ПРОГРАММА, СОДЕРЖАНИЕ И СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ



Министерство образования Российской Федерации

 

Камский политехнический институт

 

Кафедра технологии строительного производства

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

и контрольные задания по дисциплине «Строительные материалы» для студентов специальности 2903 заочной формы обучения

 

 

Наберережные Челны

 

2002

 

Печатается по решению научно-методического совета Камского государственного политехнического института.

Методические указания и контрольные задания для студентов–заочников по строительным материалам Спец. 2903 «Промышленное и гражданское строительство». Н.Челны: КамПИ, 2002 г.

 

Составители: Антонов В.Г.

 

Методические указания предназначены для студентов заочной формы обучения специальности «Промышленное и гражданское строительство». В методических указаниях представлены программа дисциплины, перечень тем рекомендуемых лабораторных работ, основная и дополнительная литература, а также варианты контрольных занятий по курсу.

 

 

Рецензент: к.т.н. доцент кафедры строительных конструкций А.В. Столбов.

 

                                  Камский государственный полите-хнический институт, 2002 г

     

 

 

      

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Любое инженерное сооружение нельзя правильно спроектировать, построить и эксплуатировать без наличия соответствующих строительных материалов и всестороннего знания их свойств.

Студенты-заочники, совмещающие учебные занятия с работой на производстве, в проектных организациях, на стройках, в научных институтах, повседневно встречаются с вопросами использования или изготовления различных строительных материалов. Инженерам строительного профиля приходится разбираться в обширной номенклатуре строительных материалов, выбирать необходимый материал с учетом его качественных показателей, конкретных условий применения и стоимости. Им необходимо также иметь представление об основах технологии изготовления материалов и особенностях технологических процессов производства изделий и переработки сырья. Важно, чтобы переработка сырья была безотходной, а технологические процессы – при минимальном расходе топливно-энергетических ресурсов. Кроме этого, инженер должен освоить методы оценки качества сырья и готовой заводской продукции, направляемой на строительство, правила ее приемки, хранения, транспортирования, экономного расходования и.т.п. Эти знания приобретаются в результате изучения теории о сырье, его добыче,переработке, изготовления материала, способах определения качества и многих других вопросов. Специалист должен обрести практические навыки, особенно в отношении проверки качества материала, изготовления образцов для их испытания, подбора рационального состава материала и т.п. Все эти знания и навыки инженер получает в высших учебных заведениях при изучении курса «Строительные материалы» в объеме определенной программы.

В программе предусмотрена теоретическая и лабораторная части курса. Кроме основного учебника студентам следует пользоваться дополнительной литературой, указанной ниже, а также специализированными учебными пособиями. В период лабораторно-экзаменационных сессий рекомендуется посещать тематические и установочные лекции. В них излагаются не только ниаболее сложные вопросы теоретического курса, но и последние данные о современных достижениях науки и производства в промышленности строительных материалов в нашей стране и за рубежом.

Каждый раздел курса посвещен группе более или менее сходных строительных материалов. После проработки соответствующего раздела рекомендуется ответить на вопросы для самопроверки. Ответы, вызывающие сомнения следует проверить по учебнику или другой литературе, так как последующие вопросы часто исходят из предыдущих ответов. Ответы в отдельных случпаях – формулы, схемы, расчеты – следует излагать в письменном виде, что помогает усвоению и правильному изучению темы.

Изучение определенных разделов, отмеченных ниже, завершается выполнением контрольных работ. Учебной программой предусматривается выполнение двух контрольных работ

Каждая контрольная работа имеет 10 вариантов. Вариант 1 выполняют студенты, учебный шифр которых оканчивается на цифру 1; вариант 2 – на цифру 2 и.т.д., а вариант 10 – на цифру 0.

Контрольные работы студенты выполняют самостоятельно, замечания и пояснения к ним преподаватель дает в процессе проверки контрольных работ. Проверенная контрольная работа возвращается студенту или может быть оставлена на кафедре до экзаменационной сессии. Допускается устное собеседевание преподавателя со студентом по выполненным контрольным работам.

Кроме теоретических знаний студент должен получить в определенных объемах практические навыки. Лабораторные и практические задания студент выполняет самостоятельно, но под наблюдением преподавателя в лаборатории. С этой целью организуются группы, и по установленному расписанию студенты приходят в лабораторию. Для лучшего усвоения материала студенты выполняют на одном занятии, как правило, не более одного задания. Форму и характер учебных занятий в лаборатории уточняет преподаватель; посещение этих занятий обязательно. Лабораторные занятия можно выполнять в индивидуальном порядке по договоренности с преподавателем.

