Физико-химические основы формирования структуры

Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный государственный университет
путей сообщения»
Институт транспортного строительства
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой
_______________Красовский П.С.
«__» _______________ 200__г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине «Физико-химические основы формирования структуры
цементных бетонов»
для специальностей 27010265 «Промышленное и
строительство»,
27011265
«Экспертиза
и
недвижимостью»
гражданское
управление
Составлена проф., к.т.н., Красовским П.С.
Обсуждена на заседании кафедры "Экономика строительства и
технология строительных материалов"
«__» _____________200___ г., протокол № ______________
Одобрена на заседании МК института транспортного строительства
«__» _____________200___ г., протокол № _____
Председатель ________________________ Клыков М.С.
2006 г.
Аннотация
дисциплины «Физико-химические основы формирования структуры
цементных бетонов»
«Физико-химические основы формирования структуры
цементных бетонов» 4-S-C
Институт ИТС
Кафедра ЭСТСМ
Цель курса: Ознакомление студентов со специализированными
знаниями в области зависимости свойств бетона от его структуры;
зависимости структуры от различных факторов и управления этими
факторами с целью формирования структуры в заданном
направлении, обеспечивающем получение бетона с заданными
свойствами.
Задачи курса: Дисциплина призвана помочь будущему
профессионалу строителю на основании глубокого знания физикохимических процессов, происходящих при приготовлении и
переработке цементных бетонных смесей, представлений о влиянии
отдельных технологических факторов на свойства смеси и структуру
бетона выбрать технологию производства бетонных работ,
обеспечивающую исполнение проектного задания.
В архитектурно-строительной части проекта любого сооружения
проектировщик указывает основные требования, предъявляемые к
бетону несущих конструкций. Этими требованиями могут быть:
прочность (класс бетона или его марка) при сжатии или растяжении,
марки по водонепроницаемости, морозостойкости, самонапряжению и
т.д. Кроме этого, в проекте производства работ, разработанном для
конкретной подрядной организации, указывается еще одна важная
технологическая характеристика – удобоукладываемость бетонной
смеси. На основании этих данных специалисты фирмы подрядчика
должны с учетом условий эксплуатации будущего сооружения и
условий его возведения выбрать материалы, способы переработки
бетонной смеси и ухода за бетоном, обеспечивающие получение
бетона с заданными свойствами и тем самым - безопасность всего
сооружения в целом
Курс лекций на основе анализа научных исследований позволяет
установить основные дефекты структуры, влияние отдельных
структурных показателей на свойства бетона, выстраивает причинноследственную связь «структура-свойства» в качестве основного
рычага воздействия на свойства и структуру бетона рассматривает
различные химические добавки.
Курс лабораторных работ выстроен в виде исследований в
области бетонов с добавками, в ходе которых студенты
самостоятельно в соответствии с заданием изучают литературные
данные, обобщают их и с помощью преподавателя определяют
область своих исследований. Для этого создаются бригады
численностью
2-3
человека,
разрабатывается
программа
исследований для каждой бригады, рассчитанная на выполнение за
время, отводимое на выполнение лабораторных работ и частично для
самостоятельной работы. Итоги исследований докладываются на
научной конференции и являются дополнительной информацией,
используемой всеми студентами при подготовке к экзамену.
Лекции и исследовательская часть курса подкрепленные большим
объемом самостоятельной работы с научной литературой позволяют
приобрести навыки в постановке проблемы, составлении плана и
проведении научных исследований и анализа их результатов с целью
решения поставленной задачи и тем самым получить необходимые
знания и навыки для решения специальных профессиональных задач.
Для изучения курса необходимы знания дисциплин: «Химия»,
«Физика»,
«Геология»,
«Материаловедение»,
Технология
конструкционных
материалов»,
«Экология»,
«Безопасность
жизнедеятельности».
Содержание дисциплины: Классификация бетонов по основному
назначению, структуре, виду вяжущих и заполнителей. Классификация
конструкционных бетонов. Свойства затвердевшего бетона –
следствие его структуры. Физико-химические основы формирования
структуры цементных бетонов. Твердый каркас цементного бетона.
Поровое пространство бетона. Характеристика неплотностей бетона.
