ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ № 1

Методические указания и контрольное задание для студентов заочного обучения по специальности 270835 Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство.

КУРС - 1

Ухта 2011 год.

Одобрено цикловой комиссией                                                      Утверждено

Специальности 270835 «Строительство                     зам. директора по учебной работе
железных дорог, путь и путевое хозяйство»                ________________Т.М. Коротаева            
Председатель - М.К. Иваненко                                                              «___»___________________2011г.
___________________________
протокол № 1 от «13» сентября 2011г.

Автор:                        А.Д. Егоркин - преподаватель УТЖТ- филиал ПГУПС

Рецензент: М.К Иваненко - преподаватель УТЖТ- филиал ПГУПС

Согласованно
на заседание методического совета
протокол №__от «___»__________2011г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа дисциплины «Строительные материалы и изделия» предусматривает изучение строения, состава и свойств 3материалов, необходимых для сооружения и технического обслуживания железнодорожного пути, земляного полотна, искусственных сооружений, зданий, устройств связи, а также для ремонта и замены устаревших конструкций; ознакомление с технологией производства материалов и методами их испытаний.

Изучение дисциплины «Строительные материалы и изделия» базируется на знании дисциплин «Химия» и «Физика».

Учебная дисциплина «Строительные материалы и изделия» является общепрофессиональной, формирующей базовые знания, необходимые для освоения специальных дисциплин.

В содержании учебной дисциплины по каждой теме приведены требования к формируемым знаниям и умениям.

В процессе изучения дисциплины предусмотрено выполнение лабораторных работ, количество и тематика которых определяется учебным планом образовательного учреждения. Перечень лабораторных работ приведен в конце брошюры.

Для осуществления контроля знаний и проверки усвоения материала студентами учебным планом и программой предусмотрено выполнение одной домашней контрольной работы, задания для которой приведены в настоящей брошюре.

В брошюре приведен список учебной литературы и даны методические указания по использованию этой литературы при изучении отдельных тем и при выполнении контрольной работы.

По дисциплине проводится экзамен. С целью самопроверки при подготовке к экзамену студентам следует дать устные ответы на вопросы для самопроверки, приведенные в данной брошюре.

В результате изучения дисциплины студент       

должен знать:

основные свойства и область применения строительных материалов и изделий.

должен уметь:

определять свойства строительных материалов и изделий.

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Введение

Значение и содержание дисциплины для подготовки техника-путейца; связи с другими дисциплинами. Значение материаловедения в решении важнейших технических проблем снижения материалоемкости строительных конструкций, деталей машин.

Область применения материалов в строительстве железных дорог и объектов путевого хозяйства, техническом обслуживании железнодорожного пути.

Студент должен иметь представление:

о значении дисциплины в процессе освоения основной профессиональной программы по специальности.

Раздел 1. Основные понятия строительного материаловедения
Тема 1.1. Классификация и требования к строительным материалам

Содержание учебного материала

Основные сведения о строительных материалах, их применение в строительстве, на железнодорожном транспорте, в путевом хозяйстве. Общие сведения. Классификация строительных материалов. Эксплуатационные требования к материалам. ГОСТы и СНиПы по строительным материалам и изделиям, используемым при строительстве и в путевом хозяйстве

Тема 1.2. Строение и свойства строительных материалов

Содержание учебного материала

Внутреннее строение и основные свойства строительных материалов: физические, механические, химические

Студент должен знать:

Как определять физико-механические свойства, пороки и болезни древесины, виды грибков.
Студент должен уметь:
Проводить лабораторные испытания по определению основных свойств строительных материалов.

Раздел 2. Природные материалы

Тема 2.1. Древесина и материалы из нее

Содержание учебного материала

Достоинства и недостатки древесины и материалов из нее. Строение, состав, микро- и макроструктура древесины. Пороки древесины. Понятие о важнейших физических и механических свойствах древесины. Основные древесные породы, применяемые в строительстве. Лесоматериалы и изделия из древесины. Защита древесины от гниения и возгорания. Сортамент древесных строительных материалов, применяемых в строительстве, на железнодорожном транспорте, в путевом хозяйстве. Круглый лес, пиломатериалы, шпалы, переводные и мостовые брусья.
Студент должен знать:

основные древесные породы и ассортимент древесных материалов, применяемых в строительстве и путевом хозяйстве.
 Студент должен уметь:

определять физико-механические свойства, пороки и болезни древесины, виды грибков.

