Методические указания к выполнению практических работ по МДК 02.01 Свойства и показатели качества строительных материалов
учебно-методический материал

Департамент образования и науки Тюменской области

Государственное автономное профессиональное

образовательное учреждение Тюменской области

«Агротехнологический колледж»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическим занятиям

ПМ.02 Выполнение технологических процессов при строительстве,

эксплуатации и реконструкции строительных объектов

МДК 02.01 Раздел 2. Свойства и показатели качества строительных материалов 

08.02.01  Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

2017

Составитель:

Лагунова М. Л., мастер производственного обучения

Методические указания предназначены для систематизации и углубления знаний обучающихся. Методические указания содержат пояснительную записку, цели и задания, критерии оценки, список основной и дополнительной литературы.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания к практическим занятиям предназначены для закрепления теоретических знаний и приобретения необходимых практических навыков и умений по разделу  ПМ.02 Выполнение технологических процессов при строительстве, эксплуатации и реконструкции строительных объектов МДК 02.01 Раздел 2. Свойства и показатели качества строительных материалов специальности 08.02.01  Строительство и эксплуатация зданий и сооружений.

Содержание раздела является достаточно разнородным и включает как общетеоретические, так и узкотехнологические вопросы. Предусмотрено изучение следующих вопросов: основные свойства строительных материалов, древесина, металлы, керамика, стекло, минеральные вяжущие вещества, бетоны и другие.

Все практические занятия делят на два типа работ: формирование мировоззрения по вопросу свойств строительных материалов и закрепление теоретического материала посредством решения задач. Решение задач направлено на закрепление теоретического материала. Задачи выдает преподаватель на практических занятиях в соответствии с графиком учебного процесса. Решенные задачи представляют преподавателю в виде машинописного (или рукописного) текста, оформленного в соответствии с общими требованиями, изложенными в СТО.

Обсуждение основных вопросов раздела на практических занятиях позволит сформировать понимание проблем по вопросам определения качества строительных материалов, их выбора, а также наметить пути их решения.

Выполнение практических работ, содержащихся в методических рекомендациях, способствует формированию у студентов компетенций, предусмотренных ФГОС: ПК 2.2; ОК.1-ОК.9.

Методические указания  выступают средством формирования у обучающихся умений:

- определять по внешним признакам и маркировке вид и качество строительных материалов и изделий;

- производить выбор строительных материалов конструктивных элементов.

В результате освоения раздела обучающийся должен знать:

- основные свойства и область применения строительных материалов и изделий.

Практические занятия формируют следующий практический опыт:

- подбора строительных конструкций и разработке несложных узлов и деталей конструктивных элементов зданий;

- разработки архитектурно-строительных чертежей;

- выполнения расчетов и проектированию строительных конструкций, оснований;

- разработки и оформления отдельных частей проекта производства работ.

Практические работы относятся к одному из видов практического обучения и имеют важное значение, так как их задачей является закрепление знаний, полученных студентами в процессе изучения теории, приобретение практических навыков в решении задач.

Методические указания повысят эффективность организации практической  работы обучающихся при выполнении практических заданий по разделу.

1. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ РАБОТ

1.1 Рекомендации по выполнению работ

При выполнении практических работ, деятельность обучающегося начинается с изучения теоретического материала. После ознакомления с текстом задания, обучающийся приступает к выполнению работы и по ходу выполнения оформляет его в тетрадь. Порядок выполнения  работы указывается в каждом конкретном задании отдельно.

1.2 Оформление практической  работы

Оформление - это важный этап при выполнении практической  работы, который позволяет структурировать материал, а также последовательно изложить ход рассуждений обучающегося в процессе  выполнения задания.

Практические   работы   рекомендуется оформлять согласно пунктам, предложенным в тексте задания. Каждую задачу необходимо завершать ответом, позволяющим вкратце обобщить полученный расчетный материал, а также предложить свои рекомендации.

1.3 Критерии оценки практической работы:

Оценивается отметкой «5», если:

- работа выполнена полностью;

- в логических рассуждениях нет пробелов и ошибок;

- в решении нет технических ошибок (возможны некоторые  неточности, которые не являются следствием незнания или непонимания учебного материала).

