СТАНДАРТ ПРЕДПРИЯТИЯ Система менеджмента качества Образовательный стандарт

СТАНДАРТ ПРЕДПРИЯТИЯ
Система менеджмента качества
Образовательный стандарт
высшего профессионального образования АлтГТУ.
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ОСНОВЫ ВЯЖУЩИХ СИСТЕМ»
ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет
им. И.И. Ползунова»
СТП 16.366 - 2005
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН кафедрой строительных материалов АлтГТУ.
2 Стандарт разработан на основании Государственного образовательного
стандарта высшего профессионального образования № 12-тех/дс от 07.03.2000
года.
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
II
СТП 16.366 - 2005
Содержание
1 Область применения …………………………………………………….…… 4
2 Нормативные ссылки ………………………………………………..………. 5
3 Цели и задачи дисциплины ……………………………………..…………... 6
4 Рабочая программа ……………………………...…………………………... 7
4.1 Паспорт дисциплины …………………………..………………………. 7
4.2 Виды и содержание занятий по дисциплине …………………...…….... 8
4.2.1. Лабораторные занятия ………………………………..…… …. 8
4.2.2. Самостоятельная работа студентов …..……………….. …….. 9
4.3 Формы и содержание текущей аттестации и итоговой оценки
по дисциплине ……………………………………..…………… …… 9
4.4 Учебно-методические материалы по дисциплине …………….… …
9
4.4.1 Литература ….……………………………………...………...…. .. 10
4.4.2 Учебно-методические материалы и пособия используемые
при изучении дисциплины ……...………………………………………..
10
4.5 Учебно-методическая карта ………………………………….………
11
4.6 Протокол согласования ………………………………………… .….
12
4.7 Использование технических средств обучения и вычислительной
техники. Программное обеспечение дисциплины …………… ….
13
4.8 Организация самостоятельной работы студентов по дисциплине ..
13
4.9 Элементы научного поиска при изучении дисциплины … ……....
Приложение 1. Вопросы для контрольных опросов…………..…..……..
13
14
Приложение 2. Памятка для студентов
……………….…….
15
Приложение 3. Тесты итогового контроля знаний по дисциплине………
Приложение 4. Тесты контроля остаточных знаний студентов
по дисциплине ……………………………………………………………..
22
III
28
С
СТП 16.366 - 2005
СТАНДАРТ ПРЕДПРИЯТИЯ
Система менеджмента качества.
Образовательный стандарт
высшего профессионального
образования АлтГТУ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ОСНОВЫ ВЯЖУЩИХ СИСТЕМ»
Введен
впервые
Дата введения ____________________
УТВЕРЖДАЮ
Начальник УМУ
____________________________________________
Дата _______________
1 Область применения
1.1 Стандарт дисциплины устанавливает общие требования к содержанию,
структуре, объему дисциплины «Основы вяжущих систем» и условиям ее
реализации в АлтГТУ.
1.2 Действие стандарта распространяется:
на студентов, обучающихся по специальности 270106 «Производство
строительных материалов, изделий и конструкций»;
- на преподавателей и сотрудников структурных подразделений, имеющих
отношение к образовательному процессу по дисциплине.
СТП 16.366 - 2005
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие
государственные стандарты и стандарты АлтГТУ.
ГОСТ Р 1.5-92 ГСС РФ. Общие требования к построению, изложению,
оформлению и содержанию стандартов.
ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.
СТП 12.310-04 Образовательный стандарт высшего профессионального
образования АлтГТУ. Образовательный стандарт учебной дисциплины. Общие
требования к структуре, содержанию и оформлению.
СТП 12 100-02 Образовательный стандарт высшего профессионального
образования АлтГТУ. Требования к фонду квалификационных заданий и тестов.
СТП 12 005-04 Образовательный стандарт высшего профессионального
образования АлтГТУ. Самостоятельная работа студентов.
СМК ОПД 01-19-2008 Система менеджмента качества. Положение о
модульно-рейтинговой системе квалиметрии учебной деятельности студентов.
5
СТП 16.366 - 2005
3 Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе
Предметом изучения данной дисциплины являются различные вяжущие
системы, вяжущие материалы и композиции, используемые в строительстве.
Цель и задачи преподавания дисциплины заключаются в изучении
теоретических основ получения и твердения, а также основных технологий
производства
большинства
разновидностей
вяжущих
веществ,
применяющихся в строительстве. В том числе с использованием отходов
различных производств и нетрадиционного сырья.
Задачами изучения дисциплины являются:
- изучить основные разновидности сырьевых материалов и требования к
ним при получении вяжущих веществ;
- изучить физико-химические процессы, протекающие при получении и
твердении вяжущих;
- научиться рассчитывать составы сырьевых смесей при получении
вяжущих веществ;
- изучить свойства основных разновидностей вяжущих материалов и
научиться оптимальному их использованию в строительстве;
- изучить основные технологии производства вяжущих и научиться
анализировать их производство с целью снижения энергозатрат, загрязнения
окружающей среды, использования основных разновидностей техногенных
отходов.
Место дисциплины в учебном плане. Дисциплина «Основы вяжущих
систем» является вводной при изучении важного для специальности ПСК
комплекса дисциплин под условным названием «Вяжущие материалы для
строительства». Преподавание данной дисциплины предусматривает
предварительное изучение следующих дисциплин:
- химия;
- органическая химия;
- физическая химия силикатов;
- физико-химические методы исследования стройматериалов;
- материаловедение;
- процессы и аппараты технологий строительных материалов;
- механическое оборудование предприятий стройматериалов.
