Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине "Архитектурное материаловедение"
методическая разработка на тему

Санкт – Петербургское государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования

Колледж строительной индустрии и городского хозяйства

Утверждаю

Заместитель директора

по учебно-методической работе

О.В.Фомичева (ФИО)

«31»   08.   2016 г.

Методические указания по выполнению лабораторных работ по  дисциплине

ОП 06 «Архитектурное материаловедение» по специальности

07.02. 01 «Архитектура»

 (базовой подготовки)

Санкт – Петербург

2016 г.

        Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине ОП 06 «Архитектурное материаловедение» разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности 07.02.01 «Архитектура»  среднего профессионального образования  и рабочей  программы.  

Разработчики:

Погодина Тамара Мироновна, преподаватель спецдисциплин

Куркина Тамара Алексеевна, преподаватель спецдисциплин

ВВЕДЕНИЕ

Состав и содержание лабораторных работ  для обучающихся, осваивающих основные профессиональные образовательные программы среднего профессионального образования по специальностям Колледжа строительной индустрии и городского хозяйства, определяются требованиями к результатам обучения по учебной дисциплине,  в соответствии с требованиями Федеральных государственных образовательных стандартов.

Лабораторные работы  должны, как правило, тематически следовать за определенными темами теоретического материала учебной дисциплины «Архитектурное материаловедение». При планировании состава и содержания следует исходить из того, что лабораторные работы   имеют разные дидактические цели.

Ведущей дидактической целью лабораторных работ является экспериментальное подтверждение и проверка существенных теоретических положений (законов, зависимостей и закономерностей

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

        Методические рекомендации по проведению практических работ по  учебной дисциплине «Архитектурное материаловедение»  является одной из составляющих при подготовке специалистов по ряду специальностей СПО.

    Важность изучения учебной дисциплины  организации объясняется следующими факторами: дисциплина «Архитектурное материаловедение»  является основой для формирования у студентов целостного представления об использовании строительных материалов и изделий в архитектуре и строительстве.

     Данная  разработка содержат методические указания для выполнения лабораторных  работ обучающимися.

     Целью методических указаний  является формирование у студентов знаний, умений и навыков по изучению и определению физико-механических свойств строительных материалов и конструкций дисциплины «Архитектурное материаловедение»  с использованием лабораторного оборудования и приборов.

     Деятельностная составляющая указаний направлена на формирование  у обучающихся  профессиональных и общих компетенций по данной дисциплине.

     Методические рекомендации по каждой лабораторной работе содержат: наименование работы, её цель, предмет и содержание работы, необходимое оборудование, технические средства и инструменты, общие методические рекомендации к выполнению  работы, общие правила и требования к оформлению работы.

1. В соответствии с ведущей дидактической целью содержанием лабораторных работ могут быть:

• экспериментальная проверка формул, методик расчета;
• установление и подтверждение закономерностей;
• ознакомление с методиками проведения экспериментов;
• установление свойств веществ, их качественных и количественных характеристик;
• знакомство с новой техникой, оборудованием, измерительными приборами, методами измерений, автоматизацией производственных процессов;
• наблюдений развития явлений, процессов и др.

При выборе содержания и объема лабораторных работ,  следует исходить из сложности учебного материала для усвоения внутри дисциплинарных и междисциплинарных связей, из значимости изучаемых теоретических положений для предстоящей профессиональной деятельности, из того, какое место занимает конкретная работа в совокупности лабораторных работ и их значимости для формирования целостного представления о содержании учебной дисциплины «Архитектурное материаловедение».

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

        Лабораторные работы необходимо выполнять в полном соответствии с основными положениями теории. Методика выполнения большинства работ должна соответствовать указаниям и требованиям Государственных стандартов. Каждое испытание должно быть проведено правильно и точно. Обучающиеся  должны заранее готовиться к выполнению лабораторных работ.