Отметка «4» ставится если:

- работа выполнена полностью, но обоснования шагов решения недостаточны (если умение обосновывать рассуждения не являлось специальным объектом проверки);

- допущена одна ошибка, или есть два – три недочёта в терминах, чертежах (если эти виды работ не являлись специальным объектом проверки).

Отметка «3» ставится, если:

- допущено не более двух ошибок или более двух – трех недочетов в терминах, чертежах, но обучающийся обладает обязательными умениями по проверяемой теме.

Отметка «2» ставится, если:

- допущены существенные ошибки, показавшие, что обучающийся не обладает обязательными умениями по данной теме в полной мере.

2.АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

1. Прочитать условие задачи.

2.Записать в «Дано» все перечисленные в условии физические величины и константы, выбрав свой вариант по порядковому номеру списочного состава в журнале.

3. Перевести единицы измерения в систему СИ.

4.Выяснить к какому разделу относится задача. При необходимости сделать рисунок, график. Выбрать и записать формулы и законы, которые способствуют решению.

5.Преобразовать формулы и подставить в них цифровые значения из условия.

6 .Математически рассчитать.

7.Произвести проверку. Сверить с ответами, оценить реальность полученных данных.

8.Записать выкладку единиц измерения.

9.Записать ответ.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1                                                                                                     ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ОБРАЗЦА

Задания для оценки: ПО.1; ПО.2; ПК 2.2; ОК.1-ОК.9

Цель: ознакомиться с сущностью понятий «плотность» истинная и средняя и методами их определения для образцов неправильной геометрической формы. Научится оценивать правильность полученных результатов.

Задание 1. Определение истинной плотности кирпича

Материалы: навеска размолотого в порошок керамического кирпича массой около 70 г,  дистиллированная вода.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, стандартный объемомер (колба Ле Шателье), стеклянная палочка, стеклянные (фарфоровые) стаканы вместимостью 100 и 500 см3; сухая салфетка.

Ход работы

1. Пробу тонкоразмолотого кирпича (размер частиц должен быть менее размера пор в кирпиче) массой около 70 г поместить в стаканчик и взвесить на технических весах с погрешностью не более 0,05 г.

2. В объемомер (рис. 1.1) налить воду до нижней риски, нанесенной до расширения на горле колбы. Горло объемомера подсушить фильтровальной бумагой (или тряпочкой). Затем порошок кирпича из взвешенного стакана осторожно с помощью стеклянной палочки пересыпать в объемомер до тех пор, пока уровень воды не поднимется до верхней метки (потери порошка недопустимы). Объем засыпанного порошка Vп равен объему между верхней и нижней метками объемомера (20 или 10 см3) и указан на объемомере.

3. Массу порошка кирпича (г), засыпанного в объемомер, определить, взвешиванием остатка порошка в стакане m2  и  вычислить ее как разность масс (m1–m2)

Истинную плотность (г/см3) рассчитать по формуле

ρ=(m1–m2)/Vп

Рис 1.1. Объемомер Ле Шателье

1 – объемомер; 2 – сосуд с водой; 3 – термометр.

Все результаты занести в лабораторный журнал.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

ВЫВОД.

Задание 2. Образец неправильной формы

Материалы: кусок кирпича неправильной формы массой 50...70 г; расплавленный парафин, плотностью ρп=0,93 г/см3.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические с приспособлением для гидростатического взвешивания, кисточка.

Ход работы

1. взвесить образец – m, г;
2. с помощью кисточки покрыть образец парафином для сохранения в его объеме открытых пор;
3. взвесить покрытый парафином образец, предварительно охладив его до комнатной температуры – m1, г;
4. провести гидростатическое взвешивание покрытого парафином образца m2, г (рис. 1.2.).

Взвешивание провести с точностью до 0,01 г.

Опыт повторить трижды.

Все результаты занести в лабораторный журнал.

Рис. 1.2. Взвешивание образца на гидростатических весах

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Конечный результат подсчитать как среднее арифметическое трех опытов.

Определение объема образца методом гидростатического взвешивания производится на основании закона Архимеда: «На погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме этого тела».

