過分地放手，不積極地參與到學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，教學(xué)的效果將是大打折扣的。

因此，在具體的教學(xué)中，為了能更好地體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，老師的主導(dǎo)作用是不應(yīng)該被弱化的，恰恰相反，為了能使學(xué)生獲得更大的發(fā)展空間，應(yīng)該重視教師的主導(dǎo)作用。初中化學(xué)對于學(xué)生來說是全新的學(xué)科，學(xué)生沒有多少化學(xué)的基礎(chǔ)知識，從概念的認(rèn)識，到原理的理解，以至于實(shí)驗(yàn)的操作技能都離不開老師的指導(dǎo)、老師在教學(xué)中應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，引導(dǎo)他們?nèi)ヌ剿骰瘜W(xué)問題，在具體的科學(xué)探究過程中，應(yīng)該為學(xué)生提供輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境、自由想象的空間、充分發(fā)表自己觀點(diǎn)的機(jī)會(huì)，從而真正地做到師生互動(dòng)，并使學(xué)生在快樂中體會(huì)到科學(xué)探究的整個(gè)過程，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)他們的探知能力與創(chuàng)新能力。

2. 加強(qiáng)探究式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

在傳統(tǒng)的教學(xué)中，偏重于知識與技能的傳授，老師教學(xué)的主要目的就是讓學(xué)生多掌握知識，并在各類考試中取得比較好的成績，這種教學(xué)模式培養(yǎng)出來的學(xué)生往往高分低能，不能適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。當(dāng)今世界，科技發(fā)展迅速，學(xué)生在學(xué)校里再怎么努力，也不可能學(xué)到未來工作所需要的所有知識，只有讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)探知才能適應(yīng)未來社會(huì)發(fā)展的需要。因此，新課改大力提倡進(jìn)行探究式教學(xué)，目的就是讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)探知，從而培養(yǎng)他們的探索能力與創(chuàng)新能力。

新教材上編寫了很多適應(yīng)學(xué)生進(jìn)行探究的實(shí)驗(yàn)，但只憑這些實(shí)驗(yàn)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此，為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的探索能力與創(chuàng)新能力，有必要加強(qiáng)探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。在具體的教學(xué)中，老師可以根據(jù)學(xué)校、學(xué)生的實(shí)際情況，增加一些探究性實(shí)驗(yàn)，從而能更好地滿足學(xué)生發(fā)展的需要。

3. 要重視與生活的聯(lián)系。

新課改提出從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)，因此，化學(xué)教學(xué)應(yīng)該從學(xué)生熟悉的生活中的現(xiàn)象入手，引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)生活中的化學(xué)問題并進(jìn)行科學(xué)探究，然后再利用化學(xué)知識來分析生活中的現(xiàn)象，解決生活中遇到的化學(xué)問題#比如，在教學(xué)“酸的通性”時(shí)，可以讓學(xué)生用 pH試紙測測家里飲用水以及肥皂水、洗發(fā)水等液體的 pH數(shù)值，從而了解各種液體的酸堿性；在教學(xué)有機(jī)合成材料知識的時(shí)候，可以向?qū)W生介紹有機(jī)化學(xué)的發(fā)展前沿與研究熱點(diǎn)：世界上每年合成的數(shù)以百萬計(jì)的新化合物中約70%是有機(jī)化合物，其中很多新的合成物被廣泛地運(yùn)用于能源、醫(yī)藥、生命科學(xué)、交通環(huán)境等相關(guān)行業(yè)里，它直接與間接地為人類提供了大量的必需品。

參考文獻(xiàn)

[1]畢曉琳.新課程理念下初中化學(xué)教學(xué)策略的研究[D].山東師范大學(xué)，2008.

第4篇：有機(jī)合成材料的概念范文

（20XX——20XX學(xué)年

第X學(xué)期）

（本文檔共

【

6

】頁/【

2098

】字）

單位

姓名

20XX年X月

九年級下學(xué)期化學(xué)

線上教學(xué)和返校開學(xué)的教學(xué)銜接計(jì)劃

一、

指導(dǎo)思想

結(jié)合此次線上空中課堂和科任教師直播教學(xué)內(nèi)容和以及本班學(xué)生掌握情況，致力于構(gòu)建開放而有活力的語文教學(xué)體系，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變，全面提高每一個(gè)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，為孩子的終身學(xué)習(xí)、生活和工作奠定堅(jiān)實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)。

二、

班級學(xué)生情況分析

本班現(xiàn)有學(xué)生X人，其中男生X人，女生X人。經(jīng)過本學(xué)期為期幾周的線上“空中課堂”和科任教師線上直播教學(xué)，根據(jù)學(xué)生平時(shí)上交作業(yè)和家庭作業(yè)上交情況來看，有的同學(xué)對語文的興趣較濃，基礎(chǔ)知識和能力掌握較好，能主動(dòng)學(xué)習(xí)，但有個(gè)別學(xué)生自制力較差，無論是聽課還是作業(yè)都不夠認(rèn)真，甚至出現(xiàn)應(yīng)付的情況，由于線上教學(xué)老師不在身邊，家長也有自己的工作要做，個(gè)別情況下不能及時(shí)陪同孩子觀看空中課堂，這就導(dǎo)致拉大了學(xué)生之間掌握知識情況的差異。

三、

教材分析

現(xiàn)行教材體系的第一個(gè)特點(diǎn)是分散難點(diǎn)，梯度合理，又突出重點(diǎn)。以學(xué)生的實(shí)際知識引入，學(xué)習(xí)元素和化合物知識，同時(shí)有計(jì)劃地穿插安排部分基本概念，基本理論和定律。這樣使教材內(nèi)容的理論與實(shí)際很好地結(jié)合，有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)基本理論和基本概念解決生活和生產(chǎn)中常見的化學(xué)問題的能力，還可以分散學(xué)習(xí)基本概念和基本理論，以減輕學(xué)習(xí)時(shí)的困難。為了有利于教師安排教學(xué)和便于學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握，每章教材的篇幅力求短小，重點(diǎn)較突出。第二個(gè)特點(diǎn)，突出了以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，以動(dòng)手操作能力要求，每一塊中都有許多學(xué)生實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)探究，同時(shí)又注意了學(xué)生能力的培養(yǎng)。

本學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容共包括三個(gè)單元。其中，第十單元：酸和堿。介紹了常見的酸和堿及酸堿中和反應(yīng)。第十一單元：鹽和化肥。介紹了生活中常見的鹽及化肥。第十二單元：化學(xué)與生活。介紹了人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)、化學(xué)元素與人體健康及有機(jī)合成材料。

每個(gè)單元的選材都基本貼近生活，貼近實(shí)際，只要教師靈活運(yùn)用教材，都將會(huì)使學(xué)生感到化學(xué)源于生活又服務(wù)于生活，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，并調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性。各個(gè)單元都基本體現(xiàn)了以點(diǎn)帶面，通過個(gè)性歸納共性的特點(diǎn)。

在介紹復(fù)分解反應(yīng)時(shí)，先通過典型反應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識復(fù)分解反應(yīng)的特點(diǎn)及發(fā)生的條件，再通過酸堿鹽溶解性表及復(fù)分解反應(yīng)的條件會(huì)判斷溶液中的兩種物質(zhì)能否發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)并能根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的特點(diǎn)寫出不熟悉的化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算等等。因此在本學(xué)期的教學(xué)中教師既要重視知識教學(xué)，更要善于培養(yǎng)學(xué)生分析歸納及靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。

四、教學(xué)目標(biāo)要求

（一）

理論知識聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際、

自然和社會(huì)現(xiàn)象的實(shí)際，學(xué)生的生活實(shí)際，使學(xué)生學(xué)以致用。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生的能力和創(chuàng)新精神，使學(xué)生會(huì)初步運(yùn)用化學(xué)知識解釋或解決一些簡單的化學(xué)問題。

（二）

使學(xué)生學(xué)習(xí)一些化學(xué)基本概念和原理，學(xué)習(xí)常見地元素和化合物的基礎(chǔ)知識，掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)計(jì)算基本技能，并了解化學(xué)在生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。

（三）

激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和科學(xué)的方法。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手和創(chuàng)新精神。使學(xué)生初步運(yùn)用化學(xué)知識來解釋或解決簡單的化學(xué)問題逐步養(yǎng)成自己動(dòng)手操作和能力。觀察問題和分析問題的能力。

（四）

針對中考改革的新動(dòng)向，把握中考改革的方向，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)中考及答案的各種技巧。

（五）

重視基礎(chǔ)知識和基本技能，注意啟發(fā)學(xué)生的智力，培養(yǎng)學(xué)生的能力。

五、

開學(xué)安排

（一）

對“空中課堂”?講過的知識運(yùn)用課堂時(shí)間進(jìn)行回顧復(fù)習(xí)，不放過任何一個(gè)知識點(diǎn)，使學(xué)生對已經(jīng)掌握的知識進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固，還未掌握的知識達(dá)到掌握的狀態(tài)，縮小學(xué)生之間的差距，為后續(xù)教學(xué)工作的展開打好基礎(chǔ)。

（二）

根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況，利用一定的時(shí)間和精力，以測試的方式了解學(xué)生在線上教學(xué)階段對每一課每一個(gè)知識點(diǎn)的掌握情況，加強(qiáng)指導(dǎo)，嚴(yán)格要求。

（三）

學(xué)習(xí)新知識的同時(shí)，堅(jiān)持不懈地抓好學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)。尤其是培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成樂于傾聽、勇于發(fā)言和認(rèn)真寫字的習(xí)慣。對學(xué)生多一些寬容，以欣賞的眼光看待他們，對學(xué)困生多鼓勵(lì)，提高他們的學(xué)習(xí)興趣，消除學(xué)生在“空中課堂”線上教學(xué)活動(dòng)中未掌握知識而產(chǎn)生的消極心理，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)信心。

（四）

充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，讓學(xué)生通多媒體進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

（五）

幫助學(xué)生完成初中化學(xué)學(xué)習(xí)的過渡。我們要切實(shí)作好初中化學(xué)的教學(xué)，在教學(xué)進(jìn)度上不能急于結(jié)束課程，提早復(fù)習(xí)，面向中考追求升學(xué)。而要在教學(xué)中時(shí)刻向?qū)W生滲透化學(xué)學(xué)習(xí)的方法和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生初步的化學(xué)思維能力。

（六）

幫助學(xué)生養(yǎng)成看教材的好習(xí)慣。根據(jù)以往九年級的學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)來看：很多學(xué)生心氣浮躁、眼高手低,

平時(shí)不重視教材中的基知識，甚至不屑于做課后題，相反，卻一心撲在做各種習(xí)題冊和難題上，結(jié)果一些人連最基本的化合價(jià)、化學(xué)式都寫不明白。因此在本學(xué)期將注重這方面的指導(dǎo)。

（七）

落實(shí)分層教學(xué)。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度分層布置學(xué)習(xí)任務(wù)，隨機(jī)抽查督促，使每位學(xué)生根據(jù)自己的情況及時(shí)完成學(xué)習(xí)任務(wù)，從而使他們都學(xué)有所獲，體驗(yàn)到成功的快樂，并幫助他們樹立學(xué)習(xí)的信心。

（八）

第5篇：有機(jī)合成材料的概念范文

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新；教育；數(shù)學(xué)

初中化學(xué)教學(xué)大綱指出：“初級中學(xué)的化學(xué)教學(xué)是化學(xué)教育的啟蒙階段。要貫徹全面發(fā)展的方針，著眼于提高全民族的素質(zhì)，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)，面向全體學(xué)生，以化學(xué)基礎(chǔ)知識教育學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和能力，為學(xué)生參加社會(huì)主義建設(shè)和進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好初步基礎(chǔ)?！彼哉f，在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，是進(jìn)行素質(zhì)教育的一項(xiàng)重要任務(wù)，是落實(shí)素質(zhì)教育的核心。

長期以來，中學(xué)化學(xué)教學(xué)傳統(tǒng)的教育模式只是把學(xué)生當(dāng)成一個(gè)具有存儲知識功能的容器，忽視了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識較差，教師的任務(wù)只是照本宣科，大多數(shù)學(xué)生缺乏自己獨(dú)立解決問題的意識和能力。因此，在化學(xué)教學(xué)過程中，教師一定要結(jié)合素質(zhì)教育的要求，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，充分挖掘?qū)W生潛力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

