单位换算范文

时间:2023-03-01 18:20:54

单位换算

单位换算范文第1篇

记住这些单位(含符号),了解它与倍数(或分数)单位之间的换算,是学好物理的基础. 怎样来达到这样的要求呢?你在学习物理课过程中,按下述方法,逐步进行实践,可降低这一学习难度.

一、首先记住SI基本单位中常见的几个物理量单位(符号)及其换算关系. 如下表:

二、逐步了解导出单位的由来.

1用SI基本单位表示相关物理量的导出单位:如下表:

2具有专门名称的相关物理量的(SI)导出单位:如下表:

三、练习相关物理量单位的换算.

例1 已知铁的密度为79×10kg/m.试换算 ρ=g/cm.

析解:由质量单位“千克(kg)”与“克(g)和体积单位(米(m)”与“厘米(cm)”的换算关系,得

ρ=79×10 kg/m=79×10×=79 g/cm.

由此可知,密度单位换算规律是:

(1)物质密度的SI单位:“kg/m”与其分数单位:“g/cm”相比较,即 1 kg/m=10g/cm,1 g/cm=10kg/m. 同理可推知1kg/m=10/dm,

1kg/dm=10kg/m;1kg/m=10t/m,1t/m=10kg/m.

(2)同一物质密度与常用单位换算的关系:如水的密度为: 1×10kg/m=1g/cm=1kg/dm=1t/m。

例2 如图1,长方形水箱侧有一进水管,当水注满后,塞紧箱顶盖,这时管中水的高度为:h=1m;已知箱高h=30cm,箱底面积 s=(20×20)cm,则水对箱底的压力和水对箱顶的压强各是多少?(g=10 N/kg)

析解:(1)设箱底受水的压力为F,因 F=p×S,而

p=ρgh,则F=ρghS. 由题知:

ρ=1×10kg/m,g=10N/kg。S=(20×20)cm

=(020×020)m

h=1m.

故F=1×10kg/m×10N/kg×1m×(0040)m=400N.

(2)由于水具有流动性,箱顶所受的压强与箱中各个方向的压强,都与深度有关;在同一深度,液体水的各个方向上的压强相等. 因此由p=ρgh,可求得水对箱顶的压强p.

由题知h=(100-30)cm=70cm=07m.

故p=ρg×07m=1×10kg/m×10N/kg×07m=7000N/m

=7000Pa(1N/m=1Pa).

例3 如图2所示,重物G=400N,AB=20cm,BC=60cm,CD=60cm.求提起重物G所需最小动力.

析解:连接AD,可见ABCD是一杠杆,A是支点. F为最小动力.

由杠杆平衡条件可知:G×CE=F×AD, CE=AB=20cm.

AD===100cm.

于是 400N×20cm=F×100cm.

解得 F=80N.

例4 在西部大开发中,国家提出退耕还林的伟大举措,对改善西部生态环境有重要意义,大量植树造林,可调节气温. 据资料介绍,一公顷森林每天吸收的太阳能约为107×10J,如果这些能量被1公顷一定厚度的396×10kg干泥土地面吸收,可使地面温度升高多少?[c=084×10J/(kg・℃)]

析解:由 Q=cm(t-t)=cmΔt,可得Δt=.

代入题中数据,Δt==32℃.

单位换算范文第2篇

关键词:动手操作;计量单位;进率

计量单位是小学数学教学中的一个重要内容,而单位换算则是学生学习计量单位的一个难点。学生在单位换算时出错的情况主要有三种:(1)概念不明确。表现为经常胡乱填写计量单位。(2)进率不明确。表现为面积单位、计量单位、时间单位之间不会相互换算。(3)转化不明确。一些学生明白进率概念,但在转化时,不知是乘以进率还是除以进率。以上三点是目前计量单位教学中经常出现的问题,因此,本文分析了导致学生单位换算错误的原因,并提出了相应的解决策略,希望能使这一现状得到好转。

一、分析导致小学生单位换算错误的原因

错误的产生绝不是平白无故的,只有弄清错误产生的原因,才能有的放矢,找到相应的教学策略。笔者通过案例分析、学生访谈、文献翻阅,总结出小学生单位换算错误的原因,主要有以下两种:

1.计量单位的抽象性是客观原因

计量单位较为抽象,与小学生具体形象思维相互矛盾。比如,教师在教授“秒、分、时”等时间单位时,虽然学生在生活中接触很多,但是他们对时间单位和时间单位之间的进率关系理解不深刻,例如,学生对1分钟有多长,1小时有多久较为模糊,教师需要创造机会让学生充分感知计量单位的含义。

2.小学生的思维特点是主观原因

在小学阶段,小学生思维主要包含以下两种特点:

(1)具体形象转向抽象形象的思维转化。在此阶段,小学生的具体思维形象占据主要地位,并且小学生之间个体发展水平也各不相同。所以,在学习进率知识时,涉及的许多计量单位对于小学生来说较为抽象,例如,时间单位、重量单位、空间单位等,这些计量单位对思维发展较慢的小学生来说,掌握起来较为困难。

(2)思维形成正处于逐渐完善的阶段。小学生形成思维的基本流程是分析与综合。一般来讲,小学生往往只会对事物的某一方面或某一个点产生注意,并且往往不去思考事情的结果是否合理,通常都是单向思维。因此,在小学进率课堂中经常出现让人啼笑皆非的换算答案。例如,小明的身高是136米、小王跑100米用时13分钟、一个苹果重100千克、一个文具盒的体积是8立方米等。

二、正确进行单位换算的教学策略

1.动手操作,正确理解量与计量单位的含义

单位换算的基础是对量的概念的理解,只有正确理解量的概念,才能正确换算单位。量主要分为两种:一种是标量,一种是矢量,在小学数学计量单位教学中,量一般指的是标量,甚少是指矢量。所以,我们一般不考虑量的方向,大多数情况下只考虑量的大小。因此,在小学数学教学中,我们只研究量的大小与含义,也就是说,这个量代表什么,有多大。在教授计量单位时,最重要的一步是让学生正确理解量的含义。小学阶段的学生,正处于认识事物、感知事物的阶段,在大脑中存放着许多杂乱无章的信息,缺少对量的认识。数学中的量,实际上就是将大脑中的信息归类,然而分类是需要一定标准的。但小学生对分类并不了解,也不知道分类标准,所以,在教授小学生数学的量时,不能使用逻辑分类法,只能使用举例法,通过动手操作,将相同的事物归为一类,以便让学生切身感知量的含义。

2.动手操作,明确单位之间的进率关系

计量单位表达的就是量值,例如,米代表长度单位,分米也是长度单位,10分米等于1米;1分钟代表时间单位,60分钟代表1小时。每种计量单位,都有固定的法定量值。计量单位不仅可以用口头表达,还能用手势比划,也可以使用事物进行说明。对于没有学过的计量单位,一定要使用实物表达计量单位的量值。小学生脑海中掌握的词汇较少、语言表述能力较弱,所以,在理解教师口中描述的计量单位量值时比较困难,没有直接观察实物容易。在向学生教授新的计量单位时,口头描述与手势比划往往很难达到教学效果。小学生思维模式主要为具体形象思维与感性思维,通常需借助实际事物形成理性思维。因此,在教授计量单位时,应设立符合小学生心理特点的实践活动,这样才能使教学质量得到提升。有一首古诗这样说:“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”这句话充分说明了动手实践的重要性。学生获得知识的途径是多种多样的,要想让学生真正掌握知识,最好的方式就是让学生实际动手操作,在实际操作中了解、认知、运用、掌握知识。

综上所述,计量单位在小学数学教学中占据着重要地位,是教学的重点和难点,教师应分析学生单位换算难的原因,利用小学生认识事物的规律、思维特点、实际生活等,创造尽可能多的机会让学生动手操作,这样不仅能激发学生的学习兴趣和主动性,更能加深学生对量和计量单位概念的认识,明确计量单位之间的进率关系,从而正确换算单位。

参考文献:

[1]孔令福.我国古代计数单位及进率[J].小学教学研究,1988(1).

