6.14. Stavební materiály - STM Obor: 36-47-M/01 Stavebnictví Forma vzdělávání: denní Počet hodin týdně za dobu vzdělávání: 2 Platnost učební osnovy: od 1.9.2008 1) Pojetí vyučovacího předmětu a) Cíle vyučovacího předmětu Předmět stavební materiály je v 1. ročníku základním odborným předmětem. Poskytuje žákům odborné vědomosti o materiálech a výrobcích používaných ve stavebnictví z hlediska: - těžby a zpracování surovin, potřebných pro jejich výrobu - vlastní výroby - vlastností hotových výrobků - podmínek uskladnění a manipulace s těmito výrobky - vhodnosti jejich použití ve stavebnictví - hospodárnosti a dopadu na životní prostředí Nauka o stavebních materiálech představuje dnes rozsáhlý a náročný předmět, k jehož zvládnutí je potřeba znalostí z několika dalších oborů. Společně s dalšími předměty (fyzika, chemie, přírodní vědy), tvoří stavební materiály vzájemně propojený systém, který umožňuje dosáhnout komplexních znalostí a dovedností absolventa. Vytváří nezbytné teoretické předpoklady pro pochopení a zvládnutí odborných znalostí a dovedností předmětů pozemní stavitelství, stavební konstrukce, konstrukční cvičení... Cílem předmětu je vést žáka k tomu, aby: - měl přehled o stavebních materiálech současných i historicky důležitých - uměl vybrat stavební materiál na základě znalostí jeho vlastností - posoudil kvalitu materiálu - byl schopen sledovat novinky v oboru - měl přehled o technologii výroby důležitých stavebních materiálů b) Charakteristika učiva Učivo předmětu poskytuje žákům vědomosti o druzích stavebních materiálů, jejich vlastnostech, výrobě a používání. Učivo je rozděleno do 12 tématických celků, které jsou řazeny na základě logické posloupnosti Rozdělení učiva do tématických celků Úvod do předmětu Vlastnosti stavebních materiálů Horniny, stavební kámen, kamenivo Keramika Pojiva Malty Beton Dřevo Kovy Stavební sklo Plasty Izolační materiály c) Výukové strategie (pojetí výuky) Učivo předmětu navazuje na přírodovědné poznatky ze základní školy a dále je rozvíjí. Vyučující využívá mezipředmětových vztahů (všeobecně vzdělávací předměty jako je matematika, fyzika, chemie a odborné předměty především pozemní stavitelství a ve vyšších ročnících pak stavební konstrukce, konstrukční cvičení a stavební mechanika) a zdůrazňuje návaznost učiva na tyto předměty. Na každou hodinu výuky navazuje hodina cvičení, ve které je třída rozdělena na poloviny. V této hodině je probrané učivo dovysvětleno podrobněji, provádí se ukázky praktických cvičení a laboratorních zkoušek, je dán větší prostor k diskuzím na probranou látku. Ve výuce jsou široce využívány vzorky jednotlivých materiálů ze školních sbírek. Dále je výuka založena na použití katalogů, prospektů a technických listů od výrobců materiálů, včetně materiálů na elektronických nosičích (VHS, DVD, internet) Klasické formy výuky jsou doplňovány exkurzemi do výroben stavebních materiálů. d) Hodnocení výsledků žáků Hodnocení je založeno na vypracování krátkých testů a písemných prací, v nichž vyučující ověří, zda žáci zvládají probraná témata, doplněné ústním zkoušením. Dalším kritériem hodnocení jsou referáty a prezentace žáků k 97
