Detail předmětu

Životnost stavebních materiálů

FAST-CJ055Ak. rok: 2018/2019

♦ Seznámení s problematikou životnosti stavebních materiálů, a to zejména na příkladech konstrukcí exponovaných v agresivních prostředích. Vymezení základních pojmů v oblasti životnosti stavebních hmot. Popis principů degradace v současnosti nejběžněji používaných stavebních materiálů (železobeton, keramika, dřevo, kovy) jak fyzikálně mechanickými, tak fyzikálně chemickými vlivy. Problematika ochrany stavebních materiálů vůči účinkům vlivů z vnějšího prostředí. Problematika predikce životnosti stavebních materiálů v konkrétních podmínkách expozice.

Zajišťuje ústav

Ústav technologie stavebních hmot a dílců (THD)

Výsledky učení předmětu

V rámci předmětu jsou studenti velmi podrobně seznamováni s problematikou týkající se trvanlivosti stavebních materiálů. Pozornost je zaměřena na principy degradačních procesů vyvolaných různými typy korozních prostředí (kapaliny, plyny, pevná fáze), možnostmi ochrany stavebních konstrukcí atd. Absolvent kurzu je schopen například:
♦ Detailně popsat degradační principy u jednotlivých typů stavebních hmot (beton, omítky, výztuž, plasty atd.).
♦ Analyzovat rizika, kterým je konstrukce vystavena v konkrétních podmínkách exploatace.
♦ Podrobně pospat metodické přístupy k trvanlivostním zkouškám stavebních hmot a aplikovat je v praxi.
♦ Optimalizovat materiálovou skladbu konstrukce pro konkrétní podmínky exploatace.
♦ Navrhnout a aplikovat způsoby ochrany stavebních konstrukcí v konkrétních podmínkách.
♦ Popsat diagnostické metody používané při hodnocení stavu stavebních konstrukcí.
♦ Objektivním způsobem posoudit stav resp. míru degradace materiálu.

Prerekvizity

♦ Znalosti z obecné a fyzikální chemie. Základní znalosti v oboru fyziky aplikované ve stavebnictví. Základy chemie z oboru struktury silikátů.

Korekvizity

♦ Obecné znalosti z fyzikální chemie. Znalosti v oboru fyziky aplikované ve stavebnictví. Základy chemie v oblasti struktury silikátů. Orientace v problematice metod používaných při hodnocení stavu materiálů (XRD analýza, gravimetrické analýzy atd.).

Doporučené volitelné složky programu

♦ Možnost zúčastnit se odborných seminářů a konferencí relevantních k řešené problematice. Jedná se například o mezinárodní symposium Sanace pořádané Sdružením pro sanace betonových konstrukcí, dále pak s vědeckotechnickou společností pro sanace staveb a péči o památky atd.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

♦ V rámci výuky je obsah přednášek připraven v digitální formě prezentace s co největším podílem grafických podkladů, které studentům reálně přiblíží předmětnou problematiku. Ve cvičení je práce sestavena na prezentaci zadání úlohy, která je poté názorně provedena formou experimentu a student musí dosažené výsledky zpracovat formou elaborátu.

Způsob a kritéria hodnocení

♦ Účast na cvičení je povinná. V rámci cvičení studenti zpracovávají protokoly, část protokolů v pracovních skupinách, část individuálně. Vypracování závěrečného testu s úspěšností alespoň 65%. Předmět je zakončen zkouškou, která má povinnou písemnou a povinnou ústní část. Pro postup do ústní části je nezbytné získat alespoň 25 bodů (max. 40), pro úspěšné složení zkoušky pak alespoň dalších 15 v ústní části.

Jazyk výuky

čeština

Pracovní stáže

♦ Možnost stáží a spolupráce s renomovanými zahraničními pracovišti renomovanými v dané oblasti, například Vienna University of Technology, s Národní universitou stavebnictví a architektury v Kyjevě atd.

Osnovy výuky

1. Vymezení základních pojmů v oboru životnosti stavebních materiálů (rozdělení na vlivy fyz. mechanické a vlivy fyzikálně chemické).
2. Vlivy fyzikálně mechanické - Účinky vlhkosti. Účinky mrazu. Účinky zatížení atd.
3. Hodnocení jednotlivých druhů agresivních prostředí a jejich vliv na stavební materiály (plynní prostředí).
4. Hodnocení jednotlivých druhů agresivních prostředí a jejich vliv na stavební materiály (kapalná prostředí).
5.- 7. Mechanismy rozpadu betonu a koroze výztuže ( koroze kovových vložek v betonu, vznik trhlin a odlupování vyvolané korozí, působení agresivních chemikálií, rozpad působením mrazu, karbonatace, sulfatace, vápenaté rozpínání, hořečnaté rozpínání, alkalické reakce kameniva, napadení sírany aj.).
8. Základní principy ochrany stavebních materiálů.

Cíl

Úvod do problematiky životnosti stavebních konstrukcí, a to zejména se zřetelem na příčiny vzniku poruch a volbu vhodných stavebních materiálů s ohledem na charakter prostředí. Výuka je zaměřena na objasnění základních pojmů v oblasti životnosti resp. trvanlivosti stavebních materiálů. Pozornost je věnována zejména klíčovým materiálům současnosti, zejména tedy železobetonu, keramickým výrobkům, dřevěným konstrukcím atd. Podrobně je řešena problematika degradace těchto materiálů jak působením fyzikálně mechanických činitelů (tzn. zejména mrazové narušení, účinky zvýšené teploty atd.) a fyzikálně chemických faktorů (tzn. především různé typy chemicky agresivních prostředí.

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 R , 1. ročník, letní semestr, 3 kredity, povinně volitelný

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

    obor R , 1. ročník, letní semestr, 3 kredity, povinně volitelný

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

    obor R , 1. ročník, letní semestr, 3 kredity, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Vymezení základních pojmů v oboru životnosti stavebních materiálů (rozdělení na vlivy fyz. mechanické a vlivy fyzikálně chemické).
2. Vlivy fyzikálně mechanické - Účinky vlhkosti. Účinky mrazu. Účinky zatížení atd.
3. Hodnocení jednotlivých druhů agresivních prostředí a jejich vliv na stavební materiály (plynní prostředí).
4. Hodnocení jednotlivých druhů agresivních prostředí a jejich vliv na stavební materiály (kapalná prostředí).
5.- 7. Mechanismy rozpadu betonu a koroze výztuže ( koroze kovových vložek v betonu, vznik trhlin a odlupování vyvolané korozí, působení agresivních chemikálií, rozpad působením mrazu, karbonatace, sulfatace, vápenaté rozpínání, hořečnaté rozpínání, alkalické reakce kameniva, napadení sírany aj.).
8. Základní principy ochrany stavebních materiálů.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Vymezení základních pojmů v oblasti testování trvanlivosti stavebních hmot.
2. Příprava zkušebních těles pro testování korozní odolnosti cementových kompozitů, výroba agresivních roztoků.
3. Příprava zkušebních těles pro testování základních trvanlivostních parametrů betonu (mrazuvzdornost, vodotěsnost atd.).
4. Realizace trvanlivostech zkoušek, vyhodnocení výsledků.
5. Úvod do problematiky fyzikálně chemických analýz při hodnocení stavu stavebních materiálů.
6. Praktická aplikace fyzikálně chemických analýz při hodnocení materiálu exponované v konkrétních podmínkách.
7. Laboratorní ověřování účinnosti sekundárních ochran.
8. Zápočtový test, udělování zápočtu.

eLearning