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化学平均值原理精选(九篇)

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化学平均值原理

第1篇:化学平均值原理范文

A.铜和锌[WB]B.镁和铁

C.镁和铝[DW]D.锌和铝

对于这类题型,学生不易学,老师不易讲。我们能否找到一种简单的方法,既便于学生理解,也便于老师讲授。平均值法就是一种很好的方法。

平均值是数学上的一个术语,指的是两个和两个以上的数,把它们加起来,然后除以它们的个数,所得的值,叫平均值。通过比较我们不难发现,在这些数值中一般都会有一个值比平均值大,一个值比平均值小。如一个班级的数学平均分是60分,那么这个班级中最少有一位同学数学分数低于60分,最少有一位同学的的数学分数高于60分(当然全班都是60分的例外)。因此,我们可根据这一原理解决化学中的类似问题。

首先我们来比较常规方法与平均值

例1.已知有一硝酸铵样品,经测定其含氮量为36%,那么样品中可能含有那种杂质()

A.碳酸氢铵[DW]B.硫酸铵

C.氯化铵[DW]D.尿素

【典型解法】:一个一个的带入计算。

以A碳酸氢铵为例:

设硝酸铵的质量为[WTBX]m,碳酸氢铵的质量为n,根据题意,我们可以列式如下:

m×14×214×2+1×4+16×3×100%+n×1414+1×5+12+16×3×100%=(m+n)×36%

m×35%+n×17.7%=m×36%+n×36%

m×(0.35-0.36)=n×(0.36-0.177)

因为硝酸铵和碳酸氢铵不能为负值,所以上述等式不成立,不能选择A答案。

依照上述方法,我们可以依次排除B、C答案,选择D答案。解题步骤如下:

设硝酸铵的质量为a,尿素的质量为b,由题意我们可以列式如下:

a×14×214×2+1×4+16×3×100%+b×14×212+16+(14+1×2)×2×100%=(a+b)×36%

a×35%+b×46.7%=a×36%+b×36%

a×(0.35-0.36)=b×(0.36-0.467)

硝酸铵和尿素的值都可以是正值,等式成立,所以可以选择D答案。

【平均值法】因为我们知道硝酸铵是混合物,其中氮元素的质量分数是36%,那么混合物中必然有一种化肥中氮元素的质量分数大于36%,另一种氮元素的质量分数小于36%。而混合物中一定有硝酸铵,它的硝酸铵中氮元素的质量分数为35%,则我们必须选择质量分数大于36%的化肥。通过计算:A,碳酸氢铵中氮元素的质量分数为17.7%;B,硫酸铵中氮元素的质量分数为21.2%;C,氯化铵中氮元素的质量分数为26.2%;D,尿素中氮元素的质量分数为46.7%。因此我们选择D尿素。

例2.已知不纯的铁56克与足量的稀硫酸反应,生成氢气的质量是1.8克,则铁中可能含有的杂质是()

A.镁B.锌C.铜D、铝

【典型解法】一个一个带入计算。

以A为例:

设镁的质量为m,铁的质量为56g-m,由题意知:

m×224+(56g-m)×256=1.8g

m×(112-128)=-0.2g

因为镁的质量不能为负值,所以A不对。

采取相同的方法可以排除D铝。

设锌的质量为a,则铁的质量为(56g-a)。

a×265+(56g-a)×256=1.8g

a×(265-256)=-0.2g

a=40.4g

所以B锌可以,采取相同的方法选择C铜。

【平均值法】不纯的铁56g可以产生1.8g的氢气,我们可以认为1.8g的氢气是平均值,因为56g的纯铁可以产生氢气:56×2/56=2g,大于1.8g;则另一种杂质56生的氢气要少于1.8g,假如每种金属的质量都为56g,根据计算我们知道:A,镁产生的氢气为56g×2/24≈4.7g,不选;B,锌产生的氢气为56g×2/65≈1.7g;C,铜不与稀硫酸反应,所以产生的氢气质量为0g;D,铝产生的氢气为56g×3/27≈6.2g,因为纯铁产生的氢气为2g,所以我们应该选择小于1.8g的B和C。

根据上面的比较,我们知道典型的解法既需要进行大量的计算,浪费大量的时间,学生也不易理解,而平均值法计算量少,学生又容易理解,平均值法的优点就一目了然。下面我们就具体利用平均值法来解决具体问题。

例3.已知某质量分数为20%的硝酸钾溶液,若使其质量分数变为30%,则可以加入下列哪种物质()

A.水 B.硝酸钾固体

C.质量分数为10%的硝酸钾溶液

D.质量分数为25%的硝酸钾溶液

【解析】根据题意,我们可以把混合后的30%看作平均值,而已知混合物中一定有20%的硝酸钾溶液,20%小于30%,所以我们只要选择大于30%的硝酸钾溶液就行。A,水为0;B,硝酸钾固体是100%;C,质量分数为10%硝酸钾溶液;D,质量分数为25%的硝酸钾溶液。所以,答案选择B。

第2篇:化学平均值原理范文

关键词:北泗组;地球化学特征;Ce异常;Eu异常;沉积环境

前言

晚三叠世北泗期为我国中生代重要的沉积型锰矿成矿时期,含锰岩系主要分布在广西天等~德保~田东一带,俗称“东平式锰矿”[1,2]。关于北泗组沉积锰矿床的成因一直存在诸多争议,如缺氧局限海盆说,主张锰矿的形成环境为闭塞海的缺氧环境,物源来自大陆[3];海底热泉喷流说,认为锰矿的形成是海底热泉喷流热液参与的热水沉积。近期研究更多的认为该时期的锰矿床成因是岩浆的侵入或喷发与岩浆活动引起的海底喷气、热水溢流等共同作用的结果[4,5]。文章通过东平矿区三口钻井北泗组岩芯样品的稀土元素分析,利用地球化学方法恢复北泗期的沉积环境,为分析北泗组锰矿床的成因提供地化证据。

