Документ 538267

ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ ПО «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ»
Целью написания реферата является знакомство студентов с научно-технической
литературой и описание основных свойств различных строительных материалов. Объем
реферата составляет не более 10 страниц формата А-4 компьютерного текста.
Вариант 1.
Тему реферата вы выбираете сами так: любые 4 строки из текста программы (не из
заголовков), помещенного ниже. Например,
«структуры. Рыхлозернистые материалы. Связь макроструктуры со свойствами
керамических
материалов,
ячеистых
бетонов,
древесины,
теплоизоляционных и акустических материалов.
Микроструктуры веществ, составляющих материал. Понятие о»
пластиков,
Вариант 2.
Темы рефератов включают состав и свойства широко применяемых в
строительстве
различных
материалов:
строительной
извести,
гипса,
разновидностей клинкерного цемента, природных каменных материалов
стеклоизделий; стеновой, облицовочной, санитарно-технической, кислото и
огнеупорной керамики, древесины, пластмасс, лакокрасочных составов и др.
Раздел
1
ОСНОВНЫЕ
СВЕДЕНИЯ
О
МАТЕРИАЛАХ.
ИХ
КЛАССИФИКАЦИЯ
1.1 Исходные данные о материалах
Материал, отличительные его особенности: внешний вид, вещественный
состав, качественные показатели. Основная общность материалов - конкретная
форма существования материи. Строение вещества. Различные типы связей атомов
и молекул. Понятие о строении и структуре материалов.
1.2 Классификация строительных материалов
Основные классификационные признаки: производственное назначение, вид
исходного сырья, основные показатели качества. Понятие о природных и
искусственных материалах. Подразделение искусственных материалов по признаку
твердения: безобжиговые, автоклавные, при остывании огненно-жидких расплавов.
Конгломераты безобжигового типа: неорганические, органические, полимерные,
комплексные вяжущие вещества. Обжиговые конгломераты: шлаковые расплавы,
керамические, стекломассы, каменное литье, комплексные расплавы. Изделия на
основе конгломератов.
1.3 Стандартизация строительных материалов
Назначение стандартов на строительные материалы. Нормативные документы
по стандартизации. Государственные стандарты технических условий, технических
требований, типов изделий и их основных параметров, методов испытаний, правил
приемки, маркировки, упаковки, транспортирования. Понятие о сертификации
продукции.
Строительные нормы и правила (СНиП). Обеспечение взаимозаменяемости
изделий на основе единой модульной системы (ЕМС). Деятельность ИСО по
управлению качеством продукции в области строительных материалов.
Раздел 2 СВЯЗЬ
СВОЙСТВАМИ
СОСТАВА
И
СТРОЕНИЯ
МАТЕРИАЛОВ
С
ИХ
2.1 Связь строения и свойств
Макроструктура твердых строительных материалов. Типы макроструктуры:
искусственные конгломераты, ячеистая, мелкопористая, волокнистая, слоистые
структуры. Рыхлозернистые материалы. Связь макроструктуры со свойствами
керамических
материалов,
ячеистых
бетонов,
древесины,
пластиков,
теплоизоляционных и акустических материалов.
Микроструктуры
веществ,
составляющих
материал.
Понятие
о
кристаллической и аморфной структурах. Полиморфизм, полиморфные
превращения кристаллических веществ. Анизатропия
и изотропность
кристаллических тел.
Внутреннее строение веществ, составляющих материал, молекулы, нейтральные
атомы, ионы. Виды связей между ними: ковалентная, ионная, молекулярная.
Сложные силикатные структуры. Связь строения и свойств.
2.2 Связь состава и свойства.
Химический состав строительных материалов. Его связь с рядом свойств:
огнестойкостью, биостойкостью, механическими характеристиками. Химический
состав вяжущих материалов, черных металлов и сплавов. Минералогический
состав материалов. Его связь со свойствами цементов, металлов. Фазовый состав
материалов, фазовые переходы воды и их связь со свойствами материалов:
морозостойкостью, теплопроводностью.
2.3 Управление структурой материалов для получения заданных свойств
Закономерные взаимосвязи структур и свойств материала. Критерии
оптимальности структур. Закон створа о соответствии оптимальной структуре
комплекса экстремальных значений свойств. Его связь с комплексным
воздействием физических, физико-химических и технологических факторов и
явлений. Соответствие оптимальной структуры комплексу благоприятных
показателей строительных и эксплуатационных свойств. Закон прочности
оптимальных структур. Формула прочности конгломерата. Закон конгруэнции о
соответствии свойств вяжущего и конгломерата на его основе. Использование
законов оптимальных структур для управления качеством материалов.
Основные принципы долговечности материалов. Критические уровни
характеристик структуры и свойств. Теоретическая оценка долговечности и надежности
материала. Подобие материалов оптимальной структуры. Научные принципы
проектирования состава материалов оптимальной структуры.
