Рабочая программа по дисциплине «Физико-химические основы формирования структуры цементных бетонов» для специальностей 27010265 «Промышленное и гражданское строительство», 27011265 «Экспертиза и управление недвижимостью»

Вид материала

Список основной литературы
Список дополнительной литературы
6. Лабораторные работы
7. Методическое обеспечение учебной дисциплины
8. Контроль качества усвоения учебного материала
9. Вопросы для самоконтроля
10. Примеры контрольно-измерительных материалов

Подобный материал:

1 2 3 4 5

Таблица 3

Шифр раздела	Шифр лекции и содержание материала для самостоятельной работы	литература
4-S-C-CP-1	4-S-C-1. Классификация бетонов	5. 10.
4-S-C-CP-2	4-S-C-2. Понятие о структуре бетона. Твердый сросток цементного камня	6. 53-75 7. 5-25 9. 9-13
4-S-C-CP-3	4-S-C-3. Поровая структура цементного камня. Неплотности бетона.	6. 4-11 7.25-46 9.13-23
4-S-C-CP-4	4-S-C-4. Влияние минералогии клинкера, в/ц и тонкости помола на структуру порового пространства	8. 7-34
4-S-C-CP-5	4-S-С-5. Влияние технологии на структу-ру порового пространства	6. 75-87 12.150-155
4-S-С-СЗ-6	4-S-С-6. Классификация добавок. Пласти-фикаторы	7. 80-123 9. 23-49
4-S-С-СЗ-7	4-S-С-7. Ускорители и замедлители схва-тывания и твердения	8. 38-73
4-S-С-СЗ-8	4-S-С-8. Добавки- регуляторы пористости бетонной смеси и бетона	7.154-163 9. 83-103, 182-207
4-S-С-СЗ-9	4-S-С-9. Суперпластификаторы. Антимо-розные добавки	8.183-225, 382-423

5. ЛИТЕРАТУРА

СПИСОК ОСНОВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Баженов Ю.М. Технология бетонов. Учебн./Ю.М.Баженов –М.: Изд-во АСВ, 2003.-500 с.
Красовский П.С. Физико-химические основы формирования структуры строительных материалов. Уч. пос./П.С.Красовский –Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2003.- 95 с.
Красовский П.С. Физико-химические основы формирования структуры цементных бетонов. Уч. пос./П.С.Красовский –Хабаровск: Изд-во ХабИИЖТа, 1992.54 с.
Батраков В.Г. Модифицированные бетоны./В.Г.Батраков. -М.: Стройиздат, 1990.-395 с.

СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Горчаков Г.И. Строительные материалы. Учебн./ Под ред Г.И.Горчакова.- М.: Стройиздат, 1986.-688 с.
Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. –М.: Стройиздат, 1979.-374 с.
Соломатов В.И., Тахиров М.К., Тахар Шаз Мд. Интенсивная технология бетонов. Совместное изд. ССР-Бангладеш.-М.: Стройиздат, 199.-264 с.
Добавки в бетон: Справ. Пос. / В.С. Рамачадран, Р.Ф.Фельдман, М.Колленарди и др. под ред В.С.Рамачандра; Пер. с англ. Т.И.Розенберг и С.А.Болдырева; Под ред А.С.Болдырева и В.Б.Ратинова.-М.: Стройиздат, 1988.-575 с.
Добролюбов Г., Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Прогнозирование долговечности бетонов с добавками.-М.: Стройиздат, 1983.-213 с.
Красовский П.С. Оптимизация
Горев В.В.Математическое моделирование при расчетах и исследованиях строительных конструкций. Уч. пос./В.В.Гордеев, В.В.Филиппов, К.Ю Тезиков.-М.:ВШ, 2002.-206 с.
КирееваЮ.И., Лазарева О.В. Строительные материалы и изделия.-Мн.: Дизайн ПРО, 2001.-272 с.

6. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

( учебно-исследовательская работа)

Лабораторные работы преследуют цель освоения стандартных и специальных методик испытаний бетонных смесей и бетонов и приобретение навыков привлечения их в исследованиях влияния добавок на свойства бетонных смесей и бетонов с целью их оптимизации.

