Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
studijní program
Fakulta: FASTZkratka: DPC-MAk. rok: 2021/2022
Typ studijního programu: doktorský
Kód studijního programu: P0732D260024
Udělovaný titul: Ph.D.
Jazyk výuky: čeština
Akreditace: 8.10.2019 - 8.10.2029
Forma studia
Prezenční studium
Standardní doba studia
4 roky
Garant programu
prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA, dr. h. c.
Oborová rada
Předseda :prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA, dr. h. c.Člen interní :prof. Ing. Rudolf Hela, CSc.prof. RNDr. Zdeněk Chobola, CSc.doc. Ing. Jiří Bydžovský, CSc.prof. Ing. Marcela Fridrichová, CSc.prof. RNDr. Pavla Rovnaníková, CSc.doc. Ing. Radomír Sokolář, Ph.D.doc. Ing. Nikol Žižková, Ph.D.doc. Ing. Pavel Schmid, Ph.D.Člen externí :Ing. Zdeněk Jeřábek, CSc.Ing. Štěpán Bohuš, Ph.D.
Oblasti vzdělávání
Cíle studia
Cílem studia doktorského studijního programu Fyzikální a stavebně materiálové inženýrství je poskytnout vynikajícím absolventům magisterského studia specializované nejvyšší univerzitní vzdělání a vědeckou přípravu ve vybraných aktuálních oblastech oboru. Studium 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. Vědecká příprava v tomto studijním programu je založena na zvládnutí výchozích teoretických disciplín přírodovědného základu a teoretických a vědních disciplín příslušného zaměření. Cílem studia je rovněž zapojení posluchačů do přípravy a řešení národních a mezinárodních vědeckovýzkumných projektů, prezentace dosažených výsledků na národních i mezinárodních vědeckých a odborných konferencích a jejich publikování v odborných a vědeckých zahraničních i tuzemských časopisech. Během studia získává student nové teoretické poznatky, vlastní zkušenosti z přípravy, realizace a vyhodnocení experimentů a potřebné praktické poznatky také díky úzké spolupráci se stavební praxí a rovněž díky absolvování alespoň jedné zahraniční stáže na spolupracující zahraniční universitě případně jiném výzkumném pracovišti.
Profil absolventa
Absolvent doktorského studijního programu Fyzikální a stavebně materiálové inženýrství je po úspěšném absolvování nejvyšší formy vysokoškolského studia odborně připraven a vybaven pro řešení teoretických i praktických úkolů v rámci široké oblasti výroby a zkoušení stavebních hmot. Na základě získaných poznatků, zkušeností, dovedností a vědomostí je připraven k vědecké a tvůrčí činnosti, a to samostatně i v týmech na národní i mezinárodní úrovni. Díky sledování aktuálních trendů v oblasti vývoje stavebních materiálů a úzké spolupráci oboru se zahraničními universitami splňuje absolvent doktorského studijního programu předpoklady ke svému dalšímu odbornému kariérnímu a profesnímu akademickému růstu, a to i v zahraničí. Po dobu studia si absolvent prakticky osvojuje a získává pedagogické schopnosti, kterých může využít při pedagogicko-vědeckém působení na vzdělávacích institucích, zabývajících se problematikou stavebních materiálů v tuzemsku a díky získaným jazykovým znalostem také v zahraničí.
