819
.pdf
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Методические указания и контрольные
задания для студентов направления
«Строительство» заочной формы обучения
ОМСК•2013
Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»
Кафедра строительных материалов и специальных технологий
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Методические указания и контрольные задания для студентов направления «Строительство» заочной формы обучения
Составители Е.В. Гурова, В.Д Галдина
Омск
СибАДИ
2013
УДК 691: 620.1 ББК 38.311
Рецензент канд. техн. наук, доц. М.В. Исаенко
Работа одобрена научно-методическим советом направления 270800.62 «Строительство» в качестве методических указаний при выполнении контрольной работы по дисциплине «Строительные материалы» для студентов заочной формы обучения направления 270800.62 «Строительство».
Строительные материалы. Методические указания и контрольные задания для студентов направления «Строительство» заочной формы обучения /сост. Е.В. Гурова, В.Д. Галдина. − Омск: СибАДИ, 2013. – 40 с.
В методических указаниях приведены: содержание по темам дисциплины «Строительные материалы»; список рекомендуемой литературы; задания для выполнения контрольной работы по вариантам; планы установочных, обзорных лекций и лабораторных занятий; примеры решения задач и приложения со справочными таблицами. Рекомендовано для студентов заочной формы обучения направления «Строительство», профили «Промышленное и гражданское строительство», «Экспертиза и управление недвижимостью».
Табл. 18. Прил. 12. Библиогр.: 6 назв.
© ФГБОУ ВПО «СибАДИ», 2013
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Лекционный курс дисциплины «Строительные материалы» составлен из установочных и обзорных лекций, посвященных наиболее трудным для усвоения вопросам. Остальную часть курса студенты изучают самостоятельно, используя рекомендованную литературу. Предусмотрено выполнение студентами одного контрольного задания. Контрольное задание имеет 20 вариантов. Контрольные задания студенты выполняют самостоятельно, замечания и пояснения к ним преподаватель дает в рецензии или на полях работы. Неудовлетворительно выполненная контрольная работа с рецензией возвращается студенту на доработку. Лабораторные работы выполняются в период экзаменационной сессии по установленному расписанию; посещение этих работ обязательно. После защиты контрольной работы и выполненных лабораторных работ студент допускается к сдаче зачета. Зачет получают студенты, успешно прошедшие тестирование по программе дисциплины.
Врезультате изучения дисциплины студент должен:
–знать взаимосвязь состава, строения и свойств конструкционных
истроительных материалов, способы формирования заданных структуры и свойств материалов при максимальном ресурсоэнергосбережении, а также методы оценки показателей их качества;
–уметь правильно выбирать конструкционные материалы, обеспечивающие требуемые показатели надежности, безопасности, экономичности и эффективности сооружений; анализировать воздействия окружающей среды на материал в конструкции, устанавливать требования к конструкционным материалам и выбирать оптимальный материал исходя из его назначения и условий эксплуатации;
–владеть методами и средствами дефектоскопии строительных конструкций, методами контроля физико-механических свойств.
1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ «СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ»
Тема 1. Состав, структура и свойства строительных мате-
риалов. Классификация строительных материалов (СМ). Состав и структура СМ. Управление структурой СМ для получения заданных свойств. Основные физико-механические свойства СМ. Связь состава, строения СМ с их свойствами и закономерностями изменения под
действием различных факторов. Повышение надежности и долговечности конструкционных СМ. Понятие о композиционных материалах: состав и строение композита, перспективы развития композиционных материалов.
Тема 2. Природные каменные материалы. Горные породы для производства СМ и изделий, их классификация по генезису. Влияние состава и строения горных пород на строительнотехнические свойства материалов из природного камня. Классификация природных каменных материалов по виду и степени обработки, способу изготовления, свойствам. Виды природных каменных материалов и изделий. Предохранение каменных материалов от разрушения.
Тема 3. Керамические материалы. Классификация керамиче-
ских материалов по назначению, структуре, температуре плавления. Сырье для производства керамических материалов. Общая схема производства керамических изделий. Структура и свойства керамических изделий. Виды керамических изделий: стеновые, облицовочные, кровельные, санитарно-технические, специальные.
