Конспект открытого занятия по строительным материалам и изделиям
план-конспект занятия на тему

Конспект открытого занятия по строительным материалам и изделиям.

Тема: Эффективное использование строительных материалов специального назначения.

Дидактическая цель занятия:

• Обобщить и систематизировать знания по данной теме
• Формировать практические навыки по составлению сравнительных схем.

Задачи:

1. Образовательные:

Организовать деятельность по поиску и обобщению необходимой информации через индивидуальную работу.

2. Развивающие:

• Развивать логическое мышление, умение обобщать.
• Развивать познавательную деятельность.

3. Воспитательные:

• Развивать творческую активность, интеллект.
• Развивать культуру общения, внимание.

Методы: частично-поисковый, репродуктивный

Формы организации учебной деятельности: фронтальная, групповая

Тип занятия: комбинированное

Образовательные технологии: модульно-рейтинговая технология

Оборудование к занятию: мультимедийная установка.

План занятия:

• Объявление темы занятия, его цели и задачи
• Проверка домашнего задания (Конкурс «Разминка»)
• Изучение нового материала (демонстрация презентаций)
• Закрепление учебного материала (работа по карточкам)
• Подведение итогов (выставление оценок в соответствии с рейтингом)
• Домашнее задание.

Ход занятия:

• Объявление темы занятия, его цели и задачи.

Преподаватель проверяет готовность к занятию и объявляет тему занятия, записанную на доске, озвучивает цели и задачи.

• Проверка домашнего задания.
• Конкурс «Разминка»

В течение 7-10 минут весь класс в быстром темпе заканчивает фразу преподавателя. Первый, правильно ответивший, получает жетон с баллом.

(Можно этот конкурс провести в форме диктанта. Обучающиеся должны записать окончание каждой фразы на листочках, которые сдаются и проверяются жюри)

• Средняя плотность – это…
• Морозостойкость – это…
• Твердость – это…
• Макроструктуру древесины образуют…
• Вещества, защищающие древесину от возгорания, называются…
• Горные породы состоят из…
• По происхождению горные породы делятся на…
• Мономинеральными называются…
• Сырьем для производства керамических изделий являются…
• Основным свойством глины являются…

• Сырьем для производства сырья являются…
• Металлы делятся на…
• Черные металлы представляют собой…
• Сталь – это…
• В зависимости от назначения различают чугун…
• По способу твердения минеральные вяжущие вещества делятся на…
• Портландцемент – это…
• Бетоном называют…
• Раствор – это…
• Основным компонентом пластмасс являются…
• К материалам специального назначения относятся…
• Пеностекло – это…
• Эффективными акустическими материалами являются…
• Лакокрасочными составами называют…
• Кровельные материалы – это…
• К теплоизоляционным материалам относятся…

Конкурс «Аукцион»

В конкурсе участвуют все обучающиеся. На обсуждение выставляются по очереди лоты (материалы, плакаты). Учащимся необходимо как можно больше сообщить о данном лоте. Информация должна быть дозированной и являться логически законченным высказыванием.

ЛОТ №1 Минеральная вата

Примерные высказывания:

• Это неорганический теплоизоляционный материал
• Это волокнистый материал, получаемый из силикатных расплавов
• Сырьем для производства служат горные породы, отходы промышленности
• Производство состоит из двух основных процессов
• Это огнестойкий материал, он не гниет.

ЛОТ №2 Краска – эмаль

• Это лакокрасочный материал
• Основным компонентом являются пигменты, наполнители
• Получают перетиранием сухих пигментов с лаком
• Выпускают в готовом виде
• Быстро высыхает и имеет высокую свето-водостойкость.

     Лот №3 Рубероид

• Это битумный кровельный материал
• Это рулонный материал, изготовленный из картона
• Его поверхность пропитана битумом и покрыта посыпкой
• Это дешевый и доступный материал
• Его применение повышает производительность труда.

• Изучение нового материала
• Демонстрация слайдов
• Сравнительная характеристика материалов специального назначения
• Основные направления ресурсосбережения при производстве и применении материалов и изделий специального назначения.

Эффективность многослойных панелей во многом определяется применяемым утеплителем. В настоящее время разработаны такие современные теплоизоляционные материалы, как битумный сотопласт, представляющий собой синтетический жесткий композиционный материал с системой повторяющихся пустот; плиты с использованием полиакрилнитрильных волокон; плиты на основе сапропеля в сочетании с перлитом, отходами дерево – и льнообработки; плиты из пенополиуретана, полученные с использованием отходов и продуктов химических предприятий. Для частичного решения экологических проблем необходимо начать изготовление минеральных плит из гидромассы на бесфенольном, безвредном для организма человека связующем, а также шире внедрять изделия на основе эковаты, полученной путем переработки древесинных отходов. Расширено производство ячеистого бетона, который в зависимости от средней плотности 300-600 кг/м3 и прочности 17-35 Мпа можно использовать как для ограждающих конструкций, так и в качестве термовкладышей при дополнительной обработке гидрофобными составами, в трехслойных стеновых панелях.