Тема 2.2. Природные каменные материалы

Содержание учебного материала
Классификация горных пород: магматические, осадочные, метаморфические. Породообразующие минералы. Главнейшие горные породы, применяемые в строительстве. Изделия из природного камня. Коррозия природного камня и меры защиты от нее. Применение природных каменных материалов в строительстве, на железнодорожном транспорте, в путевом хозяйстве

Студент должен знать:

виды естественных каменных материалов, используемых в строительстве и путевом хозяйстве, требования к ним;

меры безопасности при работе с естественными каменными материалами.

Студент должен уметь:

производить качественную оценку горной породы с точки зрения пригодности в строительстве и путевом хозяйстве.

Раздел 3. Материалы и изделия, получаемые спеканием и плавлением

Тема 3.1. Керамические материалы

Содержание учебного материала
Общие сведения. Сырье для производства керамики. Основы технологии керамики. Стеновые и кровельные керамические материалы. Отделочные керамические материалы. Санитарно-технические изделия. Трубы керамические

Студент должен знать:

классификацию, основные свойства и понятия о технологии производства различных видов керамических и стеклянных изделий.

Студент должен уметь:

исследовать качественные параметры кирпича и других изделий, их свойства.

Тема. 3.2. Стекло, ситаллы и каменное литье

Содержание учебного материала Общие сведения. Свойства стекла. Получение стекла. Изделия из стекла. Ситаллы и шлакоситаллы. Каменное и шлаковое литье

Тема 3.3. Металлы и металлические изделия
Содержание учебного материала

Общие сведения о металлах и сплавах. Строение и свойства железоуглеродистых сплавов. Производство чугуна. Понятие о производстве стали. Изготовление изделий. Стали углеродистые и легированные, их состав, свойства, маркировка по ГОСТу, применение. Стали рельсовые, мостовые, арматурные. Чугуны, их виды, свойства, маркировка по ГОСТу, применение. Термическая обработка стали. Соединение стальных конструкций. Цветные металлы и сплавы, их состав, маркировка по ГОСТу, применение. Коррозия металлов и способы защиты от нее

Студент должен знать:

классификацию металлов, их строение, свойства и

способы термообработки;

рельсовые, мостовые и арматурные стали;

меры борьбы с коррозией.

Студент должен уметь:

определять технические показатели металлов и сплавов, применяемых в строительстве и путевом хозяйстве; производить исследования микроструктуры черных металлов и испытание их на твердость.

Раздел 4. Вяжущие материалы

Тема 4.1. Неорганические вяжущие вещества

Содержание учебного материала
Общие сведения. Гипсовые вяжущие вещества. Магнезиальные вяжущие. Растворимое стекло и кислотоупорный цемент. Воздушная известь. Гидравлическая известь. Портландцементы. Спецпортландцементы

Студент должен знать:

классификацию, получение и основные свойства неорганических вяжущих материалов;

правила приемки, транспортирования и хранения вяжущих материалов;

меры безопасности при работе с неорганическими вяжущими веществами.

Студент должен уметь:

рационально использовать качественные параметры неорганических вяжущих материалов при подборе состава растворов и бетонов.

Тема 4.2. Органические вяжущие вещества

Содержание учебного материала
Общие сведения. Битумы, дегти. Термопластичные полимеры. Термореактивные полимеры. Каучуки и каучукоподобные полимеры

Раздел 5. Материалы на основе вяжущих веществ

Тема 5.1. Заполнители для бетонов и растворов

Содержание учебного материала
Общие сведения. Песок. Крупные заполнители

Тема 5.2. Строительные растворы

Содержание учебного материала
Общие сведения. Свойства растворных смесей и затвердевших растворов. Приготовление и транспортировка растворов. Растворы для каменной кладки и монтажных работ. Отделочные и специальные растворы
                                             Тема 5.3. Бетоны

Содержание учебного материала
Общие сведения. Свойства бетонной смеси. Основы технологии производства бетона. Прочность, марка и класс прочности бетона. Основные свойства тяжелого бетона. Легкие бетоны. Специальные бетоны

Студент должен знать:

виды, свойства и область применения бетонов и растворов в строительстве и путевом хозяйстве; меры безопасности и промышленной санитарии при работе с бетонами и растворами.

Студент должен уметь:

производить качественную оценку крупного и мелкого

заполнителя;

производить расчет и подбор состава бетона и

раствора.

Тема 5.4. Железобетон и железобетонные изделия

Содержание учебного материала

Общие сведения. Монолитный железобетон. Сборный железобетон. Основные виды сборных железобетонных изделий. Маркировка, транспортирование и складирование железобетонных изделий

Студент должен знать:

принципы изготовления, достоинства и недостатки

сборного и монолитного железобетона;

основную номенклатуру железобетонных деталей и

конструкций, применяемых в железнодорожном

строительстве и путевом хозяйстве;

правила транспортирования и складирования

железобетонных изделий.