Тема 4. Стекло. Сырье для производства стеклянных материалов и изделий. Основы производства стекла. Свойства строительного стекла. Основные виды листового стекла. Изделия из стекла. Изделия из минеральных расплавов: ситаллы, шлакоситаллы, ситаллопласты, каменное литье.
Тема 5. Металлические материалы. Классификация металлов и сплавов. Основы технологии производства железоуглеродистых сплавов (чугуна, стали). Технические свойства металлов и сплавов, методы их определения. Сортамент металлических материалов и области применения в строительстве. Защита металлов от коррозии.
Тема 6. Древесные материалы. Роль и место древесных материалов в строительстве, достоинства и недостатки древесины. Основные древесные породы. Макро- и микроструктура древесины. Технические свойства древесины, их зависимость от структуры и влажности. Пороки древесины. Способы повышения био- и огнестойкости древесины. Материалы и изделия из древесины.
Тема 7. Неорганические вяжущие вещества. Классификация и основные виды неорганических вяжущих веществ. Гипсовые и ангидритовые вяжущие вещества. Воздушная строительная известь. Магнезиальные вяжущие вещества. Портландцемент и его разновидности. Основы технологии производства неорганических вяжущих веществ.
Твердение портландцемента. Способы ускорения и замедления твердения. Технические свойства портландцемента. Коррозия цементного камня.
Тема 8. Бетоны. Общие сведения о бетонах, классификация, области применения в строительстве. Материалы для изготовления бетонов. Добавки к бетонам, классификация по эффекту действия. Свойства бетонных смесей. Структура и свойства тяжелого бетона. Подбор состава тяжелого бетона. Специальные виды тяжелых бетонов. Легкие бетоны. Понятие о железобетоне. Роль арматуры в железобетоне, сборный и монолитный железобетон. Основы технологии бетона и железобетона. Контроль качества бетонных и железобетонных конструкций.
Тема 9. Строительные растворы. Классификация строитель-
ных растворов. Материалы для строительных растворов. Свойства растворов. Сухие строительные смеси для строительства и ремонта зданий и сооружений.
Тема 10. Органические вяжущие вещества и материалы на их основе. Классификация, области применения, маркировка нефтяных битумов. Состав, структура, основные физико-механические свойства. Модифицирующие добавки к битумам. Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе органических вяжущих веществ. Роль гидроизоляции в повышении долговечности зданий. Классификация, требования к кровельным и гидроизоляционным материалам. Современные кровельные и гидроизоляционные материалы.
Тема 11. Полимерные материалы. Классификация полимер-
ных материалов. Термопластичные и термореактивные полимеры: характеристика, разновидности и области применения. Пластмасса: состав и свойства. Основы производства полимерных материалов. Виды полимерных материалов и изделий: конструкционные, теплоизоляционные, санитарно-технические, отделочные. Полимерные клеи и мастики. Модификация строительных материалов полимерами.
Тема 12. Теплоизоляционные и акустические материалы.
Технико-экономическое значение теплоизоляционных материалов (ТИМ). Классификация и структура ТИМ. Органические ТИМ: дре- весно-стружечные и древесно-волокнистые плиты, фибролит, арболит. Неорганические ТИМ: минеральная вата, стекловата, изделия из минеральной ваты, теплоизоляционные ячеистые бетоны, пеностекло, керамические и асбестовые ТИМ. Понятие об акустических материа-
лах. Звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы и изделия: требования к ним, особенности строения, свойства, основные виды и применение.
Тема 13. Отделочные материалы. Понятие об отделочных ма-
териалах, их назначение. Классификация по виду и характеру использования. Требования, предъявляемые к отделочным материалам. Перспективные виды отделочных материалов на основе стекла, керамики, металлов, природного и искусственного камня, полимеров, древесины. Лакокрасочные материалы. Основные компоненты красочных составов. Виды красочных составов, их основные свойства, области применения. Способы повышения долговечности отделочных материалов разных видов.