После изучения данной дициплины студент должен:
- знать: основные разновидности вяжущих материалов, применяемых в
строительстве, физико-химию процессов получения, гидратации, теории
твердения, основные строительно-технические свойства и особенности
применения вяжущих в строительстве;
- уметь: рассчитать составы сырьевых смесей, назначить оптимальные
технологические параметры при получении и применении вяжущих материалов
в строительстве.
6
СТП 16.366 - 2005
4 РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
4.1 Паспорт дисциплины
Кафедра
Строительных материалов
(наименование кафедры, обеспечивающей преподавание дисциплины)
Шифр и
Наименование
дисциплины
ОПД Р.03
Основы вяжущих систем
(шифр с указанием цикла подготовки (ГСЭ, ЕН, ДН, ОП, СД), наименование дисциплины)
Статус
Дисциплины
Обязательная
(обязательная, элективная, факультативная)
Специальности
(направления)
270106 (коды специальностей (направлений))
Форма обучения Очная
(дневная, вечерняя, заочная)
Объем
Дисциплины
74
(общий объем дисциплины, час.)
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО ВИДАМ ЗАНЯТИЙ
Номер
семестра
Общий
объем
Всего
5
74
34
Учебные занятия
в том числе
Аудиторные
из них
лекции Лабор. практ.
34
-
-
Число
Курсов.
самост. Пр-ктов
Работа (работ)
расч.заданий
40
-
Форма
итогов.
аттестации
(зачет,
экзам.)
Экзам.
7
СТП 16.366 - 2005
4.2 Виды и содержание занятий по дисциплине
4.2.1 Лекции
Номера и названия тем, перечень изучаемых вопросов
Тема 1. Классификация вяжущих материалов. Воздушные
гидратационные вяжущие [1, 2].
Колич.
часов
2,5
1.1 Гипсовые и ангидритовые вяжущие. Сырье. Модификации водного
и безводного сульфата кальция. Свойства модификаций. Схватывание и
твердение полуводного гипса. Теории твердения вяжущих веществ.
1.2 Свойства гипсовых вяжущих (плотность, дисперсность, водопотребность, сроки схватывания, прочность, коэффициент размягчения,
деформативность, долговечность, области применения.
Ангидритовые вяжущие(ангидритовый цемент и высокообжиговый
гипс, отделочный ангидритовый цемент).
Гипсовые и ангидритовые вяжущие из побочных продуктов промышленности (фосфо-, боро-, фторогипс).
Тема 2. Известь строительная воздушного твердения [1, 2].
2,5
2.1 Основные разновидности известковых вяжущих. Сырье, состав,
разновидности. Обжиг карбонатных материалов на
известь. Зависимость свойств кипелки (пористость, средняя плотность,
размер кристаллов, Sуд.) от температуры обжига. Пережег и недожег.
Влияние примесей МgСО3 и глины.
2.2 Гидратация и твердение извести. Реакция гидратации, условия
протекания, особенности получения пушонки, теста, молока.
Молекулярные объемы исходных и конечных продуктов. Контракция.
Основные разновидности твердения извести (карбонатное, гидратное,
гидросиликатное). Реакции при твердении, условия их протекания.
Свойства и области применения извести (плотность, пластичность,
водопотребность, схватывание, объемные изменения, прочность,
долговечность).
Тема 3. Магнезиальные вяжущие вещества [1, 2].
1,5
Каустический магнезит, каустический доломит и доломитовый
цемент. Сырье, получение, особенности твердения. Основные
свойства магнезиальных вяжущих и области применения.
8
СТП 16.366 - 2005
Тема 4. Гидравлическая известь [1, 2].
2
Определение. Сырье, гидравлический модуль сырья. Реакции,
происходящие при обжиге. Схватывание и твердение извести. Свойства
гидравлической извести (плотность, сроки схватывания, прочность) и
области применения.
Тема 5. Романцемент [1, 2].
1
Определение. Сырье. Процессы, происходящие при обжиге и твердении. Свойства романцемента и области применения.
Тема 6. Портландцемент [1, 2].
5
Определение. Понятие о клинкере, сырьевой смеси, составе и
разновидностях портландцементов.
6.1 Клинкер портландцемента. Определение. Химический состав
клинкера. Влияние содержания основных оксидов на свойства цемента.
Минералогический (фазовый) состав клинкера. Основные минералы
клинкера: алит, белит, алюминатная фаза, алюмоферритная фаза,
промежуточное вещество, стеклофаза.
6.2 Модульные характеристики клинкера: гидравлический,
силикатный, алюминатный модули, степень насыщения и коэффициент
насыщения. Влияние величин модульных характеристик на свойства
цемента.
6.3 Классификация клинкеров и цементов. Основные разновидности
портландцементов по минеральному составу клинкеров. Расчет
сырьевой смеси для получения той или иной разновидности клинкера.
Зависимость свойств цемента от состава клинкера.
Тема 7. Основы технологии портландцемента [1, 2].
1
Основные разновидности и требования к сырью. Мокрый, сухой и
комбинированный способы производства ПЦ-клинкера. Процессы, происходящие при обжиге сырьевой смеси во вращающейся печи. Зоны в
печи.
