Основы архитектурного материаловедения

Ю.А. Мокрушина

Архитектурное материаловедение

Рабочая тетрадь

с методическими указаниями

для выполнения лабораторных и практических работ

для студентов 2 курса специальности 270101.51, 270101.52

Архитектура

Группа:

Ф.И.О. студента:

Пенза 2012

Автор-составитель: Ю.А. Мокрушина, преподаватель общепрофессиональных дисциплин ПАСК.

Рабочая тетрадь для выполнения лабораторных и практических работ по дисциплине «Архитектурное материаловедение»:/Рабочая тетрадь/Авт.-сост. Ю.А. Мокрушина; Пензенский архитектурно-строительный колледж. – Пенза: ПАСК, 2012. - 26 с.

Данная рабочая тетрадь предназначена для помощи студентам 2 курса специальности 270101 «Архитектура» ПАСК при выполнении лабораторных и практических работ по дисциплине «Архитектурное материаловедение».

В учебной рабочей тетради собраны упражнения по базовым темам дисциплины: «Основные свойства строительных материалов», «Материалы из древесины», «Природные каменные материалы», «Керамические материалы», «Металлические материалы и изделия», «Минеральные вяжущие вещества», «Методические основы рационального выбора и применения строительных материалов и изделий в современной архитектурно-строительной практике».

Рекомендации подготовлены на основе учебников и методических пособий, рекомендованных рабочей программой по дисциплине «Архитектурное материаловедение».

Рабочая тетрадь одобрена и рекомендована ЦМК общепрофессиональных дисциплин Пензенского архитектурно-строительного колледжа для использования в учебном процессе.

ПАСК, 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

Раздел 1 Основы архитектурного материаловедения 5

Тема 1.1. Основные свойства строительных материалов 5

Лабораторная работа №1 5

1.1. Определение истинной плотности 5

1.2. Определение средней плотности 6

1.3. Определение пористости 7

1.4. Определение водопоглощения 7

Тема 1.2. Материалы из древесины 9

Практическая работа №1. Оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств деревянных изделий 9

Тема 1.3. Природные каменные материалы 11

Практическая работа №2. Оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств изделий из природного камня 11

Тема 1.4. Керамические материалы 13

Лабораторная работа №2. Оценка внешнего вида и качества кирпича 13

Тема 1.5. Металлические материалы и изделия 14

Практическая работа №3. Оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств стальных профильных изделий 14

Тема 1.6. Минеральные вяжущие вещества 16

Практическая работа №4. Оценка эксплуатационно-технических свойств разновидностей цемента 16

Практическая работа №5. Оценка эксплуатационно-технических свойств специальных видов тяжелых бетонов, легких и ячеистых бетонов 18

Раздел 2 Использование строительных материалов в конкретных условиях современной архитектурно-строительной практики 20

Тема 2.1. Методические основы рационального выбора и применения строительных материалов и изделий в современной архитектурно-строительной практике 20

Практическая работа №6. Применение строительных материалов и изделий для несущих и ограждающих конструкций 20

Практическая работа №7. Применение строительных материалов и изделий для наружной и внутренней отделки зданий и сооружений 22

Практическая работа №8. Применение строительных материалов и изделий в ландшафтной архитектуре, дорожном строительстве, реставрации памятников архитектуры 24

Список использованных источников 26

ВВЕДЕНИЕ

Рабочая тетрадь с методическими рекомендациями по выполнению лабораторных и практических работ выполнена для студентов 2 курса специальности 270101 «Архитектура» в соответствии с рабочей программой по дисциплине. Методические рекомендации содержат разъяснения по методике самостоятельного выполнения практических работ по основным темам дисциплины «Архитектурное материаловедение», включают тематику работ и таблицы для заполнения. Лабораторные и практические занятия способствуют закреплению теоретических знаний, развитию умений определять по внешним признакам и маркировке вид и качество строительных материалов и изделий и правильно оценивать возможность их использования для конкретных условий. Упражнения помогают студентам овладеть навыками самостоятельной работы со справочной и нормативной литературой.

Практические занятия по дисциплине «Архитектурное материаловедение» являются самостоятельной работой студента, охватывающей основные вопросы общепрофессиональной дисциплины Государственного образовательного стандарта в части государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки учащихся по специальности 270101 «Архитектура».

Приступая к выполнению задания, студент должен:

а) иметь представление:

- об основных принципах работы с методическими пособиями подобного типа.

б) знать:

- эксплуатационно-технические, эстетические свойства материалов;

- классификацию строительных материалов;

- основы технологии производства;

- номенклатуру и рациональные области применения строительных материалов и изделий.