Значит масса образца, взвешенного в воде, будет легче массы образца, взвешенного на воздухе, на выталкивающую силу

А=(m1–m2)g, Н

Где А – сила Архимеда;

g – ускорение свободного падения, м/сек2.

Vо.п.*ρв= m1–m2    ⇒   Vо.п.=  , но  Vо.п.=V+Vп   ⇒

• V= Vо.п.– Vп=

ВЫВОД.

Порядок выполнения работы

1) Изучить представленный теоретический материал.

2) Выполнить испытания.

3) Записать полученные результаты и сделать выводы.

4) Изучить примеры решения задач.

5) Записать данные и выбрать необходимые формулы.

6) Записать алгоритм решения и ответ.

Оформление работы

Работа оформляется согласно алгоритму в п.2 методического руководства, графическую часть необходимо выполнить аккуратно, с помощью карандаша и линейки, в масштабе.

Рекомендуемая литература

1. Барабанщиков Ю.Г. Строительные материалы и изделия: учебник для студ. сред. проф. образования/ Ю. Г. Барабанщиков. – М.:Издательский центр «Академия»,2016. – 368с.
2. Попов Л.Н. Строительные материалы и детали: Учебник для техникумов.-2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 20015.
3. Попов Л.Н. Лабораторный практикум по предмету строительные материалы и детали: Учебник для техникумов. -  М.: Стройиздат, 2016.
4. Строительные материалы. Учебное справочное пособие. -  Р. – н.д., 2015.
5. Микульский В.Г. Строительные материалы/ В. Г. Микульский. - М.: Издательство ABC, 2016.
6. http://www.ksm095.ru/

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ОБРАЗЦА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Задания для оценки: ПО.1; ПО.2; ПК 2.2; ОК.1-ОК.9

Цель: ознакомиться с сущностью понятий «плотность» истинная и средняя и методами их определения для образцов правильной геометрической формы. Научится оценивать правильность полученных результатов.

Задание 1. Образец материала правильной формы

Материалы: бетонный (или растворный) образец-куб; куб из дерева с 1 ребром 4...5 см; образец пенопласта в форме параллелепипеда массой 10...30 г.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, линейки измерительные, штангенциркуль.

Ход работы

1. Образцы-кубы бетона (раствора), дерева и пенопласта измерить линейкой с погрешностью 1 мм или штангенциркулем с погрешностью 0,1 мм. Каждую грань образца кубической или близкой к ней формы измеряют в трех местах (а1, а2, а3, b1, b2, b3, h1, h2, h3) по ширине и высоте, как показано на рис. 1.2.а, и за окончательный результат принимают среднее арифметическое трех измерений каждой грани. На каждой из параллельных плоскостей образца цилиндрической формы проводят два взаимно перпендикулярных диаметра (d1, d2, d3, d4), затем измеряют их; кроме этого, измеряют диаметры средней части цилиндра (ds, db) в середине его высоты (рис. 1.2., б). За окончательный результат принимают среднее арифметическое шести измерений диаметра.

Высоту цилиндра определяют в четырех местах (h1, h2, h3, h4) и за окончательный результат принимают среднее арифметическое четырех измерений.

Образцы любой формы со стороной размером до 100 мм измеряют с точностью до 0,1 мм, размером 100 мм и более – с точностью до 1 мм.

2. Определить  массу m бетона, раствора, дерева и пенопласта. Образцы массой менее 500 г взвешивают с точностью до 0,01 г, а массой 500 г и более с точностью до 1 г.

Полученные данные занести в лабораторный журнал.

Рис. 1.3. Схема измерения объема образца

а – кубической формы; б – цилиндрической формы

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

ВЫВОД.

Задание 2. Определение насыпной плотности материалов.

Материалы: кварцевый песок.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, стандартная воронка, линейка, мерный цилиндр емкостью 1 л.

Ход работы

1. взвесить мерный цилиндр – m1 г;
2. в стандартную воронку, установленную на поддон, засыпать песок при закрытом затворе (рис. 1.4.);
3. одним приемом, открыв затвор, заполнить песком мерный цилиндр до образования конуса над его краями;
4. удалить избыток песка, проводя линейкой по верхней части образующей цилиндра;
5. взвесить мерный цилиндр, заполненный песком – m2 г.

