[ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ГРОЗНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА
М.Д. МИЛЛИОНЩИКОВА
«УТВЕРЖДАЮ»
1-й проректор ГГНТУ
_ Ш.Ш. Заурбеков
«01» сентября 2013 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины«НАНОТЕХНОЛОГИИ В ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНОМ
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ»
Наименование магистерской программы «Технология строительных материалов изделий и конструкций»Направление подготовки 270800 – «СТРОИТЕЛЬСТВО»
Квалификация (степень) выпускника Магистр Форма обучения очная Грозный - 2013 г.
1. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины «Нанотехнологии в строительном материаловедении»
являются изучение и анализ научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по профилю деятельности; постановка и проведение экспериментов, сбор, обработка и анализ результатов, идентификация теории и эксперимента; разработка инновационных материалов и технологий с использованием научных достижений;
систематизация знаний о нанотехнологии, перспективах ее применения в строительном материаловедении, основные методы модифицирования структуры материалов физическими и химическими методами, а также наноуглеродными структурами.
2.Место дисциплины в структуре магистерской программы Дисциплина «Нанотехнологии в строительном материаловедении» относится к профессиональному циклу, вариативная часть, дисциплина по выбору в плане обучения магистрантов по направлению «Строительство».
Для изучения дисциплины «Нанотехнологии в строительном материаловедении»
необходим ряд требований к входным знаниям, умениям и компетенциям студентов.
Студент должен:
Знать:
– теоретические основы курсов следующих предметов: «Материаловедение. Технология конструкционных материалов», «Химия», «Физика», «Математика»;
– современные требования к проектированию составов композиционных материалов;
Уметь:
– осуществлять проведение лабораторно-практических работ.
Владеть:
– навыками обработки информации и работы с компьютером, как со средством управления информацией.
Дисциплина «Нанотехнологии в строительном материаловедении» взаимосвязана со следующими дисциплинами: «Высокотехнологичные бетоны», «Строительные материалы специального назначения» и: «Композитные материалы в строительстве», а так же других дисциплин профильной направленности.
3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Нанотехнологии в строительном материаловедении»:
способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, добиваться нравственного и физического совершенствования своей личности (ОК-1);
способностью к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности, к изменению социокультурных и социальных условий деятельности (ОК-2);
способностью осознать основные проблемы своей предметной области, при решении которых возникает необходимость в сложных задачах выбора, требующих использования количественных и качественных методов (ПК-6);
способностью ориентироваться в постановке задачи и определять, каким образом следует искать средства ее решения (ПК-7);
способностью и готовностью применять знания о современных методах исследования (ПК-8);
способностью и готовностью проводить научные эксперименты, оценивать результаты исследований (ПК-9);
способностью анализировать, синтезировать и критически резюмировать информацию (ПК-10);
способностью к профессиональной эксплуатации современного исследовательского оборудования и приборов (в соответствии с целями ООП магистратуры) (ПК-11);
умением вести сбор, анализ и систематизацию информации по теме исследования, готовить научно-технические отчеты, обзоры публикаций по теме исследования (ПК-18);
В результате освоения дисциплины «Нанотехнологии в строительном материаловедении»
обучающийся должен:
Знать:
– теоретические предпосылки применения наностуктур в материаловедении;
– технологии модифицирования строительных материалов с применением физических и химических методов – физические явления, происходящих при модифицировании;
– пути повышения качества строительных материалов и изделий;
– возможные направления использования местного сырья и отходов промышленности при создании наномодифицированных строительных материалов и изделий.
Уметь:
– организовывать контроль качественных показателей производимой продукции;
– проводить анализ целесообразности применения нанотехнологии в производстве строительных материалов;
– проектировать составы композиционных строительных материалов;
– решать производственные, проектно-конструкторские и научно-исследовательские задачи, связанные с синтезом новых строительных материалов и модификации традиционных конгломератов, обладающих заданным комплексом свойств (качеством), Владеть:
– методикой оценки качества строительных материалов и изделий;
– набором навыков, необходимым для решения технологические вопросы повышения качества строительных материалов – основами проектирования составов композиционных строительных материалов.
4. Объем дисциплины «Нанотехнологии в строительном материаловедении» и 5.Содержание дисциплины «Нанотехнологии в строительном Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы 144часов.
№ Наименование раздела п/п Перспективы применения в Фуллерены, нанотрубки и Состояния углероды. Новый тип строения – другие наноструктуры Вода. Структура, физические и химические свойства. Роль воды в процессах твердения Изменение структуры воды и строительных материалов Роль воды в процессах гидратации минеральных физическими и химическими Роль наноуглеродных структур на структуру и растворенных веществ, электромагнитных полей, механических колебаний и Оценка целесообразности подвергнутых воздействию физических полей.