в) уметь:

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

- правильно оценивать возможность использования строительных материалов и изделий для конкретных условий.

Раздел 1

Основы архитектурного материаловедения

Тема 1.1. Основные свойства строительных материалов

Лабораторная работа №1

Цель работы: научиться определять основные свойства, характеризующие состояние материалов, их отношение к физическим факторам.

1.1. Определение истинной плотности

Истинная плотность (определение):

Ход работы:

Применяемое оборудование:

________________________________________________________________________________________________________________

Схема прибора: Формулы и расчет:

Результаты определения истинной плотности

Наименование показателей	Обозначение	Ед. изм.	Результаты

Масса пикнометра	m ₁	г
Масса пикнометра с навеской	m ₂	г
Масса пикнометра с навеской и водой	m ₃	г
Плотность воды	ρ_в	г/см³	1,00
Плотность вещества пробы	ρ_пробы	г/см³

1.2. Определение средней плотности

Средняя плотность (определение):

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ход работы:

Применяемое оборудование:

________________________________________________________________________________________________________________

Схема прибора: Формулы и расчет:

Результаты определения средней плотности

Наименование показателей	Обозначение	Ед. изм.	Результаты опытов

Масса сухого образца	m ₁	г
Масса образца, покрытого слоем парафина	m ₂	г
Плотность парафина	ρ_пар	г/см³	0,93
Объем образца, покрытого слоем парафина	V ₁	см³
Объем парафина	V ₂	см³
Объем образца	V ₃	см³
Средняя плотность образца	ρ¯_обр.	г/см³

1.3. Определение пористости

Пористость (определение):

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Формула и расчет

1.4. Определение водопоглощения

Водопоглощение (определение):

Формула и расчет

Результаты определения водопоглощения

Наименование показателей	Обозначение	Ед. изм.	Результаты опытов

Масса сухого образца	m ₁	г
Масса водонасыщенного образца	m ₂	г
Водопоглощение образца	W _обр	%

Выводы по работе:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Подпись студента _________________

Подпись преподавателя _________________

Тема 1.2. Материалы из древесины

Практическая работа №1. Оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств деревянных изделий

Цель данной работы – изучить номенклатуру материалов, изделий и конструкций из древесины и область их применения в строительстве. Так как номенклатура деревянных деталей и конструкций постоянно расширяется за счет роста выпуска клеевого сортамента, то наряду с элементами конструкций (балки с черепными брусками, балки на пластинчатых нагелях и др.) необходимо дать оценку клееным конструкциям и деталям, как наиболее эффективным.

В графе «основные требования» указать применяемые породы, правила хранения, транспортировки и предельно допустимую влажность древесных материалов и изделий. Для клееных конструкций в этой графе указать их отличительные свойства от обычных конструкций и деревянных элементов.

Таблица 1 – оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств деревянных изделий

Название материалов, изделий и конструкций	Эскиз	Основные габариты	Применение	Основные требования

Табл.1

Оценка__________________________

Подпись преподавателя____________

Тема 1.3. Природные каменные материалы

Практическая работа №2. Оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств изделий из природного камня

Цель данного практического занятия – изучить номенклатуру материалов и изделий из природного камня различного назначения. При этом необходимо показать широту и разнообразие областей их применения. Но чтобы оценить значение тех или иных свойств каменного материала, следует рассмотреть требования, которые могут быть предъявлены к камню, применяемому для различных частей сооружений.

Таблица 2 – оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств изделий из природного камня

Назначение природных каменных материалов	Назва-ние	Форма	Эскиз	Габариты	Основные требования	Горные породы
ρ₀, кг/м³	Мрз цикл	R_сж, МПа	К_разм

Для фундаментов и стен подвала
Для стен отапливаемых зданий
Для облицовки

Табл.2


Для дорог и полов
Кровельные

Оценка__________________________

Подпись преподавателя____________

Тема 1.4. Керамические материалы

Лабораторная работа №2. Оценка внешнего вида и качества кирпича

Цель работы: научиться испытывать керамический кирпич.

При оценке качества керамического кирпича путем внешнего осмотра и обмера определяют его форму и размеры, степень обжига и т.д.