В связи с этим время, отведенное на проведение лабораторных работ, чаще всего используется кафедрой для организации исследований, в ходе которых студенты знакомятся с новыми для них результатами научных разработок в определенной области бетонов, приобретают навыки работы в команде, в научных исследованиях, проявляют лидерские способности. Вместе с этим своими работами будущие специалисты помогают решению производственных задач, т.к. тематика исследований связана с проблемами, выдвигаемыми производством, либо накоплению экспериментальных данных для разработки теоретических вопросов технологии бетонов.

Среди тематики исследований: вопросы зимнего бетонирования с помощью антиморозных добавок на местных вяжущих, исследование свойств бетонов наполненных золами –уноса ТЭС, ускорение твердения бетонов с помощью использования химических добавок и ТМЦ, ВНВ и др. Все это позволяет накапливать экспериментальные материал для решения фундаментальной проблемы – получения безобогревных бетонов, т.е. перехода на энергосберегающие технологии при производстве сборного железобетона и монолитных бетонных конструкций.

Для организации работ преподаватели, ведущие занятия в группах, примерно определяют направление работ, численность и состав бригад. Для начала студентам рекомендуется область вопросов для обзора литературы. После написания реферата уточняются задачи, стоящие перед бригадой, определяется план работ. (Выбор методик испытаний, образцов, добавок определяется возможностями и техническим оснащением лаборатории). После испытаний проводится совместное обсуждение полученных результатов и бригада подготавливает отчет по НИРС, готовит сообщение или фрагмент объединенного доклада и иллюстративный материал к студенческой конференции. Конференция проводится накануне экзамена и рассматривается как элемент подготовки к экзамену.

Кафедра участвует в составлении расписания экзамена подачей заявки в учебный отдел с целью возможности проведения конференции для всех групп, участвующих в исследованиях, накануне экзамена.

7. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Рекомендуемая для изучения основная и дополнительная литература, а также методические пособия и разработки указаны в выше приведенном перечне. Поскольку отдельные вопросы теории структурного строения бетонов и модификации структуры с помощью добавок изложены в литературных источниках 80-90-х годов, для реферативного обзора студентам предлагается просмотр технических журналов, научных сборников и реферативных обзоров российских и зарубежных источников, имеющихся в библиотеке университета и научных публикаций в интерненте.
Технические средства обучения, используемые при изучении дисциплинарного модуля, в основном представлены мультимедийными средствами, а также пособиями, имеющимися в корпоративной сети университета.

8. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА УСВОЕНИЯ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

При изучении дисциплин направлений подготовки на кафедре принята рейтинговая интенсивная технология модульного обучения. Она предполагает периодический контроль усвоения знаний по мере освоения элементов модуля. Поскольку в трудоемкость модуля входит и научно-исследовательская работа и подготовка к представлению знаний, 100 балов рейтинга распределяются следующим образом.

Работа в семестре оценивается максимумом в 70 баллов и представление знаний на экзамене – в 30 баллов. Точки для рубежного контроля предусматриваются графиком самостоятельных работ, разрабатываемых директоратом института. Самостоятельная работа обучающихся в семестре складывается из изучения программного материала, выполнения исследовательской работы и подготовки отчета к студенческой конференции.

Рубежный контроль освоения знаний опирается на тестовый контроль. Тесты составляются на базе материалов, которые студенты изучают в соответствии с программой; для облегчения прохождения рубежного контроля студенту предлагаются вопросы для самоконтроля. Технологическая карта, календарный план предусматривают рубежный контроль после изучения или выполнения очередного элемента модуля.

К экзамену студент допускается в том случае, если он отчитался по всем рубежным контролям, представил научный отчет в составе бригады и набрал тем самым не менее 53 рейтинговых баллов (75% от максимальной оценки).