Взвешивание произвести с точностью до 1 г.

Опыт повторить трижды.

Рис. 1.4. Стандартная воронка

1 – корпус; 2 – трубка; 3 – задвижка; 4 – мерный цилиндр

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

За окончательный результат принять среднее значение 3-х опытов.

ВЫВОД.

Порядок выполнения работы

1) Изучить представленный теоретический материал.

2) Выполнить испытания.

3) Записать полученные результаты и сделать выводы.

4) Изучить примеры решения задач.

5) Записать данные и выбрать необходимые формулы.

6) Записать алгоритм решения и ответ.

Оформление работы

Работа оформляется согласно алгоритму в п.2 методического руководства, графическую часть необходимо выполнить аккуратно, с помощью карандаша и линейки, в соответствии с заданием.

Рекомендуемая литература

1. Барабанщиков Ю.Г. Строительные материалы и изделия: учебник для студ. сред. проф. образования/ Ю. Г. Барабанщиков. – М.:Издательский центр «Академия»,2016. – 368с.
2. Попов Л.Н. Строительные материалы и детали: Учебник для техникумов.-2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 20015.
3. Попов Л.Н. Лабораторный практикум по предмету строительные материалы и детали: Учебник для техникумов. -  М.: Стройиздат, 2016.
4. Строительные материалы. Учебное справочное пособие. -  Р. – н.д., 2015.
5. Микульский В.Г. Строительные материалы/ В. Г. Микульский. - М.: Издательство ABC, 2016.
6. http://www.ksm095.ru/

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3                                                                                                    

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРИСТОСТИ, ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ

Задания для оценки: ПО.1; ПО.2; ПК 2.2; ОК.1-ОК.9

Цель: определение пористости, водопоглощения и коэффициента насыщения пор водой на примере керамического кирпича. Оценка правильности полученных результатов.

Материалы: керамические кирпичи.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, штангенциркуль, линейка, ванна с водой.

Ход работы

1. высушить кирпичи (3 шт) до постоянной массы при температуре 105-110°С (разность результатов 2-х последовательных взвешиваний не более 0,2%). Взвешивание произвести после полного остывания кирпичей – m, г;
2. измерить геометрические размеры кирпичей с точностью до 0,1 мм;
3. произвести насыщение кирпичей водой при температуре воды 15-20°С, в течение 48 часов, при уровне воды на 2-10 см выше верха края кирпичей;
4. обтерев кирпичи влажной тканью, немедленно взвесить их – mн, г.

Взвешивать с точностью до 1 г.

Значение истинной плотности керамического кирпича взять из работы №1.

ЛАБОРАТОРНЫЕ ЖУРНАЛЫ

ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ

ПОРИСТОСТЬ

За конечный результат принять среднее значение из 3-х определений.

ВЫВОД.

Порядок выполнения работы

1) Изучить представленный теоретический материал.

2) Выполнить испытания.

3) Записать полученные результаты и сделать выводы.

4) Изучить примеры решения задач.

5) Записать данные и выбрать необходимые формулы.

6) Записать алгоритм решения и ответ.

Оформление работы

Работа оформляется согласно алгоритму в п.2 методического руководства, графическую часть необходимо выполнить аккуратно, с помощью карандаша и линейки, в соответствии с заданием.

Рекомендуемая литература

1. Барабанщиков Ю.Г. Строительные материалы и изделия: учебник для студ. сред. проф. образования/ Ю. Г. Барабанщиков. – М.:Издательский центр «Академия»,2016. – 368с.
2. Попов Л.Н. Строительные материалы и детали: Учебник для техникумов.-2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 20015.
3. Попов Л.Н. Лабораторный практикум по предмету строительные материалы и детали: Учебник для техникумов. -  М.: Стройиздат, 2016.
4. Строительные материалы. Учебное справочное пособие. -  Р. – н.д., 2015.
5. Микульский В.Г. Строительные материалы/ В. Г. Микульский. - М.: Издательство ABC, 2016.
6. http://www.ksm095.ru/

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ПРИ СЖАТИИ, ИЗГИБЕ, РАСТЯЖЕНИИ

Задания для оценки: ПО.1; ПО.2; ПК 2.2; ОК.1-ОК.9

Цель: научиться определять механические свойства материала.