Charakteristika profesí
Absolvent doktorského studijního programu Fyzikální a stavebně materiálové inženýrství je po absolvování studia připraven se uplatnit ve vývoji, výzkumu, v tvůrčím inženýrském řešení problematiky týkající se: návrhu stavebních hmot, jejich vývoje, inovací, standardních i nových progresivních technologií výroby, testování a verifikace jejich vlastností; optimálního uplatnění stavebních materiálů v konstrukcích staveb; metod sledování trvanlivosti; stavebně technického průzkumu a diagnostických metod; návrhu sanačních postupů až po otázky spojené s recyklací materiálů po ukončení jejich životnosti. Absolvent získá znalosti v oblasti teoretických poznatků stavebnictví (mikrostruktury stavebních látek, fyzikální chemie stavebních materiálů, trvanlivosti a sanace stavebních materiálů, atd.), ekonomických a ekologických aspektů technologie výroby, statistiky, vědecké práce a také nové vlastní zkušenosti z přípravy, realizace a vyhodnocení nezbytných experimentů a potřebné praktické poznatky. Důraz je kladen na výzkum a spolupráci s praxí v oblasti nových progresivních hmot a technologií, využívání druhotných surovin jako alternativních surovinových zdrojů přispívajících k rozvoji environmentálně šetrnějších technologií a zároveň přispívající ke snižování vstupních i výrobních nákladů. V rámci získaných dovedností je absolvent schopen řešit složité stavebně-technické a manažerské problémy v průmyslu stavebních hmot či jejich aplikaci na stavbách různého charakteru, je schopen uplatnit se ve vrcholovém managementu i marketingu v oboru Stavebnictví a je připraven na svoje inženýrské působení v praxi. Zároveň je absolvent schopen samostatného vědeckého bádání a samostatné tvůrčí práce v oblasti výzkumu a vývoje nových stavebních materiálů. Absolvent disponuje kompetencemi pro široké uplatnění v oblastech technologie výroby všech druhů stavebních materiálů (např. maltovin, keramiky, betonu, dílců, kompozitních materiálů, polymerů a ostatních stavebních hmot). V praxi i ve vědecko-výzkumných týmech vykazuje hluboké a systematické znalosti a porozumění teoriím, konceptům a metodám. Absolvent je schopen řídit náročné odborné technické činnosti a nést odpovědnost za jejich kvalitu a za odborné řízení jednotlivců i skupin. Jeho vybavení znalostmi cizích jazyků v oblasti své odbornosti je předpokladem pro eventuální působení v zahraničí. Po splnění délky praxe a zákonných podmínek se může zároveň u ČKAIT autorizovat jako stavební inženýr ve specializaci Zkoušení a diagnostika staveb, Energetické auditorství nebo oboru Technologická zařízení staveb. Průběžná aktivní vědecká činnost je rovněž předpokladem nejen k dosažení schopnosti srozumitelně a přesvědčivě sdělovat vlastní poznatky v oboru ostatním členům vědecké komunity na mezinárodní úrovni i široké veřejnosti, ale také možnému uplatnění absolventů jako akademických a vědecko-výzkumných pracovníků vysokých škol, výzkumných institucí a znaleckých ústavů s možností kariérního a profesního růstu.
Podmínky splnění
Splnění předmětů individuálního studijního plánu, úspěšné vykonání státní doktorské zkoušky, zahraniční praxe, příslušná tvůrčí činnost a úspěšná obhajoba disertační práce.
Vytváření studijních plánů
Pravidla a podmínky pro tvorbu studijních plánů studijních programů uskutečňovaných na Fakultě stavební VUT vymezuje: Řád studijních programů VUT (www.vutbr.cz/uredni-deska/vnitrni-predpisy-a-dokumenty), který podle čl. 1, odst. 1 písmene: c) vymezuje procesy vzniku, schvalování a změn návrhů studijních programů před jejich předložením k akreditaci Národnímu akreditačnímu úřadu pro vysoké školství, d) stanovuje formální náležitosti studijních programů a studijních předmětů, e) vymezuje povinnosti garantů studijních programů a garantů předmětů, f) vymezuje standardy studijních programů na VUT, g) vymezuje principy zajišťování kvality studijních programů. Studijní a zkušební řád Vysokého učení technického v Brně (www.vutbr.cz/uredni-deska/vnitrni-predpisy-a-dokumenty) Podrobnosti podmínek pro studium na Fakultě stavební VUT v Brně upravuje Směrnice děkana Pro uskutečňování doktorských studijních programů v prezenční formě studia na Fakultě stavební Vysokého učení technického v Brně (www.fce.vutbr.cz/studium/predpisy/normy.asp?kategorie_id=56) Studium doktoranda probíhá podle individuálního studijního plánu, který zpracuje v úvodu studia školitel ve spolupráci s doktorandem. Individuální studijní plán je pro doktoranda závazný. Jsou v něm specifikovány všechny povinnosti stanovené v souladu se Studijním a zkušebním řádem VUT, které musí doktorand k úspěšnému ukončení studia splnit. Během prvních tří semestrů skládá doktorand zkoušky z povinných, povinně volitelných příp. volitelných předmětů a současně se intenzivně zabývá vlastním studiem a analýzou poznatků v oboru stanoveném tématem disertační práce a průběžným publikováním takto získaných poznatků a vlastních výsledků. V dalších semestrech se doktorand již více soustřeďuje na výzkum a vývoj, který souvisí s tématem disertační práce, na publikování výsledků své tvůrčí práce a na vlastní zpracování disertační práce. Do konce pátého semestru skládá doktorand státní doktorskou zkoušku. Doktorand je také zapojen do pedagogické činnosti, která je součástí jeho vědecké přípravy. Součástí individuálního studijního plánu jsou v jednotlivých ročnících vědecké výstupy: - pravidelná publikační aktivita (Juniorstav a podobné), - účast na vědeckých konferencích v tuzemsku i v zahraniční, - pro obhajobu DZP nutno publikovat – min. 2x Scopus nebo 1x WOS s impakt faktorem.
