Рабочая программа по дисциплине «Технология конструкционных материалов» (стр. 1 )

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный государственный университет

путей сообщения»

Институт транспортного строительства

	УТВЕРЖДАЮ
	Заведующий кафедрой _______________
	«__» _______________ 200__г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине «Технология конструкционных материалов»

для специальностей «Промышленное и гражданское строительство», «Водоснабжение и водоотведение», «Экспертиза и управление недвижимостью»

Составлена проф., к. т.н.,

Обсуждена на заседании кафедры "Экономика строительства и технология строительных материалов"

«__» _____________200___ г., протокол № ______________

Одобрена на заседании МК института транспортного строительства

«__» _____________200___ г., протокол № _____

Председатель ________________________

2006 г.

Аннотация

Дисциплины «Технология конструкционных материалов»

«Технология конструкционных материалов» 2-I-C

Институт ИТС

Кафедра ЭСТСМ

Цель курса: Ознакомление студентов с основными видами конструкционных материалов, их структурами, обеспечивающими требуемые свойства, и технологиями, позволяющими управлять формированием соответствующих структур.

Задачи курса: Дисциплина призвана помочь будущему профессионалу строителю произвести выбор материала будущей конструкции с учетом технологии ее изготовления и условий эксплуатации здания или сооружения в целом. На основе правильного представления о физико-химических процессах, происходящих при твердении бетона, она позволяет выбрать оптимальную технологию изготовления бетонных конструкций в построечных или заводских условиях, знания изотермических превращений аустенита назначать способы термического упрочнения сплавов на основе черных металлов и способы соединения элементов в конструкцию, а также выбрать материал для пневматических конструкций.

В любом случае сооружение должно быть безопасным при строительстве, а главное – в течение всего срока службы человеку. И безопасность должна сочетаться с комфортностью и красотой сооружения, его экономичностью. Все это особенно важно для тех конструкций, которые Вы должны уметь возводить независимо от погоды и времени года.

Курс лекций составлен так, чтобы в сжатой, но достаточно информативной форме, смог охватить все способы обработки бетонной смеси, связанные с ускорением твердения бетона и твердением при отрицательной температуре; видами металлов, используемых сегодня в строительстве, способами улучшения их свойств, защиты от коррозии и таким образом приобрести будущим строителям необходимую эрудицию, позволяющую решать сложные профессиональные задачи. Курс лабораторных работ позволяет приобрести навыки в проектировании составов бетона и раствора, определении их важнейших свойств и испытании металлов.

Для изучения дисциплины необходимо знание дисциплин: химии, физики, математики, материаловедения, сопротивления материалов.

Содержание дисциплины: Выбор материалов для строительных растворов и бетонов. Способы расчета составов растворов и бетонов, Свойства бетонных смесей и затвердевших бетонов. Методы ускорения твердения бетонов и способы зимнего бетонирования. Технология получения легких бетонов. Классификация и свойства металлов. Термические способы упрочнения металлов. Сплавы на основе черных и цветных металлов, используемых в строительстве. Маркировка чугунов и сталей. Виды арматуры. Материалы для пневматических конструкций.

В результате изучения курса студент должен знать основные свойства бетонов и металлов, иметь представление об их изменении при изменении условий в период строительства и эксплуатации, уметь рассчитывать составы растворов и бетонов, выбирать материалы для бетонных, металлических, пневматических и других конструкций.

Перечень ключевых слов: строительные растворы, заполнители, вяжущие, тяжелые бетоны, легкие бетоны, пено - и газобетоны, жесткость, пластичность, осадка конуса, воздухововлечение, термообработка, паро - и электроразогрев, черные и цветные металлы, закалка, отжиг, нормализация, отпуск, сварка, дефекты сварки, пневмоконструкции.

Входная дисциплина: Материаловедение

Направление и формы контроля: Строительство зачет.

Ведущие преподаватели: , профессор, заведующий кафедрой « ЭСТСМ»

, к. т.н., доцент кафедры «ЭСТСМ»

1.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Один их самых массовых сегодня строительных материалов – бетон – представляет собою сложный искусственный композиционный материал, который может обладать уникальными свойствами. Он применяется в самых разных эксплуатационных условиях, гармонично сочетается с окружающей средой, имеет неограниченную сырьевую базу, является по существу местным материалом и поэтому имеет сравнительно низкую стоимость. Постоянными конкурентами бетону в строительстве выступают металлы. В практике строительства чаще используются различные сплавы, позволяющие улучшать отдельные свойства металлов, повышая долговечность и надежность металлических черных и цветных конструкций. Большой объем металлов используется в виде арматуры в железобетонных конструкциях, что позволяет снижать стоимость конструкций, поисках оптимальных вариантов решения задач, стоящих перед строительством. Однако и металлы испытывают постоянную конкуренцию со стороны полимерных материалов, особенно при возведении мобильных сооружений. Пневматические конструкции уже хорошо успели зарекомендовать себя и в удаленных от густонаселенных районах страны, и при ликвидации последствий чрезвычайных происшествий, и при возведении временных сооружений.

