建筑施工技术结课总结(精选9篇)
很荣幸我能参加党课培训班,并且也为我可以加入党课培训班而感到自豪,在这短短的两个月学习中,认真听老师的每一节课,课下认真完成老师布置的作业。通过学习我对党组织有了更深刻的了解,更加热爱我们伟大的中国共产党,坚定了我加入中国共产党的决心,坚定了我为共产主义奋斗终身的信念,同时自己的思想也得到了升华。
在学习的过程中,我深刻体会到了我们共产主义理想的伟大性,更加了解了我们中国共产党的伟大性,三个代表集中体现了一切从老百姓出发的理念,是实实在在在为老百姓谋福利,改革开放以来,我们国家发生了巨大的变化,从原来要解决温饱问题到现在的奔小康目标,无论是医药科学还是军事文化领域,我们都取得了很大的成就,这些成就让我们国人惊叹,让世界惊叹!无疑证明了我们党的路线的真确性!
一些人会抨击我们中国共产党,认为我们现在的发展没有西方的好,这是很片面的想法。首先,他们不了解实现共产主义是长期而艰巨的,要知道我们的最初国情与美国等发达国家原本就不一样,存在着很大的基础差距。其次,我们结合当时的国际形势,也不能走资本主义道路,那样的话,我们没有自己独特的地位,在国际上仍然是一个没有发言权的国家,也会永远在美国的压力之下无法自我的发展,显然资本主义道路对于我们百害而无
一利。最后,我们国家在短短的几十年里的发展足以证明走共产主义的正确性,共产主义的科学性,他是适合我们国情发展的道路,我们应当坚持。
虽然我们国家取得了很大的成就,但是未来的发展更加的艰难,别国的敌视,给我们的发展造成了很大的障碍,巨大的成就不是我们骄傲的资本,我们应该更加严格地要求自己,不断学习科学文化知识。知识是第一生产力,只有知识才能让我们的国家更快更好的发展,现在某些方面可能我们还存在着问题,需要我们及时的发现并解决问题,逐步完善,进行更好的发展。
就我们学生自己而言,要加强政治修养,树立远大理想,认真学习马列主义,毛泽东思想,邓小平理论和三个代表重要思想,树立社会主义荣辱观,培养自己的党员修养。加强专业课的学习,提高学习能力也是必须具备的,而且更要做典范,努力让自己成为拥有丰富文化底蕴高素质的人。把个人价值至于社会价值中,端正生活态度,处理好人际关系,关心爱护身边的每一个人,完善自己,将来可以更好的为国家为社会做贡献。
1 现场布置
考虑现场场地条件及人员操作方式, 卧式预制按半埋式和台座式两种形式进行, 半埋式沟槽深0.8m, 宽2.3m, 沟槽底部用混凝土浇筑, 两侧用浆砌块石砌筑, 台座式砌筑台座高0.8m, 宽0.4m, 台座用砖砌。
2 配合比设计
扭工字块混凝土强度等为C30, 为满足设计要求及施工要求, 试验室进行配合比试配, 拟采用配合比如下:
3 施工工艺
搅拌站经过澳门QSPSC认证。制拌好的混凝土由砼罐车运至浇筑点。半埋式卧式预制由砼罐车直接浇筑, 台座式卧式预制和立式预制采用10t门机起吊吊罐卸料入仓, 混凝土入仓过程中, 避免混凝土离析。混凝土自高处倾落时, 如可能发离析时, 采用串筒。砼浇筑采用分层浇筑法, 由于扭工字块形式特殊, 斜面近似平面, 分导厚度过大则气泡难以排出, 斜面气泡较多, 每层下灰厚度30cm-50cm。用ф50插入式振动棒振捣, 振捣棒应垂直插入混凝土中, 并快插慢拔, 上下抽动, 以利均匀振实, 气泡上赶。振捣棒应插入下层混凝土50-100mm, 保证上、下层结合成整体。每一位置振捣时间不要过长, 也不要过短, 控制在20-30s之间, 以混凝土表面呈现水泥浆和不再下沉为准。以松散的混凝土沉降稳定、砂浆开始上翻、气泡基本不再上冒为原则。
混凝土浇筑至顶部时, 采用二次振捣及二次抹面, 如有泌水现象, 用海绵吸水。混凝土浇好后, 及时抹面收光, 收光时注意顶面的平整度。
4 拆模及养护
混凝土浇筑后, 达到一定强度后, 方可拆模, 侧模板和顶模板, 在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏, 方可拆除, 本工程暂定浇筑完成后12小时拆除侧模和顶模。拆模前对扭工字块模板全面检查, 如发现漏浆现象及时在模板上做出标识查找原因, 并进行维修;拆模后对混凝土表面进行检查, 并同时做好缺陷标记, 并记录。
因5t扭工字块卧式预制时跨度小于2m, 当混凝土强度达到设计等级50%时方可拆除底模, 拆模前需对试块进行试压, 通过试验确定具体拆除底模时间。
混凝土终凝后即对构件顶面外露面进行覆盖养护, 模板拆除后, 用洁净土工布包裹覆盖结合洒水养护, 养护保证砼面处于湿润状态, 保湿养护总天数不少于14天。
5 施工进度计划及数量
2014年9月中旬需完成典型施工, 计划在2014年8月15日开始模板制作, 9月10日前完成模板加工和场地布置, 具备典型施工条件。
为充分验证典型施工的效果, 分两次预制, 总预制量5块, 并对拟采用的施工方案进行总结和改进, 如模板存在的问题修正、浇筑工艺的流程完善等。对改进过后的施工方法和模板进行第二次浇筑验证, 第二次施工量为2块。
6 质量管理
加强管理工作, 每道工序必须严格自检、互检、专检, 施工前必须经监理工程师检验合格后方可施工。
质量监督检查程序:班组自检→下一工序互检→分项技术员检查→专职质检员复检→业主、监理工程师检查→质量记录文件→下一道工序施工。
6.1 混凝土拌和质量的控制
(1) 拌和计量系统由有资质的部门标定后方可使用。 (2) 砼拌制所使用的水泥、粉煤灰、外加剂、碎石、砂进场后必须经监理工程师见证, 抽样检测合格方可使用。砼拌制所使用的配合比必须经监理工程师认可后方可使用。 (3) 搅拌站严格依据试验员提供的配合比通知单配料。保证砼拌和时间。
6.2 模板质量控制
模板具有足够的强度、刚度和稳定性, 模板制作的允许偏差即长度、宽度、表面平整度等需满足规范要求。制作完成后要经过监理认可后方可使用。
拆除模板时, 应注意观察模板周情况, 避免在拆除过程中碰撞模板, 人工松动模板, 使模板与混凝土表面脱离, 拆除过程中要求小心谨慎, 禁止野蛮施工, 禁止猛敲猛撬, 导致模板变形。
模板拆除后, 必须坟时对模板表面进行清理, 以清除附着于模板表面的混凝土残渣和锈斑。清理完成后, 需及时涂刷脱模剂, 脱模剂应涂刷均匀, 不得有漏涂区域, 也不得涂刷过多。
模板浇筑完成后, 做好保护工作, 确保模板不生锈, 不变形。
6.3 扭工块体质量验收与评定
混凝土表面不应有严重缺陷, 预制构件标明生产单位、构件型号、生产日期和质量检验标志。
扭工字块混凝土构件质量标准:
注:1.抹面应平顺并二次压光;2.块体重量允许偏差为-5%;3.边棱残缺不应大于50cm2
7 安全控制措施
7.1 安全管理目标
无死亡、重伤事故的发生, 轻伤事故≤0起。
7.2 安全保证措施
(1) 成立安全领导小组, 由项目经理担任组长, 主持安全领导小组的工作, 安全领导小组成员由项目部领导班子和安全部及部门负责人和工段长组成。 (2) 建立完善的安全检查管理网络, 专职安全中同负责工程的日常安全管理工作, 工段长为兼职安全员, 具有安全管理、指导、检查、监督、制止违章、在危险时采取紧急措施、组织考核安全工作等责任与权力。 (3) 做好安全技术交底工作, 开工前, 由主管技术人员和安全员对该项各作业人员进行安全交底, 进场机械、设备均经有关部门检定符合安全规定后才准进场。加强对职工的安全教育, 牢固树立“安全第一, 预防为主”的思想。 (4) 所有电器设备必须接地接零, 做到一机一闸, 专人负责, 所有电源必须安装漏电保护开关。 (5) 进入施工现场必须戴好安全帽;高空作业必须系好安全带, 不准向下或往上抛扔工具或物品。现场施工必须穿戴好劳防用品, 严格遵守本岗位安全技术操作规程, 杜绝违章作业、违章指挥、违反劳动纪律等“三违”现象。 (6) 操作平台要求安装稳定, 能承受所有荷载。 (7) 各班组作业结束后必须将材料和工具堆放到指定地点, 扭工块浇筑完成后, 及时清理场地, 做到工完、料净、场地清。 (8) 来禁酒后作业。 (9) 严禁作业是嘻戏打闹。 (10) 严禁在六级以上大风或雷暴等恶劣气候下露天作业
摘要:港珠澳大桥东人工岛护岸结构采用5t扭工字块体作为消浪结构, 因扭工块外形结构特殊, 为素混凝土, 且方量大, 模板工艺、混凝土浇筑工艺等将直接影响扭工字块的质量和进度, 为了使扭工块预制的质量及工效满足设计和施工要求, 我工区计划进行扭工字块预制典型施工。
关键词:港珠澳大桥,扭工字块,混凝土,模板
参考文献
[1]《港珠澳大桥施工及质量验收标准》 (港珠澳大桥管理局出版) .