Dostupnost pro zdravotně postižené
Na Fakultě stavební VUT je v současné době zajištěn bezbariérový přístup do všech výukových místností. Studenti však musí být zdravotně způsobilí pro získání kvalifikace stavebního inženýra. Při prakticky orientované laboratorní výuce musí být schopni samostatné obsluhy měřicích přístrojů a obdobného laboratorního vybavení, aniž by tím ohrožovali sebe nebo své okolí. VUT poskytuje podporu studentům se specifickými potřebami, podrobnosti jsou uvedeny ve Směrnici č. 11/2017 (www.vutbr.cz/uredni-deska/vnitrni-predpisy-a-dokumenty/-d141841/uplne-zneni-smernice-c-11-2017-p147551). K podpoře zajištění rovného přístupu k vysokoškolskému vzdělání má VUT v organizační struktuře začleněno Poradenské centrum „Alfons“, které je součástí Institutu celoživotního vzdělávání VUT a jeho posláním je poskytovat poradenství a podpůrné služby uchazečům a studentům se specifickými vzdělávacími potřebami. Specifickými vzdělávacími potřebami se rozumí poruchy učení, fyzický a smyslový handicap, chronické somatické onemocnění, poruchy autistického spektra, narušené komunikační schopnosti a psychické onemocnění (alfons.vutbr.cz/o-nas). Studentům jsou poskytovány informace týkající se přístupnosti studijních programů vzhledem ke specifickým potřebám uchazeče, informace o architektonické přístupnosti jednotlivých fakult a součástí univerzity, o možnostech ubytování na kolejích VUT, o možnostech adaptace přijímacího řízení a adaptaci samotného studia. K dalším službám centra pro studenty se specifickými vzdělávacími potřebami pak také patří tlumočnický a přepisovatelský servis, či asistenční služby – průvodcovské, prostorové orientace s cílem umožnit těmto studentům především prokázat své dovednosti a znalosti stejně jako ostatní studenti. Děje se tak prostřednictvím tzv. adaptace studia, tedy vhodnou úpravou studijního režimu, což však nelze chápat jako zjednodušení obsahu studia či úlevy studijních povinností.
Návaznost na další typy studijních programů
Doktorský studijní program Fyzikální a stavebně materiálové inženýrství navazuje na navazující magisterský studijní program Stavební inženýrství, zejm. na studijní obor Stavebně materiálové inženýrství, příp. i na další studijní obory a sesterské navazující magisterské studijní programy. Po akreditaci navazujícího magisterského studijního programu Stavební inženýrství – stavební materiály a technologie na tento program.
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Téma doktorského studia je zaměřeno na vývoj betonů se sníženými dopady na životní prostředí při zachování jejich trvanlivosti a užitných vlastností. Základním cílem bude snížit uhlíkovou stopu při výrobě betonů různých pevnostních tříd a pro různé stupně vlivu prostředí. To znamená výrazně snížit dávky portlandského cementu využitím druhotných surovin s pucolánovými vlastnostmi jako je např. jemně mletý beton nebo cihelný prach. Dále snížit spotřebu přírodních kameniv jejich náhradou betonovými či cihelnými recykláty. Důležitým faktorem při experimentálním ověření receptur betonů bude kromě dosažení požadovaných fyzikálně - mechanických vlastností i prokázání jejich dlouhodobé životnosti pře exploataci v různých agresivních prostředích.
Školitel: Hela Rudolf, prof. Ing., CSc.
