Detail oboru

Fyzikální a stavebně materiálové inženýrství

FASTZkratka: FMIAk. rok: 2010/2011

Program: Stavební inženýrství

Délka studia: 4 roky

Akreditace od: 25.7.2007Akreditace do: 1.8.2015

Profil

Doktorské studium oboru "Fyzikální a stavebně materiálové inženýrství" je zaměřeno na komplexní vědeckou přípravu, metodiku samostatné vědecké práce a na rozvoj poznání v oblasti teorie stavebních látek s tím, že jako základní disciplíny jsou prezentovány fyzika látek, fyzikální chemie silikátů, teorie kompozitních materiálů, mikrostruktura stavebních látek, užití stavebních látek, trvanlivost a sanace materiálů a konstrukcí, dále měřící a diagnostické metody, modelování fyzikálních procesů a úloh stavební fyziky. Ze stavebně technických aplikací zejména sanace betonu a stavebních konstrukcí, sanace vlhkosti a tepelně technické problémy, regenerace ocelových a dřevěných konstrukcí. Vědecká příprava v tomto oboru je založena na zvládnutí výchozích teoretických disciplín přírodovědného základu a teoretických a vědních disciplín příslušného odborného zaměření. Absolvent doktorského studia je připravován pro uplatnění ve vývojové a výzkumné činnosti, umožňujících tvůrčí řešení problematiky vývoje nových progresivních stavebních hmot a materiálů a jejich optimálního uplatnění v konstrukcích staveb. Základní vlastností tohoto doktorského vzdělávání je jeho úzké propojení jak s činností vědeckou, výzkumnou a vývojovou na školícím pracovišti , tak i s vlastní technickou praxí. Průběžná aktivní vědecká činnost je rovněž předpokladem možného uplatnění absolventů jako akademických pracovníků vysokých škol.

Garant

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Aplikace ztekucovadel v keramické technologii

    Posouzení účinnosti různých druhů ztekucovadel na rozličné keramické vytvářecí směsi. Vliv ztekucovadel na reologické vlastnosti keramických vytvářecích směsí a vlastnosti vypáleného střepu s cílem snížení energetických nákladů na výrobu.

    Školitel: Sokolář Radomír, doc. Ing., Ph.D.

  2. Kompozitní materiály na bázi rychleobnovitelných surovin a silikátových pojiv

    Pro stavebnictví se stále v širší míře využívají obnovitelné zdroje surovin. Cílem práce je zejména stanovení interakcí mezi obnovitelným plnivem a silikátovým pojivem, kdy může docházet k ovlivnění tvrdnutí pojiva či jeho trvanlivosti.

    Školitel: Bydžovský Jiří, doc. Ing., CSc.

  3. Monitorování a analýza koroze výztužné oceli v železobetonových prvcích a konstrukcích akustickými metodami

    Cílem je rychlé nedestruktivní testování stavu koroze výztužné oceli metodami Impact-Echo, akustické emise a nelineární ultrazvukové spektroskopie. Výsledky budou porovnány klasickými metodami. Ve spolupráci s prof.Drochytkou.

    Školitel: Chobola Zdeněk, prof. RNDr., CSc.

  4. Možnosti snížení emisí CO2 při výpalu portlandského slinku

    Halvní náplní práce bude zaměření na potenciální náhradu CaCO3 jinými vápenatými látkami s absencí event. minimalizací karbonátového aniontu.

    Školitel: Fridrichová Marcela, prof. Ing., CSc.

  5. Nová koncepce omítek pro obnovu fasád historických staveb

    Historické stavby jsou často zatíženy vlhkostí a solemi. Při obnově fasád je nezbytné používat malty, které mají obdobné složení jako malty původní a dobrou propustnost pro vodní páru. Cílem práce bude navrhnout omítky, které budou splňovat obě kriteria.

    Školitel: Rovnaníková Pavla, prof. RNDr., CSc.

  6. Optimalizace skladby konstrukcí stavebních objektů z hlediska minimalizace energetické náročnosti modelovaním tepelného systému

    Uspořádáním materiálových vrstev ve stavebních konstrukcí lze ovlivňovat procesy šíření tepelných toků v nich. Analýzou vnitřních tepelných i vlhkostních procesů a racionálním návrhem konstrukce lze citlivě ovlivňovat energetickou náročnost objektů.