Тема 8. Твердение портландцемента [1, 2].
8.1 Взаимодействие клинкерных минералов с водой: реакции
гидратации, новообразования. Скорость и степень гидратации разных
минералов. Гидратация алита, алюмината, С4АF, клинкерного стекла,
СаО и МgО свободных.
8.2 Гидратация портландцемента. Теории твердения
портландцемента. Изменение свойств цементного камня при твердении.
4
9
СТП 16.366 - 2005
Тема 9. Структура и свойства цементного теста [1, 2].
1,5
Структурная вязкость и пластическая прочность теста. Основной
закон вязкого течения. Вязкость идеальной и структурированной
жидкости. Тиксотропия. Реологические модели структурированной
жидкости. Пластическая прочность. Способы определения. Седиментационные явления в тесте.
Тема 10. Тепловыделение при взаимодействии цемента с водой [1, 2].
1,5
Причины тепловыделения. Интегральное и дифференциальное
тепловыделение. Особенности тепловыделения отдельных
клинкерных минералов и цемента.
Тема 11. Пористость и контракция цементного камня [1, 2].
1,5
Теоретическое и практическое водозатворение цементов. ОсновНые разновидности пор: гелевые, капилярные, крупные поры и пустоты.
Способы определения пористости и контракции.
Тема 12. Формы связи воды в ПЦ-камне [1, 2].
1,5
Химически связанная вода: кристаллогидраты и "гидроксидная" вода.
Особенности связи и удаления. Адсорбционно связанная вода.
Капиллярная вода. Свободная вода. Щелочность жидкой фазы. Набухание и усадка теста.
Тема 13.Физические и механические свойства портландцемента [1, 2]
1,5
13.1 Плотность, водопотребность, сроки схватывания, равномерность
изменения объема. Активность и прочность цементов. Зависимость
прочности цементов от В/Ц.
13.2 Влияние температуры и добавок на скорость твердения ПЦ.
Твердение на морозе, при пропаривании и запаривании.
13.3 Усадка и набухание цементного камня. Влияние относительной
влажности и времени твердения. Испытание цементов на атмосферостойкость.
13.4 Трещиностойкость и ползучесть цементного камня. Влияние
добавок, В/Ц, температуры твердения.
Тема 14. Стойкость цементов против агрессивных факторов [1, 2]
14.1 Химическая коррозия цементного камня. Коррозия выщелачивания (коррозия I вида). Коррозия II вида (углекислотная, кислотная,
магнезиальная). Коррозия III вида (сульфоалюминатная, гипсовая).
4
10
СТП 16.366 - 2005
14.2 Агрессивные действия органических веществ. Низкомолекулярные и высокомолекулярные органические кислоты. Действие нефти и
нефтепродуктов.
14.3 Морозостойкость. Поведение воды в порах при разных температурах. Влияние В/Ц, ПАВ, минералогического состава клинкера и
температуры твердения на Мрз.
14.4 Жаростойкость и огнеупорность. Поведение гидратов цементного камня при воздействии температур. Зависимость прочности
камня от температуры нагрева. Роль добавок в повышении жаростойкостии и огнеупоростойкости.
Тема 15. Разновидности портландцементов [1, 2].
3
15.1 Быстротвердеющий ПЦ (БПЦ). КН, минсостав, уд БПЦ. Прочность через 3 и 28 сут., влияние температуры твердения.
15.2 Гидрофобный, пластифицированный ПЦ и ВНВ (вяжущие
низкой водопотребности). Особенности поведения ПАВ в циментных
системах.
Основные
разновидности
гидрофильных
ПАВ
и
суперпластификаторы. Дозировки, особенности технологии и свойств
цементов с ПАВ. Особенности технологии ВНВ. Разновидности
гидрофобных ПАВ (мылонафт, аседол, ГКЖ). Особенности свойств
цементов с ПАВ.
15.3 Сульфатостойкий ПЦ. Разновидности сульфатостойких цементов. Минералогический состав клинкера. Требования к минеральным
добавкам. Основные свойства. Области применения.
15.4 Белый и цветные ПЦ. Требования к сырью для белого ПЦ.
Особенности минсостава и технологии производства. Пигменты для
цветных ПЦ.
15.5 ПЦ для дорожных и аэродромных бетонов. Требования к минсоставу и добавкам. Состав цементов. Основные свойства (сроки, Мрз,
Rизг).
15.6 ПЦ для асбестоцементных изделий. Особенности технологии
асбестоцементных изделий. Требования к портландцементу: Sуд.,
минсостав. Особенности свойств.
15.7 Цементы для строительных растворов и бетонов автоклавного
твердения. Особенности состава растворов и расхода цемента в них.
Особенности состава цементов для автоклавной технологии. Состав
цементов для растворов и автоклавных бетонов.
Итого:
34
11
СТП 16.366 - 2005
4.2.2 Самостоятельная работа студентов
В объеме 40 часов предусматривает подготовку к контрольным опросам:
- КО № 1 темы 1-5 в объеме 12 часов по источникам [1-4];
- КО № 2 темы 6-8 в объеме 12 часов по источникам [1-4];
- КО № 3 темы 9-13 в объеме 12 часов по источникам [1-5], а также
дополнительное самостоятельное изучение тем № 14 и № 15 по источникам
[1-5] в объеме 4 часов.
Контрольные опросы проводятся во внеучебное время в течение 15 минут
на 1 студента по вопросам, изложенным в Приложении 3.
