Рылыс материалдарының химиясы» пәнінің мақсаты мен міндеті.

Ф.7.03-09

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

IК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТIК УНИВЕРСИТЕТI

«ҚҰРЫЛЫС ЖӘНЕ КӨЛІК» ФАКУЛЬТЕТІ

«Құрылыс материалдары, бұйымдары мен конструкцияларының технологиясы» кафедрасы

Бекітемін

«ҚжК» факультетінің деканы

адықов Ж.Ә.

ж.

Студенттер үшін

«Құрылыс материалдарының химиясы» (HSM 2206)пәнінен

ОҚУ БАҒДАРЛАМАСЫ (SYLLABUS)

Мамандық бағыты: 5В073000 - «Құрылыс материалдары, бұйымдары

мен конструкцияларын өндіру»

Курс: 2, Семестр:4

Кредит саны: 4

Лекция: 30 сағат

Практикалық сабақтар: 15сағат

Лабораториялық сабақтар: 15 сағат

ОБСӨЖ - 60 сағат

СӨЖ - 60 сағат

Шектік бақылау: (7 және 15 апта)

Емтихан: 4 семестр

Оқытушы туралы мағлұматтар:

Рысдәулетов Райымберді Аманұлы – т.ғ.к., доцент, М. Әуезов

атындағы ОҚМУ-гі педагогикалық өтілі 13жыл, қызмет саласы – Құрылыс

материалдары, бұйымдары мен конструкцияларының технологиясы.

Кеңсе: «ҚМБжКТ» кафедрасы

Мекен-жайы: Шымкент қ, Ғ. Таке - Хан даң,5 . №3 оқу ғимараты, к.329В

Тел.: 21-23-18

Е-mail: [email protected]

Кеңес беру уақыты: (кестеге сәйкес, сейснбі 103В,105В)

Шымкент, 2015ж

Оқу бағдарламасы (syllabus) «Құрылыс материалдарының химиясы» пәнінің бағдарламсы негізінде жасалып, «Құрылыс материалдары, бұйымдары мен конструкцияларының технологиясы» кафедрасының мәжілісінде талқыланып бекітілді.

№___ хаттама, ___. ____. 2015ж.

Кафедра меңгерушісі _________ Копжасаров Б.Т.

Құрылыс және көлік факультетінің әдістемелік комиссиясы бекіткен

хаттама № ____, ____.____.2015ж.

Төрайымы _________________ Бекауылова А.А.

Құрылыс және көлік факультеті администраторы ________ Жүсіпбеков А. Қ.

рылыс материалдарының химиясы» пәнінің мақсаты мен міндеті.

«Құрылыс материалдарының химиясы” пәнiнiң мақсаты

«Құрылыс материалдары химиясы» пәнінің мақсаты, мамандарға композицицялық, конструкциялық және әшекейлік, жылуоқшаулағыш материалдарды алудың химиялық заңдылықтары мен қолданылуы, олардың құрамы, құрылымы және қасиеттерін макро- және микро-, нанодеңгейде зерретудің негізгі әдістері жайлы білімдер беру.

Пәннің міндеттері – химияның негізгі салалары: физикалық, коллойдты, аналитикалық, силикаттардың физикалық химиясы, органикалық және жоғарымолекулалы қосылыстар химиясының құрылыс материалдарын өндіру кезіндегі химиялық процестердің, қолданудың, олардың құрылымы мен микроқұрылымын оңтайландырудың, эксплуатациялық қасиеттерін жетілдірудің мәнін түсінуге мүмкіндік беретін жалпы теориялық аспектілеррін оқып үйрену.