probíraným tématům a aktivní vystupování žáků ve vyučovacích hodinách. Vyučující zohledňuje úroveň odborných znalostí, používání správné terminologie, samostatnost projevu žáka a jeho aktivitu. e) Přínos předmětu k rozvoji klíčových kompetencí a aplikaci průřezových témat Z hlediska klíčových kompetencí je kladen důraz zvláště na: - kompetence komunikativní - využití vědomostí v ostatních odborných předmětech a později v praxi Předmětem prostupují zejména průřezová témata: Člověk a životní prostředí předmět zdůrazňuje ekologická hlediska při těžbě surovin a výrobě stavebních materiálů zvl. stavební kámen, kameniva, pojiva, dřevo, plasty. Informační a komunikační technologie v předmětu jsou žáci vedeni k získávání informací o stavebních materiálech z elektronických médií a zároveň upozorňováni na možná rizika (reklama, nadhodnocování vlastností, ne zcela pravdivé informace, zatajování negativ, atd.) 2) Výsledky vzdělávání a kompetence 1. ročník, 2 hodiny týdně, 34 týdnů, celkem 68 hodin Výsledky vzdělávání Učivo 1. Úvod do předmětu - rozdělí stavební materiály podle původu Rozdělení stavebních materiálů, - popíše tvorbu norem, uvede povinnosti výrobců Normy, povinnosti výrobců stavebních hmot stavebních hmot - vysvětlí význam certifikace a zkušebnictví Žák - pracuje s odpovídajícími návyky a poznatky z oblasti bezpečnosti práce, ochrany zdraví při práci, včetně hygieny práce - uvede základní postupy při snižování rizik vzniku požáru, správně reaguje při jeho vzniku - vyjmenuje postupy první pomoci - rozezná stavební materiály - rozezná normy stavebních materiálů - uvede povinosti výrobců stavebních hmot - vysvětlí význam nejdůležitějších vlastností - uvede jednotky, provede převody jednotek - popíše hodnoty vybraných vlastností - vyjmenuje kritéra pro výběr jednotlivých vhodných materiálů - popíše vztahy mezi jednotlivými vlastnostmi - provede měření rozměrů - vypočítá průměr a toleranci - zváží prvek a vypočítá hmotnostní veličiny - provede odečty a výpočty vlastností mechanických - provede tepelné vypočty a stanoví soulad s normou - vyjmenuje nejdůležitější horniny a pozná zástupce - pojmenuje základní výrobky stavebního kamene a jejich použití (používá správnou terminologii) - objasní zrnitost (křivku zrnitosti) - rozliší přírodní a umělá kameniva - rozezná horniny - rozdělí horniny do hlavních skupin - rozezná druhy kameniva - stanoví granulometrické složení vzorku Poučení o bezpečnosti práce Poučení o požární ochraně Poučení o základních předpisech hygieny a první pomoci Poučení o organizaci práce Rozdělení stavebních materiálů Normy, certifikáty Povinnosti výrobců stavebních hmot 2. Vlastnosti stavebních materiálů Rozměrové Hmotnostní Ve vztahu k vodě a plynům Mechanické Tepelné, tepelně technické Akustické Měření rozměrových vlastností Měření hmotnostních vlastností Zjištění vlastností ve vztahu k vodě a plynům Zjištění vlastností mechanických Výpočty tepelné, tepelně technické 3. Stavební kámen, kamenivo Přehled hornin v návaznosti na učivo ZŠ (vznik, rozdělení) Nejdůležitější horniny pro využití ve stavebnictví Stavební kámen výrobky Umělý kámen výroba, výrobky Kamenivo přírodní (drcené, těžené), použití Umělé kamenivo rozdělení, použití Určování hornin v návaznosti na učivo ZŠ Rozeznávání stavebního kamene výrobky Rozeznávání umělý kámen výrobky Rozlišování kameniva 98