单位换算范文第3篇

Abstract:Introduced in domestic pneumatic element market common overseas pneumatic element's technical parameter Measuring unit and concept, and has given its and the IS0 unit corresponding theory reduction formula. the

关键词:气动元件技术参数计量单位换算关系

key word:pneumatic element technical parameter Measuring unit converts relates

引言

进入21世纪我国加入世界贸易组织(WT0)后,大量的工业先进设备、自动化生产流水线涌进了我国。目前在我国的气动元件市场上,风格各异的气动产品先后进入了我国气动市场,形成了产品、规格多元化的格局。这无疑给我国的气动元件市场带来了先进的技术、多样化的产品和崭新的理念。但与此同时搀和着对市场竞争和经济利益关系所带来的负面因素,也一起进入了我国气动元件市场。较为常见的表现是,一些气动元件制造商对某些技术参数单位的规范认定及偏爱都自搞一套体系,这给中国气动元件市场的标准化带来了困惑和混乱,给广大的工程技术人员带来产品选型上的麻烦。本文将对国内气动元件市场上气动元件常见的技术参数单位及其与ISO单位的换算关系加以解释,并给出相应的理论换算公式,以方便广大的工程技术人员使用。

一、长度与温度单位

目前在我国的气动元件市场上,绝大部分气动元件制造商都是以公制单位(ISO单位)mm表示其气动产品的外形尺寸及相关尺寸的,以摄氏温度t(其单位名称为摄氏度,单位符号为℃)表示其气动产品的使用温度;但英联邦国家(如英国、澳大利亚等)和美国出品的气动产品,却采用英时in作为其长度计量单位,以华氏温度tF,(其单位名称为华氏度,单位符号为)作为其温度计量单位。英寸in与公制单位mm以及华氏温度tF,与摄氏温度t之间的换算公式如下:

1 in=25.4mm

lmm=0.03937in

tF=t+32

t=×5

二、流量特性的概念及其单位换算

气动元件的流量特性标志元件的流通能力,是决定气动系统的压力损失和动作快慢的主要参数之一。但目前国内外对流量特性尚无统一的表示方法,各国气动元件制造商都有自己的做法和规定,采用不同的标准,有的采用有效截面积S值,有的采用流通能力c值(KV值),有的采用流量系数Cv值,有的采用标准额定流量QNn来表示。下面对常用的几种流量特性参数的概念及其单位逐一予以解释。

2.1 流量特性参数的概念

2.1.1 有效截面积S值

在气动技术中,不论气动元件和管路的内部结构如何复杂,假设通过该元件和管路的实际流量等于在相同压力下通过一理想薄壁节流孔的流量,此理想薄壁节流孑L的流通截面积就称为该实际元件和管路的有效流通截面积(简称有效截面积),用符号s(单位mm2)表示。

2.1.2 流通能力C值

C值是以公制单位表示的阀的流通能力。它的定义为:阀全开状态下,以密度为1g/cm3,的清水流量在阀前后压差保持98.1kPa(1kgf/cm2)时,每小时通过阀的水的体积数(单位m3)。

2.1.3 流通能力KV值

Kv值也是以公制单位表示的阀的流通能力,它的定义为:阀全开状态下,以密度为lg/cm3的清水在阀前后压差保持为lbar时,每小时通过阀的水的体积数(单位m3)。由于1bar≈98.1kPa,故c值与Kv值两者基本相同,即1C≈lKV。

2.1.4 流量系数CV值

Cv值是用英制单位表示的阀的流通能力。它的定义为:阀全开状态下,阀全开后压差保持lpsi(1lbf/in2)时,每分钟流过温度为60°F(15.6℃)的水的加仑数(美制加仑数,1US gal=3.785L)。

2.1.5 标准额定流量QNn

标准额定流量QNn是在标准条件下的额定流量,其单位是L/min。通常,对方向控制阀来说,测试时调定的输入压力P1=0.6MPa,输出压力P2=0.5MPa,即压降P=0.1MPa时,通过被测元件的流量(ANR)即为标准额定流量。

2.2 流量单位的换算

有效截面积S(mm2)与流量系数CV值的理论换算公式为:

S=16.98CV.

流通系数CV值与流通能力C(KV)值的理论换算公式为:

Cv=1.167C≈1.167 KV。

标准额定流量QNn与流通能力C(KV)值的理论换算公式为:

QNn=1100 C≈1100 Kv.

标准额定流量QNn与流量系数Cv值的理论换算公式为:

QNn=984 Cv.

三、结语

随着我国经济与世界经济逐渐融为一体,将会有更多的国外气动元件制造商及其产品不断进入我国气动元件市场,国内的气动产品将越来越丰富,这将给广大的工程技术人员在产品选型方面带来了极大的方便。但同时又由于进口的气动元件技术参数及其计量单位的不统一,也给产品的选型带来了许多不便。我们只有了解其技术参数的概念,才能选出适合自己需要的气动元件。另外,我们也要尽量选用符合ISO国际标准的气动元件。换而言之,必须购买该公司的气动元件,否则由于参数单位及性能的改变,会使得设计工作将全部重新进行。国内外的气动元件制造商都应顾全大局、抛弃自身暂时的利益,统一到ISO国际标准上来,而且气动行业内标准的统一也必将为各个企业带来巨大而又长远的利益。

参考文献:

[1]气动工程手册编委会.气动工程手册【M】.北京:国防 工业出版社,1995:6~7,155~156

[2]路甬祥主编.液压气动技术手册【M】.北京:机械工业出版社.2002:789~792

单位换算范文第4篇

关键词:初中物理;单位换算;打比方

一、善于总结,巧记单位换算

初中物理教学过程中,学生碰到的第一个难点就是单位换算。很多学生都感到单位换算关系难以记住,尤其在解答计算题目时,往往错在单位换算上,造成“一着不慎全盘皆输”的后果。怎样才能让学生巧妙记住单位之间的换算关系呢?这就要求教师在工作中用心发现、善于总结。

我在教学过程中是这样处理的:

长度的单位,学生在小学数学里已经学习过,知道长度的单位有:千米、米、分米、厘米、毫米、微米、纳米。它们的换算关系是:

1米=10分米,1分米=10厘米,1厘米=10毫米

1千米=1000米,1米=1000毫米,1毫米=1000微米,1微米=1000纳米

这么多的式子显然很难一下子记住,我总结了一种方法巧记上面的单位换算关系。

把每个长度单位比作一级级的楼梯,最大的千米单位放在楼梯的顶层,接下去把换算为千的单位一级级往下排并放在楼梯的上层,直到排到最小的单位纳米;接着再把换算为十的单位分米和厘米嵌在米和毫米之间,放在楼梯的下层。

如果是换算为千的单位,只要记住每下一个台阶是乘以103,两个台阶是106,以此类推;而每上一个台阶是乘以10-3。

例如:1.5 km= nm,3 μm= m

(从千米到纳米,一共下了4个台阶,所以结果是1.5×1012纳米;而从微米到米是上了两个台阶,所以结果是3×10-6米)

如果是换算为十的单位,同理每下一个台阶是乘以101;而每上一个台阶是乘以10-1,这里就不举例了。

那如果是3.6 dm= μm呢?