Vápenaté (karbonátové) zeminy jsou převažující základní surovinou pro cihlářskou výrobu. Nalezením optimálních podmínek výpalu těchto zemin (v závislosti na jejich chemickém a mineralogickém složení) lze dosáhnout maximálně pozitivního efektu hydratace střepu, která se může projevit zejména zvýšením pevnosti střepu, indexu vzduchové neprůzvučnosti, mrazuvzdornosti a snížením jeho prosákavosti. Je nezbytné též definovat podmínky hydratace (čas, teplota).
Školitel: Sokolář Radomír, doc. Ing., Ph.D.
Cílem předložené téma disertační práce je vývoj nových organických přísad pro alkalicky aktivované materiály. Stávající přísady používané do betonu mají buď žádný nebo malý vliv na technologické vlastnosti alkalicky aktivovaných materiálů. S rozvojem nových technologií, jako je 3D tisk, a pro širší využití těchto materiálů v praxi je třeba hledat nové modifikující přísady. Převážná část práce bude věnována vlivu přísad na reologické vlastnosti čerstvých směsí a studiu principu jejich působení. Dále bude sledován také vliv na mikrostrukturu pojiva a mechanické vlastnosti.
Školitel: Rovnaník Pavel, doc. RNDr., Ph.D.
Cílem práce je vytvořit předpoklady pro zjišťování parametrů kusových staviv s využitím nedestruktivních metod zkoušení. Preferovány budou tyto zkušební metody: odrazové tvrdoměry, ultrazvuková impulsová metoda a rezonanční metody.
Školitel: Brožovský Jiří, doc. Ing., CSc.
Jedním z moderních směrů pro získání vysoce kvalitních výrobků je aplikace metody sol-gel ve výrobě žáromateriálů. Jedná se o nízkoteplotní způsob přípravy skelných a keramických materiálů cestou chemické polymerace. Výhody užití těchto gelů jsou například chemická čistota a stejnorodost, mezerovitost, nízká výrobní teplota, schopnost produkovat nové chemické složení, odolnost proti korozi a možnost zvýšení mechanické odolnosti.
Školitel: Nevřivová Lenka, Ing., Ph.D.
Práce je příspěvkem v oblasti udržitelného rozvoje ve stavebnictví a je konkrétně zaměřena na výzkum využití odpadních plastů recyklátů, pro využití ve stavebních prvcích, například keramických tvarovkách. Náplní práce je studium vlastností a zpracování odpadních recyklátů a optimalizace jejich užitných vlastností pro využití ve stavebních prvcích.
Školitel: Šťastník Stanislav, prof. RNDr. Ing., CSc. Ph.D.
Současná stavební tepelná technika počítá tepelné ztráty na základě tepelného vedení přes opláštění budov. Ztráty ve wattech na metr čtvereční jsou počítány jako podíl teplotního rozdílu na obou stranách opláštění a celkového tepleného odporu pláště včetně přestupných povrchových odporů. Existuje však možnost obecnějšího přístupu, který zahrnuje přenos zářivého a konvektivního tepla od zdroje k opláštění, vedení přes materiál opláštění a zářivý a konvektivní přenos tepla na exteriérové straně. Jde o náročný ab initio výpočet, který nepoužívá žádných pevných konstant. Zářivý přenos v interiéru je možné řešit pomocí matice pohledových faktorů a systému rovnic pro radiozity. Konvektivní přenos je možné řešit pomocí Nusseltových korelačních funkcí. Oba přenosy je pak možné vzájemně skloubit do systému transcendentních rovnic a řešení provádět pomocí Newtonovy iterativní procedury. Cílem doktorandské práce by mělo být vytvoření obecného postupu pro takový výpočet a aplikovat jej na vybranou místnost rodinného domu.
Školitel: Ficker Tomáš, prof. RNDr., DrSc.
Metoda akustické emise je ve stavebnictví neobvyklá nedestruktivní technika, která popisuje pouze aktivní vady nebo změny, které vznikají vnášením nebezpečného napětí do struktury. Metoda je vhodná pro použití v homogenních strukturách kovových konstrukcí, kde jsou trhliny vysoce aktivní (vytváří zvuk). Aplikace metody akustické emise ve stavebnictví není až tak moc používána, protože stavební konstrukce jsou nehomogenní. Využití programových prostředků Matlab k vyhodnocení měření.