1 区域地质

北泗组地层主要分布在广西天等~德保~田东一带,位于下雷~灵马坳陷的地州到向都弧形褶皱带东端。其中,下雷-灵马断裂带属于同沉积断裂,发育于基底层中又控制同时发生的沉积作用。从早泥盆世至早三叠世,主要是较薄的深水台沟相硅质岩、燧石灰岩、砂页岩沉积,断裂带南北两侧沉积较厚的台地相碳酸盐岩,沿断裂带形成特殊的“台沟”式断槽凹陷区,并有较强的海西-印支期岩浆运动[6,7]。区内出露的三叠世地层由老到新依次为:早三叠世马脚岭期、北泗期、罗楼群期,中三叠世百逢期。其中早三叠世地层岩相分异明显,可以划分为碳酸盐岩相和碎屑岩相,前者包括马脚岭组和北泗组,后者指罗楼群组。北泗组地层为主要的含矿层位,其岩性为硅质泥灰岩、含锰硅质泥灰岩与碳酸锰矿互层。图1为东平矿区位置。

2 稀土元素地球化学特征

稀土元素分析样品均取自东平、扶晚矿区北泗组岩芯样品,包括含矿层及上下地层样品共计17件。首先,将筛选好的样品碎成细小碎块,利用球磨仪将其磨至200目以下的粉末,送至核工业北京地质研究院分析测试研究中心做等离子体质谱分析仪测试,分析精度优于95%。并对分析结果进行北美页岩标准化。

2.1 稀土元素总量与轻重稀土分异

北泗组的分析样品岩性可分为两类,Ⅰ类为含锰岩系,包括含锰泥灰岩和碳酸锰矿,Ⅱ类为上下层位的围岩,主要指泥灰岩类。总的来看Ⅰ类含锰岩系∑REE变化范围较大,为71.24~217.49,平均值为128.6,高于Ⅱ类围岩层(平均值121)。Ⅰ类和Ⅱ类的稀土总量整体上与大陆上地壳值相近(平均值为146.4×10-6),低于北美页岩(平均值为173.2×10-6)。样品总体上表现∑LREE/∑HREE分异明显(平均值8.1),LaN/YbN剔除个别异常值外,变化范围在0.68~1.64之间波动,平均值为1.18,整体上属于标准页岩LaN/YbN(1.0~1.3)的波动范围。

2.2 稀土元素地球化学参数

在现代海水的氧化、偏碱性条件下,Ce3+被氧化成相对不溶的Ce4+,并被铁锰离子的络合物吸附,导致海水及其沉积物中Ce3+的亏损,反之亦然,因此Ce异常可作为指示沉积环境氧化还原条件的标志[8,9,10]。在热水环境下,Eu常呈现出显著的正异常,因此Eu异常被作为指示沉积环境温度条件的标志[11]。Ⅰ类样品整体表现为正Ce异常,δCe变化范围为0.91-1.45,平均值1.11;Ⅱ类泥灰岩样品,整体上表现为显著的负Ce异常,剔除个别异常值,δCe值在0.79-0.95之间波动。全部样品中δEu以正异常为主,部分出现弱的负异常或异常缺失。

2.3 稀土元素的地质意义

据Morad和Felitsyn研究发现,样品的La/Sm>0.35,且与δCe无相关性时,沉积物Ce异常可代表其形成环境的物理化学条件[12,13,14,15]。北泗组样品La/Sm为4.76-10.92,远大于0.35,并且La/Sm与δCe的相关性仅为0.0088,相关性极差,因此北泗组Ⅱ类泥灰岩可以反映北泗期的沉积作用发生在具备氧化、偏碱性条件的富氧环境中(图2-a),而Ⅰ类含锰岩系的整体正Ce异常(图2-b),推测与Fe、Mn离子络合物的吸附作用有关[16,17]。

水体中影响Eu异常的因素较多,通常造成正Eu异常的原因有二,其一为相对还原和碱性的沉积环境,其二为有热水注入的沉积环境[18,19]。17件样品中,有5件样品表现为显著的正Eu异常,8件表现出弱的正Eu异常,并且显著的正Eu异常主要表现在Ⅰ类样品中。而通过正Ce异常已经证明了北泗期的沉积发生在富氧环境中,因此结合δCe和δEu的异常值,反映在锰矿的沉积期内有热水的注入[20]。

4 结束语

综上所述,广西东平北泗组地层沉积环境较复杂,样品稀土总量与大陆上地壳值相近,呈现出显著的轻重稀土分异。Ⅰ类和Ⅱ类样品表现出不同的Ce异常特征,结合Fe、Mn离子络合物的吸附性原理,反映了北泗期相对氧化、偏碱性的沉积环境。而部分样品出现的显著正Eu异常,也说明了沉积期内局部地区受到了热水的影响。结合碳酸岩沉积环境的特征,以及北泗期构造及火山活动的大背景,北泗组地层的沉积环境应该为富氧的浅海环境,并受到了由于火山活动引起的海底溢流的影响。

参考文献

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[13]马淑兰,柴之芳,毛雪瑛,等.南海铁锰沉积物的中子活化研究[J].东海海洋,1987,5(1):146-152.

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第3篇:化学平均值原理范文

关键词:富锌涂料;差示扫描量热法;锌含量

引言

随着钢结构材料的大量使用,延缓钢结构的腐蚀,增加其使用年限,成为越来越不容忽视的工作。富锌涂料是一种含大量锌的涂料,锌粉含量在85-95%之间,涂膜仅厚100微米,成本低,性能优异。富锌涂料的主要防腐作用有:屏蔽作用、电化学防护、涂膜自修复和钝化作用。

富锌涂料的防腐原理是借助锌与其它金属相比具有其独特性,锌有良好的延展性,更重要的是其电化学的活性,其标准电极电位为(-0.76V),较铁(-0.44V)活泼。锌可以熔融并加工净化成细颗粒的高纯度锌粉,用于防锈漆中成为重要的防锈颜料。当涂膜受到侵蚀时,锌粉作为阳极先受到腐蚀,基材钢铁为阴极受到保护;同时锌作为牺牲阳极形成的氧化产物,可以对涂层起到一定的封闭作用,加强了涂层对底材的保护[1]。

富锌涂料分有机富锌涂料和无机富锌涂料。为了确保在富锌涂料中锌粉同钢铁能够紧密结合而起到导电和牺牲阳极的作用,对于富锌涂料中锌粉的含量占干膜总质量的百分比尤其重要。美国钢结构涂装协会(SSPC)SSPC Paint-20中的具体规定:无机富锌涂料中锌粉含量在干膜中的质量分数不低于74%,有机富锌涂料不低于77%[2]。对于检测涂膜中的锌粉含量,目前在国际上有两种应用比较广泛的方法:化学分析法ASTMD521-90和差示扫描量热法ASTMD6580-00(2009)。