Список рекомендуемой литературы
1.Строительные материалы (Материаловедение. Строительные материалы) / В.Г. Микульский, В.В. Козлов. – М.: АСВ, 2004. – 530 с.
2.Рыбьев И.А. Строительное материаловедение / И.А. Рыбьев. – М.: Высшая школа, 2004. – 701с.
3.Попов К.Н. Строительные материалы и изделия / К.Н. Попов, М.Б. Каддо. – М.: Высшая школа, 2008. – 440 с.
4.Попов К.Н. Оценка качества строительных материалов / К.Н. Попов, М.Б. Каддо, О.В. Кульков. – М.: Высшая школа, 2004. – 287с.
5.Строительное материаловедение / В.А. Невский. – Ростов н/Д:
Феникс, 2009. – 588 с.
6.Материаловедение в строительстве / И.А. Рыбьев. – М.: Ака-
демия, 2008. – 528 с.
7.Строительные материалы / Г.А. Айрапетов, Г.В. Несветаев. – Ростов н/Д: Феникс, 2004. – 608 с.
2.ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНОГО ЗАДАНИЯ
Вариант назначает преподаватель при выдаче задания. Приступая к выполнению контрольного задания, студент-заочник, пользуясь таблицей вариантов, определяет номера вопросов и задач, какие он должен решить. Контрольное задание состоит из семи теоретических вопросов и четырех задач. Условия задач и теоретические вопросы студент переписывает в контрольную работу. Варианты контрольного задания даны в табл. 1, вопросы и условия задач приведены в разд. 3.
Таблица 1
Схема вариантов контрольного задания
Вари- |
|
|
|
Номера вопросов и задач |
|
|
|
||||
ант |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
5 |
36 |
43 |
61 |
92 |
107 |
129 |
133 |
149 |
157 |
188 |
2 |
9 |
21 |
55 |
68 |
87 |
120 |
131 |
138 |
167 |
181 |
199 |
3 |
12 |
30 |
48 |
72 |
93 |
101 |
122 |
143 |
154 |
170 |
194 |
4 |
20 |
25 |
59 |
77 |
98 |
103 |
123 |
148 |
158 |
187 |
202 |
5 |
7 |
31 |
50 |
62 |
86 |
108 |
127 |
134 |
150 |
180 |
192 |
6 |
14 |
22 |
41 |
65 |
91 |
117 |
126 |
139 |
174 |
193 |
206 |
7 |
1 |
35 |
54 |
69 |
85 |
106 |
132 |
144 |
155 |
186 |
205 |
8 |
17 |
25 |
32 |
47 |
73 |
97 |
109 |
133 |
159 |
173 |
179 |
9 |
11 |
26 |
51 |
76 |
95 |
114 |
121 |
135 |
160 |
171 |
195 |
10 |
10 |
26 |
38 |
58 |
80 |
99 |
118 |
140 |
152 |
172 |
185 |
11 |
3 |
23 |
44 |
63 |
84 |
102 |
128 |
145 |
156 |
178 |
203 |
12 |
18 |
28 |
39 |
60 |
79 |
100 |
110 |
161 |
175 |
198 |
204 |
13 |
8 |
29 |
46 |
74 |
90 |
103 |
124 |
136 |
162 |
184 |
201 |
14 |
2 |
33 |
53 |
70 |
83 |
115 |
131 |
141 |
164 |
170 |
197 |
15 |
13 |
37 |
48 |
57 |
78 |
96 |
119 |
146 |
163 |
191 |
200 |
16 |
4 |
24 |
42 |
66 |
89 |
104 |
122 |
149 |
169 |
177 |
183 |
17 |
16 |
40 |
47 |
56 |
64 |
82 |
111 |
137 |
153 |
165 |
176 |
18 |
6 |
28 |
52 |
75 |
94 |
105 |
132 |
142 |
150 |
168 |
189 |
19 |
19 |
34 |
45 |
71 |
88 |
116 |
125 |
147 |
152 |
166 |
182 |
20 |
15 |
27 |
49 |
67 |
81 |
112 |
130 |
151 |
190 |
196 |
199 |
3.ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ К КОНТРОЛЬНОМУ ЗАДАНИЮ
1.Дайте классификацию строительных материалов и изделий по их функции и области применения.