Экзамен по дисциплинарному модулю «Физико-химические основы формирования структуры цементных бетонов» является практически итоговым, замыкающим цепочку профессионально-формирующих модулей: «Материаловедение», «Технология конструкционных материалов», «Основы математической статистики в технологии строительных материалов» и поэтому проводится в виде решения проблемной ситуации. Студенту выдается задание запроектировать состав бетона определенного класса с указанием массивности конструкции, либо ее размеров, насыщенности арматурой, а также указаниями технологии ее производства и условиями ее последующей эксплуатации в самом общем виде.

В качестве дополнительных ограничений и вспомогательного материала на экзамене студенту предлагаются фрагменты временных строительных норм по проектирования бетонов для транспортных сооружений с ограничением в/ц и расхода воды и стандартные графики водопотребности бетонной смеси в зависимости от выбранной студентом подвижности бетонной смеси.

После произведенных расчетов состава бетона студент на базе имеющихся в нормативной литературе ограничений анализирует итоги своего расчета и в случае их расхождения предлагает свои варианты выхода из сложившейся ситуации (изменение качества исходных материалов, технологических приемов подготовки компонентов или переработки бетонной смеси, применения добавок). Предложения мотивируются изменениями, происходящими при этом в структуре бетона, и подкрепляются экономическими соображениями.

Качество подобранных составов и предложенной технологии оценивается с помощью статистических методов обработки результатов испытаний случайной выборки образцов.

Поскольку дисциплина «ФХОФСЦБ» относится к специализированным, профилеобразующим, кредиты за модуль студенту присваиваются только в случае получения на экзамене более 75% баллов отведенных на экзамен, т.е. в случае получения суммарного рейтинга не менее 75 баллов (оценки «хорошо»). На представление знаний (экзамен) студенту отводится 2 часа.

9. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

Из каких продуктов гидратации цемента формируется твердый сросток цементного камня?
Как влияют на структуру бетона введение крупного и мелкого

заполнителей?

Какие параметры можно использовать для описания структуры

цементного камня?

Как меняется структура цементного камня при изменении минералогического состава клинкера цемента?
Из чего складывается общая пористость цементного камня?
Как меняется общая, капиллярная и гелевая пористости при увеличении в/ц отношения?
Приведите графическую интерпретацию зависимости структуры порового пространства от в/ц.
Как влияет на поведение кривой дифференциального распределения пор по размерам изменение в/ц?
К каким изменениям в структуре ведет увеличение S_уд цемента?
Приведите графическую зависимость распределения пор при изменении S_уд цемента.
Как отзываются на свойствах смеси и бетона изменения в структуре, вызванные изменениями в/ц и S_уд ?
Какие параметры можно использовать для описания изменений в структуре цементного камня помимо размеров и объема пор?

13. Как меняется структура при изменении удобоукладываемости бетонной смеси (как меняются прочность, фильтрация)?

14. Как влияет на структуру порового пространства время укладки и уплотнения бетонной смеси?

15. Какие изменения происходят в структуре цементного камня при длительном твердении цемента?

16. Приведите графические зависимости изменения структуры порового пространства во времени.

17. Как влияют на структуру порового пространства изменение условий твердения цемента (t⁰C и W)?

18. Какие группы пор и неплотностей можно выделить в бетонах (классификация по Мощанскому Н.А.)?

19. По каким признакам можно классифицировать добавки?

20. В чем заключается механизм пластификации бетонных смесей при введении добавок диспергирующей группы?

21. Какие подгруппы добавок можно выделить в группе добавокрегулирующих реологические свойства бетонных смесей?

22. В каких направлениях можно использовать эффекты увеличения пластичности?

23. Каков механизм ускорения и замедления схватывания и твердения бетонных смесей?

24. Назовите добавки способные регулировать пористость бетонной смеси и бетонов.

25. Назовите добавки регулирующие реологические свойства бетонных смесей.

26. Каков механизм повышения морозостойкости бетонов при использовании воздухововлекающих и газообразующих добавок?

27. Как способны влиять на свойства бетонной смеси воздухововлекающие добавки?

28. Как изменяют свойства бетона гидрофобные добавки?

29. В чем заключается механизм действия антиморозных добавок?

30. Какие изменения свойств бетона может вызвать использование антиморозных добавок?

31. Что такое критическая прочность и критический возраст?