DSC分析原理:

功率补偿型DSC,要求样品坩埚和参比坩埚始终保持相同温度条件下,测定为满足此条件样品和参比两端所需的能量差,并直接作为信号ΔQ(热量差)输出,这个温差是由试样的放热或吸热效应产生的。通过功率补偿使试样和参比物的温度保持相同,这样就可以通过补偿的功率直接求出样品的热流率,即:

(1)

通过测定样品锌熔融吸收峰相对应的热量,然后与纯锌熔融热进行比较计算,及得出样品锌的百分含量,即:

Zn%=■×100% (2)

用化学分析法测量干膜中的锌粉含量,涂膜中的高分子物质对其测量过程及其结果有很大的干扰作用;而用差示扫描量热法测量涂膜中的锌粉含量具有快速简便,涂膜本身对其干扰因素少的特点,因此在测量涂膜中锌粉含量上得到了广泛的应用。

1 实验部分

1.1 仪器设备

差示扫描量热分析仪(DSC822e)瑞士METTLER TOLEDO 40?滋L标准铝坩埚玛瑙研钵,磁铁,十万分之一天平(AX205)瑞士 METTLER TOLEDO,高纯氮(99.999%)

1.2 样品前处理

样品:锌板,由客户提供。用砂纸刮掉样品表面的漆膜,露出锌层后,用刀片刮下锌层,放入玛瑙研钵中研成粉末,用磁铁吸掉部分刮下来的铁屑,剩余样品即可进行实验。

1.3 升温程序

温度范围为370℃至435℃,升温速率10℃/min,通入氮气保护。[3]

2 实验结果与讨论

2.1 试样的制备

前处理过程非常重要,刮下来的锌粉不可避免会混有铁屑,一定要用磁铁吸走这些铁屑,多吸几次保证铁屑尽量少或没有。

2.2 试样的称量

用十万分之一的天平,称量精度要达到10?滋g,样品质量在4~6mg,不要因为质量差异过大引入误差。每片锌板刮下来的锌粉分三等份,测量结果取三个数的平均值。

2.3 仪器的校准

用标准锌(99.999%)进行校准,每片标准锌只能用一次校准,重复使用会导致校准错误,因为锌在高温下会被氧化,产生的杂质会影响温度和熔融值。

2.4 测试结果

图1 标Zn的DSC谱图 图2 富锌涂料样品的DSC谱图

图中显示的normalized 的值就是单位质量的熔融热焓值,依据公式2即可求出所测试样的含锌量,三次测量结果的平均值,即为锌板的含锌量。

2.5 结果讨论及误差原因分析

检测误差产生的几种原因:

(1)样品取样量少,并不能代表整块锌板的信息,每块锌板应分三次取样,结果是三份的平均值。

(2)样品前处理不当,刮涂膜时混入底材铁屑,未处理干净,产生了大量的空间热阻,使得测量结果偏大。

(3)盛放样品的铝坩埚底部不平,与样品池的热电偶不能良好地接触,使其在加热过程中受热不均;样品坩埚与参比坩埚质量差异过大,空白扣除不理想;铝坩埚外部未清理干净,可能会沾有样品粉末。

(4)参比池与样品池炉温差异过大,对于功率补偿型DSC,炉温至关重要,两池的炉温应该在程序温度控制下保持高度一致。

为避免以上原因产生的误差应该分三次取样,研磨后用磁铁吸走混入的铁屑,准确称量样品,加盖密封后,用毛刷对铝坩埚及其底部仔细除杂,经常对仪器进行维护,检测前对仪器的各项设置条件进行检查和校正。

第4篇:化学平均值原理范文

论文摘要:本文首先论述了超滤膜技术的基本原理及特点,进而从5个方面论述了超滤膜技术在水处理中的应用,以供参考。

1前言

超滤膜技术是一种能够将溶液进行净化、分离或者浓缩的膜透过分离技术,介于微滤和纳滤之间。超滤膜是悬浮颗粒及胶体物质的有效屏障, 同时超滤膜也可以实现对“两虫、藻类、细菌、病毒和水生生物的有效去除,从而达到溶液的净化、分离与浓缩的目的。与传统工艺相比,超滤膜技术在水处理方面具有能耗低、操作压力低、分离效率高、通量大及可回收有用物质等优点,广泛应用于饮用水净化、生活污水回收、含油废水、纸浆废水、海水淡化等水处理中。在此,本文就超滤膜技术在环境工程水处理中的应用展开简要阐述,以供参考。

2 超滤膜技术的基本原理及特点

2.1超滤膜技术的基本原理

超滤(Ultra Filtration,简称UF)是溶液在压力作用下,溶剂与部分低分子量溶质穿过膜上微孔到达膜的另一侧,而高分子溶质或其他乳化胶束团被截留,实现从溶液中分离的目的。其截留机理主要是筛分作用,但有时膜表面的化学特性(膜的静电作用)也起着截留作用。超滤分离时是在对料液施加一定压力后,高分子物质、胶体物质因膜表面及微孔的一次吸附,在孔内被阻塞而截留及膜表面的机械筛分作用等三种方式被超滤膜阻止,而水、无机盐及低分子物质透过膜。

超滤膜技术截留分子量的定义域为500-500000左右,对应孔径约为0.002-0.1μm,操作静压差一般为0.1-0.5MPa,被分离组分的直径约为0.005-10μm。

