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：

新教材依然保持緊密聯(lián)系實際和新的化學(xué)知識從生活和生產(chǎn)實際切入的風(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（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、實物，課堂上采用互動式教學(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•探究”等活動，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)度與價值觀目的

1、通過“遷移•應(yīng)用”、“交流•研討”、“活動•探究”活動，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、難點

（一）知識上重點、難點

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、難點

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•探究”實驗用品。

五、教學(xué)方法

問題激疑、實驗探究、交流討論、

六、課時安排

3課時

七、教學(xué)過程

第一課時

【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、實物，課堂上采用互動式教學(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

【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，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，因而使它們具有與小分子不同的一些性質(zhì)。

【活動、探究】將教材的“觀察•思考”涉及的實驗改成學(xué)生分組實驗（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)徑比實驗室用導(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停止加熱，等冷卻后再加熱，反復(fù)幾次后點燃，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，開始變軟，直到熔化成流動的液體。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，正因為有機(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：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。

并動員學(xué)生運用所學(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，而電木插座不能熱修補。

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，如果不包起來會出現(xiàn)什么后果。

第二課時

【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，乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個鍵斷裂，然后相互兩兩加成而聚成含n個結(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)點撥：將苯基（—C6H5）當(dāng)作支鏈，使雙鍵碳原子作為端點碳原子，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的一大公害。減少與消除白色污染既要全社會共同努力，從我做起，少用并及時回收、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：

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

3.收集橡膠制品的圖片

第三課時

【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呈卷曲狀，而且有柔性，受外力時可伸直，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】為什么實驗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，合理運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，所以合理的運用教育游戲可以充分的調(diào)動起學(xué)生的積極性，讓學(xué)生主動對所學(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)和鼓勵的方式，讓學(xué)生主動對所學(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，這時燃燒物就會開始燃燒，從而出現(xiàn)火焰。當(dāng)教師在將課堂上通過錄像對這個游戲進(jìn)行展示時，會充分的調(diào)動起學(xué)生的好奇心，此時教師再根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出“在燃燒物進(jìn)行燃燒時，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

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，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，課件上就會出現(xiàn)該方法的滅火原理，如果學(xué)生選擇錯誤，那么電腦就會控制動畫，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）對知識點進(jìn)行鞏固

教師可以在課堂上適時地加入與教學(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，這時另外一個負(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勵。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，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提高學(xué)生的實踐能力，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

（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、家庭小實驗和精美的插圖等，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，切實加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及現(xiàn)代社會和科技發(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，在實踐中學(xué)習(xí)。指導(dǎo)和鼓勵學(xué)生設(shè)定符合實際且具有“挑戰(zhàn)性”的“可以跳過去的障礙”的目標(biāo)，激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)。要相信任何一個學(xué)生都有學(xué)習(xí)的潛力，相信學(xué)生的缺點是可以改正的，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，向?qū)W生灌輸“每個人都能成功”的思想。使課程內(nèi)容更直觀、更

生動、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，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)活動中，甚至進(jìn)入一個完全的“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)不能從一個極端走向另一個極端#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，以至于實驗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)表自己觀點的機(jī)會，從而真正地做到師生互動，并使學(xué)生在快樂中體會到科學(xué)探究的整個過程，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)會學(xué)習(xí)，學(xué)會探知才能適應(yīng)未來社會發(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)會學(xué)習(xí)，學(xué)會探知，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)行探究的實驗，但只憑這些實驗還是遠(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)探究性實驗的教學(xué)。在具體的教學(xué)中，老師可以根據(jù)學(xué)校、學(xué)生的實際情況，增加一些探究性實驗，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，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，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：世界上每年合成的數(shù)以百萬計的新化合物中約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)、生活和工作奠定堅實的學(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，能主動學(xué)習(xí)，但有個別學(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，個別情況下不能及時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特點是分散難點，梯度合理，又突出重點。以學(xué)生的實際知識引入，學(xué)習(xí)元素和化合物知識，同時有計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)容的理論與實際很好地結(jié)合，有利于培養(yǎng)學(xué)生運用化學(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，重點較突出。第二個特點，突出了以實驗為基礎(chǔ)的，以動手操作能力要求，每一塊中都有許多學(xué)生實驗和實驗探究，同時又注意了學(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。