«Құрылыс материалдарының химиясы» пәнiнiң негiзгi мiндеттерi:

«Құрылыс материалдары химиясы» пәнін оқу барысында студенттің білуі крек:

· Термодинамиканың бірінші және екінші заңдарынының мәнін;

· Термохимиялық шамалар және химиялық процестердің жылу эффектілерін анықтауды;

· Химиялық процестердің кинетикалық заңдылықтарын;

· Көп компонентті дисперсті жүйелердің құрылысы туралы ұғымды;

· Химиялық қосылыстардың сапалық және сандық анализінің негіздерін;

· Термиялық анализ негізін;

· Көп компонентті силикатты жүйелердің құрамын анықтау жолдарын;

· Бетондар мен құрылыс ерітінділері үшін химиялық қоспаларды таңдау негізін;

· Әшекейлік, жылу және суоқшаулағыш, байланыстырғыш заттар, суперпластификаторлар мен герметиктер ретінде пайдаланылатын полимерлерді алу тәсілдерін.

Студенттер орындай білуі керек:

- химиялық реакциялардың жылу эффектілерін анықтауға арналған есептерді шығаруды;

- химиялық реакциялардың жүру заңдылықтарын анықтауды;

- ерітінділерге анализ жасап, дисперсті жүйелердің қасиеттерін тексеруді;

- силикаттық жүйелердің құрамын анықтауды;

- құрылыста қолданылатын органикалық және жоғары молекулалық заттардың номенклатурасын және физика-химиялық қасиеттерін білуді;

- бетондар мен құрылыс ерітінділері үшін химиялық қоспаларды дұрыс таңдауды;

- ғылыми-техникалық ақпараттарды табу және қолдануды.

Студенттің дағдысы болуы керек:

құрылыс материалдары өндірісімен байланысты химиялық және физикалық процестерде қолданылатын термодинамикалық есептеулерді қолдану;

- силикаттарды жымдастыруда жүретін физика-химиялық процестерді басқару;

- байланыстырғыш заттардың қатаюы мен жымдасуының коллойдты-химиялық теориясын меңгеру.

2. Курс пререквизиті: «Құрылыс материалдары химиясы» пәнінен дейін оқытылатын пәндерге «Бейорганикалық химия», «Органикалық химия», «Физикалық химия», «Физика», «Құрылыс материалдары».

3.Курс постреквизиті:

- байланыстырғыш заттар;

- бетон технологиясы 1

- бетон технологиясы 2

- қабырғалық материалдар технологиясы

- әшекейлегіш материалдар

2 Курс саясаты:

1. СӨЖ тапсырмалары семестрдің 1-ші аптасында беріледі;

2. Студент жіберген сабағын кафедраның бекіткен кестесі бойынша тапсырады;

3. Ағымды аптада тапсырманы дер кезінде орындамаған жағдайда бағасы 20% төмендетіледі.

4. Студент семестр барысында оқытушы анықтайтын тізбеге сәйкес кем дегенде

4 тапсырма орындауы тиіс.

5. Оқытушы әр тапсырманың түрін 100 пайызыға дейін бағалап, компьютерге балдар есептеліп енгізіледі.

6. Әр ағымды бақылауда 30 балл қойылады.

7. Емтиханға 30 балы бар студент жіберіледі.

8. Аралық аттестация (емтихан) 40 балға дейін, ал ең төменгі 20 балға дейін бағаланады.

Студент білімінің қорытынды бағасы

Әріптік жүйе бойынша баға	Балдың сандық эквиваленті	%-дық мазмұны	Дәстүрлі жүйе бойынша баға
А	4,0	95-100	Өте жақсы
А-	3,67	90-94
В+	3,33	85-89	жақсы
В	3,0	80-84
В-	2,67	75-79
С+	2,33	70-74	қаңағаттанарлық
С	2,0	65-69
С-	1,67	60-64
Д+	1,33	55-59
Д	1,0	50-54
F		0-49	қанағаттанарлықсыз

3 Пәннің мазмұны

3.1 Лекциялық сабақтардың тізімі

Модуль 1. Физикалық және коллойдты химия және термоинамика негіздері

1 лекция (1-сағ). Физикалық және коллоиты химия. Физикалық химия іргелі жаратылыстану ғылымы, оның жалпы теориялық және практикалық мәні. Белгілі қасиеттері бар құрылыс материалдары мен конструкцияларын жасаудағы технологиялық процестердегі физикалық химияның ролі