[2]《水运工程质量检验标准》 (JTS 257-2008) .
[3]《水运工程混凝土施工规范》 (JTS 202-2011) .
[4]《混凝土外加剂》 (GB/T8076-2008) .
[5]《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》 (GB175-2007) .
[6]《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》 (GB/T1596-2005) .
[7]《用于水泥和混凝土中粒化高炉矿渣粉》 (GB/T18046-2008) .
[8]《建设用砂》 (GB/T14684-2011) .
前 言
填方路基由于各种不同的条件限制,对于路基基底地质地形条件有一定要求,在荷载、水等作用下,如果地形地质不利的情况下填方路堤极易产生下滑等破坏,设计、施工时,必须验算填方路堤沿基底或软弱层带的滑动稳定性,当抗滑稳定系数小于规范规定值时,应当采取改善基底条件保证路基稳定。
路基常见的病害
填方路基修筑在不稳定的山坡上的路堤。由于地面横坡较陡、基底地质地形条件变化不均,在荷载、水等作用下,填方路堤极易产生下滑等破坏,设计、施工时,必须验算填方路堤沿基底或软弱层带的滑动稳定性,当抗滑稳定系数小于规范规定值时,应当采取改善基底条件保证路基稳定。常见破坏形式有路堤堤身及路堤和地基的整体失稳破坏,路堤沿斜坡或软弱层带滑动破坏。
1.路堤堤身及路堤和地基的整体失稳破坏
同普通路堤一样,滑塌也是填方路基常见的破坏现象之一,主要原因是由于水流冲刷、路基填料土质较差、地基承载力过低、施工质量差等,导致路堤堤身、路堤和地基的整体失稳滑塌破坏。由于填土与原地面之间抗滑措施不力,加之降雨入渗导致路基土体强度降低,造成路基边坡蠕动变形,路堤出现整体失稳迹象,如果路段多为半填半挖,部分地带存在填土压实质量问题,造成路基的不均匀沉降,同样对边坡稳定性造成隐患。
2.路堤沿斜坡或软弱层带滑动
填方路堤滑动的可能有:(1)由于基底接触面较陡或强度较弱,致使路堤整体沿基底接触面产生滑动。(2)由于基底修筑在较软弱的土层上,例如山前坡积土,致使路堤连同其下软弱土层沿某一滑动面滑动。(3)由于基底岩层强度不均匀,例如砂岩中泥质页岩夹层,致使路堤沿某一最弱的层面滑动。
填方路基技术处治研究
为了使填方路堤稳定性得到保证,必须针对填方路段的岩土性质、水文条件、缓陡程度、填方高度等具体情况,采取有效的防治措施进行处理。
1.坡面残积土的处理
根据地形特点,填方坡腰至坡脚,常常被坡面残积土覆盖,这些残积物大多由强风化的砂岩、页岩与腐植物组成,其CBR值极低,一般具有遇水软化、膨胀、失水开裂的特征。如果在其上直接修筑路堤,其稳定性必然得不到保证,应根据地表覆盖土层厚度、物理力学性能、地下水等情况,采取不同的处理措施。(1) 当覆盖土层厚度H < 3. 0 m 时,应全部清除,并在基岩上开挖反向台阶,从下至上分层填筑,确保路基稳定。(2) 当覆盖土层厚度3. 0 m ≤H < 10. 0 m,据经验路堤稳定度不够时,应采用强夯、碎石桩置换、支撑渗沟等措施,对基底进行补强。(3) 当覆盖土层厚度H ≥10. 0 m,经验算路堤稳定度不够时,原则上不宜采用路堤形式通过。应将桥梁方案与路堤方案进行综合比较,择优选用。
2.填方错台处理
在填方地段修筑填方路堤,经验算,其稳定性满足设计要求后,根据岩土性质,一般采取开挖错台的措施处理基底。(1) 当填方为土体时,先清除表土、腐殖物,然后沿纵向用推土机形成宽度2. 0~3. 0 m、高度0. 5~2. 0m(根据横坡的陡缓程度决定) 的反向台阶,内倾2 %左右,台阶面必须用压路机碾压密实。台阶必须在填筑路堤前形成,台阶侧面浮土应清除,与新填路堤必须紧密结合。(2) 当填方为岩石时,应采用静态爆破或小炮方式开挖反向台阶,台阶宽度不小于3. 0 m,内倾2 %~4 %,台阶高度根据填方坡度决定,一般控制在2. 0~3. 0 m 以内。不能采用大型松动爆破,将台阶阶身与母岩分裂,使台阶变得破碎,影响路堤稳定性。一般情况下,可先填筑路堤至台阶底面高度,再开挖错台。
3.排水措施
滑坡的发生和发展都与水的作用有关,排水是防治各类滑坡之本。但应根据具体情况,采用切合实际的排水方式。
(1)地下排水支撑渗沟应符合下列要求
①浅层滑坡可于滑坡前缘设置支撑渗沟,必要时与抗滑支挡建筑物结合设置,排除或疏干滑坡体地下水或浅层滞水,兼起支撑滑坡体的作用。
②支撑渗沟沟底应置于滑动面以下不小于0.5m。
(2)渗沟应符合下列要求
①有地下水进入滑坡体时,可设置截水渗沟,截水渗沟宜垂直于地下水流方向。
②滑坡体浅层地下水或土体浅层滞水,可设置渗沟引出滑体外。
③渗沟沟底应置于含水层下的不透水层或基岩内,其排水纵坡不应小于2%。
(3)仰斜排水孔应符合下列要求
①滑坡深层地下水,宜设置仰斜排水孔排水,长度应穿过滑动面。
②仰斜排水坡度不应小于5%,内置软石透水管或塑料渗水管,必要时可向管内充填中粗砂或砂砾石。
4.支挡措施
(1)抗滑挡墙。它是广泛应用的一种防治滑坡措施。它施工方便,稳定滑坡收效快,(如:护肩、护脚、路肩或路堤式挡土墙等),防止路堤下滑。
(2)抗滑桩。它是利用桩在稳定岩土中的嵌固力支挡滑体的建筑物。它具有对滑体扰动少,操作简便,工期短,收效快,对行车干扰小,安全可靠等优点。抗滑桩多为挖孔或钻孔放入钢筋骨架灌筑混凝土而成。抗滑桩在滑动面以下的锚固深度,应根据滑体作用在桩上的主动土压力、桩前的被动土压力、岩土性质等来确定。
(3)锚杆挡墙。是一种新型支挡结构,由锚杆、肋柱和挡板三部分组成,用于薄层块状滑坡或基岩埋深较浅、滑体横长滑面较陡的滑坡。
(4)抗滑明洞。若滑动面的下缘处在边坡上的较高位置,可视地基情况设置坑滑明洞,洞顶回填土石支撑滑体,或滑体越过洞顶落在线路之外。但这一措施对行车干扰大,施工困难,造价昂贵,只有在其他措施难以奏效时采用。
对于土木工程材料——水泥的认知与感悟
摘要:水泥是当代最主要的土木工程材料之一。它是土木工程中用途最广,用量最大的一种建筑材料。水泥具有多种优点,其技术与经济意义是其它建筑材料所无法比拟的。由于水泥种类繁多,技术性质复杂,影响因素众多,因此正确的了解水泥的品种,合理使用水泥,以及对其生产工艺的熟识和养护与禁忌的良好认知,才能充分发挥水泥材料的优点,将其应用于各种建筑。关键词:定义
分类
技术特性
生产工艺
影响因素
导语:水硬性胶凝材料是无机胶凝材料之一,其特点是加水拌合形成浆体后,能在空气和水中凝结硬化,保持并继续发展期强度。应用于土木工程中的水硬性胶凝材料是各种水泥。水泥呈灰色粉末状,当与其他材料和水充分拌合后,经过一系列的物理化学变化即凝结硬化呈坚硬的人造石材。水泥是土木工程中最重要的建筑材料之一。一
定义
粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌成浆体后能在空气或水中硬化,用以将砂、石等散粒材料胶结成砂浆或混凝土。水泥的历史最早可追溯到古罗马人在建筑中使用的石灰与火山灰的混合物,这种混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似。用它胶结碎石制成的混凝土,硬化后不但强度较高,而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来,它作为一种重要的胶凝材料,广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。二 分类