4.3 Формы и содержание текущей аттестации и итоговой
оценки по дисциплине
Контроль знаний студентов по данной дисциплине включает следующие
элементы:
- текущий контроль – в виде трех контрольных опросов в течение семестра с
весовым коэффициентом 0,2 каждый;
- итоговый контроль – в виде экзамена в семестре с весовым коэффициентом
0,4.
График контроля с указанием сроков сдачи и весовыми коэффициентами
приведен в учебно-методической карте и памятке для студентов
(приложение 1).
4.4 Учебно-методические материалы по дисциплине
4.4.1 Основная литература
1. Шмитько Е.И., Крылов А.В., Шаталов В.В. Химия цемента и вяжущих
веществ. Учебное пособие. Воронеж. Гос.арх.-строит.ун-т. – Воронеж, 2005.164 с. (20 экз).
2. Волженский А.В. Вяжущие материалы.-М.: Стройиздат,1986.-374 с. (42
экз.).
4.4.2 Дополнительная литература
3. Пащенко А.А. Вяжущие материалы.- М.: Стройиздат, 1986.- 520 с. (5 экз.).
4. Бутт Ю.М., С.Д., Сычев М.М., Тимашев В.В. Химическая технология
вяжущих материалов.- М.: Высшая школа, 1980.- 472 с. (5 экз.).
5. Рамачандран В., Фельдман Р., Бодуэн Дж. Наука о бетоне: Физикохимическое бетоноведение / Под ред. В.Б.Ратинова. – М.: Стройиздат, 1986. –
278 с. (5 экз.).
6. Специальные цементы: Учебное пособие для вузов / Т.В.Кузнецова,
М.М.Сычев, А.П.Осокин и др. – С.Петербург: Стройиздат, 1997. – 314 с. (5
экз.).
4.4.3. Интернет ресурсы
7. http://ru.wikipedia.org/wiki/Вяжущие_вещества
12
СТП 16.366 - 2005
8. http://www.materialsworld.ru/8/ Неорганические вяжущие вещества,
воздушные и гидравлические вяжущие вещества.
9. http://sapr.mgsu.ru/biblio/kps/material/notorganic.htm
4.4.4 Методические указания студентам
10. Овчаренко Г.И. Методические указания к выполнению научноисследовательской части дипломного проекта и исследовательских
лабораторных работ по дисциплине «Тенденции развития производства
строительных материалов, изделий и конструкций» для студентов
специальности 270106 – ПСК/ Алт. гос. техн. ун-т им И.И.Ползунова, Барнаул:
Изд-во АлтГТУ, 2002. – 23 с. (50 экз.).
11. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Практикум по химической технологии вяжущих
материалов. – М.: Высшая школа, 1973. – 442 с. (5 экз.).
12. Плотникова Л.Г. Методические указания к лабораторным
исследовательским работам по курсу «Вяжущие вещества» (30 экз.).
13. Овчаренко Г.И. Основы научных исследований при производстве
строительных материалов, изделий и конструкций. - Курс лекций. - Барнаул,
АПИ, 1985. – 52 с. (25 экз.).
4.4.5. Методические рекомендации преподавателю и образовательные
технологии
Тема занятий
Формы обучения
Средства
обучения
Методы обучения
№1и2
№3и4
№5и6
Лекция
Лекция
Лекция
№7и8
Лекция
Проблемная лекции
Тренинг
Мультимедийное Тренинг
оборудование
Мультимедийное Задачная
оборудование
технология
№ 9 и 10
№ 11 и 12
Лекция
Лекция
№ 13 и 14
Лекция
№ 15
Лекция
Комплексная лекция (с участием
студентов), тренинг
Мультимедийное Дискуссия, тренинг
оборудование
Проблемная лекция
13
СТП 16.366 - 2005
4.5 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА
дисциплины Основы вяжущих систем
Для специальности 270106 «Производство строительных материалов,
изделий и конструкций»
Форма Е-1 График аудиторных занятий и самостоятельной работы
(5 семестр)
Наименование
работ
Недели семестра
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
1
2
3
4,5
6
6
7
8
8
9
1 Аудиторные занятия
Лекции
10, 12 13 14 14 15 15
11
2 Самостоятельная работа тудентов
Подготовка к
контрольным
1
2
3 4, 5 6
6
7
8
8
9
10, 12 13
11
опросам по
темам
Дополнительное изучение
материалов по
темам
14 14 15 15
3 Формы
текущей
аттестации
Контрольные
опросы
4 Формы
итоговой
аттестации
КО
1
КО
2
КО
3
0,2
0,2
0,2
Экзамен 0,4
14
СТП 16.366 - 2005
4.6 Протокол
согласования рабочей программы с другими дисциплинами
специальности на 2005/2006 учебный год
Наименование дисциплин,
изучение которых
опирается на данную
дисциплину
Кафед
ра
Бетоноведение
СМ
Предложения об изменениях в пропорциях материала,
порядка изложения и т.д.
Подпись
заведующего
кафедрой
15
СТП 16.366 - 2005
4.7 Использование технических средств обучения и вычислительной
техники. Программное обеспечение дисциплины
Данная дисциплина включает только лекционный курс. Поэтому
предусматривается демонстрация на лекциях электронных микрофотографий
структур цементных минералов с использованием современной техники.
Тестирование по контрольным опросам проводится в компьютерных классах.