2.2 超滤膜技术的特点

1.对杂质的去除效率高,产水水质大大好于传统方法。

2.彻底消除或者大大减少化学药剂的使用,避免二次污染。

3.系统易于自动化,可靠性高。运行简易,设施只有开启,关闭两档。

4.具有良好的化学稳定性,有耐酸、耐碱以及耐水解的性能,能广泛应用于各种领域。

5.耐热温度可达到140℃,可采用超高温的蒸汽和环氧乙烷杀菌消毒;能在较宽的PH范围内使用,可以在强酸和强碱和各种有机溶剂条件下使用。

6.过滤精度高,能有效滤除水中99.99%的胶体、细菌、悬浮物等有害物质。

7.与常规水处理系统费用相当生活污水经过超滤使处理水质变好从而进行回用,而工业废水中由于一般技术不能达标,采用超滤技术能充分处理废水。

3 超滤膜技术在水处理中的应用

3.1 饮用水净化

当前,随着我国水污染问题的日益严重,我国出现了新的水质问题,如贾第虫和隐孢子虫(两虫)问题、水蚤及红虫问题、藻类污染加剧及臭味和藻毒素问题、水的生物稳定性问题等。而将超滤膜技术应用于饮用水的净化时,其可去除水中包括水蚤、藻类、原生动物、细菌甚至病毒在内的微生物,对水中的致病微生物、浊度、天然有机物、微量有机污染物、氨氮等都有较好的处理效果,能满足人们对水质的要求。

如,张艳等[2]以混凝沉淀为预处理方法,通过中试试验,对浸没式超滤膜处理东江水的最佳运行方式进行了研究,该工艺通过对水中的致病微生物、浊质、天然有机物、有毒有害微量有机污染物、氨氮、重金属等设置多级屏障,可以使其含量得到逐级削减,最后得到优质饮用水。

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3.2造纸废水的处理

超滤膜技术应用于造纸废水中,主要是对某些成分进行浓缩并回收,而透过的水又重新返回工艺中使用。一般,造纸废水膜分离技术研究主要包括:回收副产品,发展木素综合利用;制浆废液的预浓缩;去除漂白废水中的有毒物质等。

杨友强等[3]研究了超滤法处理造纸磺化化机浆(SCMP)废水及影响超滤的各种因素,结果表明:截留分子量为20000u的聚醚砜(PES200)膜适于处理SCMP废水,清洗后膜的通量可恢复98%。黄丽江等[4]采用0.8μm微滤(MF)与50nm超滤(UF)无机陶瓷膜组合工艺对造纸废水进行了处理,在温度为15℃、压力为0.1MPa的操作条件下,0.8μm膜对COD的去除率为30%~45%,50nm膜对COD的去除率为55%~70%。

3.3含油废水的处理

含油废水存在的状态分三种:浮油、分散油、乳化油。前两种较容易处理,可采用机械分离、凝聚沉淀、活性炭吸附等技术处理,使油分降到很低。但乳化油含有表面活性剂和起同样作用的有机物,油分以微米级大小的离子存在于水中,重力分离和粗粒化法都比较困难,而采用超滤膜技术,它使水和低分子有机物透过膜,在除油的同时去除COD及BOD,从而实现油水分离。

如,油田含油废水中通常油量为100~1000mg/L,超过国家排放标准(<10mg/L),故排放前采用先进的高效衡压浅层气浮技术和中空纤维膜分离技术进行了分离,在操作压力为0.1MPa、污水温度40℃时,膜的透水速度可达60~120L/(m2·h),出水中含油量为痕迹,悬浮物固体含量平均值为 0. 32mg/ L,悬浮物粒径中值平均值为 0. 82μm,完全达到了特低渗透油田回注水的水质标准。

3.4城市污水回用

城市污水是一种重要的水资源,国外早已开始广泛英语膜法进行城市污水回用,随着我国水污染问题的愈发严重,将超滤膜技术应用于城市污水回用,也日渐引起了人们的关注。如,汤凡敏等[5]利用 CASS 与超滤膜组合工艺处理小区生活污水,当水力停留时间为12h、CODCr浓度在215~ 677 mg/ L 之间时,该工艺出水 CODCr稳定在30 mg/ L 左右;NH3-N 浓度为 22.2~ 41.2 mg/ L时,出水NH3-N 最低可达0. 2 mg/ L,去除率达到90%以上,出水pH 值在 7.26~7.89 之间,出水浊度小于 0. 5,出水水质优于回用水标准,可直接回用。

3.5海水淡化

海水淡化技术经过半个世纪的发展,从技术上已经比较成熟,目前主要的海水淡化方法有反渗透(SWRO)、多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(MED)和压汽蒸馏(VC)等,而适用于大型的海水淡化的方法只有 SWRO、MSF 和 MED。随着膜技术的不断发展,从19世界60年代开始膜技术开始应用于海水淡化。但在这一过程中,由于膜污染问题,使得反渗透系统在处理海水方面出现了瓶颈,而超滤膜技术的应用,可有效地控制海水水质,为反渗透系统提供高质量的入水。

如,叶春松等[6]采用中空纤维超滤膜直接处理高浊度海水,该超滤膜的产水浊度平均值为 0. 11NTU,SDI15 平均值为 2. 4,COD 的平均去除率为60.0%,胶硅的平均去除率为 89. 0%,跨膜压差小于6.0×104Pa,远远小于超滤膜本身最大操作压差2. 1×105Pa,该超滤膜对浊度高、变化大的海水有很强的适应性,可以在以高浊度海水为进水的情况下作为海水反渗透系统的预处理装置。

参考文献

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[4]黄江丽,施汉昌,钱易.MF与UF组合工艺处理造纸废水研究[J].中国给水排水,2003(6).

第5篇:化学平均值原理范文

钡,碱土金属元素,化学元素符号Ba,周期表中ⅡA族第六周期元素,是一种柔软的有银白色光泽的碱土金属,是碱土金属中最活泼的元素。元素名来源于希腊文βαρύς(barys),原意是“重的”。

钡的化学性质十分活泼,没有在自然界中发现钡单质。钡在自然界中常见的矿物是重晶石(硫酸钡)和毒重石(碳酸钡),二者皆不溶于水。钡在1774年被确认为一个新元素,但直到1808年电解法发明不久后才被归纳为金属元素。钡的化合物用于制造烟火中的绿色(以焰色反应为原理)。

钡,和其它碱土金属一样,在地球上到处都有分布:在地壳上部的含量是0.026%,而在地壳中的平均值是0.022%。钡主要以重晶石形式存在,以硫酸盐或碳酸盐形式存在。

(来源:文章屋网 )