每個單元的選材都基本貼近生活，貼近實際，只要教師靈活運用教材，都將會使學(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)動他們學(xué)習(xí)的積極性。各個單元都基本體現(xiàn)了以點帶面，通過個性歸納共性的特點。

在介紹復(fù)分解反應(yīng)時，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)的特點寫出不熟悉的化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計算等等。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用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

四、教學(xué)目標(biāo)要求

（一）

理論知識聯(lián)系生產(chǎn)實際、

自然和社會現(xiàn)象的實際，學(xué)生的生活實際，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)生會初步運用化學(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)實驗和化學(xué)計算基本技能，并了解化學(xué)在生產(chǎn)中的實際應(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)生動手和創(chuàng)新精神。使學(xué)生初步運用化學(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”?講過的知識運用課堂時間進(jìn)行回顧復(fù)習(xí)，不放過任何一個知識點，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知識點的掌握情況，加強(qiáng)指導(dǎo)，嚴(yán)格要求。

（三）

學(xué)習(xí)新知識的同時，堅持不懈地抓好學(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，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)驗來看：很多學(xué)生心氣浮躁、眼高手低,

平時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、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)自己的情況及時完成學(xué)習(xí)任務(wù)，從而使他們都學(xué)有所獲，體驗到成功的快樂，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)新精神和實踐能力為重點，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)生參加社會主義建設(shè)和進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好初步基礎(chǔ)。”所以說，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)教育的一項重要任務(wù)，是落實素質(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)生的主動能動性，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)容的時代性，適時引入最新的化學(xué)成就，介紹學(xué)科新動向，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，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、以改革實驗教學(xué)為手段，切實培養(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)則是實施創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)與手段?；瘜W(xué)是一門實驗性很強(qiáng)的學(xué)科，實驗教學(xué)在實施素質(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)實驗教學(xué)中，教師除了教會學(xué)生學(xué)會實驗的具體做法、掌握一些基本的實驗技能，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)會研究化學(xué)問題的實驗方法。教師可以進(jìn)行一些創(chuàng)新設(shè)計，讓學(xué)生選擇器材、設(shè)計實驗方法，在實驗中發(fā)現(xiàn)問題和尋找解決問題的方法等等，培養(yǎng)學(xué)生自己動腦、動手、動口的良好習(xí)慣，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，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，教師可以對教材中有些演示實驗進(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，改用蔗糖進(jìn)行試驗，很快說明問題，得到結(jié)論。通過兩次實驗的比較，讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并對自己的主動出擊、解決問題的能力充滿自信，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)實驗并沒有多難，只要把學(xué)過的知識和技能靈活地運用到實踐中，就能解決許多現(xiàn)實中的問題。

在現(xiàn)階段的中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，教材中的大多數(shù)實驗包括訓(xùn)練、檢測和驗證等幾個方面，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)計性方面則涉及不多，從而影響了學(xué)生通過實踐、實驗來模仿前輩科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)過程，阻礙了學(xué)生獨立設(shè)計實驗?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)生實驗設(shè)計訓(xùn)練的實驗份量，讓學(xué)生不再照著教材做實驗，而是達(dá)到通過自己的努力，能逐做部分實驗設(shè)計，讓學(xué)生自己能去選擇儀器、去運用儀器，能去做出實驗步驟的方案，甚至自己去設(shè)計簡單的裝置、步驟等。在實際的實驗中，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)成通過自己的實踐、實驗去培養(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)ゴ竽憣嵺`，盡可能取得應(yīng)用知識解決問題的經(jīng)驗，提高應(yīng)用知識、解決實際問題的能力，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、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、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，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，2002年我國危險固體廢棄物產(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，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，當(dāng)每年每公頃施用垃圾7．5t時，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，由于這些有機(jī)化工產(chǎn)品還會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)，不僅會影響作物生長、造成土壤污染，還會增加污染物在農(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性，不易擴(kuò)散，存續(xù)時間長，污染后果有可能需要較長時間才顯現(xiàn)出來等特點。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以及處理所需費用的高低選擇適當(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，減少固體廢棄物排放量，從而實現(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)計方法;醫(yī)院建筑

1綠色建筑設(shè)計概述

1．1綠色建筑設(shè)計的內(nèi)涵

綠色建筑設(shè)計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)計是在不損壞生態(tài)環(huán)境的前提下，綜合考慮建筑設(shè)計、使用、管理與再生等全過程的發(fā)展特點，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)計的類型