Основные параметры поровой структуры. Влияние минералогического
состава цемента, водо-цементного отношения, тонкости помола
цемента и технологических факторов на структуру порового
пространства цементного камня и бетона. Классификация добавок.
Добавки, регулирующие реологические свойства бетонных смесей.
Основные направления использования пластифицирующих добавок.
Добавки – регуляторы скорости схватывания бетонной смеси и
твердения бетона; повышающие прочность, коррозионную стойкость
и морозостойкость, снижающие водопроницаемость. Антиморозные
добавки. Зимние способы бетонирования.
В результате изучения курса студент должен знать основные
закономерности формирования структуры цементных бетонов,
способы управления структурой с помощью технологических приемов
и химических добавок. То есть, в результате изучения
дисциплинарного модуля ожидается, что обучающийся сможет
продемонстрировать способность профессионально подойти к выбору
способа формирования структуры бетона в заданном направлении и в
составе команды найти нестандартные решения возникшей проблемы.
Перечень ключевых слов: структура, твердый сросток, поровое
пространство, неплотности бетона, водо-цементное отношение,
тонкость помола, технологические факторы, химические добавки,
минеральные добавки, добавки-заменители цемента , реология,
диспергаторы, пластификаторы, замедлители и ускорители твердения,
антиморозные добавки, суперпластификаторы.
Входная дисциплина: Технология конструкционных материалов
Направление и формы контроля: Строительство,
экзамен
Ведущие преподаватели: Красовский Павел Станиславович,
профессор,
заведующий кафедрой « ЭСТСМ»
Доцент кафедры «ЭСТСМ» Махинин Борис Валентинович
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Свойства затвердевшего бетона - основного конструкционного
материала зависят более чем от 50
факторов. Управление
свойствами такого материала, формируемыми чаще всего в
построечных условиях, требует знаний зависимости отдельных
свойств от наиболее важных факторов. Только тогда появляется
возможность управления свойствами за счет технологических
приемов, имеющихся сегодня в распоряжении строителей.
Такими факторами, влияние которых до конца еще не изучено,
являются структурные факторы. В связи с этим студенты изучают
параметры порового пространства структуры бетона и их влияние на
свойства бетона. После установления подобных связей изучаются
факторы, от которых зависят параметры поровой структуры,
рассматриваются зависимости этих параметров от основных
технологических приемов используемых при переработке бетонных
смесей и от показателей свойств компонентов бетонной смеси.
Одним из самых мощных технологических факторов, влияющих
на свойства бетона, являются химические добавки. Ассортимент
добавок для цементов и бетонов настолько велик, что сегодня
практически любое свойство бетона с их помощью можно изменить в
необходимую сторону. Все это требует определенных подходов в
классификации добавок, изучении их основных и вторичных свойств,
влияющих на поведение смеси и свойств бетона. Теоретические
знания, получаемые на лекциях и самостоятельно, подкрепляются
личными исследованиями студентов, проводимыми в рамках изучения
дисциплины.
Бригады студентов составе 2-3 человек исследуют изменение
свойств бетона при введении каких либо добавок и затем проводят
сравнительный анализ с данными, подчерпнутыми в литературе или
полученными при параллельных исследованиях другими студентами.
Дисциплинарный модуль базируется на ряде дисциплин
общетеоретического и общепрофессионального циклов, которые
позволяют не только установить связь отдельных факторов структуры
бетона с его свойствами, но и, главное, изучить рычаги управления
этими факторами, а, следовательно, и будущими свойствами бетона.
Изучив дисциплину, студент должен знать:
- известные на сегодня параметры структуры твердого сростка
цементного камня и его порового пространства,
- влияние на структуру бетона качества исходных материалов,
- основные закономерности свойств бетона от структурных и
других параметров,
- классификацию добавок для цементов и бетонов по их
основным свойствам,
механизм
влияния
добавок
различных
групп
на
технологические свойства бетонной смеси и свойств затвердевших
бетонов.