2.Дайте характеристику коагуляционной, конденсационной и кристаллизационной дисперсным структурам материала.
3.Виды макроструктур искусственных строительных конгломератов, дайте их характеристику.
4.Сырьевые ресурсы для производства строительных материалов и изделий.
5.Понятие о композиционных материалах. Приведите классификацию композиционных материалов в зависимости от вида матрицы (дисперсионной среды) и наполнителя (дисперсной фазы).
6.Взаимосвязь состава, структуры материалов с их свойствами
изакономерностями изменения под действием различных факторов.
7.Физические свойства строительных материалов (истинная плотность, средняя плотность, насыпная плотность): определение, формулы для расчета.
8.Физические свойства строительных материалов (пористость и межзерновая пустотность): определение, формулы для расчета.
9.Гидрофизические свойства (водопоглощение, водонасыщение, морозостойкость): определение, формулы для расчета.
10.Теплофизические свойства (теплоемкость, теплопроводность, огнеупорность, огнестойкость): определение, формулы для расчета.
11.Что такое теплопроводность? Какое значение она имеет при выборе материалов для ограждающих конструкций зданий и сооружений и как она изменяется при увлажнении материала?
12.Что называется коэффициентом теплопроводности и от чего он зависит? Каково влияние пористости и влажности на величину коэффициента теплопроводности?
13.Виды пор в строительных материалах. Как влияет характер пористости материала на его теплопроводность и морозостойкость?
14.Механические свойства строительных материалов (прочность, твердость, истираемость): определение, формулы для расчета.
15.Что такое упругость, пластичность, хрупкость материалов? Укажите, при производстве каких строительных изделий особое значение имеют такие свойства, как пластичность и ползучесть?
16.Технологические и химические свойства строительных материалов.
17.Как изменяются свойства строительных материалов по мере их увлажнения? Приведите примеры.
18.Как меняются свойства строительных материалов под воздействием атмосферных факторов? Приведете примеры.
19.Работоспособность, надежность, долговечность строительных материалов, изделий и конструкций.
20.Понятие о долговечности материалов. Временные этапы долговечности. Факторы, влияющие на долговечность материала при его работе в конструкции.
21.Дайте классификацию горных пород и укажите, какие породы наиболее широко применяются в строительстве?
22.Приведите классификацию природных каменных материалов по виду и степени обработки, способу изготовления, свойствам.
23.Виды природных каменных материалов и изделий. Дайте их характеристику.
24.Что такое выветривание горных пород и какие меры принимают для защиты природных каменных материалов от выветривания?
25.Приведите классификацию керамических материалов и изделий по назначению, пористости и температуре плавления.
26.Сырье (основное и вспомогательное) для производства керамических материалов и изделий.
27.Изложите общую технологическую схему производства изделий стеновой керамики.
28.Основные свойства кирпича и требования, предъявляемые к его качеству.
29.Что такое керамзит, каковы его свойства и для каких целей он применяется в строительстве?
30.Разновидности облицовочной керамики, применяемой в строительстве. Основные свойства и требования к качеству.
31.Виды глиняной черепицы, основные свойства и требования к качеству.
32.Сырье (основное и вспомогательное) для производства стеклянных материалов и изделий.
33.Основные этапы при производстве стекла.
34.Назовите свойства строительного стекла и дайте их опреде-
ления.
35.Основные виды листового стекла и изделий из стекла. Дайте их характеристику.
36.Дайте классификацию металлических материалов.
37.Основные требования, предъявляемые к металлическим материалам.
38.Приведите маркировку и свойства углеродистых сталей, применяемых в строительстве.
39.Приведите маркировку и свойства легированных сталей, применяемых в строительстве.
40.Сплавы на основе меди и алюминия. Их марки и свойства.
41.Сортамент металлических материалов и области примене-
ния.
42.Каковы достоинства и недостатки древесины как строительного материала?