2 лекция (1-сағ). Заттың агрегаттық күйлері. Малекулааралық әсерлесу. Кристалл торларының құрылымы. Кристалл торлары. Кристалдардағы байланыс түрлері. Полиморфизм и изоморфизм. Кристалл торларындағы дефекттер

3 лекция (1-сағ). Химиялық термодинамиканың негіздері. Термодинамика макроскопиялық жүйелердің жалпы теориялық күйі. Макроскопиялық дене термодинамикалық жүйе ретінде. Термодинамикалық жүйелердің түрлері. Негізгі термодинамикалық ұғымдар

4 лекция (1-сағ). Жылу және жұмыс. Термодинамиканың бірінші бастамасы. Ішкі энергия. Термохимия негіздері. Гесс заңы және оның салдары. Термодинамикалық процесс. өздігінен жүретін, өздігінен жүрмейтін, қайтымды және қайтымсыз процестер. Энтропия

5 лекция (2-сағ). Термодинамиканың екінші және үшінші бастамалары. Термодинамиканың екінші бастамасының статикалық сипаттамасы. Термодинамикалық тепе теңдік. Гиббс бойынша жүйе тұрақтылығының шарты. Метастабильдік күй. Химиялық тепе теңдік

6 лекция (1-сағ). Беттік құбылыстар.Беттік қабаттардағы зат күйінің ерекшеліктері. Термодинамикалық тұрақсыздық. Қатты және сұйық денелердің беті. Беттік керілу. Адсорбция. Лэнгмюр изотермиясы

7 лекция (1-сағ). Қатты дене газ және қатты дене сұйық шекарасындағы адсорбция. Беттік белсенді заттар

8 лекция (2-сағ). Құрылыс материалдарын өндіру кезіндегі химиялық процестердің кинетикалық заңдылықтары.Химиялық процестердің кинетикалық заңдылықтары. Біртекті және әртекті процестер. Химиялық реакциялардың жылдамдығына негізгі факторлар. Әртекті процестердің жылдамдығы. Кинетиканың негізгі заңы

9 лекция (2-сағ). Байланыстырғыш заттарды алу кезіндегі химиялық процестер. Баланыстырғыш заттардың қатаюуы кезндегі химиялық процестер. Жаңа фаза кристалдануының кинетика заңдылықтарының негіздері. Жаңа түзілімдердің құрамы және құрылысы, жаңа түзілімдердің пайда болу механимі, олардың материал қасиетіне әсері

10 лекция (2-сағ). Ерітінділер және дисперстік жүйелер.Көп компонентті диперсті жүйелердің құрылымдық бірлігі туралы түсінік. Диперстік жүйелерді диперстік дәрежесі бойынша жіктеу. Шын және коллойдты ерітінділер, дисперсия және олардың структуралық термодинамикалық ерекшеліктері

11 лекция (2-сағ). Коллойдтық күйдің термодинамикасы. Коллойдты жүйелердің классификациясы. Коллойдты ерітінділерді алу және физикалық күйі. Коллойдты жүйелердегі электрокинетикалық құбылыс. Коллойдты жүйелердің тұрақтылығы. Коагуляция. Гельдер. Тиксотропия. Байланыстырғыш заттардың байланысу мен қатаюының коллойдты химиялық теориясы

Модуль 2. Физикалық және аналитикалық химия негізері

12 лекция (1-сағ). Фазалық тепе теңдіктер және силикатты жүйелердің күй диаграммасы.Негізгі ұғымдар мен олардың анықтамалары. Гиббстің фазалар ережесі. Фазалық ауысулардың термодинамикасы. Біркомпонентті жүйелердегі фазалық өзгертулер. Екі компонентті жүйелер

13 лекция (1-сағ). Силикатты жүйелердегі қатты фазалық процестер. Қатты күйдегі заттардың реакциялары. Қатты күйдегі реакциялардың механизмі.Жымдастыру процесінің жалпы сипаттамасы. Қатты фазадағы жфмдастыру. Сұйық фаза қатысуындағы жымдастыру.