Приборы и приспособления: пресс гидравлический, линейка.

Задание 1. Определение предела прочности на сжатие

Ход работы

Образец измеряют. При испытании на сжатие образцы устанавливают одной из выбранных граней на нижнюю опорную плиту пресса центрально относительно его продольной оси, используя риски, нанесенные на плиту пресса. После установки образца на опорные плиты пресса совмещают верхнюю плиту пресса с верхней опорной гранью образца так, чтобы их плоскости полностью прилегали одна к другой. Далее начинают нагружение образцов непрерывно со скоростью, обеспечивающей повышение расчетного напряжения в образце до его полного разрушения в пределах (0,6±0,4) МПа/с при испытаниях на сжатие. При этом время нагружения одного образца должно быть не менее 30 с.

Прочность на сжатие следует вычислять с точностью до 0,1 МПа при испытаниях на сжатие и до 0,01 МПа при испытаниях на растяжение для каждого образца по формуле:

          ,                                                 (4.1)

где:  Р - разрушающая нагрузка, кН;

        А - площадь рабочего сечения образца, см2.

Полученную величину переводят в МПа при условии, что 10 МПа=1 кН/см2

Результаты испытаний записывают в таблицу 4.1.

Таблица 4.1.  

Результаты испытаний при определении предела прочности при сжатии цементных кубиков

Задание 2. Определение предела прочности на изгиб

Образец измеряют и отмечают линиями на боковой грани места опор и приложения нагрузки. Образец устанавливают на двух опорах пресса. Нагрузку прикладывают в середине пролета. Нагрузка на образец должна возрастать непрерывно со скоростью, обеспечивающей его разрушение через 20-60 с после начала испытаний. Предел прочности при изгибе Rизг, МПа, образца вычисляют по формуле 4.2.

,                                                  (4.2)

Результаты испытаний записывают в таблицу 4.2.

Таблица 4.2.          

Испытание цементных балочек

Задание 3. Определение предела прочности при растяжении.

Образцы изготовляют в виде двусторонних лопаток; форму и размер образцов определяют по соответствующим ГОСТам на испытуемый материал.

Перед испытанием измеряют ширину и толщину образца с точностью до 0,01 мм, после чего образец закрепляют в зажимы разрывной машины. Нагружают образец равномерно с заданной ГОСТом скоростью. По силоизмерителю машины определяют максимальную нагрузку.

Предел прочности при растяжении Rp, МПа, вычисляет по формуле 4.3

,                                          (4.3)

где р – разрушающая нагрузка, Н;

       – первоначальная площадь поперечного сечения образца, мм2.

Предел прочности при растяжении вычисляют как среднее арифметическое результатов испытаний трех образцов.

Результаты испытаний записывают в таблицу 4.3.

Таблица 4.3.          

Порядок выполнения работы

1) Изучить представленный теоретический материал.

2) Выполнить испытания.

3) Записать полученные результаты и сделать выводы.

4) Изучить примеры решения задач.

5) Записать данные и выбрать необходимые формулы.

6) Записать алгоритм решения и ответ.

Оформление работы

Работа оформляется согласно алгоритму в п.2 методического руководства, графическую часть необходимо выполнить аккуратно, с помощью карандаша и линейки.

Рекомендуемая литература

1. Барабанщиков Ю.Г. Строительные материалы и изделия: учебник для студ. сред. проф. образования/ Ю. Г. Барабанщиков. – М.:Издательский центр «Академия»,2016. – 368с.
2. Попов Л.Н. Строительные материалы и детали: Учебник для техникумов.-2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 20015.
3. Попов Л.Н. Лабораторный практикум по предмету строительные материалы и детали: Учебник для техникумов. -  М.: Стройиздат, 2016.
4. Строительные материалы. Учебное справочное пособие. -  Р. – н.д., 2015.
5. Микульский В.Г. Строительные материалы/ В. Г. Микульский. - М.: Издательство ABC, 2016.
6. http://www.ksm095.ru/
7. ГОСТ 530 – 80. Кирпич и камни керамические. Технические условия.