水泥按用途及性能分为:
(1)通用水泥: 一般土木建筑工程通常采用的水泥。通用水泥主要是指:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
(2)专用水泥:适应于专门用途的水泥。如:道路水泥,砌筑水泥,油井水泥等。
(3)特性水泥:某种性能比较突出的水泥。如:快硬硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥,低热微膨胀水泥,中热硅酸盐水泥,低热矿渣硅酸盐水泥等。
这些水泥中,硅酸盐水泥是硅酸盐系水泥的一个基本品种,其他种类的水泥都是在此基础上加入一定量的混合材料,或者适当改变水泥熟料的矿物成分而制成的。
水泥按其主要主要矿物成分分为:
(1)硅酸盐系水泥;
(2)铝酸盐系水泥;
(3)磷酸盐系水泥;
(4)氟铝酸盐水泥;
(5)硫铝酸盐水泥;(6)铁铝酸盐水泥;(7)无熟料水泥等
其中硅酸盐系水泥在工程中应用最为普遍。三
主要技术特性分为:
(1)快硬性:分为快硬和特快硬两类;
(2)水化热:分为中热和低热两类;
(3)抗硫酸盐性:分中抗硫酸盐腐蚀和高抗硫酸盐腐蚀两类;
(4)膨胀性:分为膨胀和自应力两类;
(5)耐高温性:铝酸盐水泥的耐高温性以水泥中氧化铝含量分级。四
生产工艺 生产方法
硅酸盐类水泥的生产工艺在水泥生产中具有代表性,是以石灰石和粘土为主要原料,经破碎、配料、磨细制成生料,然后喂入水泥窑中煅烧成熟料,再将熟料加适量石膏(有时还掺加混合材料或外加剂)磨细而成。
水泥生产随生料制备方法不同,可分为干法(包括半干法)与湿法(包括半湿法)两种。
①干法生产。将原料同时烘干并粉磨,或先烘干经粉磨成生料粉后喂入干法窑内煅烧成熟料的方法。但也有将生料粉加入适量水制成生料球,送入立波尔窑内煅烧成熟料的方法,称之为半干法,仍属干法生产之一种。
②湿法生产。将原料加水粉磨成生料浆后,喂入湿法窑煅烧成熟料的方法。也有将湿法制备的生料浆脱水后,制成生料块入窑煅烧成熟料的方法,称为半湿法,仍属湿法生产之一种。
干法生产的主要优点是热耗低(如带有预热器的干法窑熟料热耗为3140~3768焦/千克),缺点是生料成分不易均匀,车间扬尘大,电耗较高。湿法生产具有操作简单,生料成分容易控制,产品质量好,料浆输送方便,车间扬尘少等优点,缺点是热耗高(熟料热耗通常为5234~6490焦/千克)。
生产工序
水泥的生产,一般可分生料制备、熟料煅烧和水泥制成等三个工序,整个生产过程可概括为“两磨一烧”。
(1)生料磨制
分干法和湿法两种。干法一般采用闭路操作系统,即原料经磨机磨细后,进入选粉机分选,粗粉回流入磨再行粉磨的操作,并且多数采用物料在磨机内同时烘干并粉磨的工艺,所用设备有管磨、中卸磨及辊式磨等。
湿法通常采用管磨、棒球磨等一次通过磨机不再回流的开路系统,但也有采用带分级机或弧形筛的闭路系统的。
(2)煅烧
煅烧熟料的设备主要有立窑和回转窑两类,立窑适用于生产规模较小的工厂,大、中型厂宜采用回转窑。
①立窑:
②回转窑:
a.干法窑
b.湿法窑
(3)粉磨
水泥熟料的细磨通常采用圈流粉磨工艺(即闭路操作系统)。为了防止生产中的粉尘飞扬,水泥厂均装有收尘设备。电收尘器、袋式收尘器和旋风收尘器等是水泥厂常用的收尘设备。
五 影响水泥凝结硬化的因素
影响水泥凝结硬化的因素,有水泥熟料的矿物组成,细度,用水量,还有养护时间,温度和湿度。
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六
使用八忌(1)忌受潮结硬
受潮结硬的水泥会降低甚至丧失原有强度,所以规范规定,出厂超过3个月的水泥应复查试验,按试验结果使用。对已受潮成团或结硬的水泥,须过筛后使用,筛出的团块搓细或碾细后一般用于次要工程的砌筑砂浆或抹灰砂浆。对一触或一捏即粉的水泥团块,可适当降低强度等级使用。
(2)忌曝晒速干
混凝土或抹灰如操作后便遭曝晒,随着水分的迅速蒸发,其强度会有所降低,甚至完全丧失。因此,施工前必须严格清扫并充分湿润基层;施工后应严加覆盖,并按规范规定浇水养护。
(3)忌负温受冻
混凝土或砂浆拌成后,如果受冻,其水泥不能进行水化,兼之水分结冰膨胀,则混凝土或砂浆就会遭到由表及里逐渐加深的粉酥破坏,因此应严格遵照《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104—97)进行施工。
(4)忌高温酷热 凝固后的砂浆层或混凝土构件,如经常处于高温酷热条件下,会有强度损失,这是由于高温条件下,水泥石中的氢氧化钙会分解;另外,某些骨料在高温条件下也会分解或体积膨胀。
对于长期处于较高温度的场合,可以使用耐火砖对普通砂浆或混凝土进行隔离防护。遇到更高的温度,应采用特制的耐热混凝土浇筑,也可在混凝土中掺入一定数量的磨细耐热材料。
(5)忌基层脏软
水泥能与坚硬、洁净的基层牢固地粘结或握裹在一起,但其粘结握裹强度与基层面部的光洁程度有关。在光滑的基层上施工,必须预先凿毛砸麻刷净,方能使水泥与基层牢固粘结。
基层上的尘垢、油腻、酸碱等物质,都会起隔离作用,必须认真清除洗净,之后先刷一道素水泥浆,再抹砂浆或浇筑混凝土。
水泥在凝固过程中要产生收缩,且在干湿、冷热变化过程中,它与松散、软弱基层的体积变化极不适应,必然发生空鼓或出现裂缝,从而难以牢固粘结。因此,木材、炉渣垫层和灰土垫层等都不能与砂浆或混凝土牢固粘结。
(6)忌骨料不纯
作为混凝土或水泥砂浆骨料的砂石,如果有尘土、粘土或其他有机杂质,都会影响水泥与砂、石之间的粘结握裹强度,因而最终会降低抗压强度。所以,如果杂质含量超过标准规定,必须经过清洗后方可使用。
(7)忌水多灰稠
人们常常忽视用水量对混凝土强度的影响,施工中为便于浇捣,有时不认真执行配合比,而把混凝土拌得很稀。由于水化所需要的水分仅为水泥重量的20%左右,多余的水分蒸发后便会在混凝土中留下很多孔隙,这些孔隙会使混凝土强度降低。因此在保障浇筑密实的前提下,应最大限度地减少拌合用水。
许多人认为抹灰所用的水泥,其用量越多抹灰层就越坚固。其实,水泥用量越多,砂浆越稠,抹灰层体积的收缩量就越大,从而产生的裂缝就越多。一般情况下,抹灰时应先用1:(3—5)的粗砂浆抹找平层,再用1:(1.5—2.5)的水泥砂浆抹很薄的面层,切忌使用过多的水泥。
(8)忌受酸腐蚀
酸性物质与水泥中的氢氧化钙会发生中和反应,生成物体积松散、膨胀,遇水后极易水解粉化。致使混凝土或抹灰层逐渐被腐蚀解体,所以水泥忌受酸腐蚀。
在接触酸性物质的场合或容器中,应使用耐酸砂浆和耐酸混凝土。矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥均有较好耐酸性能,应优先选用这三种水泥配制耐酸砂浆和混凝土。严格要求耐酸腐蚀的工程不允许使用普通水泥。
七 使用注意
1、要注意砂浆的合理配比。例如,要按照使用的部位例如抹墙,贴地砖,贴墙砖等选择合适的砂浆比例,每次搅拌好的砂浆以在两个小时使用完毕为宜。
2、选用建材市场上专用的砂浆用砂,尤其要控制沙子质量的含泥,泥含量高将降低粘结程度。
3、瓷砖使用前应充分浸泡后(两小时以上)阴干,避免砂浆因失水降低强度;地砖宜用干铺,墙砖宜湿铺。