Должен иметь представление о:
- химических и физико-химических процессах, протекающих в
твердеющем цементном тесте,
- продуктах гидратации, входящих в состав твердого сростка
цементного камня, их геометрии и условиях кристаллизации,
- влиянии крупного и мелкого заполнителей на структуру
порового пространства бетона,
- влиянии новых добавок на свойства бетонных смесей и бетонов
по известной принадлежности их к какому-либо классу,
- поведении бетонных смесей с различными реологическими
свойствами при изменении технологии переработки смесей;
Должен уметь:
- на основе технического и экономического анализов выбрать
исходные материалы для обеспечения требуемых свойств бетона,
- в зависимости от требуемых свойств выбрать необходимые
добавки, способные изменить структуру бетона в желаемую сторону,
- назначить технологические приемы переработки смеси,
поддерживающие влияние выбранных добавок,
- провести в составе команды исследования и анализ
результатов исследований с целью определения решения в
нестандартной ситуации.
Суммируя перечисленное выше, можно утверждать, что в
результате изучения дисциплинарного модуля. Обучающийся сможет
Продемонстрировать
способности
правильного
выбора
технологических рычагов и приемов для управления структурой с
целью формирования свойств бетонов в заданном направлении и
оценить техническую и экономическую эффективность предложенных
или найденных в ходе исследований решений в возникшей
профессиональной ситуации.
В основной образовательной программе бакалавра по
направлению «Строительство» дисциплинарный модуль «Физикохимические основы формирования структуры цементных бетонов»
относится к числу дисциплин основного курса (С), формирующего
профессиональные компетенции, специализированного уровня (S)
(необязательного, но углубляющего и расширяющего специальные
области знаний в технологии производства бетонных работ), 4-го
уровня сложности.
Входной дисциплиной для настоящего модуля является
дисциплинарный модуль «Технология конструкционных материалов».
Для освоения курса необходимы знания по дисциплинам «Химия».
«Физика»,
«Математика»,
Информатика»,
«Сопротивление
материалов», «Материаловедение», «Технология конструкционных
материалов», «Основы математической статистики в технологии
строительных материалов». В свою очередь знания, полученные при
изучении настоящего курса, используются при изучении дисциплин
профессиональной направленности:
- Технология строительного производства;
- Технология возведения зданий;
- Железобетонные конструкции;
- Основания и фундаменты;
- Экономика строительства;
- Организация строительного производства.
СОСТАВ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Вид занятий
Таблица 1
Трудоемкость Трудоемкость
в часах
в кредитах
18
Лекции
Исследовательские лабораторные
работы
Самостоятельная работа
Экзамен
Число рубежных контролей - 3
18
37
2
4
Шифровка лекций или тем для самостоятельной работы
связывает трудоемкость модуля, индикаторов уровня и типа модуля,
номер лекции или темы самостоятельной работы.
Номер лекции
С- 1
Тип модуля (основной)
Идентификатор
(базовый)
уровня
4- SТрудоемкость модуля, з.е.
Код идентификатор «Материаловедения»
2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДИСЦИПЛИНЫ
Для успешного освоения материала дисциплинарного модуля
необходимо углубленное знание связи отдельных параметров
структуры бетона с его будущими свойствами, состава и строения
твердого сростка цементного камня и его поровой структурой;
зависимости параметров поровой структуры от технологических
приемов переработки бетонных смесей и химических добавок,
влияющих на состав новообразований твердого сростка и
формирование его структуры.
Методологической основой изучения материала модуля
является изучение методов управления причинно-следственной
связью «структура-свойства» с помощью химических добавок и
технологических приемов, обеспечивающих возведение надежных и
безопасных для жизнедеятельности конструкций, в различных
условиях строительства и эксплуатации с соблюдением экологических
требований. Оценка надежности конструкций обеспечивается
контролем качества бетона с помощью методов математической
статистики. Таким образом, у обучающегося формируются
профессионально-предметные и общие компетенции.
3. ТЕМАТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА
Шифр
лекции
4-S-C-1
4-S-C-2
4-S-C-3
4-S-C-4
4-S-C-5
4-S-C-6
4-S-C-7
4-S-C-8
4-S-C-9
Содержание лекции
Классификация бетонов по основному назначению, структуре, виду
вяжущих и заполнителей. Классифи
кация конструкционных бетонов
Бетон как композиционный материал полиструктурного строения.
Свойства затвердевшего бетона следствие его структуры. Физикохимические основные формирования структуры цементных бетонов
Твердый каркас цементного бетона
Поровое
пространство
бетона.
