Uvod

Dragi studenti, počinjemo sa učenjem predmeta "Opšta nauka o materijalima". Predavanja koja će se održati tokom ovog semestra pomoći će vam da razumijete fizičko -kemijsku prirodu strukture i svojstava različitih materijala. Naučit ćete zašto prirodni i umjetno stvoreni materijali imaju različitu toplinsku vodljivost, mehanička i radna svojstva, kako su ta svojstva međusobno povezana, kako i u kojim granicama se mogu promijeniti. Paralelno s proučavanjem ovih pitanja, dublje ćete se upoznati s fizičkim i kemijskim svojstvima elemenata, podaci o kojima su položeni u periodnom sistemu D.I. Mendeljejev. Želio bih naglasiti da struktura atoma kemijskih elemenata određuje strukturu i energiju kemijskih veza koje oni tvore, a koji su u osnovi čitavog kompleksa svojstava tvari i materijala. Samo oslanjajući se na razumijevanje kemijske interakcije atoma, moguće je kontrolirati procese koji se događaju u tvarima i dobiti određene karakteristike performansi.

Međutim, važnija od proučavanja pojedinačnih problema navedenih u predavanjima je prilika koja vam se daje da kombinirate glavne odredbe fizike, kemije i primijenjenih naučnih pravaca (termofizika, mehanika) za sveobuhvatno razumijevanje međudjelovanja tvari i njihovih svojstava .

Na predavanjima se glavna pažnja posvećuje temeljnim osnovama nauke o materijalima u vezi s činjenicom da je savremena nauka o materijalima usmjerena na dobijanje materijala sa zadanim karakteristikama i služi kao osnova za naučno intenzivne tehnologije 21. stoljeća.

Materijal naziva se tvar koja ima potrebnoskup svojstava za zasebno izvršavanje date funkcijeili u kombinaciji s drugim tvarima.

Savremena nauka o materijalima u potpunosti se razvila kao nauka u drugoj polovini 20. stoljeća, što je bilo povezano sa naglim rastom uloge materijala u razvoju inženjeringa, tehnologije i građevinarstva. Stvaranje fundamentalno novih materijala sa zadanim svojstvima i na njihovoj osnovi najsloženije strukture omogućile su čovječanstvu da postigne neviđen uspjeh u atomskoj i svemirskoj tehnologiji, elektronici, informacionoj tehnologiji, građevinarstvu itd. Možemo to pretpostaviti Nauka o materijalima - ovaj odjeljak naučno znanje posvećen svojstvima tvari i njihovoj promjeni smjera kako bi se dobili materijali s unaprijed određenim karakteristikama performansi. Oslanja se na temeljne osnove svih grana fizike, hemije, mehanike i srodnih disciplina i uključuje teorijske osnove savremenih naučno intenzivnih tehnologija za proizvodnju, obradu i upotrebu materijala. Osnova nauke o materijalima je znanje o procesima koji se u materijalima dešavaju pod uticajem različitih faktora, o njihovom uticaju na kompleks svojstava materijala, o metodama njihovog praćenja i kontrole. Stoga su nauka o materijalima i tehnologija materijala međusobno povezana područja znanja.

Služi kurs iz nauke o materijalima i tehnologije građevinskog materijala ciljevi poznavanje prirode i svojstava materijala, metoda dobijanja materijala sa navedenim karakteristikama za najefikasniju upotrebu u građevinarstvu.

Glavni ciljevi proučavanje kursa:

Da razumiju fizičko -kemijsku prirodu pojava koje se javljaju u materijalima kada su izloženi različitim faktorima u uvjetima proizvodnje i rada, te njihov utjecaj na svojstva materijala;

Uspostaviti vezu između hemijskog sastava, strukture i svojstava materijala;

Proučiti teorijske osnove i praksu primjene različitih metoda dobijanja i obrade materijala koji osiguravaju visoku pouzdanost i trajnost građevinskih konstrukcija;

Steći znanje o glavnim grupama nemetalnih materijala, njihovim svojstvima i primjeni.

Predavanja otkrivaju:

Osnove interakcije atoma i molekula, koje omogućuju dodatno objašnjenje utjecaja na svojstva materijala njegovog kemijskog sastava i procesa usmjerene obrade;

Čvrsta struktura, nedostaci kristalne strukture i njihova uloga u formiranju svojstava materijala;

Fenomeni prijenosa topline, mase i naboja, koji su bit svakog tehnološkog procesa;

Teorijski temelji za dobivanje amorfnih struktura materijala;

Elementi mehanike elastične i plastične deformacije i uništavanja materijala, koji su u osnovi formiranja čvrstoće i pouzdanosti savremenih građevinskih materijala i konstrukcija, kao i metode njihovog ispitivanja;

Dakle, zadatak moderne nauke o materijalima je dobijanje materijala sa unaprijed određenim svojstvima. Svojstva materijala određena su hemijskim sastavom i strukturom koja je rezultat dobijanja materijala i njegove dalje obrade. Razvoj materijala i tehnologija zahtijeva poznavanje fizičkih i kemijskih pojava i procesa koji se događaju u materijalu u različitim fazama njegove proizvodnje, obrade i rada, njihovo predviđanje, opis i kontrolu. Stoga je poznavanje teorije potrebno za stvaranje kontroliranih tehnoloških procesa čiji će rezultat biti materijal s jasno definiranim vrijednostima radnih svojstava.

Fizičko -kemijska svojstva tvari određena su elektroničkom strukturom atoma. Interakcije atoma povezane su, prije svega, s interakcijom njihovih elektroničkih ljuski. Stoga je pri razvoju materijala i procesa za njihovu pripremu potrebno jasno razumjeti kako različiti kemijski elementi daju i primaju elektrone, kako promjena elektroničkog stanja utječe na svojstva elemenata.

Sjetimo se elektronska struktura atoma.

Elektronska struktura atoma

Otprilike dvije i pol tisuće godina, starogrčki filozof Demokrit iznosio je ideju da se sva tijela oko nas sastoje od najmanjih nevidljivih i nedjeljivih čestica - atoma.

Od atoma, kao od osebujnih cigli, molekuli se sastavljaju: od identičnih atoma - molekula jednostavno, tvari iz atoma različitih vrsta -molekule kompleks tvari.

Već krajem devetnaestog stoljeća nauka je ustanovila da atomi nisu "nedjeljive" čestice, kako je antička filozofija zamišljala, već se, pak, sastoje od još manjih i, ako mogu tako reći, još jednostavnijih čestica. Trenutno je s većom ili manjom sigurnošću dokazano postojanje oko tristo osnovnih čestica koje čine atome.

Za proučavanje kemijskih transformacija, u većini slučajeva, dovoljno nam je naznačiti tri čestice koje čine atom: protona, elektrona ineutron.

Proton je čestica mase koja se konvencionalno uzima kao jedinica (1/12 mase atoma ugljika) i jedinični pozitivni naboj. Masa protona - 1,67252 x 10 -27 kg

Elektron je čestica s praktički nultom masom (1836 puta manjom od protonske) i jednim negativnim nabojem. Masa elektrona je 9.1091x10 -31 kg.

Neutron je čestica čija je masa gotovo jednaka masi protona, ali nema naboja (neutralna). Masa neutrona je 1,67474 x 10 -27 kg.

Savremena nauka predstavlja atom približno iste strukture kao i naš Solarni sistem: u središtu atoma je jezgra(sunce), oko kojeg se elektroni okreću na relativno velikoj udaljenosti (poput planeta oko Sunca). Ovaj "planetarni" model atoma, koji je 1911. godine predložio Ernest Rutherford, a usavršio Bohrov postulat 1913. godine, zadržao je svoj značaj do danas.

U jezgru, koje se sastoji od protona i neutrona i zauzima vrlo mali dio volumena atoma, glavnina atoma je koncentrirana (masa elektrona obično se ne uzima u obzir pri kemijskim proračunima atomske i molekularne mase).

Broj protona u jezgru određuje pogled atom. Ukupno je sada otkriveno više od stotinu vrsta atoma koji su predstavljeni u tablici elemenata pod brojevima koji odgovaraju broju protona u jezgri.

Najjednostavniji atom u svom jezgru sadrži samo jedan proton: ovo je atom vodika. Složeniji atom helija već ima dva protona u jezgri, treći (litij) ima tri itd. Određena vrsta atoma naziva se element.

2. Struktura i svojstva završnih materijala

Unutrašnja struktura materijala

Ovisno o agregatnom stanju i stabilnosti, krute tvari mogu imati strogo uređenu strukturu - kristalnu ili neuređenu, kaotičnu strukturu - amorfnu.

Priroda čestica koje se nalaze na čvorovima kristalne rešetke i prevladavajuće sile interakcije (kemijske veze) određuju prirodu kristalne rešetke: atomska s kovalentnim vezama, molekularna s van der Waalsovim i vodikovim vezama, ionska s ionskim vezama, metalik sa metalnim vezama.

Atomska rešetka sastoji se od neutralnih atoma povezanih kovalentnim vezama. Tvari s kovalentnim vezama odlikuju se velikom tvrdoćom, vatrostalnošću, nerastvorljivošću u vodi i u većini drugih otapala. Dijamant i grafit su primjeri atomskih rešetki. Energija kovalentnih veza kreće se od 600 do 1000 kJ / mol

Molekularna rešetka izgrađene od njihovih molekula (I 2, Cl 2, CO 2, itd.), međusobno povezane međumolekulskim ili vodikovim vezama. Međumolekulske veze imaju nisku energetsku vrijednost, ne više od 10 kJ / mol; vodikove veze imaju nešto veću vrijednost (20-80 kJ / mol), pa tvari s molekularnom rešetkom imaju nisku čvrstoću, nisku talište i visoku hlapljivost. Takve tvari ne provode struju. Tvari s molekularnom rešetkom uključuju organske materijale, plemenite plinove i neke anorganske tvari.

Ionska rešetka formiraju atomi koji se jako razlikuju u elektronegativnosti. Tipičan je za spojeve alkalnih i zemnoalkalijskih metala s halogenima. Ionski kristali mogu se sastojati i od poliatomskih jona (na primjer, fosfata, sulfata itd.). U takvoj rešetki svaki je ion okružen određenim brojem svojih protujona. Na primjer, u kristalnoj rešetki NaCl, svaki je natrij ion okružen sa šest iona klora, a svaki ion klora je okružen sa šest iona natrija. Zbog neusmjerenosti i nezasićenosti ionske veze, kristal se može smatrati džinovskom molekulom, a uobičajeni pojam molekule ovdje gubi smisao. Tvari s ionskom rešetkom karakteriziraju visoka talište, niska isparljivost, velika čvrstoća i značajna energija kristalne rešetke. Ova svojstva približavaju ionske kristale atomskim. Energija vezanja ionske rešetke približno je jednaka, prema nekim izvorima, manja od energije kovalentne rešetke.

Metalne rešetke formiraju metale. Mjesta rešetke sadrže metalne ione, a valentni elektroni su delokalizirani po cijelom kristalu. Takvi se kristali mogu smatrati jednim velikim molekulom s jednim sistemom višecentričnih molekularnih orbitala. Elektroni se nalaze u veznim orbitalama sistema, a orbitale protiv vezivanja tvore provodnu zonu. Budući da je energija vezanja orbitala za vezivanje i za vezivanje bliska, elektroni lako prelaze u vodljivu zonu i kreću se unutar kristala, tvoreći takoreći elektronski plin. Tablica 3.1 kao primjer, energije vezanja za kristale sa različite vrste komunikacija.

Uređeni raspored čestica u kristalu zadržava se na velikim udaljenostima, a u slučaju idealno oblikovanih kristala, po cijeloj zapremini materijala. Ovaj poredak strukture čvrstih tijela naziva se dugoročna narudžba.

TEMA: OSNOVNE INFORMACIJE O MATERIJALU

1. Opće informacije

2. Fizička svojstva

3. Mehanička svojstva

4. Hemijska svojstva

5. Tehnološka ispitivanja metala i legura

6. Struktura metala, legura i tečnih talina

Bibliografija

1. Opšti podaci

Svijet je sam po sebi materijalan. Sve što nas okružuje naziva se materija. Atom, živa ćelija, organizam itd. Sve su to različite vrste materije. Uočena raznolikost pojava u prirodi predstavlja različite oblike pokretne materije. Materija posjeduje različite oblike kretanja: životne procese, hemijske transformacije, električnu struju, zagrijavanje i hlađenje itd. Materija ne nestaje i ne stvara se ponovo, samo mijenja oblike. Neki oblici kretanja materije mogu se transformirati u druge. Na primjer, mehaničko kretanje mogu se pretvoriti u toplinske, toplinske - u kemijske, kemijske - u električne, električne - u mehaničke itd.

Svaka zasebna vrsta materije, koja ima određeni sastav i svojstva, naziva se tvar. Znakovi po kojima se različite tvari međusobno razlikuju nazivaju se svojstva. Tvari se razlikuju po boji, agregatnom stanju (kruto, tekuće ili plinovito), gustoći, talištima i vrelištima itd. Da biste okarakterizirali tvar, morate znati određenu količinu - skup znakova - svojstva koja posjeduje. Na primjer, tvar gustoće 1000 kg / m 3, vrelišta 100 ° C i tališta 0 ° C je voda H 2 O. Svojstva materijala određuju se uglavnom u laboratorijskim uvjetima prema posebnim metodama predviđeno državnim standardima i specifikacijama.

