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____________