14 лекция (2-сағ). Құрылыс материалдарының коррозиясы, коррозия процесінің жүру жағдайлары, әсер етуші факторлар. Темірбетон конструкцияларындағы металл коррозиясы, химиялық және электрхимиялық коррозия, әсер етуші жағдайлар

15 лекция (1-сағ). Құрылыс материалдарындағы коррозия үрдісі, одан қорғау әдістері. Материалдағы коррозия үрдісінің жүру жағдайлары, әсер етуші фокторлар. Одан сақтау жолдары

16 лекция (1-сағ). Анлитикалық химияға кіріспе.Сандық және сапалық талдау әдістері. Рентгенфазалық және дифференциалды термиялық талдау әдістері. Гравиметрлік және титриметрлік талдау түрлері

17 лекция (1-сағ). Су. Құрылысы мен қасиеттері. Су молекуласының құрылымы. Судың агрегатты күйі мен ерекше қасиеттері. Иондардың гидратациясы. Судың кермектілігі. Сутектік көрсеткш. Ортаның рН көрсеткіші. Ерітінділіердің концентрациясы және оларды көрсету жолдары

Модуль 3. Құрылыс материалдарындағы химиялық қоспалар

18 лекция (1-сағ). Бетондар мен құрылыс ерітінділері үшін химиялық қоспалар.Химиялық қоспалардың құрылыс инустриясындағы маңызы. Химиялық қоспалар туралы жалпы мәлімет, олардың жіктелуі, химиялық қоспалардың жоғары сапалы бетон алудағы орны

19 лекция (1-сағ). Бетон және құрылыс ерітінділері араласпалары қасиеттерін реттеуші қоспалар.Пластификациялаушы қоспалар. Жіктелуі. Пластификаторлардың әсер ету механизмі. Пластифиакторларды қолданудың техника-экономикалық тиімділігі. Пластифкациялаушы қоспалармен бетондарды таңдау. Бетон араласпасының сақталуын қамтамсыз теуші қоспалар. Кеуектендіруші қоспалар. Кеуеткндіруші қоспалардың тиімділік критериі. Кеуектендіруші қоспаларды қоладану

20 лекция (1-сағ). Бетонның қатайуы мен ұстасуын реттеуші қоспалар. Бетон араласпасының ұстасу және қатю мерзімін баяулататын қоспалар. Бетон араласпасының ұстасу және қатю мерзімін жылдамдататын қоспалар. Әсер ету механизмі. Қолданудың техника-экономикалық тиімділігі

21 лекция (1-сағ).Бетонның өткізгіштігін төмендетуші және бетон мен темірбетонның беріктік көрсеткіштерін, коррозияға төзімділігін, аязға төзімділігін арттырушы қоспалар.Бетон мен темірбетонның беріктік көрсеткіштерін, коррозияға төзімділігін, аязға төзімділігін арттырушы қоспалар. Суқажеттілікті төмендетуші қоспалар. Тығындаушы қоспалар. Ауыр бетондар үшін ауа өалыптастырушы қоспалар. Газтүзуші қоспалар. Темірбетонның жұмыс істеу мерзімін реттеуші қоспалар. Әсер ету механизмдері. Қолданудың техника-экономикалық тиімділігі. Қолдану технологиясы

22 лекция (1-сағ). Бетонға арнайы қасиет беруші қоспалар.Гидрофобтаушы қоспалар. Көлемдік гидрофобтау. Гидрофобтаушы қоспаларды қолданудың техника-экономикалық тиімділігі. Аязға қарсы қоспалар. Түрлері. Әсер ету механизмі. Қолданудың тиімділігі. Аязға қарсы қоспаларды таңау. Материалдарға қойылатын талап. Биоцидті қоспалар

23 лекция (1-сағ). Минералды қоспалар.Түрлері. әсер ету механизмі. Белсенді, белсенді емес және пластификациялаушы қоспалар. Қоспа ретінде қолданылатын өндіріс қалдықтары. Бетонда минералды қоспаларды қолданудың тиімділігін анықтау

24 лекция (1-сағ).Кешенді қоспалар.Түрлері. қолданылуы. Кешенді қоспалармен бетон құрамын таңдау. Ұялы бетондар үшін кешенді қоспалар. Минерал-органикалық қоспалар