一、教師教育理念要轉(zhuǎn)變

在素質(zhì)教育中，教師首先要更新教育理念，轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，把培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、創(chuàng)新能力作為素質(zhì)教育中的首要任務(wù)。教育不應(yīng)該僅僅是訓(xùn)練和灌輸知識的工具，它應(yīng)該是發(fā)展認(rèn)知能力的手段。教師要徹底改變以往“封閉式”“填鴨式”的教學(xué)模式，使學(xué)生積極參與，能力得到充分的發(fā)展。另一方面教師需要認(rèn)清的問題是創(chuàng)造力與智力的關(guān)系。有的學(xué)生智商高，創(chuàng)造力不一定強(qiáng)，而創(chuàng)造力強(qiáng)的學(xué)生往往有更多的不合乎傳統(tǒng)的興趣，他們常常不按常規(guī)“出牌”，被教師認(rèn)為增加了教學(xué)負(fù)擔(dān)。實(shí)際上，教師的這種看法極易束縛學(xué)生的創(chuàng)新能力的發(fā)展。作為初中化學(xué)教師必須從根本上轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育觀和人才觀，在化學(xué)教學(xué)中，要注重學(xué)生創(chuàng)造素質(zhì)的培養(yǎng)、創(chuàng)新潛能的開發(fā)，時(shí)刻注意體現(xiàn)化學(xué)思想、概念規(guī)律在認(rèn)識上的創(chuàng)新和應(yīng)用上的創(chuàng)新，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)問題，運(yùn)用自己的智慧去解決問題，循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

二、發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

教師要高度重視課堂教學(xué)內(nèi)容的時(shí)代性，適時(shí)引入最新的化學(xué)成就，介紹學(xué)科新動(dòng)向，讓學(xué)生接受更多的科學(xué)技術(shù)信息，引導(dǎo)他們?nèi)W(xué)習(xí)更多、更新的知識，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識，使他們深刻認(rèn)識到知識無止境、創(chuàng)新無止境。例如在教學(xué)《有機(jī)合成材料》時(shí)，教師可組織學(xué)生認(rèn)識人們對于應(yīng)用纖維的發(fā)展，讓學(xué)生了解化學(xué)知識對促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的作用，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新的使命感。

創(chuàng)新思維是人的創(chuàng)新能力形成的核心與關(guān)鍵，它不僅能揭示客觀事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系，更重要的是能產(chǎn)生出新穎的、前所未有的成果。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的形式和方法多種多樣，在具體的教學(xué)過程中，教師可以運(yùn)用直觀啟發(fā)方法、設(shè)疑啟發(fā)方法、比較啟發(fā)方法、情景啟發(fā)方法、類推啟發(fā)方法等等，來強(qiáng)化訓(xùn)練，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

在教學(xué)過程中，教師要注重對學(xué)生創(chuàng)新人格的培養(yǎng)。比如教師可以在教學(xué)過程中為學(xué)生介紹不盲從權(quán)威的科學(xué)家伽利略、勤于思考善于總結(jié)的道爾頓、阿伏加德羅及為了我國的強(qiáng)大而奮發(fā)拼搏的化學(xué)家侯德榜、唐敖慶等，以這些人的事跡來激發(fā)學(xué)生勇于探索、積極進(jìn)取的科學(xué)熱情，提高學(xué)生的創(chuàng)意意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

三、以改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)為手段，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

課堂是教學(xué)的主陣地，課堂教學(xué)則是實(shí)施創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)與手段?；瘜W(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)施素質(zhì)教育的過程中，可以充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生實(shí)踐能力，還能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、創(chuàng)新氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，進(jìn)而全面提高教育效率。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師除了教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體做法、掌握一些基本的實(shí)驗(yàn)技能，還要注重培養(yǎng)他們的化學(xué)創(chuàng)新能力，引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)研究化學(xué)問題的實(shí)驗(yàn)方法。教師可以進(jìn)行一些創(chuàng)新設(shè)計(jì)，讓學(xué)生選擇器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題和尋找解決問題的方法等等，培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口的良好習(xí)慣，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，使學(xué)生解決問題的信心、毅力和創(chuàng)造力得到有效的培養(yǎng)，從而達(dá)到培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維的良好教學(xué)效果。

在必要時(shí)，教師可以對教材中有些演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，例如濃硫酸的特性，書本上基本上要做三次試驗(yàn)，改用蔗糖進(jìn)行試驗(yàn)，很快說明問題，得到結(jié)論。通過兩次實(shí)驗(yàn)的比較，讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并對自己的主動(dòng)出擊、解決問題的能力充滿自信，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)并沒有多難，只要把學(xué)過的知識和技能靈活地運(yùn)用到實(shí)踐中，就能解決許多現(xiàn)實(shí)中的問題。

在現(xiàn)階段的中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，教材中的大多數(shù)實(shí)驗(yàn)包括訓(xùn)練、檢測和驗(yàn)證等幾個(gè)方面，主要目的是考查學(xué)生掌握基本儀器的操作，對物質(zhì)的某些特性和某些化學(xué)量的測定方法的考查，以及驗(yàn)證所學(xué)化學(xué)規(guī)律的正確性等，但是在對有關(guān)探索性、設(shè)計(jì)性方面則涉及不多，從而影響了學(xué)生通過實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)來模仿前輩科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)過程，阻礙了學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。所以說，當(dāng)今的中學(xué)化學(xué)教學(xué)亟待加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)份量，讓學(xué)生不再照著教材做實(shí)驗(yàn)，而是達(dá)到通過自己的努力，能逐做部分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生自己能去選擇儀器、去運(yùn)用儀器，能去做出實(shí)驗(yàn)步驟的方案，甚至自己去設(shè)計(jì)簡單的裝置、步驟等。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中，教師要培養(yǎng)學(xué)生在各種因素中取舍、對所得的信息進(jìn)行篩選的能力，訓(xùn)練學(xué)生分析、抽象、綜合、表達(dá)的能力，使學(xué)生逐步養(yǎng)成通過自己的實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)去培養(yǎng)自己的創(chuàng)新思維、鍛煉自己的創(chuàng)新能力。

教師在實(shí)際教學(xué)中，要結(jié)合化學(xué)教材、課堂教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，讓他們?nèi)ゴ竽憣?shí)踐，盡可能取得應(yīng)用知識解決問題的經(jīng)驗(yàn)，提高應(yīng)用知識、解決實(shí)際問題的能力，真正體現(xiàn)化學(xué)教學(xué)的目的：從生活中來，回到生活中。

第6篇：有機(jī)合成材料的概念范文

1、生活垃圾

生活垃圾系指居民生活、商業(yè)活動(dòng)、市政建設(shè)、機(jī)關(guān)辦公等過程產(chǎn)生的固體廢棄物。生活垃圾的數(shù)量、組成及性質(zhì)正隨著城鄉(xiāng)建設(shè)和發(fā)展以及人們生活水平的提高而發(fā)生變化。例如，一地區(qū)家庭燃料以煤為主，則排放的垃圾成分以無機(jī)物為主，而在供應(yīng)暖氣和燃?xì)獾男^(qū)，其產(chǎn)生的垃圾成分則以有機(jī)物為主。目前，我國僅少數(shù)大中城市對垃圾進(jìn)行了袋裝排放和分類收集處理，而混合垃圾的收集、清運(yùn)、處理和利用是相當(dāng)困難的。我國是世界上人口最多的國家，現(xiàn)有城市350多個(gè)，城市人口達(dá)2億多，年產(chǎn)生活垃圾5000多萬t，并且每年還以10%的速度增長著。2002年我國生活垃圾清運(yùn)量為13638萬t，其中生活垃圾無害化處理量為7404萬t，生活垃圾無害化處理率為54．3%。

2、有害固體廢棄物和放射性固體廢棄物

有害固體廢棄物又稱為危險(xiǎn)固體廢棄物。這類廢棄物含有毒性、易燃性、反應(yīng)性、腐蝕性、爆炸性、傳染性物質(zhì)，因而可能會(huì)對人類的生活環(huán)境產(chǎn)生危害。為此，1983年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署已將有害固體廢棄物列為全球重大環(huán)境問題而加以重點(diǎn)管理。這類固體廢棄物數(shù)量一般較少，且約有一半為化學(xué)工業(yè)固體廢棄物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2002年我國危險(xiǎn)固體廢棄物產(chǎn)生量達(dá)1000萬t。放射性固體廢棄物主要來源于核電站用后核燃料的排放、研究機(jī)構(gòu)的同位素應(yīng)用、醫(yī)療單位放射性廢棄物處理等。生活垃圾、一般工業(yè)固體廢棄物、有害固體廢棄物和放射性固體廢棄物四類固體廢棄物中，放射性固體廢棄物和有害固體廢棄物由于其對環(huán)境危害大，屬于專門管理物質(zhì)。

二、農(nóng)用固體廢棄物的污染危害

固體廢棄物不僅排放量大，而且分散，特別是某些固體廢棄物中還含有相當(dāng)數(shù)量的有機(jī)物質(zhì)或氮、磷、鉀等植物營養(yǎng)成分，因此固體廢棄物的農(nóng)業(yè)應(yīng)用就成了解決固體廢棄物問題的重要途徑之一。但如果固體廢棄物農(nóng)用不合理，也會(huì)對農(nóng)業(yè)環(huán)境產(chǎn)生不同程度的危害。

1、農(nóng)用一般固體廢棄物可能產(chǎn)生的危害

生活垃圾含有較多的有機(jī)物質(zhì)和植物營養(yǎng)成分，用于農(nóng)田往往可以收到改良土壤、培肥地力和增加作物產(chǎn)量的效果。因此，垃圾農(nóng)用、進(jìn)行資源化處理的優(yōu)越性近年來受到了人們廣泛關(guān)注。另一方面，由于垃圾成分復(fù)雜，顆粒粗細(xì)不等，且含有較多的重金屬和蟲卵、病原微生物，如果處理不當(dāng)，就有可能造成程度不等的環(huán)境污染與危害。首先，易于對土壤理化性質(zhì)產(chǎn)生不良影響。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)每公頃施用150t未經(jīng)嚴(yán)格處理的垃圾時(shí)，0～20cm的土層中土壤石礫(粒徑＞2mm)和砂粒(粒徑＞0．01mm)組分上升，土壤黏粒(粒徑＜0．005mm)和粉砂粒(粒徑0．010～0．005mm)組分下降，從而使土壤保水、保肥能力下降，土壤陽離子代換量減小13%～22%，引起了氮素和鉀素嚴(yán)重流失。其次，長期施用垃圾將有可能引起農(nóng)田土壤重金屬含量積累。中國農(nóng)科院土壤肥料研究所在小麥田連續(xù)兩年進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)每年每公頃施用垃圾7．5t時(shí)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小麥籽粒中重金屬含量明顯高于未施垃圾的處理。第三，日益增多的有機(jī)合成材料及其制品會(huì)隨垃圾進(jìn)入農(nóng)田，造成對環(huán)境的污染。殘破的塑料薄膜等有機(jī)化工產(chǎn)品隨垃圾進(jìn)入農(nóng)田，不僅阻礙了土壤水分輸送和植物根系的伸長，同時(shí)，由于這些有機(jī)化工產(chǎn)品還會(huì)緩慢地釋放出有毒有害物質(zhì)，從而污染土壤和水環(huán)境。第四，垃圾如果未經(jīng)嚴(yán)格無害化處理而施于農(nóng)田，將會(huì)把大量的病原菌、病毒和寄生蟲卵帶入土壤，成為各種疾病的傳播源。為此，垃圾農(nóng)用必須經(jīng)過認(rèn)真的挑選和嚴(yán)格的處理，在保證農(nóng)田土壤和生態(tài)環(huán)境不被污染的前提下方可作為土壤改良劑或肥料使用。

2、污泥的危害

污泥是污水處理廠處理污水、沉淀于污水處理池中的固體成分;污泥經(jīng)脫水后其有機(jī)質(zhì)含量一般在45%～80%，灰分量為20%～50%，且含有比較豐富的氮、磷、鉀及微量元素，因此脫水后的污泥經(jīng)常被作為土壤改良劑或肥料施于農(nóng)田。但是污泥成分復(fù)雜，一般總是含有重金屬、病原微生物以及有機(jī)化合物等一些有毒有害成分，例如污泥中的重金屬含量往往要比污水高幾倍到幾十倍。所以，如果污泥施用不當(dāng)，不僅會(huì)影響作物生長、造成土壤污染，還會(huì)增加污染物在農(nóng)產(chǎn)品中的含量，這些污染物進(jìn)入食物鏈后會(huì)進(jìn)一步危害人、畜健康。而且對于污泥中的重金屬等污染物尚無有效的無害化處理方法。除重金屬外，有些污泥還存在著pH過高、過低或鹽分含量高等問題，如果長期大量地施用污泥會(huì)使土壤理化性質(zhì)變劣，如使土壤變得板結(jié)、發(fā)生次生鹽漬化等。另外，由于污泥中含有大量的有機(jī)物質(zhì)，且多呈還原條件，特別是施入水田后，常常導(dǎo)致土壤氧化還原電位下降，土壤處于強(qiáng)烈還原條件，致使作物根系發(fā)育不良，甚至造成爛秧。污泥中含有的細(xì)菌和寄生蟲卵，也有可能危害牧草和蔬菜等作物生長，并易使疾病得到傳播。