Модуль базируется на ряде дисциплин общетеоретического цикла, которые позволяют установить взаимосвязи состава и свойств, а также влияние внешней среды, условий эксплуатации на свойства материалов и тем самым на долговечность конструкций.

Изучив дисциплину, студент должен знать:

- номенклатуру часто используемых в строительстве материалов;

- виды материалов, используемых в качестве заполнителей бетона;

- основы технологии переработки бетонных смесей в построенных в заводских условиях;

-  основные свойства бетонных смесей и затвердевших бетонов;

-  способы расчета составов растворов и бетонов;

-  методы определения основных свойств бетона;

-  основные свойства металлических материалов, их зависимость структуру и свойства металлов;

-  виды арматуры для железобетонных конструкций;

-  основные виды сварки и физико-механических процессов, происходящих в зоне сварного шва;

-  полимерные материалы для пневматических конструкций;

- процессы коррозии и старение конструкций, методы защиты и продления срока службы конструкций.

Должен иметь представление о:

-  сырьевой базе для производства конструкционных материалов;

-  технологии получения металлов и сплавов;

-  технологическом оборудовании для производства металлических и железобетонных конструкций;

-  организации статистических наблюдений при испытании материалов;

-  системном подходе при выборе материалов, проектировании сооружений их эксплуатации (вопросы экологии, экономики, надежности, комфортности и др.);

-  индустриализации строительства, как средства ускорения возведения конструкции на площадке и ликвидации сезонности в строительстве.

Должен уметь:

-  выбрать материалы и запроектировать состав бетона;

-  выбрать рациональную технологию бетонирования конструкций или части здания;

-  обеспечить контроль качества поступающих на объект материалов и качество производства бетонных работ;

-  выбрать процесс строки арматурных каркасов в зависимости от вида арматуры;

-  решить вопросы взаимозаменяемости материалов с учетом технической, экономической и экологической целесообразности.

Суммируя сказанное в результате изучения курсового модуля ожидается, что обучающийся может продемонстрировать способность правильно подойти к выбору материалов и технологии при проектировании и возведении бетона и железобетонных конструкций, обеспечить грамотную технологию производства работ на строительной площадке независимо от погодных условий или в заводских условиях с соблюдением экологических требований, организовать контроль качества используемых материалов, демонстрируя компетентность, относящуюся к области модуля «Технология конструкционных материалов».

В основной образовательной программе бакалавра по направлению «Строительство» дисциплинарный модуль «Технологии строительных материалов» относится к числу общепрофессиональных дисциплин основного курса (С), формирующего профессиональные компетенции, промежуточного (I) уровня, углубляющего базовые знания.

Входной дисциплиной для модуля является дисциплинарный модуль «Материаловедение». Для изучения материала модуля необходимы знания по дисциплинам «Химия», «Физика», «Математика», «Сопротивление материалов», «Основы математической статистики в технологии строительных материалов». В свою очередь знания, полученные студентами при изучении дисциплинарного модуля «Технология конструкционных материалов», используются при изучении дисциплин профессиональной направленности

Инженерная геология

Технология строительства

Технология возведения зданий

Архитектура

Инженерные сети

Железобетонные и каменные конструкции

Металлические конструкции

Деревянные конструкции

Экономика строительства

Основания и фундаменты

Сметное дело в строительстве.

Состав учебной дисциплины

Вид занятий	Объем в часах	Объем в кредитах
Лекции Лабораторные занятия Число рубежных контролей Самостоятельная работа Зачет	18 36 4 26 1	2

Шифровка, приводимая ниже, связывает код идентификатор и номер лекции с темами лекций и разделами, выполняемыми студентами самостоятельно.

Код идентификатор	2-	I-	С-	1 1
	Уровень трудоемкости модуля, з. е.	Рубежный контроль	Текущий контроль	Номер лабораторной работы

2. Методологические основы дисциплины

Многообразие номенклатуры конструкционных материалов и зависимость технологии производства особенно бетонов от многочисленных факторов делает изучение их свойств и, главное, методов управления достаточно сложным. Для успешного изучения дисциплинарного модуля необходимо овладеть знаниями связи между структурой и свойствами, составом и строением материалов, условиями прохождения реакций в зависимости от окружающих условий, т. е. овладеть методом управления структурой будущих материалов. Это возможно при хорошем освоении дисциплин «Химия», «Физика», «Математика» «Материаловедение» и глубоком понимании современных физико-механических и физико-химических процессов, происходящих в процессе их жизненного цикла.

Методологической основой изучения материала дисциплинарного модуля является исследование причинно-следственной связи «структура-свойства», раскрывают возможности проектирования свойств материалов и обеспечивают надежность и долговечность конструкций и сооружений в целом в различных условиях эксплуатации.

Объективная оценка свойств и других материалов возможна на основе использования методов математической статистики и знаний основ теории вероятностей. В связи с этим при проведении лабораторных работ и определении прочностных характеристик растворов и бетонов студенты приобретают навыки обработки результатов испытаний на основе метода наименьших квадратов и подготавливаются к освоению методологических приемов математического моделирования.