4.8 Организация самостоятельной работы студентов
Студенты самостоятельно изучают теоретический курс по рекомендованной
литературе.
4.9 Элементы научного поиска при изучении дисциплины
Дисциплина «Основы вяжущих систем» является одной из трех дисциплин
данного направления («Вяжущие материалы» и «Вяжущие системы») по
которым в 6 семестре предусматриваются учебно-исследовательские работы в
большом объеме с докладом результатов исследований на научной
конференции, написанием и опубликованием тезисов докладов. Для проведения
таких работ в 6 семестре требуется основательное изучение базовой
дисциплины в 5 семестре, в котором научные исследования не предусмотрены.
Однако по дисциплине «Основы научных исследований» студенты выполняют
литературный обзор по темам дисциплины «Основы вяжущих систем».
16
СТП 16.366 - 2005
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
(обязательное)
Тесты для текущего контроля знаний
КО 1
1. Классификация минеральных вяжущих материалов. Какой принцип
положен в основу классификации?
2. Понятие о воздушных вяжущих. Основные представители воздушных
вяжущих.
3. Низкообжиговые гипсовые вяжущие вещества. Сырье, способы
получения, реакции дегидратации.
4. Основные свойства и области применения низкообжиговых гипсовых
вяжщих.
5. Раскрыть причины, по которым высокопрочный гипс прочнее
строительного при одинаковой реакции гидратации.
6. Высокообжиговые гипсовые вяжущие вещества. Сырье, способы
получения, реакции гидратации.
7. Основные свойства и области применения высокообжиговых гипсовых
вяжущих.
8. Сравнить свойства низкообжиговых и высокообжигоых гипсовых
вяжущих. Объяснить причины быстрого определения марок
строительного и высокопрочного гипса по сравнению с длительными
сроками высокообжиговых вяжущих..
9. Теории твердения вяжущих веществ.
10.Известь
строительная
воздушная.
Сырье,
обжиг,
реакции
декорбанизации.
11. Особенности гидратации (гашения) и твердения извести.
12. Разновидности негашеной извести. Свойства и применение извести
воздушной строительной.
13. Магнезиальные вяжущие вещества. Сырье, получение и основные
свойства.
14. Особенности активизации реакции гидратации оксида магния хлорид-и
сульфатосодержащими
солями.
Совместимость
с
древесными
заполнителями.
КО 2
1.
2.
3.
4.
Гидравлическая известь (сырье, обжиг, твердение, свойства)
Романцемент (сырье, обжиг, твердение, свойства)
Портландцемент (определение, свойства, общие понятия)
Химический состав портландцементного клинкера. Классификация
клинкеров.
17
СТП 16.366 - 2005
Минералогический состав портландцементного клинкера
Модульные характеристики портландцементного клинкера
Основы технологии портландцемента (сырье, способы производства )
Получение портландцементного клинкера –(сырье, обжиг, процессы при
обжиге)
9. Гидратация клинкерных силикатов (реакции, продукты гидратации)
10.Гидратация алюминатов и алюмоферритов (реакции, продукты
гидратации)
11.Гидратация портландцемента. Теории твердения
12.Вязкость и пластическая прочность цементного теста.
13.Седиментационные явления. Тепловыделение цементного теста. Усадка и
набухание цементного теста
14.Пористость и контракция
15.Формы связи воды в цементном камне
5.
6.
7.
8.
КО 3
1. Физические и механические свойста цемента.
2. Влияние температуры и добавок на твердение цемента.
3. Усадка и набухание цементного камня.
4. Трещиностойкость и ползучесть цементного камня
5. Коррзия цементного камня первого и второго вида.
6. Коррзия цементного камня первого и третьего вида.
7. Агрессивное действие органических веществ.
8. Морозостойкость цементного камня.
9. Жаростойкость и огнеупорность цементного камня.
10. Быстротвердеющие и сульфатостойкие цементы
11. Гидрофобные и пластифицированные цементы.
12. Белые и цветные цементы.
13. Цементы для строительных растворов и бетонов автоклавного твердения.
18
СТП 16.366 - 2005
Приложение 2
(обязательное)
ПАМЯТКА
для студентов группы ПСК по изучению дисциплины
ОПД Р.03 «Основы вяжущие системы» (5 семестр)
Составил
Профессор Овчаренко Г.И.
_________________
«___»____________ 2010 г.
Утверждаю
Зав. кафедрой Овчаренко Г.И.
_________________
«___»____________ 2010 г.
Данная дисциплина является вспомогательной в блоке дисциплин,
относящихся к вяжущим материалам для строительства.
1 Содержание дисциплины
Учебным планом предусмотрено 34 часа лекций, 40 часов СРС, экзамен. В
лекциях последовательно рассматривается курс минеральных вяжущих веществ
от классификации через воздушные вяжущие к гидравлическим и
портландцементу. Основные темы лекций:
Тема 1. Классификация вяжущих материалов. Воздушные
гидратационные вяжущие [1, 2].
Тема 2. Известь строительная воздушного твердения [1, 2].
Тема 3. Магнезиальные вяжущие вещества [1, 2].
Тема 4. Гидравлическая известь [1, 2].
Тема 5. Романцемент [1, 2].
Тема 6. Портландцемент [1, 2].
Тема 7. Основы технологии портландцемента [1, 2].
Тема 8. Твердение портландцемента [1, 2].
