Программа и контрольные задания учебной дисциплины основы материаловедения
| скачать ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УПРАВЛЕНИЯ» ИНСТИТУТ ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ Институт бизнеса в строительстве и управления проектом Кафедра управления бизнесом в строительстве РАБОЧИЙ ВАРИАНТ ПРОГРАММА И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ учебной дисциплины " ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ " для студентов специальности «Менеджмент организации» – 080507 специализации «Управление бизнесом в строительстве» МОСКВА – 2010 СОСТАВИТЕЛЬ кандидат технических наук, доцент ^ ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР заведующий кафедрой управления бизнесом в строительстве, профессор О.В. Михненков _______________________________ ОБСУЖДЕНЫ на заседании кафедры Управления бизнесом в строительстве Протокол № от « » января 2010 г. ОБСУЖДЕНЫ и ОДОБРЕНЫ на заседании Методического Совета Института бизнеса в строительстве и управления проектом Протокол № от « » января 2010 г.
Дисциплина «Основы материаловедения» входит в цикл естественно-научных дисциплин, обеспечивающих общую фундаментальную подготовку менеджеров специализаций института бизнеса в строительстве и управления проектом Государственного университета управления. Дисциплина базируется на знаниях и навыках, усвоенных при изучении других естественно-научных и математических дисциплин и, в свою очередь, является базой для последующего изучения ряда дисциплин: «Основы архитектуры и градостроительства», «Технология и механизация строительства», «Охрана труда» и др. Подготовка специалистов по управлению в строительном комплексе выдвигает перед изучаемой дисциплиной следующие задачи: - ознакомить с основами методологии разработки новых строительных материалов; - осветить основные направления научно-технического прогресса в области разработки производства и применения прогрессивных строительных материалов и изделий, экономические проблемы промышленности строительных материалов и изделий, задачи комплексного использования природного и техногенного сырья в связи с безотходными технологиями; - показать роль науки в создании эффективных конструкционных, защитных и отделочных материалов и изделий; - выявить связь структуры материалов с их свойствами и методологические основы получения материалов оптимального строения с требуемыми техническими характеристиками и долговечностью при максимальном ресурсосбережении; - ознакомить с экономическими методами анализа при выборе материалов для конструкций при минимальных затратах материально-технических и трудовых ресурсов; - отразить тенденции развития конструкционных и специальных видов строительных материалов (высокопрочных бетонов, тепло- и звукоизоляционных, гидроизоляционных и др.); - показать важную роль стандартизации в повышении качества материалов и изделий; - проанализировать меры защиты строительных изделий и конструкций от коррозии и методы их долговечности. Методологическую основу изучаемой дисциплины составляет структурный подход, при котором свойства материала рассматриваются в связи с его составом и структурой. При таком подходе дисциплина получает выраженное материаловедческое направление, а технология рассматривается как средство достижения оптимальной структуры с наименьшими затратами сырья, энергии и труда. Материаловедческую основу дисциплины составляет учение о связи состава, строения и свойств материала, система показателей качества строительных материалов и изделий, физические, химические и физико-механические методы их количественной оценки. Цель изучаемой дисциплины – усвоение основ производства, номенклатуры, свойств и технико-экономических показателей строительных материалов и изделий, в связи с чем будущий специалист-менеджер в строительном комплексе должен знать: - основные направления развития промышленности строительных материалов и методы повышения их качества и эффективности; - взаимосвязь состава, строения и свойств строительных материалов, принципы оценки показателей их качества; - определяющее влияние качества материалов и изделий на долговечность строительных конструкций, методы защиты от коррозии; - мероприятия по охране окружающей среды и охране труда при изготовлении и применении материалов и изделий; - технико-экономические показатели и значение экономии материальных, трудовых и энергетических ресурсов при изготовлении и применении строительных материалов и изделий; - факторы, определяющие экономическую