Tvari mogu biti jednostavne ili složene. Jednostavne tvari (željezo, bakar, kisik, ugljik itd.) Sastoje se od atoma ili iona jednog elementa. Složene tvari (voda, ugljični dioksid, sumporna kiselina, čelik itd.) sastoje se od molekula koje tvore atomi ili ioni različitih elemenata.

Tvari mogu biti čiste ili u obliku smjesa. Čiste tvari (jednostavne i složene) sastoje se od homogenih molekula, atoma i iona. Smjese se sastoje od različitih jednostavnih i složenih tvari. Primjer mješavine je zrak koji se sastoji od molekula različitih plinova (dušik, kisik, ugljični dioksid itd.). Granit je mješavina kvarca, liskuna i feldspata.

Svojstva materijala koji se koriste u industrijskoj proizvodnji konvencionalno se dijele na fizičke, mehaničke, hemijske, tehnološke itd.

2. Fizička svojstva

Fizička svojstva koja zavise od unutrašnje strukture materijala uključuju: gustoću, poroznost, toplotnu provodljivost, toplotni kapacitet, električnu provodljivost, toplotnu (toplotnu) ekspanziju, otpornost na mraz, otpornost na vatru, talište itd.

Gustoća je vrijednost jednaka omjeru mase tvari i zapremine koju zauzima. Po gustoći, metali i legure dijele se u dvije grupe: laki, čija je gustoća manja od 5000 kg / m 3, i teški, čija je gustoća veća od 5000 kg / m 3. Laki metali uključuju aluminij, magnezij, titan i njihove legure, teški metali - bakar, nikal, cink i njihove legure. U proizvodnji strojeva i mehanizama, radi smanjenja njihove težine, koriste se metali i legure manje gustoće.

Poroznost je stupanj ispunjenosti volumena materijala porama.

Toplinska vodljivost, toplinski kapacitet, otpornost na mraz, upijanje vode ovise o poroznosti materijala.

Toplinska vodljivost - sposobnost materijala da kroz svoju debljinu prenese toplinski tok koji proizlazi iz temperaturne razlike na suprotnim površinama. Toplinska vodljivost karakterizira količina topline koja prolazi 1 sat kroz sloj materijala debljine 1 m, površine 1 m 2, s temperaturnom razlikom na suprotnim ravninskim paralelnim površinama od jednog stupnja. Toplinska vodljivost ovisi o unutrašnjoj strukturi materijala.

Visoka toplinska vodljivost metala i legura u usporedbi s drugim materijalima objašnjava se činjenicom da se toplinska energija u metalima prenosi slobodnim elektronima u stalnom kretanju. Slobodni elektroni sudaraju se s vibracijskim ionima i razmjenjuju energiju s njima. Vibracije iona, pojačane zagrijavanjem, prenose se elektronima na susjedne ione, dok se temperatura brzo izjednačava po cijeloj masi metala. Što je veća toplotna provodljivost metala, brže se toplota širi po zapremini pri zagrevanju. Ovo svojstvo se uzima u obzir pri proizvodnji grijaćih uređaja, motora koji se zagrijavaju tijekom rada, pri plinskom rezanju metala i legura, pri obradi metala reznim alatom.

Toplinska vodljivost je od velike važnosti pri odabiru materijala za konstrukcije za zaštitu od topline, izmjenjivača topline, izolacije cijevi.

Električna vodljivost - sposobnost metala i legura da pod utjecajem vanjskog električnog polja provode električnu struju. Slobodni elektroni nose električnu struju, stoga su toplinska i električna vodljivost čistih metala proporcionalna jedna drugoj. Električna vodljivost metala opada s porastom temperature. To je zbog činjenice da se pri zagrijavanju vibracije iona u metalu pojačavaju, a to ometa kretanje elektrona. Na niskim temperaturama, kada se oscilacije iona smanje, električna vodljivost se naglo povećava.

Srebro, aluminij, bakar i legure na njihovoj osnovi imaju visoku električnu vodljivost, nisko - volfram, krom. Oni prave metale koji dobro provode električnu struju električne žice, provodljivi dijelovi električni automobili, a od metala i legura, koji slabo provode električnu struju (s visokim električnim otporom), proizvode električne grijaće uređaje, reostate.

Toplinski kapacitet - SVOJSTVO materijala koji apsorbira određenu količinu topline pri zagrijavanju. Navedeni toplinski kapacitet je specifična toplina jednaka količini topline (u džulima) koja je potrebna za zagrijavanje 1 kg materijala za jedan stupanj. Specifična toplina se koristi pri izračunavanju procesa zagrijavanja ili hlađenja materijala.

Apsorpcija vode - sposobnost materijala da upija i zadržava vodu u porama. Apsorpcija vode u materijalu zavisi od njegove poroznosti; što je veća poroznost, veća je apsorpcija vode.

Zasićenje materijala vodom mijenja njihova svojstva: povećava se toplinska vodljivost, smanjuje se otpornost na mraz.

Sadržaj vlage u materijalu određuje se omjerom vlage sadržane u uzorku prema suhoj težini tog uzorka.

Propusnost vode je sposobnost materijala da pod pritiskom propušta vodu. Propusnost vode karakterizira količina vode koja prolazi kroz uzorak površine 1 m 2 tokom 1 sata pri konstantnom pritisku od 1 N i određenoj debljini uzorka. Propustljivost vode ovisi o poroznosti, gustoći materijala, obliku i veličini pora.

Para, propusnost plina - svojstva koja se karakteriziraju količinom pare ili plina (zraka) koja je prošla kroz uzorak određene veličine pri danom tlaku.

Otpornost na mraz - sposobnost materijala u stanju zasićenom vodom da izdrži više ciklusa naizmjeničnog smrzavanja i odmrzavanja bez vidljivih znakova uništenja i bez značajnog smanjenja čvrstoće. Gusti materijali, kao i materijali sa niskim upijanjem vode, obično su otporni na mraz. Prema broju održavanih ciklusa naizmjeničnog smrzavanja i odmrzavanja (stupanj otpornosti na mraz).

Toplinsko (toplinsko) širenje - sposobnost materijala da mijenjaju svoje dimenzije tijekom zagrijavanja pri konstantnom tlaku. Ovo svojstvo se uzima u obzir pri postavljanju cjevovoda, željezničkih pruga. Duge cijevi za toplu vodu i pare značajno povećavaju svoju veličinu. Stoga se, kako bi se cjevovodi mogli slobodno produžavati, ostajući neoštećeni, izrađuju posebni uređaji - kompenzatori, koji percipiraju produljenje cjevovoda tijekom toplinskog širenja. Pokretni nosači ugrađuju se na mostove. Za zgrade i građevine velike duljine predviđeni su toplinski šavovi. Šine na kranskim i željezničkim prugama polažu se u bliskim intervalima radi slobodnog toplinskog širenja.

Talište je konstantna temperatura pri kojoj se čvrsti materijal pretvara u tekući talinu pri normalnom pritisku. Za očitavanje temperature koriste se dvije ljestvice: termodinamička, gdje je jedinica temperature kelvin (označena sa K), i međunarodna praktična, gdje je mjerna jedinica stepen Celzijusa (označen sa ° C).

Talište materijala ovisi o snazi ​​veze između molekula, iona i varira u vrlo širokom rasponu: na primjer, temperatura taljenja žive je -39 ° C, volframa + 3410 ° C. Čisti metali se tope na određenim temperaturama, a većina materijala se topi u temperaturnom rasponu.

Samoutovarna kolica radila su besprijekorno, a prsti za hvatanje okvira nisu bili savijeni. Automobile za sušenje potrebno je povremeno prekrivati ​​sredstvima protiv korozije i pravodobno ih popravljati. OSNOVNE INFORMACIJE O PROCESU SUŠENJA Opeka se suši samo konvektivnom metodom, odnosno metodom u kojoj isparava vlaga zbog izmjene topline između proizvoda i ...

Dozvole za proizvodnju parnih kotlova. U vezi s prethodno navedenim, potrebno je biti u stanju izvesti jedan od najtežih i najkritičnijih odjeljaka proračuna čvrstoće kotla - proračun snage jačanja jedne rupe u bubnjevima. Štaviše, problem je relevantniji zbog na upotrebu dizajna kotlova sa velikim rupama u bubnjevima. Postoji ...

Početna> Predavanje

Opći podaci o građevinskim materijalima.

U procesu izgradnje, rada i popravka zgrada i građevina, građevinski proizvodi i konstrukcije od kojih su podignuti izloženi su različitim fizičko -mehaničkim, fizičkim i tehnološkim utjecajima. Hidraulični inženjer mora kompetentno odabrati pravi materijal, proizvod ili strukturu koja ima dovoljnu čvrstoću, pouzdanost i izdržljivost za posebne uvjete.

PREDAVANJE br

Opći podaci o građevinskim materijalima i njihovim glavnim svojstvima.

Građevinski materijali i proizvodi koji se koriste u izgradnji, rekonstrukciji i popravcima različitih zgrada i građevina podijeljeni su na prirodne i umjetne, koji su pak podijeljeni u dvije glavne kategorije: prva kategorija uključuje: ciglu, beton, cement, drvo itd. koriste se za podizanje različitih elemenata zgrada (zidovi, stropovi, premazi, podovi). Druga kategorija je za posebne namjene: hidroizolacija, toplinsko-izolacijska, akustična itd. Glavne vrste građevinskih materijala i proizvoda su: građevinski materijali od prirodnog kamena; anorganska i organska veziva; šumski materijal i proizvodi od njih; hardver... Ovisno o namjeni, uvjetima izgradnje i rada zgrada i građevina, odabiru se odgovarajući građevinski materijali koji imaju određene kvalitete i zaštitna svojstva od utjecaja različitih spoljnom okruženju... S obzirom na ove karakteristike, svaki građevinski materijal mora imati određena građevinska i tehnička svojstva. Na primjer, materijal za vanjske zidove zgrada trebao bi imati najmanju toplinsku provodljivost s dovoljnom čvrstoćom da zaštiti prostoriju od vanjske hladnoće; materijal konstrukcije za navodnjavanje i odvodnju je vodootporan i otporan na naizmjeničnu vlagu i sušenje; materijal za pokrivanje skupih materijala (asfalt, beton) mora imati dovoljnu čvrstoću i nisku abraziju kako bi izdržao prometna opterećenja. Prilikom klasifikacije materijala i proizvoda mora se imati na umu da moraju imati dobre svojstva i kvalitete.Property- karakteristike materijala, koje se očituju u procesu njegove obrade, primjene ili rada. Kvaliteta- skup svojstava materijala koji određuju njegovu sposobnost da ispuni određene zahtjeve u skladu sa svojom namjenom.Svojstva građevinskog materijala i proizvoda razvrstavaju se u tri glavne grupe: fizičke, mehaničke, hemijske, tehnološke itd . TO hemijski uključuju sposobnost materijala da se odupru djelovanju kemijski agresivnog okruženja, uzrokujući reakcije razmjene u njima koje dovode do uništenja materijala, promjene u njihovim početnim svojstvima: topljivost, otpornost na koroziju, otpornost na raspadanje, stvrdnjavanje. Fizička svojstva: prosječna, masovna, istinska i relativna gustoća; poroznost, vlaga, prinos vlage, toplotna provodljivost. Mehanička svojstva: krajnja čvrstoća pri sabijanju, zatezanju, savijanju, smicanju, elastičnosti, plastičnosti, krutosti, tvrdoći. Tehnološka svojstva: obradivost, otpornost na toplinu, taljenje, brzina stvrdnjavanja i sušenja.

Fizičke i Hemijska svojstva materijala.

Srednja gustoćaρ 0 masa m jedinična zapremina V 1 potpuno suh materijal u svom prirodnom stanju; izražava se u g / cm 3, kg / l, kg / m 3. Zapreminska masa rasutih materijalaρ n masa m jedinična zapremina V n osušeni rastresiti materijal; izražava se u g / cm 3, kg / l, kg / m 3. True Densityρ masa m jedinična zapremina V materijal u apsolutno gustom stanju; izražava se u g / cm 3, kg / l, kg / m 3. Relativna gustoća ρ(%) - stepen ispunjenosti zapremine materijala čvrstom materijom; karakteriše ga odnos ukupne zapremine čvrste supstance V u materijalu do čitave zapremine materijala V 1 ili omjer prosječne gustoće materijala ρ 0 do njegove prave gustoće ρ :, ili
. PoroznostNS - stupanj ispunjenosti volumena materijala porama, prazninama, plinsko-zračnim uključenjima: za čvrste materijale:
, za masovno:
Higroskopnost- sposobnost materijala da upija vlagu iz okoline i zgušnjava je u masi materijala. VlažnostW (%) - odnos mase vode u materijalu m v = m 1 - m do njegove mase u apsolutno suhom stanju m:
Apsorpcija vodeV - karakterizira sposobnost materijala u dodiru s vodom da apsorbira i zadrži svoju masu. Razlikujte masu V m i volumetrijski V O upijanje vode. Masovna apsorpcija vode(%) - omjer mase vode koju materijal apsorbira m v na težinu materijala u apsolutno suhom stanju m:
Volumetrijska apsorpcija vode(%) - odnos zapremine vode koju materijal apsorbuje m v / ρ v do svog volumena u stanju zasićenom vodom V 2 :
Prinos vlage- sposobnost materijala da ispušta vlagu.

Mehanička svojstva materijala.