Тема 9. Структура и свойства цементного теста [1, 2].
Тема 10. Тепловыделение при взаимодействии цемента с водой [1, 2]
Тема 11. Пористость и контракция цементного камня [1, 2].
Тема 12. Формы связи воды в ПЦ-камне [1, 2].
Тема 13.Физические и механические свойства портландцемента [1, 2]
Тема 14. Стойкость цементов против агрессивных факторов [1, 2]
Тема 15. Разновидности портландцементов [1, 2].
2. Учебно-методические материалы по дисциплине
2.1. Основная литература
1. Шмитько Е.И., Крылов А.В., Шаталов В.В. Химия цемента и вяжущих
веществ. Учебное пособие. Воронеж. Гос.арх.-строит.ун-т. – Воронеж, 2005.164 с. (20 экз).
19
СТП 16.366 - 2005
2. Волженский А.В. Вяжущие материалы.-М.: Стройиздат,1986.-374 с. (42
экз.).
2.2. Дополнительная литература
3. Пащенко А.А. Вяжущие материалы.- М.: Стройиздат, 1986.- 520 с. (5 экз.).
4. Бутт Ю.М., С.Д., Сычев М.М., Тимашев В.В. Химическая технология
вяжущих материалов.- М.: Высшая школа, 1980.- 472 с. (5 экз.).
5. Рамачандран В., Фельдман Р., Бодуэн Дж. Наука о бетоне: Физикохимическое бетоноведение / Под ред. В.Б.Ратинова. – М.: Стройиздат, 1986. –
278 с. (5 экз.).
6. Специальные цементы: Учебное пособие для вузов / Т.В.Кузнецова,
М.М.Сычев, А.П.Осокин и др. – С.Петербург: Стройиздат, 1997. – 314 с. (5
экз.).
2.3. Интернет ресурсы
7. http://ru.wikipedia.org/wiki/Вяжущие_вещества
8. http://www.materialsworld.ru/8/ Неорганические вяжущие вещества,
воздушные и гидравлические вяжущие вещества.
9. http://sapr.mgsu.ru/biblio/kps/material/notorganic.htm
2.4 Методические указания студентам
10. Овчаренко Г.И. Методические указания к выполнению научноисследовательской части дипломного проекта и исследовательских
лабораторных работ по дисциплине «Тенденции развития производства
строительных материалов, изделий и конструкций» для студентов
специальности 270106 – ПСК/ Алт. гос. техн. ун-т им И.И.Ползунова, Барнаул:
Изд-во АлтГТУ, 2002. – 23 с. (50 экз.).
11. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Практикум по химической технологии вяжущих
материалов. – М.: Высшая школа, 1973. – 442 с. (5 экз.).
12. Плотникова Л.Г. Методические указания к лабораторным
исследовательским работам по курсу «Вяжущие вещества» (30 экз.).
13. Овчаренко Г.И. Основы научных исследований при производстве
строительных материалов, изделий и конструкций. - Курс лекций. - Барнаул,
АПИ, 1985. – 52 с. (25 экз.).
3. Контрольные точки
Предусмотрено 3 контрольных опроса: на 5-й, 10-й и 15-й неделях
семестра. Каждый опрос с весовым коэффициентом – 0,2; т.е. всего 0,6
единицы и на экзамен остается 0,4 единицы.
Контрольные опросы проводятся во внеучебное время в течение 15 минут
на 1 студента по вопросам, изложенным в Приложении 3.
4. Шкала оценок и правила вычисления рейтинга
20
СТП 16.366 - 2005
В АлтГТУ принята 100-бальная шкала оценок. Именно эти оценки
учитываются при подсчете рейтингов, назначении стипендии и в других
случаях. Традиционная шкала будет использоваться только в зачетных
книжках. Соответствие оценок устанавливается следующим образом: 75
баллов и выше – «отлично», 50 – 74 балла - «хорошо», 25 – 49 «удовлетворительно», менее 25 баллов - «неудовлетворительно».
Успеваемость студента оценивается с помощью текущего (во время
каждой аттестации) и семестрового рейтинга, и итогового рейтинга (после
сессии).
При расчете семестрового рейтинга учитывается процент (П)
посещений студентом всех видов обязательных занятий по дисциплине от
общего числа обязательных занятий с начала семестра.
Вычисляется семестровый рейтинг по формуле:
R = 0,9 (Σ Ripi / Σ pi) Бп ,
где Ri - оценка за i-ю контрольную точку, pi - вес этой контрольной точки.
Суммирование проводиться по всем контрольным точкам с начала
семестра до момента вычисления рейтинга;
Бп - дополнительные баллы за посещаемость занятий, определенные
по следующей схеме:
П ≤ 50 % - Б = 0
50 % < П ≤ 60 % - Б = 2
60 % < П ≤ 70 % - Б = 4
70 % < П ≤ 80 % - Б = 6
80 % < П ≤ 90 % - Б = 8
90 < П ≤ 100 % - Б = 10
5. Возможности повышения рейтинга
Для студентов с высоким текущим рейтингом по их желанию может
быть организовано углубленное изучение предмета, выдано дополнительное
задание. В этом случае проводится дополнительный контроль. После
проведения такого контроля (с оценкой R *), текущий рейтинг
пересчитывается:
R*т = Rт + (100 - Rт)( R* -50) / 100.