3、粉煤灰的危害

粉煤灰是燃煤電廠或工廠燃煤動(dòng)力車間燃煤燃燒后排放的廢棄物，其成分大多數(shù)為極細(xì)的海綿狀空心玻璃球體，還有一些結(jié)晶物質(zhì)和未燃燒碳。粉煤灰的理化性質(zhì)取決于燃煤的品種、產(chǎn)地和燃煤粉碎的細(xì)度、燃燒方式和灰渣的收集方法(以水沖洗后沉淀或干燥狀態(tài)直接排放)。粉煤灰含有Al、Si、Fe、Ca、S、B、Zn等微量元素，一般為微堿性，pH為8～9。由于粉煤灰中含有較多的Si、Ca及某些微量元素，可以將其作為原料生產(chǎn)硅鈣肥。另外，粉煤灰也可以作為添加劑，加入到有機(jī)復(fù)混肥中，以提高有機(jī)復(fù)混肥的造粒強(qiáng)度，改善肥料的理化性狀;還可將粉煤灰和其他有機(jī)廢棄物相混合制成土壤改良劑、人造營養(yǎng)土等，用于土壤改良和花卉等特殊作物的生產(chǎn)。顯然，如果粉煤灰用量過大，則會(huì)導(dǎo)致農(nóng)田土壤pH升高、土壤砂化，并造成土壤的重金屬污染。

三、固體廢棄物污染的防治

與廢水、廢氣和噪聲污染相比，固體廢棄物具有移動(dòng)性，不易擴(kuò)散，存續(xù)時(shí)間長，污染后果有可能需要較長時(shí)間才顯現(xiàn)出來等特點(diǎn)。也就是說，固體廢棄物往往又是污染其他環(huán)境要素的二次污染源，因此應(yīng)通過清潔生產(chǎn)等新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用盡量減少固體廢棄物的排放量，還要加強(qiáng)對固體廢棄物的管理，通過對固體廢棄物的綜合開發(fā)利用，變害為利，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物資源化，減少對環(huán)境的污染負(fù)荷。

1、控制固體廢棄物污染的技術(shù)政策

自20世紀(jì)70年代以來，許多發(fā)達(dá)國家由于固體廢棄物處置場所緊張，處置費(fèi)用昂貴，加之資源短缺，提出了“資源循環(huán)”的理念，開始對固體廢棄物進(jìn)行綜合處理，以實(shí)現(xiàn)固體廢棄物資源化。我國于80年代初期開始推行固體廢棄物資源化技術(shù)，并于80年代中期提出了“資源化、無害化和減量化”這一控制固體廢棄物污染的技術(shù)政策，后來又提出了“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的概念。由于資金、技術(shù)等方面的原因，我國固體廢棄物處理利用是以減量化為前提、無害化為先導(dǎo)、資源化為目的而開展的。減量化是通過技術(shù)進(jìn)步和工藝的革新，盡量減少生產(chǎn)過程固體廢棄物的排放量;對于已經(jīng)排放出來的固體廢棄物，采取措施減少其數(shù)量或減小其體積，如經(jīng)過堆肥、焚燒等處理減量化，都可使排放出的固體廢棄物的數(shù)量和體積大為減少。無害化是指用衛(wèi)生填埋、高溫堆肥、沼氣發(fā)酵、焚燒、熱解等方法處理固體廢棄物，使之達(dá)到不損害人體健康和不污染周圍環(huán)境的要求。無害化處理的方法很多，應(yīng)根據(jù)固體廢棄物的類型與特點(diǎn)以及處理所需費(fèi)用的高低選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸椒āＹY源化則是指采取工藝措施從固體廢棄物中回收有用的物質(zhì)和能源，或使固體廢棄物得到再次利用，如可將粉煤灰制成硅鈣肥，把鋼渣用作生產(chǎn)水泥的原料等。

2、固體廢棄物污染的控制途徑

（1）完善和改造生產(chǎn)工藝。不同的生產(chǎn)工藝直接決定著固體廢物的生成量及其種類。目前我國與發(fā)達(dá)國家相比，不少企業(yè)的技術(shù)、裝備、生產(chǎn)工藝水平落后，資源和能源使用不合理，生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量低、質(zhì)量差，生產(chǎn)過程中物料浪費(fèi)大、能耗高，因而產(chǎn)生了大量固體廢棄物。所以，要解決固體廢棄物排放數(shù)量大的問題，首先就要從改造老企業(yè)設(shè)備、革新生產(chǎn)工藝入手，在減少能耗和提高原料利用效率的同時(shí)，減少固體廢棄物排放量，從而實(shí)現(xiàn)“清潔生產(chǎn)”。

（2）推行原料多級利用工藝。從不同產(chǎn)品的生產(chǎn)過程來看，生產(chǎn)一種產(chǎn)品所產(chǎn)生的廢棄物可能就是生產(chǎn)下一個(gè)產(chǎn)品的原料。因此推行原料多級利用工藝，使生產(chǎn)第一種產(chǎn)品產(chǎn)生的廢物成為生產(chǎn)第二種產(chǎn)品的原料，而生產(chǎn)第二種產(chǎn)品產(chǎn)生的廢物又成為生產(chǎn)第三種產(chǎn)品的原料，如此多級利用一種原料，可使排放到環(huán)境的廢棄物數(shù)量最少，而經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)的綜合效益是佳。

（3）綜合利用固體廢棄物。采取適當(dāng)?shù)拇胧┡c加工工藝對固體廢棄物進(jìn)行處理使之得到綜合利用，對于解決固體廢棄物排放所產(chǎn)生的環(huán)境問題是十分有效的。例如，對城市生活垃圾可采取先將鐵、玻璃和塑料從中分揀出來并分別加以回收利用，再對剩余部分做高溫堆肥處理使之轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料等，都是固體廢棄物綜合利用的例子。

（4）對固體廢棄物進(jìn)行無害化處理和處置。根據(jù)固體廢棄物種類及其成分的不同，可采取熱處理、固化處理和堆肥發(fā)酵處理等方法對固體廢棄物進(jìn)行處理，使之達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的無害化。

3、嚴(yán)格執(zhí)行固體廢棄物農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)

第7篇：有機(jī)合成材料的概念范文

關(guān)鍵詞:綠色建筑;設(shè)計(jì)方法;醫(yī)院建筑

1綠色建筑設(shè)計(jì)概述

1．1綠色建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

綠色建筑設(shè)計(jì)是基于建筑功能與周邊環(huán)境相互協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，充分考慮人與自然的友好共生關(guān)系，以周邊生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)為基本原則，在自然環(huán)境允許的負(fù)荷范圍內(nèi)，樹立綠色健康建筑系統(tǒng)的目標(biāo)。綠色建筑設(shè)計(jì)是在不損壞生態(tài)環(huán)境的前提下，綜合考慮建筑設(shè)計(jì)、使用、管理與再生等全過程的發(fā)展特點(diǎn)，從而科學(xué)建設(shè)滿足人類健康發(fā)展需求的生存建筑空間環(huán)境，其突破了傳統(tǒng)建筑超越生物圈的時(shí)空限制，并緊密聯(lián)系建筑與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系，不再因只孤立考慮自身系統(tǒng)發(fā)展而忽視自然生態(tài)穩(wěn)定，是一種綜合性、開放性的營建系統(tǒng)。

1．2綠色建筑設(shè)計(jì)的類型

綠色建筑設(shè)計(jì)分為基礎(chǔ)級、一星級、二星級以及三星級四個(gè)類型標(biāo)準(zhǔn)，其均需要滿足《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的所有控制項(xiàng)要求。新時(shí)期綠色建筑設(shè)計(jì)的控制項(xiàng)與全文強(qiáng)制性規(guī)范有效銜接，已成為全面執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)。

1．3綠色建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、發(fā)展及主要影響

綠色建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一，符合全生命周期理論，盡量做到節(jié)約資源、節(jié)約能源、回歸自然，同時(shí)降低污染標(biāo)準(zhǔn)要求，以最大限度實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處。第二，在綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要重點(diǎn)突出室內(nèi)環(huán)境，提高室內(nèi)環(huán)境對居住者健康、舒適以及綜合利用的功能要求，力求內(nèi)外環(huán)境的相互平衡。第三，綠色建設(shè)設(shè)計(jì)能夠降低對周邊環(huán)境的污染破壞力度，尤其是嚴(yán)格控制廢氣、廢水等的排放，能夠有效改善居住區(qū)的水質(zhì)。第四，綠色建筑使用的施工材料必須符合國家環(huán)保要求，同時(shí)盡量應(yīng)用可再生材料，以避免有機(jī)合成材料在后期使用過程中釋放有害物質(zhì)，從而威脅居住者身體健康。第五，綠色建筑與節(jié)能技術(shù)的有效結(jié)合，通過廣泛應(yīng)用太陽能、風(fēng)能、地?zé)岬瓤稍偕Y源和清潔能源，既能保證地面供暖系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)性能正常發(fā)揮的同時(shí)，又能減輕對周邊自然生態(tài)系統(tǒng)的污染以及有效節(jié)約不可再生的能源資源。綠色建筑設(shè)計(jì)是我國實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，也是時(shí)展的必然要求，更是未來建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。自2006年頒布《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》以來，外加國家財(cái)政對綠色建筑的大力支持，使得我國綠色建筑評價(jià)標(biāo)識數(shù)量得到了大幅度增長，綠色建筑行業(yè)的市場規(guī)模也穩(wěn)步提升。當(dāng)前我國綠色建筑已進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展時(shí)代，為有效應(yīng)對全球氣候變化、資源能源短缺以及生態(tài)環(huán)境惡化的挑戰(zhàn)，綠色建筑設(shè)計(jì)勢必朝著更加積極、良性的方向持續(xù)發(fā)展。綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用不僅能夠有效降低能源資源的消耗，提升資源利用率，還能通過利用清潔能源、綠色施工材料和技術(shù)而最大限度保護(hù)周邊自然生態(tài)系統(tǒng)，降低建筑設(shè)計(jì)、施工、使用對周邊環(huán)境的破壞，有助于實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處。另外，綠色建筑設(shè)計(jì)的高效應(yīng)用，可以積極構(gòu)建良好、健康的室內(nèi)外環(huán)境，其更加符合新時(shí)期居住者對建筑功能的需求，有利于推動(dòng)和諧社會(huì)的建立。

1．4綠色建筑設(shè)計(jì)的研究

從整體布局、框架結(jié)構(gòu)以及空間塑造三方面來研究綠色建筑設(shè)計(jì)。首先，從整體布局而言，綠色建筑設(shè)計(jì)要充分衡量建筑物自身的功能和后期使用特點(diǎn)，以科學(xué)規(guī)劃交通線路、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及建筑密度等內(nèi)容，從而保證平面交通流線和空間交通流線組織科學(xué)合理。其次，從框架結(jié)構(gòu)而言，綠色建筑設(shè)計(jì)離不開綠色施工材料的支撐。以醫(yī)院建筑為例，其在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)，吊頂可選用環(huán)保礦棉板、石膏板，墻面可采用耐擦洗的環(huán)保型涂料，門窗可采用隔音、隔熱、易消毒清理的鋁合金和環(huán)保型木質(zhì)材料，從而降低建筑施工對周邊環(huán)境的污染以及降低能源資源的消耗。最后，綠色建筑設(shè)計(jì)也要充分考慮空間的可塑性以及各種設(shè)施設(shè)備空間的科學(xué)布置，既要確保水、電、暖等各項(xiàng)隱蔽工程的布局合理、使用安全可靠，又要使整個(gè)室內(nèi)空間具有靈活性，形成規(guī)整有序、條理清晰地布局，在增強(qiáng)居住者舒適度的基礎(chǔ)上，滿足未來增設(shè)設(shè)備的需求。

2綠色建筑設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)實(shí)踐

2．1綠色建筑設(shè)計(jì)

綠色建筑設(shè)計(jì)是指在整個(gè)建筑設(shè)計(jì)過程中，充分考慮并嚴(yán)格貫徹落實(shí)國家有關(guān)綠色建筑等的理念和指導(dǎo)，通過對整個(gè)建筑生命周期的全過程階段進(jìn)行監(jiān)督和管理，確保其用水、用電、建筑材料等的使用過程中都能做到降低能源資源消耗，最大限度減輕建筑設(shè)計(jì)對周邊生態(tài)系統(tǒng)的影響和破壞，并為新時(shí)期人們的生產(chǎn)生活提供良好的居住環(huán)境和生存空間，從而實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處。