4、砂浆搅拌要均匀,拌制砂浆后建议在2小时30分钟内使用。八 对未来水泥的展望
未来10年,国际水泥工业的发展趋势是以节能,降耗,环保,改善水泥质 量和提高劳动生产率为中心,实现清洁生产和高效率集约化生产,走可持续发展的道路。研究的重点主要是围绕水泥工业节能降耗,减少有害气体(CO,SO 等)的排放。
结语
一、善于积累素材,不断探索,做个研究型班主任。
贾高见和王家文老师都是个善于积累素材和发现问题的行家。他们不仅提出班会课的流程是:什么问题——为什么——怎么办。(即问题呈现到问题剖析到问题解决。)还提出主题活动要在乎学生的成长性这样精辟的见解。其实,任何一个班主任,在班里发现问题都迫切想解决,但我们总是找不到切入口。通过这次学习,我明白素材要积累、方法要探索,才能对问题迎刃而解。这让我想起爱因斯坦的一句话:“教育是什么,教育就是忘记了在学校所学的一切之后剩下的东西。”我相信,用主题班会解决问题将会给学生带来永久性的启迪。
二、善于总结,结合学生的成长规律,找到解决问题的方法,做个智慧班主任。
郝东用生动精辟的事例阐述孩子、学生的心理过程,在报告他说到在教育学生时一定要清楚孩子的心理特点,孩子的叛逆、冲动、自我和封闭都是孩子成长的自然趋势。我们班主任首先要关心孩子的身心然后才是他的学习。是啊,我们应该在现象或事情中找出心理原理,而后采取相应措施。因为只有遵循学生的身心发展规律,做到有的放矢,才能更好地教育学生。
三、注重班级规划思维的前瞻性,做个幸福的班主任。
于蓉蓉老师的《班级文化建设》的报告真让我大开眼界。的确,在班级规划中,我们的心中一定要确定一个方向。只有目标明确,你才能确定路径。要教会学生做人、在意学生的发展。对学生的教育要从大处着眼,小处着手,运用智慧、转换角度地对学生进行动之以情、导之以理。还要用心观察思考、用情对待。我们还要在学生出现问题时作为教育的契机,做到心中有数,想方设法把他引进教育的隧道里。并充分利用班级这个团队去影响孩子,用班级的舆论引领孩子。我想,当我们看到孩子灿烂的笑容时,那么,我们是幸福的教师。
通过这次学习,使我认识到作为一个班主任要做到以下几个方面:
一、提高自身素质,提高专业知识
新时期的班主任应不断地完善自己,不断地学习专业有关知识,在实践中总结经验,提高自身素质,严于律己,以身作则,在学生中树立一个实实在在的榜样。
二、走进学生的心灵
做为一个班主任要用心关爱,善待每一个学生,缩短师生间的心理距离,因材施教,与学生打成一片。
三、优化班级系统
培养学生开拓视野,经常结合一些社会知识,让学生有了中华意识到全球意识上定位人生目标。使每一个学生对自己未来都有大目标,并从小都能向自己的目标去奋斗。
通过将近一个学期的学习,在市场营销策划方面我学习到了一定的知识。虽然一个星期只有一次课,也只是辅修,但是对于广告学的我们也是大有裨益,毕竟广告和营销策划是分不开的,二者有共同的目的。也很感谢老师每次认真备课,尽可能让我们学到更多。
从我们写生回来就开始上这门课程,4到15周,总共是十二周的课,三十个课时。薛老师带领我们把概念性的知识与实际案例结合起来,达到更好的学习效果。市场是一个买卖双方交易的场所,而市场营销策划就是作为一种计划及执行活动,其过程包括对一个产品,一项服务、或一种思想的开发制作、定价、促销和流通等活动,其目的是经由交换及交易的过程达到满足组织或个人的需求目标。
市场营销往往是包含多种因素,包括市场营销策划地域、市场营销策划对象、市场营销产品研究、市场营销媒介信息。市场营销策划的方法与技巧具体到策划中是指市场营销策划战略的构思,市场营销策划战术的选择,市场营销策划思想的设定等方面。怎样在有限时间达到市场营销策划的目的,怎样最有效地节约市场营销时间成本,对这一问题的确定与安排就是市场营销策划的时间因素。任何市场营销策划都有一定的投入成本,要在市场营销策划投入与市场营销效果之间力求最优化,就少不了对市场营销策划投入的合理安排,以及对市场营销策划预算的科学计量。
现在也更加深刻的理解了市场营销不等于推销。推销仅仅是市场营销的内容之一。营销不是推销,营销工作早在产品制成之前就开始了。企业营销部门首先要确定哪里有市场,市场规模如何,有哪些细分市场,消费者的偏好和购买习惯如何:营销部门必须把市场需求情况反馈给研发部门,让研究开发部门实际出适应该目标市场的最好的可能产品。营销部门还必须为产品走向市场而设计定价,分销和销计划,让消费者了解企业的产品,方便地头到产品。在产品售出后,还要考虑提供必要的服务,让消费者满意。营销贯穿于企业经营活动的全过程。
一项市场营销策划成功与否要看其实际对产品的销售起了多大的效果。评价市场营销策划效果的指标是多样的,比如市场占有率、公众认知度、公众信任度、品牌忠诚度、年或季度销售量等指标。之前老师让做过一份调查问卷,当时很郁闷,不知道要做哪方面的,也不知道调查目的是什么,包括问题怎么设置等等一系列,感觉没有头绪。不知道在企业里做营销策划的是怎么做的,他们整天跑市场吗,然后再整理信息,找出方向,设置问卷,过程曲折应该是一言难尽。在网上也看到过设计好的问卷,从没留意过,有兴趣就填一下,不知道一份问卷要耗费那么多的心血。或许生活就是这样,汗水预示着结果也见证着结果。
我们同时开的还有广告学概论和广告策划与创意课程,老师都要求我们做问卷,做策划书,真的很忙,很需要耐心。要做好所有课程设计,首先要有良好的认识素质,包括观察的客观性,观察的全面性,观察的敏锐性。再次,还要有足够丰富的营销理论知识和营销实务知识。包括:市场调研、营销策划程序、营销整体策划、营销战略策划、产品策划、定价策划、渠道策划、广告策划、公关策划等。营销策划是公司以企业经营方针目标为指导,通过对企业内、外部经营环境资源的分析,找出机会点,选择营销渠道和促销手段,经过创意将产品与服务推向目标市场,以达到占有市场、促进和引导企业不断发展目的的经济行为。从某种意义上讲,营销策划是在对市场的深刻理解的基础上的高智能的策划。它蕴含在企业生产开发经营的全过程,由市场调查、方案制定和产品总体设计、价格定位、广告中介服务、售后服务以及信息反馈等组成。使产品适应顾客的需要,从而促进产品的销售,增加利润,加快资金周转。因此,营销策划一定是首先强调“以人为本”。企业的一切经营活动,都必须围绕消费者的愿望、需求和价值观念来展开,这是营销策划的根本所在。
经过老师的细心讲解和对这门课程的12周的学习,才真正发现,营销策划不是一种把戏,不是一时的欺骗,不是暂时的高额利润,不是一种单纯的活动。市场营销策划虽然只是短短的六个字,而里面的学问确实需要我们久久的去学习体会的。通过对问卷设计的学习,了解到了新的营销管理知识,懂得了实践中积累经验的宝贵。是的,营销策划是一个系统工程,是一个科学过程。市场营销策划拥有一种力量,这种力量可以穿透人的心智,同时还浑然不觉,却产生了奇特的功效,很难用言语形容。市场营销就是连接市场需要和产品开发建设的中间环节,是开发商将潜在市场机会转化为现实市场机会,从而实现企业自我发展的有效手段。
通过这次课程设计使我们更加懂得并亲身体会到了理论与实际想结合的重要性,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实际想结合起来,从实际中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考能力。在设计的过程中遇到很多问题,可以说是困难重重,并且在设计的过程中发现了自己的很多不足之处,发现自己对之前所学过的知识理解的不够深刻,掌握的不够牢固,有待加强。