При проведении групповых занятий в лаборатории студенты используют пособия по лабораторному практикуму, однако основные пояснения по выполнению работ они получают от преподавателя. При выполнении лабораторных работ в индивидуальном порядке студент предварительно тщательно изучает порядок и содержание выполняемой работы по книге. Каждая лабораторная работа записывается в тетрадь, подписывается студентом и утверждается преподавателем.

Студент, выполнивший все все лабораторные работы и контрольные работы допускается к экзаменам.

ПРОГРАММА, СОДЕРЖАНИЕ И СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Введение.

Значение строительных материалов и изделий в строитель­стве и экономике страны, основные перспективы направления раз­вития строительных материалов и изделий. Технический прогресс и перспективы уменьшения материалоемкости и комплексного ресурсосбережения, использования массовых техногенных отходов прои­зводства, безотходных технологий. Номенклатура показателей качества продукции, ее технический уровень. Работа материалов в конструкции.

2.2. Строение и свойства, материалов.

Кристаллическое и аморфное строение материалов. Кристалли­ческая решетка, тип и энергия связи, влияние на технические свойства. Теоретическая прочность. Дефекты кристаллической ре­шетки, их влияние на прочность и деформативность, особенности аморфного строения материалов. Типы структур строительных материалов. Взаимосвязь структуры и свойств материала. Методы исследования состава и структуры материала. Плотность, методы ее определения. Пористость, влияние пористости и строения пор на свойства материалов.

Свойства и показатели качества материала.

Работа материалов в здании и сооружении. Механические свойства. Деформативные свойства: упругость и пластичность, хрупкость и вязкость. Упругие свойства.

Гидрофизические свойства. Сорбционная влажность, равновес­ная влажность. Водопоглощение, водопроницаемость, паропроницаемость. Морозостойкость и методы ее оценки. Водостойкость и коэ­ффициент размягчения. Влияние влажности на свойства материалов.

Теплофизические свойства. Теплоемкость и теплопроводность, зависимость от структуры и влажности материала. Огнестойкость и огнеупорность. Пожарная безопасность зданий и сооружений. Температурные деформации при положительных и отрицательных тем­пературах, их влияние на долговечность. Химическое сопротивление материалов. Надежность - комплексный показатель качества, вклю­чающий долговечность, ремонтопригодность и другие свойства.

Стандартизация, принципы стандартизации, виды стандартов.

2.3. Понятие о композиционных материалах.

Структура композита, понятие о совместной работе матрицы и упрочняющего элемента, адгезия, аппретирование. Удельная прочность, модуль упругости композита, преимущества по сравне­нию с традиционными материалами. Классификация композитов. Дисперсно-упрочненные композиты. Композиты, упрочненные волок­нами.

Строительные материалы - композиты: природный камень, бе­тон, железобетон, фибробетон, асбестоцемент, древесина, струже­чные плиты и др. Перспективы применения композитов в строи­тельстве.

2.4. Горные породы как сырьевая база производства строительных материалов.

Горные породы и породообразующие минералы.

Горные породы. Минералы. Зависимость строительно-технических свойств от минерального состава, структуры и текстуры породы. Области применения.

Природные каменные материалы и изделия.

Обработка природных каменных материалов. Классификация, характеристика и применение природных каменных материалов и изделий. Камни и крупные блоки для стен зданий. Изделия для облицовки инженерных сооружений, наружной и внутренней облицовки зданий, для устройства полов. Дорожные материалы.

Технико-экономическая эффективность применения местных каменных материалов.

Конструктивные и химические способы повышения долговечности каменных материалов. Использование отходов при обработке камен­ных материалов.

2.5. Материалы и изделия, получаемые термической обработ­кой минерального сырья.

Керамические материалы и изделия.

Сырьевые материалы (глины). Представление об изготовлении керамических изделий, ресурсосбережение. Связь структуры ке­рамического черепка со свойствами керамических изделий. Стено­вые керамические изделия, крупные стеновые панели из кирпича и керамических камней для индустриального строительства. Стеновые керамические изделия с улучшенными теплотехническими свойствами. Керамические изделия для наружных и внутренних облицовок, сани-тарно-технические фаянсовые изделия. Керамические трубы, дрена­жные трубофильтры. Кислотоупорные и огнеупорные керамические изделия. Дорожный кирпич. Использование отходов в керамическом производстве.

Стекло и плавленые изделия.