Kompresivna snagaR - odnos prekidnog opterećenja NS) na površinu poprečnog presjeka uzorka F(cm 2). Zavisi od veličine uzorka, brzine primjene opterećenja, oblika uzorka i vlažnosti. Vlačna čvrstoćaR R - odnos prekidnog opterećenja R na izvornu površinu poprečnog presjeka uzorka F. Čvrstoća na savijanjeR i - određuje se na posebno izrađenim gredama. Rigidnost- svojstvo materijala da daje male elastične deformacije. Tvrdoća- sposobnost materijala (metal, beton, drvo) da se odupre prodiranju čelične kugle u nju pod stalnim opterećenjem.

PREDAVANJE br. 2

Materijali od prirodnog kamena.

Klasifikacija i glavne vrste stijena.

Stijene koje imaju potrebna građevinska svojstva koriste se kao prirodni kameni materijali u građevinarstvu. Prema geološkoj klasifikaciji stijene su podijeljene u tri vrste: 1) magmatski (primarni), 2) sedimentne (sekundarne) i 3) metamorfni (izmijenjeni). 1) Magnetne (primarne) stijene nastala tokom hlađenja rastaljene magme koja je izvirila iz dubine zemlje. Struktura i svojstva magmatskih stijena uvelike ovise o uvjetima hlađenja magme, pa se stoga te stijene dijele na: duboko i izliveno. Duboko kamenje nastala tokom sporog hlađenja magme duboko u zemljinoj kori pri visokim pritiscima gornjih slojeva zemlje, što je doprinijelo stvaranju stijena sa gustom zrnasto-kristalnom strukturom, visoke i srednje gustoće, visoke krajnje tlačne čvrstoće. Ove stijene imaju nisku apsorpciju vode i visoku otpornost na mraz. Ove stijene uključuju granit, sienit, diorit, gabro itd. Preplavljeno kamenje nastalo prilikom oslobađanja magme u zemljine površine uz relativno brzo i neujednačeno hlađenje. Najčešće izbijene stijene su porfir, dijabaz, bazalt, vulkanske rastresite stijene. 2) Sedimentne (sekundarne) stijene nastale od primarnih (magmatskih) stijena pod utjecajem ekstrema temperature, sunčevog zračenja, djelovanja vode, atmosferskih plinova itd. S tim u vezi, sedimentne stijene se dijele na detrital (labav), hemijski i organogen. Do krhotina rastresito kamenje uključuje šljunak, drobljeni kamen, pijesak, glinu. Hemijske sedimentne stijene: vapnenac, dolomit, gips. Organogene stijene: vapnenačka školjka, dijatomit, kreda. 3) Metamorfne (modifikovane) stijene nastale od magmatskih i sedimentnih stijena pod utjecajem visokih temperatura i pritisaka u procesu podizanja i spuštanja zemljine kore. To uključuje škriljce, mramor, kvarcit.

Klasifikacija i glavne vrste materijala od prirodnog kamena.

Materijali i proizvodi od prirodnog kamena dobivaju se preradom stijena. Način primanja kameni materijali dijele se na rastrgani kamen (kamenolom) - vade se eksplozivnom metodom; grubo usitnjeni kamen - dobiven cijepanjem bez prerade; drobljeni - dobiveni drobljenjem (drobljeni kamen, umjetni pijesak); sortirani kamen (kaldrma, šljunak) .Kameni materijali podijeljeni su po obliku na kamenje nepravilnog oblika (lomljeni kamen, šljunak) i komadne proizvode pravilnog oblika (ploče, blokovi). Drobljeni kamen- oštrokuti komadi stijena veličine od 5 do 70 mm, dobiveni mehaničkim ili prirodnim drobljenjem ruševina (rastrganog kamena) ili prirodnog kamenja. Koristi se kao grubi agregat za pripremu betonskih smjesa, uređaja za temeljenje. Šljunak- zaobljeni komadi stijena veličine od 5 do 120 mm, koji se koriste i za pripremu umjetnih mješavina šljunka i lomljenog kamena - rastresita mješavina zrna stijena od 0,14 do 5 mm. Obično nastaje kao posljedica trošenja stijena, ali se može dobiti i umjetno - drobljenjem šljunka, drobljenog kamena i komadića stijena.

PREDAVANJE br. 3

Hidrotacijska (neorganska) veziva.

Veziva u zraku. Hidraulična veziva.

Hidrotacijska (neorganska) veziva nazivaju se fino mljeveni materijali (prašci), koji, kada se pomiješaju s vodom, tvore plastično tijesto koje se može stvrdnuti u procesu kemijske interakcije s njim, dobivajući čvrstoću, dok veže agregate koji se unose u jedan monolit, obično kameni materijali (pijesak, šljunak, drobljeni kamen), čime se formira umjetni kamen poput pješčenjaka, konglomerata. zrak(otvrdnjavanje i jačanje snage samo u vazdušno okruženje) i hidraulični(očvršćavanje na vlažnom, zračnom i pod vodom). Građevinski vazdušni krečCaO - proizvod umjerenog pečenja prirodnih karbonatnih stijena na 900-1300 ° C CaCO 3 koji sadrže do 8% nečistoća gline (krečnjak, dolomit, kreda itd.). Loženje se vrši u rudnicima i rotacionim pećima. Najraširenije su šahtne peći. Prilikom kalciniranja vapnenca u šahtnoj peći, materijal koji se kreće u rudniku odozgo prema dolje prolazi kroz tri uzastopne zone: zonu zagrijavanja (sušenje sirovina i oslobađanje hlapljivih tvari), zonu pečenja (raspadanje tvari) i zona hlađenja. U zoni grejanja vapnenac se zagrijava na 900 ° C zbog topline koja dolazi iz zone gorenja iz plinovitih produkata sagorijevanja. U zoni vatre sagorevanje goriva i razlaganje krečnjaka CaCO 3 na krecu CaO i ugljen -dioksid CO 2 na 1000-1200 ° C. U zoni hlađenja spaljeni krečnjak se hladi na 80-100 ° C hladnim zrakom koji se pomiče prema gore, a uslijed pečenja ugljični dioksid se potpuno gubi i stvara se grubo krečno vapno u obliku grudvica bijele ili sive boje. Grudasto vapneno vapno je proizvod od kojeg se dobijaju različite vrste građevinskog vazdušnog kreča: mljeveno praškasto vapno, krečno testo, silikatni proizvodi (cigle, veliki blokovi, ploče), proizvodnja mješovitog cementa. Hidrotehnički objekti i objekti za navodnjavanje a konstrukcije rade u uvjetima stalne izloženosti vodi. Ovi teški uvjeti rada konstrukcija i konstrukcija zahtijevaju upotrebu veziva koja imaju ne samo potrebna svojstva čvrstoće, već i vodootpornost, otpornost na mraz i otpornost na koroziju. Ova svojstva posjeduju hidraulična veziva. Hidraulični kreč dobivaju se umjerenim prženjem prirodnih laporaca i laporovitih krečnjaka na 900-1100 ° C. Lapor i laporoviti krečnjak koji se koriste za proizvodnju hidrauličkog kreča sadrže od 6 do 25% gline i pjeskovitih nečistoća. Njegova hidraulična svojstva karakterizira hidraulični (ili glavni) modul ( m), koji predstavlja odnos u postotku sadržaja kalcijevih oksida prema sadržaju zbroja oksida silicija, aluminija i željeza:

Hidraulični kreč je tvar koja se polako stvrdnjava i sporo stvrdnjava. Koristi se za pripremu maltera, niskokvalitetnih betona, lakih betona i miješanih betona. Portland cement- hidraulično vezivo dobiveno spajanjem, finim mljevenjem klinkera i gips -dihidrata. Klinker- proizvod pečenja prije sinterovanja (pri t> 1480 ° C) homogenog, određenog sastava prirodne ili sirove mješavine krečnjaka ili gipsa. Sirovina se loži u rotacionim pećima. U pripremi se koristi portland cement kao vezivo cementni malteri i beton. Šljaka Portland cement- u svom sastavu ima hidraulični dodatak u obliku granulirane, visoke peći ili elektrotermofosforne troske, hlađen na poseban način. Dobiva se zajedničkim brušenjem portland cementnog klinkera (do 3,5%), troske (20 ... 80%) i gipsanog kamena (do 3,5%). Portland cement od troske ima polako povećanje čvrstoće u početnim razdobljima stvrdnjavanja, no kasnije se brzina rasta čvrstoće povećava. Osetljiv je na temperaturu okoline, otporan kada je izložen mekim sulfatnim vodama i ima smanjenu otpornost na mraz. Portland karbonatni cement dobivaju se zajedničkim brušenjem cementnog klinkera sa 30% krečnjaka. Ima smanjenu proizvodnju topline tijekom stvrdnjavanja, povećanu izdržljivost.

PREDAVANJE br. 4

Građevinska rješenja.

Opće informacije.

Građevinski malteri su pažljivo dozirane finozrnate smjese koje se sastoje od anorganskog veziva (cement, vapno, gips, glina), sitnog agregata (pijesak, drobljena troska), vode i, ako je potrebno, aditiva (neorganskih ili organskih). U svježe pripremljenom stanju mogu se polagati na podlogu u tankom sloju, popunjavajući sve njegove nepravilnosti. Ne ljušte se, ne učvršćuju, ne stvrdnjavaju i ne dobivaju snagu, pretvarajući se u materijal nalik kamenu. Malteri se koriste za zidarske, završne, popravne i druge radove. Klasifikovani su prema srednjoj gustini: teški sa srednjom ρ = 1500kg / m 3, lagano do srednje ρ <1500кг/м 3 . По назначению: гидроизоляционные, талтопогенные, инъекционные, кладочные, отделочные и др. Растворы приготовленные на одном виде вяжущего вещества, называют простыми, из нескольких вяжущих веществ смешанными (цементно-известковый). Строительные растворы приготовленные на воздушных вяжущих, называют воздушными (глиняные, известковые, гипсовые). Состав растворов выражают двумя (простые 1:4) или тремя (смешанные 1:0,5:4) числами, показывающие объёмное соотношение количества вяжущего и мелкого заполнителя. В смешанных растворах первое число выражает объёмную часть основного вяжущего вещества, второе – объёмную часть дополнительного вяжущего вещества по отношению к основному. В зависимости от количества вяжущего вещества и мелкого заполнителя растворные смеси подразделяют на masne- sadrži veliku količinu adstringensa. Normalno- sa uobičajenim sadržajem veziva. Mršav- koji sadrži relativno malu količinu veziva (niska plastika). Za pripremu maltera bolje je koristiti pijesak sa zrnima koja imaju hrapavu površinu. Pijesak štiti otopinu od pucanja tijekom stvrdnjavanja i smanjuje njegove troškove. Hidroizolacijski mortovi (vodootporni)- cementni malteri sastava 1: 1 - 1: 3,5 (obično masni), kojima se dodaje ceresit, natrijum amominat, kalcijum nitrat, gvožđe hlorid, bitumenska emulzija. Ceresite- predstavlja masu bijele ili žute boje, dobivenu iz anilne kiseline, vapna, amonijaka. Ceresit ispunjava male pore, povećava gustoću otopine, čineći je vodootpornom. Za proizvodnju hidroizolacijskih mortova koristi se portland cement, portland cement otporan na sulfate. Pijesak se koristi kao fini agregat u hidroizolacijskim otopinama. Zidarski malteri- koristi se pri polaganju kamenih zidova, podzemnih konstrukcija. To su cement-kreč, cement-glina, kreč i cement. Završna rješenja (žbukanje)- prema namjeni podijeljeni na vanjske i unutrašnje, prema lokaciji u gipsu na pripremne i završne. Akustična rješenja- lagana rješenja s dobrom zvučnom izolacijom. Ove otopine se pripremaju od portlandskog cementa, portlandskog šljakastog cementa, kreča, gipsa i drugih veziva koristeći lagane porozne materijale (plovuć, perlit, ekspandiranu glinu, trosku) kao punilo.

PREDAVANJE br. 5

Konvencionalni beton na bazi hidratacijskih veziva.

Materijali za konvencionalni (topli) beton. Projektovanje sastava betonske mešavine.