эффективность производства и применения строительных материалов и изделий; Уметь: - устанавливать требования к материалу по комплексу показателей качества, назначению, технологичности, механическим свойствам и др; - пользоваться нормативными и справочными материалами и пополнять свои знания в области строительных материалов и изделий и их технико-экономической оценки. Текущий и промежуточный контроль уровня усвоения студентами материалов по разделам дисциплины осуществляется путем проведения самостоятельного тестирования после изучения соответствующих тем по дисциплине и защите контрольной работы в форме реферата Рубежный контроль – зачет. ^ для студентов заочной формы обучения
^ Основная литература
Дополнительная литература 3. Байер В,Е. Материаловедение для архитекторов, реставраторов, дизайнеров. Учебное пособие. – М.:Астрель, 2005. 4. Дворкин Л.И., Дворкин О. Л. Строительные материалы из отходов промышленности. Учебно-справочное пособие. – М.: Феникс, 2007. 5. Жуков А.Д. Современные строительные материалы. Технологии работ. – М.: Стройинформ, 2007. 6. Современные материалы для общестроительных и отделочных работ. Справочное пособие. – М.: Профи-информ,2005. ^ Тема №1. Введение. Основы методологии разработки новых материалов Определение дисциплины, связь с общенаучными и профилирующими дисциплинами. Значение производства и совершенствование строительных материалов и изделий, как фактор повышения эффективности капитального строительства. Основные направления развития производства строительных материалов и изделий. Технический прогресс и перспективы уменьшения материалоемкости и повышения производительности труда в строительстве. Влияние качества материала на долговечность и надежность строительных конструкций, зданий и сооружений. Принципы технико – экономической оценки материалов, изделий и конструкций. Пути снижения себестоимости. Сырьевые ресурсы для производства строительных материалов: природные, техногенные отходы. Развитие производства местных строительных материалов. Мероприятия по охране окружающей среды при производстве и применении строительных материалов и изделий. Основы методологии разработки новых материалов. Основные этапы и методы научных разработок. Физико – математические модели в строительном материаловедении. Роль источников научно – технической и патентной информации в планировании и проведении технологических исследований. Понятие о методах и точности прогнозирования научных исследований в строительстве, основанных на экстраполяции тенденций, опросе экспертов, структурном расчленении и моделировании. Применение ЭВМ и микропроцессорной технике в технологических разработках. Литература: 1,2,3 Тема №2. Основы строительного материаловедения Строение материалов. Химический состав. Минеральный состав. Кристаллическое и аморфное строение материалов. Кристаллическая решетка, тип, энергетические связи, влияние на технические свойства. Дефекты кристаллической решетки, их влияние на прочность и деформативность. Взаимосвязь структуры и свойств материала. Физические свойства. Плотность. Различные виды плотности в зависимости от физического состояния строительных материалов. Пористость, влияние пористости и строения пор на свойства материала. Понятие об основных физических характеристиках материалов: пустотность, водопоглощение, водопроницаемость, морозостойкость, теплопроводность, огнестойкость, радиоционная и химическая стойкость, долговечность. Механические свойства. Прочность. Предел прочности. Методы оценки прочности. Теоретическая и реальная прочность твердого тела. Оценка прочности без разрушения образцов. Твердость, истираемость, износ. Деформативные свойства: упругость, пластичность, хрупкость, модуль упругости. Реологические модели. Химические и технологические свойства. Адгезия. Дисперсность. Химическая стойкость. Технологические свойства. Литература: 1,2,3 Вопросы для самоконтроля:
Тема №3. Природные каменные материалы и изделия Горные породы как сырье для получения нерудных строительных материалов. Классификация горных пород. Породообразующие минералы. Изверженные горные породы. Осадочные горные породы. Метаморфические горные породы. Разработка и обработка природных каменных материалов. Материалы и изделия из природного камня. Методы защиты природных каменных материалов от разрушения. Нерудные зернистые материалы: гравий, щебень, песок, гравийно–песчаная смесь; организация их производства и способы получения, технические характеристики. Технико-экономические показатели производства и применения природных каменных материалов и изделий. Литература: 1,2,3 Вопросы для самоконтроля: 1. Приведите классификацию горных пород в зависимости от условий образования. 2. Что называют минералом? 3. Назовите породообразующие минералы изверженных и осадочных горных пород. 4. Какие строительные материалы и изделия получают из горных пород? 5. Для каких целей в строительстве применяют гранит, базальт, диабаз, кварцит, пемзу, трепел, глину, глинистые сланцы. 6. Перечислите меры защиты каменных материалов от выветривания. ^ Общие сведения. Сырье для производства керамических материалов и изделий. Свойства глин как сырья для керамических изделий. Общая схема производства керамических изделий. Стеновые керамические изделия: кирпич керамический, камни керамические, эффективные стеновые керамические изделия. Керамические изделия для наружной и внутренней облицовки зданий. Керамические изделия специального назначения: кровельные керамические изделия, санитарно-технические изделия, дренажные и канализационные трубы, кислотоупорные керамические изделия, дорожный кирпич, огнеупорные изделия. Экономика производства и применения керамических материалов. Литература: 1,2,3,5 Вопросы для самоконтроля: 1. Сырьевые материалы для производства керамических материалов и изделий. 2. Дайте классификацию керамических материалов и изделий. 3. Приведите общую схему производства керамических материалов. 4. Характеристика стеновых материалов по форме, размерам, маркам и особенностям применения. 5. Основные направления современного развития керамической промышленности. Тема №5. Стекло, ситаллы и плавленые каменные изделия Физико-химические основы получения изделий из минеральных расплавов. Изделия из стекольных расплавов: стекло листовое, облицовочное стекло, специальные виды стекла, Стеклянные блоки, стеклопакеты, стеклопрофилит. Ситаллы и шлакоситаллы. Изделия из каменного литья. Экономика производства и применения материалов и изделий из минеральных расплавов. Литература: 1,2,3,4 Вопросы для самоконтроля: 1. Дайте понятие о стеклообразном состоянии вещества. 2. Какие эксплуатационные и технологические свойства стекла, определяющие основные области его применения? 3. Перечислите главные материалы и изделия из стекла. 4. Что такое каменное литье? 5. Особенности строения и свойств ситаллов и шлакоситаллов. 6. Эффективность производства и применения изделий из минеральных расплавов. Тема №6. Металлические материалы и изделия Общие сведения о металлах и сплавах: классификация, атомно-кристаллическое строение и основные свойства. Черные металлы: чугуны и стали. Термическая обработка стали. Производство металлических изделий и конструкций. Стальная арматура для железобетона. Цветные металлы и сплавы. Коррозия металлов и способы защиты от нее. Сварка металлов. Применение металлов в строительстве. Технико-экономическое обоснование применения металлических материалов и изделий. Литература: 1,2,3,4,5 Вопросы для самоконтроля: 1. Классификация металлов и сплавов, наиболее распространенные металлы и сплавы, применяемые в строительстве. 2. Виды сталей, применяемые в строительстве: сталь углеродистая обыкновенного качества, качественная конструкционная, легированная (признаки деления, маркировки, их характерные свойства). 3. Сортамент металла и металлоизделий в строительстве. 4. Чугуны, применяемые в строительстве: виды, свойства, области применения. 5. Цветные металлы и сплавы, применяемые в строительсве: виды, свойства, области применения. 6. Виды коррозии металлов и способы защиты от нее. 7. Виды сварки металлов. Тема №7. Неорганические вяжущие материалы Общие сведения. Вяжущие вещества системы CaO ─SiO –AlO – FeO. Классификация вяжущих веществ. Воздушные вяжущие вещества: гипсовые, магнезиальные, растворимое стекло и кислотоупорный цемент, известь строительная. Гидравлические вяжущие вещества: гидравлическая известь, романцемент, портландцемент. Литература: 1,2,3,4,5 Вопросы для самоконтроля: 1. Определение, классификация и применение неорганических вяжущих веществ. 2. перечислите основные свойства неорганических вяжущих. 3. Что такое марка цемента по прочности и как ее определяют? 4. Какие виды цементов Вы знаете и области их применения. 