一、三維目標(biāo)

·知識與技能

1.知道溫度的概念，能說出生活和自然環(huán)境中常見得溫度值。能用溫度術(shù)語描述生活中的“熱”現(xiàn)象。

2.了解體溫計(jì)的工作原理，熟悉使用溫度計(jì)的過程，掌握它的使用方法，并學(xué)會攝氏溫度的讀法和寫法。

3.知道溫度的常用單位和國際單位制中的單位。

·過程與方法

1裂縫的原因

混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。

混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周、時干時濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫。混凝土是一種脆性材料，抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1／10左右，短期加荷時的極限拉伸變形只有（0.6～1.0）×104，長期加荷時的極限位伸變形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運(yùn)輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān)，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。有時溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力，因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。

2溫度應(yīng)力的分析

根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個階段：

（1）早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。

教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)

1．知道溫度表示物體的冷熱程度．

2．知道溫度計(jì)的構(gòu)造、原理以及攝氏溫度的規(guī)定．

3．常識性了解攝氏溫度和熱力學(xué)溫度的關(guān)系．

能力目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)

1．練習(xí)正確使用溫度計(jì)；

2．練習(xí)正確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)；

3．培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>

4．培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度．

教學(xué)建議

（江蘇省交通工程投資咨詢事務(wù)所）

摘要通過多年的現(xiàn)場觀察，通過查閱有關(guān)混凝土內(nèi)部應(yīng)力方面的專著，對混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因、現(xiàn)場混凝土溫度的控制和預(yù)防裂縫的措施進(jìn)行等進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞混凝土溫度應(yīng)力裂縫控制

混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂縫較為普遍，在橋梁工程中裂縫幾乎無所不在。盡管我們在施工中采取各種措施，小心謹(jǐn)慎，但裂縫仍然時有出現(xiàn)。究其原因，我們對混凝土溫度應(yīng)力的變化注意不夠是其中之一。

在大體積混凝土中，溫度應(yīng)力及溫度控制具有重要意義。這主要是由于兩方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出現(xiàn)溫度裂縫，影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。其次，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，溫度變化對結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)具有顯著的不容忽視的影響。我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫，因此本文僅對施工中混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。

1裂縫的原因

【摘要】通過多年的現(xiàn)場觀察，通過查閱有關(guān)混凝土內(nèi)部應(yīng)力方面的專著，對混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因、現(xiàn)場混凝土溫度的控制和預(yù)防裂縫的措施進(jìn)行等進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】混凝土；溫度應(yīng)力；裂縫；控制

混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂縫較為普遍，在橋梁工程中裂縫幾乎無所不在。我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫，因此本文僅對施工中混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。

1裂縫的原因

混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。

混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周、時干時濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1／10左右，短期加荷時的極限拉伸變形只有（0.6～1.0）×104，長期加荷時的極限位伸變形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運(yùn)輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān)，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。

摘要：確定合理的室外計(jì)算溫度，是冬季供暖系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算中的一個關(guān)鍵問題，也是長期以來未能得到合理解決的問題之一。眾所周知，室外氣象時刻變化著，如果選取最不利的氣象條件(最冷天)去設(shè)計(jì)供暖系統(tǒng)，那么，一方面由于設(shè)備負(fù)荷計(jì)算偏大，造成散熱器、供回水管道及鍋爐等設(shè)備偏大；另一方面由于設(shè)備常處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，效率很低。反之，如果選取暖和日子的氣象條件去設(shè)計(jì)供暖系統(tǒng)，可能滿足不了設(shè)計(jì)要求的室溫。多年來，不少學(xué)者曾對室外計(jì)算溫度的合理選取進(jìn)行過研究。近年來由于節(jié)能的要求，這個問題更受到人們的重視，同是由于建筑熱過程理論的發(fā)展，對它也進(jìn)一步提供了科學(xué)依據(jù)。各國在編制有關(guān)規(guī)范和法規(guī)時，對室外計(jì)算溫度了有專門條文，并不斷采納新的研究成果，及時修改有關(guān)內(nèi)容，并使之便合理。