2．2綠色建筑設(shè)計(jì)的低碳

低碳是指在整個(gè)綠色建筑設(shè)計(jì)過程中，減少化石能源的使用量，從而降低二氧化碳的排放量，提高能效利用率。應(yīng)用綠色建筑設(shè)計(jì)理念時(shí)要重視采用綠色清潔能源或者可再生能源，如太陽能、風(fēng)能等，同時(shí)可加大對工業(yè)余熱等廢氣能源的回收再利用力度。在考慮自然環(huán)境的基礎(chǔ)上，利用自然通風(fēng)采光原理，充分利用自然資源，以減少空調(diào)、采暖設(shè)備耗費(fèi)的能源，都能實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的目的。

2．3綠色建筑設(shè)計(jì)的改造

綠色建筑設(shè)計(jì)的改造主要是將部分不符合綠色設(shè)計(jì)理念的建筑進(jìn)行升級改造，以落實(shí)綠色建筑、環(huán)境保護(hù)、持續(xù)發(fā)展的理念。按照建筑功能分區(qū)、分項(xiàng)計(jì)量的方式，科學(xué)計(jì)量建筑各功能分區(qū)的能源資源耗損，以幫助人們有針對性地進(jìn)行改造。如根據(jù)實(shí)際的氣候條件，合理選用可再生能源和綠色施工技術(shù)或者在建筑設(shè)計(jì)時(shí)盡量將配電室、空調(diào)機(jī)房等耗能較多的設(shè)施設(shè)備靠近負(fù)荷中心，從而節(jié)省管道線路的輸配系統(tǒng)能耗等，都能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排環(huán)保的目標(biāo)。

3綠色建筑設(shè)計(jì)方法在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用

3．1綠色建筑設(shè)計(jì)理念

綠色建筑設(shè)計(jì)理念主要包括節(jié)約能源、資源、保護(hù)環(huán)境、回歸自然等。如在節(jié)約能源方面，所有的材料和資源都要遵循清潔、健康和可再生的原則，通過利用太陽能、地?zé)?、風(fēng)能等清潔能源以及可再生的建筑材料，減少傳統(tǒng)采暖設(shè)施和建設(shè)材料的使用力度，并遵循能源戰(zhàn)略化管理手段，在提高醫(yī)院建設(shè)能源使用效果的同時(shí)，降低建筑投入使用后對自然生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境的污染，能實(shí)現(xiàn)醫(yī)院建設(shè)和自然、社會(huì)的和諧共生?；貧w自然理念是指在采用綠色建筑設(shè)計(jì)方法時(shí)要遵循身心愉悅的原則，基于舒適性角度，從人體工學(xué)和以人為本的設(shè)計(jì)理念出發(fā)，通過為居住者提供健康、無害、舒適的室內(nèi)外環(huán)境，保障安全的水源和飲食供應(yīng)，提供健康環(huán)保的生態(tài)建筑和景觀設(shè)計(jì)，讓居住者感到身心愉悅。

3．2醫(yī)院建筑的綠色建筑設(shè)計(jì)功能

醫(yī)院建筑作為公共服務(wù)場所，其日均人流量較大、能源資源消耗較多。因此，在醫(yī)院建筑中應(yīng)用綠色建筑設(shè)計(jì)理念，要結(jié)合醫(yī)院的實(shí)際功能需求，合理選擇滿足城市規(guī)劃、醫(yī)療衛(wèi)生網(wǎng)點(diǎn)布局需求以及服務(wù)人數(shù)和服務(wù)半徑科學(xué)的建筑地址，并根據(jù)醫(yī)院各科室的職能進(jìn)行有針對性地設(shè)計(jì)。如根據(jù)醫(yī)院各功能相互關(guān)聯(lián)的特性，將其分為醫(yī)療區(qū)、感染區(qū)、服務(wù)區(qū)、污染區(qū)以及行政區(qū)等五部分，便于合理劃分醫(yī)院外部的入口和內(nèi)部交通流線，從而保證患者就醫(yī)診治的快速高效。重視應(yīng)用綠色材料、綠色施工技術(shù)等有助于改變傳統(tǒng)醫(yī)院能源消耗較多的發(fā)展現(xiàn)狀，既能實(shí)現(xiàn)能源資源的最大化利用，降低醫(yī)院正常運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)投入成本，又能有效保護(hù)周邊生態(tài)系統(tǒng)，嚴(yán)格貫徹落實(shí)國家可持續(xù)發(fā)展和綠色建筑的相關(guān)戰(zhàn)略。通常情況下醫(yī)院的氛圍相對緊張、壓抑，而新時(shí)期現(xiàn)代醫(yī)療理念等的發(fā)展，使得康養(yǎng)于一體的觀念逐漸被大眾認(rèn)可和接受，這就對醫(yī)院的居住環(huán)境、整體氛圍等提出了新的要求。綠色建筑設(shè)計(jì)在醫(yī)院建筑中的廣泛應(yīng)用，既能擴(kuò)增適宜的人性化配套建設(shè)，又能充分利用周邊自然資源，將建筑內(nèi)部人員集聚部位與外部庭院以及其他景觀相互滲透和融合，有助于增加室內(nèi)空間的延伸性，從而給患者更加舒適的居住體驗(yàn)，能夠讓患者保持良好的心態(tài)接受治療。

3．3綠色建筑設(shè)計(jì)方法要點(diǎn)

首先，在醫(yī)院建筑中應(yīng)用綠色建筑設(shè)計(jì)方法，要注意充分利用有限的城市土地資源，充分考慮醫(yī)院建筑涵蓋的安全、簡潔、高效的交通設(shè)計(jì)，集約化的功能空間布局以及人性化配套設(shè)施的建設(shè)，從而采用高效集中的空間布局形式有效提高醫(yī)院建筑的空間利用率。其次，綠色建筑設(shè)計(jì)方法要遵循因地制宜的生態(tài)設(shè)計(jì)理念，充分利用可再生能源和清潔能源，在適應(yīng)醫(yī)院建筑周邊地理環(huán)境和氣候特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行生態(tài)化綠色設(shè)計(jì)，以在保證建筑物自然采光能力的同時(shí)，將太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕Y源融入其中，有效節(jié)省保溫采光等方面的能源資源。如為滿足室內(nèi)采光和供熱需求，可通過科學(xué)設(shè)計(jì)室內(nèi)外空間滲透，通過直接通風(fēng)和自然采光以及內(nèi)外部景觀相互滲透的方式，既能保證室內(nèi)空氣質(zhì)量，減少細(xì)菌滋生，防止與其他空間交叉感染，又能提高醫(yī)院的資源利用率，降低建筑常規(guī)能源的消耗。再次，合理選用綠色建筑技術(shù)和施工材料，包括常見的水循環(huán)系統(tǒng)、智能集成控制系統(tǒng)、隔熱技術(shù)以及自然通風(fēng)技術(shù)、照明技術(shù)等綠色建筑技術(shù)，從而有效降低建筑施工對周邊環(huán)境的負(fù)面影響，真正貫徹落實(shí)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。最后，采用綠色建筑設(shè)計(jì)方法要堅(jiān)持以人為本的管理理念，醫(yī)院作為特殊的公共服務(wù)機(jī)構(gòu)，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮其對外服務(wù)職能。通過擴(kuò)大建筑周邊綠化面積、豐富基礎(chǔ)配套建設(shè)、增設(shè)室內(nèi)綠化景觀等綠色建筑設(shè)計(jì)方案，能夠拉近醫(yī)患關(guān)系，緩和醫(yī)院緊張、壓抑的環(huán)境，有助于提升醫(yī)院的服務(wù)效果。

3．4綠色建筑設(shè)計(jì)方法的具體流程

第一，前期策劃階段。在醫(yī)院建筑中應(yīng)用綠色建筑設(shè)計(jì)方法首先需要選擇優(yōu)秀、專業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，包含綠色建筑工程師以及景觀設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)、專項(xiàng)技術(shù)專家等在內(nèi)的優(yōu)秀成員，保證其能夠明確醫(yī)院建筑綠色設(shè)計(jì)的必要性，并加強(qiáng)各項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的溝通聯(lián)系力度，使其積極參與醫(yī)院綠色建筑設(shè)計(jì)方案討論，確保其在醫(yī)院綠色建筑總體規(guī)劃和全局因素規(guī)劃的基礎(chǔ)上，充分考慮醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)一致性，從而科學(xué)確定建筑密度及容積率。堅(jiān)持以人為本的設(shè)計(jì)理念，準(zhǔn)確圍繞“兩方便”原則，既要滿足后期醫(yī)護(hù)人員參與救治、患者及家屬診療康復(fù)的使用需求，又要營造良好的就醫(yī)和工作空間，從而帶給患者及其醫(yī)護(hù)人員相對舒適的真實(shí)體驗(yàn)，這既能讓患者在就診過程中感到溫馨舒適，又能有效提高醫(yī)院的服務(wù)水平?，F(xiàn)代醫(yī)院發(fā)展迅速，尤其是各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，因此，設(shè)計(jì)人員在建設(shè)醫(yī)院綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)，還需要具有前瞻性意識和眼光，充分考慮醫(yī)院后期發(fā)展規(guī)劃，從而為醫(yī)院后期改造留下空間。第二，中期設(shè)計(jì)和建造階段。綠色建筑設(shè)計(jì)方案的最終確定需要先后經(jīng)過方案研討、下發(fā)各專業(yè)領(lǐng)域、設(shè)計(jì)綠色建筑設(shè)計(jì)方案、審核設(shè)計(jì)指標(biāo)、反復(fù)優(yōu)化設(shè)計(jì)指標(biāo)以及完善設(shè)計(jì)方案等。因此，綠色建筑設(shè)計(jì)方法的確定是一項(xiàng)系統(tǒng)分析和統(tǒng)籌規(guī)劃的過程，其需要對多項(xiàng)方案進(jìn)行全面、綜合的對比和評估，而基于生命周期的綠色醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)方法是較為可靠、客觀、科學(xué)的。在中期設(shè)計(jì)和建造階段，要充分考慮醫(yī)院職能，從而強(qiáng)調(diào)醫(yī)院公共開放設(shè)計(jì)的安全性，以通過合理分布組織流線等方式，保證其設(shè)計(jì)方法在實(shí)際運(yùn)營中具有可控性，避免因交叉感染而造成污染情況。醫(yī)院涉及職能部門眾多，不同專業(yè)科室對環(huán)境的建設(shè)需求具有不同要求，因此，在每個(gè)設(shè)計(jì)可變環(huán)節(jié)變量時(shí)都要詳細(xì)參數(shù)描述，并采用重復(fù)優(yōu)化的方式和流程，確保參數(shù)的具體數(shù)值能夠從粗放模糊到精細(xì)清晰，直到得出最優(yōu)解，從而保證醫(yī)院建筑的綠色建筑設(shè)計(jì)方法更加高效、科學(xué)，設(shè)計(jì)內(nèi)容更加完善、豐富。第三，投入使用和拆除后。綠色建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于降低對周邊環(huán)境的污染、提高能源資源利用率。部分建筑材料和化學(xué)物質(zhì)在后期實(shí)際使用過程中沒有完全被消耗，只是存在部分損耗，這時(shí)經(jīng)過物理、化學(xué)、生物等處理方式進(jìn)行回收處理，能夠?qū)⑵渥兂尚沦Y源用于下一級次。因此在醫(yī)院建筑投入使用后，要重視廢物回收利用，尤其是醫(yī)院建筑拆除后產(chǎn)生的廢舊可回收建筑材料，這有助于將廢棄物和污染物的產(chǎn)出降到最低，能夠滿足全生命周期理論的綠色醫(yī)院設(shè)計(jì)方法，也是綠色建筑體系的內(nèi)在機(jī)制要求。因此，在進(jìn)行醫(yī)院建筑時(shí)采用綠色建筑設(shè)計(jì)方法要重視對醫(yī)院建筑投入使用和拆除后等整個(gè)過程的跟蹤評估管理，從而保證每個(gè)建筑環(huán)節(jié)都符合高效節(jié)能環(huán)保的綠色建筑設(shè)計(jì)狀態(tài)。如醫(yī)院建筑材料中常見的廢舊玻璃材料、塑料、磚塊、石膏墻板等都能實(shí)現(xiàn)廢物回收再利用，并可建成新組件。美國德克薩斯州的奧斯汀城，便將石膏墻板碾碎用于粘良劑，用回收的瀝青、磚塊以及混凝土等作為填充物或粒料，因此其是十大綠色建筑之一。

參考文獻(xiàn)

［1］王瀟．綠色建筑理念在醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用分析［J］．綠色環(huán)保建材，2021，(02):63-64．

