Министерство образования Пензенской области
ГБОУ СПО ПО «Пензенский архитектурно-строительный колледж»
Ю.А. Мокрушина Рабочая тетрадь
для выполнения самостоятельных работ
для студентов 2 курса специальностей 270101 Архитектура и
270802 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
Группа:
Ф.И.О. студента:
Пенза 2012
Автор-составитель: Ю.А. Мокрушина, преподаватель общепрофессиональных дисциплин ПАСК.
Рабочая тетрадь для выполнения самостоятельных работ по дисциплинам «Архитектурное материаловедение», «Строительные материалы» и «Свойства и показатели качества строительных материалов»:/Рабочая тетрадь/Авт.-сост. Ю.А. Мокрушина; Пензенский архитектурно-строительный колледж. – Пенза: ПАСК, 2012. - 24 с.
Данная рабочая тетрадь предназначена для помощи студентам 2 курса специальностей 270101 «Архитектура» и 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» ПАСК при выполнении самостоятельных домашних работ и является дополнением к рабочей тетради для выполнения лабораторных и практических работ.
В рабочей тетради собраны упражнения по базовым темам дисциплины: «Основные свойства строительных материалов», «Материалы из древесины», «Природные каменные материалы», «Керамические материалы», «Минеральные вяжущие вещества», «Полимерные материалы», «Материалы специального назначения».
Самостоятельные работы подготовлены для более полного изучения дисциплины и разработаны таким образом, чтобы студенты охватили только самые важные моменты темы.
Рабочая тетрадь одобрена и рекомендована ЦМК общепрофессиональных дисциплин Пензенского архитектурно-строительного колледжа для использования в учебном процессе.
ПАСК, 2012
Содержание
Автор-составитель: Ю.А. Мокрушина, преподаватель общепрофессиональных дисциплин ПАСК. 2
Рабочая тетрадь для выполнения самостоятельных работ по дисциплинам «Архитектурное материаловедение», «Строительные материалы» и «Свойства и показатели качества строительных материалов»:/Рабочая тетрадь/Авт.-сост. Ю.А. Мокрушина; Пензенский архитектурно-строительный колледж. – Пенза: ПАСК, 2012. - 24 с. 2
Рабочая тетрадь одобрена и рекомендована ЦМК общепрофессиональных дисциплин Пензенского архитектурно-строительного колледжа для использования в учебном процессе. 2
ПАСК, 2012 2
СОДЕРЖАНИЕ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
Рабочая тетрадь для внеаудиторной самостоятельной работы студентов помогает: 5
- систематизировать и закрепить полученные теоретические знания и практические умения; 5
- углубить и расширить теоретические знания; 5
- сформировать умения использовать нормативную и справочную документацию; 5
- развить познавательные особенности и активность; 5
- сформировать самостоятельность мышления, способность к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации 5
Содержание внеаудиторной самостоятельной работы подготовлено в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины. 5
Отведенное количество времени на самостоятельную работу студентов («Архитектура» – 32 часа, «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» - 46 часов), позволяет улучшить уровень освоения учебного материала, с учетом требований к уровню подготовки студентов (иметь представление, знать, владеть умениями). 5
Для закрепления знаний студенты выполняют работы с учебником, заполняют таблицы, изучают нормативные документы, составляют конспект по схемам и делают выводы по работе. 5
Для формирования умений решают задачи и упражнения. 5
Самостоятельная работа №1. Решение задач 6
Самостоятельная работа №2. Качественные характеристики хвойных и лиственных пород древесины 10
Самостоятельная работа №3. Характеристики горных пород 11
Самостоятельная работа №4. Положительные и отрицательные свойства различных видов керамических кирпичей 13
Самостоятельная работа №5. Характеристика ситаллов и шлакоситаллов 14
Самостоятельная работа №6. Асбестоцементные изделия 15
Самостоятельная работа №7. Оценка эксплуатационно-технических свойств специальных видов тяжелых бетонов, легких и ячеистых бетонов 16
Таблица 4 – оценка эксплуатационно-технических свойств специальных видов тяжелых бетонов, легких и ячеистых бетонов 17
Самостоятельная работа №8. Оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств железобетонных изделий 18
Самостоятельная работа №9. Оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств полимерных материалов 20
Таблица 6 - оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств полимерных материалов 20
Самостоятельная работа №10. Оценка эксплуатационно-технических свойств кровельных, гидроизоляционных и герметизирующих материалов 22
Список использованных источников 24
ВВЕДЕНИЕ
Рабочая тетрадь для внеаудиторной самостоятельной работы студентов помогает:
- систематизировать и закрепить полученные теоретические знания и практические умения;
- углубить и расширить теоретические знания;
- сформировать умения использовать нормативную и справочную документацию;
- развить познавательные особенности и активность;
- сформировать самостоятельность мышления, способность к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации
Содержание внеаудиторной самостоятельной работы подготовлено в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины.