Деканат, учитывая рейтинги студента по каждой дисциплине,
вычисляет
комплексные
рейтинги,
вывешивает
рейтинг-листы
специальности, курса, факультета.
21
СТП 16.366 - 2005
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
(обязательное)
Тесты итогового контроля знаний по дисциплине
ТЕСТ № 1
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Классификация минеральных вяжущих веществ
2. Тепловыделение при твердении цемента. Роль тепловыделения при
строительстве
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
ТЕСТ № 2
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Разновидности воздушных вяжущих веществ
2. Сендиментационные явления. Набухание и усадка теста
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
ТЕСТ № 3
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Низкообжиговые гипсовые вяжущие вещества (сырье, получение,
свойства, применение)
2. Пористость и контракция в цементном камне
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
22
СТП 16.366 - 2005
ТЕСТ № 4
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Высокообжиговые гипсовые вяжущие
2. Формы связи воды в цементном камне и щелочность в его поровой
жидкости
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
ТЕСТ № 5
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Теории твердения вяжущих веществ
2. Физические и механические свойства цементов (плотность,
водопотребность, сроки схватывания, прочность, активность, марка)
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
ТЕСТ № 6
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Известь строительная воздушная (сырье, обжиг, гидратация и твердение,
свойства, применение)
2. Влияние температуры и добавок на скорость твердения цемента
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
23
СТП 16.366 - 2005
ТЕСТ № 7
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Магнезиальные вяжущие вещества
2. Усадка и набухание, трещмностойкость и ползучесть ПЦ камня
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
ТЕСТ № 8
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Гидравлическая известь (сырье, обжиг, твердение, свойства)
2. Коррозионная стойкость цемента (виды коррозии, реакции при коррозии,
защита от коррозии)
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
ТЕСТ № 9
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Романцемент (сырье, обжиг, твердение, свойства)
2. Морозо-, жаростойкость и огнеупорность ПЦ камня и бетона
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
ТЕСТ № 10
24
СТП 16.366 - 2005
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Клинкер ПЦ – химический и минералогический состав, модульные
характеристики КН, п, Р, классификация клинкеров
2. Быстротвердеющий, гидрофобный и пластифицированный ПЦ-ты
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
ТЕСТ № 11
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Клинкер ПЦ – получение ((сырье, обжиг, процессы при обжиге)
2. Сульфатостойкие цементы
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
ТЕСТ № 12
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Основы технологии ПЦ. Способы производства ПЦ
2. Белый и цветные ПЦ-ты
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
ТЕСТ № 13
25
СТП 16.366 - 2005
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Гидратация клинкерных минералов
2. ПЦ для дорожных и аэродромных покрытий
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
ТЕСТ № 14
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Процессы при гидратации и твердении ПЦ. Формирование структуры ПЦ
камня
2. ПЦ для строительных растворов и бетонов автоклавного твердения
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
ТЕСТ № 15
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. Вязкость и пластическая прочность цементного теста. Поведение ПЦ
теста при вибрации
2. Активные минеральные добавки – классификация исвойства
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
ТЕСТ № 16
26
СТП 16.366 - 2005
итогового контроля знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 290600 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
1. ППЦ – состав, получение, свойства
2. Высокообжиговые гипсовые вяжущие
«___» _________ 2005 г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
27
СТП 16.366 - 2005
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Тесты контроля остаточных знаний по дисциплине
ОПД Р.03 Основы вяжущих систем
Специальность 270106 Производство строительных материалов, изделий
и конструкций
Факультет Строительно-технологический
Кафедра
Строительных материалов
ТЕСТ № 1
1. Классификация минеральных вяжущих материалов. Понятие о
воздушных и гидравлических вяжущих. Основные представители воздушных
вяжущих на основе гипса и ангидрита, магнезита и доломита, известняка.
Основные представители гидравлических вяжущих.
2. Низкообжиговые гипсовые вяжущие материалы на основе СаSО4 х
0,5Н2О и СаSО4 х 0,5Н2О. Сырье, способы получения строительного и
высокопрочного гипса, реакции дегидратации.
ТЕСТ № 2
1. Дать основные свойства строительного и высокопрочного гипса в
сравнении: гидратация, водопотребность до теста нормальной густоты, сроки
схватывания, пределы прочности при сжатии (марки гипса). Раскрыть
причины по которым высокопрочный гипс прочнее строительного при
одинаковой реакции гидратации.
2. Дать основные свойства высокообжиговых гипсовых вяжущих в
сравнении с низкообжиговыми: сроки схватывания, пределы прочности при
сжатии и сроки их определения. Объяснить причины быстрого определения
марок строительного и высокопрочного гипса по сравнению с длительными
сроками высокообжиговых вяжущих.
ТЕСТ № 3
1. Основные технологические схемы получения строительного гипса
дегидратацией на воздухе и высокопрочного гипса дегидратацией в условиях
пара избыточного давления и в жидкой среде.
2. Сырье, получение и основные свойства магнезиальных вяжущих.
Процессы при обжиге магнезита. Особенности активизации реакции
гидратации оксида магния хлорид-и сульфатосодержащими солями. Скорость
нарастания прочности и марки магнезиальных вяжущих. Совместимость с
древесными заполнителями.
28
СТП 16.366 - 2005
ТЕСТ № 4
1.Получение извести воздушной строительной. Сырье. Обжиг известняка.
Реакция декарбонизации и оптимальные температуры обжига. Недожег и
пережег извести. Печи для обжига. Разновидности негашеной извести.
