Detail předmětu

Kompozitní materiály

FAST-CJ002Ak. rok: 2018/2019

Vývoj kompozitních materiálů, rozdělení kompozitních materiálů do základních typů a jejich charakteristika. Definice kompozitních materiálů a výklad kompozitního působení. Proměnné definující vlastnosti kompozitů. Strukturní rozdělení kompozitů - výrobní problémy. Částicové kompozity a jejich rozdělení. Vláknové kompozity, vlákna, matrice. Uhlíková, kovová, skleněná, polypropylenová, celulózová a další vlákna. Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží, výroba, trvanlivost. Kompozitní materiály s cementovou matricí a vláknovou výztuží, vláknobeton s ocelovými vlákny. Sklovláknobeton. Vláknocementové kompozitní materiály. Dřevocementové kompozitní materiály. Nové materiály pro zesilování konstrukcí, lamely, výztužné tkaniny. Materiály s alkalicky aktivovanou matricí. Jednosměrové kompozity - relativní zastoupení fází, teplotní roztažnost a transportní vlastnosti. Přednášky jsou doplněny laboratorními úlohami ve cvičení.

Zajišťuje ústav

Ústav technologie stavebních hmot a dílců (THD)

Výsledky učení předmětu

Student se seznámí s kompozitními materiály používanými ve stavebnictví.
Student pochopí kompozitní působení materiálů a možnosti kompozitů.
Student se seznámení s principy navrhování a použití kompozitů.
Na základě získaných poznatků posluchač může optimálně volit kompozitní materiál pro konkrétní aplikaci.
Absolvent je schopen definovat požadované vlastnosti kompozitu, podmínky jeho použití, získá zkušenosti s praktickou přípravou vybraných druhů kompozitních materiálů.

Prerekvizity

Znalosti z oblasti stavebních materiálů - vlastností stavebních látek. Znalosti z oblasti technologie betonu - proces návrhu, míchání betonu, proces zhutňování betonu, ukládání betonu Znalosti z oblasti chemie - klasifikace látek, vlastnosti látek

Korekvizity

Znalosti z oblasti stavebních materiálů - vlastností stavebních látek.
Znalosti z oblasti technologie betonu - proces návrhu, míchání betonu, proces zhutňování betonu, ukládání betonu
Znalosti z oblasti chemie - klasifikace látek, vlastnosti látek
Znalosti z oblasti chemie plastů a lehkých stavebních látek

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Pro výuku je využíván systém LMS Moodle.
V rámci výuky jsou pořádány odborné exkurze, konkrétně exkurze do firmy KrampeHarex CZ s.r.o., MFC Morfico s.r.o., BACHL s.r.o., Prefa Kompozity a další.
V rámci výuky jsou pořádány odborné přednášky odborníků z praxe.

Způsob a kritéria hodnocení

Pro úspěšné absolvování předmětu musí student získat zápočet a absolvovat zkoušku.
Zápočet je udělen na základě docházky a odevzdání správně vypracovaných protokolů ze cvičení. Docházka na cvičení je povinná. Účast na odborné exkurzi je povinná. Účast na odborné přednášce odborníků z praxe je povinná.
Na každém cvičení student vypracuje protokol. Každý protokol je vyučujícím hodnocen.
Zkouška obsahuje část písemnou a část ústní. Student musí splnit část písemnou i ústní.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1.Vývoj kompozitních materiálů, rozdělení kompozitních materiálů, definice
2.Proměnné definující vlastnosti kompozitů, jejich strukturní roztřídění, navrhování kompozitů, specifika navrhování
3.Vláknové kompozity, vlákna, matrice
4.Kompozitní materiály s cementovou matricí a vláknovou výztuží (s ocelovými, polymerními, skleněnými, celulózovými vlákny)
5.Sklovláknobeton
6.Vláknocement
7.Dřevocementové kompozitní materiály
8.Materiály s alkalicky aktivovanou matricí
9.Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží, vlastnosti vstupních materiálů, technologie výroby
10.Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží, vlastnosti, trvanlivost, aplikace
11.Nové materiály pro zesilování konstrukcí, lamely, výztužné tkaniny,
12. Částicové kompozity, odolnost kompozitů vůči působení vysokých teplot
13.Jednosměrové kompozity, zastoupení vláken. Mechanika jednosměrových kompozitů, podélná pevnost, modul pružnosti a pevnost, teplotní roztažnost a transportní vlastnosti

Cíl

Seznámení s kompozitními materiály používanými ve stavebnictví. Pochopení kompozitního působení materiálů a možností kompozitů. Seznámení s principy navrhování a použití kompozitů. Na základě získaných poznatků posluchač může optimálně volit kompozitní materiál pro konkrétní aplikaci, je schopen definovat požadované vlastnosti kompozitu, podmínky jeho použití, získá zkušenosti s praktickou přípravou vybraných druhů kompozitních materiálů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-P-E-SI (N) magisterský navazující

    obor M , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

  • Program N-P-C-SI (N) magisterský navazující

    obor M , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

  • Program N-K-C-SI (N) magisterský navazující

    obor M , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1.Vývoj kompozitních materiálů, rozdělení kompozitních materiálů, definice
2.Proměnné definující vlastnosti kompozitů, jejich strukturní roztřídění, navrhování kompozitů, specifika navrhování
3.Vláknové kompozity, vlákna, matrice
4.Kompozitní materiály s cementovou matricí a vláknovou výztuží (s ocelovými, polymerními, skleněnými, celulózovými vlákny)
5.Sklovláknobeton
6.Vláknocement
7.Dřevocementové kompozitní materiály
8.Materiály s alkalicky aktivovanou matricí
9.Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží, vlastnosti vstupních materiálů, technologie výroby
10.Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží, vlastnosti, trvanlivost, aplikace
11.Nové materiály pro zesilování konstrukcí, lamely, výztužné tkaniny,
12. Částicové kompozity, odolnost kompozitů vůči působení vysokých teplot
13.Jednosměrové kompozity, zastoupení vláken. Mechanika jednosměrových kompozitů, podélná pevnost, modul pružnosti a pevnost, teplotní roztažnost a transportní vlastnosti

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvodní cvičení, školení bezpečnosti, laboratorní řád
2. Kompozity na polymerní pojivové bázi – polymerbetony a polymer malty speciální typy, použití
3. Exkurze výroba kompozitů na polymerní bázi, dlouho i krátkováknové kompozity, extruze pultruze
4. Kompozity na cementové bázi – vliv druhů partikulárních plniv na vlastnosti
5. Kompozity na cementové bázi – vliv dávkování polymerních vláken na vlastnosti čerstvého i zatvrdlého betonu
6. Kompozity na cementové bázi – vliv dávkování ocelových vláken na vlastnosti čerstvého i zatvrdlého betonu
7. Kompozity na cementové bázi – vliv druhů ocelových vláken na vlastnosti čerstvého i zatvrdlého betonu
8. Kompozitní materiály na bázi alkalicky aktivovaných materiálů, vlastnosti možnosti použití
9. Kompozitní materiály na bázi alkalicky aktivovaných materiálů, příprava částicových a vláknitých kompozitů
10. Exkurze výroba polymerních kompozitních materiálů
11. Exkurze částicové a vláknové kompozity na cementové bázi, možnosti použití
12. Prezentace seminárních prací
13. Kontrola protokolů, Zápočet