(首先看从分米到毫米下了两个小台阶,就是乘以102,再看从毫米到微米下了一个大台阶,再乘以103,则最后结果为3.6×105微米。)

长度的单位换算搞清楚之后,对于面积和体积的单位换算关系也就迎刃而解了。因为我们已知数学的公式:(ab)n=anbn,(an)m=amn。为了方便物理学中的单位换算,暂借用它的形式一下。如面积的单位换算关系,可以这样推导之:

因为1米=100厘米,再两边分别平方,则有(1米)2=(100厘米)2运用数学公式去括号得:12米2=1002厘米2,即1米2=104厘米2。又如,体积的单位换算关系:1米=100厘米,两边分别立方,则有(1米)3=(100厘米)3,去括号得:13米3=1003厘米3,即1米3=106厘米3。

由此可知,只要记住长度的单位换算关系,运用已学过的数学知识,便能十分容易地推导出面积和体积的单位换算关系,灵活运用它,不必再死记硬背了。要把小的面积单位或体积单位换算成大的面积单位或体积单位,仿照长度的单位换算方法,用负指数来表示它即可。这样就攻克了单位换算这一难点。

二、善用表演的艺术,理解直流电动机工作原理

许多物理现象、概念、规律等不好理解,如果教师仅用理论去诠释,反而让学生对其理解更加模糊,此时如果能够利用表演来诠释,不仅能调动学生的积极性,还能有意想不到的成效。例如,

在探究直流电动机的原理时,学生通过实验观察到,通电线圈能在磁场中转动,但不能持续转动下去,这是为什么呢?书上用了四幅图去解释这一现象,有些教师甚至还用了多媒体演示,可学生就是不理解。该怎么办呢?我是用表演的方法攻克这一难点的,具体做法如下:

让甲、乙两同学各执一块牌子代表磁体的N极和S极,并站在两边;再做一个矩形框代表线圈,然后让A、B两同学各执矩形框的一条边,代表电流方向相反的两条导线(A代表垂直纸面向里的方向,B就代表垂直纸面向外的方向),并站在甲、乙两同学的中间,就好比把一个线圈放在了磁场中,这时A、B两同学所处的磁场方向是相同的。老师就作为旁白,当老师喊完“通电”之后学生就开始表演。

A的电流方向是垂直纸面向里,在这样的磁场中我受到的力是竖直向上的,于是A同学就慢慢往上移动;B的方向与A的相反,垂直纸面向外,所以受到力的方向竖直向下,故B同学慢慢往下移动。

此时,下面的同学就可以看到在A、B两同学力的作用下,线圈开始转动。当转到平衡位置时,刚好两力大小相等、方向相反、在同一直线上,二力平衡,所以,我们把这个位置称为平衡位置。此时线圈由于惯性要继续转动,从而越过平衡位置。

越过平衡位置之后,A、B继续表演。

A的电流方向没有变,磁场方向也没有变,当然受力方向也不变,于是A受力阻碍线圈转动;B和A一样,电流方向和磁场方向都没变,所以B受力方向也不变,同样阻碍线圈转动。

此时,下面的同学可以发现线圈正向转动减速,然后开始反方向转动,反复几次后,线圈最后静止在平衡位置。如此,学生清晰地知道了线圈为何不能持续转动的原因。

三、巧用“打比方”,解释“串联分压”等物理现象

所谓打比方,指的是用一种容易明白的事物来说明另一种不容易明白的事物。它具有把抽象的问题转化为形象的、容易理解的问题的优势。我在近几年的教学实践中发现利用“打比方”的方法来解释物理问题效果甚佳,下面我就举例来说明打比方在解释物理现象中的优势。

在讲解短路现象时,我举了这样一个例子:假如在你的面前有一座山,你想从山的这头到山的那头去,给你两条路选择:一是爬到山顶再下山,二是直接过隧道,请问你走哪条路?学生异口同声:“走隧道。”为什么呢?这还用问吗,当然是因为轻松无阻碍啊!(我顺势引导:电流其实比我们还聪明,有导体的那条路好比是爬山,没有导体的那条路好比是过隧道,毫无疑问电流也就直接过隧道喽。)由此,学生顺利理解了短路的含义。

又如,我们都知道串联是分压的,且电阻越大分的电压就越多,但在讲解这一结论时,学生总是一知半解,因此,在解题时常常出错。这时,如果还是纯粹用理论来解释,学生可能会出现当时好像理解了,但一做题目还是错,总也记不住,情况越来越糟。教学中我利用打比方的方法把电源看作是一个地主,而把电源提供的电压看作是地主所拥有的财产,把电路中的导体看作是地主的儿子,把导体的电阻看作是各个儿子所拥有的势力。现在假设地主的几个儿子要分家,那这些财产该如何分配呢?儿子们并不想平均分配,每个人都想多分点,那就要各凭本事了,势力大的分得的财产就多,换句话说这个财产其实不是分的而是抢的,谁的势力大当然抢的财产就多,如果势力增大的话抢得的财产当然也就变多。通过这种形象的比喻,既方便学生的理解,又方便记忆。

在教学中能够利用打比方解释物理现象的并非只有这些,对于一些难以理解的物理现象,我都尽量用打比方的方法让学生去理解其中的道理。实践表明,利用打比方的方法处理问题有时比高深的理论更能让人明白。

单位换算范文第5篇

小儿特别是新生儿的生理特点,决定了药物在其体内的代谢过程与成人不同,如小儿因系统发育不成熟,影响某些药物的代谢灭活,使药物的血液浓度增高;小儿细胞外液容积大,药物分布在细胞外液,血中药物浓度相对低,表现为对水溶性药物有较大的耐受性,药物清除相对缓慢;小儿肾功能发育不全,许多经肾脏排泄的药物,如氨基糖苷类抗生素排泄慢,可使毒性增加,因此肾毒性大的药物,如硫酸庆大霉素、硫酸卡那霉素等要慎用;小儿体内的药物与血浆蛋白结合能力较弱,游离型药物浓度较高;小儿血脑屏障功能亦差,某些镇静催眠药物易进入脑脊液而损伤中枢神经,如可卡因、哌替啶(度冷丁)等;一些中枢性麻醉性镇痛药也易进入中枢,引起呼吸中枢抑制。所以,新生儿应禁用这类药物。为了提高疗效、减少或避免不良反应,对各类药物在儿童体内的药代动力学特点和可能造成的危害有较全面的理解,必要时,对某些毒性大、体内过程难以估计的药物实施血药浓度监测,在药代动力学理论指导下,实施个体化给药方案。除此之外,还需准确计算药物剂量。

新生儿和婴幼儿用药常根据体重或体表面积计算给药,用量很小,且要求剂量准确,药物剂量的换算在临床上应用广泛。医嘱剂量(即注射剂量)常用单位为mg,而非ml,临床护士需将其药物剂量(g、mg、μg)换算为ml,尤其是新生儿和低体重早产儿要求用药量极其精确,特别是使用强心苷、氨茶硷、肾上腺素等药物,因治疗量与中毒量很接近,换算与配药过程中稍有疏漏易引起中毒、或达不到有效血药浓度(或峰值持续时间不足),起不到治疗作用,在配置药物时每种药物都需根据常规剂量去换算显得费时费力,给工作带来不便,特别是在抢救时需要迅速换算,以免延误抢救时机,给患儿带来不必要的损失。