2.Свойства и применение извести воздушной строительной. Особенности
гидратации (гашения) извести. Карбонатное, гидратное и гидросиликатное
твердение извести. Пластичность и прочность известковых растворов.
Области применения извести.
ТЕСТ № 5
1.Гидравлическая известь и романцемент: сырье, получение, свойства. Роль
глинистых примесей в известняках и их влияние на гидравлические свойства
известьсодержащих материалов. Реакции при обжиге. Влияние несвязанного
СаО и образовавшихся силикатов, алюминатов, алюмоферритов на
гидравлические свойства материалов. Различия между гидравлической
известью и романцементом. Свойства и области применения материалов.
2.Клинкер портландцемента. Сырье для получения. Минералогический
состав. Свойства отдельных минералов клинкера (скорость набора прочности
и конечная прочность через 28 суток).
ТЕСТ № 6
1.Процессы, происходящие при обжиге клинкера. Основные зоны во
вращающейся печи при обжиге сырья. Поэтапное формирование минералогического состава клинкера.
2.Основные способы получения клинкера и цемента. Преимущества и
недостатки сухого и мокрого способов. Причины малой распространенности
комбинированного способа.
ТЕСТ № 7
1.Особенности гидратации минералов портландцемента. Взаимодействие
клинкерных минералов с водой и образование гидратных фаз при гидратации
силикатов (С3S и С2S), С3А и С4АF. Образование промежуточных фаз при
гидратации (С-S-Н, С4АН13-19 и т.п.) и конечных С3S2Н3, С6АН3. Особенности
гидратации С3А в присутствии гипса. Роль гипса в замедлении схватывания
цемента.
2.Схватывание и твердение портландцемента. Кристаллизационная,
коллоидная и топохимическая теории твердения вяжущих.
ТЕСТ № 8
29
СТП 16.366 - 2005
1. Тепловыделение при взаимодействии цемента с водой. Ускорение и
замедление тепловыделения во времени. Взаимосвязь скорости гидратации и
скорости тепловыделения для отдельных минералов клинкера и цемента.
Преимущества тепловыделения в методе "термоса" и недостатки при
бетонировании массивных сооружений.
2.Строительно-технические свойства портландцемента. Водопотребность
(ТНГ), сроки схватывания, равномерность изменения объема, активность
(прочность), марки цемента.
ТЕСТ № 9
1.Зависимость скорости твердения и набора прочности ПЦ от температуры.
Замедление скорости твердения при снижении температуры до 0 - +5 0С.
Ускорение при повышении температуры. Роль пропаривания и автоклавной
обработки при твердении цементов.
2.Усадка и набухание, трещиностойкость и ползучесть цементного камня.
Зависимость этих свойств от количества гелевидных новообразований.
Понятие о ПЦ камне как об упруго-пластично-вязкой системе.
ТЕСТ № 10
1.Химическая коррозия цементного камня. Коррозия выщелачивания
Са(ОН)2 с разложением гидратов. Действие слабых (углекислота) и сильных
минеральных кислот. Действие магнезиальных солей. Сульфоалюминатная
коррозия за счет эттрингитообразования.
2.Морозостойкость цементного камня. Влияние пористости и температуры
замерзания воды в порах и капиллярах. Влияние резервной пористости и пор
геля. Создание резервной пористости противоморозными добавками. Метод
испытания на морозостойкость.
ТЕСТ № 11
1.Разновидности портландцементов. Особенности минералогического
состава и получения. Быстротвердеющий; гидрофобный и пластифицированный цементы и ВНВ (вяжущие низкой водопотребности); для
строительных растворов и бетонов автоклавного твердения.
«___» ________ 20
г
Заведующий кафедрой __________________ Овчаренко Г.И.
Декан _________________________________ Харламов И.В.
30
СТП 16.366 - 2005
Разработчик:
Профессор
Овчаренко Г.И.
Стандарт согласован:
Заведующий кафедрой
строительных материалов
Г.И.Овчаренко
Председатель ФКМКО
Ю.А.Веригин
Декан факультета
И.В.Харламов
Начальник ОМКО
АлтГТУ
Н.П.Щербаков
31
СТП 16.366 - 2005
Лист внесения изменений
На основании решения заседания кафедры строительных материалов от 16
ноября 2010 года, протокол № 13, в настоящий стандарт внесены следующие
изменения:
1. На страницах 4, 7, 14 изменен шифр специальности «Производство
строительных материалов, изделий и конструкций» с 290600 на 270106.
2. Заменены номера устаревших нормативных документов на действующие
в настоящее время. Стр. 5.
3. Переработан раздел «Учебно-методические материалы» по дисциплине, в
котором изменен перечень основной и дополнительной литературы на издания
более поздних сроков выпуска. Добавлен раздел методических рекомендаций
преподавателю. Стр.12 и 13.
4. Переработана Памятка для студентов по дисциплине стр. 19-20.
5. Добавлен раздел Тесты контроля остаточных знаний по дисциплине стр. 2830.
Разработчик
профессор
Овчаренко Г.И.
Стандарт дисциплины пересмотрен и одобрен на заседании кафедры
строительных материалов
«___»________________2005 г.
Заведующий кафедрой
Овчаренко Г.И.
Согласовано:
Зав. профилирующей кафедрой
Овчаренко Г.И.
«___»_______________2005 г.
32