Характеристика
неплотностей
бетона.
Методы
определения
пористости цементного камня и
бетона.
Влияние минералогического состава, в/ц, тонкости помола Sуд на
структуру порового пространства
цементного камня и бетона
Влияние технологических факторов
(удобоукладываемости,
времени,
условий формования и твердения
бетонной смеси) на структуру
порового пространства
Классификация добавок. Добавкирегуляторы реологических свойств
бетонной смеси. Основные направления использования пластифицирующих добавок.
Добавки – регуляторы скорости
схватывания бетонной смеси и твер
дения бетона
Добавки, повышающие морозостойкость,
коррозионную
стойкость,
водонепроницаемость бетона
Суперпластификаторы. Антиморозные добавки. Зимние способы беторования
ТСО
Таблица 2
литература
мм
1.10-14,
133-137
мм
1.110-116
2. 51-84
3. 5-10
мм
1.97-110
3.10-18
мм
1.137-146
3. 19-32
мм
1.200-209,
410-420
3. 32-48
мм
1.45-61,
228-239
4.31-37,
130-133
мм
1.253-258
мм
1.162-190
4.72-89,
295-310
мм
1.430-4334.134-228
4. СОДЕРЖАНИЕ МАТЕРИАЛА ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Шифр
Шифр лекции и содержание материала
раздела
для самостоятельной работы
4-S-C-CP-1 4-S-C-1. Классификация бетонов
4-S-C-CP-2 4-S-C-2. Понятие о структуре бетона.
Твердый сросток цементного камня
4-S-C-CP-3 4-S-C-3. Поровая структура цементного
камня. Неплотности бетона.
4-S-C-CP-4 4-S-C-4. Влияние минералогии клинкера,
в/ц и тонкости помола на структуру
порового пространства
4-S-C-CP-5 4-S-С-5. Влияние технологии на структуру порового пространства
4-S-С-СЗ-6 4-S-С-6. Классификация добавок. Пластификаторы
4-S-С-СЗ-7 4-S-С-7. Ускорители и замедлители схватывания и твердения
4-S-С-СЗ-8 4-S-С-8. Добавки- регуляторы пористости
бетонной смеси и бетона
Таблица 3
литература
5.
10.
6. 53-75
7. 5-25
9. 9-13
6. 4-11
7.25-46
9.13-23
8. 7-34
6. 75-87
12.150-155
7. 80-123
9. 23-49
8. 38-73
7.154-163
9. 83-103,
182-207
4-S-С-СЗ-9 4-S-С-9. Суперпластификаторы. Антимо- 8.183-225,
розные добавки
382-423
5. ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК ОСНОВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баженов Ю.М. Технология бетонов. Учебн./Ю.М.Баженов –М.:
Изд-во АСВ, 2003.-500 с.
2. Красовский П.С. Физико-химические основы формирования
структуры строительных материалов. Уч. пос./П.С.Красовский –
Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2003.- 95 с.
3. Красовский П.С. Физико-химические основы формирования
структуры цементных бетонов. Уч. пос./П.С.Красовский –
Хабаровск: Изд-во ХабИИЖТа, 1992.54 с.
4. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны./В.Г.Батраков. -М.:
Стройиздат, 1990.-395 с.
СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
5. Горчаков Г.И. Строительные материалы. Учебн./ Под ред
Г.И.Горчакова.- М.: Стройиздат, 1986.-688 с.
6. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и
свойства цементных бетонов. –М.: Стройиздат, 1979.-374 с.
7. Соломатов В.И., Тахиров М.К., Тахар Шаз Мд. Интенсивная
технология бетонов. Совместное изд. ССР-Бангладеш.-М.:
Стройиздат, 199.-264 с.
8. Добавки в бетон: Справ. Пос. / В.С. Рамачадран, Р.Ф.Фельдман,
М.Колленарди и др. под ред В.С.Рамачандра; Пер. с англ.
Т.И.Розенберг и С.А.Болдырева; Под ред А.С.Болдырева и
В.Б.Ратинова.-М.: Стройиздат, 1988.-575 с.
9. Добролюбов Г., Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Прогнозирование
долговечности бетонов с добавками.-М.: Стройиздат, 1983.-213
с.
10.