老师为我们安排这次作业的目的在于通过理论与实际的结合、同学之间的沟通,进一步提高思想觉悟,尤其是观察、分析、解决问题的能力。作为整个学习体系的有机组成部分,作业设计的一个重要功能,在于运用学习成果,检验学习成果。运用学习成果,把课堂上学到的系统化的理论知识,尝试性的应用于实际工作中,并从理论的高度对设计工作的现实中提出一些有针对性的建议和设想。检验学习成果,看一看课堂学习与实际操作到底有多大距离,并通过综合分析,找出学习中存在不足之处,以便为完善学习计划,改变学习内容与方法提供实践依据。
关于本次作业设计,我的作业虽然还不够完善,许多功能因为时间和本身的知识水平有限无法实现,不过,至少在平时的学习基础之上已经有了很大的提高,我坚信它必将会对我们的未来走上工作岗位产生积极的影响。
关键词:预制,吊装,浇注
随着高速公路的发展, T梁设计也越来越普及, T梁生产、架设过程中存在部分问题, 影响工程质量, 带来的工程隐患。为了使梁板质量得到有效控制, 外形美观, 结合工程现场实际情况, 对T梁施工工艺技术进行分析总结, 避免产生工程质量事故。
经过细致的研究分析梁场的管理, 发现在T梁生产施工中存在以下几个方面的问题:
1 台座清理混凝土
T梁吊装过程中, 发现梁板底部出现杂物, 或者是混凝土垃圾, 影响梁板质量和外形美观。
原因分析:
预制梁场台座排座数量一般3个以上, 为合理利用土地, 台座之间距离比较近。惯用的浇注方法都是将混凝土运输车上的混凝土放至料斗, 再使用小龙门吊将料斗吊起在准备浇注梁板模板上方, 然后在下放混凝土入安装好模板的预制梁。在吊装的过程中由于料斗闸门的松动, 会使得有部分混凝土, 散落在相邻台座上, 或者是其他杂物存在台座上。
采用措施:
在绑预制T梁板钢筋之前, 应该对台座上的混凝土或其它杂物进行清除, 防止进入T梁混凝土内。
2 横隔板
预制T梁横隔板处主筋预留长度左右不一致, 致使以后T梁间横隔板连接主筋的搭接长度不足。
原因分析:
在施工预制T梁横隔板处主筋时, 由于工人重视程度不足, 在下料或者安装过程中, 主筋预留长度左右不一致;安装模板时工人在安装模板过程中碰到横隔梁主筋, 致使主筋偏位, 而未及时恢复原位便浇注T梁混凝土造成的。
采用措施:
在浇注混凝土之前应加强自检, 对横隔板主筋测量外露长度是否满足搭接要求, 发现不符合的要及时进行更正。
3 波纹管处理
预制T梁勒板钢筋与波纹管有冲突, 将有冲突的钢筋截断, 而未进行任何处理。
原因分析:
在绑扎钢筋和安装波纹管过程中, 预制T梁勒板的钢筋与波纹管有冲突时, 就会出现将有冲突的钢筋截断的现象, 因为工人为加快施工进度, 盲目的节约时间, 保证1天能完成两片预制T梁浇注, 而不进行补强处理。
采用措施:
在安装、定位好波纹管后, 要求对截断有冲突的钢筋, 进行补焊处理, 长度不足的进行搭接处理, 并且对焊渣应及时清理, 在绑扎钢筋的同时即可进行预应力管道的埋设, 需顾及波纹管的设置, 待波纹管穿好后, 部分钢筋再进行绑扎。预应力管道应严格按照设计坐标定位, 并采取措施加固以防移位。管道接口处要用套管和胶布包牢以防在砼浇筑时水泥浆渗入, 引发堵管。在钢筋绑扎过程中, 应始终注意垫设钢筋保护层及预埋筋的安装, 尤其是注意端隔板、横隔板预埋筋的埋设。钢筋及预应力管道安装完成后架立另一侧侧模, 经检验合格后即可进行梁体砼的浇筑。
4 钢筋保护层厚度
对预制T梁勒板处钢筋保护层厚度重视不足, 检测后发现厚度不符合设计规范要求。
原因分析:
虽然工人已按要求进行将塑料垫块绑在钢筋上, 但是还是出现无法满足保护层厚度的要求, 主要是原因是:
(1) 由于模板安装触碰到垫块, 致使塑料垫块脱落或偏位。
(2) 由于钢筋加工存在偏差, 勒板的环形筋偏大, 关模时将塑料垫块挤碎。
采取措施:
在浇注混凝土之前对勒板钢筋保护层进行检查, 发现有以上存在问题的, 及时进行补垫垫块, 环形筋偏大造成的, 强行用钢筋撬变形点2cm的石子, 保证保护层厚度合格率90%以上。
5 振捣施工
预制T梁在混凝土拆除模板后, 存在狗洞或较大面积的蜂窝麻面现象的。
原因分析:
(1) 工人施工过程中, 对混凝土未振捣到位。
(2) 拌合站出站的混凝土的流动性差, 不能满足施工要求。
采用措施:加强现场旁站管理工作, 一旦发现混凝土的流动性差不能满足要求, 要求混凝土退回拌合站进行处理, 若气温较高应考虑混凝土初凝时间, 防止因为未能及时连续浇筑出现冷缝, 应在试验检测人员的指导下进行适量加水。
混凝土的浇筑从低处开始逐层扩展升高, 保持水平分层。混凝土浇筑要连续进行, 如因故必须间断时, 其间断时间要小于混凝土的初凝时间, 若超过允许间断时间, 须按工作缝处理以保证混凝土质量。
为加强混凝土的捣固质量, 需采用内部振捣器和外部振捣器结合捣固;内部振捣器振捣时要避免接触钢筋骨架和预埋的预应力管道, 避免其发生移位现象。
由于本标段采用的机制砂石粉含量大, 经常出现在拌合站出站前混凝土满足施工要求, 而到现场出现混凝土流动性差, 拌合站到梁场运输在15~20分钟, 8m3混凝土的搅拌时间在24分钟。应综合考虑避免因为未及时采取有效措施而带来预制T梁报废。
6 混凝土用量
T梁浇筑按设计方量报拌合站配送, 出现混凝土超方和浪费。 (T梁超方最大的0.4m3, 浪费最大的0.8m3;墩顶连续段设计12.4m3, 报14m3包括横隔板, 补发2m3, 相当于墩顶连续段超方14+2-1.6-12.4=2 m3, 其中1.6m3为横隔板的设计方量) 。
原因分析:
(1) 工人施工不当造成混凝土浪费 (这种可能性有, 平常中浪费的量不大) 。
(2) 信息沟通不顺畅, 拌合站拌合混凝土方量出错。
采取措施:
混凝土浇注过程中严格计量, 加强现场观察, 多分析造成原因, 及时与拌合站沟通, 防止类似事件的发生。
7 混凝土质量
浇筑一片梁各个批次车辆运输的混凝土质量可能差别较大 (比如混凝土流动性大小, 混凝土气泡多少, 混凝土和易性等) 。
原因分析:
按常规理解第一车混凝土要是符合现场要求, 其他车辆的混凝土按第一车混凝土配合比搅拌不应出现异常情况, 但是由于以下问题造成混凝土质量出现差异:
(1) 由于特殊原因造成试验人员做含水量试验不能代表实际的原材的含水量。
(2) 机械搅拌手责任心不强随意拌制混凝土。
采取措施:
首盘混凝土不能满足现场施工要求坚决因抢施工进度而盲目浇筑混凝土, 防止造成不必要的浪费 (在一次施工中混凝土不怎么满足施工要求, 现场混凝土班希望赶紧浇筑混凝土, 好早点下班, 因坚决不让浇筑, 中间因为混凝土不稳定试验人员调整了4个小时, 如若浇筑中间停留4个小时混凝土初凝时间过长会带来经济上的损失) 。让不能满足施工要求的混凝土退回给拌合站处理, 能加强拌合站管理人员加强责任心。
通过在负责管理预制梁场, 认识到我国交通工程的建设大热潮中, 成立了参差不齐的各种分包施工队。为了保证工程质量, 提前施工工期, 预制梁场的施工技术管理起着重要的作用, 在施工中不断总结好的管理经验和提高预制梁的工程质量是广大工程技术人员艰巨的任务。
参考文献
[1]桥梁维修与加固[M].人民交通出版社.