- vyjmenuje nejdůležitější skupiny výrobků, obchodní názvy, vlastnosti i specifické vlastnosti podle druhů keramických výrobků - vysvětlí a odůvodní jejich použití - popíše výrobu jednotlivých druhů pálené keramiky - uvede rozměry nejdůležitějších zdících stavebních prvků z keramiky - vyjmenuje přednosti a zápory jednotlivých výrobků - rozezná keramiku - rozdělí keramiku do hlavních skupin - určí použití keramiky - stanoví mechanické a fyzikální vlastnosti - rozliší druhy pojiva - objasní výrobu, druhy, vlastnosti a používání sádry - rozliší druhy vápen, objasní výrobu páleného vápna - popíše proces hašení vápna - vysvětlí, pro které práce se používají různé druhy vápna - vyjmenuje suroviny pro výrobu cementu - vysvětlí postup výroby cementu - vyjmenuje druhy a třídy cementů, včetně jejich vlastností a použití - popíše jednoduché zkoušky cementů - rozliší jednotlivá pojiva - popíše jejich přípravu a reakce na vnější prostředí - provede úpravu pojiv pojiv - vyjmenuje druhy malt včetně speciálních - uvede složení jednotlivých druhů malt - popíše jejich základní vlastnosti - podrobněji popíše složení malt pro zdění a omítání - připraví různé malty - stanoví vlastnosti jednotlivých malt - zhodnotí výhody a nevýhody betonových konstrukcí - vyjmenuje složky betonu a popíše jejich vlastnosti a způsoby zkoušení - objasní pojem vodního součinitele a jeho přípustné hodnoty pro různé druhy betonů - popíše postup míchání bs v samospádových míchačkách i v centrální betonárně - popíše postup ukládání a ošetřování bs - vyzná se v nové betonářské normě - charakterizuje rozdíl mezi hutným a lehkým betonem - provede rozdělení na betony s lehkým kamenivem a pórobetony - vysvětlí škodlivost azbestových vláken pro lidské zdraví a popíše novou technologii a výrobky z vláknocementu a jejich použití přírodní (drcené, těžené), použití umělé kamenivo rozdělení, použití Zrnitost 4. Keramika Rozdělení keramiky Suroviny a postup výroby Cihlářské výrobky Keramické obklady a dlažby Sanitární keramika Kamenina Žáruvzdorné výrobky Složení a postup výroby Praktické rozdělení keramiky Zkoušky vlastností 5. Pojiva Rozdělení a historie pojiv Sádra a anhydrid Vzdušné a hydraulické vápno Cementy Rozdělení podle vlastností Vlastnosti mechanických pojiv Vlastnosti chemických pojiv Urychlovače a zpomalovače reakcí pojiv 6. Malty Druhy malt podle druhu použitého pojiva Druhy malt podle způsobu používání Suché omítkové a maltové směsi Příprava malt Vliv prostředí na malty 7. Beton Vlastnosti jednotlivých složek betonové směsi (požadavky na kamenivo, cement, vodu, přísady a příměsi) Složení betonové směsi Míchání betonové směsi Doprava a ukládání bet. směsi Zhutňování betonové směsi a ošetřování tuhnoucího a tvrdnoucího betonu Druhy a třídy betonu nová betonářská norma Vlastnosti betonů Lehké betony Vláknocementové výrobky 99
- provede připravu betonů - stanoví vlastnosti betonů - vyjmenuje nejdůležitější druhy domácích dřevin a jejich vlastnosti - popíše strukturu dřeva - vyjmenuje technické vlastnosti dřeva - uvede vady a nemoci dřeva, dřevní škůdce - popíše opatření pro přírodní a chemickou ochranu dřeva - vysvětlí zásady skladování polotovarů a výrobků ze dřeva - vyjmenuje druhy aglomerovaných výrobků na bázi dřeva, popíše jejich výrobu, vlastnosti a použití - vyjmenuje základní výrobky z dřevěného masivu - rozezná základní dřeviny pro stavební účely dřevin - vysvětlí výrobu železa a oceli - uvede vlastnosti železa a oceli - popíše ochranná opatření proti korozi a vysokým teplotám - vyjmenuje nejdůležitější výrobky a jejich použití - vyjmenuje druhy