Стекло как строительный материал. Химический состав и струк­тура стекла, их влияние на свойства. Понятие о производстве стек­ла. Листовое стекло, специальные вида стекла. Стеклянные блоки, стеклопакеты, стеклопрофилит, их применение. Облицовочные матери­алы из стекла, стеклянные трубы. Ситаллы, шлакоситаллы и ситалло-пласты, особенности структуры и свойств. Литые изделия из шла­ков и горных пород. Использование отходов в производстве плав­леных изделий.

Металлические материалы и изделия.

Классификация металлических материалов, применяемых в строи­тельстве.

Металлы и сплавы, применяемые в строительстве. Углеродис­тые и легированные стали и чугуны: классификация, маркировка, структура и свойства. Перспективы производства и применения металлов в строительстве. Способы повышения коррозионной стой­кости металлов.

Цветные металлы и сплавы на основе алюминия, меди, магния, титана: классификация, свойства. Сортамент металлических материалов. Области применения металлических материалов в конструк­циях зданий и сооружений. Использование отходов производства и вторичного сырья. Экономия металлов.

Неорганические вяжущие вещества.

Классификация вяжущих веществ. Воздушные вяжущие вещества. Гипсовые вяжущие вещества, повышение водостойкости и прочности гипсовых изделий. Известь воздушная, виды и применение воздуш­ной извести. Магнезиальные вяжущие вещества, Жидкое стекло. Об­ласти применения.

Гидравлические вяжущие вещества. Гидравлическая известь. Портландцемент. Сырье, принципы производства цемента, снижение энергозатрат. Химический и минеральный состав портландцементного клинкера. Зависимость свойств цемента от минерального состава клинкера и вводимых добавок. Значение тонкости помола. Влияние температурных и влажностных условий среды на твердение цемента. Способы ускорения и замедления твердения. Марки портландцемента, области применения. Коррозия цементного камня, ее причины и ме­ры предупреждения коррозии.

Специальные виды портландцемента: быстротвердеющий, сульфатостойкий, белый и цветные, гидрофобный и пластифицированный. Портландцемент с активными минеральными добавками, виды добавок. Пуццолановый портландцемент. Шлакопортландцемент. Известково-шлаковые и известково-зольные цементы. Шлако-щелочное вяжущее. Гипсоцементно-пуццолановое вяжущее.

Глиноземистый цемент. Расширяющийся и напрягающий цементы, области применения. Выбор цементов для различных типов конструк­ций и сооружений в зависимости от эксплуатационных условий с учетом технико-экономической эффективности. .

2.6. Материалы и изделия на основе неорганических вя­жущих веществ.                                         

Искусственные каменные материалы и изделия.

Изделия на основе гипса. Плиты и панели для перегородок. Гипсовые облицовочные листы. Гипсобетон. Области применения. Изделия на основе извести. Автоклавная обработка материалов и изделий, понятие о физико-химических процессах при автоклавной обработке. Силикатный кирпич и бетоны, конструкции из них для строительства.

Изделия на основе цемента. Асбоцементные изделия. Требования к ним. Назначение и виды асбоцементных изделий: листы, панели, плиты, трубы. Повышение качества изделий. Экологические требования к использованию асбоцементных изделий.

Бетоны.

Понятие о бетоне и его значение для строительства. Класси­фикация бетонов. Материалы для тяжелого бетона. Качество мелко­го и крупного заполнителей, в том числе из техногенных отходов. Требования к воде затворения. Бетонная смесь: реологические и технические свойства, методы оценки. Пластифицирующие добавки, их виды.

Структура бетона. Прочность бетона, классы (марки) прочнос­ти. Пути повышения прочности бетона и экономии цемента.

Принципы определения состава бетона. Исходные предпосылки и данные для разработки бетонов с заданными свойствами, выбора сырьевых материалов, технологии.

Способы приготовления и уплотнения бетонных смесей.

Твердение бетонов в различных условиях и методы его ускоре­ния. Коррозия бетона, способы предупреждения и защиты от корро­зии. Специальные виды бетона: высокопрочный, гидротехнический, кислотоупорный, жаростойкий, декоративный, для защиты от радиа­ционного излучения.

Легкие бетоны на пористых заполнителях, виды заполнителей, требование к ним. Свойства легкобетонных смесей и легких бетонов. Применение легкого бетона в конструкциях. Ячеистые бетоны: га­зобетон и пенобетон, принципы их изготовления и свойства. Круп­нопористый бетон. Пути повышения технико-экономической эффектив­ности легких бетонов.

Железобетонные изделия и конструкции.