5. Экономика производства цемента и пути снижения себестоимости. ^ Основные понятия о бетонах. Области применения в строительстве. Классификация бетонов и основные требования к ним. Материалы для бетона. Свойства бетонной смеси и структурообразование бетона. Особенности набора прочности бетоном в различных условиях. Свойства бетона: прочность, деформативность, плотность и непроницаемость, антикоррозионная стойкость, морозостойкость. Проектирование состава бетона. Приготовление и транспортирование бетонной смеси. Укладка бетонной смеси. Уход за бетоном и контроль качества. Особые виды бетона: высокопрочный, быстротвердеющий, жаростойкий, особо тяжелые и гидратные бетоны, цементно-полимерный бетон, декоративный. Легкие бетоны. Материалы для легких бетонов. Ячеистые бетоны. Назначение и классификация строительных растворов. Свойства строительных растворов. Растворы для каменной кладки. Отделочные и специальные растворы. Приготовление растворов. Основные мероприятия по экономии цемента и извести в строительных растворах. Технико-экономическая эффективность применения легких и ячеистых бетонов. Литература: 1,2,3,4,5,6 Вопросы для самоконтроля: 1. Что такое бетон и материалы для его изготовления. 2. В чем заключаются основные преимущества бетона и железобетона по сравнению с другими строительными материалами? 3. Перечислите основные свойства бетонной смеси и бетона. 4. Что такое класс бетона и как он определяется? 5. Понятие о железобетоне. 6. В чем эффективность легких бетонов по сравнению с тяжелым? 7. Ячеистые бетоны: основные виды, исходные материалы, области использования. ^ Железобетон. Совместная работа бетона и стальной арматуры в различных условиях. Обычное армирование. Предварительно напряженные железобетонные изделия. Номенклатура и технико-экономическая оценка железобетонных изделий. Производство железобетонных изделий. Формование железобетонных изделий. Отделка поверхностей, приемка, испытание железобетонных изделий. Экономика производства и применения железобетонных изделий и конструкций разных видов. Литература: 1,2,3,4,5 Вопросы для самоконтроля: 1. Что такое железобетон? Какую роль играет арматура в железобетоне? 2. Что такое сборный и монолитный железобетон? 3. Как ускоряют твердение железобетона? 4. Что такое предварительно напряженный железобетон и в чем его преимущество по сравнению с обычным армированием? 5. Виды сборных железобетонных изделий применяемых в строительстве. 6. Контроль качества сборного железобетона. ^ Гипсовые и гипсобетонные изделия. Общие сведения. Гипсобетонные панели и гипсовые плиты для перегородок. Гипсокартонные листы. Гипсовые вентиляционные блоки. Экономика производства и применения гипсовых изделий. Изделия на основе извести с применением автоклавной обработки. Преимущества автоклавной обработки материалов и изделий перед другими видами тепловой обработки. Материалы для изготовления изделий автоклавного твердения. Понятие о физико-химических процессах при автоклавной обработке. Использование техногенных отходов и местных материалов. Силикатный кирпич. Известково-шлаковый и известково-зольный кирпич. Крупноразмерные изделия из силикатного бетона. Ячеистые силикатные изделия. Экономика производства и применения изделий из силикатного бетона. Литература: 1,2,3,4,5 Вопросы для самоконтроля: 1. Из каких материалов изготовляют гипсовые и гипсобетонные изделия? 2. Технология изготовления силикатного кирпича. 3. Автоклавная обработка силикатная силикатобетонных изделий. 4. Дайте характеристику крупноразмерных изделий из силикатного бетона. 5. Какое гипсовое вяжущее можно считать водостойким и какие изделия изготавливают на его основе. ^ Классификация и назначение. Битумные и дегтевые вяжущие и бетоны на их основе. Битумы. Дегти. Асфальтовые и дегтевые бетоны. Кровельные и гидроизоляционные материалы :рулонные материалы, эмульсии, пасты, мастики. Штукатурные изделия, Герметизирующие материалы. Экономика производства и применения кровельных и гидроизоляционных материалов. Литература: 1,2,3,4,5 Вопросы для самоконтроля: 1. Для каких целей применяют битум в строительстве? 2. Свойства нефтяных битумов. 3. Перечислите основные кровельные материалы на основе органических вяжущих. 4. Перечислите основные гидроизоляционные и герметизирующие материалы на основе органических вяжущих. 5. Асфальтовые бетоны: основные компоненты, классификация, свойства и области применения. 