 Beton- materijal od umjetnog kamena dobiven kao rezultat stvrdnjavanja betonske smjese, koji se sastoji od doziranih u određenom omjeru hidratacijskih veziva (cementiranje), finog (pijeska) i velikih (drobljeni kamen, šljunak) agregata, vode i, ako je potrebno , aditivi. Cement... Pri pripremi betonske mješavine, vrsta korištenog cementa i njegova klasa ovise o radnim uvjetima buduće betonske konstrukcije ili konstrukcije, njihovoj namjeni i metodama rada. Voda... Za pripremu betonske smjese koristi se obična voda za piće koja ne sadrži štetne nečistoće koje sprječavaju stvrdnjavanje cementnog kamena. Za pripremu betonske mješavine zabranjena je upotreba kanalizacionih, industrijskih ili kućnih voda, močvarnih voda. Fini agregat... Kao fini agregat koristi se prirodni ili umjetni pijesak. Veličina zrna od 0,14 do 5 mm ρ > 1800kg / m 3. Umjetni pijesak dobiva se drobljenjem gustih, teških stijena. Prilikom procjene kvalitete pijeska utvrđuju se njegova prava gustoća, prosječna nasipna gustoća, međuzrnasta praznina, sadržaj vlage, sastav veličine zrna i modul veličine. Osim toga, potrebno je istražiti dodatne pokazatelje kvalitete pijeska - oblik zrna (oštar kut, zaobljenost ...), hrapavost itd. Zrna ili granulometrijski sastav pijeska mora ispunjavati zahtjeve GOST 8736-77. Određuje se prosijavanjem osušenog pijeska kroz set sita s otvorima 5,0; 2.5; 1,25; 0,63; 0,315 i 0,14 mm. Kao rezultat prosijavanja uzorka pijeska kroz ovaj set sita, na svakom od njih ostaje ostatak, tzv. privatnoa i... Nalazi se kao omjer mase ostataka na danom situ m i na masu cijelog uzorka pijeska m:

Osim djelomičnih ostataka, pronađeni su i potpuni ostaci A, koji su definirani kao zbroj svih privatnih ostataka u% na sitoma iznad + djelomičnim ostacima na danom situ:

Prema rezultatima prosijavanja pijeska, određuje se njegov modul veličine:

gdje A- ukupni ostaci na sitima,%. Krupni pesak ( M To >2,5 ), prosjek ( M To =2,5…2,0 ), mali ( M To =2,0…1,5 ), vrlo male ( M To =1,5…1,0 ). Iscrtavanjem krivulje prosijavanja pijeska na grafikonu dopuštenog sastava zrna utvrđuje se prikladnost pijeska za proizvodnju betonske smjese. 1- laboratorijska krivulja prosijavanja pijeska i krupnog agregata. Od velike važnosti pri odabiru pijeska za betonsku smjesu je njegova međuzrnasta praznina. V NS (%) , koji je određen formulom: ρ n.p- zapreminska masa peska, g / cm 3; ρ - prava gustina peska, g / cm 3; U dobrom pijesku međuzrnasta praznina je 30 ... 38%, u neravnomjernom zrnu - 40 ... 42%. Veliki čuvar mesta... Prirodni ili umjetni drobljeni kamen ili šljunak veličine zrna od 5 do 70 mm koristi se kao grubi agregat za betonsku mješavinu. Kako bi se osigurao optimalan sastav veličine zrna, krupni agregat podijeljen je na frakcije ovisno o najvećoj veličini zrna. D naib.; At D naib= Krupni agregat od 20 mm ima dve frakcije: od 5 do 10 mm i od 10 do 20 mm; At D naib= 40 mm - tri frakcije: od 5 do 10 mm; od 10 do 20 mm i od 20 do 40 mm; At D naib= 70 mm - četiri frakcije: od 5 do 10 mm; od 10 do 20 mm; od 20 do 40 mm; od 40 do 70 mm. Međuzrnasta praznina krupnog agregata ima veliki utjecaj na potrošnju cementa tijekom pripreme betonske smjese. V p.cr (%), koji se određuje s točnošću od 0,01% po formuli: ρ n.cr Je li prosječna gustoća mase krupnog agregata. ρ jer ugriz- prosječna gustoća krupnog agregata u komadu. Intergranularni indeks praznine trebao bi biti minimalan. Njegova niža vrijednost može se postići odabirom optimalnog sastava veličine zrna krupnog agregata. Sastav veličine zrna krupnog agregata utvrđen je kao rezultat prosijavanja osušenog krupnog agregata s nizom sita s rupama veličine 70; 40; dvadeset; deset; 5 mm, uzimajući u obzir njegov maksimum D naib i minimalno D naim veličina. Drobljeni kamen- obično umjetni rastresiti materijal sa zaobljenim grubim zrnima, dobijen drobljenjem stijena, grubog prirodnog šljunka ili veštačko kamenje... Da biste utvrdili prikladnost drobljenog kamena, morate znati: pravu gustoću stijene, prosječnu gustoću drobljenog kamena, prosječnu gustoću nasutog drobljenog kamena, relativnu međuzrnatu prazninu i sadržaj vlage u drobljenom kamenu. Šljunak- rastresit prirodni materijal sa zaobljenim, glatkim zrnima, nastao u procesu fizičkog trošenja stijena. Za šljunak se primjenjuju isti zahtjevi kao i za lomljeni kamen. Aditivi... Uvođenje aditiva u cement, malter ili betonsku mješavinu jednostavan je i prikladan način za poboljšanje kvalitete cementa, maltera i betona. Omogućavajući značajno poboljšanje ne samo njihovih svojstava već i tehničkih i operativnih pokazatelja. Aditivi se koriste u proizvodnji veziva, pripremi maltera i mješavina betona. Omogućuju vam promjenu kvalitete mješavine betona i samog betona; utiču na obradivost, mehaničku čvrstoću, otpornost na mraz, otpornost na pukotine, vodootpornost, vodootpornost, toplotnu provodljivost, otpornost na okruženje... Glavna svojstva betonske mješavine uključuju koheziju (sposobnost održavanja homogenosti bez odlaganja tijekom transporta, istovara), homogenost, sposobnost zadržavanja vode (igra značajnu ulogu u formiranju strukture betona, stjecanju čvrstoće, vodootpornosti i otpornost na mraz), obradivost (njegova sposobnost da brzo uz minimalnu potrošnju energije dobije potrebnu konfiguraciju i gustoću, osiguravajući proizvodnju betona velika gustoća). Svježe pripremljena betonska mješavina mora biti dobro izmiješana (homogena), pogodna za transport do mjesta ugradnje, uzimajući u obzir vremenske prilike, dok je otporna na odvajanje vode i odlaganje. Zadatak projektiranja i odabira sastava betonske mješavine uključuje odabir potrebnih materijala (vezivo i druge komponente) i utvrđivanje njihovog optimalnog količinskog omjera. Na temelju toga dobiva se betonska smjesa sa zadanim tehnološkim svojstvima, kao i najekonomičniji i najtrajniji beton koji zadovoljava projektne i operativne zahtjeve uz najmanju moguću potrošnju cementa. Slijedom toga, betonska mješavina projektiranog sastava mora imati odvajanje, potrebnu obradivost, koheziju, a beton napravljen od ove smjese mora imati potrebna svojstva: gustoću, čvrstoću, otpornost na mraz, vodootpornost. Najjednostavniji način za projektiranje sastava betonske mješavine je izračunavanje u apsolutnim količinama, na temelju pretpostavke da pripremljena, položena i zbijena mješavina betona ne smije imati praznine. Dizajn kompozicije provodi se prema trenutnim preporukama i regulatornim dokumentima u sljedećem slijedu:

I omjer prinosa betona:

Odnos prinosa betona β treba biti u rasponu od 0,55 ... 0,75. Predviđeni sastav betonske mješavine specificiran je na probnim mješavinama. Također provjeravaju pokretljivost betonske smjese. Ako se pokaže da je pokretljivost betonske smjese veća od potrebne, tada se u male količine dodaju voda i cement, uz održavanje konstantnog omjera V / C sve dok pokretljivost betonske smjese ne postane jednaka navedenoj. Ako se pokaže da je pokretljivost veća od navedene, tada joj se dodaje pijesak i krupni agregat (u dijelovima od 5% početne količine), održavajući odabrani omjer V / C... Na temelju rezultata probnog šaržiranja, prilagođavaju se projicirani sastav betonske smjese, s obzirom da su u proizvodnim uvjetima korišteni pijesak i krupni agregati u mokrom stanju, a grubi agregat ima određenu apsorpciju vode, potrošnju ( l Dokument

Važne mjere za daljnje poboljšanje vodoprivredne izgradnje su poboljšanje kvalitete rada, maksimalno smanjenje rokova i smanjenje troškova izgradnje, što je usko povezano s racionalnim korištenjem

Građevinski materijal za gradnju i oblaganje kamenom

Dokument

Utroba regije Sahalin sadrži značajne rezerve svih vrsta građevinskog materijala. Istražene rezerve i pretpostavljeni resursi magmatskih, metamorfnih i sedimentnih stijena pogodni za upotrebu kao

Proširenje upotrebe montažnih elemenata zgrada i građevina, složena mehanizacija svih procesa izgradnje i ugradnje i upotreba protočne organizacije rada

Dokument

Osnova za industrijalizaciju izgradnje poljoprivrednih objekata je proširenje upotrebe montažnih elemenata zgrada i građevina, sveobuhvatna mehanizacija svih procesa izgradnje i ugradnje te upotreba strujne organizacije rada.

Kontrola kvalitete polimernih građevinskih materijala plinskom hromatografijom pomoću zračenja modificiranih sorbenata 05.23.05 Građevinski materijali i proizvodi

Sažetak disertacije

Odsjek za javno obrazovanje ICDO "Inta"

Istraživačka aktivnost kao način saznanja

svojstva i kvalitete materijala.

Iz iskustva Stepanove O.V.

učitelj MBDOU br. 25 "Duga"

Inta 2015

1. Uvod

2. Organizacija eksperimentalnih aktivnosti radi upoznavanja materijala i svojstava objekata.

3. Oblici organiziranja eksperimentalnih aktivnosti.

4. Organizacija okruženja koje razvija subjekt za razvoj pretraživačke i kognitivne aktivnosti.

5. Poštivanje sigurnosnih pravila pri organizaciji eksperimentalnih aktivnosti s djecom predškolskog uzrasta.

6. Rad sa roditeljima

7. Aplikacije

Uvod

Kognitivna aktivnost je specifičan ljudski oblik odnosa prema svijetu koji ga okružuje, čiji je sadržaj interakcija subjekta s objektom, izgrađena na takav način da se taj proces reflektira i reproducira u razmišljanju. Rezultat takvih aktivnosti je novo znanje o svijetu.

Na ulogu osjetilnih organa u razvoju kognitivne aktivnosti svojevremeno je ukazao IM Sechenov, nazivajući ih vrlo figurativno "pipcima" ili "informatorima mozga". Zaista, sva ljudska spoznaja okoline događa se uz učešće osjetila.

Dijete se rađa s osjetilnim organima koji su spremni za funkcioniranje (vidi, čuje, osjeća dodir, miris i još mnogo toga), međutim, do rođenja aktivnost ovih organa još je uvijek nesavršena, a njihov razvoj, poput Cjelokupan razvoj djeteta zahtijeva određene uslove. Stoga je pri odgoju djece potrebno posvetiti veliku pažnju pravilnom razvoju vizualnih i slušnih reakcija.

Djeca u procesu svojih aktivnosti - u igri, u učionici - moraju senzualno spoznati svojstva predmeta (boju, oblik, težinu), steći primarne ideje o veličini, prostoru, broju itd., A za to moraju postojati povoljni uslovi biti kreiran. Obogaćivanje djetetovog osjetilnog iskustva važan je roditeljski zadatak.

Rezultati savremenih psihološko -pedagoških istraživanja (Yu.K. Babansky, L.A. Venger, N.A.Vetlugina, N.N. Poddyakov, I.D.) mentalni razvoj predškolske djece znatno je veći nego što se mislilo. Tako se pokazalo da djeca mogu naučiti ne samo vanjska, vizualna svojstva okolnih objekata i pojava, već i njihove unutarnje veze i odnose. U periodu predškolskog djetinjstva formiraju se sposobnosti za početne oblike generalizacije, zaključivanja, apstrakcije. Međutim, takvu spoznaju djeca ne provode u konceptualnom, već uglavnom u vizualno-figurativnom obliku, u procesu aktivnosti s prepoznatljivim predmetima, predmetima. Tijekom eksperimentalne i kognitivne aktivnosti stvaraju se situacije koje dijete rješava eksperimentom i, analizirajući, izvodi zaključak, zaključuje, samostalno ovladavajući idejom o određenom fizičkom zakonu, pojavi.

Profesor Akademije kreativne pedagogije Ruske akademije obrazovanja N.N. Poddyakov, nakon što je analizirao i sažeo svoje bogato iskustvo istraživački rad u sistemu predškolsko obrazovanje, došao je do zaključka da je u djetinjstvo vodeća aktivnost je eksperimentiranje. Što je dijete mlađe, to više eksperimentira. Čak je i L. S. Vygotsky rekao da se aktivnost malog djeteta može pripisati eksperimentisanju.

Međutim, ovu ideju nisu prihvatili svi, ideja da je vodeća aktivnost predškolaca bila igra bila je previše stabilna. U međuvremenu, enciklopedijski rječnik daje sljedeću definiciju: "Igra je vrsta neproduktivne aktivnosti čiji motiv nije u rezultatima, već u samom procesu." U svakodnevnom životu igrom se smatra svaka aktivnost koja je suprotna konceptu "rada": rad je ono što je korisno, a igra ono što nije ozbiljno. Zbog tako pojednostavljenih koncepata aktivnost bebe izgleda kao igra.

Priroda opskrbljuje svoju djecu brojnim prilagodbama koje im omogućuju preživljavanje od prvih minuta nakon rođenja. Mogu se podijeliti u dvije grupe: refleksi i instinkti. Kod životinja, broj instinkta je prilično velik: to je potraga i dobivanje hrane, očuvanje života, potraga za seksualnim partnerom, razmnožavanje, spas od neprijatelja, dnevne i sezonske migracije, komunikacija s predstavnicima svojih i stranih vrsta itd.

Čovjek, za razliku od životinja, nema instinkte pri rođenju. Do najmanje sedme godine života nije u stanju tražiti i nabaviti hranu za sebe, nedostaje mu tako važan instinkt kao što je očuvanje života. Postoji strah od smrti, ali to je emocija, a ne instinkt. Osobi također nedostaju gotovi složeni oblici ponašanja koji spašavaju živote u različitim situacijama. To uči postepeno, pamteći kako i zašto gori, pada, ima modrice, ubode, posjekotine. Osoba ima ili reflekse (povlačenje ruke, bježanje od izvora opasnosti), ili svjesne reakcije (iskakanje, bježanje, gašenje požara), koji se stvaraju u kasnijim fazama ontogeneze kao rezultat životnog iskustva.