Железобетон. Совместная работа бетона и стальной арматуры в различных условиях. Напрягаемая и ненапрягаемая арматура. Ме­тоды армирования. Изготовление арматурных сеток, каркасов, зак­ладных деталей. Способы натяжения арматуры.

Сборный и монолитный железобетон, преимущества и недостат­ки, применение сборного железобетона. Номенклатура изделий. Способы производства: стендовый, поточно-агрегатный и конвейер­ный. Разнообразие конструкций и сооружений монолитного железо­бетона, Приготовление бетонной смеси, ее транспортирование, укладка. Бетонирование в зимнее время и в жарком климате. Вторич­ное использование материалов бетонных и железобетонных конструк­ций.

Строительные растворы.

Назначение и классификация строительных растворов. Нормируе­мые качественные показатели. Подбор состава, свойства и контроль качества растворных смесей. Виды и способы приготовления строите­льных растворов. Экономия цемента в строительных растворах.

2.7. Материалы и изделия на основе органического сырья.

Лесные материалы и изделия.

Понятие о комплексном безотходном использовании древесины. Основные древесные породы. Положительные и отрицательные свойс­тва древесины. Макро- и микроструктура древесины. Зависимость свойств древесины от строения и влажности. Механические свойства. Пороки и их влияние на качество древесины. Способы защиты древе­сины от гниения, возгорания и насекомых - древоточцев.

Сортамент лесных материалов и деревянных изделий. Фанера. Деревянные индустриальные строительные детали и конструкции. Понятие о клеевых конструкциях. Дома заводского изготовления.

Битумные и дегтевые вяжущие вещества и бетоны (растворы) на их основе.

Назначение вяжущих материалов и требования к ним. Классифи­кация. Исходное сырье и способы получения вяжущих. Битумы, дегти, пеки. Методы оценки и регулирования свойств. Улучшение свойств битумов добавками полимеров. Битумно-резиновые и битумно-полимерные композиций. Битумные эмульсии и пасты.

Асфальтовые бетоны и растворы. Дегтебетоны. Состав, приготов­ление, свойства, влияние температуры. Области применения.

Полимерные материалы и изделия.                

Полимеры. Назначение, требование, области применения. Основные компоненты полимерных материалов: связующие вещества, наполните­ли, регулирующие добавки.

Свойства полимерных материалов. Зависимость свойств от температуры. Понятие о способах по­вышения огнестойкости полимерных материалов. Основы производств: полимерных материалов, экструзия, прессование, литье, каландрирование и др.

Виды полимерных материалов и изделий. Модификация строите­льных материалов полимерами.

2.8. Материалы и изделия специального функционального назначения.

Гидроизоляционные материалы.

 Значение гидроизоляци­онных и кровельных материалов. Жидкие, пластично-вязкие, твердые и упруго-вязкие композиции. Материалы на основе битумов и дегтей: наплавляемый рубероид, гидроизол, мастики и эмульсии и др.

Материалы на основе полимеров: пленки, листы и др. Гермети­зирующие материалы.

Теплоизоляционные материалы и изделия.

Значение теплоизоляционных материалов, требования к ним, структура материалов. Классификация по средней плотности, марки.

Теплоизоляционные изделия из органического сырья. Древесноволокнистые и древесностружечные плиты. Фибролит. Теплоизоляцион­ные полимерные материалы.               

Теплоизоляционные материалы из неорганического сырья. Мине­ральная вата и изделия из нее, теплоизоляционные ячеистые бетоны. Керамические, асбестовые и другие материалы. Пеностекло. Индуст­риальные теплоизоляционные изделия и конструкции. Оценка техни­ко-экономической эффективности теплоизоляционных материалов по энергосбережению в процессе эксплуатации. Перспективы развития.

Акустические материалы.

Назначение строительных акустических материалов. Звукоизо­ляционные материалы: требования к ним, основные виды и примене­ние. Звукопоглощающие материалы: особенности строения и способы получения, нормируемые качественные показатели, методы их регу­лирования и оценки.

Отделочные материалы.

Назначение. Классификация по виду и характеру использования. Перспективные виды отделочных материалов на основе отекла, кера­мики, природного камня, стали и сплавов, полимеров.

Лакокрасочные материалы: грунтовки и шпаклевки, связующие вещества, пигменты, разбавители.

Назначение лакокрасочных материалов. Виды и свойства свя­зующих и пигментов, требования к ним.

Красочные составы на основе извести, мела, цемента, жидкого стекла. Масляные краски. Полимерные красочные составы в виде лаков, эмалей, водоэмульсионных красок. Порошковые краски. Способы повышения долговечности отделочных материалов и красоч­ных покрытий.


Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 50; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