Отведенное количество времени на самостоятельную работу студентов («Архитектура» – 32 часа, «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» - 46 часов), позволяет улучшить уровень освоения учебного материала, с учетом требований к уровню подготовки студентов (иметь представление, знать, владеть умениями).
Для закрепления знаний студенты выполняют работы с учебником, заполняют таблицы, изучают нормативные документы, составляют конспект по схемам и делают выводы по работе.
Для формирования умений решают задачи и упражнения.
Самостоятельная работа №1. Решение задач
Решение задач – одна из наиболее активных форм обучения и самостоятельной работы студентов, которая способствует развитию творческого технического мышления закреплению теоретических знаний.
При расчетах, учитывающих свойства материалов, необходимо хорошо ориентироваться в их размерности. В табл. 1 приведены расчетные формулы основных свойств материалов.
Таблица 1 – расчетные формулы основных свойств материалов
Свойство |
Единица величины |
Расчетная формула |
Пояснение к формуле |
Истинная плотность |
кг/м3 |
ρ=m/Ʋ |
m – масса сухого материала; Ʋ – объем в плотном состоянии |
Средняя плотность |
кг/м3 |
ρ0=m/Ʋ1 |
Ʋ1 – объем материала с учетом пор и пустот |
Насыпная плотность |
кг/м3 |
ρн=m/Ʋн |
Ʋн – объем материала в рыхло-насыпном состоянии |
Пористость |
% |
П=(1- ρ/ ρ0) |
|
Влажность |
% |
W=[(mв – m)/m]·100 |
mв – масса влажного материала |
Водопоглощение по массе |
% |
Wm=[(mн – m)/m]·100 |
mн – масса насыщенного водой материала |
Водопоглощение по объему |
% |
WƲ=[(mн – m)/Ʋ]·100 |
|
Предел прочности |
МПа |
R=F/S |
F – разрушающая нагрузка; S – расчетная площадь сечения образца |
Так как плотность, пористость и прочность являются основными свойствами при оценке материала и от них в значительной степени зависят физические, механические и технологические свойства, то задачи составлены в основном по оценке числовых показателей этих свойств.
Студент, решивший 5-6 задач, получает оценку «удовлетворительно», 7-8 задач – оценку «хорошо», более 8 – оценку «отлично».
Решение задач должно быть выполнено с обязательным указанием единиц измерения.
Задача №1. Керамическая плитка для полов массой 970 г имеет размеры 20×20×1 см. Истинная плотность керамического черепка* 2,5 г/см3. Рассчитать объем пор в этой плитке.
Д ано: Решение:
V=20×20×1 см
m=970 г
ρ=2,5 г/см3
П=? Ответ:
Задача №2. Плотность строительного раствора 1,7 г/см3. Какое количество раствора по массе необходимо для оштукатуривания кирпичной стены размером 5×4 м при толщине штукатурки 7 мм.
Задача №3. Панель из ячеистого бетона** имеет размеры 6×1,5×0,3 см. Средняя плотность ячеистого бетона 0,6 г/см3. Рассчитать массу панели. Сколько таких панелей можно перевезти на автомобиле грузоподъемностью 5 т.
Задача №4. Бетонный столб имеет размеры поперечного сечения 40×40 см. Какой высоты столб можно забетонировать из 1,2 т бетона, если плотность бетона 2000 кг/м3.
Задача №5. Наружная стеновая панель из ячеистого бетона имеет размеры 6×1,2×0,25 см. Объем пор в панели 1,08 м3. Рассчитать массу этой панели, если истинная плотность бетона 2,5 г/см3.
Задача №6. Водопоглощение керамического кирпича по массе 18%, а по объему 30%. Размеры его 25×12×6,5 см. Рассчитать массу этого кирпича.
Задача №7. Рассчитать пористость горной породы, если водопоглощение ее по объему в 1,8 раза больше водопоглощения по массе, а истинная плотность материала 2,6 г/см3.
Задача №8. Какую максимальную нагрузку может выдержать столб из бетона марки 200, если поперечное сечение его 30×25 см.