[2]道路施工工程师手册[M].人民交通出版社.
关键词:桥台台背;注浆;加固技术
中图分类号:U432
文献标识码:A
文章编号:1000—8136(2009)32—0026—02
山西省汾阳至离石高速公路工程施工时,桥台台背回填后,采用压注水泥粉煤灰浆液的方法,对台背进行加固处理。有效避免了桥台台背下沉和桥头跳车现象,取得了良好的技术经济效果。
1施工工艺原理及特点
1.1工艺原理
桥台台背注浆加固是浆液在液压或气压作用下,通过注浆管把浆液注入台背填料中,充填、渗透和挤密台背填料的空隙,同时产生挤压效应和骨架效应,将原来松散的台背填料胶结行成一个强度高、压缩性低、抗渗性高和稳定性好的整体,从而有效降低防止或减少台背的水蚀和下沉。
1.2工艺特点
(1)施工设备和施工工艺简单、操作性强、节约劳力、施工场地要求低。钻孔和注浆可交替作业,施工效率高。
(2)加固效果明显,可靠性强、费用较低、经济合理。
(3)注浆加固适用与砂土、粉土、黏土、淤泥土、一般土或砂砾等多种介质,可用于建筑物基础加固、路基加固、桥涵台背加固、隧道地表加固、隧道堵漏、深基坑周围土体加固等。
(4)可根据不同层次和不同深度加固要求的不同,分层对待,并可反复注浆加固。
2施工技术指标
应根据技术资料和工程实际情况拟定各项施工技术指标,并通过试验段的施工最终确定注浆孔距、注浆压力及浆液配比等。
2.1施工技术参数
(1)注浆孔深度。台背注浆孔的深度取台背厚度加1.5m。
(2)注浆孔间距。注浆孔的间距应根据台背填料的渗透能力确定。二八灰土中取15m梅花型布置,砂砾中取2.5m梅花型布置。
(3)浆液配比。因为台背注浆的目的主要是充填挤密,可采用较小的水泥用量,在汾离高速施工中采用水泥:粉煤灰为1:3的配比。
(4)注浆压力。注浆压力应根据被加固的介质和加固深度确定,在汾离高速施工中采用初压0.5MPa~0.7MPa,终压1.5MPa,稳压时间不小于2mm。
(5)止浆帷幕。台背注浆前先沿台背周边设置一圈间距1m的止浆孔。压注水泥浆液(为及早形成止浆帷幕,可在浆液中适当参配速凝剂或水玻璃),使之沿台背周边形成一圈帷幕,避免台背注浆是浆液从周边申流。
2.2施工极具设备
普通地质钻机2~3台,液压注浆泵1~2台,水泥浆搅拌机1~2台。储浆罐1~2只,高压注浆胶管50m,蓄水池1个,台秤1个,电源线。控制箱等。
2.3材料要求
水泥:P.032.5或P.032.5普通硅酸盐水泥。水:自来水或饮用水。粉煤灰:Ⅰ级或Ⅱ级。
另外。可根据工程实际情况和需要的加固效果参配速凝剂或膨胀剂等外加剂。
3施工工艺
3.1施工工艺流程
布孔→钻孔和注浆设备就位→钻孔→安装注浆管→封孔→浆液配制→注浆→封管(封口)。
3.2施工操作要点
(1)施工准备。在注浆施工前应先平整场地,清除施工场地内的杂物;水、电及机具设备就绪;在施工场地周围做好临时排水沟.以保证有一个良好的施工环境。
(2)注浆加固台背前,先应沿台背周边施作止浆帷幕。沿台背周边小间距布设一圈注浆孔,帷幕孔的孔深应较普通注浆孔深1m~2m,用较小的压力压注水泥浆液,可采用分层注浆的方法逐孔注浆,最后使台背周边形成一个止浆帷幕。帷幕孔注浆72h后方可进行台背的注浆作业。
(3)注浆花管。注浆管选用直径50mm的PVC管,沿管身纵向间距200mm梅花型打设4排直径6mm的注浆花孔,注浆管顶部封孔段不打孔。管节处用套管连接牢固,套管上也要打设注浆孔。
(4)布孔。按规定的技术参数测量布孔,并用石灰或油漆做标记。
(5)钻孔。在布好的孔位上钻孔至设计深度,缓缓拔出钻杆。
(6)注浆管的安装。钻孔完成后要及时将注浆孔装入孔中,应顺孔方向轻缓插入注浆管,避免扰动孔壁,造成堵孔。
(7)封孔。注浆管安装后,要进行风空处理,以免注浆时浆液在压力作用下向上冒出。封孔深度根据注浆压力可采用1m~2m。安装注浆管时在其上部用编织袋等做10cm的封圈,然后从孔顶倒入拌制好的水泥水玻璃浆液(也可用快硬水泥做封口浆液),养护48h后即可进行注浆作业。
(8)配制浆液。按照设计及试验段确定的配合比拌制浆液,搅拌时间1.5min~2.5min,浆液搅拌均匀后.通过滤网进入储浆罐中。
(9)注浆。各管路连接好后,将吸浆管放入储浆罐内,开启注浆泵,缓缓加大注浆压力。在注浆进浆过程中,要设专人不断搅拌储浆罐内的浆液,密切注意注浆压力表、进浆量及注浆孔周围的情况。出现堵浆现象,应及时停止注浆,清理疏通管道后再注。注浆的顺序为先周边后中间。
(10)封管。注浆结束后,拆除注浆管接头。并迅速用木塞堵孔。施工时,作业人员不要面对孔口,以免浆液喷到脸上。
4质量控制及检验
4.1施工质量控制
(1)应按照相关规范要求做好各材料的各项质量指标的检测。
(2)施工中严格控制材料的称量误差、浆液的搅拌时间、注浆孔的孔位、孔深,注浆压力等。
4.2注浆效果检验
(1)统计注浆量,推算充填效果。
(2)静力触探测试加固前后台背填料强度的变化。
(3)钻孔做弹性试验测定加固体的弹性模量和剪切模量。
(4)点探法或放射性同位素测定浆液的注入范围。
5效益评价
完
成 新型传感器总结与展望
学生所在系(院)电信系 专
业(方向)电气 年
级 14级 姓
名 于佳妮
学
号 B20140601326 任课教师姓名 汪之又
间:
2017
年
5月
时
目
录
一、传感器的定义..............................................................................4
二、传感器的发展历史......................................................................5
三、新型传感器如今的发展..............................................................7
四、传感器发展方向..........................................................................8 五.新型传感器分类........................................................................10 1.智能传感器...............................................................................10 2.模糊传感器...............................................................................10 3.微传感器...................................................................................10 4.网络传感器...............................................................................10 六.未来中国传感器产业技术发展趋势展望................................11 七. 参考文献..................................................................................11
[摘 要]:传感技术作为当今世界迅猛发展起来的技术之一,已经成为一个国家科学技术水平发展的重要标志。传感器朝着灵敏、精巧、适应性强、智能化、网络化方向发展。全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出,传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高,各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化,竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场,比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。[关键词]: 新型传感器,发展趋势,研究现状
一、传感器的定义