常用方法

关于小剂量用药的快速换算法已多有报道,现有的换算法有比例式计算法、推算法(稀释法)等简易快速换算法[1~5]。如:利用公式V2=(V1×G2)/G1(G1与G2单位相同)或V2=(V1×G2)/G1÷1000(G1与G2单位不同:G1的单位为g,而G2的单位为mg或G1的单位为mg而G2的单位为μg,V1为该药物的容量(ml/支),G1为该药物的剂量,G2为医嘱用药剂量,V2为所需抽取的药液毫升数)。再如:将医嘱的用药量×系数就是需抽取药液的毫升数,系数=药物剂型规格容量÷药物含量,不同种类的药物系数不同,而且药物与系数之间又存在着含量越大、系数就越小的关系,所以实际用药的含量单位一定要与药本身的含量单位相同,才能代入公式计算,否则不能得出正确的毫升数。该类计算方法均存在诸多的系数记忆难、计算时间长的缺点,不能应急之用。心算时容易出错,常导致抽取药液不够准确。所以,寻求简便、可靠的速算法,显得非常重要。

图算法

本文旨在设计一种列线图,只需目测便可快速得出准确结果。图1中有5条列线,自左至右分别是:剂量/支、ml/支、所需ml、医嘱剂量4条有刻度的列线,中间是无刻度竖线。药物剂量可能是g、mg或μg,数据可表示为:k×10n,10>k>0,n为整数,因此,任何一个数据均可在列线上找到K的刻度点。

图1 小剂量用药的列线图

举例说明

现有2%利多卡因的规格是01g/5ml,医嘱使用2%利多卡因剂量8mg,求其毫升数。首先在“剂量/支”列线上找到刻度点1,然后在“毫升/支”列线上找到刻度点5,过此两点连线与中间无刻度竖线交于一点,连接此点与“医嘱剂量”列线上的刻度点8,该连线与“所需毫升”列线交于刻度点4,表示所需2%利多卡因剂量为040ml(不可能为4ml)。

经临床大量测算,列线图目测法与笔算所得结果经统计学处理(t检验),P>005,两者差异无显著性,完全可满足临床使用。本文列线图目测法无需记忆系数,无需计算,可制作成挂图,用一直尺目测即可。

参考文献

1 李晓华,李玲娇.简化儿科常用药物剂量换算方法的探讨.护士进修杂,2007,22(22):2083-2084.

2 邓金莲,邝晓毅.物分类系数换算法.护理学杂志,2001,6(9):520.

3 颜井先,俞守艳.药物换算的技巧.齐鲁护理杂志,1998,4(3):52.

4 江南英.一种小剂量用药快速换算法.中华护理杂志,1997,32(1):14.

单位换算范文第6篇

【关键字】建筑能耗分析;评价方法

我国目前的建筑面积成直线增长,人们对建筑的舒适程度要求也越来越高,这都是建筑能耗加速增长的直接原因。因此,必须采取相应的节能措施,降低建筑能耗的强度,降低能耗的增长速度。目前我国的建筑节能方面与世界先进水平还差距很大,用世界先进水平来衡量,我国建筑能耗浪费相当严重。建筑节能是贯彻落实可持续发展观、保证国家能源安全的重要措施。

1 建筑能耗分析

从能源的结构来说,建筑能耗主要包括:电,煤、燃油、燃气等。对建筑的能耗分析,首先从建筑能耗的整体出发,采用计量或收集的方法,统计各种能耗的构成,确定各种能源在总能耗中的比例,以进行能源结构分配的合理性分析。另外,确定建筑能耗是否合理的一个重要方式就是与同类建筑的能耗作横向比较,在总体比较差别的基础上,再逐步深入通过分析微观层面来了解各用能设备的能耗状况,从而找到问题所在。

在进行建筑能耗的具体分析之前,我们首先要掌握建筑物的基本情况,重点了解建筑物的功能(办公建筑、商超、酒店、学校)、建筑面积、建筑所在的气候区域等,由于以上因素会直接影响到建筑的能耗大小。在统计完建筑的基本信息后,我们就需要了解建筑物具体使用了哪些能源(如:电、煤、燃油、燃气等),然后掌握这些能源消耗情况以及能源的费用,最后我们就可以进行各种换算。在统计完建筑所有能源消耗量之后,我们应该将这些不同单位的能耗转换成统一的单位,分别进行:一次能源(标准煤)换算、二氧化碳排量换算、能耗费用换算。

1.1 一次能源单位换算:

将不同单位的能耗统一转换成一次能源单位(标准煤),具体换算系数如下:

电:1kwh=0.3619 kgce(当量值系数为1kwh=0.1229 kgce,此处按等价值计算,考虑发电效率,取值系数为1kwh=0.3619 kgce)

原煤:1kg=0.7143 kgce

天然气:1m3=1.3300 kgce

汽油:1 kg=1.4714 kgce

将以上统一单位的能源消耗量合计后可以得到建筑的一次能源总消耗量:

一次能源总消耗量=煤(标煤)+电(标煤)+燃油(标煤)+燃气(标煤)

然后就可以计算出单位建筑面积能源消耗量以及人均能源消耗量,其计算公式为:单位建筑面积能源消耗量=一次能源消耗量/建筑物总面积

人均能源消耗量=一次能源消耗量/建筑物内总人数

1.2 二氧化碳排量换算:

将不同单位的能耗统一转换成二氧化碳排放量,其换算关系如下:

电:1kWh=0.9970kg

原煤:1KG=1.9107 kg

天燃气:1M3=1.9229 kg

汽油:1L=2.3587 kg

将以上统一单位的二氧化碳排放量合计后可以得到建筑能耗的总二氧化碳排放量:总二氧化碳排放量(kg)=煤(kg)+电(kg)+燃油(kg)+燃气(kg)

然后就可以计算出单位面积二氧化碳排放量以及人均二氧化碳排放量,其计算公式为:单位建筑面积二氧化碳排放量=总二氧化碳排放量/建筑物总面积

人均二氧化碳排放量=总二氧化碳排放量/建筑物内总人数

1.3 能耗费用换算:

将不同单位的能耗统一进行费用的换算,其换算关系为(各地价格略有差异,此为乌鲁木齐2012年3月商业类用能价格,供参考):

电:1kWh=0.78元

动力煤:1KG=0.77 元

天燃气:1M3=2.84元

汽油:1L=7.85元

将以上各能耗进行价格换算后就可以得到建筑能耗的总费用:

能耗总费用=煤(元)+电(元)+燃油(元)+燃气(元)

然后就可以计算出单位面积能耗费用以及人均能耗费用,其计算公式为:

单位建筑面积能耗费用=总能耗费用/建筑物总面积

人均能耗费用=总能耗费用/建筑物内总人数

2 评价方法

2.1 宏观分析评价

通过以上计算,我们便可以分别得到三套有关数据:

一次能源总消耗量、单位面积消耗量、人均能耗量

二氧化碳总排放量、单位面积排放量、人均排放量

总能耗费用、单位面积能耗费用、人均能耗费用

将以上的所得数据与本地区内相同功能建筑的基准值(或平均值)分别进行比较分析即可得到初步的分析结果。

2.1.1 确定总能耗、总排放量、总费用是否合理

我们将该建筑的总能耗与本地区内同类功能、同类面积的建筑总能耗进行比较,如果该建筑高于同类建筑的总能耗平均值则说明了该建筑能耗过高,存在节能潜力。同理,我们也可以将总排放量和总费用进行比较,从而诊断出该建筑的用能是否合理。