Задача №9. Рассчитать предел прочности при сжатии образцов-призм из бетона. Размеры образцов бетона, см: a=10, h=20. Показания манометра пресса при испытании бетона 9 МПа. Площадь поршня пресса 570 см2.
Задача №10. Деревянный брус сечением 15×25 см и 25 см высотой лежит на
двух опорах, расстояние между которыми 3 м. Посередине бруса приложена нагрузка 25 кН, что привело к излому бруса. Рассчитать предел прочности древесины при изгибе.
*Керамический черепок — изделие после обжига.
**Ячеистый бетон, общее название группы лёгких бетонов, структура которых характеризуется наличием значительного количества (до 85% объёма бетона) искусственно созданных замкнутых пор (ячеек) размером 0,5—2 мм.
Оценка__________________________
Подпись преподавателя____________
Самостоятельная работа №2. Качественные характеристики хвойных и лиственных пород древесины
Цель данной работы – ознакомиться с положительными и отрицательными свойствами пород древесины, показать богатство и разнообразие лесных ресурсов, дать характеристики различным хвойным и лиственным породам древесины, привести примеры изделий из этих пород, провести сравнительный анализ этих пород.
Оценка__________________________
Подпись преподавателя____________
Самостоятельная работа №3. Характеристики горных пород
Широкое использование горных пород для строительства, в том числе и в качестве сырья для производства других главнейших строительных материалов, обусловило необходимость изучения этой группы материалов.
Необходимо хорошо знать свойства горных пород, чтобы грамотно использовать их в строительном процессе, или при изготовлении строительных материалов и изделий.
При написании работы целесообразно придерживаться логического ряда: условия образования горной породы – состав и строение – свойства – области и особенности применения.
Цель работы – закрепить знания, полученные на уроке-лекции о горных породах. Для этого следует в цвете изобразить горную породу (в зависимости от варианта), описать ее характеристики и указать, для изготовления каких строительных материалов данную породу используют в качестве сырья.
Таблица 2 – характеристики горных пород
№ варианта |
Название горной породы |
1 |
Кварц |
2 |
Ортоклаз |
3 |
Плагиоклаз |
4 |
Мусковит |
5 |
Биотит |
6 |
Пироксены |
7 |
Роговая обманка |
8 |
Оливин |
9 |
Кальцит |
10 |
Магнезит |
11 |
Доломит |
12 |
Барит |
13 |
Гипс |
14 |
Ангидрит |
15 |
Сиенит |
16 |
Габбро |
17 |
Лабрадорит |
18 |
Диабаз |
19 |
Базальт |
20 |
Порфирит |
21 |
Трахит |
22 |
Андезит |
23 |
Песок |
24 |
Пемза |
25 |
Туф |
26 |
Мрамор |
27 |
Кварцит |
28 |
Сланцы |
29 |
Мел |
30 |
Диатомит |
Вариант №__
Оценка__________________________
Подпись преподавателя____________
Самостоятельная работа №4. Положительные и отрицательные свойства различных видов керамических кирпичей
Цель работы – получить как можно больше информации о керамическом кирпиче и его разновидностях. Рекомендуется изучение вести по схеме: понятие об особенностях сырья и производства данного вида изделий – основные свойства (теплопроводность, плотность, водопоглощение, морозостойкость, марка по прочности и др.) – области и особенности применения данных изделий. Виды кирпичей зарисовать в цвете.
Оценка__________________________
Подпись преподавателя____________
Самостоятельная работа №5. Характеристика ситаллов и шлакоситаллов
Цель работы – более полно познакомиться с изделиями из силикатных расплавов.
Все большее значение для строительства приобретают стеклокристаллические материалы. Стеклокристаллические материалы, сохраняя многие положительные свойства стекла, значительно превосходят его по прочности, химической и термической стойкости и могут заменить в некоторых конструкциях даже металлы.
К таким материалам относят ситаллы и шлакоситаллы. Чтобы получить представление об этих материалах, нужно дать им определение, указать из состав и свойства, а также схему производства и применение.
Таблица 3 – характеристика ситаллов и шлакоситаллов
Ситаллы |
Шлакоситаллы |
1 |
2 |
|
|
Оценка__________________________
Подпись преподавателя____________
Самостоятельная работа №6. Асбестоцементные изделия
Цель работы – более полно познакомиться с асбестоцементными изделиями.
Для этого нужно перечислить виды асбестоцементных изделий и описать их по схеме «Определение – состав – свойства – получение – применение».