Расширяется применение жаропрочных бетонов на жидкостекольном, фосфатном и глиноземнистом связующем для футеровки тепловых агрегатов. Организуется выпуск огнеупорного легковеса, где в качестве сырья используют минеральные отходы производств, и тугоплавкого кирпича с температурой эксплуатации 1200 – 1500 градусов. Сырьем для последнего являются местные в сочетании с минеральными отходами.

Большой объем в производстве строительных материалов занимают кровельные и гидроизоляционные. В России и Беларуси с каждым годом увеличивается выпуск эффективных долговечных материалов на основе стеклосетки, стеклоткани и нетканого полимерного полотна с использованием битумно-полимерных защитных покрытий.

Разнообразие, декоративный эффект и долговечность этих материалов обеспечивается цветными посыпками, представляющими каменные высевки. Как правило, это направленные материалы, которые наклеивают на основании без применения специальных мастик за счет оплавления нижнего слоя газовыми и другими горелками. В Беларуси путем спекания отходов полиэтилена высокого и низкого давления с песком получают полимерную черепицу, обладающую высокой прочностью на изгиб не менее 100 Н и морозостойкостью – F200.

Одним из путей ресурсосбережения является комплексное использование  сырья. Применение безотходной технологии не только снижает материалоемкость полученных материалов и изделий, но и позволяет увеличить их выпуск, значительно оздоровить окружающую среду. Ежегодно накапливаются тысячи промышленных и бытовых отходов, которые загрязняют атмосферу и землю. Значительные расходы средств идут на их транспортировку, хранение, захоронение, сжигание.

Только 5-10% исходных природных ресурсов переходят в готовую продукцию, остальные поступают в окружающую среду в виде отходов. К ним относятся металлургические шлаки, золы и шлаки ТЭЦ, фосфогипсовые, полученные при производстве фосфорной кислоты, а также отходы переработки минерального сырья, в частности, калийной соли, деревообрабатывающей промышленности, золы ТЭС, работающей на торфе, и другого. Часть из них уже нашла применение при производстве строительных материалов, но процент использования еще очень мал и составляет не более двадцати.

В качестве примеров можно привести следующие. Из расплавов металлургических шлаков получают легкие заполнители: шлакопемзовый щебень и песок, гранулированный шлак. Из шлаков и зол ТЭС делают аглопоритовый гравий, глинозольный керамзит, безобжиговый зольный гравий. Последний получают путем помола отходов, перемешивая их с цементом и водой, грануляции смеси и последующего твердения гранул.

Применение золы позволяет в тяжелых бетонах экономить 10-30% цемента, улучшить технологические свойства бетонной смеси, повысить плотность, водонепроницаемость, сульфатостойкость бетона. В мелкозернистых бетонах и строительных растворах за счет золы возможно экономить 30-40% и более цемента, в ячеистых – использовать взамен кремнеземистого компонента. В смеси с другими компонентами отходы золы ТЭС могут быть использованы для создания бесцементных бетонных смесей, предназначенных для закладки выработанного пространства рудников и шахт.

 Учеными Беларуси и России разработаны стеновые мелкоштучные и крупноразмерные стеновые материалы, фундаментные блоки с использованием фосфогипсовых отходов, ваграночных шлаков литейных производств и электросталеплавильных шлаков, выход которых достигает 299 тыс. т в год. Накоплен опыт использования фосфогипса в качестве добавки при производстве портландцемента. Японские фирмы используют фосфогипс для получения облицовочной плитки, сухой штукатурки с верхним декоративным слоем из бумажнослоистого пластика. Там же разработана технология производства новых негорючих отделочных материалов из смеси гипса, стекловолокна, синтетических смол, которые используют в гражданском строительстве. Эффективно использовать фосфогипс совместно с отходами хвойных и лиственных пород при производстве конструкционного и теплоизоляционного арболита. Для этих же целей создан «Костролит», который изготавливают на основе льняной костры, обработанной сульфитноглинястой краской. Обработка придает огнестойкость материалу, снижает его деформативность.

Разработана технология получения мелких стеновых блоков из опилкобетона для наружных стен в малоэтажном строительстве. Основным сырьем служат отходы древообработки, песок и минеральные вяжущие (шлакопортландцемент, зола ТЭЦ, известковая мука и т.д.). Материал легко отделывается красками, керамической плиткой, штукатурится, режется и гвоздится. На основании древесных волокон, опилок и термопластов (полипропилен, полиэтилен высокого давления) возможно получение листового отделочного материала, обладающего прочностью и декоративностью.

Большое значение имеет вторичная переработка самого затвердевшего бетона. Эта проблема возникает при повторном использовании бракованных конструкций на заводах ЖБИ, замене морально и конструктивно устаревших железобетонных элементов при реконструкции зданий и сооружений. Возможно повторное использование арматуры, извлекаемой в процессе дробления, и бетонной щебенки как при производстве бетонных конструкций, так и в дорожном строительстве.

