Методическая разработка урока по материаловедению на тему: «Гидравлическое вяжущее вещество. Цемент и портландцемент».
методическая разработка на тему

Министерство образования Саратовской области

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение 

 Саратовской области «Вольский строительный лицей»

Методическая разработка урока по материаловедению                                                                               на тему: «Гидравлическое вяжущее вещество. Цемент и портландцемент».

                                                             Выполнила: Мордвинцева Наталья Олеговна

                                           преподаватель спецдисциплин                                                          ГБПОУ СО « Вольский строительный лицей»

г. Вольск, 2017 г.

Аннотация

При всех существующих трудностях в системе среднего профессионального образования сегодня открываются новые возможности для развития личности обучающегося, и одарённой личности в частности.

Воспитание талантливого обучающегося в учреждениях СПО – задача, требующая особого педагогического и психологического подхода. Существует множество технологий работы с одарёнными детьми, ориентирующих педагогов на моделирование такой учебной деятельности, в которых ребёнок может максимально самореализоваться, развивать умения самостоятельно добывать знания из различных источников, анализировать факты, делать выводы и обобщения, аргументировать свой ответ, т.е. развивать мыслительные способности обучающихся.

Данная методическая разработка предназначена для проведения урока по спецтехнологии для обучающихся 1 курса, проходящих профессиональную подготовку по профессии «Штукатур» по адаптированной программе (для лиц с ограниченными возможностями здоровья).  

Выбранная тема предлагает расширение знаний обучающихся, использование разнообразных приёмов и методов обучения, активизацию учебно-познавательной деятельности обучающихся.

Методическая разработка представляет собой учебно-методический комплект урока по теме «Гидравлическое вяжущее вещество. Цемент и портландцемент». Большой объём дополнительного материала позволяет активизировать мыслительную деятельность обучающихся, способствует развитию навыков самостоятельной работы, повышает интерес к изучению спецтехнологии.

Особое внимание уделено методике организации контроля за качеством знаний. Разработанные задания нацелены не только на проверку прочности, но и осмысленности восприятия учебного материала обучающимися, на выявление их способности творчески применять усвоенные знания и умения в новых ситуациях.

На уроке предлагается заслушать обучающихся, подготовивших опережающие задания - докладные записки на темы:

«История возникновения цемента»;

«Роль русских и советских ученых в разработке качества цемента»;

«Свойства и применение портландцемента».

С целью активизации полученных на предыдущих уроках знаний, обучающимся предлагается решить тестовые задания повышенной сложности, одновременно другие учащиеся составляют спецификацию к технологическому процессу. (Этапы изготовления образцов).                                    

Это занятие имеет большое значение в будущей профессиональной деятельности обучающихся, поэтому преподаватель должен создать все условия для формирования у них положительной мотивации к изучаемому предмету.

План урока

Тема: «Гидравлическое вяжущее вещество. Цемент и портландцемент»       Цели:                                                                                                                                  Методическая цель: «Активизация познавательной активности обучающихся через современные педагогические технологии».                 Обучающая цель:

Формирование у обучающихся первичных знаний о цементе и портландцементе, применяемых для приготовления строительных растворов.

Формировать понятия и способы действий.

Дать глубокие и прочные знания для качественного и самостоятельного выполнения заданий.

Развивающая:

Формировать общие компетенции:

• Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем
• Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.
• Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.
• Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности
• Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами

Воспитательная:

• воспитывать любовь к выбранной профессии, уважение к труду и к людям труда, дисциплину, внимательность, собранность, аккуратность, доброжелательную атмосферу на уроке.

Тип урока: изучение нового материала с использованием ИКТ

Планируемые результаты: обучающиеся должны:

• демонстрировать умения сравнивать, анализировать, делать выводы;
• владеть навыками коммуникативной культуры, речевой культуры, доводить информацию до собеседника по средствам докладов и сообщений, отстаивать свою точку зрения и свои позиции.     

 Оборудование: мультимедийная установка, презентация “Цемент и портландцемент”, видеоролики, тест, карточки,  лист рабочей тетради, таблица “Минеральный состав портландцементного клинкера”, учебники.

Ход урока

• Организационная  часть -2 мин.
• Этап усвоения новых знаний -25 мин.

-  проверка домашнего задания;

-  дополнения преподавателя;

-  демонстрация видеофильма.

- работа по составлению опорных конспектов.

• Проверка понимания изученного материала -5мин.
• Закрепление полученных знаний – 10 мин.
• Подведение итогов. Информация о домашнем задании -3 мин.

Организационная часть. Приветствие.  Отметить в журнале отсутствующих, настроить обучающихся на продуктивную деятельность, проверить наличия учебных принадлежностей.

• Объявить тему, цели урока  (презентация слайд 1).