Оценка__________________________
Подпись преподавателя____________
Самостоятельная работа №7. Оценка эксплуатационно-технических свойств специальных видов тяжелых бетонов, легких и ячеистых бетонов
Перед выполнением данной практической работы следует обратить внимание на то, что специальные виды тяжелого бетона эксплуатируются в особых условиях. В этих случаях необходимо придать бетону специфические свойства, гарантирующие длительную безотказную работу материала в сооружениях.
Необходимо понять универсальность свойств бетона и возможность его эффективного использования в различных областях строительства.
Для получения специального бетона с необходимыми свойствами чаще всего применяют регулирование компонентного состава бетона, то есть в состав бетона вводят такие компоненты, которые придают ему нужное качество. Поэтому давая оценку эксплуатационно-технических свойств специальных видов тяжелого бетона следует особенно внимательно заполнять графу «Требования к бетону», отличающие его от обыкновенного бетона.
При оценке эксплуатационно-технических свойств легкого и ячеистого бетонов следует понять, что они относятся к числу наиболее прогрессивных видов бетона. Легкие бетоны имеют малую плотность за счет введения за счет замены плотных заполнителей на пористые. Ячеистые бетоны имеют малую плотность за счет введения в растворную смесь порообразователей. Плотность легкого и ячеистого бетонов нормирована. Это связано с необходимостью получения определенной теплопроводности, поскольку эти бетоны идут в основном на изготовление наружных ограждающих конструкций. Но так как они могут быть и очень легкими, их применяет еще и в качестве теплоизоляции. Поэтому их необходимо расклассифицировать по назначению на конструкционные, конструкционно-теплоизоляционные и теплоизоляционные.
В графе «Требования к бетону» указать способы хранения, транспортировки, изготовления и т.д. Кроме того, ячеистые бетоны необходимо подразделить на пенобетон и газобетон, так как в них используются разные порообразующие добавки. В данной работе рекомендуется заполнить табл. 4.
Таблица 4 – оценка эксплуатационно-технических свойств специальных видов тяжелых бетонов, легких и ячеистых бетонов
Название бетона |
Назначение бетона |
Механические свойства |
Требования к бетону |
Материалы для бетона (вяжущие, заполнители, добавки) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
Оценка__________________________
Подпись преподавателя____________
Самостоятельная работа №8. Оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств железобетонных изделий
Цель данной работы – изучить номенклатуру и эксплуатационно-технические свойства железобетонных изделий и конструкций для гражданских, а затем промышленных зданий. Для выполнения работы рекомендуется заполнить таблицу 5.
Таблица 5 - оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств железобетонных изделий
Наименование изделий |
Эскиз |
Основные размеры. Механические свойства |
Вид бетона по плотности. Способ армирования |
Применение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Для гражданских зданий |
||||
|
|
|
|
|
Табл.5
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Для промышленных зданий |
||||
|
|
|
|
|
Оценка__________________________
Подпись преподавателя____________
Самостоятельная работа №9. Оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств полимерных материалов
Полимерные строительные материалы являются относительно новым видом строительных материалов. Технология производства, свойства и области применения этих материалов определяются особенностями их основного компонента – полимера.
Цель данной работы – познакомится с номенклатурой эксплуатационно-техническими свойствами изделий из полимеров и пластмасс. Для выполнения работы рекомендуется заполнить таблицу 6.
Таблица 6 - оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств полимерных материалов
Название изделия |
Эскиз |
Состав |
Метод изготовления |
Отличительные свойства |
Применение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
Табл.6
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
Оценка__________________________
Подпись преподавателя____________
Самостоятельная работа №10. Оценка эксплуатационно-технических свойств кровельных, гидроизоляционных и герметизирующих материалов
При изучении большого разнообразия кровельных и гидроизоляционных материалов на основе битумных и дегтевых вяжущих необходимо понять общее в этих материалах и разницу между ними. Дать общую классификацию: по виду вяжущего (битумные и дегтевые); основные и безосновные; покровные и беспокровные; по назначению (кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие). Для выполнения работы рекомендуется заполнить таблицу 7.
Таблица 7 - Оценка эксплуатационно-технических свойств кровельных, гидроизоляционных и герметизирующих материалов
Наименова- ние материала (марка) |
Основный (вид основы) или безосновный (состав) |
Покровный или беспокровный |
Вид посыпки |
Ширина полотна |
Общая площадь рулона |
Применение |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||||
Битумные кровельные материалы |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Дегтевые кровельные материалы |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Табл.7
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Гидроизоляционные материалы |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Герметизирующие материалы |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Оценка__________________________
Подпись преподавателя____________