［2］孫暢．醫(yī)院的綠色建筑設(shè)計(jì)研究［J］．建筑技術(shù)開發(fā)，2020，47(18):5-6．

第8篇：有機(jī)合成材料的概念范文

關(guān)鍵詞：超高性能混凝土；制備技術(shù)；材性；工程應(yīng)用；細(xì)觀力學(xué)分析

中圖分類號：TU528.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

混凝土是一種水泥基復(fù)合材料，它是以水泥為膠結(jié)劑，結(jié)合各種集料、外加劑等而形成的水硬性膠凝材料。混凝土是當(dāng)今用量最大的建筑材料，與其他建筑材料相比，混凝土生產(chǎn)能耗低、原料來源廣、工藝簡便、成本低廉且具有耐久、防火、適應(yīng)性強(qiáng)、應(yīng)用方便等特點(diǎn)。從社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的角度來看，在今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，混凝土仍是應(yīng)用最廣、用量最大的建筑材料。然而，由于混凝土自重大、脆性大和強(qiáng)度（尤其是抗拉強(qiáng)度）低，影響和限制了它的使用范圍；同時(shí)，對于低強(qiáng)度的混凝土，在滿足相同功能時(shí)用量較大，這加劇了對自然資源和能源的消耗，另外也增加了廢氣和粉塵的排放，增大了對能源的需求和環(huán)境的污染。

20世紀(jì)以來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工程結(jié)構(gòu)朝更高、更長、更深方向發(fā)展，這對混凝土的強(qiáng)度提出了新的要求。為滿足這種要求，隨著科技的進(jìn)步，混凝土的強(qiáng)度得到了不斷的提高。在20世紀(jì)20年代、50年代和70年代，混凝土的平均抗壓強(qiáng)度可分別達(dá)到20，30，40 MPa。20世紀(jì)70年代末，由于減水劑和高活性摻合料的開發(fā)和應(yīng)用，強(qiáng)度超過60 MPa的高強(qiáng)混凝土（High Strength Concrete，HSC）應(yīng)運(yùn)而生，此后在土木工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用[15]。

然而，單純提高混凝土抗壓強(qiáng)度，并不能改變其脆性大、抗拉強(qiáng)度低的不足。采用纖維增強(qiáng)的方法，產(chǎn)生了纖維增強(qiáng)混凝土（Fiber Reinforced Concrete，F(xiàn)RC）[4，6]，其所用纖維按材料性質(zhì)可劃分為金屬纖維、無機(jī)纖維和有機(jī)纖維等，最常用的是金屬纖維中的鋼纖維。隨著社會(huì)的發(fā)展，許多特殊工程，如近海和海岸工程、海上石油鉆井平臺、海底隧道、地下空間、核廢料容器、核反應(yīng)堆防護(hù)罩等，對混凝土的耐腐蝕性、耐久性和抵抗各種惡劣環(huán)境的能力等也提出了更高的要求。因此，人們又提出了將HSC包含在內(nèi)的高性能混凝土（High Performance Concrete，HPC）的概念。

在HPC應(yīng)用發(fā)展的同時(shí)，人們并沒有停止對混凝土向更高強(qiáng)度、更高性能發(fā)展的追求。1972～1973年，Brunauer等在《Cement and Concrete Research》雜志上發(fā)表了有關(guān)Hardened Portland Cement Pastes of Low Porosity的系列論文，報(bào)道了抗壓強(qiáng)度達(dá)到240 MPa的低孔隙率的水泥基材料，但是研究中并未采用萘系和聚合物高效減水劑，該技術(shù)沒有在工程中得到推廣應(yīng)用[3]。Bache采用細(xì)料致密法（Densified with Small Particles，DSP），通過發(fā)揮硅灰與高效減水劑的組合作用，以達(dá)到減小孔隙率的目的，制備出強(qiáng)度為150～200 MPa的混凝土，其產(chǎn)品在市場上以DENSIT商標(biāo)的混凝土制品出現(xiàn)[3，7]。Birchall等[8]開發(fā)出無宏觀缺陷（Macro Defect Free，MDF）水泥基材料，抗壓強(qiáng)度可達(dá)到200 MPa。MDF水泥基材料問世后，引起了有關(guān)學(xué)者的廣泛關(guān)注，并開展了許多有關(guān)這類材料優(yōu)異性能和高強(qiáng)機(jī)理的研究。此外，Roy在1972年獲得了抗壓強(qiáng)度達(dá)到650 MPa的水泥基材料。美國的CEMCOM公司采用不銹鋼粉也制備出超高強(qiáng)材料DASH47[3]。20世紀(jì)90年代，法國Bouygues公司在DSP，MDF及鋼纖維混凝土等研究的基礎(chǔ)上，研發(fā)出了活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete，RPC）[910]。RPC分為2個(gè)等級，強(qiáng)度在200 MPa以內(nèi)的稱為RPC200，強(qiáng)度在200 MPa以上、800 MPa以下的稱為RPC800[910]。1994年，Larrard等[11]首次提出了超高性能混凝土（Ultrahigh Performance Concrete，UHPC）的概念。

直至今天，有關(guān)水泥基向更高強(qiáng)度發(fā)展的研究報(bào)道仍不斷地出現(xiàn)，然而具有工程應(yīng)用前景的并不多：有些因?yàn)閮r(jià)格太高，有些因?yàn)橹苽浼夹g(shù)太復(fù)雜，而有些則在強(qiáng)度提高的同時(shí)某些性能指標(biāo)下降。因此，以RPC制備原理為基礎(chǔ)的UHPC材料的研究與應(yīng)用，是當(dāng)今水泥基材料發(fā)展的主要方向之一。美國國家科學(xué)基金會(huì)于1989年投資建立了一個(gè)“高級水泥基材料科技中心”，并為該中心提供了1 000萬美元的科研經(jīng)費(fèi)[5]。美國聯(lián)邦公路局以RPC為研究對象，對UHPC開展了系統(tǒng)的研究，進(jìn)行了1 000多個(gè)試件的測試，研究內(nèi)容包括配制技術(shù)、強(qiáng)度、耐久性和長期性能等力學(xué)性能[12]。在此基礎(chǔ)上，美國密歇根州交通技術(shù)研究院開展了進(jìn)一步的研究[13]。法國土木工程學(xué)會(huì)在大量研究的基礎(chǔ)上，于2002年制訂了超高性能纖維混凝土的指南（初稿）[14]。日本土木工程協(xié)會(huì)也于2004年制訂了相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工指南（初稿），并于2006年出版了英文版本[15]。韓國提出了一個(gè)超級橋梁（Super Bridge 200）的計(jì)劃，希望通過應(yīng)用UHPC建造橋梁，減少20%的工程造價(jià)，在10年內(nèi)節(jié)省20億美元的投資，減少44%二氧化碳的排放量和減少20%的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用[16]。中國從20世紀(jì)90年代開始了UHPC的研究，取得了一系列的成果，國家標(biāo)準(zhǔn)《活性粉末混凝土》已在征求意見[17]。

2004年9月在德國的卡塞爾舉行的UHPC國際會(huì)議上，與會(huì)專家認(rèn)為UHPC雖然被命名為混凝土材料，但是卻可以認(rèn)為是一種新型材料，是新一代水泥基建筑材料[18]。2009年在法國馬賽舉行的超高性能纖維增強(qiáng)混凝土（Ultrahigh Performance Fiber Reinforced Concrete，UHPFRC）國際會(huì)議上，與會(huì)專家認(rèn)為因UHPFRC低碳環(huán)保且性能優(yōu)異，可以用來建造低碳混凝土結(jié)構(gòu)，在未來必將得到大力發(fā)展[19]。盡管UHPC自出現(xiàn)以來，不斷被應(yīng)用于橋梁、建筑、核電、市政、海洋等工程之中，然而應(yīng)用發(fā)展遠(yuǎn)低于預(yù)期。以應(yīng)用最多的橋梁為例，自1997年第一座UHPC橋――加拿大魁北克省Sherbrooke的RPC橋建成以來，十幾年間全世界也僅建成30余座，且以中小跨徑與人行橋?yàn)橹鱗20]。在中國，UHPC實(shí)際工程應(yīng)用也極少，以橋梁為例，僅在鐵路上有1座梁橋的應(yīng)用，目前1座公路梁橋正在建設(shè)之中。在中國處于大規(guī)模工程建設(shè)的背景下，UHPC在中國的應(yīng)用顯得更為滯后。這種應(yīng)用不理想的狀況，究其原因：一方面，有關(guān)UHPC的研究主要集中在發(fā)達(dá)國家，而這些國家已完成大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推動(dòng)其研究與應(yīng)用的市場動(dòng)力不足；另一方面，發(fā)展中國家雖然有較大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需求，但是基礎(chǔ)研究不足和UHPC價(jià)格較高，影響了其在工程中的應(yīng)用。

在今后相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，中國仍處于大建設(shè)時(shí)期，隨著對節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展要求的不斷提高，對混凝土性能的要求也將越來越高，因此UHPC具有廣闊的應(yīng)用前景。2014年3月4日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、工業(yè)和信息化部召開了高性能混凝土推廣應(yīng)用指導(dǎo)組成立暨第一次工作會(huì)。會(huì)議認(rèn)為，高性能混凝土推廣應(yīng)用是強(qiáng)化節(jié)能減排、防治大氣污染的有效途徑，能提高建筑質(zhì)量，延長建筑物壽命，提升防災(zāi)減災(zāi)能力，有利于推動(dòng)水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。在節(jié)能減排方面，據(jù)專家估算，以目前中國每年混凝土的使用量4×109 m3測算，通過推廣高性能混凝土，合理使用摻合料，每立方米混凝土可節(jié)約水泥25 kg，實(shí)現(xiàn)年節(jié)約水泥1×108 t，進(jìn)而減少消耗石灰石1.1×108 t、粘土6×107 t，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1.2×107 t，減少排放二氧化碳7.5×107 t[21]。若能推廣應(yīng)用UHPC，成效顯然更大，同時(shí)也能為中國UHPC技術(shù)、混凝土材料與工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)先于世界做出積極的貢獻(xiàn)。因此，開展UHPC的制備技術(shù)與工程應(yīng)用基礎(chǔ)研究，具有重要的意義。為此，國家自然科學(xué)基金委員會(huì)與福建省人民政府設(shè)立的“促進(jìn)海峽兩岸科技合作聯(lián)合基金”2013年資助了“超高性能混凝土制備與工程應(yīng)用基礎(chǔ)研究”項(xiàng)目。在該項(xiàng)目的指南建議、項(xiàng)目申請、項(xiàng)目獲批后的研究計(jì)劃制訂中，筆者查閱了大量的研究資料，結(jié)合前期研究成果，對UHPC的研究現(xiàn)狀有了較為全面的了解。為促使該項(xiàng)目的順利進(jìn)行，并推動(dòng)中國UHPC研究與應(yīng)用的不斷發(fā)展，整理撰寫了本文。

1UHPC制備基本原理與技術(shù)指標(biāo)

1.1UHPC制備基本原理

對普通混凝土的研究，人們認(rèn)識到混凝土作為一種多孔的不均勻材料，孔結(jié)構(gòu)是影響其強(qiáng)度的主要因素，而固體混合物的顆粒體系所具有的高堆積密實(shí)度是混凝土獲得高強(qiáng)度的關(guān)鍵。因此，減小孔隙率、優(yōu)化孔結(jié)構(gòu)、提高密實(shí)度、摻入纖維是UHPC制備的基本原理和主要方法，以RPC為例，其獲得超高性能的主要途徑有以下幾種[9]：

（1）剔除粗骨料，限制細(xì)骨料的最大粒徑不大于300 μm，提高了骨料的均勻性。

（2）通過優(yōu)化細(xì)骨料的級配，使其密布整個(gè)顆?？臻g，增大了骨料的密實(shí)度。

（3）摻入硅粉、粉煤灰等超細(xì)活性礦物摻合料，使其具有很好的微粉填充效應(yīng)，并通過化學(xué)反應(yīng)降低孔隙率，減小孔徑，優(yōu)化了內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)。

（4）在硬化過程中，通過加壓和熱養(yǎng)護(hù)，減少化學(xué)收縮，并將CSH轉(zhuǎn)化成托貝莫來石，繼而成為硬硅鈣石，改善材料的微觀結(jié)構(gòu)。

（5）通過添加短而細(xì)的鋼纖維，改善材料延性。

中國正在制訂的國家標(biāo)準(zhǔn)《活性粉末混凝土》（征求意見稿）[17]中對RPC的定義為：以水泥、礦物摻合料、細(xì)骨料、高強(qiáng)度微細(xì)鋼纖維或有機(jī)合成纖維等原料生產(chǎn)的超高性能纖維增強(qiáng)細(xì)骨料混凝土。從上述定義可見，它對養(yǎng)護(hù)制度、配合比中的一些組分并沒有嚴(yán)格的限制，如有些結(jié)構(gòu)需要現(xiàn)場澆注，蒸壓養(yǎng)護(hù)較為困難而采用常規(guī)養(yǎng)護(hù)時(shí)，如果骨料強(qiáng)度高且表面粗糙，也可得到強(qiáng)度為200 MPa的RPC[22]。