Вступительное слово преподавателя:  

• Сегодня на уроке мы познакомиться с видами и производством цемента и портландцемента.

Проверка домашнего задания.  

Основной вид деятельности с ИКТ: демонстрация  результатов самостоятельной работы в виде презентаций.  

Обучающимся были выданы  опережающие задания: составить презентации на темы:

1. История цемента. (Выступление обучающегося с докладом «История возникновения цемента») Приложение 1  (слайд 2)
2. Роль русских и советских ученых в разработке качества цемента. (Выступление обучающегося с докладом «Русские и советские ученые изучавшие твердение вяжущих веществ»). Приложение 2 (слайд 3)
3. Свойства и применение портландцемента (Выступление обучающегося с сообщением «Свойства и применение портландцемента»). Приложение 3 (слайд 5)

К созданию каждой презентации привлечены  по 2 обучающихся. Такая групповая работа позволяет облегчить создание презентации, определив обязанности каждого. Первый обучающийся - поиск информации, второй обучающийся - создание слайдов, комментирование презентации (сообщение).

Организуется презентация докладов с использованием  мультимедийного оборудования.

На этом этапе  необходимо обеспечить восприятие, осмысление и первичное запоминание знаний:

• Дополнения преподавателя.  
• Просмотр видеофильма.
• Работа по составлению опорных конспектов.

Основной вид деятельности с ИКТ: использование ЦОР для составления опорного конспекта.

Объяснение преподавателя

Среди строительных материалов цементу принадлежит ведущее место. Цемент относится к группе минерального вяжущего, поскольку материал, используемый для его получения - минеральной породы. Также цемент - это гидравлическое вяжущее. Поскольку набор прочности и затвердевания происходит в присутствии воды, полученные твердые соединения нерастворимы в воде.

Портландцемент - это гидравлическое вяжущее, получаемое тонким измельчением клинкера и небольшого количества гипса, твердеющее как на воздухе, так и в воде.

Кроме портландцемента на основе портландцементного клинкера выпускают много других видов цементов (слайд 4)

Промышленность выпускает разнообразные виды цементов: портландцемент, быстротвердеющий, белый, сульфатостойкий, гидрофобный, с минеральными добавками, тампонажный и многие другие.

2. Характеристика цемента.  ( слайд 5)

Все вяжущие обладают рядом свойств. Так и цементы имеют свои свойства

Плотность в зависимости от вида и количества добавок составляет 2900...3200 кг/мЗ, насыпная плотность в рыхлом состоянии 1000... 1100 кг/мЗ, в уплотненном — до 1700 кг/мЗ.

Тонкость помола характеризуется количеством цемента, проходящим через сито (размер отверстий 0,08 мм). Согласно ГОСТу через сито с сеткой № 008 должно проходить не менее 95 % цемента.

Сроки схватывания, рассчитываемые от момента затворения, должны быть: начало - не ранее 45 мин; конец — не позднее 10 ч. Эти показатели определяют при температуре 20° С.  Если цемент затворяют горячей водой (более 40°С), может произойти очень быстрое схватывание.

При твердении на воздухе цементное тесто уменьшается в объеме. Усадка на воздухе составляет около 1 мм/м, а в воде цемент немного набухает, увеличивается в объёме до 0,5 мм/м. Однако изменение объема при твердении должно быть равномерным. Это свойство проверяют на лепешках из цементного теста, которые не должны растрескиваться после пропаривания в течение 3 ч (до пропаривания лепешки 24 ч твердеют на воздухе).

Прочность портландцемента характеризуется его маркой. Делят на высокопрочные, повышенной прочности, рядовые и низкомарочные.

3. Марки выражаются в числах 1 кг/см2 (слайд 6)

Марку определяют по пределу прочности при сжатии и изгибе образцов - балочек 40x40x160 мм, изготовленных из цементно-песчаного раствора (состава 1: 3) стандартной консистенции и твердевших 28 суток (первые сутки в формах на влажном воздухе и 27 сут. в воде при 20°С). Промышленность выпускает портландцемент четырех марок: 400; 500; 550 и 600, которые обозначают прочность при сжатии соответственно в пределах от 100-600МПа

Цемент марки М-600 благодаря своей прочности называют “Военным”

В зависимости от способа приготовления смеси различают сырой, мокрый и комбинированный (слайд 7)

Преподаватель:

- Как вы думаете, какой из способов получения портландцемента самый дешевый?

- Объясните, почему вы так считаете?

Производство портландцемента складывается в основном из следующих операций:

- добыча сырья

- приготовление сырьевой смеси,

- обжиг ее до получения цементного клинкера

- помол клинкера совместно с добавками.