第6篇:化学平均值原理范文

【关键词】 碱性磷酸酶; 甲状腺机能减退; 严重贫血

碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase, ALP)又称正磷酸单酯磷酸水解酶,由成骨细胞产生,以骨胳、牙齿、肾脏和肝脏中的含量较多。临床上通常着重于ALP活力增高的疾病研究,很少注意患者临床疾病与ALP活力降低的关系【sup】[1]【/sup】。因此,笔者着手研究了ALP活力降低的临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2005~2009年在笔者所在医院门诊检查肝功能患者2641例,年龄在3~81岁。部分患者检查了离子、肾功、糖、血分析、甲状腺功能。其中126例的碱性磷酸酶低于正常,83例为男性。

1.2 仪器 日立7080全自动生化分析仪。

1.3 试剂 中生北控试剂。中生北控生物科技股份有限公司生产。

1.4 测定方法及反应原理 采用国际临床化学联合会(IFCC)推荐的AMPbuffer方法。测定ALP的酶促反应如下:对硝基苯磷酸盐+H【sub】2【/sub】O ALP对硝基苯酚+磷酸盐。对硝基苯磷酸盐是无色的,而对硝基苯酚在405 nm波长有最大吸收,对硝基苯酚形成的速率与血清中ALP活性成正比,测定405 nm波长下吸光度增加的速率,即可测出ALP的活性。

1.5 血清样本与疾病分类 样本为血清或肝素抗凝血浆,避免溶血,置4 ℃冰箱,10 h内测其ALP活性。检查到ALP活性低下的患者病例,记录下列临床指标:年龄、性别、临床诊断、肾病史和血清镁含量、用药及输血史。将患者分为症状与ALP活性低下有关,占71.1%(59/83);无关占28.9%(24/83)。笔者着重研究成年男性ALP活性低下与临床症状有关的患者。

2 结果

测定2641例本院检查者血清ALP,其频率分布呈正偏态高斯分布。ALP活性低下(<30 U/L)的发病率为4.8%(126/2641),共126例。其中患者88例,健康体检者38例。88例患者中男性83例,占65.9%(83/126)。其中30例为重症肾炎合并肾衰,占36.1%(30/83)。这些患者病前检查ALP活性平均值为71 U/L(分布范围30~100 U/L)。患病后肾衰患者ALP活性平均值下降到20 U/L(分布范围8~29 U/L),平均值降低71.8%(51/71)。在调查中,有15例患者伴低蛋白质血症,其ALP活性平均值为18 U/L,同时血清镁浓度有不同程度偏低。把上述与ALP活性降低有关的患者(59例),分为五个临床类型:即肾衰、营养不良、血清镁缺乏、甲状腺功能不全和严重贫血。每种类型占总数(n59)的百分比分别为:50.8%(30/59)、25.4%(15/59)、11.9%(7/59)、6.8%(4/59)、5.1%(3/59)。

3 讨论

通过试验发现,ALP活性低下的患者占所有受试者的4.8%。ALP活性降低的主要原因是重症肾炎合并不同程度的肾衰。患者肾实质受损,致肾脏对ALP的分泌减少,使血清ALP活性降低,其均值下降71.8%。肾衰患者ALP活性与血清镁浓度多同时降低。镁离子是ALP的稳定剂和激活剂。镁离子缺乏使ALP在生产过程中不能被激活,从而活性下降。ALP活性降低的确切原因尚有待进一步探讨。甲状腺功能不全与ALP低下也有明显关系,但服用甲状腺素后ALP活性可以恢复正常。在本次试验中甲状腺功能不全的5例患者经过甲状腺素治疗后,ALP活性已恢复正常。甲状腺功能不全患者ALP活性低下与其血清镁和锌浓度有关,血清镁和锌浓度恢复正常后,其ALP活性也多恢复至正常。相比之下,严重的贫血患者与ALP活性低下没有明显关系。实验中发现,只有2.4%(3/126)贫血患者ALP活力低于正常。本次试验未统计妇女和儿童,他们的血清ALP活性低下可能有其它诊断意义。儿童ALP活性降低会影响骨骼发育,甚至骨骼发育停止,成为临床上的呆小症、软骨发育不全及恶质病;妇女中以老年妇女ALP活性降低者为多见,可能与老年妇女绝经后雌激素分泌减少,影响骨质的再吸收,骨质疏松使血清ALP活性低下有关【sup】[2,3]【/sup】。综上所述,血清ALP活性降低主要见于重症慢性肾炎并伴有肾衰、营养不良和甲状腺功能不全、镁缺乏、严重贫血等。血清ALP活性增高或降低均有重要意义。

参 考 文 献

[1] 康格非,陈惠黎.临床生物化学.北京:人民卫生出版社,1989:04.

[2] 方允中.医学酶学.北京:人民卫生出版社,1984.

第7篇:化学平均值原理范文

关键词:深层搅拌;房屋;地基沉降;加固;成孔;承载力

Abstract: in this paper, deep mixing method cement reinforced principle analysis, and then on the application of engineering examples, the deep mixing method for a general exposition, the final analysis deep mixing construction.

Keywords: deep mixing; Houses; Foundation settlement; Reinforcement; Into holes; Bearing capacity

中图分类号:TV223文献标识码:A 文章编号:

深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种方法,它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。深层搅拌法处理地基可增加地基承载力、减小沉降差、提高边坡稳定性及挡水等。深层搅拌法处理后的地基承载力提高1~1.5倍。

一、水泥加固土的原理

软土与水泥采用机械搅拌加固的原理是基于水泥土的物理化学反应过程,它与混凝土的硬化机理有所不同。在水泥加固土中,由于水泥的掺量很小(占被加固土重的7%~15%),水泥的水解和水化反应完全是在具有一定活性介质――土的围绕下进行,硬化速度缓慢且作用较复杂,所以水泥加固土的强度增长过程也比较缓慢。

(一)水泥的水解和水化作用

硅酸盐水泥的主要成分是由氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫组成,而这些氧化物又分别组成了不同的水泥矿物;硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙等。用水泥加固软土时,水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的水发生水解和水化反应,生成氢氧化钙、含水硫酸钙、含水铝酸钙和含水铁酸钙等化合物。其中,硅酸三钙在水泥中含量最高(50%左右),是决定强度的主要因素;硅酸二钙含量较高(25%),主要产生后期强度;铝酸三钙占水泥重量10%,水化速度快,能促进早凝;铁铝酸四钙占水泥重量10%,能提高早期强度;硫酸钙占水泥重量3%,能和铝酸三钙一起与水发生反应,生成一种水泥样菌,对高含水量的软土强度增加有特殊意义。