UHPC基于RPC的制備原理，如采用小粒徑骨料，摻入鋼纖維和采用蒸壓養(yǎng)護(hù)等，但是對骨料的粒徑、養(yǎng)護(hù)制度、配合比中的組分等則沒有嚴(yán)格的限制，如采用常規(guī)養(yǎng)護(hù)工藝也可配制出強(qiáng)度超過150 MPa的UHPC。文獻(xiàn)[23]中采用常規(guī)材料，不采用熱養(yǎng)護(hù)、預(yù)壓等特殊工藝，也制備出強(qiáng)度超過200 MPa，可泵送澆注的UHPC，其技術(shù)包括選擇低需水量的水泥和硅灰、合理的砂漿水泥比、硅灰水泥比和水灰比等。文獻(xiàn)[24]中采用普通材料和常溫養(yǎng)護(hù)，制備出坍落度為268 mm，90 d強(qiáng)度為175.8 MPa的混凝土。文獻(xiàn)[25]中采用常規(guī)材料和養(yǎng)護(hù)，制備出抗壓強(qiáng)度超過200 MPa的混凝土，摻入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的鋼纖維的抗拉強(qiáng)度可達(dá)到15.9 MPa。

1.2UHPC技術(shù)指標(biāo)

在UHPC的研究中，有些繼續(xù)采用RPC的名稱，有些直接稱之為UHPC，還有一些則稱之為UHPFRC，如法國與日本的相關(guān)指南[1415]，有的則認(rèn)為UHPFRC就是RPC，是UHPC與FRC相結(jié)合的產(chǎn)物[26]，目前對這些名詞還沒有統(tǒng)一公認(rèn)的定義。從內(nèi)涵來看，RPC，UHPC與UHPFRC有許多相同之處；相對來說，UHPC的范圍大些，RPC和UHPFRC的范圍小些，這也可以直接從字面上看出來。本文中在引用參考文獻(xiàn)時(shí)，保持原文獻(xiàn)的材料名稱，在進(jìn)行綜述分析時(shí)，則統(tǒng)稱為UHPC。

關(guān)于UHPC或RPC的技術(shù)指標(biāo)，目前也沒有統(tǒng)一公認(rèn)的定義。法國UHPFRC指南[14]中，定義它為具有150 MPa以上抗壓強(qiáng)度，有纖維加強(qiáng)以確保非脆，采用特殊骨料的高粘性材料。日本UHPFRC指南[15]中，定義它為一種纖維加勁的水泥基復(fù)合材料，抗壓強(qiáng)度超過150 MPa，抗拉強(qiáng)度超過5 MPa，開裂強(qiáng)度超過4 MPa，并給出了基本組成：最大粒徑小于2.5 mm的骨料、水泥和火山灰，水灰比小于0.24；摻入不低于2%體積摻量、長度為10～20 mm、直徑為0.1～0.25 mm、抗拉強(qiáng)度不小于2 GPa的加勁纖維。

中國的國家標(biāo)準(zhǔn)《活性粉末混凝土》（征求意見稿）[17]中對RPC按力學(xué)性能的等級劃分見表1。從表1可知，它對抗壓強(qiáng)度要求最低為100 MPa，比法國、日本的抗壓強(qiáng)度150 MPa要低。

表1活性粉末混凝土力學(xué)性能的等級劃分

Tab.1Grade Classification of Mechanic Properties of RPC等級1抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值/MPa1抗折強(qiáng)度/MPa1彈性模量/GPaR10011001≥121≥40R12011201≥141≥40R14011401≥181≥40R16011601≥221≥40R18011801≥241≥402制備技術(shù)

2.1材料組分與配合比

如同其他混凝土材料的研究一樣，UHPC的研究也是從材料制備開始的。各國研究者結(jié)合當(dāng)?shù)氐牟牧祥_展了大量的配合比設(shè)計(jì)，中國也開展了許多的研究，如文獻(xiàn)[27]～[32]。

UHPC作為一種高技術(shù)的新型材料，成本較高是影響其工程應(yīng)用的一個(gè)重要因素。文獻(xiàn)[33]中對一些RPC試驗(yàn)的原材料進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其成本均在4 000元?m-3以上，最高達(dá)到8 000元?m-3，遠(yuǎn)高于普通混凝土的價(jià)格。為此，提出了RPC性價(jià)比計(jì)算方法，并以鋼纖維摻量為主要參數(shù)進(jìn)行研究。

由于RPC中的鋼纖維為細(xì)鋼纖維，且為了防銹而鍍銅，其較高的價(jià)格是RPC材料成本較高的主要原因，因此，許多研究圍繞鋼纖維及其替代品展開。文獻(xiàn)[34]中采用碳纖維替代部分鋼纖維進(jìn)行RPC的配制，發(fā)現(xiàn)RPC的抗折強(qiáng)度下降而抗壓強(qiáng)度有所提高。文獻(xiàn)[35]中采用碳纖維替代鋼纖維配制RPC，結(jié)果表明，最終破壞形態(tài)表現(xiàn)出很大的脆性破壞。此外，還有學(xué)者對聚丙烯纖維RPC和混雜纖維RPC開展了研究，將低模量的聚丙烯纖維、中模量的耐堿玻璃纖維和高模量的鋼纖維混雜摻入RPC，可使RPC的一些力學(xué)性能得到一定程度的改善而提高[3642]。美國規(guī)范在AASHTO Type Ⅱ梁中采用80級焊接鋼筋網(wǎng)以取代UHPC中的鋼纖維，其抗剪強(qiáng)度超過采用鋼纖維的UHPC梁，且施工方便，成本大大降低[43]。

為降低成本，研究人員還開展了采用替代材料減少UHPC中水泥、硅灰用量的研究，如鋼渣粉、超細(xì)粉煤灰、石粉、偏高嶺土、火電廠微珠、超細(xì)礦渣、稻殼灰等，不僅能降低造價(jià)，而且利于環(huán)保[4450]。

文獻(xiàn)[51]中開展低水泥用量的RPC研究，用粉煤灰取代了60%的水泥，在凝結(jié)硬化過程中施加壓力，得到338 MPa的RPC。在RPC中采用粉煤灰和礦渣替代水泥和硅灰，可減少高效減水劑的用量，并減少RPC的水化熱和收縮[40]。文獻(xiàn)[52]中采用棕櫚油灰取代50%的膠凝材料，配制的UHPC具有158.28 MPa的抗壓強(qiáng)度、46.69 MPa的彎拉強(qiáng)度和13.78 MPa的直拉強(qiáng)度。文獻(xiàn)[53]中采用稻殼灰取代硅灰，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)制度下，可制備出強(qiáng)度超過150 MPa的UHPC，當(dāng)采用水泥+10%硅灰+10%稻殼灰時(shí)，得到的UHPC性能最好。在RPC的凝結(jié)硬化過程，加入部分水化水泥基材料（PHCM），能促進(jìn)水泥水化，增加CSH生成量，使RPC具有較高的早期強(qiáng)度[54]。

由于膠凝材料（水泥和硅灰）表面特性不同，可選擇多種減水劑進(jìn)行耦合使用，其效果更好[55]。在UHPC配合比設(shè)計(jì)中采用修正的安德烈亞森顆粒密實(shí)模型，可以降低膠凝材料的用量，如養(yǎng)護(hù)28 d后，仍有很多水泥沒有水化，則可采用一些便宜的材料來替代，如石粉[56]。文獻(xiàn)[57]中提高RPC的硅灰含量，使配制的RPC強(qiáng)度得到提高的同時(shí)，其表觀密度降低到1 900 kg?m-3。

另外，為減少對天然骨料的開采，研究人員還探索利用其他材料來替代UHPC中的石英砂等，如采用燒結(jié)鋁礬土[40]、機(jī)制砂石[58]和丘砂[5960]等。文獻(xiàn)[61]中采用鐵礦石尾礦替代UHPC中的天然骨料，由于較差的界面，工作性和強(qiáng)度下降。文獻(xiàn)[62]中將廢棄混凝土塊放入U(xiǎn)HPC中，可減少早期收縮，制成自約束收縮UHPC。文獻(xiàn)[63]中采用超細(xì)水泥制備了新型超高性能混凝土SCRPC，避免了硅灰的使用，且便于現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)與施工。

2.2拌制與養(yǎng)護(hù)技術(shù)

與普通混凝土不同的是，RPC由于采用基體材料+細(xì)粒徑組分材料+鋼纖維進(jìn)行配制，在拌制過程中容易聚團(tuán)，影響RPC成型的均質(zhì)性和材料性質(zhì)，是備受工程界關(guān)心的一個(gè)主要問題。各國學(xué)者對需要采用的攪拌設(shè)備、混合料的拌制時(shí)間與順序等也開展了相應(yīng)的研究，如Collepardi等[64]的研究表明，攪拌1 min后添加減水劑的RPC，其工作性能要優(yōu)于即時(shí)摻入減水劑的RPC[64]。文獻(xiàn)[65]中介紹了常規(guī)攪拌工藝配制的RPC的特性，制定了加料順序。文獻(xiàn)[66]中研究了3種不同的投料攪拌方法，試驗(yàn)結(jié)果表明，不同的投料次序?qū)PC的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度有一定影響，尤其對RPC流動(dòng)性的影響較大。此外，RPC澆注時(shí)鋼纖維方向分布對RPC的拉抗強(qiáng)度等性能有較大影響。為尋找有效控制鋼纖維方向的方法，文獻(xiàn)[67]中通過數(shù)值分析和試驗(yàn)研究，探討了通過擠壓改變鋼纖維排列方向的方法；文獻(xiàn)[68]中采用管壁效應(yīng)和混凝土流動(dòng)方向等方法，改變鋼纖維在試件內(nèi)的排列方向，試件成型后的X射線圖像表明，該措施取得了良好效果。

高溫、加壓養(yǎng)護(hù)制度是UHPC獲得高性能的重要手段，溫度越高、時(shí)間越長，參加反應(yīng)的硅灰越多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也就越密實(shí)。文獻(xiàn)[69]中指出，與90 ℃熱養(yǎng)護(hù)相比，在20 ℃標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下的UHPFRC試塊，抗壓強(qiáng)度降低20%，抗彎強(qiáng)度降低10%，斷裂能降低15%。高溫、加壓養(yǎng)護(hù)制度是RPC獲得高性能的重要手段，如RPC中含有火山灰活性物質(zhì)，在不同養(yǎng)護(hù)制度下，RPC的力學(xué)性能有較大差異[1415]。以29Si磁共振方法（29Si NMR）量測水泥、硅灰、石英粉等膠結(jié)粉體在不同養(yǎng)護(hù)條件下的水化程度，可確立有效且經(jīng)濟(jì)的養(yǎng)護(hù)方式[70]。Richard等[10]的研究表明，90 ℃熱養(yǎng)護(hù)能加速火山灰反應(yīng)，并改變已形成水化物的微觀結(jié)構(gòu)，高溫養(yǎng)護(hù)（250 ℃～400 ℃）能促使結(jié)晶水化物的形成與硬化漿體的脫水。Dallaire等[71]的研究表明，RPC試件在加壓50 MPa和400 ℃的條件下養(yǎng)護(hù)48 h后，其抗壓強(qiáng)度可達(dá)到500 MPa。Cheyrezy等[72]通過熱重分析和X射線衍射對熱養(yǎng)護(hù)下傳統(tǒng)RPC的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，認(rèn)為傳統(tǒng)RPC在養(yǎng)護(hù)溫度介于150 ℃～200 ℃之間時(shí)，孔隙率最小。對采用蒸汽養(yǎng)護(hù)、滯后蒸養(yǎng)與降溫蒸養(yǎng)以及常規(guī)養(yǎng)護(hù)這4種養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行了對比試驗(yàn)，結(jié)果表明，蒸養(yǎng)對材性的影響最大，而采用蒸養(yǎng)但滯后蒸養(yǎng)與降溫蒸養(yǎng)對材性的影響較小[72]。蒸養(yǎng)能提高材料的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和彈性模量，減小徐變，加快收縮速度，提高抗?jié)B能力[12]。然而，蒸汽或蒸壓養(yǎng)護(hù)給施工帶來困難，也提高了制備成本。因此，不采用蒸汽或蒸壓養(yǎng)護(hù)時(shí)，如何獲得RPC材料的高性能，也成為研究的一個(gè)熱點(diǎn)。吳炎海等[7377]也都開展了不同養(yǎng)護(hù)制度和齡期對RPC材料性能影響的研究，結(jié)果表明，蒸養(yǎng)對提高材料性能具有極其有利的作用，并提出了相應(yīng)的最佳養(yǎng)護(hù)條件。