Красовский П.С. Оптимизация
11.
Горев В.В.Математическое моделирование при расчетах и
исследованиях строительных конструкций. Уч. пос./В.В.Гордеев,
В.В.Филиппов, К.Ю Тезиков.-М.:ВШ, 2002.-206 с.
12.
КирееваЮ.И., Лазарева О.В. Строительные материалы и
изделия.-Мн.: Дизайн ПРО, 2001.-272 с.
6. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
( учебно-исследовательская работа)
Лабораторные работы преследуют цель освоения стандартных и
специальных методик испытаний бетонных смесей и бетонов и
приобретение навыков привлечения их в исследованиях влияния
добавок на свойства бетонных смесей и бетонов с целью их
оптимизации.
В связи с этим время, отведенное на проведение лабораторных
работ, чаще всего используется кафедрой для организации
исследований, в ходе которых студенты знакомятся с новыми для них
результатами научных разработок в определенной области бетонов,
приобретают навыки работы в команде, в научных исследованиях,
проявляют лидерские способности. Вместе с этим своими работами
будущие специалисты помогают решению производственных задач,
т.к. тематика исследований связана с проблемами, выдвигаемыми
производством, либо накоплению экспериментальных данных для
разработки теоретических вопросов технологии бетонов.
Среди тематики исследований: вопросы зимнего бетонирования
с помощью антиморозных добавок на местных вяжущих,
исследование свойств бетонов наполненных золами –уноса ТЭС,
ускорение твердения бетонов с помощью использования химических
добавок и ТМЦ, ВНВ
и др. Все это позволяет накапливать
экспериментальные материал для решения фундаментальной
проблемы – получения безобогревных бетонов, т.е. перехода на
энергосберегающие
технологии
при
производстве
сборного
железобетона и монолитных бетонных конструкций.
Для организации работ преподаватели, ведущие занятия в
группах, примерно определяют направление работ, численность и
состав бригад. Для начала студентам рекомендуется область
вопросов для обзора литературы. После написания реферата
уточняются задачи, стоящие перед бригадой, определяется план
работ. (Выбор методик испытаний, образцов, добавок определяется
возможностями и техническим оснащением лаборатории). После
испытаний
проводится совместное обсуждение полученных
результатов и бригада подготавливает отчет по НИРС, готовит
сообщение или фрагмент объединенного доклада и иллюстративный
материал к студенческой конференции. Конференция проводится
накануне экзамена и рассматривается как элемент подготовки к
экзамену.
Кафедра участвует в составлении расписания экзамена подачей
заявки в учебный отдел с целью возможности проведения
конференции для всех групп, участвующих в исследованиях, накануне
экзамена.
7. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
1. Рекомендуемая для изучения основная и дополнительная
литература, а также методические пособия и разработки указаны в
выше приведенном перечне. Поскольку отдельные вопросы теории
структурного строения бетонов и модификации структуры с помощью
добавок изложены в литературных источниках 80-90-х годов, для
реферативного обзора студентам предлагается просмотр технических
журналов, научных сборников и реферативных обзоров российских и
зарубежных источников, имеющихся в библиотеке университета и
научных публикаций в интерненте.
2. Технические средства обучения, используемые при изучении
дисциплинарного
модуля,
в
основном
представлены
мультимедийными средствами, а также пособиями, имеющимися в
корпоративной сети университета.
8. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА УСВОЕНИЯ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
При изучении дисциплин направлений подготовки на кафедре
принята рейтинговая интенсивная технология модульного обучения.
Она предполагает периодический контроль усвоения знаний по мере
освоения элементов модуля. Поскольку в трудоемкость модуля входит
и научно-исследовательская работа и подготовка к представлению
знаний, 100 балов рейтинга распределяются следующим образом.
Работа в семестре оценивается максимумом в 70 баллов и
представление знаний на экзамене – в 30 баллов. Точки для
рубежного контроля предусматриваются графиком самостоятельных
работ, разрабатываемых директоратом института. Самостоятельная
работа обучающихся в семестре складывается из изучения
программного материала, выполнения исследовательской работы и
подготовки отчета к студенческой конференции.
Рубежный контроль освоения знаний опирается на тестовый
контроль. Тесты составляются на базе материалов, которые студенты
изучают в соответствии с программой; для облегчения прохождения
рубежного
контроля
студенту
предлагаются
вопросы
для
самоконтроля.