(二)粘土颗粒与水泥水物的作用

离子交换和团化作用。通过离子交换,较小的土颗粒结合可形成较大的土团粒;十团粒的进一步结合形成水泥土的团粒结构,并封闭各土团之间的空隙,形成坚固的联结,也就使水泥土的强度得到大大提高。

凝硬反应。随着水泥水化反应的深入,逐渐生成不溶干水的稳定的结晶化合物。这些化合物在水中、空气中逐渐硬化,增加了水泥土的强度,而且其结构也比较密实,水分不容易侵入,从而使水泥土具有足够的水稳性。

(三)碳酸化作用

水泥水化物中的氢氧化钙,吸收水中和空气中的二氧化碳发生碳酸化反应生成不溶干水的碳酸钙。这种反应能提高水泥土的强度,但速度较慢,幅度较小。

二、工程实例

(一)工程概况

广两南宁市区某小区8栋建筑面积近16000m2,共10层,结构形式为框架结构.柱网尺寸为6.3mx 7.2m(纵向)、6.3m X 3.6m(纵向)、2.4mX 7.2m(纵向)、2.4m X 3.6m(纵向),所处地段为邕江河冲积平原地表土层为1.6m~2.4m厚的人工填土,以下为第四纪沉积层,地层从上到下分别为:第1层粉土,湿至很湿,疏松到稍密,承载力标准值fk=l15KPa,压缩模量平均值Es=l1.5(MPa)、层厚3.6~4.2m;第2层粘土夹粉土,饱和,软塑至可塑状,承载力标准值fk=l12KPa,压缩模量平均值Es=7.0(MPa)、层厚2.1―3.4m;第3层粉土,很湿,中密,承载力标准值fk=120(MPa),压缩模量平均值Es=1 5.40(MPa),层厚0.8―1.2m;第4层粘土饱和,可塑至硬塑状,承载力标准值fk=120KPa,压缩模量平均值Es=6.3(MPa),层厚3.6~3.7m;第5层粘土,饱和,硬塑状,承载力标准值fk=138KPa,平均压缩模量Es=7.3(MPa),本层揭示最大厚度4.1m。场地地下水属孔隙潜水类型,地下隐定水位13.9m,但由于粘性土的隔水作用。上部土体已达饱和状态。经检测,地下水无侵蚀性。

(二)加固方案的比较

灌注桩。因场地土呈软塑流塑状态,成孔很困难,需要有较高施工技术水平来保证施工质量,且造价高、工期长。

碎石桩。工期短,施工简单,造价低;因受场地条件的限制而不能采用。

预制桩。能较好地满足所需要的承载力,但工期长,施工噪音大影响周围居民的正常生活;其造价经测算约53万元。深层搅拌桩。施工速度快,工期短,施工方便,能较好地保证施工质量,造价约24万元,仅是预制桩的45.2%。经方案比较,决定选用深层搅拌桩处理地基。地基处理后的承载力标准值F=250KP。

三、深层搅拌桩的设计与施工

(一)深层搅拌桩的设计

搅拌桩在设计之前应先通过实验确定预期达到的复合地基的承载力标准值,搅拌桩单桩竖向承载力标准值,然后计算面积置换率,最后根据置换率确定桩数及桩的布置形式。搅拌桩在桩的布置上可只在基础范围内布桩,不象灰土桩或砂石桩需要超出基础一定宽度,桩的间距、桩数可根据承载力的需要或功能的需要确定。有关细节详见JGJ79―91建筑地基处理技术规范。从目前国内部分资料来看,采用搅拌桩可将承载力标准值40kPa~60kPa的天然地基加固至承载力标准值达150kPa的复合地基,单桩允许承载力标准值最高可达490kPa。

(二)施工要求

目前,对深层搅拌法加固质量的检验缺少简便可靠的办法,因此,我们要求施工单位严格按照建筑地基处理技术规范JG79―91有关要求进行施工,并提出以下要求:

a、每根桩均应确保均匀和足额的喷灰量,送灰时要密切注意电子称计量变化,如发现喷灰量不足,应及时采取复喷或补喷等措施,每根桩应保证送灰连续、均匀、不得间断;

b、考虑到与基础接触部分的搅拌桩顶部受力较大,因此,要求对桩顶1.5m范围内复搅、复喷。因设计时考虑桩端承载力,因此,应确保桩端质量,除应复搅,复喷外,钻头至桩底时,应原位旋转1―2分钟,以便叶片对土的压实及水泥的充分拌和,并以慢档提升0.5~1.0m。

所建成的小区楼已经投入使用近两年,经观测基础沉降基本稳定,总沉降量为5.9cm,完全满足使用要求,从施工情况看,在含水量较高的软土地区,深层搅拌法处理地基比较适合,且施工简单,经济合理,效益好。

参考文献:

[1]高红珍,龚一平.深层搅拌法在住宅工程中的应用[J].辽宁工程技术大学学报,2003(2).

第8篇:化学平均值原理范文

1前言

超滤膜技术是一种能够将溶液进行净化、分离或者浓缩的膜透过分离技术,介于微滤和纳滤之间。超滤膜是悬浮颗粒及胶体物质的有效屏障, 同时超滤膜也可以实现对“两虫、藻类、细菌、病毒和水生生物的有效去除,从而达到溶液的净化、分离与浓缩的目的。与传统工艺相比,超滤膜技术在水处理方面具有能耗低、操作压力低、分离效率高、通量大及可回收有用物质等优点,广泛应用于饮用水净化、生活污水回收、含油废水、纸浆废水、海水淡化等水处理中。在此,本文就超滤膜技术在环境工程水处理中的应用展开简要阐述,以供参考。

2 超滤膜技术的基本原理及特点 

2.1超滤膜技术的基本原理

超滤(ultra filtration,简称uf)是溶液在压力作用下,溶剂与部分低分子量溶质穿过膜上微孔到达膜的另一侧,而高分子溶质或其他乳化胶束团被截留,实现从溶液中分离的目的。其截留机理主要是筛分作用,但有时膜表面的化学特性(膜的静电作用)也起着截留作用。超滤分离时是在对料液施加一定压力后,高分子物质、胶体物质因膜表面及微孔的一次吸附,在孔内被阻塞而截留及膜表面的机械筛分作用等三种方式被超滤膜阻止,而水、无机盐及低分子物质透过膜。