Студент должен уметь:

Технически грамотно проводить работы с железобетонными конструкциями

Тема 5.5. Искусственные каменные материалы и изделия на основе вяжущих веществ

Содержание учебного материала
Общие сведения. Силикатный кирпич и силикатобетонные изделия. Гипсовые и гипсобетонные изделия. Бетонные камни и мелкие блоки. Асбоцемент и асбоцементные материалы. Деревоцементные материалы

Раздел 6. Материалы специального назначения

Тема 6.1. Строительные пластмассы

Содержание учебного материала
Общие сведения. Основы технологии производства пластмасс. Основные виды строительных пластмасс, материалы для полов, отделочные материалы

Студент должен знать:

классификацию, свойства и применение полимеров на железнодорожном транспорте, в строительстве и путевом хозяйстве.

Студент должен уметь:

производить рациональный выбор полимерных материалов для железнодорожных строительных целей.

Тема 6.2. Кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие материалы

Содержание учебного материала
Общие сведения. Кровельные, гидроизоляционные, герметизирующие материалы

Студент должен знать:

виды органических вяжущих веществ, их свойства, правила приемки и хранения.

Студент должен уметь:

производить рациональный выбор органических вяжущих веществ и изделий на их основе.

Тема 6.3. Теплоизоляционные и акустические материалы

Содержание учебного материала
Общие сведения. Строение и свойства теплоизоляционных материалов. Основные виды теплоизоляционных материалов. Акустические материалы

Студент должен знать:

классификацию теплоизоляционных материалов; требования к ним, область применения, безопасные методы работы с ними.

Студент должен уметь:

производить технико-экономические сравнения и рациональный выбор теплоизоляционных материалов.

Тема 6.4. Лакокрасочные и клеящие материалы

Содержание учебного материала
Общие сведения. Связующие, растворители и разбавители. Пигменты и наполнители. Лаки. Краски. Клеи

Студент должен знать:

виды и область применения лакокрасочных и клеящих

материалов;

требования безопасности, необходимые при работе с

лакокрасочными материалами и при их хранении.

Студент должен уметь:

производить рациональный выбор лаков, клеевых и красочных составов.

Тема 6.5. Смазочные материалы

Содержание учебного материала
Классификация и свойства смазочных материалов. Основные виды смазочных материалов: индустриальные, специальные масла. Пластичные (консистентные) смазки. Регенерация и хранение масел

Студент должен знать:

смазочные материалы, их классификацию и свойства.

Студент должен уметь:

рационально применять смазочные материалы в путевом хозяйстве.

Тема 6.6. Электротехнические материалы

Содержание учебного материала
Проводниковые материалы. Электроизоляционные материалы. Электротехнические изделия: провода, силовые кабели

Студент должен знать:

классификацию электротехнических материалов, область их применения.

Студент должен уметь:

применять электротехнические материалы в путевом хозяйстве.

ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ № 1

Задание на контрольную работу № 1 составлено в 50 вари­антах. Номер варианта определяется двумя последними цифрами шифра студента по табл.
Задание на контрольную работу № 1 состоит из четырех во­просов и задачи.

Таблица 1

Таблица вариантов контрольной работы№ 1

Вопросы №№ 1-40

1. Что такое водопоглощение, влажность, гигроскопичность, водопроницаемость материала?

2. Что такое водостойкость и морозостойкость материала, марка материала по морозостойкости? Как определяют эти свойства?

3. Что такое теплопроводность, теплоемкость, огнестойкость и огнеупорность материалов?

4. Дайте определение таким механическим свойствам материалов, как упругость, пластичность, хрупкость, твердость.

5. Опишите строение дерева; основные компоненты микроструктуры и их влияние на свойства древесины. Опишите макроструктуру древесины на примере основных разрезов ствола дерева. Выполните эскизы.

6.     Опишите физические и механические свойства древесины: плотность, влажность, механическую прочность.

7.     Опишите основные породы древесины, применяемые в транспортном строительстве и путевом хозяйстве.

8.    Опишите виды лесоматериалов и изделий древесины; деревянные шпалы и брусья.

9.     Опишите свойства основных горных пород, наиболее широко используемых в транспортном строительстве и путевом хозяйстве.

10. Опишите наиболее распространенные природные каменные материалы и изделия, используемые в транспортном строительстве и путевом хозяйстве.

11. Перечислите основные группы керамических изделий по конструктивному назначению. Приведите примеры таких материалов и изделий, кратко опишите их свойства. Выполните эскизы керамических изделий.