6. Экономика применения кровельных и гидроизоляционных материалов на основе органических материалов. ^ Структура композита, понятие о совместной работе матрицы и упрочняющего элемента, аппретирование. Удельная прочность композита, преимущества по сравнению с традиционными материалами. Классификация композитов. Композиты упрочненные волокнами, виды волокон. Асбестоцемент. Фибробетон. Фиброгипсобетон. Бетон, упрочненный полимером (бетонополимер). Слоистые пластики, текстолит, стеклопластики. Экономика и перспективы применения композитов в строительстве. Литература: 1,2,3,4,5 Тема №13 Материалы и изделия из древесины Общие сведения. Строение древесины. Основные древесные породы. Свойства и пороки древесины. Предохранение древесины от разрушения и возгорания. Хранение и сушка лесных материалов. Сортамент лесных материалов, изделий и конструкций из древесины. Фанера. Понятие о клееных конструкциях. Экологические проблемы рационального лесопользования. Понятие о комплексном безотходном использовании древесины. Экономика применения материалов и изделий из древесины. Литература: 1,2,3,4,5 Вопросы для самоконтроля: 1. Назовите основные породы древесины, применяемые в строительстве и покажите положительные и отрицательные свойства древесины как строительного материала. 2. Важнейшие группы пороков и их влияние на качество древесины. 3. Перечислите меры защиты древесины от загнивания, возгорания и и от повреждения насекомыми. 4. Приведите сортамент лесных материалов и деревянных изделий, применяемых в строительстве. 5. Естественная и искусственная сушка древесины. 6. Что такое анизотропность древесины? ^ Пластмассы и их классификация. Сырье для полимерных материалов. Основные свойства пластмасс. Строительные материалы и изделия на основе пластмасс. Материалы для покрытия полов. Материалы для внутренней отделки стен. Полимербетоны и полимерцементные бетоны. Конструкционные материалы. Погонажные изделия на основе полимеров. Трубы и санитарно-технические изделия. Клеи и мастики. Экономика применения полимерных материалов и изделий в строительстве. Литература: 1,2,3,4,5,6 Вопросы для самоконтроля: 1. Какие полимеры называют термореактивными и термопластичными? 2. Почему в строительстве пластмассы применяют в основном в качестве отделочных и теплоизоляционных материалов? 3. Что называют пластмассами и из каких компонентов их изготовляют? 4. В чем заключается высокая технологичность пластмасс? 5. Основные свойства пластмасс. 6. Эффективность применения пластмасс в строительстве. Тема №15 Теплоизоляционные и акустические материалы и изделия Строение и свойства теплоизоляционных материалов. Значение и области применения теплоизоляционных материалов в индустриальном строительстве, требования к ним. Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия. Органические теплоизоляционные материалы и изделия. Оценка технико-экономической эффективности теплоизоляционных материалов и изделий, перспективы их развития. Акустические материалы Литература: 1,2,3,4,5 Вопросы для самоконтроля: 1. Структура и свойства теплоизоляционных материалов. 2. По каким признакам классифицируют теплоизоляционные материалы? 3. Перечислите неорганические теплоизоляционные материалы и их основные свойства. 4. Перечислите органические теплоизоляционные материалы и их основные свойства. 5. В чем состоит технико-экономическая эффективность применения теплоизоляционных материалов? 6. Сравните основные неорганические и органические теплоизоляционные материалы по эксплуатационным характеристикам. 7. Приведите основные виды и свойства звукопоглощающих и звукоизоляционных материалов. ^ Назначение лакокрасочных материалов. Основные компоненты красочного состава: связующие(пленкообразующие) вещества, пигменты, растворители и разбавители. Виды лакокрасочных материалов, их основные характеристики и области применения. Рулонные материалы для внутренней отделки: обои бумажные, флизелиновые, виниловые, тканевые, стеклообои, синтетические пленки. Экономика применения лакокрасочных материалов. Литература: 1,2,3,4,5 Вопросы для самоконтроля: 1. Перечислите составы и области применения лакокрасочных материалов. 2. Что служит связующим в масляных, эмалевых, клеевых, силикатных, и эмульсионных красках? 3. Что такое укрывистость и красящая способность? 4. Что такое маслоемкость и светостойкость пигмента? 5. Приведите классификацию и перечислите основные пигменты применяемые в лакокрасочных материалвах. 6. Назначение разбавителей и растворителей. 7. Назовите составы эмалей и лаков. ^ Контрольное задание состоит из решения фонда тестовых заданий и реферата. 5.1 Тематика рефератов
Темы рефератов выбираются студентом самостоятельно по первым буквам фамилии студента в пределах предлагаемых номеров тем. В общем списке 42 темы
Например. Фамилия студента Курочкин. Студент выбирает одну из 7 предложенных №№ тем – 3, 9, 15, 21, 27, 33, 39
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка: 