關(guān)鍵詞：冬季供暖負(fù)荷計(jì)算室外計(jì)算溫度

1引言

確定合理的室外計(jì)算溫度，是冬季供暖系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算中的一個關(guān)鍵問題，也是長期以來未能得到合理解決的問題之一。眾所周知，室外氣象時刻變化著，如果選取最不利的氣象條件(最冷天)去設(shè)計(jì)供暖系統(tǒng)，那么，一方面由于設(shè)備負(fù)荷計(jì)算偏大，造成散熱器、供回水管道及鍋爐等設(shè)備偏大；另一方面由于設(shè)備常處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，效率很低。反之，如果選取暖和日子的氣象條件去設(shè)計(jì)供暖系統(tǒng)，可能滿足不了設(shè)計(jì)要求的室溫。多年來，不少學(xué)者曾對室外計(jì)算溫度的合理選取進(jìn)行過研究。近年來由于節(jié)能的要求，這個問題更受到人們的重視，同是由于建筑熱過程理論的發(fā)展，對它也進(jìn)一步提供了科學(xué)依據(jù)。各國在編制有關(guān)規(guī)范和法規(guī)時，對室外計(jì)算溫度了有專門條文，并不斷采納新的研究成果，及時修改有關(guān)內(nèi)容，并使之便合理。

蘇聯(lián)在40年代是采用查普林教授提出的公式來確定供暖室外計(jì)算溫度θw，即：

θw=0.4θp1+0.6θmin(1)

結(jié)構(gòu)特征點(diǎn)的溫度歷時曲線見圖2。由圖2可知，對于A、B等結(jié)構(gòu)內(nèi)部點(diǎn)溫度一般在澆筑后的5～8d達(dá)到最大值，相對于表面C點(diǎn)，溫度變化明顯滯后，且年變幅較小。由于結(jié)構(gòu)孔洞較多，因此整個結(jié)構(gòu)在澆筑完畢后的第2年夏天邊界溫度呈現(xiàn)出周期性變化的特征。結(jié)構(gòu)在施工期的最高溫度除邊界附近外大部分在31．0℃以上，較高溫度區(qū)域位于結(jié)構(gòu)后半部分中上部以及結(jié)構(gòu)頂部，最高溫度達(dá)41．1℃。預(yù)留槽部位由于澆筑溫度低，且在低溫季節(jié)澆筑，因此溫度較低，最高溫度約為27．0℃；后澆帶部位混凝土體積相對較大，最高溫度達(dá)到36．4℃。3結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力主體混凝土（除后澆帶及預(yù)留槽部位外）澆筑完畢后1個月，結(jié)構(gòu)較大σx、σy應(yīng)力基本位于下游流道表面附近，σx最大應(yīng)力達(dá)到2．26MPa，σy最大應(yīng)力達(dá)到1．97MPa。產(chǎn)生拉應(yīng)力的原因是邊界溫度降低使表面附近混凝土收縮。結(jié)構(gòu)全部澆筑完畢后1個月，結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力基本位于底板內(nèi)部，在上、下游方向各有一個σx應(yīng)力較大區(qū)，最大值分別為2．0、2．4MPa，主要原因是此前底板內(nèi)部混凝土一直處于降溫階段，使得內(nèi)部產(chǎn)生順流向拉應(yīng)力。從結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力看，除結(jié)構(gòu)邊角位置應(yīng)力較大外，在上游和下游的兩個區(qū)域順?biāo)飨驊?yīng)力較大，分別為2．3、2．5MPa，在中間后澆帶部位應(yīng)力較小，基本上為壓應(yīng)力。而不設(shè)后澆帶時［4］，整個結(jié)構(gòu)內(nèi)部上、下游方向均有較大的拉應(yīng)力，最大值均超過3．0MPa，且出現(xiàn)大拉應(yīng)力的范圍較大。由此可見，設(shè)置后澆帶使得結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力及大拉應(yīng)力區(qū)范圍都有所減小。需要注意的是，在后澆帶部位產(chǎn)生較大的豎向拉應(yīng)力，最大應(yīng)力達(dá)到3．8MPa，原因是后澆帶部位澆筑時，兩側(cè)混凝土已經(jīng)澆筑3個月以上，彈模較高，對新澆混凝土在豎直方向的收縮產(chǎn)生了較大約束作用，從而在豎直方向產(chǎn)生了較大拉應(yīng)力。