Технологическая карта, календарный план
предусматривают рубежный контроль после изучения или выполнения
очередного элемента модуля.
К экзамену студент допускается в том случае, если он отчитался
по всем рубежным контролям, представил научный отчет в составе
бригады и набрал тем самым не менее 53 рейтинговых баллов (75%
от максимальной оценки).
Экзамен по дисциплинарному модулю «Физико-химические
основы формирования структуры цементных бетонов» является
практически итоговым, замыкающим цепочку профессиональноформирующих
модулей:
«Материаловедение»,
«Технология
конструкционных материалов», «Основы математической статистики в
технологии строительных материалов» и поэтому проводится в виде
решения проблемной ситуации. Студенту выдается задание
запроектировать состав бетона определенного класса с указанием
массивности конструкции, либо ее размеров, насыщенности
арматурой, а также указаниями
технологии ее производства и
условиями ее последующей эксплуатации в самом общем виде.
В качестве дополнительных ограничений и вспомогательного
материала на экзамене студенту предлагаются фрагменты временных
строительных норм по проектирования бетонов для транспортных
сооружений с ограничением в/ц и расхода воды и стандартные
графики водопотребности бетонной смеси в зависимости от
выбранной студентом подвижности бетонной смеси.
После произведенных расчетов состава бетона студент на базе
имеющихся в нормативной литературе ограничений анализирует
итоги своего расчета и в случае их расхождения предлагает свои
варианты выхода из сложившейся ситуации (изменение качества
исходных
материалов,
технологических
приемов
подготовки
компонентов или переработки бетонной смеси, применения добавок).
Предложения мотивируются изменениями, происходящими при этом в
структуре бетона, и подкрепляются экономическими соображениями.
Качество подобранных составов и предложенной технологии
оценивается с помощью статистических методов обработки
результатов испытаний случайной выборки образцов.
Поскольку
дисциплина
«ФХОФСЦБ»
относится
к
специализированным, профилеобразующим, кредиты за модуль
студенту присваиваются только в случае получения на экзамене
более 75% баллов отведенных на экзамен, т.е. в случае получения
суммарного рейтинга не менее 75 баллов (оценки «хорошо»). На
представление знаний (экзамен) студенту отводится 2 часа.
9. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1.
Из каких продуктов гидратации цемента формируется
твердый сросток цементного камня?
2.
Как влияют на структуру бетона введение крупного и
мелкого
заполнителей?
3.
Какие параметры можно использовать для описания
структуры
цементного камня?
4.
Как меняется структура цементного камня при изменении
минералогического состава клинкера цемента?
5.
Из чего складывается общая пористость цементного камня?
6.
Как меняется общая, капиллярная и гелевая пористости
при увеличении в/ц отношения?
7.
Приведите графическую интерпретацию зависимости
структуры порового пространства от в/ц.
8.
Как влияет на поведение кривой дифференциального
распределения пор по размерам изменение в/ц?
9.
К каким изменениям в структуре ведет увеличение Sуд
цемента?
10. Приведите графическую зависимость распределения пор
при изменении Sуд цемента.
11. Как отзываются на свойствах смеси и бетона изменения в
структуре, вызванные изменениями в/ц и Sуд ?
12. Какие параметры можно использовать для описания
изменений в структуре цементного камня помимо размеров и объема
пор?
13. Как меняется структура при изменении удобоукладываемости
бетонной смеси (как меняются прочность, фильтрация)?
14. Как влияет на структуру порового пространства время
укладки и уплотнения бетонной смеси?
15. Какие изменения происходят в структуре цементного камня
при длительном твердении цемента?
16. Приведите графические зависимости изменения структуры
порового пространства во времени.
17. Как влияют на структуру порового пространства изменение
условий твердения цемента (t0C и W)?
18. Какие группы пор и неплотностей можно выделить в бетонах
(классификация по Мощанскому Н.А.)?
19. По каким признакам можно классифицировать добавки?
20. В чем заключается механизм пластификации бетонных
смесей при введении добавок диспергирующей группы?
21. Какие подгруппы добавок можно выделить в группе
добавокрегулирующих реологические свойства бетонных смесей?