В процессе выполнения лабораторных работ студенты должны записывать результаты наблюдений, испытаний и расчеты в тетрадь для выполнения лабораторных работ. Нужно также начертить схему прибора, описать ход работы, проанализировать полученные данные и сделать обобщающие выводы. Неточные записи, неправильные расчеты приводят к грубым нарушениям и неверным результатам по работе в целом.

Запись в тетради лабораторных работ нужно вести четко, аккуратно и грамотно. Графическую часть (схемы, чертежи, рисунки) следует выполнять карандашами.

        Лабораторные работы должны выполняться каждым обучающимся или группой обучающихся самостоятельно по полученным индивидуальным заданиям. Некоторые работы составлены так, что каждый обучающийся или группа обучающихся выполняют один какой-либо вариант задания. Полученные данные обобщаются, и по ним составляется общий график или диаграмма, позволяющие сделать обоснованные заключения.

Во время лабораторных занятий обучающиеся обязаны соблюдать правила техники безопасности в лаборатории

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Раздел 1. Тема 1.3 Классификация и основные свойства строительных материалов

Лабораторная работа № 1 Определение плотности, пористости и водопоглощения

Лабораторная работа № 2 Определение механических свойств строительных материалов

Раздел 2. Тема 2.3. Керамические материалы и изделия

Лабораторная работа №  3. Испытание керамического полнотелого кирпича

Раздел 2. Тема 2.5.  Строительные металлы и сплавы

Лабораторная работа №  4. Испытание арматуры на растяжение

Раздел 2. Тема 2.6 Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ

Лабораторная работа №  5. Испытание строительного гипса

Лабораторная работа №  6. Испытание мелкого заполнителя

Лабораторная работа №  7. Испытание крупного заполнителя

Раздел 2. Тема 2.10

Лабораторная работа №  8. Определение свойств лакокрасочных материалов

СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «АРХИТЕКТУРНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

СПб ГБОУ СПО

КОЛЛЕДЖ СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ И

ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА

Одобрено на заседании цикловой комиссии    Профессионального цикла                                                                                                                                               специальности 08.02.03  

                                                                                                             Председатель_______/Л.П. Татчина

                                                                                                                                    Протокол № 1

                                                                                                      «01»  09   2015    г.

Рабочая тетрадь

для

лабораторных работ

по дисциплине «Архитектурное материаловедение»

для студентов I и II курсов

специальности 07.02.01 «Архитектура»

Санкт-Петербург

2015 г

Одобрена на заседании цикловой комиссии

Профессионального цикла

специальности  08.02.03

Протокол №

«____» _____________2015 г.

Председатель цикловой комиссии

Татчина Л.П.

Разработчик:

Погодина Тамара Мироновна -  преподаватель специальных дисциплин.

Куркина Тамара Алексеевна -  преподаватель специальных дисциплин.

Общие сведения

1. Рабочая тетрадь по выполнению лабораторных работ выдается каждому обучающимуся на         весь период изучения дисциплины «Строительные материалы и изделия». По         окончании выполнения работ сдается преподавателю, ведущему занятие.

2. Рабочую тетрадь необходимо заполнять по мере выполнения работ. Записи ведутся         четко и аккуратно.

3. В процессе оформления работы указываются цель работы, приборы, материалы,         выполняются расчеты, схемы и делается вывод о пригодности материалов.

4. В заключение выполнения работы делаются выводы пригодности материалов. При этом         полученные данные сравниваются со значениями стандартов (ГОСТ).

5. Лабораторная работа считается завершенной при условии: присутствия студента на         занятии, выполнения и оформления рабочей тетради и теоретическим         закреплением материала по индивидуальным карточкам или тестам.

6. При пропуске занятий студент обязан выполнить пропущенные работы в сроки, указанные преподавателем.