Таким образом формируются профессионально-предметные и общие компетенции будущего специалиста.

3. Тематическое содержание лекционного курса

дисциплинарного модуля «Технология конструкционных материалов» (4 семестр)

Таблица

Шифр лекции	Содержание лекции	Кол-во часов	ТСО	Учебно-методич. материалы
2-I-C-1	Бетон - один из основных материалов для индустриального транспортного строительства монолитный, сборный, сборно-монолитный ж/б. Классификация бетонов. Марки и классы бетонов. Порядок формирования наименования бетонов.	2	м/м	1. 5-44 2.252-254 3.332-334
2-I-C-2	Бетонная смесь. Показатели свойств бетонной смеси. Связность бетонной смеси (водоотделение). Факторы, влияющие на связность. Удобоукладываемость бетонной смеси, факторы, влияющие на удобоукладываемость и способы ее регулирования. Назначение величины удобоукладываемости бетонной смеси.	2	м/м	1. 87-96 2.259-265 3.348-351
2-I-C-3	Бетон как композиционный материал полиструктурного строения. Прочность бетона и ее зависимость от состава, структуры и степени наполнения. Факторы влияющие на структуру бетона и изменение ее во времени. Математические зависимости, связывающие прочность бетона с качеством его составляющих, их количественным соотношением и возрастом бетона.	2	м/м	1.110-152 2.265-267 3.357-362
2-I-C-4	Строительно-технические свойства бетона. Плотность и пористость. Водонепроницаемость и морозостойкость бетона, и факторы на них влияющие. Усадка и ползучесть бетона. Мероприятия, снижающие усадку и ползучесть. Модуль деформативности и расчетные модули упругости бетона. Трещиностойкость бетона.	2	м/м	1.153-190 2.272-281 3.357-362
2-I-C-5	Влияние технологических процессов на качество бетона; влияние дозирования материалов, способа и времени перемешивания бетонной смеси, способа и времени транспортирования бетонной смеси, укладки и уплотнения бетонной смеси, ухода за твердеющим бетоном, времени распалубки	2	м/м	1.191-218 2.464-481 3.382-392
2-I-C-6	Классификация металлов. Механические свойства. Аллотропические превращения железа.	2	м/м	2.154-163 3.655-658 4.6-8 5.4-6
2-I-C-7	Изотермические превращение аустенита. Способы термической и химикотермической обработки стали.	2	м/м	2.169-175 3.676-679 4.72-106 5.107-134
2-I-C-8	Классификация и маркировка чугуна и стали	2	м/м	2.175-189 3.106-110 136-145 4.76-96
2-I-C-9	Каменные, деревянные и полимерные конструкции.	2	м/м	2.406-500

4. СОДЕРЖАНИЕ МАТЕРИАЛА ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ

Самостоятельная работа студента над материалом преследует цель закрепления и развития знаний, полученных на лекциях, и освоения знаний по разделам и материалам, не включенным в лекционный курс. Самостоятельная работа позволяет получить и углубить знания по предмету за счет изучения дополнительной учебной и научной литературы, знакомства с периодическими профессиональными изданиями.

Шифр раздела для самостоя-тельной работы	Шифр лекции и содержание материала для самостоятельной работы	Кол-во часов	Литера-тура
1	2	3	4
2-I-C-1-CР	Классификация растворов. Материалы для штукатурных и кладочных растворов. Расчет состава раствора. Свойства растворов.	2	1.384-410 2.303-312 3.398-405 6,7,10,11
2-I-C-2-СР	2-I-C-1. Материалы для бетона. Требования к компонентам бетонной смеси	2	1.15-40 2.251-259 3.311-332 6,7, 12
2-I-C-3-СР	2-I-С-1, 2. Структура бетона. Математические зависимости, связывающие свойства бетона с качеством материалов и их соотношением.	2	1.62-87 219-228 2.265-269 3.262-265 6,8,9
2-I-C-4-CР	2-I-C-3, 4. Свойства бетонов. Легкие бетоны. Специальные виды бетонов.	3	1.248-383 2.282-302 3.362-382 6,7,9,10,13
2-I-C-5-СР	2-I-C-5. Технологические свойства бетона. Ускорение твердения бетона. Зимние способы бетонирования.	3	1.410-445 2.406-500 3.382-398 6,9,10
2-I-C-6-СР	2-I-C-6, 7. Атомно-кристаллическая структура металлов. Фазы и структура в металлических сплавах	2	2.158-159 3.655-664 4.8-21 14,14,16
2-I-C-7-СР	Термические и химико-термические способы обработки сплавов. Виды сварок. Напряжения и деформации при сварке.	4	4.62-72 268-358 5.97-107 445-515 14,15,16
2-I-C-8-СР	Цветные металлы и сплавы на основе цветных металлов.	3	4.145-169 5.176-215
2-I-C-9-СР	Железобетонные, каменные, деревянные, металлические и пневматические конструкции	3	2.453-514

5. ЛИТЕРАТУРА