22. В каких направлениях можно использовать эффекты
увеличения пластичности?
23. Каков механизм ускорения и замедления схватывания и
твердения бетонных смесей?
24. Назовите добавки способные регулировать пористость
бетонной смеси и бетонов.
25. Назовите добавки регулирующие реологические свойства
бетонных смесей.
26. Каков механизм повышения морозостойкости бетонов при
использовании воздухововлекающих и газообразующих добавок?
27. Как способны влиять на свойства бетонной смеси
воздухововлекающие добавки?
28. Как изменяют свойства бетона гидрофобные добавки?
29. В чем заключается
механизм действия антиморозных
добавок?
30. Какие изменения свойств бетона может вызвать
использование антиморозных добавок?
31. Что такое критическая прочность и критический возраст?
32. Как изменяется набор прочности бетона при отрицательных
температурах и введении антиморозных добавок?
33. Что такое холодное бетонирование?
34. Какие меры Вы примете при организации бетонирования в
зимнее время?
35. Что такое суперпластификаторы? Какие Вы знаете
суперпластификаторы?
36 В чем эффективность суперпластификаторов?
37. В каких конструкциях эффективнее использовать
суперпластификаторы?
10. ПРИМЕРЫ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Пример 1. Выбрать материалы и рассчитать состав бетона
класса В25 для конструкции толщиной 400мм, редкоармированной.
Конструкция изготавливается в построечных условиях в зимнее время
(минимальная температура десятидневки -150С).
Оцените качество бетона, если испытания случайной выборки из
18 образцов показали следующие результаты: 19,0
21; 24; 24; 24; 26; 28; 29; 30; 31; 32; 33; 34; 34; 37; 39; 40; 42 МПа.
Пример 2. Подобрать материалы для бетонных конструкций и
рассчитать его состав при условиях: толщина редкоармированной
конструкции 600 мм Класс бетона В15. К конструкции предъявляются
требования
по
водонепро-ницаемости
и
сульфатостойкости.
Коэффициент вариации прочности бетона при сжатии в организации
за последние три месяца составлял 20%.
Опишите последовательность выравнивания эмпирической и
теоретической кривых распределения плотностей вероятности
испытаний 150 образцов бетона, если интервал прочности кубиков
располагался от12 до 30 МПа.
Пример 3. Подобрать материалы для густоармированной и
железобетонной конструкции и рассчитать состав бетона класса В25.
Толщина конструкции 10 см, высота 300см. К бетону предъявляются
требования по морозостойкости (F 200). Условия изготовления –
заводские с термообработкой.
Оцените качество бетонов и определите доверительные
интервалы для прочности, если испытания на сжатие случайной
выборки из18 образцов позволили получить следующие результаты:
16;17;18; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 26; 27; 27; 28; 28; 32; 34; 36 МПа.
Направление «Строительство»
Специальности ПГС, ЭиУН
5 семестр
«Утверждаю»
Зав. каф. «ЭСиТСМ»,
проф.
Красовский П.С.
Учебный план
Число часов в семестре 75
Число часов в неделе
2
лекций
1
лаб. работ 1
сам. работ 26
Рубежный контроль
3
Экзамен
2
Трудоемкость дисциплины
(модуля)
4 з.е.
Технологическая карта дисциплины «Физикохимические основы формирования структуры
цементных бетонов»
Шифр
раздела
по 1-гму
источнику
шифр
лекции
4-S-С-1
4-S-С-2
4-S-С-3
4-S-С-4
4-S-С-5
4-S-С-6
4-S-С-7
4-S-С-8
4-S-С-9
Всего в часах
Лекции
затраты
ТСО
времени
в часах
2
2
2
2
2
2
2
2
2
18
Мм
Мм
Мм
Мм
Мм
Мм
Мм
Мм
Мм
методич.
обеспеч.
1
1,2,3
1,3
1,3
1,3
1,4
1
1,4
1,4
Лабораторные работы
шифр
затраты
методич.
л.
времени обеспеч
работы в часах
Индивидуальная
исследовательская работа по
плану кафедры 18 часов
18
Самостоятельная работа
шифр
затраты методич
раздела
времен .