25 лекция (1-сағ). Құрылыстағы полимерлер.Жоғарымолекулалы қосылыстар айлы жалпы түсінік. Полимерлердің құрылысы мен жіктелуі. ЖМҚ ерекшеліктері. Полимерлерді синтездеу әдістері. Тізбекті полимерлеу, оның түрлері: радикалды және ионды Поликонденсациялау және оның түрлері. полимерлердің физика-механикалық қасиеттері. Полимерлер деформациясы. Полимерлер адгезиясы және когезиясы. Аморфты полимерлердің термохимиялық сызықтары. Кремнийорганикалық қосылыстар. Полимерлердім физикалық қасиеттері. ЖМҚ ерітінділері. Полимерлердің молекулалаық массасын анықтау әдістері. Полимерлер деструкциясы және тұрақтандыру. Синтетикалық пластмассалар және шайырлар

26 лекция (1-сағ).Органикалық тұтқырлар және ББЗ.Битум және қара майлар, жіктелуі, құрылысы, қасиеттері және құрылыста қолданылуы. ББЗ жалпы сипаттамасы. Жіктелуі: анионбелсенді, катионбелсенді, бейионогенді және амфолитті. ББЗ құрылыста және байланыстырғыш заттар өндірісінде қолдану

3.2 Практикалық (семинарлық) сабақтардың тізімі

1 модуль. Физикалық және коллойдты химия және термоинамика негіздері

1. Заттың құрылымы. Құрылыс материалдарындағы химиялық байланыстың табиғатын анықтау(2-сағат)

2. Химиялық термодинамикаының негіздері. Термодинамикалық тепе-теңдік (2-сағат).

3.Беттік құбылыстар (1-сағат)

4.Ерітінділер. Ерітінділердің сандық сипаттамалары(1-сағат)

5. Минералды тұтқыр заттарды алу мен қатаюының физика-химиялық негіздері(2-сағат)

6. Байланыстырғыш заттардың гидратациялық қатю механизмін зерттеу

2 модуль. Физикалық және аналитикалық химия негізері

7. Фазалық тепе-теңдік шарттары. SiO₂жүйесіндегі тепе-теңдік күйден ауытқу(1-сағат)

8. Құрылыс материалдарын зерттеуде дифференциялды-термиялық талдау әдісін қолдану(2-сағат)

9. Құрылыс материалдарын зерттеуде рентгенографиялық талдау әдісін қолдану(2-сағат)

3модуль. Құрылыс материалдарындағы химиялық қоспалар

10. Химиялық қоспалармен бетон құрамын таңдау ерекшеліктері(2-сағат)

11. Қоспалы бетон технологиясының ерекшеліктері

12. Полимерлік композицияяларды құрылыста қолдану

3.3 Лабораториялық сабақтардың нөмірі және аталуы

1 модуль. Физикалық және коллойдты химия және термоинамика негіздері

1. Табиғи гипс тасы мен оның дегидратация өнімдерін химиялық талдау

2. Бейорганикалық ұнтақ материалдардың гидрофотығын анықтау

3. Байланыстырғыш заттар меншікті беті ауданының оны ұстасу және қатаю жылдамдығына әсерін зерттеу

4. Қыздыру кезінде масса жоғалтуын анықтау

2 модуль. Физикалық және аналитикалық химия негізері

5. Судың кермектілігін анықтау

6. Гиграскопиялық ылғалды анықтау

7. Байланыстырғыш заттар ерітінділерінің рН көрсеткішін анықтау

3модуль. Құрылыс материалдарындағы химиялық қоспалар

8. Пластификациялаушы қоспалармен бетон құрамын таңдау және қоспаның бетон араласпасы мен бетонның негізгі қасиеттеріне әсерін зерттеу

9. Бетонның ұстасуы мен қатюын реттеуші қоспалармен бетон құрамын таңдау және қоспаның бетон араласпасы мен бетонның негізгі қасиеттеріне әсерін зерттеу