綠色建筑設(shè)計分為基礎(chǔ)級、一星級、二星級以及三星級四個類型標(biāo)準(zhǔn)，其均需要滿足《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》的所有控制項要求。新時期綠色建筑設(shè)計的控制項與全文強(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)計的特點、發(fā)展及主要影響

綠色建筑設(shè)計的特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面: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，同時降低污染標(biāo)準(zhǔn)要求，以最大限度實現(xiàn)人與自然和諧相處。第二，在綠色建筑設(shè)計時，要重點突出室內(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，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)計是我國實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，也是時展的必然要求，更是未來建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。自2006年頒布《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》以來，外加國家財政對綠色建筑的大力支持，使得我國綠色建筑評價標(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、施工、使用對周邊環(huán)境的破壞，有助于實現(xiàn)人與自然和諧相處。另外，綠色建筑設(shè)計的高效應(yīng)用，可以積極構(gòu)建良好、健康的室內(nèi)外環(huán)境，其更加符合新時期居住者對建筑功能的需求，有利于推動和諧社會的建立。

1．4綠色建筑設(shè)計的研究

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。首先，從整體布局而言，綠色建筑設(shè)計要充分衡量建筑物自身的功能和后期使用特點，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)計時，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、暖等各項隱蔽工程的布局合理、使用安全可靠，又要使整個室內(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)計理念及設(shè)計實踐

2．1綠色建筑設(shè)計

綠色建筑設(shè)計是指在整個建筑設(shè)計過程中，充分考慮并嚴(yán)格貫徹落實國家有關(guān)綠色建筑等的理念和指導(dǎo)，通過對整個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)計對周邊生態(tài)系統(tǒng)的影響和破壞，并為新時期人們的生產(chǎn)生活提供良好的居住環(huán)境和生存空間，從而實現(xiàn)人與自然和諧相處。

2．2綠色建筑設(shè)計的低碳

低碳是指在整個綠色建筑設(shè)計過程中，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)計理念時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)備耗費的能源，都能實現(xiàn)低碳環(huán)保的目的。

2．3綠色建筑設(shè)計的改造

綠色建筑設(shè)計的改造主要是將部分不符合綠色設(shè)計理念的建筑進(jìn)行升級改造，以落實綠色建筑、環(huán)境保護(hù)、持續(xù)發(fā)展的理念。按照建筑功能分區(qū)、分項計量的方式，科學(xué)計量建筑各功能分區(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)計時盡量將配電室、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，都能實現(xiàn)節(jié)能減排環(huán)保的目標(biāo)。

3綠色建筑設(shè)計方法在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用

3．1綠色建筑設(shè)計理念

綠色建筑設(shè)計理念主要包括節(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)帷L(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，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，能實現(xiàn)醫(yī)院建設(shè)和自然、社會的和諧共生?；貧w自然理念是指在采用綠色建筑設(shè)計方法時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，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)計理念，要結(jié)合醫(yī)院的實際功能需求，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。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，既能實現(xiàn)能源資源的最大化利用，降低醫(yī)院正常運營的經(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，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)計方法要點

首先，在醫(yī)院建筑中應(yīng)用綠色建筑設(shè)計方法，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，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)計方法要遵循因地制宜的生態(tài)設(shè)計理念，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)境和氣候特點的基礎(chǔ)上，進(jìn)行生態(tài)化綠色設(shè)計，以在保證建筑物自然采光能力的同時，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，真正貫徹落實國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。最后，采用綠色建筑設(shè)計方法要堅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)計時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)計方法首先需要選擇優(yōu)秀、專業(yè)的設(shè)計團(tuán)隊，包含綠色建筑工程師以及景觀設(shè)計、室內(nèi)設(shè)計、專項技術(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)計的必要性，并加強(qiáng)各項目負(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。堅持以人為本的設(shè)計理念，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體驗，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。現(xiàn)代醫(yī)院發(fā)展迅速，尤其是各項科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，因此，設(shè)計人員在建設(shè)醫(yī)院綠色建筑設(shè)計時，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)計和建造階段。綠色建筑設(shè)計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)計綠色建筑設(shè)計方案、審核設(shè)計指標(biāo)、反復(fù)優(yōu)化設(shè)計指標(biāo)以及完善設(shè)計方案等。因此，綠色建筑設(shè)計方法的確定是一項系統(tǒng)分析和統(tǒng)籌規(guī)劃的過程，其需要對多項方案進(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)計方法是較為可靠、客觀、科學(xué)的。在中期設(shè)計和建造階段，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)計的安全性，以通過合理分布組織流線等方式，保證其設(shè)計方法在實際運營中具有可控性，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，在每個設(shè)計可變環(huán)節(jié)變量時都要詳細(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)計方法更加高效、科學(xué)，設(shè)計內(nèi)容更加完善、豐富。第三，投入使用和拆除后。綠色建筑設(shè)計的重點在于降低對周邊環(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)在后期實際使用過程中沒有完全被消耗，只是存在部分損耗，這時經(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)院建筑時采用綠色建筑設(shè)計方法要重視對醫(yī)院建筑投入使用和拆除后等整個過程的跟蹤評估管理，從而保證每個建筑環(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)