Školitel: Pazdera Luboš, prof. Ing., CSc.
Cílem je optimalizace vodivostního přídavku (grafit, saze, CNT) přidávaných do základní matrice navržených směsí. Práce se má věnovat problematice senzorických vlastností při zatěžování vzorků v tlaku a jejich optimalizaci s primárním zaměřením na cementové směsi a stanovení perkolačního prahu. Na základě Debyeovy teorie dielektrika bude sledována změna impedančních parametrů vzorků na cementovém i bezcementovém základu.
Školitel: Kusák Ivo, doc. Mgr., Ph.D.
Cílem práce je studium a vytvoření předpokladů pro zjišťování modulů pružnosti různých stavebních materiálů, nové typy betonů, správkové hmoty, cihelný střep apod. Zjistit relace mezi dynamickými moduly z NDT a statickými moduly pružnosti
Téma dizertační práce bude zaměřeno na studium možností využívání recyklovaných hrubých kameniv vzniklých z demolic starých objektů jako možné náhrady klasických přírodních kameniv pro výrobu betonů. Potenciál náhrady přírodních zdrojů kameniv z demolic stavebních objektů by mohl do značné míry nahradit deficitní přírodní zdroje. Jedná se zejména o cihelné a betonové recykláty frakcí 4 až 22 mm. Práce bude řešit problematiku třídění, drcení stavebních demoličních odpadů pro výrobu obvykle používaných frakcí. Experimentálně na recepturách betonů do pevnostních tříd C30/37 bude testována šíře možné náhrady přírodních zdrojů jak s dopadem na mechanické, tak trvanlivostní parametry betonů
Disertační práce se bude zaobírat optimalizačním procesem modifikačních procesů dřeva, kterými lze docílit snížení objemových změn dřeva, zvýšení biologické odolnosti a tvrdosti či UV stability. Bude se jednat o procesy zahrnující termické úpravy dřeva spojené i s jeho chemickou modifikací (sycení pryskyřicemi) pro dosažení nižší hygroskopicity dřeva. Výsledné vlastnosti modifikovaného dřeva budou ověřeny pomocí komplexu fyzikálně mechanických zkoušek a mikroskopických zkoušek potvrzující účinnost vybraného typu modifikace.
Školitel: Vaněrek Jan, doc. Ing., Ph.D.
Cílem práce bude výzkum v oblasti technologií využití, zpracování a zhodnocení alternativních zdrojů nerostných surovin pro přípravu směsných cementů. Záměrem je nalézt možnosti snížení slínkového faktoru při výrobě anorganických pojiv s nízkou uhlíkovou stopou.
Školitel: Dvořák Karel, doc. Ing., Ph.D.
Studie vlastností tepelně izolačních termoreflexních fóliových izolací a jejich použití ve stavebnictví, pasivních a energeticky úsporných domů, výrobních hal, sportovišť aj. Předmětem je studium transportních jevů šíření tepla strukturou termoreflexních izolantů, jejich fyzikální vlastnosti i porovnání s klasickými izolanty. Téma obsahuje ověření konstrukčních způsobů zabudování tepelných izolací do staveb.
Předmětem disertační práce je prostřednictvím logicky sestavených kroků vyvinout elektricky vodivý cementový kompozit s takovými vlastnostmi, které umožní jeho vyhřívání účinkem elektrického proudu. Toho bude docíleno volbou vhodných vstupních surovin, zejména elektricky vodivých plniv na bázi uhlíku. Dále budou studovány možnosti regulace teploty materiálu a jeho využití v systému pro rozpouštění sněhu a ledu i při teplotách hluboko pod bodem mrazu. Rovněž bude sledován vliv procházejícího elektrického proudu na mikrostrukturu kompozitu z dlouhodobého hlediska užívání, stejně tak jako podmínek okolí, zejména teplot v rozmezí -25 °C až 60 °C, mechanického zatížení a vlhkosti.
Školitel: Drochytka Rostislav, prof. Ing., CSc., MBA, dr. h. c.
Úkolem doktorské práce je studium vlivu teploty a tepla na výslednou mikrostrukturu materiálů systému Al2O3-SiO2. Hutnost materiálu, pórová struktura, mineralogické složení a vnitřní struktura materiálu budou analyzovány na dostupných špičkových zařízeních, což také předpokládá osvojení si a zvládnutí práce na těchto zařízeních.