10. Аязға қарсы қоспалармен бетон құрамын таңдау және қоспаның бетон араласпасы мен бетонның негізгі қасиеттеріне әсерін зерттеу

3.4 Студенттің өзіндік жұмыстары тапсырмалары тізімі

Тақырып№	Тапсырмалар	әдебиеттер	Тапсырма түрі мен тапсыру мерзімі	Тапсыру мерзімі

Модуль 1. Физикалық және коллойдты химия және термоинамика негіздері
4-5	Қажетті қасиеттері бар құрылыс материалдары, бұйымдары мен конструкцияларын өндірудің технологиялық прцестерін дамытуға үлес қосқан отандық және шет елдік ғалымдар	1-8	Реферат (5-6 бет)	4-апта
2 модуль. Физикалық және аналитикалық химия негізері
6-7	Беттік құбылыстар. Біркомпонентті жүйелердегі беттік құбылыстардың термодинамикасы	1-8	Термодинамикалық есептеулер	6-апта
1-6	1-ші шектік бақылау		тест	7-апта
8-9	Гетерогенді жүйелердегі химиялық реакциялардың жүру ерекшеліктері	1-8	Нақты процестерің жүру жағайларын анықтау бойынша есептеулер	9-апта
Модуль 3. Құрылыс материалдарындағы химиялық қоспалар
10-11	Химиялық қоспаларды қоданудың техника-экономикалық тиімділігі	1-8	Реферат (5-6 бет)	11-апта
12-14	ББЗ құрылымы және құрылыста қолданылуы. Детергенттер	1-8	Ауызша сұрау-жауап	14-апта
7-13	2-ші шектік бақылау		колоквиум	15-апта

4. Ұсынылатын әдебиеттер тізімі

4.1 Негізгі әдебиеттер:

1. Артеменко А.И. Органическая химия.-М.: ВШ,2033.,605с

2. Пащенко А.Л. Физическая химия силикатов.-М.: ВШ.1986,368с

3. Болдырев А.И. Физическая и коллоидная химия. .-М.: ВШ.1983,346с

4. Голиков Г.А. Руководства по физ.химии. .-М.: ВШ.1988,384с

5. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. .-М.:химия.1989,275с

6. Ратинов В.Б. Химия в строительстве. – М.: Стройиздат.1977.325с

7. Косторных Л.И. Добавки в бетоны и строительные растворы. – РнД.: Издательство «Финикс». 2007. 221с

4.2 Қосымша әдебиеттер:

8. Егембердиева Г.А. Полимеры в д/о. учебное пособие, Алматы, КазГАСА,2004,108с

9. Кариеев В.А. Краткий курс физ.химии.-М.: Химия,1978,622с

10. Артеменко А.И. Органическая химия .-М.: ВШ.1987,430с

11. А.И. Рабухин, В.Г. Савельев Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных соединений. Учебник. - М.: ИНФРА-М, 2004. - 304с.

12. Анфилогов В.Н. Силикатные расплавы / В.Н.Анфиголов, В.Н. Быков, А.А. Осипов; Ин-т минералогии Уро РАН. - М.: Наука, 2005 - 357с.

13. Сулименко Л.М, Акимова Е.М. Основы технологии тугоплавких неметаллических силикатных материалов. М: 2004

14. Кузнецова Т.В., Кудряшов К.В., Тимашев В.В. Физическая химия вяжущих материалов. – М.: Высшая школа, 1989-383с.

15. Вяжущие, керамика и стеклокристаллические материалы. Структура и свойства: Справ. пособие. В.С. Горшков, В.Г. Савельев, А.В. Абакумов. - М.: Стройиздат, 1994-534с.

16. Егембердиева Г.А., Смагулова Д.А. Синтез и исследование свойств полимеров. Алматы. КазГАСА. 1999, 45с.

17. Молюкова Н.И., Егембердиева Г.А. , Нургожаев К.Х. Аналитическая химия. Качественный анализ. Алматы, КазГАСА, 2000,27с

18. Травень В.Ф. Органическая химия.-М.: ИНУ «Академкнига», 2004,1-книга, 727с., 2-книга,282с