超滤膜技术截留分子量的定义域为500-500000左右,对应孔径约为0.002-0.1μm,操作静压差一般为0.1-0.5mpa,被分离组分的直径约为0.005-10μm。

2.2 超滤膜技术的特点

1.对杂质的去除效率高,产水水质大大好于传统方法。

2.彻底消除或者大大减少化学药剂的使用,避免二次污染。

3.系统易于自动化,可靠性高。运行简易,设施只有开启,关闭两档。

4.具有良好的化学稳定性,有耐酸、耐碱以及耐水解的性能,能广泛应用于各种领域。

5.耐热温度可达到140℃,可采用超高温的蒸汽和环氧乙烷杀菌消毒;能在较宽的ph范围内使用,可以在强酸和强碱和各种有机溶剂条件下使用。

6.过滤精度高,能有效滤除水中99.99%的胶体、细菌、悬浮物等有害物质。

7.与常规水处理系统费用相当生活污水经过超滤使处理水质变好从而进行回用,而工业废水中由于一般技术不能达标,采用超滤技术能充分处理废水。

3 超滤膜技术在水处理中的应用

3.1 饮用水净化

当前,随着我国水污染问题的日益严重,我国出现了新的水质问题,如贾第虫和隐孢子虫(两虫)问题、水蚤及红虫问题、藻类污染加剧及臭味和藻毒素问题、水的生物稳定性问题等。而将超滤膜技术应用于饮用水的净化时,其可去除水中包括水蚤、藻类、原生动物、细菌甚至病毒在内的微生物,对水中的致病微生物、浊度、天然有机物、微量有机污染物、氨氮等都有较好的处理效果,能满足人们对水质的要求。

如,张艳等[2]以混凝沉淀为预处理方法,通过中试试验,对浸没式超滤膜处理东江水的最佳运行方式进行了研究,该工艺通过对水中的致病微生物、浊质、天然有机物、有毒有害微量有机污染物、氨氮、重金属等设置多级屏障,可以使其含量得到逐级削减,最后得到优质饮用水。

3.2造纸废水的处理

超滤膜技术应用于造纸废水中,主要是对某些成分进行浓缩并回收,而透过的水又重新返回工艺中使用。一般,造纸废水膜分离技术研究主要包括:回收副产品,发展木素综合利用;制浆废液的预浓缩;去除漂白废水中的有毒物质等。

杨友强等[3]研究了超滤法处理造纸磺化化机浆(scmp)废水及影响超滤的各种因素,结果表明:截留分子量为20000u的聚醚砜(pes200)膜适于处理scmp废水,清洗后膜的通量可恢复98%。黄丽江等[4]采用0.8μm微滤(mf)与50nm超滤(uf)无机陶瓷膜组合工艺对造纸废水进行了处理,在温度为15℃、压力为0.1mpa的操作条件下,0.8μm膜对cod的去除率为30%~45%,50nm膜对cod的去除率为55%~70%。

3.3含油废水的处理

含油废水存在的状态分三种:浮油、分散油、乳化油。前两种较容易处理,可采用机械分离、凝聚沉淀、活性炭吸附等技术处理,使油分降到很低。但乳化油含有表面活性剂和起同样作用的有机物,油分以微米级大小的离子存在于水中,重力分离和粗粒化法都比较困难,而采用超滤膜技术,它使水和低分子有机物透过膜,在除油的同时去除cod及bod,从而实现油水分离。

如,油田含油废水中通常油量为100~1000mg/l,超过国家排放标准(<10mg/l),故排放前采用先进的高效衡压浅层气浮技术和中空纤维膜分离技术进行了分离,在操作压力为0.1mpa、污水温度40℃时,膜的透水速度可达60~120l/(m2·h),出水中含油量为痕迹,悬浮物固体含量平均值为 0. 32mg/ l,悬浮物粒径中值平均值为 0. 82μm,完全达到了特低渗透油田回注水的水质标准。

3.4城市污水回用

城市污水是一种重要的水资源,国外早已开始广泛英语膜法进行城市污水回用,随着我国水污染问题的愈发严重,将超滤膜技术应用于城市污水回用,也日渐引起了人们的关注。如,汤凡敏等[5]利用 cass 与超滤膜组合工艺处理小区生活污水,当水力停留时间为12h、codcr浓度在215~ 677 mg/ l 之间时,该工艺出水 codcr稳定在30 mg/ l 左右;nh3-n 浓度为 22.2~ 41.2 mg/ l时,出水nh3-n 最低可达0. 2 mg/ l,去除率达到90%以上,出水ph 值在 7.26~7.89 之间,出水浊度小于 0. 5,出水水质优于回用水标准,可直接回用。

3.5海水淡化

海水淡化技术经过半个世纪的发展,从技术上已经比较成熟,目前主要的海水淡化方法有反渗透(swro)、多级闪蒸(msf)、多效蒸发(med)和压汽蒸馏(vc)等,而适用于大型的海水淡化的方法只有 swro、msf 和 med。随着膜技术的不断发展,从19世界60年代开始膜技术开始应用于海水淡化。但在这一过程中,由于膜污染问题,使得反渗透系统在处理海水方面出现了瓶颈,而超滤膜技术的应用,可有效地控制海水水质,为反渗透系统提供高质量的入水。

第9篇:化学平均值原理范文

深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种方法,它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。深层搅拌法处理地基可增加地基承载力、减小沉降差、提高边坡稳定性及挡水等。

深层搅拌法处理后的地基承载力提高1~1.5倍。深层搅拌法是相对于浅层搅拌而言,浅层搅拌法主要用于路基,冻涨土和边坡稳定的处理。深层搅拌分水泥系深层搅拌和石灰系深层搅拌。下面介绍的是水泥系深层搅拌法及其工程应用实例。