наноуглеродных структур для наноуглеродных структур для модифицирования композиционных материалов Влияние физических полей на Структура фуллеренов и нанотрубок.
строительных материалов 6. Образовательные технологии реализуемые в рамках проведения занятий по дисциплине «Нанотехнологии в строительном материаловедении»:
в процессе проведения семинарских занятий осуществляется демонстрация наглядных материалов (в частности демонстрационных плакатов) с последующим разбором конкретных перспектив применения нанотехнологий (при этом основное внимание будет уделено возможности внедрения подобных технологий в РМ); к проведению занятий планируется привлечение специалистов, организаций принимавших участие в конкурсах и выставках под эгидой «РосНано».
Планируется участие в работе научных конференций, проводимых при поддержке ГГНТУ имени академика М.Д. Миллионщикова.
7. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Для допуска к зачету необходимо выполнить и осуществить в процессе собеседования защиту реферата по теме выбранной магистрантом с учетом своей диссертационной работы. В данном реферате необходимо оценить перспективу, возможность и целесообразность применения наночастиц в композиционных материалах, разрабатываемых магистрантом.
Основы нанотехнологии. Объекты управления.
Перспективы нанотехнологии.
Принцип «сверху – вниз». Достижения и перспективы.
Принцип «снизу – вверх». Достижения и перспективы.
Опыт применения элементов нанотехнологии в строительном материаловедении.
Отличие нанотехнологии от «объемных» технологий.
Состояния углероды. Новый тип строения – фуллерены и нанотрубки.
Синтез наноуглеродных структур.
Структура воды. Основные гипотезы.
Аномальные свойства воды.
Влияние физических полей на свойства воды.
Влияние химических веществ на свойства воды.
Роль воды в процессах гидратации минеральных вяжущих воды.
Роль наноуглеродных структур на структуру и свойства воды.
Структура и свойства строительных материалов, подвергнутых воздействию Целесообразность использования наноуглеродных структур для модифицирования бетона.
Открытие фуллеренов и их место среди углеродных материалов.
Синтез фуллеренов и нанотрубок.
Структура фуллеренов и нанотрубок.
Неорганическая химия фуллеренов.
Углеродные луковицы и шаровидный углерод.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) а) основная литература:
1. Селяев В. П. Наночастицы, – порошки, – структуры, технологии: аналитический обзор / В. П. Селяев, А. К. Осипов, А. С. Писарева. – Саранск: 2010. – 84 с.
2. Кобаяси Н. Введение в нанотехнологию. – М., 3. Баженов Ю. М. Технология бетона. М.: Высш. шк., 1987. 414 с.
4. Микульский В. Г. Строительные материалы (Материаловедение и технология).
Учебное пособие. – М.; Изд-во АСВ, 2002. 536 с.
5. Антоненко В. Я. Основы физики воды / В. Я. Антоненко, А. С. Давыдов, В. В. Ильин. – Киев : Наукова Думка, 1991. – 668 с.
6. Бахир В. М. Электрохимическая активация : история, состояние, перспективы / В. М.
Бахир, Ю. Г. Задорожный, Б. И. Леонов. М. : ВНИИИМТ, 1999. 256 с.
б) дополнительная литература 1. Харрис П. Углеродные нанотрубы и родственные структуры. – М., 2. Сидоров Л.Н. Фуллерены. – М., 3. Королев Е.В. Модифицирование строительных материалов наноуглеродными трубками и фуллеренами, в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1. Электронное издание «Строительство, архитектура, дизайн» – (http://marhdi.mrsu.ru).
3. Интернет ресурсы для самостоятельной подготовки (в частности: российский строительный портал www.stroyrus.ru, строительная наука www.stroinauka.ru, Кодекс www.pcmag.ru, www.osp.ru, www.pcworld.ru, www.sapr.ru, www.informika.ru, www.maoo.ru, www.open.ac.uk, www.ntu.edu, www.ola.edu.au и т.д.).
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
1. Основные понятия и принципы нанотехнологии..
2. Изменение структуры воды физическими методами (влияние электрического тока, магнитного поля и др.) Оргтехника и оборудование используемая в учебном процессе 1. Компьютерный класс на 10 автоматизированных учебных мест.
2. Оборудование лаборатории строительных материалов.
3. Установка для активации воды затворения.
Разработчик:
«