    Školitel: Šťastník Stanislav, prof. RNDr. Ing., CSc. Ph.D.

  7. Pojiva pro betony na bázi portlandského cementu a silikátových příměsí

    Snížení emisí CO2 při výrobě cementu a následně betonu lze realizovat použitím reaktivních silikátových příměsí. Cílem práce bude zkoumat vlastnosti pojiv pro betony na bázi p-cementu a přírodního zeolitu.

    Školitel: Rovnaníková Pavla, prof. RNDr., CSc.

  8. Pokročilá technologie pórobetonu na bázi průmyslových odpadů pro energetickou výstavbu

    Pórobeton je moderní materiál s vynikajícími tepelně technickými vlastnostmi. V současnosti je nutné pro jeho další vývoj využívat druhotné suroviny, které jej nejen ekonomicky zvýhodňují, ale dokáží výrazným způsobem zlepšit jeho základní vlastnosti.

    Školitel: Drochytka Rostislav, prof. Ing., CSc., MBA, dr. h. c.

  9. Použití nedestruktivních metod ke zjištění aktuální trvanlivosti betonu v železobetonových a předpjatých konstrukcích

    Trvanlivost cementového betonu se definuje jako jeho schopnost odolávat působení vlivu počasí, chemickým útokům, nebo jiným druhům chátrání. Trvanlivé betony si udržují původní tvar, kvalitu a použitelnost v případě expozice okolním prostředím. Používají se některé z NDT metod, především metody stanovení propustnosti pro vzduch a vodu. Měření součinitelů propustnosti umožňuje hodnotit aktuální stav trvanlivosti betonu měřením v laboratořích i "in situ".

    Školitel: Adámek Jiří, prof. Ing., CSc.

  10. Problematika využití a úpravy odpadních surovin pro stavební tepelné izolace

    Výzkum metod zušlechťování odpadních látek pro tepelné izolace včetně využití rostlinných vláken je příspěvkem v oblasti udržitelného rozvoje ve stavebnictví. Přínosem jsou příznivé užitné vlastnosti oproti tradičním izolantům.

    Školitel: Šťastník Stanislav, prof. RNDr. Ing., CSc. Ph.D.

  11. Sledování změn technologie výroby betonu metodou impedanční spektroskopie

    Impedanční spektroskopie je metoda využívající frekvenční závislosti impedančních charakteristik k analýze vlastnosti látek. Metoda je vhodná k nedestruktivnímu sledování vlastností stavebních materiálů s nízkou vodivostí.

    Školitel: Schauer Pavel, doc. RNDr., CSc.

  12. Studium chování betonů ve stádiu tuhnutí a tvrdnutí

    Ve spolupráci s průmyslovou firmou bude provedeno sledování chování betonů ve stádiu tuhnutí a tvrdnutí dostupnými metodami nedestruktivního testování s analýzou vybranými matematickými postupy.

    Školitel: Pazdera Luboš, prof. Ing., CSc.

  13. Studium možností zvyšování vazného potenciálu el. popílků pro výrobu cementových kompoizitů

    Cílem práce bude ověřit možnosti aktivace el.popílků mechanickými cestami domíláním a tříděním producentů.Budou studovány vlivy granulometrie a měrných povrchů na reologické vlastnosti cem.malt a fyzikálně-mechnické vlastnosti zatvrdlých betonů (pevnost v tlaku, moduly pružnosti, trvanlivosti a objemové změny).

    Školitel: Hela Rudolf, prof. Ing., CSc.

  14. Studium problematiky objemových změn silikátových pojivových směsí

    Během fáze hydratace způsobují silikátová pojiva objemové změny, které implikují vznik vnitřních napětí. Hydratační proces tak tvoří nejvýznamnější fázi pro zajištění dlouhodobé funkčnosti staviv.

    Školitel: Šťastník Stanislav, prof. RNDr. Ing., CSc. Ph.D.

  15. Studium vybraných užitných vlastností staviv v zabudovaném stavu, zejména při vlhkostním zatížení

    Řada staviv je v důsledku své vnitřní pórové struktury, vystavena různým vlivům včetně vlhkosti. Téma je věnováno studiu a formulaci působících podmínek, které vytvářejí nesilové zatížení staviva.

    Školitel: Šťastník Stanislav, prof. RNDr. Ing., CSc. Ph.D.