现如今,信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展,都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强,作为信息采集系统的前端单元,传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件,作为系统中的一个结构组成,其重要性变得越来越明显。最广义地来说,传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:InternationalElectrotechnical Committee)的定义为:“传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。进入传感器的信号幅度是很小的,而且混杂有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程,首先要将信号整形成具有最佳特性的波形,有时还需要将信号线性化,该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况下,这些电路的一部分是和传感器部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号,并输入到微处理器。传感器系统的性能主要取决于传感器,传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类传感器:有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种,不需要外接的能源或激励源。.无源传感器不能直接转换能量形式,但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体,而它们的状态可以是静态的,也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的,也可以是化学性质的。按照其工作原理,传感器将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量,然后将此电信号分离出来,送入传感器系统加以评测或标示。各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象,也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加,其包含的处理过程日益完善。因此常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟:光敏传感器——视觉;声敏传感器——听觉;气敏传感器——嗅觉;化学传感器——味觉;压敏、温敏、流体传感器——触觉。虽然与当代的传感器相比,人类的感觉能力好得多,但也有一些传感器比人的感觉功能优越,例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射,感觉不到电磁场、无色无味的气体等。无一例外的,人们对传感器设定了许多技术要求,有一些是对所有类型传感器都适用的,也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是:高灵敏度、抗干扰的稳定性(对噪声不敏感)、线性以及容易调节(校准简易);高精度、高可靠性、无迟滞性、工作寿命长(耐用性);可重复性、抗老化、高响应速率、抗环境影响(热、振动、酸、碱、空气、水、尘埃)的能力;选择性、安全性(传感器应是无污染的)、互换性低成本;宽测量范围、小尺寸、重量轻和高强度、宽工作温度范围。
二、传感器的发展历史
国外发展传感器枝术有两条不同途径,一条是以美国为代表的走先军工后民用、先提高后普及的路子。另一条是以日本为代表的侧重实用化和商品化,先普及后提高,由引进、消化、仿制到自行改进设计创新的路子。前者花钱多,后者花钱少,速度快。据国内专家评估,我国传感器技术与国外先进国家相比,在科研开发上要落后10年,在生产技术上则要落后15年。国外传感器技术发展较快,主要有以下几方面原因:
1、非常重视传感器功能材料研究。2.对传感器技术开发十分重视。3.重视工艺研究。4.重视质量管理与市场分析。当今传感器技术发展大体经历了以下四个阶段:(1)结构型传感器例如应变式位移计。(2)物性型传感器例如固态压阻式压力传感器。(3)智能性传感器例如美国霍尼威尔公司的ST--3000型智能压力传感器,它带有微处理器,具有检测和信息处理功能。自诊断、自适应功能。(4)分子型传感器,它是利用竹子的构形和构象以及由此而表现出电磁现象为理论基而制作的。显著特点:尺寸小到竹子级,并由一个大分子或几个分子器件所构成。
人体是各类传感器会集之处,而且绝大部分生物体内的传感器都是分子传感器。到目前为止,真正的传感器,只有在生物体内能够找到、这就提示我们,可以借助基因工程、生物合成分子传感器系统。而在我国传感器的发展现状却仍旧令人担忧。虽然我国早在20世纪60年代就开始涉足传感器制造业,那时在上海、四川、重庆等地成立的一些企业现在仍然存在。但是今天活跃在国际市场上的仍然是德国、日本、美国、俄国等老牌工业国家。在这些国家里,传感器的应用范围很广,许多厂家的生产都实现了规模化,有些企业的年生产能力能达到几千万只甚至几亿只。相比之下,中国传感器的应用范围较窄,更多的仍然停留在航天航空以及工业测量与控制上。据有关资料显示,我国最大的传感器公司的年产值也仅有55000只。而且,高、精、尖传感器和新型传感器的市场,几乎全被国外品牌或合资企业垄断了。
谈及国内传感器发展水平与国外相差甚远的原因,中国自动化学会的彭瑜先生认为“主要是技术基础薄弱,研究水平不高,缺乏自主知识产权。”我国从事敏感元件与传感器研制生产的企业、单位有1688家,但研制、生产综合实力较强的骨干企业较少,仅占总数的10%左右。我国目前很多企业都是引用国外的芯片加工,自主研发的产品少之甚少,自主创新能力非常薄弱。甚至许多企业仅停留在代理国外产品的水平上,发展空间捉襟见肘。国产传感器企业按照长期依赖国外技术的惯性发展至今,在技术上形成了“外强中干”的局面,不仅失去了中高档产品市场,而且也直接导致自己能生产的产品品种单一,同质化十分严重。甚至有相当一部分国产产品只能模仿别人的外形,即使这样,由于技术水平低,模仿产品的灵敏度、精度和可靠性也差强人意。除此以外,我国传感器行业分布上还不均衡,在第十届中国国际传感器、测试测量展览会上,中国传感器协会副理事长谷荣祥提供了以下情况:国内传感器企业主要集中在陕西省以及东部、沿海地区,西部其他地区以及内陆地区相对较少。但是随着传感器向产业化更积极地迈进,包括通用传感器在内的传感器应用领域和范围的进一步扩大,随着市场化程度的深入和客户采购制度的完善,谷荣祥先生说“未来国内传感器厂商的数量会先增后减”,从而使中国传感器产业走向规范化发展的轨道。在第十届中国国际传感器、测试测量展览会上,我们也看到了国内传感器企业发展可喜的一面。沈阳传感器中心和青鸟元芯在压力芯片制造中取得了突破,我国很多国家级的航天、电子研究所的芯片制造技术相互组合,如果再有市场因素推动,规模生产指日可待。而昆山双桥传感器测控技术有限公司、西安中星测控有限公司、宝鸡麦克传感器有限公司等开始集中力量考虑专项技术问题,并取得了一些成绩。国内也已经有企业跟踪高端传感器的发展,比如MEMS技术,而MEMS已成为全球增长最快的产品之一。
现在我国传感器面临着历史上的最好时刻,市场需求量大,国家政策支持,一方面许多国内企业在努力开发自己的新技术,企业管理模式大大改进,另一方面来自国际的AMA德国传感器协会还参会进行支持。范茂军所长说:“传感器的质量、价格、功能都是将来国内企业要重点提高的方面。
将来国内传感器还要走好从工业过程检测向功能独立的设备仪器转化的过程,比如日常用血压计就属于此类。”大家也都相信国内企业会在取长补短上更有作为,从而争取早日与外企站在同一起跑线上,向传感器微型化、网络化、专业化进军。我们期待未来的中国传感器取得不菲的成绩,而中国传感器企业仍然任重而道远。
三、新型传感器如今的发展
苹果新一代手机iPhone 6和智能手表的亮相,让全球众多苹果手机的追随者又有了一次彻夜排队的理由。赋予苹果手机越来越强大功能的,不仅是越来越强大的芯片,更重要的是手机上越来越多、越来越精良的传感器。数年前,当乔布斯拿着苹果手机“晃一晃”就可以让它有所反应的时候,手机的智能化时代真正开始了。几年后,手机从一种通讯工具变成了一个人们离不开的伙伴。让手机具备这样“魔力”的,是触摸屏、陀螺仪、加速度计等各式各样的传感器。
然而不仅仅是手机,在汽车、家用电器、可穿戴设备上,以及工业自动化领域,越来越多的传感器成为机器的“耳目”。普通公众了解甚少的是,即将给人们生活方式带来更大变化的物联网,其最核心的基础技术也是传感器。有科学家预言,传感器将像“人体的五官”一样,在未来充满各个领域和空间。当下,随着物联网时代的开启,各式各样的传感器正成为无处不在的神经元,全球对于传感器的需求也开始呈现爆发性的增长。
“传感器就好像是人的五官。”中科院微系统所传感技术联合国家重点实验室主任李昕欣对财新记者说,人类在计算机的时代,解决了大脑的模拟问题,相当于用0和1实现了信息的数字化,利用布尔逻辑解决问题;现在是后计算机时代,开始模拟五官。
传感器(transducer、sensor)往往又被称为换能器,功用是把其他信息转换为电信号。它通常由敏感元件和转换元件组成,能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。可以说,是传感器让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。
