Матеріал до уроку " Портландцмент, його властивості, застосування"

Тема уроку. Портландцемент, його властивості.

 

         Формування компетентностей:

 

• предметна компетентність: здатність учнів до  опанування та засвоєння ними знань з теми «Портландцемент, його властивості, застосування»; визначити ефективність застосування для створення  конструкцій будівель.
• ключові компетентності:

• спілкування державною мовою – грамотно висловлюватися рідною мовою; доречно і коректно вживати в мовленні технічну термінологію;
• уміння вчитись впродовж життя – визначати мету навчальної діяльності, відбирати й застосовувати потрібні знання та способи діяльності для досягнення цієї мети;
• ініціативність і підприємливість – аргументувати та захищати свою позицію;
• професійна компетентність – навчити правильно використовувати портландцемент для виготовлення будівельних матеріалів та їх використання  в конструкціях будівель.

Тип уроку: урок розвитку компетентностей.

Методи проведення: словесні, наочні, практичні, інтерактивні.

 Міжпредметний зв'язок: хімія,  спецтехнологія кам’яних робіт, виробниче навчання з професії «Муляр,штукатур».

 

       Комплексно – методичне забезпечення уроку: власні ґаджети учнів, блок вправ,   генерованих на платформі LearningApps.org, вправа, зроблена за допомоги програми генераторів Q - кодів комп’ютер.

  

Етапи  уроку

 

І. Організаційна частина

ІІ. Актуалізація навчального матеріалу

 

Сьогодні на уроці ми будемо вивчати новий вид в’яжучого матеріалу, який самий ви дізнаєтесь коли виконаєте вправу за допомогою інтерактивної вправи LearningApps.org. Якщо правильно надасте відповіді на запитання, то відкриється картинка із зображенням в’яжучого  яке будемо сьогодні вивчати

 

Вправа «Впізнай в’яжучий матеріал»  https://learningapps.org/watch?v=pkp5kk27j22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Глина

1. З неї виготовляють керамічні матеріали
2. Вироби із цього в'яжучого використовують для викладання топок печей
3. Вироби із цього в'яжучого мають температуру випалювання понад 1580⁰ С
4. Фото «Керамічна цегла»

 

 Повітряне в’яжуче

1. Дане в’яжуче отримують із вапняку шляхом випалювання при температурі понад 1000⁰ С
2. Під час гасіння цього в’яжучого виділяється тепло
3. Перепалені частки даного в’яжучого мають тривалий час гасіння і призводять до руйнування готового виробу
4. Фото «Силікатна цегла»

 Гіпс

 

1. Під час тверднення  вироби з цього в’яжучого збільшуються в об’ємі на 1 %
2. Водопотреба в’яжучого складає 70%
3. Початок тужавлення в’яжучого 2 хв, а закінчення 15 хв і має назву «швидкотверднучі»
4. Із цього в’яжучого виготовляють гіпсокартонні плити.

 

 ІІІ. Мотивація уроку.

Кажуть, що «Цемент –  хліб будівництва».  Це дійсно так. На сьогоднішній день цемент є найпоширенішим в’яжучим матеріалом. Він застосовується не тільки як самостійне в’яжуче, а також на його основі виготовляють різноманітні вироби і сучасні будівельні суміші. Завдяки чому ж портландцемент має таке широке застосування. Сьогодні на уроці ми вивчимо властивості та різновиди портландцементу.

 

Оголошення теми та мети уроку.

 

    ІV.  Вивчення нового матеріалу.

 

План ( записаний на дошці).

1. Визначення портландцементу.
2. Властивості портландцементу.
3. Різновиди портландцементу.

 

1.                У 1824 – 1825 р., одночасно незалежно один від одного, Єгор Челієв у Росії та Джозеф Аспдін в Англії випалюванням суміші вапняків та глини до спікання одержали гідравлічну в’яжучу речовину – портландцемент. Назва цього в’яжучого утворилася від назви англійського острову Порталанд. Виробництво портландцементу поширилося, і вже на початку ХХ ст. він став одним із основних будівельних матеріалів. 

 

   Портландцемент – гідравлічна в’яжуча речовина, яку одержують в результаті тонкого подрібнення випаленої до спікання при температурі 1450⁰С суміші, що складається  з вапняку 75% і глини 25%. Спечений продукт у вигляді гранул розміром 10 – 40 мм з якого виготовляють портландцемент, називається клінкер. Гіпс в кількості 3 – 5% додається на стадії помелу клінкера для регулювання термінів тужавлення.

А також для покращення деяких властивостей і зниження вартості цементу допускається введення у цемент активних мінеральних добавок до 15%.

 

Технологія виробництва портландцементу досить енергоємна і складається з наступних етапів:

 

1.    видобуток сировини в кар’єрі і її доставка на завод;
2.    приготування сировинної суміші;
3.    випал сировинної суміші до спікання (одержання клінкеру);
4.    помел клінкера з одержанням порошу, який має назву портландцемент.

 

За допомогою комп’ютера викладач демонструє процес виробництва портландцементу.