  16. Tepelné a vlhkostní problémy povrchových úprav zateplených objektů

    Tepelná interakce sáláním mezi vnějším povrchem zateplených stěn a horními vrstvami atmosféry implikuje další ochlazení s povrchovou kondenzací. Téma zahrnuje studium samotného jevu i vývoj vhodných malt.

    Školitel: Šťastník Stanislav, prof. RNDr. Ing., CSc. Ph.D.

  17. Vyhořívání lehčiv v cihlářském střepu

    Posouzení vlivu v současnosti používaných lehčiv na proces výpalu cihlářského střepu. Definice teplotních intervalů jejich vyhořívání během výpalu v tunelové peci.

    Školitel: Sokolář Radomír, doc. Ing., Ph.D.

  18. Výroba alfa sádra způsobem dehydratace v roztoku solí

    Hlavní náplní práce bude využití odpadních surovin pro přípravu alfa modifikace sádry netradiční beztlakovou metodou.

    Školitel: Fridrichová Marcela, prof. Ing., CSc.

  19. Vysokopevnostní kompozitní materiály na bázi profilů s polymerní matricí a vláknovou výztuží (FRP) a betonu

    Návrh složení betonu pro technologie SIP. Kriteria pro volbu FRP. Postup vytváření SIP. Trvanlivost SIP prvků při působení agres. prostředí a vyšších teplot. Sledování rozhraní mezi betonem a FRP. Návrh úpravy povrchu FRP pro zajištění spolupůsobení s betonem (s ohledem na zatěžování SIP prvku).

    Školitel: Bodnárová Lenka, doc. Ing., Ph.D.

  20. Využití akustických metod pro posouzení stavu lehkých konstrukčních betonů

    Cílem je využití akustickými metod: Impact-Echo, akustické emise a nelineární ultrazvukové spektroskopie pro rychlé nedestruktivní testování stavu lehkých konstrukčních betonů. Výsledky budou porovnány klasickými metodami. Ve spolupráci s prof.Adámkem.

    Školitel: Chobola Zdeněk, prof. RNDr., CSc.

  21. Využití foto aktivního TiO2 jako fotokatalitického inhibitoru v betonových prvcích

    Cílem práce bude ověřit dopady různých typů a dávek fotoaktivního TiO2 na účinnost eliminace NOX a samočištění povrchů betonů.V experimentální části práce bude studován vliv dávek TiO2 na reologii cem.malt v čase.Dále budou sledovány dopady na trvanlivost povrchů betonů s vystavených klimatickým vlivům.

    Školitel: Hela Rudolf, prof. Ing., CSc.

  22. Využití geopolymerů jako pojiva pro přípravu umělého kamene

    Geopolymery jsou anorganická silikátová pojiva s vysokou odolností a užitnými vlastnostmi. Cílem práce bude příprava různých typů umělého kamene s využitím geopolymeru jako pojiva a chrakterizace jejich vlastností.

    Školitel: Rovnaník Pavel, doc. RNDr., Ph.D.

  23. Využití metod nedestruktivního zkoušení pro hodnocení kvality vápenopískových zdících prvků

    Předmětem řešení je vytvoření předpokladů pro hodnocení kvality při výrobě vápenopískových zdících prvků s využitím NDT- tvrdoměrných , ultrazvukové impulsové a rezonanční metody. Budou zkoumány faktory ovlivňující měření, zpracovány metodiky zkoušení zohledňující získané poznatky.

    Školitel: Brožovský Jiří, doc. Ing., CSc.

  24. Využití principů počítačové tomografie v akustickém testování stavebnich materiálů

    Akustická tomografie je metoda, která umožňuje lokalizovat nehomogenity ve zkoumaném prostředí. Cílem práce je výpočet a vizualizace dutin v materiálech pomocí akustické tomografie a stanovení její rozlišovací schopnosti.

    Školitel: Martinek Jan, doc. Mgr., Ph.D.

  25. Vývoj progresivních cementových kompozitů určených pro extrémní podmínky

    Práce bude zaměřena na vývoj cementových kompozitů odolných vůči agresivním vlivům. Odolnost materiálů bude zvyšována pomocí korekčních složek, úpravou technologie výroby atd. Cílem je vyvinout materiál s maximální životností v konkrétním prostředí.

    Školitel: Dufka Amos, Ing., Ph.D.