Ljudska beba je bespomoćnija od bebe i ostaje mnogo duže od svoje "mlađe braće". Priroda je u fazi stvaranja čovjeka napravila dvije velike inovacije:

Stvorio je ogromnu banku memorije u obliku ljudskog mozga - nijedan drugi živi organizam nema jednakog kapaciteta,

Uložio sam u osobu potrebu da ovoj banci učita bazu podataka i da je učitava nezavisno, a ne spolja, poput računara.

Tako je priroda djetetu dala jedan jedini instinkt za prikupljanje različitih informacija o svijetu, prenoseći sve ostale funkcije na odrasle dugi niz godina.

Kod djece je reakcija na novinu izraženija nego na hranu. Specifično razmišljanje djece, zasnovano na pregledu predmeta, naziva se ručno. Ovaj izraz koristili su I. P. Pavlov i L. S. Vygotsky. Kasnije je zamijenjen izrazom učinkovito razmišljanje.

I tako, posjedujući ručno razmišljanje, dijete manipulira objektima, upoznaje se s njihovim svojstvima i primljene informacije ispunjavaju još uvijek gotovo praznu memorijsku banku.

Prirodi je trebalo 20-25 godina da napuni memoriju - više od životnog vijeka većine životinja.

Eksperimentiranje kao dječja aktivnost podijeljeno je u nekoliko faza:

Faza 1: Punjenje baze podataka osnovnim podacima o svijetu - proučavanje i pamćenje svojstava svih objekata, bez ikakve selektivnosti, bez podjele na potrebne i beskorisne. Govor (jezičke vrijednosti) učitavaju se u memoriju, informacije o izgled i svojstva objekata u okolnom svijetu. U ovom trenutku osoba treba zapamtiti kako svaki predmet izgleda, kako zvuči, kakav okus i miris ima, kakve taktilne i mišićne osjećaje stvara, u kojim se varijantama javlja i u što se pretvara pod različitim utjecajima. Ovaj period traje do tri godine.

Faza 2: Uspostavljanje uzročno -posljedičnih veza koje postoje između objekata i pojava. Potreba za eksperimentiranjem postaje snažnija, a vlastiti postupci ambiciozniji. Djeca još nisu sposobna za mentalno modeliranje, pa ne mogu predvidjeti posljedice svojih postupaka. U ovom uzrastu djeca još uvijek ne mogu operirati znanjem u verbalnom obliku, bez oslanjanja na vizualizaciju, pa nastoje sama uspostaviti sve veze. Trajanje ovog perioda je otprilike 3 do 5 godina.

Faza 3: Svjesno eksperimentiranje kao način poznavanja svijeta. Počevši od pete godine, ovo razdoblje traje cijeli život. U ovom trenutku pojavljuju se novi načini saznanja:

Primanje znanja u verbalnom obliku od druge osobe,

Uspostavljanje obrazaca neovisnim logičkim zaključivanjem.

Kako je dokazala N. N. Poddyakov, lišavanje mogućnosti eksperimentiranja, stalna ograničenja samostalnih aktivnosti u ranom i predškolskom dobu dovode do ozbiljnih mentalnih poremećaja koji traju doživotno, negativno utječu na razvoj i samorazvoj djeteta, te na sposobnost učenja u budućnost. Eksperimentiranje je vodeća aktivnost u maloj djeci.

Međutim, sustav predškolskog odgoja i obrazovanja dugo to nije uzimao u obzir, a neovisne inicijative djece smatrane su kršenjem discipline, budući da nisu podložne kontroli, u stvari su ispunjene negativnim posljedicama .

Izlaz iz ove situacije je u jednom - u širokom uvođenju metode organiziranog i kontroliranog eksperimentiranja djece - kod kuće i u vrtiću, individualno i kolektivno u svim vrstama aktivnosti.

V obrazovni proces predškolska ustanova, obrazovno eksperimentiranje je metoda poučavanja koja omogućava djetetu da u svom umu modelira sliku svijeta zasnovanu na vlastitim zapažanjima, eksperimentima, uspostavljanju međuovisnosti, obrazaca itd. Eksperimentalni rad pobuđuje djetetovo zanimanje za proučavanje prirode , razvija mentalne operacije (analiza, sinteza, klasifikacija, generalizacija itd.), potiče kognitivne aktivnosti i znatiželju djeteta, aktivira percepciju nastavni materijal pri poznanstvu sa prirodni fenomeni, s osnovama matematičkog znanja, s etičkim pravilima života u društvu itd.

Već u mlađem predškolskom uzrastu, učeći svijet oko sebe, dijete nastoji ne samo pregledati predmet, već ga i dodirnuti rukama, jezikom, mirisom, udariti itd. Rezultate dobivene na efikasan način, uporediti klasificirati ih i izvući zaključke o vrijednosnom značaju fizičkih pojava za osobu i samoga sebe.

Vrijednost stvarnog eksperimenta, za razliku od mentalnog, leži u činjenici da su strane objekta ili fenomena stvarnosti skrivene od direktnog promatranja jasno otkrivene; razvija se sposobnost djeteta da identificira problem i da samostalno bira načine za njegovo rješavanje; stvara se subjektivno novi proizvod. Eksperimentiranje kao posebno organizirana aktivnost doprinosi stvaranju cjelovite slike svijeta predškolskog djeteta i temelja njegovog kulturnog znanja o svijetu koji ga okružuje. Praćenje i analiza značajki "ponašanja" objekata u posebno stvorenim uvjetima zadatak je eksperimentalne aktivnosti. Za označavanje takvog oblika aktivnosti u odnosu na djecu koristi se koncept "dječjeg eksperimentiranja" koji je uvela N. N. Poddyakov. Takvo je eksperimentiranje vodeći funkcionalni mehanizam djetetove kreativnosti.

Objektivni svijet, stvari i igračke koje okružuju dijete od posebne su važnosti u razvoju predškolaca. U objektivnoj aktivnosti nastaje kognitivna aktivnost, formiraju se prve emocionalne sklonosti. Zadatak učitelja je pomoći djetetu da uđe u objektivni svijet, njegovati vrijednosni odnos prema objektivnom svijetu.

Studije predškolske pedagogije (V.I. Loginova, G.N. Bavykina, N.A.Misharina itd.) Pokazale su da je pedagoški uvjet za odgoj vrijednosnog odnosa prema objektivnom svijetu kod predškolaca sistemska predodžba o predmetu.

Glavne komponente koje osiguravaju sistemsku prirodu predškolskih ideja o predmetu su:

Struktura objekta;

Struktura i namjena dijelova predmeta;

Materijal (kvalitete i svojstva).

Predmeti su napravljeni od različitih materijala... Svaki materijal, bio to tkanina ili papir, pijesak, glina, plastika, metal, drvo, ima svoja svojstva i kvalitete. Materijal može biti tvrd, mekan, gladak, hladan, fleksibilan, proziran, lomljiv, izdržljiv ... Zašto je predmet napravljen od ovog materijala, može li biti od drugog materijala? Kompleks specifičnih značajki - namjena objekta, njegova struktura i materijal - pomaže djetetu da operiše posebnim pojmovima.

Prilikom upoznavanja s različitim materijalima postoji veliko polje za organizaciju eksperimentalne aktivnosti predškolca. U skladu s programom djetinjstva, dijete se upoznaje sa raznim materijalima i njihovim svojstvima: tkaninom, papirom, kartonom, željezom, staklom, plastikom, drvetom, glinom, pijeskom i drugim. U pravilu, materijal od kojeg je predmet izrađen ima niz karakteristika. Može biti lagan, proziran, sjajan, lomljiv, gladak. Stoga je važno naučiti dijete da izolira svaku kvalitetu ili svojstvo iz kompleksa svojstava i kvaliteta predmeta.

Organizacija eksperimentalnih aktivnosti radi upoznavanja materijala i svojstava objekata.

Kao i svaka aktivnost, eksperimentiranje se sastoji od strukturnih elemenata kao što su cilj, ideal, predviđanje načina za njegovo postizanje, kontrola procesa aktivnosti, uključujući interakciju intelektualnih, voljnih i emocionalnih manifestacija ličnosti. Svaki od ovih elemenata neophodna je i integralna komponenta eksperimentalnog procesa, stalno prodirući u druge. S tim u vezi možemo zaključiti da eksperimentiranje potiče intelektualnu aktivnost i znatiželju djeteta.

Razvoj sposobnosti djece za eksperimentiranje je određeni sustav koji uključuje pokazne eksperimente koje je nastavnik proveo u posebno organiziranim aktivnostima, posmatranja, laboratorijski radovi izvode djeca samostalno u prostorno-objektivnom okruženju grupe. Svaki temeljni prirodno -naučni koncept s kojim predlažemo upoznavanje djece eksperimentalno je obrazložen i razjašnjen za dijete u procesu promatranja, mentalnog i stvarnog eksperimentiranja. U procesu eksperimentiranja, dijete mora odgovoriti ne samo na pitanje kako to radim, već i na pitanja zašto to radim na ovaj način, a ne na drugi način, zašto to radim, da želim znati šta dobiti kao rezultat.

Svrha eksperimentalnih istraživačkih aktivnosti u procesu upoznavanja materijala i svojstava:

Pomozite djetetu da savlada koncepte vrsta zasnovane na identifikaciji glavnih obilježja.

Zadaci:

1. Formirati sistem koncepta vrsta kod predškolske djece.

2. Razvijte vlastito kognitivno iskustvo u generaliziranom obliku uz pomoć vizualnih pomagala (standardi, simboli, uvjetne zamjene, modeli).

3. Proširiti izglede za razvoj pretraživačke i kognitivne aktivnosti djece uključivanjem u mentalne, modelirajuće i transformacijske radnje.

4. Podržite inicijativu, inteligenciju, radoznalost, kritičnost, nezavisnost kod djece.

5. Razvijte emocionalno-vrijednosni odnos prema svijetu oko sebe.

6. Razvijati pažnju, vidnu i slušnu osjetljivost.

7. Proširiti vokabular i obogatiti govornu komunikaciju zasnovanu na kulturnim normama.

Sadržaj eksperimentalnog rada s djecom:

1. Stvaranje uslova za razvoj interesovanja djece za pojave i svojstva okolnih objekata;

2. Upoznavanje sa različitim svojstvima supstanci (boja, tvrdoća, mekoća, prozirnost, čvrstoća, elastičnost itd.)

3. Poticanje kognitivne aktivnosti i samostalnosti djece.

4. Organizacija posmatranja svojstava objekata bliskih iskustvu djece.

5. Razvijanje znatiželje i podrška inicijativi djece.

Stvaranje uvjeta za eksperimentalnu aktivnost djece predstavljeno je kao zadatak određenog programa djetetovih akcija za pronalaženje načina za postizanje cilja. Istovremeno, dijete predlaže formuliranje problema i način rješavanja problema i uključuje prognoze, procjene i slijed radnji. Kognitivna aktivnost, koja poprima eksperimentalni i istraživački karakter, predlaže stvaranje određenih algoritama koji su smjernice za djecu da isprave vlastite aktivnosti.

Za eksperimentalne istraživačke aktivnosti u procesu upoznavanja svojstava materijala nudimo eksperimentalne karte u koje se unose rezultati eksperimenata. Ove kartice će pomoći vašem djetetu da bolje razumije gradivo.

Postoje 3 vrste kartica:

1. Karte za djecu predškolskog uzrasta - namjerno upoznavanje materijala na osnovu senzornih pregleda (glatkoća - hrapavost; tvrdoća - mekoća; prozirnost - neprozirnost; natapanje - zadržavanje vode; čvrstoća - krhkost itd.)

2. Karte za djecu srednjeg predškolskog uzrasta - izoliraju svaku kvalitetu ili svojstvo, odvajajući ih od pratećih kada ih uporede sa suprotnim kvalitetom.

3. Karte za stariju predškolsku djecu - detaljno poređenje materijala na osnovu poređenja razlika i zajedničkog.

(vidi dodatak 1)

Oblici organiziranja eksperimentalnih aktivnosti.

Za eksperimentalne istraživačke aktivnosti u procesu upoznavanja svojstava materijala (prema programu djetinjstva) nudimo sljedeće modele organizacije dječjih aktivnosti:

1. Za djecu predškolskog uzrasta, obrazovni i model igre: kognitivna aktivnost stiče model igre postavljanjem obrazovnog cilja u umetnička slika.

Zadaci: Osigurati intenzivnu asimilaciju pojmova koji odražavaju prirodne zakone kroz posmatranje, razmatranje shema i stvaranje motivacije za učenje kroz samostalno savladavanje metoda kognitivne aktivnosti, razvoj emocionalne i intelektualne refleksije.

1. Učenje o specifičnoj situaciji.

2. Simulacijsko modeliranje.

3. Konkurencija i konkurencija.

4. Analiza problema.

5. Identifikacija poteškoća.

6. Razlaganje problema na pojedinosti.

7. Vrednovanje odluka, traženje logičke odluke.

Principi:

Samoizražavanje zasnovano na ulogama.

Oslanjanje na sebe u prevladavanju problema.

Kognitivna aktivnost stiče model igre postavljanjem obrazovnog cilja u umjetničkoj slici. Tema svake lekcije ima strukturu igre i zaplet igre. Aktivnost završava raspravom o procesu (slijed radnji koje su omogućile postizanje rezultata), igrom i stvarnim interakcijama između djece i učitelja, što je učesnicima aktivnosti pružilo emocionalnu udobnost. Ova rasprava uključuje dizajn eksperimentalnog dizajna.

