Detail předmětu
Teoretické základy speciálních stavebních hmot
FAST-CJ059Ak. rok: 2018/2019
Voda a její působení na stavební materiály, fázové rozhraní, povrchové napětí, povrchová adsorpce a desorpce, sorpční izotermy, disperzní systémy, asociativní koloidy, reologické vlastnosti disperzních systémů, povrchově aktivní látky a jejich působení ve stavebních materiálech, metakaolin, popílek, struska, vodní sklo, alkalicky aktivovaná struska, geopolymery.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Ústav technologie stavebních hmot a dílců (THD)
Výsledky učení předmětu
Výsledkem výuky předmětu je znalost vybraných kapitol z fyzikální chemie vody, heterogenních disperzních systémů, povrchově aktivních látek a jejich vliv na vlastnosti stavebních materiálů. Dále se studenti seznámí se strukturou a vlastnostmi vybraných surovin pro výrobu stavebních materiálů a získají přehled o materiálech na bázi alkalicky aktivovaných aluminosilikátů a jejich vlastnostech. Ve cvičení si studenti osvojí přípravu vybraných alkalicky aktivovaných materiálů a otestují vliv povrchově aktivních látek na vlastnosti stavebních hmot.
Prerekvizity
Základy obecné a anorganické chemie, chemické složení stavebních materiálů, chemické názvosloví, chemie a technologie maltovin.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Základními výukovými metodami v tomto předmětu jsou přednášky a laboratorní cvičení. V laboratorním cvičení studenti pracují ve skupinách po 3–4 lidech. Vyhodnocení výsledků provádí každý student samostatně a na jejich základě vypracuje protokol, který předloží vedoucímu cvičení.
Způsob a kritéria hodnocení
Studenti získají zápočet za cvičení na základě pravidelné docházky a vypracovaných protokolů z výsledků laboratorních zkoušek. Zkouška z teorie je ústní.
Osnovy výuky
1. Voda – vlastnosti a její projevy ve stavebních materiálech
2. Fázová rozhraní, povrchové napětí, adsorpce
3. Heterogenní disperze – stabilita, reologické vlastnosti
4. Povrchově aktivní látky – plastifikátory, pěnotvorná činidla, odpěňovače, provzdušňující přísady, protismršťovací přísady
5. Alkalicky aktivované aluminosilikáty – suroviny pro přípravu
6. Alkalické aktivátory – vodní sklo, vlastnosti
7. Struska – fyzikálně chemické vlastnosti a mineralogické složení
8. Alkalicky aktivovaná struska
9. Geopolymery
10. Struskosíranový a struskovápenatý cement
2. Fázová rozhraní, povrchové napětí, adsorpce
3. Heterogenní disperze – stabilita, reologické vlastnosti
4. Povrchově aktivní látky – plastifikátory, pěnotvorná činidla, odpěňovače, provzdušňující přísady, protismršťovací přísady
5. Alkalicky aktivované aluminosilikáty – suroviny pro přípravu
6. Alkalické aktivátory – vodní sklo, vlastnosti
7. Struska – fyzikálně chemické vlastnosti a mineralogické složení
8. Alkalicky aktivovaná struska
9. Geopolymery
10. Struskosíranový a struskovápenatý cement
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-K-C-SI (N) magisterský navazující
obor M , 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
- Program N-P-C-SI (N) magisterský navazující
obor M , 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
- Program N-P-E-SI (N) magisterský navazující
obor M , 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Voda – vlastnosti a její projevy ve stavebních materiálech
2. Fázová rozhraní, povrchové napětí, adsorpce
3. Heterogenní disperze – stabilita, reologické vlastnosti
4. Povrchově aktivní látky – plastifikátory, pěnotvorná činidla, odpěňovače, provzdušňující přísady, protismršťovací přísady
5. Alkalicky aktivované aluminosilikáty – suroviny pro přípravu
6. Alkalické aktivátory – vodní sklo, vlastnosti
7. Struska – fyzikálně chemické vlastnosti a mineralogické složení
8. Alkalicky aktivovaná struska
9. Geopolymery
10. Struskosíranový a struskovápenatý cement
2. Fázová rozhraní, povrchové napětí, adsorpce
3. Heterogenní disperze – stabilita, reologické vlastnosti
4. Povrchově aktivní látky – plastifikátory, pěnotvorná činidla, odpěňovače, provzdušňující přísady, protismršťovací přísady
5. Alkalicky aktivované aluminosilikáty – suroviny pro přípravu
6. Alkalické aktivátory – vodní sklo, vlastnosti
7. Struska – fyzikálně chemické vlastnosti a mineralogické složení
8. Alkalicky aktivovaná struska
9. Geopolymery
10. Struskosíranový a struskovápenatý cement
Cvičení
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvodní cvičení
2. Stanovení povrchového napětí vody, roztoků solí a přísad do betonu.
3. Stanovení kritické micelární koncentrace provzdušňovacích přísad.
4. Stanovení vlivu různých druhů plastifikátorů na rheologii cementové pasty.
5. Vliv dávky vodního skla při konstantním množství strusky na vlastnosti alkalicky aktivovaných struskových malt. Výroba zkušebních těles, posouzení zpracovatelnosti a pevností po 7 dnech zrání.
6. Vliv složení vodního skla (silikátový modul) při konstantním množství strusky na vlastnosti alkalicky aktivovaných struskových malt. Výroba zkušebních těles, posouzení zpracovatelnosti a pevností po 7 dnech zrání.
7. Příprava a zkoušení vlastností geopolymerů na bázi metakaolinu, stanovení vlivu různých druhů aktivátorů na mechanické vlastnosti připravených geopolymerů.
8. Sledování vlivu doby míchání na vlastnosti sanačních omítek – na objemovou hmotnost, porozitu a pevnosti.
9. Sledování tvorby výkvětů u geopolymerů s ohledem na složení směsi.
10. Zápočet
2. Stanovení povrchového napětí vody, roztoků solí a přísad do betonu.
3. Stanovení kritické micelární koncentrace provzdušňovacích přísad.
4. Stanovení vlivu různých druhů plastifikátorů na rheologii cementové pasty.
5. Vliv dávky vodního skla při konstantním množství strusky na vlastnosti alkalicky aktivovaných struskových malt. Výroba zkušebních těles, posouzení zpracovatelnosti a pevností po 7 dnech zrání.
6. Vliv složení vodního skla (silikátový modul) při konstantním množství strusky na vlastnosti alkalicky aktivovaných struskových malt. Výroba zkušebních těles, posouzení zpracovatelnosti a pevností po 7 dnech zrání.
7. Příprava a zkoušení vlastností geopolymerů na bázi metakaolinu, stanovení vlivu různých druhů aktivátorů na mechanické vlastnosti připravených geopolymerů.
8. Sledování vlivu doby míchání na vlastnosti sanačních omítek – na objemovou hmotnost, porozitu a pevnosti.
9. Sledování tvorby výkvětů u geopolymerů s ohledem na složení směsi.
10. Zápočet