養(yǎng)護(hù)時(shí)的壓力對UHPC的性能也有影響。研究結(jié)果表明，在凝結(jié)過程施加5～25 MPa的預(yù)壓力時(shí)，RPC的抗彎強(qiáng)度可提高34%～66%，韌性可提高3.39～4.81倍，這是由于預(yù)壓力可消除孔隙和自由水，使顆粒更加緊密[78]。蒸壓時(shí)間、溫度和壓力均會(huì)影響RPC的性能；對于每一個(gè)壓力和溫度，存在一個(gè)臨界蒸壓時(shí)間；蒸壓時(shí)間過長，反而會(huì)使其力學(xué)性能有所下降[79]。蒸壓養(yǎng)護(hù)對提高RPC抗壓強(qiáng)度作用明顯，但是其抗折強(qiáng)度和韌性反而低于28 d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的RPC，這可能與蒸壓養(yǎng)護(hù)對提高鋼纖維和水泥石的粘結(jié)作用不大有關(guān)[22，79]，而在RPC中增加粉煤灰和礦渣用量可減少蒸壓情況下其抗折強(qiáng)度和韌性的降低[79]。3超高性能機(jī)理

3.1微觀結(jié)構(gòu)

文獻(xiàn)[80]中從測量的納米尺度力學(xué)性能出發(fā)，采用四層次多尺度微觀結(jié)構(gòu)模型，精確計(jì)算UHPC的剛度，且證實(shí)了纖維基體界面是無缺陷的。此后，許多學(xué)者采用SEM，EDS微區(qū)元素點(diǎn)分析與X射線衍射等試驗(yàn)，對RPC的微觀結(jié)構(gòu)開展了研究，進(jìn)一步揭示了RPC形成高性能的基本原理。

RPC密實(shí)度與強(qiáng)度之間存在著高度的相關(guān)性[8081]，但是最大密實(shí)度并不代表最高強(qiáng)度，強(qiáng)度取決于其微觀結(jié)構(gòu)和水化階段的性能[8283]。蒸壓養(yǎng)護(hù)能降低CSH凝膠中的CaO/SiO2，使RPC中形成針狀和片狀的托勃莫來石[40，84]。電導(dǎo)率與水化度存在一種函數(shù)關(guān)系，當(dāng)水化度達(dá)到26%時(shí)，孔隙不連續(xù)，采用超聲波技術(shù)可以監(jiān)測凝結(jié)硬化過程RPC的孔隙半徑的變化[81，85]。UHPC孔結(jié)構(gòu)可用表面分維來表示，且建立了混凝土的紋理、硅酸鹽鏈長（表面分維）和CSH量的關(guān)系[85]。

高溫可促進(jìn)水泥、硅灰和石英粉的化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)溫度達(dá)到250 ℃時(shí)，RPC中出現(xiàn)硬硅鈣石。隨著養(yǎng)護(hù)溫度的增加，CSH平均鏈長增加[8687]。堿激發(fā)水泥RPC （ARPC）在抗壓強(qiáng)度相同情況下，具有更高的抗彎性能、斷裂能以及與鋼筋的粘結(jié)性能；由于ARPC的CaO/SiO2較低，其納米的孔結(jié)構(gòu)有利于水分的逸出，內(nèi)部孔壓力較低，因此具有更好的抗火性能[8889]。

3.2纖維增強(qiáng)增韌機(jī)理

研究結(jié)果表明，未摻入鋼纖維的UHPC，在進(jìn)行受壓試驗(yàn)時(shí)由于內(nèi)部積聚的能量太大而呈現(xiàn)爆炸性破壞，表現(xiàn)出較普通混凝土和高強(qiáng)混凝土更大的脆性。因此，UHPC一般摻有纖維，故它也可視為基體與纖維的復(fù)合材料。纖維主要以細(xì)鋼纖維為主，直徑較小，為0.20～0.22 mm，長細(xì)比較大，為55～70，而UHPC基體的膠凝粒徑小，因而它與基材間的粘結(jié)滑移、纖維的拉拔、纖維橋接和裂縫的偏轉(zhuǎn)作用以及對混凝土材性的增強(qiáng)機(jī)理都有其自身的特性。為此，對纖維的增強(qiáng)增韌機(jī)理開展了大量的研究。

文獻(xiàn)[90]中研究了鋼纖維分布角度分別為0°，30°，45°，60°，90°時(shí)對RPC斷裂性能的影響。結(jié)果表明：當(dāng)分布角度為0°時(shí)，構(gòu)件的平均應(yīng)變最大，其變化規(guī)律為0°～60°降低，60°～90°增加；軸拉構(gòu)件在0°～40°之間為延性破壞，60°～90°之間為脆性破壞，40°～60°則處于中間狀態(tài)，RPC的偽應(yīng)變強(qiáng)化效應(yīng)與鋼纖維的分布特征有較大的關(guān)系，但是纖維分布方向?qū)箟簭?qiáng)度的影響較小。

大量的研究表明，鋼纖維對UHPC的抗拉強(qiáng)度和韌性有明顯的提高作用，這種提高作用，在不影響鋼纖維分布均勻性的前提下（一般在3.5%～4%之間），與鋼纖維的摻量成正比[9193]。受拉破壞時(shí)，在開裂口處由于鋼纖維的橋搭作用，與普通混凝土相比，它的抗拉強(qiáng)度和韌性有很大的提高，其破壞形式是鋼纖維被拔出破壞，而不是拉斷破壞[9496]。

對抗壓強(qiáng)度，鋼纖維也有一定的增強(qiáng)作用，但是一般認(rèn)為存在一個(gè)界限摻量，當(dāng)超過這個(gè)摻量時(shí)，抗壓強(qiáng)度不升反降。對于這個(gè)界限摻量，各國學(xué)者有不同的看法，從2%到4%都有[97100]。

為探討纖維對UHPC強(qiáng)度（尤其是抗拉強(qiáng)度）影響的細(xì)觀作用機(jī)理，一些研究對纖維與UHPC基體的相互作用開展了研究。文獻(xiàn)[101]中提出了一種新型的抗拉試驗(yàn)方法（在夾具和試件間采用轉(zhuǎn)換板，使拉應(yīng)力均勻）用于測試?yán)w維的拔出試驗(yàn)。通過優(yōu)化UHPC基體的材料配制比例，鍍銅直纖維與UHPC的最大等效粘結(jié)應(yīng)力可達(dá)到22 MPa，纖維的最大拉應(yīng)力可達(dá)到1 840 MPa，拉出所需要的能耗為71 J?mm-2，其粘結(jié)強(qiáng)度、纖維最大應(yīng)力和拉出耗能分別為HSC的7倍、4倍和20倍；此外，UHPC的拉拔荷載位移曲線達(dá)到最大荷載后沒有出現(xiàn)像HSC曲線的突然下降現(xiàn)象，表明UHPC與纖維的摩擦因數(shù)更大，其密實(shí)性較HSC更好[102]。文獻(xiàn)[103]中研究鍍銅直纖維、變形纖維（彎勾纖維和扭轉(zhuǎn)纖維）物理化學(xué)界面的粘結(jié)性能，變形纖維的粘結(jié)強(qiáng)度47 MPa是直纖維的5倍。通過優(yōu)化UHPFRC的配合比，直纖維的粘結(jié)強(qiáng)度可以從10 MPa提高到20 MPa。硅灰對粘結(jié)性能有利，最優(yōu)的硅灰水泥比為20%～30%，當(dāng)硅灰水泥比為30%時(shí)，其粘結(jié)強(qiáng)度可提高14%[104]。文獻(xiàn)[105]中認(rèn)為，摻入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的鋼纖維，其抗壓強(qiáng)度、彈性模量、收縮性能和界面性能最好，并給出了粘結(jié)應(yīng)力滑移模型。4材料性能研究

4.1拉、壓強(qiáng)度等基本力學(xué)性能

在強(qiáng)度等力學(xué)性能方面，主要研究內(nèi)容有抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、韌性、彈性模量和應(yīng)力應(yīng)變曲線、極限應(yīng)變、泊松比、平均斷裂能、延性、熱膨脹系數(shù)等，其中，抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度是UHPC最基本的力學(xué)性能，已開展了大量的研究。

在材料性能的測試方面，與普通混凝土和高強(qiáng)混凝土一樣，UHPC也存在著尺寸效應(yīng)問題，因此如何根據(jù)其特點(diǎn)，制定統(tǒng)一的測試標(biāo)準(zhǔn)，已成為研究的主要內(nèi)容。由于UHPC基體組成材料的最大粒徑不超過1 mm，因此除了一般混凝土測試方法外，研究人員還采用了砂漿或膠砂的測試方法。中國學(xué)者常采用邊長為150 mm（混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件）、100 mm（混凝土非標(biāo)準(zhǔn)試件）、70.7 mm（建筑砂漿試件）和40 mm（膠砂試件）等立方體試件和尺寸為150 mm×150 mm×300 mm和100 mm×100 mm×300 mm等棱柱體試件[106112]；國外研究人員常采用Φ76×153，Φ100×200，Φ90×180等圓柱體試件[12，109111]。文獻(xiàn)[110]中的研究結(jié)果表明，如果不摻入纖維，RPC的尺寸效應(yīng)與普通混凝土或高性能混凝土大致相同，但是如果摻入纖維，RPC的尺寸效應(yīng)變得明顯。文獻(xiàn)[112]中認(rèn)為，與摻入纖維的UHPFRC相比，不摻入纖維的UHPC抗壓強(qiáng)度的變異系數(shù)較大。總的來說，小尺寸試件所測的強(qiáng)度要大于大尺寸試件，但是各尺寸試件所測強(qiáng)度之間的比值，目前還沒有統(tǒng)一的結(jié)論。

文獻(xiàn)[108]中認(rèn)為，邊長分別為70.7 mm和40 mm的試件對應(yīng)的是建筑砂漿和水泥膠砂試件規(guī)格和測試方法，與現(xiàn)有普通混凝土或高強(qiáng)混凝土的測試方法之間存在一定的差異，不應(yīng)作為RPC抗壓強(qiáng)度的測試試件。鑒于一般檢測機(jī)構(gòu)或?qū)嶒?yàn)室的壓力機(jī)能力，文獻(xiàn)[17]，[106]，[108]中均建議采用邊長為100 mm的RPC立方體試塊為標(biāo)準(zhǔn)測試試件。根據(jù)不同形狀試件的測試結(jié)果可知，立方體試件的抗壓強(qiáng)度大于棱柱體的抗壓強(qiáng)度，文獻(xiàn)[108]中匯總了65個(gè)試驗(yàn)樣本，得出二者之間的比值為0.87，略高于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010―2010）[113]中規(guī)定的高強(qiáng)混凝土C80的二者比值0.82。

目前混凝土抗拉強(qiáng)度主要的測試方法有軸拉試驗(yàn)、劈裂試驗(yàn)和抗折試驗(yàn)3種。由于混凝土材料的抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低，且抗拉強(qiáng)度測試難度較大，在結(jié)構(gòu)中發(fā)揮的作用較小，因此抗拉強(qiáng)度的測試并沒有得到重視，各種測試結(jié)果之間的關(guān)系以及工程中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一。雖然UHPC的拉壓比與普通混凝土的拉壓比相差不大，但是其抗拉強(qiáng)度絕對值已達(dá)到10 MPa或更高，在結(jié)構(gòu)受力中能發(fā)揮一定的作用，因此，UHPC的抗拉強(qiáng)度研究受到了重視。UHPC的抗拉強(qiáng)度測試方法，基本沿用了普通混凝土的3種測試方法，研究結(jié)果表明，同普通混凝土一樣，UHPC測得的抗拉強(qiáng)度從高到低依次為軸拉強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度以及彎拉強(qiáng)度，但是對于各種測試結(jié)果之間的比值量化關(guān)系，目前為止還沒有公認(rèn)的定論[12，91，100，108]。

除抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度外，許多研究者對UHPC的其他材性進(jìn)行了綜合性的研究。美國聯(lián)邦公路局[12]和美國密歇根州交通技術(shù)研究院[13]對UHPC的強(qiáng)度、耐久性、長期性能等力學(xué)性能進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，為其在美國橋梁工程中的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。文獻(xiàn)[114]中研究了RPC200的棱柱體抗壓強(qiáng)度、立方體抗壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度、彈性模量、峰值應(yīng)變、泊松比等參數(shù)，并建立了彈性模量和峰值應(yīng)變的擬合公式。文獻(xiàn)[115]中采用超聲波技術(shù)來測定UHPC的彈性模量和泊松比。文獻(xiàn)[110]中認(rèn)為，ACI公式可以預(yù)測UHPC的彈性模量。