4. Сейчас мы с вами проследим процесс производства цемента и портландцемента ( слайд 8)

Видео (карьерные работы)

Преподаватель: В природе есть горная порода, обеспечивающая получение клинкера такого состава,- мергель, который представляет собой тесную смесь известняка с глиной. Но чаще используют известняк и глину (добываемые отдельно) в соотношении 3: 1 (по массе). Кроме основных компонентов в сырьевую смесь вводят корректирующие добавки, содержащие оксиды кремния, алюминия и железа, и промышленные отходы, обеспечивающие требуемый состав клинкера.

Добытое в карьерах природное ("первичное") сырье. Доставляют на завод (слайд 9)

Доставлять сырье можно не только автомобильным, но железнодорожным транспортом

Видео (доставка сырья на завод)

Преподаватель: Измельчение твердых сырьевых материалов, транспортируемых с помощью специальных питателей и дозаторов в сырьевое отделение со склада, осуществляется в щековых дробилках (слайд 10)

Видео (подготовка сырья)

Преподаватель: Затем помольных агрегатах - шаровых трубных мельницах.

Видео (помол в шаровых мельницах)

Преподаватель: Одновременно с измельчением до определенной тонкости помола сырьевых материалов в мельнице происходит смешивание известняковых и глинистых компонентов, а также добавок (огарков).

Подготовленная сырьевая смесь заданного химического состава, определенной влажности и тонкости помола подается в обжиговую вращающуюся печь, которая представляет собой стальную трубу диаметром до 7 м и длиной до 185 м. Изнутри труба выложена огнеупорным кирпичом. Печь установлена под небольшим (30...40) углом к горизонту и вращается (0,8... 1,3 мин), благодаря чему сырьевая смесь перемещается в ней от верхнего конца к нижнему, куда подается топливо (слайд 11)

Видео (обжиг клинкера)

Преподаватель: В состав портландцементного клинкера входят четыре основных минерала (таблица Приложение 3) и небольшое количество стеклообразного вещества. Как видно из таблицы, портландцементный клинкер в основном (на 60...80%) состоит из силикатов кальция, из-за чего портландцемент также называют силикатным цементом.

После выхода из печи клинкер охлаждается и подается на клинкерный склад, а затем - на помол (слайд 12)

Завершающий этап получения цемента - это измельчение и смешивание клинкера с добавками (гипс, песок и др.) в цементных мельницах (слайд 13)

Свойства портландцемента зависят от его минерального состава и тонкости помола клинкера.

Полученный цемент после мельниц подается пневмокамерными или пневмовинтовыми насосами в силосы запаса.

При взаимодействии с влагой воздуха активность портландцемента падает, поэтому его предохраняют от действия влаги. Портландцемент хранят в силосах (высоких цилиндрических емкостях из бетона или металла) ( слайд 14)

На строительство его доставляют в специальных вагонах, автомобилях-цементовозах или упакованный в многослойные бумажные или полиэтиленовые мешки (слайд 15)

Применяют портландцемент для изготовления бетона, железобетона, кладочных, штукатурных и специальных растворов. При возведении подземных и подводных частей зданий и сооружений. Портландцемент не рекомендуют использовать для конструкций, подвергающихся действию морской, грунтовых, а также проточной пресной воды. В этих случаях применяют сульфатостойкие , с минеральными добавками. Портландский цемент, который является высококачественным и достаточно дорогим материалом, необходимо расходовать экономично, заменяя, где это возможно, более дешевыми вяжущими известью, гипсовыми вяжущими, смешанными цементами (слайд 16)

Закрепление полученных знаний.

На этом этапе необходимо закрепить полученные знания, начать вырабатывать умения применять их.

Выполнение упражнений в рабочих тетрадях (Приложение 4)

Подведение итогов.

Сообщить обучающимся о достижении целей урока.

Дать объективную оценку результатов коллективного труда обучающихся на уроке.

Выставить отметки в журнал теоретического обучения.

Домашнее задание

Подготовить сообщение на тему «Влияние цементного производства на экологию» 

Список литературы.

1. Ивлиев А.А., Кальгин А.А., Скок О.М. Отделочные строительные работы,- М.:Стройиздат, 2004.-488с.

      2. Ольхина Е.А., Козина С.А., Кузнецова Л.Н., Справочник по отделочным строительным работам. – М.: ИЦ «Академия», 2009.- 416с.

3. Черноус Г.Г.  Штукатурные работы. – М.: ИЦ «Академия», 2013.- 224с.

4. Смирнов В.А. «Материаловедение» Москва. ИЦ «Академия», 2013.-368с.

5. Н.Н. Завражин «Технология отделочных строительных работ» Москва ИЦ «Академия», 2012г

5. Рабочая тетрадь по учебной дисциплине «материаловедение», 2017.-70с.

6. Диск с лабораторной работой “Материаловедение», практикум для строителей-отделочников”

7. Интернет ресурсы.