12. Опишите стеновые и облицовочные керамические материалы, керамические пористые заполнители; их основные свойства и применение. Выполните эскизы.

13. Опишите основные керамические материалы и изделия специального назначения: канализационные и дренажные трубы, кислотоупорные и огнеупорные материалы, санитарно-технические изделия, электрокерамические материалы; их основные свойства и применение. Сделайте эскизы.

14. Что называют стеклом? Кратко опишите, как получают стекло; что является сырьем для его производства.

15. Опишите основные свойства стекла и виды изделий из него. Проиллюстрируйте ответ эскизами изделий.

16. Дайте характеристику чугуна как конструкционного материала. Опишите состав, применение и марки чугунов: серого, высокопрочного, белого, ковкого - и влияние химического состава на свойства чугунов.

17. Опишите способы производства стали: конверторный, мартеновский, электроплавку. Приведите общую классификацию сталей: по степени раскисления: кипящие, спокойные, полуспокойные; по химическому составу: углеродистые и легированные.

18. Дайте краткую характеристику сталям каждой группы, приведите примеры сталей различных марок.

19. Опишите виды стальных изделий: прокатную профильную и листовую сталь, стальные трубы, мелкие стальные изделия (болты, гайки, шайбы, заклепки); их применение. Проиллюстрируйте ответ эскизами.

20. Опишите углеродистые стали специального назначения: рельсовую и мостовую стали; их механические свойства; влияние примесей на свойства сталей.

21. Опишите виды и назначение термической обработки железоуглеродистых сплавов: закалку, отпуск, отжиг, нормализацию. В качестве примера опишите термическое упрочнение рельсов.

22. Опишите основные свойства, состав, способы получения, область применения строительной извести.

23. Опишите такие разновидности портландцемента, как быстротвердеющий, пластифицированный, гидрофобный, сульфатостойкий.

24. Опишите основные свойства, сырье для получения, область применения гипсовых вяжущих материалов.

25. Что представляют собой битумные, дегтевые и асфальтовые вяжущие? Опишите их основные свойства. Приведите примеры материалов на их основе.

26. Опишите свойства тяжелого бетона: ползучесть, усадку, морозостойкость, водопроницаемость.

27. Опишите влияние условий твердения бетона на его прочность; способы, обеспечивающие ускорение твердения бетона в зимних условиях.

28. Опишите принцип работы предварительно напряженной железобетонной конструкции, способы предварительного напряжения арматуры. В качестве примера приведите эскиз и дайте описание материалов железобетонной шпалы.

29. Приведите примеры применения сборных железобетонных конструкций и изделий применяемых в транспортном строительстве и путевом хозяйстве. Проиллюстрируйте ответ эскизами.

30. Что представляют собой силикатные изделия? Опишите их основные свойства, виды, область применения.

31. Опишите слоистые пластики: гетинакс, текстолит, древеснослоистые пластики и стеклопластики.

32. Опишите пластмассы, применяемые на железнодорожном транспорте: поливинхлорид, гетинакс, фенопласты, пенополиуретан, резину, эбонит.

33. Опишите полимерные конструкционные и отделочные материалы: стеклотекстолит, древеснослоистый и бумажнослоистый пластик, органические стекло.

34. Опишите неорганические теплоизоляционные материалы: минеральную и стеклянную вату и изделия на их основе; пеностекло; вспученный перлит и вермикулит, асбестосодержащие материалы. Проиллюстрируйте ответ эскизами изделий.

35. Опишите органические теплоизоляционные материалы: древесноволокнистые и древесностружечные плиты, пенно- и поропласты, камышит, строительный войлок. Проиллюстрируйте ответ эскизами изделий.

36. Опишите лакокрасочные составы: масляные краски, лаки, эмали.

37. Приведите классификацию и опишите основные свойства смазочных материалов.

38. Опишите основные виды смазочных материалов.

39. Опишите проводниковые и полупроводниковые электротехнические материалы; их свойства, применение.

40. Приведите классификацию диэлектриков; опишите наиболее распространенные электроизоляционные материалы.

Задачи №№ 41-50

Рассчитать состав тяжелого бетона по массе и объему при следующих исходных данных:

- Вид вяжущего – портландцемент
- мелкий заполнитель – песок речной средний крупности; истинная плотность песка равна 2,6 г/см³; средняя плотность – 1,5 г/см³ ;
- крупный заполнитель – гранитный щебень высококачественный или известковый щебень плотный рядового качества (см. по варианту). Остальные исходные данные приведены в таблице №2 в соответствии с номером задачи

Таблица №2

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