ив
обеспеч
часах
4-S-С-СР-1
4-S-С-СР-2
4-S-С-СР-3
4-S-С-СР-4
4-S-С-СР-5
4-S-С-СР-6
4-S-С-СР-7
4-S-С-СР-8
4-S-С-СР-9
ИР
2
2
4
3
4
2
3
3
3
10
36
УС,5,10
6,7,9
6,7,9
8
6,12
7,9
8
7,9
8
Рубежный контроль
неделя
Максимальная
контроля
рейтинговая
(рубежн)
оценка
рейтинг текущий
эл. модуля рейтинг
2
6
4
12
6
10
28
8
34
10
10
50
12
56
14
60
16
63
18
70
Контроль значения
3ч
Условные обозначения: Мм – мультимедийные средства, УС – университетская сеть, ИР – исследовательская работа.
ГОУ ВПО
Дальневосточный государственный университет
путей сообщения»
_Институт транспортного строительства
специальность_ПГС, ЭУН, _
Курс__3__Группы 431,432,43П
КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН
Дисциплина Физико-химические основы формирования структуры
цементных бетонов
В__1__семестре__2006-2007_ учебного года
Число часов лекций
18
Число часов лабораторных занятий
Всего часов аудиторных занятий
18
36
Число часов самостоятельной работы
37
Лектор
Руководители групповых занятий
Красовский П.С.
Красовский П.С.
Махинин Б.В.
1
1.
Кол. Тема и содержание лекций ТСО
час
2
2
3
Бетоны. Классификация
бетонов.
4
мм
2
Причинно-следственная
мм
связь: структура-свойства.
Твердый
каркас
цементного камня
Испытание исходных
материалов
для
исследований
4.
5.
5
Тема и содержание
практических,
лабораторных и
индивидуальных
занятий
6
Определение тематики
исследований группы
2.
3.
Кол.
час
2
Поровая структура цементного камня. Неплотности мм
бетона
ТСО
Файл
№
не
де
ли
Файл
1. План лекций, практических, лабораторных и индивидуальных занятий
7
8
Контроль
качества
усвоения
материал
а
9
1
2
3
4
7.
2
Влияние
минералогического
состава, в/ц, тонкости
помола
на
структуру
цементного камня
8.
9.
2
Влияние технологических
факторов на структуру мм
порового пространства
6.
Кол.
час
5
Тема и содержание
ТСО
практических,
лабораторных и
индивидуальных
занятий
6
7
Индивидуальные
исследования по плану
кафедры в течение
семестра
Файл
Кол. Тема и содержание лекций ТСО
час
Файл
№
не
де
ли
8
Контроль
качества
усвоения
материал
а
9
ТК 1
ТК 2
10.
11.
2
Классификация добавок.
Регуляторы реологических мм
свойств бетонных смесей
12.
13.
2
Регуляторы схватывания и мм
твердения бетона
15.
2
Добавки,
регулирующие
пористость бетонной смеси мм
и бетона
16.
17.
2
Суперпластификаторы.
Антиморозные
добавки. мм
Зимние
способы
бетонирования
14.
18.
.
ТК 3
Итоговое
Расчет
рейтинга
занятие.
2. Выполнение графика самостоятельной работы
срок
выдачи
1
1.
2.
2
3
4
11
6
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
22
33
Лабораторные работы,
семинары и другие
формы
5
6
8
9
2 Определение состава
бригад и тематики
исследований
34
3
55
50
4
56
2
3
3(ТК.1)
1
1
1
1(ТК.2)
То же
Предоставление
рефератов
1
1
Продолжение
исследований
77
60
3
-«-
88
63
3
3
-«-
100
70
10
3
3
4 Индивидуальные
исследования по плану
28
число
часов
2
2 Испытание исходных
материалов
12
44
66
7
срок
выдачи
срок сдачи
% выполн.
Рейтинг
срок сдачи
число часов
самостоят.
работы
неделя
отчетности
(заполнение по всем графам обязательно)
1
1
2
2
2(ТК 3)
-«-
3. Другие виды самостоятельной работы, не включенные в график
№
1
1.
2.
Вид работы
2
Число часов
3
1
2
Рубежный контроль
Текущий контроль (экзамен)
Составил :
Красовский П.С.
Зав. кафедрой :
Красовский П.С.