Оборудование:

Результаты испытания:

Вывод:

Подпись студента _________________

Подпись преподавателя _________________

Тема 1.5. Металлические материалы и изделия

Практическая работа №3. Оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств стальных профильных изделий

Цель данной практической работы – дать оценку номенклатуры стальных прокатных профилей и арматурной стали. Стальные прокатные профили, сталь угловая (равнобокая и неравнобокая), швеллеры, двутавры, сталь квадратного сечения, круглая, полосовая, листовая (толстолистовая и тонколистовая, волнистая и рифленая, металлочерепица). Стальную арматуру следует разделить на стержневую и проволочную. Стержневую разделить на классы с различным профилем (в т.ч. термически упрочненную и упрочненную вытяжкой). Выделить классы проволочной арматуры, проволочные изделия (пряди, канаты, сетки).

Заполняя графу «Эскиз», обратить внимание, что по профилю можно визуально определить класс стержневой арматуры. Для арматурной стали в графе «Применение» указать – для обычных или предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Таблица 3 - оценка номенклатуры и эксплуатационно-технических свойств стальных профильных изделий

Наименование профиля	Эскиз	Основные размеры. Механические свойства	Способ изготовления	Применение

Табл.3

Оценка__________________________

Подпись преподавателя____________

Тема 1.6. Минеральные вяжущие вещества

Практическая работа №4. Оценка эксплуатационно-технических свойств разновидностей цемента

Цель данной практической работы – дать оценку номенклатуры и свойствам разновидностей цемента.

Перед выполнением данной практической работы необходимо выявить недостатки обыкновенного портландцемента:

1. он дорогой;

2. в нормальных условиях долго набирает марочную прочность;

3. недекоративен;

4. его нельзя применять в конструкциях, подвергающихся воздействию морской, минерализованной, пресной прочной воды и под сильным напором воды.

Выявив недостатки портландцемента, следует понять необходимость производства и применения разновидностей портландцемента и специальных видов цемента. Вместе с тем, уяснить, что эти цементы рекомендуется применять только в тех случаях, когда их специальные свойства могут быть использованы с максимальной эффективностью.

Заполняя графу «Отличительные свойства», необходимо проводить сопоставление данного вида цемента с обыкновенным портландцементом. Это облегчит усвоение темы.

Таблица 4 - оценка эксплуатационно-технических свойств разновидностей цемента

Название цемента (условное обозначение)	Сырье. Состав клинкера	Добавка (вид и количество)	Отличительные свойства	Применение

Табл.4

Оценка__________________________

Подпись преподавателя____________

Практическая работа №5. Оценка эксплуатационно-технических свойств специальных видов тяжелых бетонов, легких и ячеистых бетонов

Цель данной практической работы – дать оценку номенклатуры и свойствам специальных видов тяжелых бетонов, легких и ячеистых бетонов.

Перед выполнением данной практической работы следует обратить внимание на то, что специальные виды тяжелого бетона эксплуатируются в особых условиях. В этих случаях необходимо придать бетону специфические свойства, гарантирующие длительную безотказную работу материала в сооружениях.

Необходимо понять универсальность свойств бетона и возможность его эффективного использования в различных областях строительства.

Для получения специального бетона с необходимыми свойствами чаще всего применяют регулирование компонентного состава бетона, то есть в состав бетона вводят такие компоненты, которые придают ему нужное качество. Поэтому давая оценку эксплуатационно-технических свойств специальных видов тяжелого бетона следует особенно внимательно заполнять графу «Требования к бетону», отличающие его от обыкновенного бетона.

При оценке эксплуатационно-технических свойств легкого и ячеистого бетонов следует понять, что они относятся к числу наиболее прогрессивных видов бетона. Легкие бетоны имеют малую плотность за счет введения за счет замены плотных заполнителей на пористые. Ячеистые бетоны имеют малую плотность за счет введения в растворную смесь порообразователей. Плотность легкого и ячеистого бетонов нормирована. Это связано с необходимостью получения определенной теплопроводности, поскольку эти бетоны идут в основном на изготовление наружных ограждающих конструкций. Но так как они могут быть и очень легкими, их применяет еще и в качестве теплоизоляции. Поэтому их необходимо расклассифицировать по назначению на конструкционные, конструкционно-теплоизоляционные и теплоизоляционные.

В графе «Требования к бетону» указать способы хранения, транспортировки, изготовления и т.д. Кроме того, ячеистые бетоны необходимо подразделить на пенобетон и газобетон, так как в них используются разные порообразующие добавки.

Таблица 5 - оценка эксплуатационно-технических свойств специальных видов тяжелых бетонов, легких и ячеистых бетонов

Название бетона	Назначение бетона	Механические свойства	Требования к бетону	Материалы для бетона (вяжущие, заполнители, добавки)

Оценка__________________________

Подпись преподавателя____________

Раздел 2

Основы архитектурного материаловедения

Поиск по сайту