  26. Vývoj tepelně izolačních omítek a systémů pro zateplování stavebních konstrukcí

    Cílem práce bude vývoj komplexních systémů na silikátové bázi pro vnější i vnitřní zateplení nových a především stávajících objektů (historických) s využitím lokálních surovinových zdrojů a druhotných surovin (popílek, odpadní sklo, ...).

    Školitel: Zach Jiří, prof. Ing., Ph.D.

  27. Výzkum a vývoj polymerních povrchů se specifickými vlastnostmi na bázi vodouředitelných pojiv

    Disertační práce se bude zabývat možnostmi modifikace polymerních povrchů stavebních konstrukcí – nátěrů a stěrek, tak aby splňovaly konkrétní specifické požadavky (snížení elektrostatického náboje, vysokou mechanickou nebo chemickou odolností)

    Školitel: Petránek Vít, Ing., Ph.D.

  28. Výzkum reflexivních vlastností povrchových úprav stěn z hlediska tepelné pohody prostředí

    Stav tepelné pohody prostředí je řízen podmínkami tepelné výměny mezi povrchy konstrukcí. Těžiště experimentální části práce tvoří výzkum tepelných vazeb nezbytných pro formulaci mezních podmínek s využitím sálavé složky.

    Školitel: Šťastník Stanislav, prof. RNDr. Ing., CSc. Ph.D.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DJ01Doktorský seminář I (FMI)cs4PovinnýC1 - 39ano
DY02Konzultační výuka cizího jazyka pro doktorandycs1PovinnýC1 - 26ano
DJ66Mikrostruktura stavebních látekcs8VolitelnýzkP - 394063ano
DJ67Teoretické základy pálených stavivcs8VolitelnýzkP - 394063ano
DV71Teorie cencs8VolitelnýzkP - 394063ano
DA61Numerické metody Ics4VolitelnýP - 394070ano
DA62Pravděpodobnost a matematická statistikacs4VolitelnýP - 394070ano
DB64Fyzika látekcs8VolitelnýzkP - 394072ano
DC62Fyzikální chemie silikátůcs8VolitelnýzkP - 394072ano
DB63Synergie stavebních materiálůcs8VolitelnýzkP - 394072ano
DJ64Teoretické základy kompozitních materiálůcs8VolitelnýzkP - 394072ano
DJ62Teoretické základy technologie silikátůcs8VolitelnýzkP - 394072ano
DJ65Teorie optimálního užití stavebních látekcs8VolitelnýzkP - 394072ano
DJ63Teorie trvanlivosti a sanace betonůcs8VolitelnýzkP - 394072ano
1. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DJ02Doktorský seminář II (FMI)cs8PovinnýC1 - 78ano
DA65Analýza časových řadcs10VolitelnýzkP - 394071ano
DA67Aplikace matematických metod v ekonomiics10VolitelnýzkP - 394071ano
DA63Numerické metody IIcs10VolitelnýzkP - 394071ano
DA66Numerické řešení variačních úlohcs10VolitelnýzkP - 394071ano
DA64Regresní modelycs10VolitelnýzkP - 394071ano
DJ68Environmentální systémy výroby a užití stavivcs8VolitelnýzkP - 394073ano
DI63Nedestruktivní diagnostické metody zkoušení hmot a konstrukcícs8VolitelnýzkP - 394073ano
DJ69Reologie betonucs8VolitelnýzkP - 394073ano
DB65Využití akustických metod pro NDT stavebních prvků a konstrukcícs8VolitelnýzkP - 394073ano
2. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DY01Cizí jazyk pro doktorské studiumcs8Povinnýzkano
DJ03Doktorský seminář III (FMI)cs8PovinnýC1 - 78ano
2. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DJ04Doktorský seminář IV (FMI)cs8PovinnýC1 - 78ano
3. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DJ05Doktorský seminář V (FMI)cs14PovinnýC1 - 78ano
3. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DJ06Doktorský seminář VI (FMI)cs14PovinnýC1 - 78ano
4. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DJ07Doktorský seminář VII (FMI)cs20PovinnýC1 - 78ano
Všechny skupiny volitelných předmětů
Sk. Předměty
4063 DJ66, DJ67, DV71
4070 DA61, DA62
4071 DA65, DA67, DA63, DA66, DA64
4072 DB64, DC62, DB63, DJ64, DJ62, DJ65, DJ63
4073 DJ68, DI63, DJ69, DB65