 Лабораторное занятие № 1

«Определение плотности, пористости и водопоглощения»

Цель:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1.1. Определение истинной плотности

Материалы _____________________________________________________________

Оборудование __________________________________________________________

Результаты определения

Порода    ___________

Навеска измельченного камня  m1 ___________  г

Остаток после всыпания в прибор m2 ____________ г

Объем вытесненной жидкости V cм3

Плотность   __________________________г/см3 

1.2. Определение пористости

Порода ___________________

Пористость

1.3. Определение водопоглощения кирпича

Материалы _____________________________________________________________

Оборудование __________________________________________________________

Результаты определения

Масса сухого кирпича  m1.= __________________г

Масса насыщенного водой кирпича m2.=______________ г

Объем кирпича V = ______________________ см3 , м3

Водопоглощение образца (кирпича) по массе

 «Определение средней плотности различных материалов»

1. 4.Определение средней плотности образца правильной геометрической формы

Материалы _____________________________________________________________

Оборудование __________________________________________________________

Результаты определения

Масса образца m _____________________________г

Объем образца ____________________см3

а – длина(в см) _______________

b – ширина (в см) _____________

с – высота (см) _______________

Плотность образца    _______________г/см3

1.5.  Определение средней плотности образца неправильной геометрической                         формы

Материалы _____________________________________________________________

Оборудование __________________________________________________________

Результаты определения

Масса образца m _____________________________г

 Объем воды в цилиндре V0, __________________см3

Объем воды в цилиндре после опускания взвешенного камня в него V1____________________ см3

Объем образца = V1-V0,_________________________________    см3

Средняя плотность образца неправильной формы

г/см3

1.6. Определение насыпной плотности сыпучих материалов

Материалы _____________________________________________________________

Оборудование __________________________________________________________

Результаты определения средней насыпной плотности песка

Масса пустого сосуда   m1 =__________ г

Масса сосуда с песком m2= _______________г

Объем сосуда 1 л  Vц = 1000см3 песка

Насыпная плотность песка   =                            г/см3

Вывод:__________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Подпись студента:

Подпись преподавателя:

Лабораторная работа № 2

Определение механических свойств строительных материалов

Цель: ____________________________________________________________________

1. Определение предела прочности на сжатие

Оборудование и материалы:__________________________________________________

Результаты испытаний

Нагрузка при которой образец разрушается – Fmах [КН] __________________________

Площадь поперечного сечения образца А [см2] _________________________________

Формула определения предела прочности при сжатии:

Rсж = ________________________________ [МПа]

2. Определение предела прочности на изгиб

Оборудование и материалы:__________________________________________________

Результаты испытаний

Размеры балочки___________________________________________________________

Fmах (КН) _________________________________________________________________

Rизг =   _____________________________________________________                  [МПа]

3. Определение истираемости

Оборудование и материалы:__________________________________________________

Результаты испытаний

Масса образца до испытания – m1 [г] __________________________________________

Масса образца после испытания – m2 [г] __________________________________________

Площадь образца – А [см2] _____________________________________________________

Формула определения истираемости:

   И =                                                                                                  [г/см2]

Вывод: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Подпись студента:

Подпись преподавателя:

Лабораторная работа № 3

«Испытание  керамического полнотелого кирпича»

ГОСТ 530-2012

Вид кирпича – керамический  полнотелый

Цель:______________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Оборудование и приборы: ___________________________________________________________________________

1.Внешний осмотр

2. Водопоглощение

3. Средняя плотность

Заключение: соответствие ГОСТу: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Определение удельной теплопроводности различных видов кирпича и стеновых камней

        Цель: Ознакомиться с различными видами кирпича и керамических стеновых камней, научиться определять их размеры, среднюю плотность, степень эффективности при использовании их для кладки стен

        Материалы:

        Приборы и приспособления:

Ход работы

        Для каждого вида кирпича и стенового камня определяют массу одного кирпича (камня), его размеры и объем. По этим данным определяют их среднюю плотность

(кг/м3). Теплопроводность материалов  рассчитывают по формуле:

   , где

=1000 – плотность воды, кг/м3 . Все полученные данные заносят в таблицу

Подпись студента:

Подпись преподавателя:

Лабораторная работа № 4

1. Испытание арматурной  стали на растяжение

Цель:______________________________________________________________

Оборудование: _____________________________________________________

Материалы: ________________________________________________________

               Диаметр образца d [см]

               Рабочая длина   [см]