Раздел 3 ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1 Общие понятия о свойствах
Определение свойства. Необходимость для обоснованного выбора материала
знания комплекса свойств. Связь свойств и качества материалов. Свойства, как
функция структуры. Установление характера взаимосвязи между структурой и
свойствами - важнейшая задача материаловедения. Классификация основных
свойств материалов на 5 групп: физические, гидрофизические, теплотехнические,
механические, эксплуатационные.
3.2 Физические свойства
Физические свойства, как способность реагировать на воздействие физических
факторов. Средняя, истинная, насыпная плотности. Определяющие формулы и их
размерность. Понятие о пористости материала. Открытая и закрытая пористость.
Методика их определения. Распределение пор по размерам. Удельная поверхность
порового пространства. Удельная поверхность.
3.3 Гидрофизические свойства
Гигроскопичность, капиллярное всасывание, водопоглощение по массе и
объему. Их значение для материалов. Понятие о коэффициенте размягчения.
Оценка водостойкости материалов. Водопроницаемость и водонепроницаемость
материалов. Марки материалов по водонепроницаемости. Газо - воздухо паронепроницаемость. Понятие о коэффициенте газонепроницаемости, его
размерность и физический смысл. Влажностные деформации: усадка, набухание.
Морозостойкость. Причины разрушения пористого материала при совместном
действии воды и мороза. Оценка морозостойкости по маркам. Методы ее
определения: обычный и ускоренный.
3.4 Теплотехнические свойства материалов
Теплопроводность и факторы на нее влияющие. Коэффициент
теплопроводности, его определяющая формула, размерность. Значения
теплопроводности
для
различных
материалов.
Оценка
качества
теплоизоляционных материалов по коэффициенту теплопроводности и средней
плотности.
Теплоемкость и ее определение. Физический смысл коэффициента
теплоемкости. Значения коэффициента теплоемкости бетона, кирпича, металла,
древесины.
Огнеупорность. Назначение огнеупорных материалов. Понятие о
легкоплавких и тугоплавких материалах. Огнестойкость. Несгораемые, трудно
сгораемые материалы. Сгораемые органические материалы и мероприятия по их
защите.
Термическая
стойкость.
Коэффициент
линейного
температурного
расширения. Его значения для различных материалов.
3.5 Механические свойства
3.5.1 Деформативные свойства.
Упругость, пластичность твердых тел. Пластическая, остаточная деформация.
Относительная деформация, ее физический смысл. Модуль упругости. Закон Гука.
Их значения для металлов, бетона, пластиков. Диаграмма деформаций в
координатах "напряжение-относительная деформация" ( Ŕ - ε ) для металлов и
сплавов, астомеров. Коэффициент Пуассона. Его значения для бетона, древесины,
пластиков.
Понятие текучести и ползучести в материалах. Период релаксации строительных
материалов.
3.5.2 Прочность материалов
Прочность. Оценка ее по пределу прочности (временному сопротивлению).
Предел прочности при сжатии хрупких материалов (бетонов, строительных
растворов, кирпича, чугуна). Пределы прочности при осевом сжатии и осевом
растяжении. Размерность. Значения для волокнистых материалов, стали, хрупких
материалов. Предел прочности при изгибе. Определяющая формула. Значения
Rизг. как стандартная прочностная характеристика кирпича, строительного гипса,
цемента, дорожного бетона.
Динамическая (ударная) прочность. Методика определения, размерность.
Значения для металлов и сплавов, дорожных покрытий, композитов,
асбестоцементных изделий. Коэффициент конструктивного качества (ККК). Его
значения для лучших конструкционных материалов.
Теоретическая прочность однородного материала. Формула Орована - Келли.
Влияние строения на прочность материала. Зависимость прочности от пористости,
дефектов кристаллической решетки: дислокаций, вакансий. Разрушение
пластичных материалов: битумных, полимерных, металлов. Хрупкое разрушение.
Торможение развития трещин у композитов.
3.5.3 Твердость, истираемость, износ
Твердость, как сопротивление пластическим деформациям. Оценка твердости
по шкале Мооса. Метод Бринеля для оценки твердости древесины, металлов,
бетона, отделочных материалов. Истираемость. Методика определения.
Размерность. Значения ее для дорог, полов, ступеней, лестниц. Износ. Методика
определения. Показатель износа. Модели механических свойств строительных
материалов.
3.6 Эксплуатационные свойства
Долговечность строительных материалов. Понятие о предельном состоянии
службы материалов. Оценка долговечности материалов.
Надежность строительных материалов и ее составляющие. Безотказность работы
материалов и показатели ее. Отказ, как потеря работоспособности материала. Его
показатели. Ремонтопригодность, как восстановление пригодности изделия в
результате устранения отказов. Ее показатель. Сохраняемость изделия, материала.
Ее качественная характеристика. Атмосферостойкость. Изменения материала под
воздействием различных факторов. Биологическая стойкость материалов.
Разрушения материалов под действием биологических факторов. Меры защиты.