2.1.2 确定单位面积能耗、单位面积排放量、单位面积费用是否合理

计算出单位面积的能耗后,将该数据与同区域内同类建筑的统计平均值(或基准值)进行比较。如果该能耗高于平均水平,则说明单位能耗偏高,应该采取必要的节能管理措施及相应的节能改造。同理,经过比较,在单位面积能耗相近的几个建筑中,如果某建筑的单位面积排放量较大,说明该建筑使用的能源中可能较多地使用了排放量较高的能源,应考虑降低使用该排放量较高的能源。

在单位面积能耗相近的情况下,如果某建筑的单位面积能耗费用较高,说明在采用的能源中可能使用了成本较高的能源,该建筑的能源结构存在不合理现象,应考虑尽量采用较低成本能源。

2.1.3 确定人均能耗、人均排放量、人均能耗费用是否合理

在单位面积能耗相近的建筑中,如果该建筑的人均能耗较高,则说明了该建筑的人员使用率较低。

2.2 微观分析评价

在进行了建筑能耗的宏观分析后,我们就能够确定该建筑的能耗是否合理,但是这种分析毕竟只是粗略的,因为,即便是我们知道了该建筑的能耗高于同类建筑的平均能耗,我们仍无法确定究竟是哪部分的用能设备造成的这种高能耗。针对这种情况,我们就必须进行能耗的微观分析,以准确地了解各用能设备的能耗水平。

建筑能耗微观分析方法如下:

2.2.1 根据用能设备构成建立分项计量系统以掌握各设备的具体能耗状况。

2.2.2 通过采集的各用能设备的分项数据得出分析比例结果

2.2.3 参照同类建筑各系统设备的能耗比例确定设备能耗的合理性

2.2.4 配合现场调研,找到相应的节能管理和节能改造措施。

3 总结

单位换算范文第7篇

【关键词】数字 表达方式 差别 练习

The figure problem in English hearing practice

Hou Xueyan

【Abstract】In English teaching, listening is very hard for students, especially the number. While listening to the numbers, many students feel puzzled, even give them up. So, the article analyzes the numbers in listening. Based on the same and different things between Chinese and English, find the appropriate methods and practice regularly, I think this problem can be solved.

【Keywords】Number Expression Difference Practice

在英语教学特别是听力训练中,我发现一个问题:很多同学不知道如何处理听力中的数字问题,一听数字就头痛,一万不说一万而说ten thousand(10,000),那些复杂的数字更如天书,而且对英语中的数字读取单位即三位一读的方式,说半天才能反应过来,学生要先在头脑中转换为我们习惯的四位一读,才能对这个数字有初步印象。这个过程实在是太长了,等学生反应过来好几句就过去了,严重影响到对听力资料的理解。那么,到底怎么处理听力中出现的数字,才能更快的反映,更快的听懂并转换成我们的表达方式呢?想要解决这个问题,首先应弄清楚英文数字与中文数字在表达方式上的联系与差别:

在中文中,我们有兆、千亿、百亿、十亿、亿、千万、百万、十万、万、千、百、十、个位;而在英语中,则是Tr、B、M、T、H等等,其中Tr=Trillion(万亿),B=Billion(十亿),M=Million(百万),T=Thousand(千),H=Hundred(百),把数组每隔三位分在一起,用逗号隔开,从右向左,第一个三位按hundred,第二个按thousand,第三个按million,第四个按billion。读5,237,166,234,5对应billion,237对应million,166对应thousand,234对应hundred,所以读起来就是five billion two hundred and thirty-seven million one hundred and sixty-six thousand two hundred and thirty-four。

从这里我们不难看出,中文进位为四位一进,而英文为三位一进。由于进位的位数不同因而发生了英文变成中文或反向时需要进行单位的换算。这样在翻译时就不仅有语言的翻译,而且还要进行单位的换算,这就使对数字的反应难上加难。特别是在口译时,要马上反应过来就更难。但如果我们仔细分析一下,将会发现并不是所有的数字均要单位换算,而只是某些数字需要进行单位换算,其余多数只是直译。例如“个位”、“十位”、“百位”、“千位”对于相应的英文均只是翻译问题而没有单位换算,而“万位”与“十万位”就既有翻译,又有单位换算,“百万位”无需单位换算,“千万位”、“亿位”需要单位换算,“十亿位”无需单位换算,而“百亿位”及“千亿位”需要单位换算,依此类推。

基于以上的解析和舍取得到了我们练习英文数字听力的科学依据,以此作为基础,找出我们的练习方法。此外,在日常的教学中,我还与同学们一起总结出了一些其他简便的方法来提高在英语听力训练中对数字的敏感度,如:

1.长短音的区别。从音标中可以看出,所有的“-teen”发音均为/ti:n/,中间的/i:/为长元音;而“-ty”则发音为/ti/,其中的/i/是短元音。因此,这也是判断所听到的单词是“十几”还是“几十”的重要依据。同样需要注意的是,每个人的发音习惯也不一样,至于长音该有多长,短音该有多短,没有统一的标准,所以相对于末尾/n/音,长短音更加令人难以琢磨。好在我们常见的教材和考试中,绝大部分的录音发音都是比较标准的,再加上我们大量的练习,区分清楚“十几”和“几十”就不会太难了。

2.重音的位置。“十几”都有两个重音,即两个音节都重读。而“几十”都只有一个重音,即第一个音节重读。一般人的发音习惯为念“十几”的时候重音在后面,而念“几十”的时候则重音落在前面。不过,需要提醒大家的是,关于-teen和-ty在音标上的这个特征,千万不要以偏概全。因为每个人的发音习惯是千差万别的。

所以说,在英语听力训练中,要提高自己的能力,首先,多做练习是必不可少的。只有经过长时间的练习,我们才能将我们所听到的单词迅速的与我们所需要的信息联系起来。也就是说,大量的练习,能促使我们形成一种本能反应,以使我们对听到的信息立刻做出正确的判断。

其次,用心总结一些经验,比如一些数字单词的重音放在单词的哪个部分、一些长音与短音的区别,这些都有助于我们正确地理解英语听力训练中的数字信息。

最后我们应该知道,事物是普遍联系的,英语作为一门语言也好,作为一门学科也好,它都与社会生活存在着密切的联系,所以我们应该对其他的社会学科多做一些了解。也许你会对此抱怀疑态度,我举个例子:听力材料中问“埃菲尔铁塔有多高?”。如果你知道“艾菲尔铁塔”是法国巴黎著名铁塔。塔身为钢架镂空结构,高320米,重9000吨。有海拔57米、115米和276米的三层平台可供游览,第四层平台海拔300米,设气象站。顶部架有天线,为巴黎电视中心。那么题干中无论用多少数字来干扰你的判断,都不会影响到你的正确选择。

单位换算范文第8篇

知识目标:

1.知道匀速直线运动速度的定义、公式.

2.知道速度的单位“米/秒”和“千米/秒”及换算关系.

3.变速运动和变速运动的平均速度.

能力目标:

1.思维能力:从日常生活中比较物体运动快慢来建立速度的概念,并思考比较快慢的两种方法.

2.应用物理知识解决实际问题的能力:应用于实践,并初步了解物理计算的解题思路和规则.

情感目标:

养成良好的学习习惯,规范解题步骤,养成认真细致的学习习惯.

教学建议

"机械运动"教材分析

教材首先通过三个问题使学生领会要比较运动的快慢必须同时考虑运动的时间和通过的路程这两个因素.在此基础上直尺速度的定义.在实验设计中,由学生自行提供三个玩具通过测量时间和路程计算速度,并给出了速度的公式.