              Площадь поперечного сечения  А [см2]

Диаграмма растяжения образца

                  Длина образца арматурной стали после разрыв   =                 [см]

                 Наибольшая нагрузка, предшествующая разрыву образца Fmaх=                        [КH]

                 Нагрузка, соответствующая  пределу текучести (показание) Fт=               [КH]

     -  напряжение, соответствующее пределу текучести образца:  

                                       =                                          [МПа]

     -  предел прочности при растяжении     =                                           [МПа]

     -  величина относительного удлинения   ∆==                           [%]

Заключение:  _________________________

(по результатам испытаний и в соответствии со справочными таблицами  

ГОСТа 5781-82).

2. Определение твердости стали (по Бринеллю)

        Диаметр шарика  Д = 10 мм  

       Диаметр отпечатка  d _______ мм

       Нагрузка на шарик F = 30000 [Н]

       НВ – число твердости по Бринеллю

     [Мпа]

Подпись студента:

Подпись преподавателя:

Лабораторная работа №5

Испытание строительного гипса

Цель: ____________________________________________________________________

Оборудование и материалы:__________________________________________________

1. Определение нормальной густоты гипсового теста (навеска 300 г)

Нормальная густота теста ________________________ %

2. Определение сроков схватывания (навеска 200 г)

Начало схватывания через __________________ мин

Конец схватывания через ___________________ мин

3.Определение степени помола (навеска 50 г)

Остаток на сите № 02 ______________________ %

4.Определение предела прочности при сжатии и при изгибе

(навеска 1,5кг)

Образцы испытывают через 2 часа (40х40х160мм)

Среднее арифметическое из 3-х значений:

Заключение: соответствие ГОСТу 125-79

Подпись студента:

Подпись преподавателя:

              Лабораторное занятие № 6

«Испытание мелкого заполнителя»

Цель __________________________________________________________________

Материалы _____________________________________________________________

Оборудование __________________________________________________________

1.

Результаты определения

Результаты определения частного и полного остатков в %

2. Определение модуля крупности песка

Мк = А2,5+А1,25+А0,63+А0,16     , где

100

Мк – модуль крупности;

А2,5+А1,25+А0,63+А0,16     - полный остаток на соответствующих ситах

Построение кривой просеивания

Масса сосуда m1 кг

Масса сосуда с песком m2 кг

Объем сосуда V, л

Насыпная плотность  кг/л

3. Определение содержания глинистых и пылевидных частиц (метод отмучивания)

Масса песка до отмучивания m1  [г]

Масса песка после отмучивания и высушивания m2  [г]

                    П =

Заключение: соответствие ГОСТу

Подпись студента:

Подпись преподавателя:                

Лабораторная работа № 7

Испытание крупного заполнителя для тяжелого бетона

Цель __________________________________________________________________

Материалы _____________________________________________________________

Оборудование __________________________________________________________

Вид заполнителя

1. Определение гранулометрического состава (навеска) [кг]

                           Размеры контрольных сит

Наибольшая крупность Д наиб          [мм]

Наименьшая крупность Д наим         [мм]

0,5(Д наим +  Д наиб)                               [мм]

 1,25 Д наиб

Полные 0                                                      

  остатки %                          

1

2. Определение средней насыпной плотности.

Объём сосуда – V;   [л]

Масса сосуда, m1;   [кг]

Масса сосуда с гравием (щебнем), m2;   [кг]

Масса гравия (щебня), m;   [кг]

;   [кг/л]

        3. Определение средней плотности щебня.

Навеска гравия (щебня), m;   [г]

Объем воды в сосуде,  V1;     [cм3]

Объём воды после высыпания гравия (щебня), V2;   [cм3]

Объем вытесненной воды,  V = V2 – V1 ,  [cм3]

Средняя плотность     ;   [г/см3]

        4. Вычисление пустотности.

        5. Определение  содержания П пластинчатых и игловатых зерен.

Масса зерен пластинчатой и игловатой форм, m1;   [кг]

Масса остальных зерен, m2;  [кг]

        6. Определение содержания глинистых и пылевидных частиц.

