- Nazwa przedmiotu:
- Chemia Budowlana
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. inż. Paweł Łukowski, dr inż. Justyna Kuziak
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Budownictwo
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- 1080-BU000-ISP-0410
- Semestr nominalny:
- 1 / rok ak. 2020/2021
- Liczba punktów ECTS:
- 5
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Razem 125 godz. = 5 ECTS: wykład 30 godz., laboratorium 30 godz., przygotowanie do zajęć laboratoryjnych 15 godz., przygotowanie raportów z zajęć laboratoryjnych 25 godz., przygotowanie do egzaminu 23 godz. i obecność na egzaminie 2 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Razem 62 godz. = 2,5 ECTS: wykład 30 godz., laboratorium 30 godz., obecność na egzaminie 2 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Razem 95 godz.=4 ECTS: obecność na laboratorium 30 godz., przygotowanie do zajęć laboratoryjnych 15 godz., przygotowanie raportów z zajęć laboratoryjnych 25 godz., przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie 25 godz.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium30h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Znajomość układu okresowego pierwiastków i właściwości podstawowych związków chemicznych. Umiejętność zapisu reakcji chemicznych i wykonywania podstawowych obliczeń stechiometrycznych. Rozpoznawanie podstawowych zjawisk fizycznych i procesów chemicznych.
- Limit liczby studentów:
- bez limitu
- Cel przedmiotu:
- Rozumienie podstawowych procesów chemicznych i analizowanie zjawisk fizykochemicznych zachodzących podczas wytwarzania i stosowania materiałów budowlanych oraz użytkowania obiektów budowlanych; bezpieczne stosowanie materiałów budowlanych; świadomość zagadnień selekcji i utylizacji odpadów materiałowych
- Treści kształcenia:
- Wykłady: Podstawowe pojęcia chemii budowlanej. Uwarunkowania chemiczne w układzie: materiał - konstrukcja - technologia - ekologia. Skład chemiczny i struktura materiałów budowlanych jako wyznaczniki ich właściwości technicznych. Układ a otoczenie. Termodynamiczne uwarunkowania trwałości materiałów budowlanych. Przemiany fazowe. Rodzaje związków chemicznych występujących w budownictwie. Krystalochemia materiałów budowlanych. Struktura krzemianów. Budowa i właściwości chemiczne wody i ich konsekwencje. Znaczenie wody w budownictwie. Reakcje chemiczne w środowisku wodnym. Układy złożone występujące w budownictwie; układy koloidalne. Rodzaje procesów chemicznych występujących podczas wytwarzania, stosowania i użytkowania materiałów budowlanych. Równowagi w układach reagujących. Stałe równowagi. Reguła przekory. Kinetyka reakcji chemicznych spotykanych w budownictwie. Kataliza. Chemia spoiw mineralnych. Spoiwa hydrauliczne i powietrzne. Procesy zachodzące podczas otrzymywania, wiązania i twardnienia spoiw cementowych, wapiennych, gipsowych, krzemianowych i magnezjowych. Struktura i właściwości metali stosowanych w budownictwie. Polimery jako składniki budowlanych tworzyw sztucznych. Metody otrzymywania – polireakcje. Właściwości a struktura wewnętrzna polimerów: liniowa, usieciowana. Polimery utwardzalne i termoplastyczne. Procesy zachodzące podczas niszczenia materiałów budowlanych. Korozja betonu. Korozja zbrojenia w żelbecie. Przydatność chemii budowlanej do rozwiązywania problemów inżynierskich i naukowych związanych z budownictwem.
Laboratoria: Elementy analizy chemicznej: badanie składu jakościowego i ilościowego materiałów budowlanych. Kinetyka procesów chemicznych: badanie wpływu temperatury i stężenia reagentów na szybkość przemian chemicznych. Woda w budownictwie: wymagania wobec wody zarobowej w świetle dokumentów normalizacyjnych, analiza chemiczna wody do celów budowlanych. Spoiwa cementowe: badanie przebiegu wiązania spoiw cementowych i oznaczanie składu stwardniałego betonu. Spoiwa wapienne: badanie składu spoiwa wapiennego. Spoiwa gipsowe i anhydrytowe: badanie wpływu modyfikacji chemicznych na właściwości spoiw gipsowych, badanie wpływu warunków prażenia na strukturę i właściwości wiążące gipsu i anhydrytu. Spoiwa krzemianowe: oznaczanie modułu w szkle wodnym. Spoiwa żywiczne: badanie przebiegu utwardzania spoiw żywicznych, określenie wpływu obecności wody na wiązanie spoiw żywicznych. Chemiczna modyfikacja betonów: ocena właściwości upłynniających domieszek do betonu, ocena skuteczności hydrofobizacji powierzchni betonu. Korozja materiałów budowlanych: badanie przebiegu korozji betonu, badanie przemian zachodzących podczas korozji metali, ocena stopnia skażenia chlorkami i zobojętnienia betonu.
- Metody oceny:
- Egzamin pisemny, kolokwia zaliczeniowe i sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- [1] Czarnecki L., Broniewski T., Henning O., Chemia w budownictwie, Arkady, Warszawa 1996;
[2] Czarnecki L., Łukowski P., Garbacz A., Chmielewska B., Kuziak J., Ćwiczenia laboratoryjne z chemii budowlanej (skrypt), Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2016.
- Witryna www przedmiotu:
- http://pele.il.pw.edu.pl/moodle/course/view.php?id=19
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt W1
- Zna podstawowe procesy chemiczne zachodzące podczas wiązania najczęsciej stosowanych spoiw budowlanych oraz procesy korozji konstrukcji betonowych i metali
Weryfikacja: Egzamin i kolokwia w ramach laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
K1_W10
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W01, T1A_W03, T1A_W05
- Efekt W2
- Zna właściwości, produkcje i zastowanie podstawowych spoiw budowlanych
Weryfikacja: kolokwium w ramach laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
K1_W11
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02, T1A_W05, T1A_W08
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt U1
- Potrafi stosować podstawowe metody ochrony przed korozją betonu i metali
Weryfikacja: kolokwium w ramach laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
K1_U21
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U09, T1A_U13, T1A_U15
- Efekt U2
- potrafi stosować metody miareczkowe w analizie chemicznym, potrafi wykrywać najczęsciej występujace w materiałach budowlanych kationy i aniony, potrafi ocenić stopień karbonatyzacji betonu,
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
K1_U11
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U03, T1A_U04, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15
- Efekt U3
- Potrafi określić wpływ oddziaływania czyników korozyjnych takich jak: kwasy, chlorki, siarczany, dwutlenek węgla, zamarzania i rozmarzania na konstrukcje betonowe.
Weryfikacja: kolokwium w ramach laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
K1_U02
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08, T1A_U13
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt K1
- Jest przygotowany do zespołowego wykonywania zadania badawczego i zaprezentowania jego wyników
Weryfikacja: zaliczenie sprawozdania z wykonanego w zespole badania
Powiązane efekty kierunkowe:
K1_K01
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K03
- Efekt K2
- Potrafi opisać wyniki przeprowadzonych badań i na ich podstawie sformułowac wnioski
Weryfikacja: zaliczenie sprawozdania z wykonanego badania
Powiązane efekty kierunkowe:
K1_K06
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K01, T1A_K07