后澆帶不同澆筑時間對結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響設(shè)置后澆帶后，結(jié)構(gòu)順?biāo)飨虻膽?yīng)力有所減小，但在后澆帶部位有較大的豎向拉應(yīng)力。為考慮不同時間澆筑后澆帶對結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響，對10月中旬、11月中旬、12月中旬、1月中旬4個時間開始澆筑后澆帶部位進(jìn)行了計(jì)算分析，各澆筑時間相對于元月中旬澆筑時的應(yīng)力差值見表2，其中D、E、F點(diǎn)分別位于后澆帶上游主體混凝土內(nèi)部、后澆帶內(nèi)部及后澆帶下游主體混凝土內(nèi)部。表2各澆筑時間相對于1月中旬澆筑的應(yīng)力差值MPa澆筑時間順?biāo)飨驊?yīng)力D點(diǎn)E點(diǎn)F點(diǎn)E點(diǎn)豎向應(yīng)力10月中旬1．080．971．09－0．6111月中旬0．800．560．71－0．3712月中旬0．430．470．37－0．15注：正值表示增加，負(fù)值表示減小。由表2可知，提前澆筑后澆帶時主體混凝土與后澆帶混凝土溫差較小，豎向拉應(yīng)力有所減小，但會增大后澆帶部位以及上、下游主體混凝土中順?biāo)飨蚶瓚?yīng)力。由于結(jié)構(gòu)內(nèi)孔洞較多，保溫效果較差，對后澆帶部位的主體混凝土表面進(jìn)行保護(hù)并不能減小主體混凝土與后澆帶混凝土的溫差，達(dá)到減小該處豎向拉應(yīng)力的目的，因此應(yīng)考慮采用其他工程措施，如后澆帶中進(jìn)行初期通水冷卻，或者選用低熱水泥，降低混凝土絕熱溫升，削減最高溫度峰值，降低降溫幅度，從而減小后澆帶部位豎向拉應(yīng)力。5氣溫驟降對結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響氣溫驟降前后，上游底板下方3．5m范圍內(nèi)特征點(diǎn)的溫度及應(yīng)力見圖3。由圖3可知：13．9℃的氣溫驟降使得底板混凝土的表面溫度降低了11．63℃，在底板表面以下2．0m處的溫度變化僅約0．2℃；底板表面σx應(yīng)力從1．08MPa升高到5．46MPa，增加4．38MPa；底板表面以內(nèi)約1．7m處，由氣溫驟降引起的拉應(yīng)力增大量為0；表面1．7m以下，表面混凝土受拉，在內(nèi)部產(chǎn)生了一定的壓應(yīng)力，壓應(yīng)力值約為0．3MPa。可以認(rèn)為，氣溫驟降使廠房流道底板距表面1m范圍的溫度應(yīng)力急劇增大，可能使混凝土表面開裂，因此如有氣溫驟降發(fā)生，應(yīng)做好必要的保溫工作。

（1）設(shè)置后澆帶后，結(jié)構(gòu)順流向最大應(yīng)力及大拉應(yīng)力區(qū)范圍有所減小，這為高溫季節(jié)澆筑混凝土提供了一種新的思路。但由于后澆帶澆筑后的降溫收縮受到已澆筑的上下游結(jié)構(gòu)的約束，施工后期在后澆帶內(nèi)產(chǎn)生了較大的豎向拉應(yīng)力，必須采取通水冷卻、選用低熱水泥等措施削減溫度峰值，減小降溫幅度，從而減小應(yīng)力。（2）氣溫驟降使混凝土表面的溫度應(yīng)力急劇增大，可能使底板混凝土表面開裂，因此如有氣溫驟降發(fā)生，應(yīng)做好必要的保溫工作。

本文作者：石天慶崔建華易祖耀工作單位：河南省電力勘測設(shè)計(jì)

1GMP車間的定義及特點(diǎn)