Масса пробы до отмучивания, m1;  [г]

Масса пробы после отмучивания и высушивания, m2;   [г]

Вывод:  (соответствие с ГОСТом)

Подпись студента:

Подпись преподавателя:                

2

Лабораторная работа № 8

Подбор состава сложного раствора

      Цель:

        1. Задание по проектированию состава сложного раствора

Марка раствора  

Подвижность растворной смеси по конусу – [cм].

        2. Характеристика материалов:

2.1. Портландцемент: марка цемента

2.2. Песок: модуль крупности песка

2.3. Минеральная добавка – известковое тесто  

        3. Расчет материалов на 1м3 песка:

3.1. Расход цемента на 1м3 песка  

3.2. Расход известкового теста на1м3 (масса и объём)

                                                             ;

3.3. Ориентировочный расход воды на 1м3 песка

3.4. Состав сложного раствора в частях по объёму

        Вывод:

        Подпись студента:

        Подпись преподавателя:

Лабораторная работа № 9

Подбор состава тяжелого  бетона

               Цель:

        1. Задание по подбору состава бетона.

Марка бетона  R, [кг/см2]

Подвижность бетонной смеси по стандартному конусу ОК, [см]

        2. Характеристика материалов.

а) Портландцемент:

марка цемента  R,  [кг/см2]

плотность          ρ,  [г/см3]

б) Песок:

средняя плотность   ρн п  [г/см3]

в) Щебень:

средняя плотность            ρm                                              [г/см3] 

насыпная плотность         ρн щ                                           [г/см3]

пустотность                              [г/см3]

наибольшая крупность                                        [мм]

        3.Расчет состава бетона.

а) Вычисление водоцементного отношения по заданной марке бетона и активности цемента:

                                        [кГc/см2]

А= 0,65 – заполнители высокого качества;

А= 0,60 – заполнители рядовые;

А= 0,55 – заполнители пониженного качества.    

б) Вычисление весовых соотношений между мелким и крупным заполнителем:

α – коэффициент раздвижки зёрен

1-е значение     при  α = 1,0

2-е значение     при  α = 1,1

3-е значение     при α = 1,2

в) Определение расхода материала на 1м2

Заключение:

Подпись студента:

Подпись преподавателя:                                                                                        

Лабораторная работа № 10

Определение свойств лакокрасочных материалов

1. Определение укрывистости

Цель работы: определить массу пластинки размером 12х9 см после нанесения на её поверхность краски малярной консистенции определенное количество раз.

Материалы:

Приборы и приспособления:

Результаты испытаний

Расчетная формула:      [г/м2]

m1 – масса неокрашенной пластинки, [г]

m2 – масса окрашенной пластинки, [г]

А – площадь пластинки [cм2]

Что  называется укрывистостью?

2. Определение условной вязкости

Цель: научиться опредеелять условную вязкость ЛКМ с помощью вискозиметра ВЗ-4

Приборы и материалы:

        Испытуемый материал_______________Емкость резервуара прибора_______ мл

температура материала________0С, время истечения материала__________ сек, условная

вязкость_____сек. Сравнение полученного результата с требованиями ГОСТ__________

3. Определение плотности ЛКМ ареометром

Цель:

Приборы:

Материалы:

Результаты испытания:

Вывод:

Подпись студента:

Подпись преподавателя:

Формируемые  компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

Время на выполнение работы: 1 час 30 минут.

Критерии оценки:

     Оценка «отлично» выставляется студенту, если студент  выполнил полностью практическую работу и ответил на все дополнительные вопросы

     Оценка «хорошо» ставится,  если студент  выполнил полностью практическую работу и не ответил на 1 дополнительный вопрос

    Оценка «удовлетворительно» ставится,  если студент  выполнил полностью практическую работу и  не ответил на 3 дополнительных вопроса

     Оценка «неудовлетворительно» ставится, если студент не выполнил полностью практическую работу

Перечень используемой литературы:

ГОСТы

Методические указания по выполнению лабораторных работ