( посилання на презентацію  https://cutt.ly/l3cTbFt )

 

 

1.          Основні властивості портландцементу.

 

1.        Тонкість помелу характеризується кількістю цементу, що проходить крізь сито

№ 008 (розмір чарунок 0,08 мм). Згідно з стандартом,  через сито № 008 повинно пройти  не менше 85% цементу.

2.        Водопотреба цементу – це мінімальна кількість води, потрібна для приготування цементного тіста (27%).
3.        Строки тужавлення портландцементу: початок тужавлення -  не раніше 45 хвилин від моменту замішування, а закінчення – не пізніше 10 - 12 годин від моменту замішування. 

4. Твердіння  цементу (твердіння портландцементу можна прискорити введенням добавок (хлористий калій, хлористий натрій та ін). При змішуванні портландцементу з водою утворюється желеподібна суміш, що поступово перетворюється в цементний камінь. Під час твердіння портландцементу відбуваються складні хімічні й фізичні явища і виділяється тепло.

Важливо, щоб були створені відповідні умови по вологості і температурі.

Не бажано проводити бетонування при негативних температурах без додавання антиморозних присадок. Інакше вода в суміші застигне. Через це зупиниться процес гідратації. І навіть якщо вона знову відтане, розірвані зв'язки усередині матеріалу вже не з’єднати. 
Важливо закривати його як від дощу, морозу, так і від прямих сонячних променів.

 

5.    Міцність портландцементу характеризується маркою, яка визначається за границею міцності при стисканні та вигині зразків – балочок розміром 40х40х160 мм, виготовлених з цементно – піщаного розчину складом 1:3 і тверднучи 28 діб у нормальних умовах.

Міцність портландцементу наростає нерівномірно: на 3 добу вона досягає 40 – 50% марки цементу, а на 7 добу 60 – 70%. Далі ріст міцності цементу ще більше сповільнюється, і на 28 добу досягає марочної міцності.

Марки за міцністю: 300, 400, 500, 550, 600.

 

6.    Рівномірність зміни об’єму. Під час тверднення цементне тісто зменшується в об’ємі. Усадка на повітрі становить близько 0,5 – 1 мм/м.

 

2.          Різновиди портландцементу.

 

Для задоволення потреб сучасного будівництва в цементі, промисловість на основі портландцементного клінкеру випускає різноманітні види портландцементу.

            

1.        Швидкотверднучий портландцемент (ШТЦ) – характеризується     швидким зростанням міцності у перші дні тверднення. Він буває марок 400 і 500, що у трьохдобовий термін повинні мати межу міцності при стиску 25 і 28 МПа. (особливошвидкотверднучий)

 

2.        Шлакопортландцемент одержують шляхом спільного молоття доменного гранульованого шлаку (21 – 80%), портландцементного клінкеру (79 -20%) і гіпсу ( не більше 5%).

Шлакопортландцемент випускають трьох марок: 300, 400, 500. За корозійною стійкістю і водостійкістю він перевершує звичайний портландцемент, але твердне повільніше, що в процесі висихання не утворюється тріщин. Вадою шлакопортландцементу вважається нижча порівняно зі звичайним портландцементом морозостійкість.

 

3.        Пластифікований портландцемент одержують, додаючи до клінкеру гідрофобні поверхово – активні речовини, наприклад, сульфітно – спиртову барду у кількості 0,15 – 0,25%. Такий цемент значно підвищує пластичність розчинних і бетонних сумішей порівняно зі звичайним портландцементом при однакових витратах води. Це дозволяє зменшити витрату портландцементу, підвищити міцність і морозостійкість бетонів і розчинів.
4.         
5.        Білий портландцемент одержують з білих каолінових і чистих вапняків або крейди. На його основі отримують кольорові цементи.

 

V. Підсумок уроку.

 

   Сьогодні на уроці ви познайомились з гідравлічним в’яжучим матеріалом – портландцементом. Визначили, які властивості він має. Розглянули різновиди портландцементу і чим вони відрізняються від звичайного портландцементу.

 

Рефлексія: що сподобалось на уроці, які виникли складності.

Оцінювання навчальних досягнень учнів.

 

 

VІ. Закріплення вивченого матеріалу.

 

А тепер ми з’ясуємо наскільки ви засвоїли нову тему, для цього виконаємо дану вправу.

 

Вправа  «Так або ні»

 

Портландцемент застосовують для:

 

1. Віконий відкос ( ні)
2. Штукатурення цоколів будівель ( так)
3. Виготовлення залізобетонних виробів  (так)
4. Штукатурення підвалів ( так)
5. Мурування цегли (так)
6. Виготовлення бетонних виробів (так)
7. Виготовлення ГКП (ні)
8. Виготовлення керамічної цегли (ні)

 

1.        2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                   4.

3.        4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.                                                                                  6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.               8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     VІІ.  Домашнє завдання

    1. Вивчити конспект.

    2. Вивчити матеріал за підручником  Нікуліної А.С. « Кам’яні роботи», І частина, ст. 198 -    203.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 1.

 

Презентація з теми « Портландцемент, його властивості, застосування»