教材用实际示例来建立学生一般物体运动速度的大小的观念,并给出了速度的单位,米/秒是国际主单位,而常用单位还有千米/时,并分析它们之间的换算关系.

平均速度的概念还是由实践建立的,因为实际的需求而产生的变速运动和其平均速度,平均速度的公式没有作强调,仍沿用速度的公式,只是其符号的意义发生了变化.最后由想想议议来使学生知道一些物理量是比值物理量.

"机械运动"教法建议

速度的概念,应当从一个实际问题入手,为了能区别物体的运动快慢应当如何处理,可以分学生小组讨论得出,教师总结两种方法.快慢用物理量速度表示,进而引出了速度的概念,在此基础上用学生提供的玩具来实际测量速度,并给出了速度的公式.速度公式也可以由学生根据实验的结论得出.

速度的单位,应当联系实际,提供大量的图片,展示不同的物体运动的一般速度,建立速度的物理图景,并提供一些视频资料,展示现代科技的发展,提高学生的学习爱好.关于速度单位换算,应当在长度的换算的基础上,用同样的等量代换的方法明确两个单位的换算,并让学生记住两个单位的换算关系.

平均速度,上一节内容是匀速直线运动,本节让学生思考实际情况,实际的运动都不是匀速的,但是我们需要作粗略的计算,所以引进了平均速度,最好让学生自行思考出这个思路.在此基础上用具体的例题来形成学生的解题规范.

教学设计示例

“速度和平均速度”教学设计示例

【教学单元分析】

速度的概念,从日常生活中的实例入手,正确的引出速度的概念,应当先从比较物体运动快慢分析,熟悉到比较速度的意义进而用单位时间的路程表示速度.

速度的公式和单位,速度的单位是由时间、长度的单位合成的,是物理中第一次碰到的复合单位,速度的计算要认清路程和时间的对应.

【教学过程分析】

一.速度概念的引入

思考教材中提出的三个问题,从这三个问题中分析出比较速度的方法:用相同的时间,看运动的路程;运动相同的路程,看所用的时间.而比较不同的时间和路程的方法是用相同的时间衡量通过的路程.

对于基础较好的学校和学生可以提供图片资料、视频资料,使学生熟悉到比较速度的必要性,也可以直接由学生想象速度比较的意义,可以提高学生的创造力.

说清用速度表示物体运动的快慢,这是速度的物理意义,结合小学的知识,得出速度的概念,可以由学生总结概念.

二.实验:速度的计算

学生在课前就应当预备玩具小车,进行课本上的实验,把实验中的数据添入表格中,就得到了计算速度的公式.

本内容的教学对于基础较好的学生,可以让学生自行设计实验方案,学生可能设计成使小车通过1米的路程,记录下所用的时间,进而比较小车的速度的大小,教师应当予以鼓励.

三.速度的单位

增加学生的感性熟悉,应当提供大量的图片、视频等多媒体资源,让学生比较和熟悉不同物体的速度,适当选取科技新闻,使学生联系实际和科技的学习,也可以用课外实践活动使学生接触更多的信息,建立自然界速度的物理图景和养成从信息中学习的习惯.

可以提供的资料有:步行的速度、游泳的速度、骑自行车的速度、汽车速度、列车速度、飞机速度、卫星速度、地球运动的速度等.

速度的单位可以用对比法学习,对比长度的单位换算和速度的单位换算,然后应当找到最简单的方法进行换算.见副板书1.

对于基础较好的学生可以由学生观察出特点:单位进行等量代换、单位用字母表示.

四.平均速度

可以提供图片、视频资料使学生熟悉到在日常生活中的运动都是变速运动,而我们一般都是不要求很精确的情况下,做粗略研究用平均速度,例如列车从广州到北京的平均速度等.所以引入平均速度概念,平均速度的计算是路程和所用时间的比值,日常所说的速度,多数情况下都是指平均速度(实际上指的是平均速率).

计算平均速度的例题,例题如副板书2

形成作题的规范步骤:已知列出已知条件,一般换算成求所需的单位,用字母表示;求列出所求的物理量;解的过程是公式、代入数值和单位、得结果;答结果的内容.

【板书设计】

探究活动

【课题】

速度单位的资料

【组织形式】

学生小组

【教师辅导参考】

1.可以在网上查找各国的速度的单位.

2.各个速度单位的换算关系.

3.相同时期各地速度的单位.

【评价方法】

1.网上的资料可以列出学习记录.

2.小组总结,各个小组互相补充资料,实现资料共享.

单位换算范文第9篇

知识目标:

1.知道匀速直线运动速度的定义、公式.

2.知道速度的单位“米/秒”和“千米/秒”及换算关系.

3.变速运动和变速运动的平均速度.

能力目标:

1.思维能力:从日常生活中比较物体运动快慢来建立速度的概念,并思考比较快慢的两种方法.

2.应用物理知识解决实际问题的能力:应用于实践,并初步了解物理计算的解题思路和规则.

情感目标:

养成良好的学习习惯,规范解题步骤,养成认真细致的学习习惯.

教学建议

"机械运动"教材分析

教材首先通过三个问题使学生领会要比较运动的快慢必须同时考虑运动的时间和通过的路程这两个因素.在此基础上直尺速度的定义.在实验设计中,由学生自行提供三个玩具通过测量时间和路程计算速度,并给出了速度的公式.

教材用实际示例来建立学生一般物体运动速度的大小的观念,并给出了速度的单位,米/秒是国际主单位,而常用单位还有千米/时,并分析它们之间的换算关系.

平均速度的概念还是由实践建立的,因为实际的需求而产生的变速运动和其平均速度,平均速度的公式没有作强调,仍沿用速度的公式,只是其符号的意义发生了变化.最后由想想议议来使学生知道一些物理量是比值物理量.

"机械运动"教法建议

速度的概念,应当从一个实际问题入手,为了能区别物体的运动快慢应当如何处理,可以分学生小组讨论得出,教师总结两种方法.快慢用物理量速度表示,进而引出了速度的概念,在此基础上用学生提供的玩具来实际测量速度,并给出了速度的公式.速度公式也可以由学生根据实验的结论得出.

速度的单位,应当联系实际,提供大量的图片,展示不同的物体运动的一般速度,建立速度的物理图景,并提供一些视频资料,展示现代科技的发展,提高学生的学习兴趣.关于速度单位换算,应当在长度的换算的基础上,用同样的等量代换的方法明确两个单位的换算,并让学生记住两个单位的换算关系.

平均速度,上一节内容是匀速直线运动,本节让学生思考实际情况,实际的运动都不是匀速的,但是我们需要作粗略的计算,所以引进了平均速度,最好让学生自行思考出这个思路.在此基础上用具体的例题来形成学生的解题规范.

教学设计示例

“速度和平均速度”教学设计示例

【教学单元分析】

速度的概念,从日常生活中的实例入手,正确的引出速度的概念,应当先从比较物体运动快慢分析,认识到比较速度的意义进而用单位时间的路程表示速度.

速度的公式和单位,速度的单位是由时间、长度的单位合成的,是物理中第一次遇到的复合单位,速度的计算要认清路程和时间的对应.

【教学过程分析】

一.速度概念的引入

思考教材中提出的三个问题,从这三个问题中分析出比较速度的方法:用相同的时间,看运动的路程;运动相同的路程,看所用的时间.而比较不同的时间和路程的方法是用相同的时间衡量通过的路程.