Fehling等[116]研究了不同鋼纖維摻量UHPC的受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線，認(rèn)為不摻入鋼纖維UHPC受壓破壞時(shí)呈現(xiàn)爆炸性，無曲線下降段；摻入鋼纖維UHPC的應(yīng)力應(yīng)變曲線則存在明顯的下降段，但是隨著鋼纖維摻量和分布的不同，曲線下降段的斜率不同。對于應(yīng)力應(yīng)變曲線的上升段，不同養(yǎng)護(hù)方式所對應(yīng)的系數(shù)也是不一樣的[110]。Prabha等[109]通過MTS測得不同鋼纖維種類和摻量RPC的單軸受壓應(yīng)力應(yīng)變?nèi)€，認(rèn)為RPC的應(yīng)力應(yīng)變曲線上升段近似呈直線，下降段的形狀則取決于鋼纖維含量和種類。纖維的形狀（光滑、彎鉤、扭轉(zhuǎn)）對抗拉強(qiáng)度、峰值應(yīng)變和耗能能力的影響較小，而纖維的體積摻量起決定性的作用；光滑纖維與UHPC基體的粘結(jié)強(qiáng)度高，所以未必需要彎鉤和扭轉(zhuǎn)的纖維[117]。Fujikake等[118]采用伺服控制試驗(yàn)機(jī)，研究了不同應(yīng)變率對RPC受拉應(yīng)力應(yīng)變?nèi)€的影響。結(jié)果表明，初裂抗拉強(qiáng)度和極限抗拉強(qiáng)度都隨著加載速率的提高而增加。

文獻(xiàn)[119]中對抗拉和抗壓本構(gòu)關(guān)系測試方法進(jìn)行了改進(jìn)，研究發(fā)現(xiàn)，鋼纖維對抗拉強(qiáng)度提高明顯，但是對抗壓強(qiáng)度和彈性模量提高不明顯。文獻(xiàn)[120]，[121]中由彎曲試驗(yàn)采用反向分析方法來量化UHPFRC的受拉應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，并將計(jì)算結(jié)果與直拉試驗(yàn)結(jié)果（DTTs）進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)峰值應(yīng)力和對應(yīng)的應(yīng)變略微偏大。

Liang等[31，33，108]研究了不同砂膠比、水膠比、鋼纖維摻量對RPC強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明：隨砂膠比的增大，RPC的抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度均減?。浑S水膠比的增大，RPC的抗折強(qiáng)度增大，但是抗壓強(qiáng)度在水膠比為0.18時(shí)達(dá)到最大值；隨鋼纖維摻量的增大，RPC的軸拉強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度均增大，但是抗壓強(qiáng)度在鋼纖維摻量2%時(shí)達(dá)到最大值。

4.2體積穩(wěn)定性

收縮、徐變等體積穩(wěn)定性是RPC長期性能研究的主要內(nèi)容[1213，122124]。研究結(jié)果表明：由于孔隙致密，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)的RPC收縮和徐變均減小，收縮的速度較普通混凝土快，在24 h內(nèi)可完成總收縮量的1/2，這有利于預(yù)應(yīng)力RPC構(gòu)件工廠化生產(chǎn)時(shí)生產(chǎn)效率的提高；隨著水灰比和高效減水劑摻量的增加，RPC收縮增大[125]。對于溫度20 ℃、相對濕度50%下養(yǎng)護(hù)的RPC，標(biāo)準(zhǔn)試件（75 mm×75 mm×280 mm）1 d的總收縮為377×10-6，7 d的總收縮為488×10-6，其早期收縮占總收縮的77%；與標(biāo)準(zhǔn)試件相比，小試件（25 mm×25 mm×280 mm）的總收縮較大[126]。

在RPC中摻入SAP（Superabsorbent Polymer）和SRA（Shrinkagereducing Admixture）可使RPC的自收縮降低[127]。在阻止水蒸發(fā)方面，采用石蠟效果比較好。在凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)中，當(dāng)抗穿透壓力為1.5 MPa時(shí)，UHPC的應(yīng)力開始發(fā)展，這個(gè)時(shí)間比初凝時(shí)間早0.6 h，該時(shí)間被定義為零應(yīng)力點(diǎn)；自收縮應(yīng)變比總應(yīng)變大，15 d時(shí)為6.13×10-4。超聲波技術(shù)可用于測量其早期抗拉強(qiáng)度和彈性模量[128]。文獻(xiàn)[129]中認(rèn)為：零應(yīng)力點(diǎn)是澆注后6 h；從6～15 h，自收縮應(yīng)變?yōu)?.77×10-4；由于自干燥，30 d時(shí)，自收縮應(yīng)變?yōu)?.53×10-4；因?yàn)椴ＡЮw維增強(qiáng)復(fù)合材料（GFRP）的剛度最低，只有普通鋼筋的1/4，采用GFRP的自收縮應(yīng)力只有采用普通鋼筋變形的66.5%～70.1%；鋼筋表面特性對自收縮影響不大。文獻(xiàn)[130]中認(rèn)為，摻入纖維可以減少SRA從UHPC中的滲出，減少早期收縮，從而提高UHPC的抗裂性。高溫養(yǎng)護(hù)加速了水化和自干燥過程，所以UHPC自收縮增加[131]。

對于預(yù)測長期性能來說，采用拉伸徐變比抗拉強(qiáng)度更合適，因?yàn)槔煨熳兏鼮槊舾星抑匾?。熱處理和鋼纖維對拉伸徐變性能的影響較大，由于纖維基體界面在熱處理下變得致密，短直鋼纖維能降低UHPC的拉伸徐變[132]。對于徐變，雖然徐變系數(shù)較小，但是由于材料的強(qiáng)度提高，早齡期加載產(chǎn)生的徐變變形還是相當(dāng)可觀的，因此，工程應(yīng)用中應(yīng)盡可能地采用晚齡期加載。

4.3耐久性

對于RPC的耐久性研究，其主要集中在抗除冰鹽腐蝕、抗氯離子滲透能力以及抗凍融循環(huán)能力等方面[1213，133136]。

大量的研究均表明：RPC具有非常致密的細(xì)觀結(jié)構(gòu)和很強(qiáng)的抗?jié)B透能力以及很好的抗凍融循環(huán)能力[137]；UHPC的耐水性比普通混凝土好（以滲出的鈣為指標(biāo)）[138]，UHPC具有很好的水密性和愈合裂縫的能力[139]，UHPC耐硫酸鹽、氯鹽，但是不耐高濃度硫酸[140]。文獻(xiàn)[141]中指出：UHPC的抗彎強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的16%～18%；將凍融循環(huán)1 098次構(gòu)件與放置于20 ℃的水中養(yǎng)護(hù)1年的構(gòu)件相比，其抗壓強(qiáng)度和彈性模量反而增加。文獻(xiàn)[142]中指出，氣體滲透法比孔結(jié)構(gòu)能更準(zhǔn)確評價(jià)UHPFRC的耐久性；UHPFRC的耐久性較普通混凝土和砂漿好。

4.4其他性能

研究人員對UHPC的其他性能也開展了研究，如高溫、抗爆抗沖擊、粘結(jié)性能等。

UHPC立方體抗壓強(qiáng)度在溫度達(dá)到100 ℃時(shí)開始下降，在200 ℃～500 ℃之間時(shí)增加，溫度超過600 ℃后又開始下降。當(dāng)溫度低于300 ℃時(shí)，UHPC立方體抗壓強(qiáng)度隨著纖維摻量的增加而增加，但是當(dāng)溫度高于300 ℃時(shí)，UHPC立方體抗壓強(qiáng)度隨著纖維摻量的增加而降低。UHPC立方體抗拉強(qiáng)度在200 ℃時(shí)開始下降，在200 ℃～300 ℃之間時(shí)增加，溫度超過300 ℃后又開始下降。當(dāng)溫度低于600 ℃時(shí)，UHPC立方體抗拉強(qiáng)度隨著纖維摻量的增加而增加，但是當(dāng)溫度高于600 ℃時(shí)，UHPC立方體抗拉強(qiáng)度隨著纖維摻量的增加而降低。在火災(zāi)環(huán)境下，UHPC抗拉強(qiáng)度降低速度比其抗壓強(qiáng)度快，UHPC強(qiáng)度降低速度和質(zhì)量損失率低于普通混凝土和高性能混凝土[143145]。在UHPC中復(fù)摻鋼纖維和聚丙烯纖維，聚丙烯纖維在高溫下融化后，為蒸汽提供逸出通道，提高了UHPC的抗火性能，但是其效果不如高強(qiáng)混凝土和高性能混凝土[146]。

UHPC抗爆性優(yōu)于普通混凝土[147]，穿透深度小于C30混凝土的1/2[148]，鋼纖維可避免它在動(dòng)荷載下產(chǎn)生粉碎性破壞[149150]。Lai等[151]建立了受沖擊后RPC的本構(gòu)關(guān)系，并模擬了其沖擊破壞過程。Tai[152]建立了動(dòng)能量耗能能力與高應(yīng)變率、鋼纖維含量之間的關(guān)系。文獻(xiàn)[153]中研究了彎曲荷載和剪切荷載下的UHPC動(dòng)力特性，給出了動(dòng)力增長系數(shù)的變化規(guī)律。文獻(xiàn)[154]中的研究發(fā)現(xiàn)，UHPC在動(dòng)載下的抗壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度對應(yīng)變率和應(yīng)力率很敏感。文獻(xiàn)[155]中采用離散元編制并驗(yàn)證了模擬彈體侵徹的程序CORTUF。

UHPC的粘結(jié)性能包括它與鋼筋的粘結(jié)性能和它與其他混凝土的粘結(jié)性能。文獻(xiàn)[156]，[157]中研究了光圓鋼筋與RPC的粘結(jié)性能。文獻(xiàn)[158]中研究了高強(qiáng)鋼筋與RPC的粘結(jié)性能，結(jié)果表明，與普通混凝土相比，高強(qiáng)鋼筋與RPC的荷載滑移曲線上升段較陡，下降段平緩或有回升。文獻(xiàn)[159]中研究了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP）筋與UHPFRC的粘結(jié)，發(fā)現(xiàn)光圓CFRP筋的粘結(jié)強(qiáng)度與磨砂CFRP筋的相差不多；隨著CFRP筋直徑和錨固長度的增大，粘結(jié)強(qiáng)度降低，破壞發(fā)生在CFRP筋外層。此外，有些學(xué)者還研究了RPC的斷裂性能[96]、抗裂評價(jià)方法[160]、疲勞損傷[161]等。5工程應(yīng)用研究

5.1基本構(gòu)件的受力性能

配筋RPC梁和預(yù)應(yīng)力RPC梁受力性能的研究，主要集中在RPC較高的抗拉能力對結(jié)構(gòu)正截面和斜截面抗裂性能與極限承載力影響的分析上，研究結(jié)果表明，在設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)以充分考慮RPC材料優(yōu)良的抗拉能力[162172]。與普通梁相比，UHPFRC梁具有更好的極限荷載、剛度和抗裂性能[171]。澆注UHPC方法不同，即從梁的中間部位開始澆注和從梁的端部開始澆注，鋼纖維的方向不同，UHPC梁的抗彎性能也不同[172]。文獻(xiàn)[173]中研究了UHPC梁的扭轉(zhuǎn)性能，發(fā)現(xiàn)隨著配箍率的增加，極限扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)剛度增加，且極限扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度隨著縱筋配筋率的增加而增加。

與配普通鋼筋相比，采用高強(qiáng)鋼筋的UHPC梁具有較好的延性和較高的富余承載力[174]。在梁中采用UHPC作為受拉鋼筋，可承擔(dān)30 MPa的彎曲拉伸強(qiáng)度，且沒有任何滑移現(xiàn)象，梁具有較好的延性[175]。與沒有鋼骨的UHPC梁相比，預(yù)應(yīng)力鋼骨UHPC梁具有較高的富余抗剪承載力、裂后剛度以及較好的剪切延性[176]。

對UHPC梁板的抗沖擊能力也進(jìn)行了研究，在沒有箍筋情況下，沖擊荷載作用下的RPC梁產(chǎn)生很多細(xì)小的裂縫，發(fā)生延性的彎曲破壞[177]。在RPC梁中，加載速度的增加將使其極限荷載、荷載位移曲線下降段的斜率和極限撓度得到提高[178]。文獻(xiàn)[179]中研究了UHPFRC在沖擊荷載和靜力荷載下的反應(yīng)；在沖擊荷載下，板的強(qiáng)度和斷裂能遠(yuǎn)大于靜力荷載時(shí)的。文獻(xiàn)[180]中對UHPFRC板在沖擊荷載下的性能進(jìn)行了數(shù)值模擬，在該模型中考慮了UHPFRC的應(yīng)變軟化，并進(jìn)行了參數(shù)分析。文獻(xiàn)[181]中比較了普通混凝土柱和UHPC柱在沖擊荷載下的性能，并進(jìn)行了仿真分析。