Metode i tehnike:

Eksperimentalne igre

Radnje sa materijalima

Razmatranje shema za eksperimente, tablice.

Korištenje enciklopedijskih podataka.

Dramatizacija

2. Za djecu srednje predškolske dobi: komunikativno-dijaloški model: razvoj samostalnosti i aktivnog položaja kod djece u procesu učenja zakona prirode na osnovu uključivanja u dijaloge i komunikacije sa subjektom i objektom razni sadržaji.

Zadaci: Razvijanje sposobnosti samostalnog traženja novih znanja i samoodređenja u položaju i tački gledišta objekata koji se proučavaju, kao i razvoj sposobnosti dekodiranja znakova i simbola sadržanih u shematskom prikazu eksperimenata i eksperimenti, razvoj temelja kritičkog i refleksivnog mišljenja, kultura diskusije djece.

1. Metoda diskusije.

2. Brojne komunikacijske procedure.

3. Raspodjela uloga.

4. Poznavanje komunikacije sa informacijama.

5. Koegzistencija neusklađenih linija.

6. Sposobnost kritiziranja.

7. Motivacija za pronalaženje rješenja.

8. Poticanje različitih pristupa istoj stvari.

9. Rješavanje problema određenog sadržaja: svijest o kontradiktornostima, aktualiziranje znanja, kreativno promišljanje.

10. Rješavanje problema organizacijske interakcije: raspodjela uloga, provedba kolektivnih zadataka, dosljednost u raspravi o problemima, poštivanje pravila i procedura.

11. Učitelj pruža mogućnost: pripremiti se za komunikaciju, revidirati ciljeve, odabrati rješenja, razviti pravila, razmjeniti ciljeve, identificirati nesuglasice, ažurirati informacije, dati oduška osjećajima, raspodijeliti funkcije, koristiti različita sredstva, dati vremena za razmišljanje, promjenu tok komunikacije, pojasnite, ohrabrite.

Principi:

"Dijalog kultura"; samoorganizovanje; naručivanje.

Na početku časa učitelj daje djeci informacije, djeca se samostalno dogovaraju kako doći do rezultata pomoću kartica eksperimentalne aktivnosti koje je predložio nastavnik. Odabirom razne opcije, zajedno s nastavnikom definiraju problem, raspravljaju o njemu, analiziraju pozitivne ili negativne rezultate. Djeca samostalno traže optimalno rješenje problema, donose zaključke. Provjeravajući odluku, stupaju u komunikaciju s nastavnikom, dokazujući ispravnost izabranog izbora, što je omogućilo postizanje najboljeg rezultata.

U ovom modelu kognitivne aktivnosti krajnji rezultat se ne raspravlja s djecom. To se događa u procesu postizanja toga u obliku diskusija i razmjene mišljenja o radnjama koje djeca izvode, što će osigurati postizanje rezultata.

Metode i tehnike:

Problemske situacije

Metoda odabira (posmatranje, razgovor, eksperiment, opis itd.)

Pitanja koja stimulišu djetetovo samopoštovanje i samokontrolu.

Organizacija djetetove pretraživačke i kognitivne aktivnosti pretpostavlja prisutnost komunikativnih komponenti koje karakteriziraju fokus komunikacije na postizanje određenih rezultata, na koordinaciju izvođenja operacija, na razdvajanje radnji i njihovu integraciju, itd. Korisnost - "govoriti o slučaju", je regulirane prirode, trebalo bi, ako je moguće, isključiti dvosmisleno tumačenje informacija.

U procesu komunikacije i razmjene informacija omjer govora i mišljenja dobiva veliku važnost, jer dijete uči način poznavanja i korištenja kulturnih govornih standarda u poslovna komunikacija... Učitelj treba kontrolirati koliko razumno dijete izražava svoje misli u procesu komunikacije koja sadrži govorne standarde, jer obrazovna aktivnost uključuje prijelaz sa spontanog govora na argumentaciju. Argumentacija stavlja dijete u poziciju izbora, redizajn govorna sredstva i oblici koji će mu omogućiti da s jedne strane postigne cilj, a s druge strane da razmisli o svojim postupcima.

3. Za djecu starijeg predškolskog uzrasta: eksperimentalni model istraživanja - razvoj djetetovih sposobnosti u procesu djelovanja sa materijalima koji se proučavaju u "laboratorijskim uslovima" kao sredstvu spoznaje okolnog svijeta.

Zadaci: Razvoj misaonih procesa, mentalnih operacija, ovladavanje metodama spoznaje (obrazovne, pretraživačke), uzročno-posljedične veze i odnosi.

1. Predstavite koncept.

2. Navedite kontrastne primjere.

3. Istaknite značajne znakove.

4. Vrste zadataka: formiranje pojmova, tumačenje i generalizacija, upotreba pojmova.

5. Nivoi znanja: koncepti, ideje, činjenice.

6. Oslanja se na vlastito iskustvo.

7. Organizacija zajedničkih aktivnosti djece.

8. Uzmite u obzir korake-faze: prikupljanje podataka (činjenice), karakteristike objekata, povezanost s pojavama, stanje stanja objekta, svojstva, eksperimentiranje, objašnjenje, analiza studije.

9. Od nepoznatog do poznatog.

10. Stvaranje novih pogleda.

Principi:

Formulacija problema; traženje činjenica; traženje ideja; traženje odluka; traženje znakova; nezavisnost; alternativna gledišta; sukob ideja; nezavisno planiranje; veza između pravila i primjera; alternativna tumačenja.

Nastavnik definira problem, predmet, pravila. Djeca uče formulirati koncept, analizirati problem. Nezavisno, uz pomoć alata koje je predložio učitelj, djeca traže različite načine rješavanja problema, fokusirajući se na pravila.

Djeca samostalno postavljaju problem ili ga traže na temelju pojednostavljenog dijagrama ili vizualne slike ispitivane imovine, samostalno opisuju izvođenje eksperimenta, iznose hipotetičke prijedloge o načinima izvođenja eksperimenta, samostalno testiraju sredstva i metode usmjerene na rješavanje situacije, a također i samostalno primjenjuju rezultate postignute u životu. Od djeteta se traži da pokaže sposobnost argumentiranja potrebe za odlukom o načinima postizanja rezultata i primjeni u životu.

Metode i tehnike:

1. Pitanja nastavnika, ohrabrujući djecu da postave problem.

2. Šematsko modeliranje eksperimenta (izrada sheme izvođenja).

3. Pitanja koja pomažu razjasniti situaciju i razumjeti značenje eksperimenta, njegov sadržaj i prirodne zakone.

4. Metoda koja stimulira djecu na komunikaciju.

5. Metoda "prvog pokušaja" primjene rezultata vlastite istraživačke aktivnosti, čija je suština djetetovo određivanje lično-holističkog značenja radnji koje je izvršilo.

Potpunije poznavanje okoline čovjeku se daje percepcijama koje odražavaju predmete i pojave u skupu njihovih svojstava. Senzualna spoznaja vanjskog svijeta osnova je i izvor mentalne aktivnosti i govora djece. Pod utjecajem govora mijenja se karakter percepcije: dijete postupno počinje prelaziti iz subjektivno-osjetilne percepcije u semantičku. Mijenjaju se i memorijski procesi.

Kao rezultat uspostavljanja sve jačih veza između prvog i drugog signalnog sistema, cjelokupno ponašanje djeteta se obnavlja: njegova igra, odnosi s djecom, odnos prema okolini postaju sve značajniji i međusobno povezani. Do treće godine života govor postupno postaje sredstvo komunikacije ne samo s odraslima, već i s djecom.

Eksperimentiranje, kao i igranje, prirodan je način učenja u predškolskom uzrastu. Važno je da dijete u ovom dobu osjeti izravan utjecaj ovih predmeta ili pojava na sebe; vidjeti, slušati, dodirnuti, namirisati, okusiti, eksperimentirati.

Organizacija okruženja koje razvija subjekt za razvoj pretraživačke i kognitivne aktivnosti.

Okruženje u razvoju je ugodno, prirodno, ugodno okruženje, zasićeno raznim senzornim podražajima i materijalima za igru. Dijete stupa u direktan kontakt sa okolinom, omogućava „procvjetanje“ osjećaja, ruku i duha u vlastitoj aktivnosti i kretanju. Posebno organizirano okruženje za razvoj subjekata, koje daje priliku za aktivnu i kreativnu aktivnost, utječe na sva osjetila, svijest i podsvijest. Posebno organizirano okruženje nije samo materijal odabran na određeni način, već i sam princip organizacije objektivno-prostornog svijeta, koji podrazumijeva apsolutnu sigurnost i sigurnost djeteta: sve je na svom mjestu, zabranjuje činjenje onoga što prijeti detetu ili mu se mešaju.

Kako bi djeca mogla izvoditi pokuse i pokuse, u grupi treba organizirati odgovarajuće okruženje za razvoj predmeta. Takvo okruženje izgrađeno je na principima koje je razvio V.A.Petrovsky. To:

· Princip udaljenosti, određene pozicije u interakciji djeteta s različitim materijalima, što pomaže u otkrivanju njihovih svojstava i kvaliteta;

· Princip aktivnosti, nezavisnosti, koji podrazumijeva otkrivanje svojstava i kvaliteta materijala prilikom interakcije djeteta sa objektima u grupi;

· Princip emocionogenosti, individualne udobnosti omogućava djetetu da osjeti svoju unutrašnju, duboku vezu s prirodom, koja obavlja funkciju stvaranja unutarnjeg mira osobe, svijesti o njenoj harmoniji u svijetu prirode.

Učitelj stvara uvjete u grupi tako da dijete može samostalno, u procesu eksperimentiranja, integrirati poznate mu metode, ili konstruirati nove metode, ili izgraditi novi tip poslovno partnerstvo sa kolegama.

Grupa bi trebala imati eksperimentalno područje s izborom različitih materijala i predmeta napravljenih od ovih materijala. Intelektualna zona sa setom didaktičkih i razvojnih igara i enciklopedijske literature, sa skupom znakova, simbola, shema.

Poštivanje sigurnosnih pravila pri organizaciji eksperimentalnih aktivnosti s predškolskom djecom.

Priroda je unaprijed "znala": ako je instinkt samoodržanja u početku ugrađen u dijete, ono neće eksperimentirati - bojati će se. Osoba dolazi na ideju samoodržanja kroz svijest. Naravno, djeca su se već u više navrata susretala s bolnim osjećajima koji se pojavljuju u procesu njihovih vlastitih aktivnosti, ali proći će mnogo godina prije nego što se ne samo sjete raznih nevolja koje su im se dogodile, već i počnu mentalno modelirati svoje postupke, predvidjeti njihove posljedice i aktivno izbjegavati one radnje koje mogu imati neželjene posljedice. Tek tada će se početi pridržavati sigurnosnih pravila. U međuvremenu, odrasli moraju zaštititi djecu u različitim životnim situacijama. Ali ne može se otići u drugu krajnost: reosiguranjem lišiti dijete mogućnosti samorazvoja.

U svakodnevnom životu i sama djeca često eksperimentiraju s raznim tvarima, nastojeći naučiti nešto novo. Rastavljaju igračke, promatraju predmete koji padaju u vodu, iskušavaju metalne predmete jezikom po jakom mrazu itd. Ali opasnost od takvog "amaterskog izvođenja" leži u činjenici da predškolac još nije upoznat s pravilima elementarne sigurnosti. Eksperiment, koji je posebno organizirao učitelj, siguran je za dijete i istovremeno ga upoznaje sa različitim svojstvima okolnih objekata, sa zakonima života prirode i potrebom da ih uzme u obzir u svom životu . U početku djeca uče eksperimentirati u posebno organiziranim aktivnostima, a zatim pod vodstvom učitelja potrebnih materijala i oprema za izvođenje eksperimenta uvode se u prostorno-objektno okruženje grupe radi samostalne reprodukcije od strane djeteta, ako je to bezbjedno za njegovo zdravlje. S tim u vezi, u predškolskoj ustanovi obrazovne ustanove eksperiment ispunjava sledeće uslove:

Maksimalna jednostavnost dizajna uređaja i pravila rukovanja njima;

Pouzdanost rada uređaja i jednoznačnost dobivenih rezultata;

Pokažite samo bitne aspekte pojave ili procesa;

Jasna vidljivost fenomena koji se proučava;

Sposobnost djeteta da učestvuje u ponovnom izvođenju eksperimenta.

Dijete mora jasno poznavati sigurnosna pravila pri korištenju alata i opreme potrebne tokom eksperimenta. (npr. 6 nožem, škarama za određivanje čvrstoće materijala)

Rad sa roditeljima

Često roditelji, štiteći svoje dijete, ne shvaćajući važnost eksperimentiranja za razvoj djece, formiranje njegove ličnosti, slijede najjednostavniji put: zabranjuju i kažnjavaju. Ovaj pristup učenju je u središtu autoritarne pedagogije: odrasla osoba uvijek zna kako učiniti pravu stvar i stalno o tome informira dijete. On zahtijeva da dijete učini samo tako, a oduzima mu pravo na grešku, ne dopušta mu da sam otkrije istinu. Zadatak grupnih edukatora je prenijeti roditeljima da je dječje eksperimentiranje izraz misli: dopustite djeci da implementiraju program samorazvoja koji im je postavljen, priliku da zadovolje potrebu za znanjem na učinkovit i pristupačan način - kroz nezavisno istraživanje sveta.