对于基础较好的学校和学生可以提供图片资料、视频资料,使学生认识到比较速度的必要性,也可以直接由学生想象速度比较的意义,可以提高学生的创造力.

说清用速度表示物体运动的快慢,这是速度的物理意义,结合小学的知识,得出速度的概念,可以由学生总结概念.

二.实验:速度的计算

学生在课前就应当准备玩具小车,进行课本上的实验,把实验中的数据添入表格中,就得到了计算速度的公式.

本内容的教学对于基础较好的学生,可以让学生自行设计实验方案,学生可能设计成使小车通过1米的路程,记录下所用的时间,进而比较小车的速度的大小,教师应当予以鼓励.

三.速度的单位

增加学生的感性认识,应当提供大量的图片、视频等多媒体资源,让学生比较和认识不同物体的速度,适当选取科技新闻,使学生联系实际和科技的学习,也可以用课外实践活动使学生接触更多的信息,建立自然界速度的物理图景和养成从信息中学习的习惯.

可以提供的资料有:步行的速度、游泳的速度、骑自行车的速度、汽车速度、列车速度、飞机速度、卫星速度、地球运动的速度等.

速度的单位可以用对比法学习,对比长度的单位换算和速度的单位换算,然后应当找到最简单的方法进行换算.见副板书1.

对于基础较好的学生可以由学生观察出特点:单位进行等量代换、单位用字母表示.

四.平均速度

可以提供图片、视频资料使学生认识到在日常生活中的运动都是变速运动,而我们一般都是不要求很精确的情况下,做粗略研究用平均速度,例如列车从广州到北京的平均速度等.所以引入平均速度概念,平均速度的计算是路程和所用时间的比值,日常所说的速度,多数情况下都是指平均速度(实际上指的是平均速率).

计算平均速度的例题,例题如副板书2

形成作题的规范步骤:已知列出已知条件,一般换算成求所需的单位,用字母表示;求列出所求的物理量;解的过程是公式、代入数值和单位、得结果;答结果的内容.

【板书设计】

探究活动

【课题】

速度单位的资料

【组织形式】

学生小组

【教师辅导参考】

1.可以在网上查找各国的速度的单位.

2.各个速度单位的换算关系.

3.相同时期各地速度的单位.

【评价方法】

1.网上的资料可以列出学习记录.

2.小组总结,各个小组互相补充资料,实现资料共享.

单位换算范文第10篇

关键词:综合法;混凝土强度;检测;T梁

中图分类号:TV431;TU528文献标识码:A文章编号:1672-1683(2013)04-0192-04

混凝土是由水泥、矿物掺合料、粗细骨料、水、外加剂等多种材料形成的多相复合材料,各相随机交织在一起,形成复杂的内部结构[1]。综合法检测混凝土强度,是采用两种或两种以上的检测方法,尽量消除引起检测误差的不利因素,通过获得多种物理参数来综合评定混凝土强度的方法。根据综合法测定的多个指标对重要结构的混凝土强度进行评定是非常必要的,在工程质量鉴定实践中具有重要的指导意义。

1工程概况

某客货共线铁路,单线Ⅱ级,位于北方沙漠地区,年平均8级以上大风44天。相关桥梁按设计架设了某合格梁场生产的后张法预应力简支32 m T梁,其中A桥架设80片,B桥架设56片。该铁路开通运营两年以后,铁路公司委托甲检测单位采用回弹法分别测定了A桥20片梁、B桥14片梁的混凝土强度,结果发现两桥各有6片梁的混凝土强度推定值小于设计强度。为慎重起见,铁路公司委托乙检测单位采用综合法进一步检测验证梁体混凝土强度,对桥梁安全性进行科学评价,为铁路公司的正确决策提供科学依据。本文拟对两种检测方法的原理和结果进行对比分析,探讨两种方法的优劣性。

2回弹法原位对比检测

针对甲检测单位采用回弹法确定的该铁路A、B两桥各6片问题梁片,乙检测单位采用相同方法在甲检测单位选定的检测部位附近进行对比检测,以对其结果进行验证。

2.1检测原理

回弹法是通过建立回弹值与混凝土表面硬度的相关关系,利用混凝土表面硬度间接推算出混凝土强度。回弹值仅反映表层30 mm之内的混凝土状态,无法反映混凝土内部的非匀质性、孔隙量和孔结构等[2]。混凝土表面硬度受粗骨料种类和粒径、龄期、含水量、表面碳化层厚度、保护层厚度等多种因素影响,还受天气状况,检测方法,检测设备,检测位置、测试面处理、测试人员等测试条件的影响。

根据测强曲线计算混凝土强度,测强曲线的采用顺序为专用、地区、全国统一测强曲线[3-4]。A、B两桥所在地区未建立回弹法地区测强曲线,因条件受限,甲、乙单位均未通过试验建立专用测强曲线,故采用全国统一测强曲线计算混凝土强度。检测设备采用ZBL-S210数显回弹仪,使用环境温度为-4 ℃~40 ℃。两单位对比回弹测区布置示意图见图1。

2.2检测结果

甲单位分别于2012年1月10日-13日(气温-22 ℃~-6 ℃)、2月16日(气温-4 ℃~0 ℃)检测了34片梁,每片梁的测区数均为10个。结果显示,共有27个测区的混凝土强度换算值小于设计强度55 MPa,各梁片的强度推定值取测区混凝土强度换算值的最小值[4],计12片梁的混凝土强度推定值小于设计强度。乙单位于2012年5月11日-15日(气温8 ℃~21 ℃)在甲单位测区的临近部位做了相同的检测。结果显示,共有3个测区的混凝土强度换算值小于设计强度55 MPa,各梁片的强度推定值取测区混凝土强度换算值的最小值[4],计2片梁的混凝土强度推定值小于设计强度。甲乙两个检测单位对比回弹检测的混凝土强度值见表1。

2.3结果分析

(1)回弹仪要求的使用环境温度为-4 ℃~40 ℃,甲单位第一次检测时环境温度为-22 ℃~-6 ℃,远远超过了环境温度要求,第二次检测温度-4 ℃~0 ℃也在环境温度要求的低限。因环境温度较低,受冬季严寒冻害影响,表面混凝土易疏松、剥落,强度受到一定程度影响。

(2)回弹法适用的混凝土龄期为14~1 000 d,强度等级为C10~C60。两单位进行检测时,T梁梁片实际龄期为1 300~1 750 d,超过了要求龄期,检测结果的准确性会受到影响。

(3)全国统一测强曲线在A、B桥所在地区的适用性有待进一步深入研究。

乙单位采用超声回弹检测、钻芯取样修正的方法,在其他检测部位对甲单位认定的12片问题梁进行混凝土强度检测,同时辅以外观检查。

3.1检测原理

超声回弹法是采用回弹法和超声波法联合测试混凝土强度的方法,用超声检测仪和回弹仪在同一测区分别测量混凝土超声声速值和回弹值,根据测强公式推算混凝土强度。超声波在混凝土中传播若遇到缺陷,会发生反射、折射、绕射和衰减等现象,声时、波形、能量和频谱等声学参数随之变化,由此可判断混凝土内部的密实度、弹性性能及结构状况等。超声回弹法可同时反映混凝土表面硬度、内部密实度和匀质性,扩大了适用范围,提高了测试精度,适用于预应力混凝土T梁的强度检测。