随着人们对自然认识的深化,会不断发现一些新的物理效应、化学效应、生物效应等。利用这些新的效应可开发出相应的新型传感器,从而为提高传感器性能和拓展传感器的应用范围提供新的可能。”
如检测金属产品位置的电感式接近开关,它利用金属物体接近能产生电磁场的振荡感应头时在被测金属上形成的涡流效应来检测金属产品的位置。由于不同金属涡流效应的效果不同,因此不同金属的检测距离是不一样的。面对各类合金时,普通的电感式接近开关就显得力不从心。由于电感式接近开关其内部结构是在铁氧体磁芯上绕制线圈作为电感线圈,而铁氧体磁芯自身的限制使得电感式传感器不可能在已有的设计理念下发展,那么只能在技术上开发出可以替代铁氧体线圈的产品来提高产品的性能。好消息是,国外的一家公司的电感式接近开关就摒弃了铁氧体磁芯,从而去掉了磁芯的限制。这样在检测不同金属时可以通过电路调节提高产品的检测距离,并且全金属检测距离无衰减,抗干扰能力也有所提升。传感器材料是传感器技术的重要基础,随着材料科学的进步,人们可制造出各种新型传感器。例如用高分子聚合物薄膜制成温度传感器,光导纤维能制成压力、流量、温度、位移等多种传感器,用陶瓷制成压力传感器。
高分子聚合物能随周围环境的相对湿度大小成比例地吸附和释放水分子。将高分子电介质做成电容器,测定电容容量的变化,即可得出相对湿度。利用这个原理制成的等离子聚合法聚苯乙烯薄膜温度传感器,具有测湿范围宽、温度范围宽、响应速度快、尺寸小、可用于小空间测湿、温度系数小等特点。陶瓷电容式压力传感器是一种无中介液的干式压力传感器。采用先进的陶瓷技术,厚膜电子技术,其技术性能稳定,年漂移量的满量程误差不超过0.1%,温漂小,抗过载更可达量程的数百倍。光导纤维的应用是传感材料的重大突破,光纤传感器与传统传感器相比有许多特点:灵敏度高、结构简单、体积小、耐腐蚀、电绝缘性好、光路可弯曲、便于实现遥测等。而光纤传感器与集成光路技术的结合,加速了光纤传感器技术的发展。将集成光路器件代替原有光学元件和无源光器件,光纤传感器又具有了高带宽、低信号处理电压、可靠性高、成本低等特点。
四、传感器发展方向
传感器支持工艺是微加工技术,包括微电子和微机械加工技术,传感器技术竞争将从芯片制造工艺转化到封装技术竞争。新的封装工艺诸如阳极粘合、倒装焊接,多芯片组装等工艺将会有新的更大发展。应抓住信息产业的飞速发展和环保生态产业的兴起,21世纪的传感器市场将会有更大发展,抓住传感器发展机遇,不失时机地开发新产品,逐步形成产业,将会形成国民经济新的增长点。
传感器在技术水平和功能上的迅速发展,一方面来自于计算机、检测等技术的发展,另一方面则源于应用领域需求的驱动。在用户需求催生出越来越多传感器新品的同时,厂商也开始越发重视让产品更适用于用户的操作和需要。如何通过对多种智能传感器的组合让用户更简单的使用传感器已经成为公司发展的一个方向。如作为专用于传感器和执行器之间联网通讯的国际标准的AS-I(EN50295),它摒弃了传统接线中,电源必须连接到每只传感器并且信号线必须连到I/O模块中的限制。一个AS-I网络中最多可包含124只简单的传感器或31个可编程的AS-I传感器,用户可组合使用。而MEMS技术正带动传感器的发展。
半导体技术中的加工方法有氧化、光刻、扩散、沉积、平面电子工艺、各向导性腐蚀及蒸镀,溅射薄膜等,这些都已引进到传感器制造。因而产生了各种新型传感器,如利用半导体技术制造出硅微传感器,利用薄膜工艺制造出快速响应的气敏、湿敏传感器,利用溅射薄膜工艺制造压力传感器等。基于MEMS硅微加工技术,传感器具有体积小、低功耗等特点,易集成在各种模拟和数字电路中,广泛应用于汽车碰撞实验、测试仪器、设备振动监测等领域。
MEMS技术是物联网产业链中不可或缺的一环。首先微型化的同时降低功耗,将会出现微米甚至纳米级别的微型器件,同时降低功耗;第二,微型化的同时提高精度,将MEMS加速度计做到石英加速度计的噪声特性,保证MEMS陀螺仪小体积的同时获得光纤陀螺仪的零偏稳定性,且可提供远优于光纤陀螺仪的抗冲击特性;第三,集成化及智能化趋势,即MEMS与IC的集成制造技术及多参量MEMS传感器的集成制造技术得到发展,以及在集成化基础上使得信号检测具有一定的自动化。这些趋势要求半导体厂商提供更高精度、稳定性更好、更智能的高集成度MEMS传感器模块。世界各国对微型电子机械系统(MEMS)给予极高重视,美国宇航局(NASA)很早就给予支持,美国国防部高级研究计划局(APPA)等机构每年投资2000万美元,德国每年投资7000万美元,日本通商产业省MITI)则拟订了一个十年内投资2亿美元的计划,美国的硅谷已成为当今世界上MEMS研究中心。随着传感器技术、固态技术、微电子技术、计算技术等学科的飞速发展,一种高精度、低驱动、高可靠性、低功耗、占用空间小、重量轻和快速响应的崭新的微型电子机械系统的传感器即将在世界展现。
传感器发展的另一大特点是向着集成化、智能化方向发展。集成传感器的优势是传统传感器无法达到的,它不仅仅是一个简单的传感器,其将辅助电路中的元件与传感元件同时集成在一块芯片上,使之具有校准、补偿、自诊断和网络通信的功能,它可降低成本、增加产量。而智能化传感器是一种带微处理器的传感器,是微型计算机和传感器相结合的成果,它兼有检测、判断和信息处理功能,与传统传感器相比有很多特点,具有判断和信息处理功能,可实现多传感器多参数测量,有自诊断和自校准功能,测量数据可存取,且具有数据通信接口,能与微型计算机直接通信。把传感器、信号调节电路、单片机集成在一个芯片上形成超大规模集成化的高级智能传感器已经成为一个新的发展趋势。然后就要考虑数字化和模块化了。
在一些控制领域的应用中,往往有很多不同的输入以及多变量的处理,这些复杂的要求只有数字电路应付得过来。然而,在另一些应用中,模拟依旧占主导地位。模拟器件设计相对简单,对应于简单的电路,特别是面对成本控制等诸多因素,模拟都是首选。随着传感器技术的进一步发展,传感器设备集成了越来越多的数字化电路和接口。有专家指出,MEMS与集成电路的结合,可以使工业解决方案的设计摒弃那些需要复杂信号处理的传统技术。而传感器提供了数字输出信号,这需要内部具备集成的电路,如ADC以及串行器。因为制造方式相同,所需材料相同,基于MEMS的传感器就更加适合数字化。
恰似传感器“模拟与数字”的问题,依据应用的场合不同而不同,对于未来传感器的未来,会是数字化和模块化共存的局面。
五.新型传感器分类 1.智能传感器
智能传感器是基于人工智能、信息处理技术实现的具有分析、判断,量程自动转换,漂移、非线性和频率响应等自动补偿,对环境影响量的自适应,自学习以及超限报警、故障诊断等功能的传感器。
与传统的传感器相比,智能传感器将传感器检测信息的功能与微处理器的信息处理功能有机地结合在一起,充分利用微处理器进行数据分析和处理,并能对内部工作过程进行调节和控制,从而具有了一定的人工智能,弥补了传统传感器性能的不足,使采集的数据质量得以提高。
“微处理器”包含两种情况:一种是将传感器与微处理器集成在一个芯片上构成所谓的“单片智能传感器”;另一种是指传感器能够配微处理器。
2.模糊传感器
模糊传感器是在传统数据检测的基础上,经过模糊推理和知识合成,以模拟人类自然语言符号描述的形式输出测量结果的一类智能传感器。
模糊传感器的核心部分就是模拟人类自然语言符号的产生及其处理。
3.微传感器
完整的MEMS是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统
其目标是把信息的获取、处理和执行集成在一起,组成具有多功能的微型系统,集成于大尺寸系统中,从而大幅度地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。
MEMS系统的突出特点是其微型化,涉及电子、机械、材料、制造、控制、物理、化学、生物等多学科技术,其中大量应用的各种材料的特性和加工制作方法在微米或纳米尺度下具有特殊性
4.网络传感器
网络传感器是指传感器在现场级实现网络协议,使现场测控数据就近登陆网络,在网络覆盖范围内实时发布和共享。
简单地说,网络传感器就是能与网络连接或通过网络使其与微处理器、计算机或仪器系统连接的传感器。
六.未来中国传感器产业技术发展趋势展望
2010-2014年中国传感器技术发展整体将呈现高精度、微型化、集成化、数字化、声表面波传感器、微加工技术等特点。同时还将朝着加速开发新型材料、高可靠性、宽温度范围、微功耗及无源化的方向发展。多传感器信息融合;MEMS技术进一步的发展;敏感材料与智能材料系统的应用;纳米机械装置和传感器、化学传感器等新传感器的不断涌现,未来传感器产业将终将发成成为网络化传感器趋向。
传感器技术的不断成熟,应用的扩大,市场的竞争也会更加激烈,未来五年内传感产业分销会成为主要销售渠道,而环保、设施农业、医疗卫生等领域将成为新兴市场。七.参考文献
[1]南京航空学院,北京航空学院合编.感器原理.北京:国防工业出版社,1980
[2]张福学.光学纤维基础.北京:人民邮电出版社,1980 [3]何圣静,陈彪编.新型传感器.北京:兵器工业出版社,1993
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