Наблюдения, опыты и демонстрации при ознакомлении учащихся со строительными материалами

Перед экскурсией на строительную площадку учащиеся получают задание рассмотреть основные части жилого здания и собрать образцы строительных материалов: кусочки бетона, красного и белого строительного кирпича, гудрона, шифера, древесины, древесно-стружечных плит, древесно-волокнистых плит, тонкого листового металла, цемента и гипса (алебастра).

После экскурсии учащиеся систематизируют знания о строительстве и строительных материалах.

Учитель предлагает внимательно рассмотреть рисунок здания (рис. 36,1) и назвать его части. Третьеклассники указывают, что здание имеет фундамент, стены, перекрытия, крышу, окна, двери, дымоходные и вентиляционные трубы. Учащиеся отмечают, из каких материалов делают отдельные части здания: дымоходные трубы - из кирпича, стены - из кирпича и железобетонных плит, фундамент - из железобетонных блоков, перекрытия - из железобетонных балок, полы, окна - из древесины, крышу - из древесины, листового железа, шифера, толя - картона, пропитанного черной смолой, гудроном; наружные двери - из древесно-стружечных плит (ДСП), внутренние двери - из древесно-волокнистых плит (ДВП).

Рис. 36. Ознакомление с архитектурой и строительством жилого дома: 1 - основные части здания; 2 - опыты для выяснения влияния воды на строительные материалы; 3 - испытание материалов на горючесть; 4 - материалы, используемые для постройки основных частей здания: фундамента, стен, окон, кровли, печных труб

После ознакомления со зданием и его частями третьеклассники получают задание внимательно рассмотреть собранные на экскурсии образцы строительных материалов - кусочки бетона, кирпича, шифера, гудрона - и определить цвет этих материалов и их твердость. Учащиеся устанавливают, что бетон и шифер имеют серый, кирпич - красный и белый, гудрон - черный цвет. Все эти материалы твердые.

В процессе демонстрационных опытов учитель знакомит детей с отношением этих материалов к воде и огню. Учитель поочередно опускает кусочки бетона, кирпича, шифера и гудрона в стакан с водой, а затем вынимает их и учащиеся рассматривают эти материалы. Дети отмечают, что эти материалы тонут и не размокают в воде (рис. 36,2). В процессе подогрева образцов строительных материалов над пламенем учащиеся устанавливают, что бетон, кирпич и шифер остаются твердыми, а гудрон размягчается (рис. 36,5).

Прочность, влагостойкость и огнеупорность - основные свойства современных строительных материалов. Здания, построенные из этих материалов, долго сохраняются. Они не боятся дождя и огня.

Учитель еще раз предлагает учащимся рассмотреть кусочки бетона и кирпича. Он отмечает, что эти материалы являются основными при строительстве современных зданий. Красный кирпич изготавливают из глины, белый силикатный кирпич - из чистого кварцевого песка (92 - 95%) с добавлением негашеной извести (5 - 8%). Бетон получают из смеси щебня, песка, цемента и воды. Бетон хорошо выдерживает нагрузку на сжатие, например в фундаменте, но плохо выдерживает нагрузку на растяжение, например в балках перекрытий. Чтобы детали из него при растяжении не ломались, сначала делают из металлических прутьев сетку, а затем заливают ее бетоном. Детали, сделанные из металлических сеток, залитых бетоном, называют железобетонными. Строить дома из железобетонных крупных блоков гораздо быстрее, чем из кирпича. Сейчас на железобетонных заводах вместе с плитами изготавливают целые комнаты, а иногда и целые квартиры. Готовые комнаты или квартиры привозят на мощных автомашинах на стройку, поднимают большими кранами и устанавливают на место. За одну неделю из таких блоков строители могут собрать пятиэтажный дом.

Во время экскурсии учащиеся наблюдали, что широкое применение на стройке имеет древесина. Из древесины, распиленной на брусья и доски, делают рамы, коробки для окон и дверей, полы. Однако там, где необходимо покрыть большие площади, доски использовать нецелесообразно. Их заменяют древесно-стружечными и древесно-волокнистыми плитами (ДСП и ДВП). Для изготовления ДСП древесину измельчают в стружку, для изготовления ДВП - в волокна. Измельченную в стружку или волокна древесину смешивают со смолами и рассыпают ровным слоем определенной толщины на площадке пресса и сжимают в подогретом состоянии под большим давлением. Таким образом получают ровные плиты величиной в несколько квадратных метров. Толщина ДСП обычно бывает 10 - 12 мм, ДВП - 3 - 5 мм.

Третьеклассники, внимательно рассмотрев строение кусочков выструганной доски, ДСП и ДВП, устанавливают, что доска имеет гладкую плотную поверхность; ДСП - ровную поверхность, на которой видны мелкие стружки; ДВП - гладкую поверхность, на которой заметны волокна. С обратной стороны ДВП, как правило, имеют шероховатую поверхность.

Учитель демонстрирует опыт, показывающий упругость и прочность древесных материалов (рис. 37). Он берет поочередно полоски размером 150×20×3 мм, вырезанные из древесины ДСП и ДВП, и сгибает их. Учащиеся наблюдают, что полоска из древесины равномерно сгибается, из ДСП - ломается, из ДВП - надламывается. На основе опыта учащиеся делают вывод, что наиболее упругий и прочный материал - древесина, менее упругий и прочный - ДВП и самый хрупкий и непрочный - ДСП.

Рис. 37. Простейшие испытания прочности и гибкости строительных материалов