国外自二次大战以来开始研制用于深层搅拌桩的深层搅拌机械,到70年代,已广泛应用深层搅拌法处理地基,我国从70年代末开始进行深层搅拌的室内试验和搅拌机械的研制工作,1979年在塘沽新港进行机械考核和搅拌工艺试验,并获得成功。80年代初推广使用深层搅拌法,至今在上海、南京、连云港、唐山、昆明及内陆部分地区得到了广泛应用。我们在嘉兴某写字楼(筏基)工程的地基处理中采用了深层搅拌法,取得了良好的技术经济效果。

一、水泥加固土的原理

软土与水泥采用机械搅拌加固的原理是基于水泥土的物理化学反应过程,它与混凝土的硬化机理有所不同。在水泥加固土中,由于水泥的掺量很小(占被加固土重的7%—15%),水泥的水解和水化反应完全是在具有一定活性介质——土的围绕下进行,硬化速度缓慢且作用较复杂,所以水泥加固土的强度增长过程也比较缓慢。

(一)水泥的水解和水化作用

硅酸盐水泥的主要成分是由氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫组成,而这些氧化物又分别组成了不同的水泥矿物:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙等。用水泥加固软土时,水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的水发生水解和水化反应,生成氢氧化钙、含水硫酸钙、含水铝酸钙和含水铁酸钙等化合物。其中,硅酸三钙在水泥中含量最高(50%左右),是决定强度的主要因素;硅酸二钙含量较高(25%),主要产生后期强度;铝酸三钙占水泥重量10%,水化速度快,能促进早凝;铁铝酸四钙占水泥重量10%,能提高早期强度;硫酸钙占水泥重量3%,能和铝酸三钙一起与水发生反应,生成一种水泥样菌,对高含水量的软土强度增加有特殊意义。

(二)粘土颗粒与水泥水物的作用

1、离子交换和团化作用。通过离子交换,较小的土颗粒结合可形成较大的土团粒;土团粒的进一步结合形成水泥土的团粒结构,并封闭各土团之间的空隙,形成坚固的联结,也就使水泥土的强度得到大大提高。

2、凝硬反应。随着水泥水化反应的深入,逐渐生成不溶于水的稳定的结晶化合物。这些化合物在水中、空气中逐渐硬化,增加了水泥土的强度,而且其结构也比较密实,水分不容易侵入,从而使水泥土具有足够的水稳性。

(三)碳酸化作用

水泥水化物中的氢氧化钙,吸收水中和空气中的二氧化碳发生碳酸化反应生成不溶于水的碳酸钙。这种反应能提高水泥土的强度,但速度较慢,幅度较小。

二、工程实例

(一)工程概况

嘉兴市某写字楼建筑面积近一万平方米,层数九层,结构型式为框架结构,柱网尺寸为6.3m×7.2m(纵向)、6.3m×3.6m(纵向)、2.4m×7.2m(纵向)、2.4m×3.6m(纵向),所处场地为浏阳河冲积平原、地表土层为1.9m~2.0m厚的人工填土,以下为第四纪沉积层,地层从上到下分别为:第①层粉土,湿至很湿,疏松到稍密,承载力标准值fk=115KPa,压缩模量平均值Es=11(MPa)、层厚3.9~4.0m;第②层粘土夹粉土,饱和,软塑至可塑状,承载力标准值fk=110KPa,压缩模量平均值Es=7.0(MPa)、层厚2.3~3.7m;第③层粉土,很湿,中密,承载力标准值fk=120(MPa),压缩模量平均值Es=15.42(MPa),层厚1.0~1.3m;第④层粘土饱和,可塑至硬塑状,承载力标准值fk=120KPa,压缩模量平均值Es=6.5(MPa),层厚3.5~3.8m;第5层粘土,饱和,硬塑状,承载力标准值fk=140KPa,平均压缩模量Es=7.5(MPa),本层揭示最大厚度4.2m。场地地下水属孔隙潜水类型,地下隐定水位14.5m,但由于粘性土的隔水作用。上部土体已达饱和状态。经检测,地下水无侵蚀性。

(二)加固方案的比较

1、灌注桩。因场地土呈软塑流塑状态,成孔很困难,需要有较高施工技术水平来保证施工质量,且造价高、工期长。

2、碎石桩。工期短,施工简单,造价低;因受场地条件的限制而不能采用。

3、预制桩。能较好地满足所需要的承载力,但工期长,施工噪音大影响周围居民的正常生活;其造价经测算约54万元。

4、深层搅拌桩。施工速度快,工期短,施工方便,能较好地保证施工质量,造价约23万元,仅是预制桩的42.6%。

经方案比较,决定选用深层搅拌桩处理地基。地基处理后的承载力标准值F=250KP。

(三)深层搅拌桩的施工

1、室内试验

软土地基深层搅拌加固法是基于水泥对软土的加固作用,而目前这项技术无论设计计算方法,还是施工工艺都不太成熟,因此,应特别重视水泥土的室内外试验。试验步骤:1)为保证试验准确性,将现场挖掘的天然软土立即封装在双层厚塑料袋内,基本保持天然含水量;2)根据施工要求的试验程序、配方,分别称量土、水泥、外掺剂和水,放在容器内搅拌均匀,按要求进行振动,制成试块后,盖上塑料布,防止水份蒸发过快,并按要求进行养护。本工程经过室内试验得出如下结论,水泥土的容重比原状土仅增加2.7%,因此,其加固部分对于下部未加固部分不会产生过大的附加荷重,水泥土的无侧限抗压强度为2.12MP,大于设计要求的F=2.0MP的要求,满足设计要求。

2、施工要求

目前,对深层搅拌法加固质量的检验缺少简便可靠的办法,因此,我们要求施工单位严格按照建筑地基处理技术规范《JG79—91》有关要求进行施工,并提出以下要求:(1)每根桩均应确保均匀和足额的喷灰量,送灰时要密切注意电子称计量变化,如发现喷灰量不足,应及时采取复喷或补喷等措施,每根桩应保证送灰连续、均匀、不得间断;(2)考虑到与基础接触部分的搅拌桩顶部受力较大,因此,要求对桩顶1.5m范围内复搅、复喷。因设计时考虑桩端承载力,因此,应确保桩端质量,除应复搅、复喷外,钻头至桩底时,应原位旋转1~2分钟,以便叶片对土的压实及水泥的充分拌和,并以慢档提升0.5~1.0m。