32. Как изменяется набор прочности бетона при отрицательных температурах и введении антиморозных добавок?

33. Что такое холодное бетонирование?

34. Какие меры Вы примете при организации бетонирования в зимнее время?

35. Что такое суперпластификаторы? Какие Вы знаете суперпластификаторы?

36 В чем эффективность суперпластификаторов?

37. В каких конструкциях эффективнее использовать суперпластификаторы?

10. ПРИМЕРЫ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Пример 1. Выбрать материалы и рассчитать состав бетона класса В25 для конструкции толщиной 400мм, редкоармированной. Конструкция изготавливается в построечных условиях в зимнее время (минимальная температура десятидневки -15⁰С).

Оцените качество бетона, если испытания случайной выборки из 18 образцов показали следующие результаты: 19,0

21; 24; 24; 24; 26; 28; 29; 30; 31; 32; 33; 34; 34; 37; 39; 40; 42 МПа.

Пример 2. Подобрать материалы для бетонных конструкций и рассчитать его состав при условиях: толщина редкоармированной конструкции 600 мм Класс бетона В15. К конструкции предъявляются требования по водонепро-ницаемости и сульфатостойкости. Коэффициент вариации прочности бетона при сжатии в организации за последние три месяца составлял 20%.

Опишите последовательность выравнивания эмпирической и теоретической кривых распределения плотностей вероятности испытаний 150 образцов бетона, если интервал прочности кубиков располагался от12 до 30 МПа.

Пример 3. Подобрать материалы для густоармированной и железобетонной конструкции и рассчитать состав бетона класса В25. Толщина конструкции 10 см, высота 300см. К бетону предъявляются требования по морозостойкости (F 200). Условия изготовления – заводские с термообработкой.

Оцените качество бетонов и определите доверительные интервалы для прочности, если испытания на сжатие случайной выборки из18 образцов позволили получить следующие результаты: 16;17;18; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 26; 27; 27; 28; 28; 32; 34; 36 МПа.

Направление «Строительство»

Специальности ПГС, ЭиУН

5 семестр

«Утверждаю»

Зав. каф. «ЭСиТСМ»,

проф. Красовский П.С.

Технологическая карта дисциплины «Физико-химические основы формирования структуры цементных бетонов»

Учебный план

Число часов в семестре 75

Число часов в неделе 2

лекций 1

лаб. работ 1

сам. работ 26

Рубежный контроль 3

Экзамен 2

Трудоемкость дисциплины (модуля) 4 з.е.

Шифр раздела по 1-гму источнику

Лекции

Лабораторные работы

Самостоятельная работа

Рубежный контроль

шифр лекции

затраты времени в часах

ТСО

методич. обеспеч.

шифр л. работы

затраты времени в часах

методич. обеспеч

шифр раздела

затраты времени в часах

методич. обеспеч

неделя контроля (рубежн)

Максимальная рейтинговая оценка

рейтинг

эл. модуля

текущий рейтинг

4-S-С-1

4-S-С-2

4-S-С-3

4-S-С-4

4-S-С-5

4-S-С-6

4-S-С-7

4-S-С-8

4-S-С-9

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Мм

Мм

Мм

Мм

Мм

Мм

Мм

Мм

Мм

1

1,2,3

1,3

1,3

1,3

1,4

1

1,4

1,4

Индивидуальная исследовательская работа по плану кафедры 18 часов

4-S-С-СР-1

4-S-С-СР-2

4-S-С-СР-3

4-S-С-СР-4

4-S-С-СР-5

4-S-С-СР-6

4-S-С-СР-7

4-S-С-СР-8

4-S-С-СР-9

ИР

2

2

4

3

4

2

3

3

3

10

УС,5,10

6,7,9

6,7,9

8

6,12

7,9

8

7,9

8

2

4

6

8

10

12

14

16

18

10

10

6

12

28

34

50

56

60

63

70

Всего в часах 18 18 36 Контроль значения 3ч

Условные обозначения: Мм – мультимедийные средства, УС – университетская сеть, ИР – исследовательская работа.

Blog

Таблица 3