A、B两桥所在地区未建立超声回弹法的地区测强曲线,因条件受限,乙单位未通过试验建立专用测强曲线,仍采用全国统一测强曲线[5]计算混凝土强度换算值。依据TB 10426-2010第6.4.3条规定,从结构构件测区中钻取不少于3个混凝土芯样试件,计算修正系数η,对全国统一测强换算公式、铁道部测强换算公式计算的强度换算值进行修正[6]。

本次采用的全国统一测强换算公式f=0.0162·V1.656R1.410,适用范围为强度等级C10~C70,混凝土龄期为7~2 000 d,粗骨料为碎石,该强度检测不适用于混凝土硬化期间遭受冻害及结构遭受化学侵蚀、火灾、高温损伤的情况。本次采用的中铁大桥局集团有限公司、中国铁道科学研究院、中国中铁四局集团有限公司共同研究完成的铁道部测强换算公式f=4.7445·V0.7837R0.3225,适用范围为强度等级C50~C80,粗骨料为碎石。f为测区混凝土抗压强度换算值(MPa),V为修正后的测区声速代表值(km/s),R为修正后的测区回弹代表值。

3.2检测过程

检测设备采用ZBL-S210数显回弹仪,ZBL-U 520非金属超声检测仪,瑞士Profometer 5钢筋扫描仪,HILTI DD-160E钻石钻孔机,钢尺等。首先进行现场外观检查,发现梁体无明显外观缺陷。另经了解,在建设和运营期间也未发现相关明显质量缺陷。测试前使用钢筋扫描仪探测出腹板,选定测区钢筋、预埋管线等位置并做好标记,便于检测时避开。

(1)超声回弹。选择混凝土浇筑方向的腹板侧面进行水平方向测试,求取对测声速,对各平测声速进行修正,修正测区回弹值和声速值后,计算出各测区的回弹代表值和声速代表值。每个构件测区内弹击16次,测点在测区内均匀布置,不允许布置在气孔或外露石子上。超声测点布置在回弹测试的同一测区内,每一测区内布置3个超声平测测点,发射和接收换能器的连线与附近钢筋轴线成40°~50°,超声测距选择400 mm。梁体超声平测平面示意图见图2。

(2)钻取芯样。依据TB 10426-2010第4.1.3条和CECS 03:2007第3.2.4条规定,每片梁钻取的有效芯样不少于3个,强度推定值取芯样混凝土强度换算值的最小值。该方法除检测混凝土强度外,还用于超声回弹法的抗压强度修正。在每片T梁腹板跨中左右两侧布置取芯点,该取芯位置为混凝土既不受压也不受拉的中性轴附近。

3.3检测结果

采用不同方法处理回弹、声速和抗压数据,混凝土强度推定值差异较大,见表2。从表2可以得出如下结果。

(1)采用全国统一测强曲线处理回弹数据,结果显示,B桥6片梁共3片的强度推定值小于设计强度,不满足设计要求;A桥6片梁共2片的强度推定值小于设计强度。

(2)采用全国统一测强换算公式处理超声回弹数据,结果显示,12片梁的混凝土强度推定值均达不到设计强度,其中小于40 MPa的有6片,40~50 MPa的有6片,最小值仅为32.7 MPa。

(3)采用铁道部测强换算公式处理超声回弹数据,结果显示,12片梁的混凝土强度推定值中有11片达不到设计强度要求。其中,小于50 MPa的有2片,最小值为48.5 MPa;50~55 MPa的有9片;仅有1片梁片合格。

(4)乙单位对12片梁跨中腹板位置取芯12组,其中11组的强度推定值大于60 MPa,单个芯样试件强度最大值为96 MPa,仅有对B20-Y梁片进行钻芯的强度推定值为49.9 MPa,小于设计强度55 MPa,但该梁3个有效芯样中其余2个芯样的强度分别为73.5 MPa和85.5 MPa,3个芯样的强度平均值为69.6 MPa,最小值与平均值相对误差达28.3%,最大值与平均值相对误差达22.8%,表明该组芯样强度值离散性较大,需进行钻芯法扩大检测,以客观评价该梁混凝土强度。因此,铁路公司委托丙检测单位钻取B20-Y梁片实体芯样2组,进行扩大钻芯检测验证,检测结果为69.6 MPa、72.4 MPa、74.7 MPa、75.3 MPa、76.1 MPa、77.5 MPa,强度推定值为69.6 MPa,判定该梁片混凝土强度符合设计要求。

格数512120110(5)分别采用全国统一换算公式、铁道部测强换算公式计算混凝土强度值,通过钻芯抗压强度对计算值进行修正。结果显示,据铁道部测强换算公式修正后最小值为67 MPa,全国统一测强换算公式修正后最小值为56.7 MPa,超声回弹法强度推定值均满足设计要求。

3.4结果分析

(1)回弹数据采用全国统一测强曲线计算混凝土强度换算值,误差较大。特别是混凝土龄期、环境温度等必要条件不满足时,不宜采用单一方法评定混凝土强度,应尽量制定专用测强曲线或地区测强曲线。

(2)钻芯法是专用钻机从结构上钻取圆柱体混凝土芯样,据其抗压强度评定混凝土质量的微破损现场检测方法,适用于混凝土强度等级C10以上的结构,是直观、可靠、准确的检测方法,被较多国家采用。本工程桥梁混凝土在结构中处于复杂的应力和约束状态,其强度不可能与取出芯样的强度完全一致。取芯会对结构造成一定程度的破坏,芯样位置、数量受到一定的限制,不能很好地反映混凝土的匀质性。因此,本次钻芯检测强度只用作修正系数的计算,仅凭芯样强度单一指标难以对结构混凝土质量做出准确评定。

(3)影响混凝土表面硬度、内部密实度和匀质性的因素主要有水泥品种、粗骨料品种及粒径、细骨料用量、外加剂类型、混凝士龄期、碳化、测距、测试面等。经多家研究机构采集大量数据计算、统计分析后,对上述影响因素进行了修正,得出了超声回弹法的全国统一测强换算经验公式和铁道部统一测强换算经验公式,具有较高的可靠性和适用性。现场混凝土的原材料、配合比、施工条件等不可能与基准曲线制定条件完全一致,应用经验公式前必须进行适用性验证。

(4)利用钻芯法对超声回弹法强度换算值进行修正,综合了回弹、超声回弹、钻芯法的优点,评定结论的可信度较单一的回弹法、钻芯法、超声回弹法更高。

4结论与建议

(1)混凝土强度是受多因素综合影响的指标,其检测评定必须充分考虑不同检测方法的适用性和可靠性,以及结构物混凝土的材料组成、结构类型和状态、结构环境条件、测试条件等各种因素。采用综合法评定重要结构混凝土的强度是非常必要的。

(2)回弹法、超声回弹法简单易行、便于操作,适用于检测工作量较大或构件不宜大量钻芯的情况,缺点是适用性受限大、计算值误差较大。若结构物所在地无专用测强曲线和地区测强曲线,采用全国统一测强曲线时须经必要的验证。

(3)当构件的材料、龄期与测强曲线规定的条件有较大差异时,应采用同条件立方体试件,或根据构件测区中钻取的混凝土芯样试件的抗压强度进行修正。

(4)对已经开通运营的桥梁等重要结构进行混凝土强度检测时,宜采用回弹、超声、钻芯等三位一体的综合法检测和评定。

参考文献:

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[2]张竞男,王浩,乔建东.超声-回弹-钻芯综合法测强初探[J].材料科学与工程学报,2003,21(6):886-889.

[3]JGJ/T 23-2011,回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].

[4]TB 10426-2010,铁路工程结构混凝土强度检测规程[S].

[5]CECS 02:2005,超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程[S].

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