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［2］孫暢．醫(yī)院的綠色建筑設(shè)計研究［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?；炷潦钱?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。從社會發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的角度來看，在今后相當(dāng)長的時間內(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，對于低強(qiáng)度的混凝土，在滿足相同功能時用量較大，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，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：有些因為價格太高，有些因為制備技術(shù)太復(fù)雜，而有些則在強(qiáng)度提高的同時某些性能指標(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)基金會于1989年投資建立了一個“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[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)會也于2004年制訂了相應(yīng)的設(shè)計施工指南（初稿），并于2006年出版了英文版本[15]。韓國提出了一個超級橋梁（Super Bridge 200）的計劃，希望通過應(yīng)用UHPC建造橋梁，減少20%的工程造價，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國際會議上，與會專家認(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）國際會議上，與會專家認(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為主[20]。在中國，UHPC實際工程應(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)，推動其研究與應(yīng)用的市場動力不足；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)長一段時間內(nèi)，中國仍處于大建設(shè)時期，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。會議認(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”項目。在該項目的指南建議、項目申請、項目獲批后的研究計劃制訂中，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。為促使該項目的順利進(jìn)行，并推動中國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，使其密布整個顆粒空間，增大了骨料的密實度。

（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，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，保持原文獻(xiàn)的材料名稱，在進(jìn)行綜述分析時，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，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)用的一個重要因素。文獻(xiàn)[33]中對一些RPC試驗的原材料進(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格。為此，提出了RPC性價比計算方法，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，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，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)計中采用修正的安德烈亞森顆粒密實模型，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，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UHPC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流動性的影響較大。此外，RPC澆注時鋼纖維方向分布對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。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，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，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，如何獲得RPC材料的高性能，也成為研究的一個熱點。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，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]。蒸壓時間、溫度和壓力均會影響RPC的性能；對于每一個壓力和溫度，存在一個臨界蒸壓時間；蒸壓時間過長，反而會使其力學(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，精確計算UHPC的剛度，且證實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)元素點分析與X射線衍射等試驗，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密實度與強(qiáng)度之間存在著高度的相關(guān)性[8081]，但是最大密實度并不代表最高強(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，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，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)行受壓試驗時由于內(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°時對RPC斷裂性能的影響。結(jié)果表明：當(dāng)分布角度為0°時，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，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)為存在一個界限摻量，當(dāng)超過這個摻量時，抗壓強(qiáng)度不升反降。對于這個界限摻量，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。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，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，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?？偟膩碚f，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)嶒炇业膲毫C(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個試驗樣本，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、劈裂試驗和抗折試驗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，并將計算結(jié)果與直拉試驗結(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??；隨水膠比的增大，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)時間試驗中，當(dāng)抗穿透壓力為1.5 MPa時，UHPC的應(yīng)力開始發(fā)展，這個時間比初凝時間早0.6 h，該時間被定義為零應(yīng)力點；自收縮應(yīng)變比總應(yīng)變大，15 d時為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，自收縮應(yīng)變?yōu)?.53×10-4；因為玻璃纖維增強(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，因為拉伸徐變更為敏感且重要。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 ℃時開始下降，在200 ℃～500 ℃之間時增加，溫度超過600 ℃后又開始下降。當(dāng)溫度低于300 ℃時，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，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 ℃時開始下降，在200 ℃～300 ℃之間時增加，溫度超過300 ℃后又開始下降。當(dāng)溫度低于600 ℃時，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，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動力特性，給出了動力增長系數(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)計計算中應(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。