GMP車間對生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的質(zhì)量以及衛(wèi)生安全還有自主性管理有著非常高的要求。其適合制藥以及食品等行業(yè)的相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，其對企業(yè)的原材料以及工作人員還有相應(yīng)的設(shè)備等都有著強(qiáng)制性的規(guī)定。隨著GMP的發(fā)展，國際（上）對藥品實(shí)施的GMP認(rèn)證，即GMP提供了藥品的生產(chǎn)還有其質(zhì)量管理的基本規(guī)章制度，所以藥品的生產(chǎn)必須要符合GMP的相關(guān)要求，而且其質(zhì)量必須符合法定的標(biāo)準(zhǔn)。GMP車間的特點(diǎn)多數(shù)都會體現(xiàn)在，車間內(nèi)的溫度以及濕度還有灰塵數(shù)量上，個別的車間還會包含沉降菌的落數(shù)。為了有效的對這些元素進(jìn)行控制，GMP的車間在設(shè)計(jì)以及施工上要求就格外的嚴(yán)格。而高標(biāo)準(zhǔn)以及高耗能也是GMP車間較之普通車間最大的不同。

2GMP車間溫度以及濕度和潔凈度的現(xiàn)狀

2.1GMP車間溫度的現(xiàn)狀

根據(jù)我國《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》中相關(guān)的規(guī)定，GMP車間的溫度以及濕度應(yīng)該和藥品生產(chǎn)的工藝相關(guān)要求相對應(yīng)。在沒有特殊的情況下，室內(nèi)的溫度應(yīng)該控制在十八到二十六度之間。而當(dāng)生產(chǎn)的藥品對溫度有一定的要求時，就應(yīng)該根據(jù)藥品的特殊要求對GMP車間內(nèi)的溫度進(jìn)行改變。由于藥品的成分不同，在生產(chǎn)藥品的過程中，對溫度的要求也不盡相同。例如固體制劑的生產(chǎn)線，其主要生產(chǎn)的就是顆粒劑或者是片劑，在濕度相同的情況下，溫度越低就越能抑制細(xì)菌的繁殖。但溫度低于二十?dāng)z氏度時，會使得相關(guān)工作人員的操作受到一定的影響，其靈活性以及準(zhǔn)確性，特別是手指上的一些細(xì)微的動作。在現(xiàn)在的GMP車間中，大都會根據(jù)生產(chǎn)藥劑的不同去調(diào)節(jié)車間內(nèi)的溫度，但對于溫度的控制上，卻略顯不足，主要的原因也是控制溫度的系統(tǒng)并不是特別的完善所導(dǎo)致的。

2.2GMP車間濕度的現(xiàn)狀

一、單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的組成及工作原理

在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，對溫度控制系統(tǒng)的要求，主要是保證溫度在一定溫度范圍內(nèi)變化，穩(wěn)定性好，不振蕩，對系統(tǒng)的快速性要求不高。以下簡單分析了單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程及實(shí)現(xiàn)方法?，F(xiàn)場溫度經(jīng)溫度傳感器采樣后變換為模擬電壓信號，經(jīng)低通濾波濾掉干擾信號后送放大器，信號放大后送模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)輸入的溫度控制范圍通過繼電器控制加熱設(shè)備完成溫度的控制。本系統(tǒng)的測溫范圍為0℃～99℃，啟動單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)后首先按下第一個按鍵開始最低溫度的設(shè)置，這時數(shù)碼管顯示溫度數(shù)值，每隔一秒溫度數(shù)值增加一度，當(dāng)滿足用戶溫度設(shè)置最低值時再按一下第一個按鍵完成最低溫度的設(shè)置，依次類推通過第二個按鍵完成最高溫度的設(shè)置。然后溫度檢測系統(tǒng)根據(jù)用戶設(shè)定的溫度范圍完成一定范圍的溫度控制。

二、溫度檢測的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)測溫采用AD590溫度傳感器，AD590是美國模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。它的主要特性如下：

1、流過器件的電流（mA）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開爾文）度數(shù)；即：，式中：Ir—流過器件（AD590）的電流，單位為mA；T—熱力學(xué)溫度，單位為K。

2、AD590的測溫范圍為-55℃～+150℃；