1. Opće predavanje o značajkama kognitivne aktivnosti u procesu upoznavanja različitih materijala djeteta odgovarajuće dobi s preporukama za stvaranje okruženja u razvoju kod kuće.

2. Dopis za svaku porodicu sa kratkim sažetkom sadržaja predavanja.

3. Odabir odgovarajućeg referentnog materijala i njegovo postavljanje u roditeljski ugao.

4. Konsultacije na tu temu i individualne konsultacije, uzimajući u obzir karakteristike svakog djeteta.

5. Seminar - radionica o organizaciji istraživačkih aktivnosti djeteta kod kuće.

Dijagnostika razvoja eksperimentalne i kognitivne aktivnosti u predškolske djece.

Kriterij učinkovitosti dječjeg eksperimentiranja nije kvaliteta rezultata, već karakteristike procesa koji objektivizira intelektualnu aktivnost, kognitivnu kulturu i vrijednosni odnos prema stvarnom svijetu.

Da biste saznali djetetove vještine, potrebno je provesti sljedeću dijagnostiku:

Svrha: Otkrivanje djetetovih vještina da na osnovu istraživačke kartice sprovede proučavanje svojstava materijala.

Dijagnostička tehnika:

Predložite kartu istraživanja svojstava materijala (u skladu sa godinama) i materijala za istraživanje. Omogućiti djetetu provođenje istraživanja.

Kako ćete definirati svojstvo materijala?

Koja ćete svojstva definirati?

Šta si uradio?

Kako unijeti dobiveni rezultat u karticu istraživanja?

Nivoi razvoja:

Nizak nivo: dijete ne prihvaća cilj istraživanja, bespomoćno je u predviđanju rezultata eksperimenta, ne može izvesti eksperiment, ne izvodi zaključke, ne zanima ga eksperimentalna aktivnost i igra se.

Srednji nivo: dijete prihvaća cilj istraživanja, u očekivanju rezultata, učestalih grešaka, što ukazuje na nedostatak znanja, samostalno provodi istraživanje, zaključci se temelje na onome što je vidjelo. Često djeca ne mogu identificirati glavni znak generalizacije. Sa zadovoljstvom se bave eksperimentalnim aktivnostima.

Visok nivo: dijete prihvaća cilj istraživanja, predviđa rezultat istraživanja, samostalno vodi istraživačke aktivnosti, izvodi prave zaključke. Sa zadovoljstvom se bavi eksperimentalnim aktivnostima. Postavlja mnogo pitanja. Pokušava nastaviti eksperimentirati s drugim materijalima. Prilog 1

Eksperimentalne istraživačke aktivnosti u procesu upoznavanja svojstava materijala.

Materijal	Mlađi predškolski uzrast	Srednji predškolski uzrast	Starije predškolsko doba
	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu senzornog pregleda uzorka (papir za pisanje)	1. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja papira i kartona. 2. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja papira i drveta. 3. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja papira i tkanine. 4. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja papira i gume.	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja papira različite sorte: pisanje, pejzaž, crtanje, tapete, voskom.
	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu senzornog pregleda uzorka (karton za ručni rad)	1. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja kartona i drveta. 2. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja kartona i tkanine. 3. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja kartona i gume. 4. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja kartona i stakla.	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja različitih vrsta kartona: za ručni rad, za pakovanje (kutije), građevinski karton.
	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu senzornog pregleda uzorka (komad drveta)	1. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja drveta i papira. 2. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja drveta i kartona. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja drveta i tkanine. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja drveta i metala.	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja različitih vrsta drveta.
	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu senzornog pregleda uzorka (metalna ploča)	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja metala i papira. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja metala i gume. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja metala i tkanine. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja metala i stakla.	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja različitih vrsta metala: gvožđa, bakra, aluminijuma.
Keramika	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu senzornog pregleda uzorka (keramička ploča)	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja keramike i kartona. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja keramike i drveta. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja keramike i metala. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja keramike i gume.	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja različitih vrsta keramike: fajansa, porculana, glinene keramike.
	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu senzornog pregleda uzorka (komad cijevi za bicikl)	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja gume i drveta. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja gume i tkanine. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja metala. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja gume i stakla	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja različitih vrsta gume.
	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu senzornog pregleda uzorka (komad silikona)	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja tkanine i papira. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja tkanine i metala. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja tkanine i kože. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja tkanine i stakla.	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja različitih vrsta tkanina: kita, svila, tkanina, lan, draperija.
	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu senzornog pregleda uzorka (komad kože)	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja kože i papira. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja kože i tkanine. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja kože i drveta. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja kože i metala.	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja različitih vrsta kože.
	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu senzornog pregleda uzorka (staklena ploča)	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja stakla i kartona. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja stakla i drveta. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja stakla i gume. Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja stakla i metala.	Određivanje kvaliteta materijala na osnovu poređenja različitih vrsta stakla: prozorsko staklo, obojeno staklo, kristal.

Istraživanje

Istraživačka kartica broj 2 (srednji predškolski uzrast)

Dodatak 3

2 mlađa grupa.

Cilj: Pomozite djeci da istaknu glavne kvalitete i kvalitete stakla: tvrdo, prozirno, ne vlaži se, lomi se.

Zadaci:

1. Pomoći djeci da istaknu glavne kvalitete i kvalitete stakla: tvrdo, prozirno, ne vlaži se, lomi se.

2. Nastavite s poučavanjem kako biste dovršili eksperimentalne kartice.

3. Konsolidirati znanje o shematskim slikama individualne nekretnine predmet.

4. Razviti sposobnost izvođenja anketnih radnji.

5. Negujte želju da pomažete drugima.

Govorni zadaci:

1. Za konsolidaciju riječi u govoru: tvrde, prozirne, krhke.
2. Nastavite učiti kako odgovoriti uobičajenim rečenicama.

Prethodni radovi: provođenje eksperimenata za utvrđivanje kvaliteta stakla, papira, drveta; popunjavanje eksperimentalnih kartica.

Tok lekcije:

Pedagog: Ljudi, pogledajte ko nam je danas došao u posjet: ovo je majmun Anfisa. Zdravo Anfisa. Zašto si tako tužan?

Anfisa: Sagradila sam sebi novu kuću. Vrlo je lijepo i ugodno, ali ne mogu živjeti u njemu, jer je u njemu jako hladno.

Pedagog: Zašto je u vašoj kući hladno, Anfisa?

Anfisa: Zato što u mojoj kući nema prozora, samo rupe u zidovima. Vetar duva u kuću, a pahulje lete.

Vaspitač: Šta da radimo, momci?

Djeca: Moramo pomoći Anfisi.

Pedagog: Kako možemo pomoći Anfisi?

Djeca: Moramo joj napraviti prozore.

Pedagog: A od čega možemo napraviti prozore?

Predlažu li djeca materijale od kojih se izrađuju prozori?

Pedagog: A od kojeg materijala će prozori biti najbolje napravljeni? Prvo, saznajmo zašto su prozori potrebni u kući? Možda možete bez njih?

Djeca: Prozori su potrebni da bi kuća bila topla i svjetla.

Pedagog: Koji materijal je najpogodniji? Šta nam može pomoći u razjašnjavanju ovog pitanja?

Djeca: Eksperimentalne karte.

Pedagog: Uzmimo eksperimentalne kartice i pokušajmo odabrati pravi materijal. Ovaj materijal se vjerovatno može pojaviti. Šta ti misliš? (papir)

Djeca: Ne, papir neće raditi.

Vaspitač: Zašto?

Djeca: papir se smoči u vodi, ako padne kiša, smoči se. Papir još uvijek nije proziran, u kući će biti mračno.

Odgajatelj: Odgovara li drvo?

Djeca: Ne, neće. Takođe nije providan, biće mračan.

Anfisa: Vjerovatno neću moći živjeti u svojoj kući. Neću imati prozore.

Pedagog: Čekajte, Anfisa, naša djeca će odabrati materijal za vaše prozore. Koji materijal je pogodan za prozore?

Djeca: Staklo.

Vaspitač: Zašto?

Djeca: Staklo je tvrdo, ne vlaži se, prozirno je, što znači da će u kući biti svjetlo.

Anfisa: Staklo? Kakvo je to staklo? Ne znam šta je staklo.

Odgajatelj: Djeco, možete li pokazati Anfisi čašu?

Na stolu su različiti materijali. Djeca odabiru staklene ploče od njih i pokazuju ih Anfisi.

Anfisa: Kako ste znali da je ovo staklo?

Djeca: Glatka je (gladi), čvrsta (prolazi štapom preko stakla), prozirna (gleda kroz nju).

Anfisa: (nažalost) Neću se sjećati svega ovoga.

Pedagog: Mi ćemo vam dati eksperimentalnu kartu i na njoj možete vidjeti sve. Djeco, ko može dati Anfisi staklenu kartu?

Djeca daju majmunu čestitku.

Anfisa: Nešto je nacrtano ovdje, ne razumijem.

Pedagog: Ko može objasniti Anfisi šta je ovdje naslikano?

Djeca: ova ikona pokazuje da je staklo tvrdo, ovo je prozirno, ovo se ne vlaži.

Anfisa: Hvala vam momci. Odmah ću otrčati u trgovinu i kupiti staklo za prozore. Onda ću vas pozvati na odmor u moju kuću. Zbogom (bježi).

Pedagog: Ljudi, mislite li da smo pomogli Anfisi? Kako smo joj pomogli? To je bilo teško? Želite li pomoći nekome drugome? Svakako ćemo pomoći svima koji nam se obrate za pomoć.

Dodatak 4

Lekcija o upoznavanju objektivnog svijeta.

Starija grupa.

Cilj: Pomozite djeci da istaknu glavna svojstva sličnih materijala.

Zadaci:

1. Pomozite djeci da istaknu glavna svojstva sličnih materijala: papir.
2. Nastavite učiti isticati svojstva materijala ispitivanjem.
3. Ojačajte mogućnost dovršenja eksperimentalne kartice.
4. Razviti sposobnost eksperimentalne identifikacije svojstava materijala.
5. Razviti sposobnost rada u mikro grupi.

Govorni zadaci:

1. Naučiti koristiti konstrukcije rečenica - dokaze u govoru: jer ..., jer ...
2. Nastavite učiti kako odgovarati, koristeći složene i složene rečenice u govoru.

Prethodni radovi: eksperimenti s papirom.

Tok lekcije:

Vaspitač: Ljudi, djeca iz mlađe grupe su nam se obratila. Traže pomoć i uče ih kako napraviti brodove od papira kako bi se mogli slijevati u potok na ulici. Šta da radimo?

Djeca: Pomozimo djeci.

Vaspitač: Kako ćemo im pomoći?

Djeca: Naučit ćemo djecu da prave čamce.

Pedagog: Znate koliko je važno odabrati materijal za izradu predmeta. Za nas je jako važno da odaberemo papir od kojeg će djeca praviti čamce. Prilikom odabira materijala imajte na umu da bi papir trebao biti dovoljno mekan, jer bebe imaju slabe prste i dovoljno jake da se čamac ne pokvari odmah i da se djeca mogu igrati s njim. Imamo nekoliko vrsta papira: salvete, listove albuma, papir za crtanje, tapete. Predlažem da eksperimentalno saznate koja vrsta papira najbolje funkcionira. Najbolji način rada je podijeliti se u timove. (Djeca su podijeljena u timove od 3-4 osobe.) Šta nam može pomoći u radu?

Djeca: eksperimentalna kartica.

Pedagog: Popunite eksperimentalnu karticu i saznat ćemo po čemu su različite vrste papira slične i različite.

Pedagog: Koja vam je oprema potrebna za rad? (Djeca biraju odgovarajuću opremu).

Djeca provode nekoliko eksperimenata kako bi otkrila različita svojstva papira i unijela podatke u eksperimentalnu karticu.

Pedagog: Kakav je papir bolje savjetovati djeci za zanate?

Djeca: Mislimo da list albuma najbolje funkcionira.

Vaspitač: Zašto?

Djeca: Salvete su premekane, ne savijaju se dobro, ne zadržavaju oblik; Whatman papir je previše tvrd, ne savija se dobro, tapete su previše labave, dobro upijaju vodu. Sve vrste papira su natopljene. Ali salvete se odmah smoče, tapete se također brzo smoče. Whatman papir i list albuma namočite duže u vodi. Stoga iz navedenih uvjeta možete odabrati pejzažni list. Ne upija se dugo, dobro se presavija i savija. Djeci će biti prikladno graditi i igrati se čamcima.

Pedagog: Sada vam predlažem da očistite svoje radno mjesto, odaberete listove albuma od predloženih materijala i odete k djeci, naučite ih kako se prave čamci.

Dodatak 5

Projekat "Svet metala"

Stariji predškolski uzrast.

Cilj: Naučite djecu da prepoznaju predmete od metala, odrede karakteristike njihovog kvaliteta, svojstva i pruže informacije o ljudskoj upotrebi.

Oprema i materijali: metalni predmeti, magneti, posuda s vodom, muzički instrumenti, papir, knjige, ilustracije, eksperimentalne kartice.

Projekt se provodi kroz različite vrste aktivnosti za djecu.

• Igra i razgovor

Učitelj poziva djecu da se igraju igre "Pronađi pravi predmet"; potrebno je da izaberu metalne predmete od dostupnih predmeta.