 В связи с усилением в последнее время борьбы с загрязнением окружающей среды немецкая компания «Диге асфальт» разработала технологию повторного использования асфальтных покрытий. Как показали проведенные работы, использование в смеси до 40% старого асфальта дает возможность уменьшить издержки строительства дорого до на 10-30% без снижения качества покрытия. В последние годы созданы технологии, позволяющие утилизировать старую резину в большом количестве – главным образом при сооружении различных дорог. В Японии разработан процесс переработки покрышек в маты, которые используют в качестве амортизационной подстилки колеи высокоскоростных железных дорог. В Швеции также появился новый материал для дорожных покрытий, обладающий большим сопротивлением к износу, чем обычные материалы (в 2 раза). В состав нового покрытия входят асфальт, измельченные старые автомобильные покрышки и другие резиновые изделия, а также 60% щебня.

Интерес к проблеме использования твердых бытовых отходов обусловлен не только необходимостью уменьшения загрязнения окружающей среды, но и увеличением стоимости удаления этих отходов, недостатком земельных участков для их захоронения, а также возможностью внедрения новых эффективных способов переработки отходов в полезные продукты – материалы и энергию. В состав бытовых отходов входят бумага, остатки пищевых продуктов, изделий из дерева, стекла, металлов. Отмечается тенденция к увеличению доли пластмасс, бумаги, стекла и металла. Переработка этих отходов осуществляется посредством процессов сортировки и промывки, уменьшения размеров (размельчения, перемалывания, брикетирования), преобразования (компостирования, сжигания с регенерацией тепла, пиролиза, гидролиза, влажного окисления). Эти процессы объединяются в различные технологические схемы, в результате которых вырабатываются  топливо и энергия, извлекаются черные и цветные металлы, стекло и другие компоненты. Стоимость этих материалов из вторичного сырья выше, чем из первичного на 16-30% в связи с относительно высокими затратами на сбор, хранение и сортировку отходов. В то же время переработка отходов позволяет отказаться от их захоронения, способствует выработке тепловой энергии, а также требует меньше энергии, чем при производстве первичных материалов (для стали в 1,5 – 2 раза, алюминия в 3 – 5 раз, меди в 5 – 6 раз).

В США разработана новая технология производства кирпича из бытовых отходов. Вместо глины специалисты фирмы предлагают использовать шлаки, оставшиеся после сжигания мусора в высокотемпературных печах. При этом отпадает необходимость в обжиге, неизбежном при изготовлении глиняного кирпича. Новый кирпич состоит из заполнителя (85-96% состава), цемента и лишь малой доли главного компонента – химической добавки. В Германии создана установка для переработки коммунальных отходов в строительные блоки высокого качества. В США освоен процесс переработки старых газет и другой макулатуры в прессованный строительный материал, напоминающий фанеру. В последние годы возросло использование вторичного стекла. Так, во Франции разработана технология производства кирпича и строительных блоков из стеклянного боя и пластмассовых отходов (80% стекла и 20% пластмасс). В США битое стекло применяют для создания дешевого пеноматериала, который может использоваться в качестве теплоизоляции.

Таким образом, применение отходов промышленности в производстве строительных материалов является действенным средством экономии природных материалов и удешевления их производства.

• Закрепление учебного материала 

Обучающиеся работают по карточкам, в которых содержится текст с отсутствием некоторых ключевых слов. Необходимо вставить правильное слово.

Карточки сдаются через 5 минут.

Карточка 1

Большую роль для поддержания нормального температурно-влажностного режима при использовании многослойных панелей играет утеплитель, который относится к теплоизоляционным материалам.

Карточка 2

К современным теплоизоляционным материалам относится битумный сотопласт, представляющий собой материал с системой повторяющихся пустот.

Карточка 3

Для решения экологических проблем можно использовать минераловатные плиты из гидромассы и внедрять изделия на основе эковаты, полученной путем переработки древесных отходов.

Карточка 4

В последнее время расширилось применение огнеупорного легковеса, где в качестве сырья используют минеральные отходы.

Карточка 5

Путем спекания отходов полиэтилена высокого и низкого давления получают полимерную черепицу.

Карточка 6

Из расплавов металлургических шлаков получают легкие заполнители, гранулированный шлак.

Карточка 7

Из шлаков ТЭС делают аглопоритовый гравий, глинозольный керамзит, безобжиговый зольный гравий.

Карточка 8

Учеными разработаны стеновые мелкоштучные материалы с использованием фосфогипсовых отходов.

Карточка 9

Разработана технология получения мелких стеновых блоков из опилкобетона для наружных стен.

Карточка 10

Материалы из опилкобетона получают из отходов деревообработки, песка и минеральных вяжущих.

Карточка 11

Большое значение имеет вторичная переработка самого затвердевшего бетона.

Карточка 12

Возможно повторное использование арматуры, извлекаемой в процессе дробления ЖБК.

Карточка 13

В связи с усилением борьбы с загрязнением окружающей среды разработана технология повторного использования асфальтных покрытий.

Карточка 14

В мире разработана новая технология производства кирпича из бытовых отходов.

Карточка 15

Для производства кирпича вместо глины можно использовать шлаки, оставшиеся после сжигания мусора в высокотемпературных печах.

5.Подведение итогов

Преподаватель выставляет оценки в соответствии с рейтингом.

6.Домашнее задание