betonářské oceli a jejich používání pro železobeton - vysvětlí funkci výztuže - uvede krycí tloušťky výztuže - rozezná základní druhy ocelí a neželezných kovů - popíše práce s kovy na stavbě - vyjmenuje suroviny pro výrobu skla - uvede různé výrobky ze skla - uvede vlastnosti skla - vysvětlí použití různých výrobků ze skla - rozezná základní druhy skla pro stavební účely skla Vlastnosti jednotlivých složek betonové směsi Příprava a složení betonové směsi Doprava, ukládání, hutnění a ošetřování betonové směsi Stanovení vlivu přísad Druhy a třídy betonu nová betonářská norma 8. Dřevo a materiály rostlinného původu Dřevo z pohledu biologickégo, chemického a fyzikálního Druhy dřevin Stavba dřeva listnatého a jehličnatého Vlastnosti dřeva, Pilařské výrobky Dřevo pro konstrukční účely, lepené dřevo Ochrana dřeva proti škůdcům a ohni Hlavní druhy vad dřeva a dřevěných výrobků Aglomerované dřevo, moderní kompositní materiály na bázi dřeva Další vlákna rostlinného původu Rozpoznávání dřevin Stanovení vlastností dřeva Vytváření výrobků ze dřeva 9. Kovy Suroviny a výroba železa Technologie výroby oceli a její třídění Koroze a ochranná opatření, ochranná opatření vůči vysokým teplotám Ocel ve stavebnictví Betonářská ocel Neželezné kovy ve stavebnictví (hliník a jeho slitiny, měď a její slitiny, zinek a jeho význam pro ochranu železa) Náhrada kovů ve stavebnictví Stavební a betonářská ocel Svařování ocelí Neželezné kovy ve stavebnictví Zkoušky vlastností kovů 10. Stavební sklo Sklo z pohledu fyzikálního a chemického Suroviny a výroba skla Druhy stavebního skla Pěnové sklo Skleněná vlákna a jejich použití Bezpečnostní skla Stanovení vlastností skla 100
- vyjmenuje druhy plastů a způsoby výroby - uvede jejich používání ve stavebnictví - popíše účinky přídavků plastických látek v různých stavebních materiálech - vysvětlí hlavní dopady plastových odpadů na životní prostředí - rozezná základní druhy plastů - popíše praktické použití hlavních druhů plastů - vysvětlí význam izolací ve stavebním díle a jejich vliv na kvalitu, provozní náklady a životnost stavby - uvede základní pojmy tepelné izolace - vyjmenuje nejběžnější tepelně izolační materiály - vysvětlí negativní vliv nadměrného hluku na materiály a lidský organismus - uvede, jakou funkci mají izolace proti vlhkosti - vysvětlí rozdíl mezi svislou a vodorovnou izolací - uvede různé způsoby omezování vlhkosti - vyjmenuje materiály pro izolaci zdiva - uvede některé typy izolací pro požární ochranu a jejich účinek - rozezná základní druhy izolací - popíše praktické použití hlavních druhů izolací 11. Plasty Monomerní a polymerní látky z hlediska chemického a fyzikálního Polymerace, polyadice, polykondenzace Vlastnosti plastů Zpracování makromolekulárních látek Hlavní druhy polymerů s jrjich vlastnosti PVC, PVAC, PE, PP, polystaren, syntetický kaučuk, polyakryláty, fenolformaldehydové pryskyřice, epoxidové pryskyřice, akryláty, silikony vše heslovitě s vlastnostmi Recyklace plastů a ochrana životního prostředí Práce s plasty 12. Izolační materiály Rozdělení izolací a jejich význam pro stavbu Tepelné a zvukové izolace (druhy, výrobci, výrobky) Hydroizolace živičné i plastové (přírodní a ropné asfalty a výrobky z nich) Izolace pro požární ochranu Speciální izolace (chemické, proti záření) Izolace tepelné Izolace zvukové Izolace proti vodě Vlastnosti izolací 101