Pedagog: zašto ste odabrali baš ovaj predmet?

Djeca objašnjavaju zašto smatraju ovaj predmet metalnim.

Zatim zajedno razgovaraju o tome kako ljudi vade metal, koji su metali poznati momcima. Djeca gledaju razne predmete izrađene od različitih metala.

• Eksperimentisanje

Iskustvo 1. Uronite orah u vodu. On tone, što znači da je teži od vode.

Iskustvo 2. Stavite maticu na bateriju. Ona se zagrijava. Metal koji provodi toplinu.

Iskustvo 3. Pomjerajte spajalicu magnetom. Metal ima svojstvo privlačenja magnetom.

Iskustvo 4. Spuštamo spajalicu na dno posude s vodom i otkrivamo da li voda ometa rad magneta.

Iskustvo 5. Na poslužavniku se nalaze različiti predmeti, a djeca pomoću magneta otkrivaju koji su od njih gvožđe.

Zaključak: željezo privlači magnet. Podaci se unose u eksperimentalnu karticu.

• Pozorište

Uz pomoć magnetskog stolnog kazališta, djeca glume bajku Ch. Perraulta "Crvenkapica".

• Bajke

Zajedno s djecom raspravlja se u kojim bajkama postoje predmeti ili bajkoviti likovi od metala (Limeni drvosječa, mač - kladeneti, zlatno jaje itd.)

• Igra "Divna torba"

Učitelj pravi zagonetke o metalnim predmetima koji se nalaze u torbi. Ako je dijete ispravno pogodilo, predmet se vadi iz torbe i djeca mu objašnjavaju zašto je to potrebno.

• Izložba

Na zahtjev nastavnika u grupi, roditelji priređuju izložbu metalnih predmeta. Izložba traje dugo, djeca se igraju predmetima, učiteljica priča od čega su napravljene, kako osoba koristi metal i za šta sakuplja staro željezo.

• Dječije aktivnosti

Izložba crteža "Kako metal pomaže čovjeku."

Reference:

1. Program "Djetinjstvo" T. N. Babaeva, Z. A. Mikhailova i drugi. "Djetinjstvo - Press" St. Petersburg 2006

2. "Metodološki savjeti za program" Djetinjstvo ", ur. T. N. Babaeva, Z. A. Mikhailova "Djetinjstvo - štampa" St. Petersburg 2001

3. M. V. Krulekht "Predškolci i svijet koji je stvorio čovjek" "Djetinjstvo - štampa" St. Petersburg 2005

4. Plan - program obrazovnog rada u vrtiću. "Djetinjstvo - štampa" Sankt Peterburg 2006

5. I. E. Kulikovskaya, N. N. Sovgir Eksperimentiranje djece L. S. Kovenko Tajna prirode je tako zanimljiva Moskva 2001.

6. M. M. Omega Zabavna prirodnjačka istorija Moskva 2003.

7. LI Ivanova Zapažanja i pokusi okoliša u vrtiću.

8. P. P. Molodova Beletristika ekološke studije sa djecom. "Djetinjstvo - štampa" St. Petersburg 2001

9. G. P. Tugusheva, A. E Chistyakova Eksperimentalna aktivnost djece srednjeg i starijeg predškolskog uzrasta "Djetinjstvo - Press" St. Petersburg 2008

10. Ekološki projekti u predškolskim obrazovnim ustanovama i osnovna škola... Sastavila T.V. Khabarova Syktyvkar 2004

Opći podaci o materijalima i njihovim svojstvima

KRATKE INFORMACIJE O GRAĐEVINSKIM MATERIJALIMA

Opći podaci o materijalima i njihovim svojstvima

Vrste osnovnih građevinskih materijala. Glavni građevinski materijali uključuju: šumu, prirodni kamen, keramičke materijale i proizvode, neorganska (mineralna) veziva (cement, glinu, alabaster itd.) I proizvode od njih, maltere za zidanje i gips, materijale od umjetnog kamena i proizvode na bazi veziva, bitumenskih i termoizolacijski materijali, građevinski metali, metal, proizvodi i boje i lakovi. V novije vrijeme u građevinarstvu se široko uvode različiti materijali izrađeni na bazi plastike.

Osnovna svojstva građevinskog materijala. Za ispravna primena morate znati fizička, mehanička i hemijska svojstva građevinskih materijala, koja su navedena u nastavku.

Gustoća je masa jedinične zapremine materijala u apsolutno gustom stanju bez pora i praznina, kg / m 3,

gdje je masa uzorka, kg; - zapremina uzorka u apsolutno gustom stanju, m 3.

Relativna gustoća - odnos gustoće građevinskog materijala u njegovom prirodnom stanju (s porama) prema gustoći apsolutno gustog tijela ili odnos volumena materijala u apsolutno gustom stanju prema vanjskom volumenu u prirodnom stanju , rel. jedinice,

Relativna gustoća se može izraziti i kao postotak:

Zapreminska masa je masa po jedinici zapremine rastresitog materijala sipanog u bilo koju posudu bez sabijanja.

Poroznost je stupanj ispunjenosti volumena materijala porama.

Relativna gustoća i poroznost u zbiru jednaki su jedan, tj.

Or

Apsorpcija vode je svojstvo materijala da apsorbira i zadržava vodu u sebi. Apsorpcija vode određena je razlikom u masama uzorka materijala zasićenog vodom i u apsolutno suhom stanju i izražava se kao postotak mase suhog materijala.

Vlaga je sadržaj vode u materijalu (težinski) izražen u%.

Propusnost vode - sposobnost materijala da propušta vodu pod pritiskom. Stepen vodonepropusnosti mjeri se količinom vode koja je prošla za 1 s kroz 1 m 2 površine materijala pri danom konstantnom pritisku.

Otpornost na mraz - sposobnost materijala u stanju zasićenom vodom da izdrži opetovano naizmjenično smrzavanje i odmrzavanje bez primjetnih znakova uništavanja i bez značajnog smanjenja čvrstoće. Trajnost mnogih građevinskih elemenata ovisi o otpornosti materijala na mraz.

Toplinska vodljivost - sposobnost materijala da kroz svoju debljinu prenese toplinski tok koji nastaje kada postoji razlika u temperaturi na površinama koje ga ograničavaju. Toplinska vodljivost mjeri se u kilodžulima (kJ).

Ukupna količina topline, kJ, koja je prošla kroz ogradu, može se izraziti formulom

gdje je koeficijent toplinske vodljivosti materijala, kW / m · ° S;

Površina ograde, m 2;

Debljina ograde, m;

Temperaturna razlika na suprotnim površinama ograde, ° S;

Vrijeme, s.

Pod pretpostavkom ,,,, dobivamo vrijednost koeficijenta toplinske vodljivosti

koja za dati materijal zavisi od nje fizička svojstva(poroznost, vlaga, gustoća itd.)

Toplinski kapacitet - svojstvo materijala da apsorbira toplinu pri zagrijavanju i daje je kada se ohladi. Toplinski kapacitet mjeri se vrijednošću koeficijenta toplinskog kapaciteta C (ponekad se naziva i specifični toplinski kapacitet), što je količina topline u džulima potrebna za zagrijavanje 1 kg određenog materijala za 1 ° C.

Otpornost na vatru - sposobnost materijala da izdrži visoke temperature bez uništavanja. Što se tiče otpornosti na vatru, građevinski materijali podijeljeni su u tri grupe:

Nezapaljivo, (beton, cigla), pod utjecajem vatre ili visoke temperature ne zapali se, ne tinja i ne ugljenise se;

Teško se pale (vlaknaste ploče, asfaltni beton), pod utjecajem vatre ili visoke temperature, teško ih je zapaliti, ugljeniti ili tinjati; nakon uklanjanja vatre prestaje tinjati;

Zapaljivo (drvo itd.), Zapali se pod utjecajem vatre i nastavi gorjeti ili tinjati nakon uklanjanja izvora vatre. Neki materijali iz ove grupe su zapaljivi ako su izloženi visokim temperaturama.

Vatrostalnost je sposobnost materijala da izdrži dugotrajno izlaganje visokim temperaturama bez omekšavanja i deformiranja.

Hemijska otpornost - sposobnost materijala da se odupre djelovanju kiselina, lužina, soli otopljenih u vodi.

Čvrstoća - sposobnost materijala da se odupre uništavanju pod djelovanjem unutarnjih naprezanja koja u njemu proizlaze iz opterećenja ili drugih čimbenika i uzrokuju sabijanje, zatezanje, smicanje, savijanje ili torziju. Na primjer, čvrstoća materijala pri tlačenju i zatezanju procjenjuje se prema vrijednosti krajnje čvrstoće R, Pa, određenoj formulom

F je površina poprečnog presjeka uzorka, m 2.

Dakle, vlačna čvrstoća je naprezanje koje odgovara opterećenju koje uzrokuje lom uzorka.

Tvrdoća - sposobnost materijala da se odupre prodiranju (prodiranju) u njega drugog, čvršćeg tijela.

Elastičnost je sposobnost materijala da se deformira i ponovno vrati svoj izvorni oblik i veličinu nakon uklanjanja opterećenja, pod utjecajem kojih se na ovaj ili onaj način promijenio.

Plastičnost je sposobnost materijala, pod utjecajem opterećenja koja na njega djeluju, promijeniti svoju veličinu i oblik u značajnim granicama bez stvaranja pukotina i lomljenja čvrstoće te zadržati usvojeni oblik nakon uklanjanja.

Krhkost je svojstvo materijala pod utjecajem vanjskih sila da se iznenada sruši, bez prethodne deformacije.

Proizvedeni građevinski materijali moraju biti usklađeni državnim standardima(GOST), koji su službeno odobreni dokumenti koji sadrže Potpuni opis materijal, proizvod ili dio. GOST -ovi utvrđuju zahtjeve koje građevinski materijali moraju ispunjavati i pravila za njihovo prihvaćanje.

Šumski materijal

Drvena konstrukcija. Kada se razmatra presjek stabla, u njemu se mogu razlikovati sljedeći dijelovi: kora, kambij, samo drvo i jezgra.

Kora se sastoji od vanjskog sloja - kore i unutrašnjeg sloja - korice. Ispod sloja luskavice nalazi se tanak sloj kambija. Iza kambija nalazi se debeli sloj drveta, koji se sastoji od niza tankih koncentričnih prstenova. Svaki takav prsten odgovara jednoj godini života drveta i naziva se godišnji prsten.

U središtu debla je jezgra. Bor, hrast i kedar imaju tamniju jezgru; kod smreke, jele, bukve središnji dio debla izvana se ne razlikuje po boji i naziva se "zrelo drvo". Postoje vrste drveća koje nemaju jezgru (breza; javor; joha); takve se pasmine zovu bjelogorica.

Svojstva drveta. Vlažnost. Vlaga ima veliki utjecaj na tehnička svojstva drva. Prema stupnju vlažnosti, drvo se razlikuje: mokro (vlaga je veća od vlage svježe posječenog drveta), svježe rezano (vlažnost 35% ili više), suho na zraku (vlažnost 20-15%) i suho u prostoriji (vlažnost) 13-8%).

Skupljanje i oticanje. Promjena sadržaja vlage u drvu uzrokuje promjenu njegovog volumena, što dovodi do skupljanja ili bubrenja. Zbog heterogenosti strukture, drvo se suši i neravnomjerno bubri u različitim smjerovima, što podrazumijeva savijanje ili pojavu pukotina u strukturama. Stoga biste trebali koristiti drvo sa sadržajem vlage koji odgovara uvjetima njegove upotrebe; za to se vrši prirodno ili umjetno sušenje.

Mehanička svojstva drveta.Čvrstoća drva u različitim smjerovima nije ista. Dakle, vlačna čvrstoća drva duž vlakna je 20-30 puta veća nego na vlaknu. Isti fenomen primjećuje se i pri sabijanju drva.

Glavne vrste drveća koje se koriste u građevinarstvu.

U građevinarstvu se najviše koriste četinari: bor, smreka, ariš, jela, kedar. Tvrdo drvo: hrast, bukva, jasen, breza, javor, platan, kruška itd. - koriste se uglavnom za proizvodnju stolarije i za uređenje enterijera zgradama. Kako bi se spasile vrijedne vrste drva, gdje je to moguće, a posebno za privremenu i pomoćnu gradnju, treba koristiti tvrdo drvo poput johe, lipe, jasike i topole.

Paleta šumskog materijala. Okruglo drvo, ovisno o promjeru na gornjem kraju (rez), dijeli se na cjepanice, podkovarnik i stupove. Trupci u gornjem rezu moraju imati promjer od najmanje 120 mm, kutiju za alat od 80 do 110 mm i rukohvat od 30 do 70 mm. Drvo se dobiva putem uzdužno piljenje dnevnici. Ovisno o kvaliteti drva i prisutnosti nedostataka, rezano drvo od četinari podijeljeni su u 5 sorti.

U građevinarstvu se koristi drvo sljedećih vrsta (slika 2.1): ploče, četvrtine, ploče, ploče (širine više od dvostruke debljine); šipke i grede (širine ne više od dvostruke debljine). Ovisno o čistoći rubova, ploče se dijele na neobrađene, polurubove i ivice.

Duljina dasaka i greda postavljena je od 1 do 6,5 m s razmakom od 0,25 m. Ovisno o načinu obrade, grede se razlikuju: dvosjekle - rezane s dvije strane - i četvero bitne - rezane s četiri strane .