Cílem práce je vypracovat metodiku nedestruktivního testování betonu s polymerními vlákny degradovaného vysokou teplotou. Přínosem polymerních vláken je, že v případě požáru vyhoří a umožní tak odchod vodních par, které obvykle způsobují poškození či destrukci betonových konstrukcí.
Školitel: Chobola Zdeněk, prof. RNDr., CSc.
Cílem práce je vypracovat metodiku nedestruktivního testování mostních konstrukcí s předpínacími dráty. K posouzení stavu bude využito především metody Impact-echo a metody akustické emise při zatěžování konstrukce.
Na základě studia nelineárních akustických efektů byly navrženy nové defektoskopické a diagnostické metody, z nichž některé jsou potenciálně vhodné i pro defektoskopii stavebních materiálů. Těchto metod je celá řada. Cílem práce bude výběr vhodných metod nelineární akustické spektroskopie, sestavení měřící aparatury a experimentální ověření jejich použitelnosti pro nedestruktivní testování betonu poškozeného vysokými teplotami.
Školitel: Matysík Michal, Ing., Ph.D.
Tématem práce je vývoj kompozitních materiálů se specifickými typy anorganických pojiv, tedy například matrice na bázi alkalicky aktivovaných materiálů. Vyjma přírodních materiálů lze jako prekurzor při tvorbě alkalicky aktivované matrice efektivně využít celé řady průmyslových odpadů, například elektrárenské popílky, strusky apod. Cílem práce je využít specifických vlastností alkalicky aktivovaných matric, například jejich odolnosti vůči chemicky agresívním prostředím, odolnosti vůči působení vysokých teplot, tak aby vyvíjené materiály byly aplikovatelné v podmínkách extrémního namáhání.
Školitel: Dufka Amos, Ing., Ph.D.
Disertační práce se bude zabývat vývojem technologie 3D tisku s cementovými kompozity. Hlavním cílem bude vývoj receptur cementových kompozitů s různými maximálními zrny plniva do 11 mm. Dále možnost řízení tixotropie v čerstvém stavu na výstupu z tiskové hlavy a následně urychlení tuhnutí a tvrdnutí pomocí chemických urychlovačů. Bude vyvinuta řada receptů pro tisk jednoduchých prvků betonové zahradní architektury až po tisk stavebních zdí. Současně budou navrženy způsoby monitorování reologických vlastností během procesu míchání a metody testování mikro-pevnosti potištěné vrstvy.
Vývoj nových ostřiv na bázi cihelných brusných prachů a popílků. Technologie sbalkování ostřiv na granulačním talíři. Vliv vyvinutých ostřiv na vlastnosti cihelného střepu.
V práci budou zkoumány vysoce-trvanlivé polymerní reprofilační a lepící hmoty pro opravy a lepení stávajících konstrukcí z čedičových prvků, které vyžadují unikátní polymerní systém. Výsledkem budou hmoty, které budou vykazovat vysokou přídržnost k opravovaným prvkům a svými vlastnostmi se bude maximálně blížit k vlastnostem původních prvků. Výhodou bude možnost využití nejmodernějších laboratorních metod a vybavení pro utilizaci progresivních, ať už primárních, či druhotných surovin pro zvýšení celkových užitných vlastností vyvíjených hmot. Je nutné pomocí plánovaných experimentů ověřit kompatibilitu použitých pojiv a plniv, což může vést ke snížení či zvýšení některých výsledných užitných parametrů, a to sestavením širokého spektra uvažovaných vstupních, primárních a sekundárních surovin.
Účinnost a užitné vlastnosti solárního tepelně-akumulačního zásobníku jsou vázány na použité tepelně-akumulační materiály a způsob využívání vnitřní energie. Teplota pracovního média podmiňuje míru ztrát. Předmětem studia jsou vhodné materiály pro konstrukci solárního tepelně-akumulačního zásobníku (sensible heat, phase change materials), jejich fyzikální vlastnosti. Cílem je jak modelový, tak i experimentální důkaz funkční schopnosti.
Studium šíření vlhkosti ve stavebních konstrukcích, popis šíření kapalné fáze a vodní páry pórovým systémem staviv za různých okrajových podmínek, experimentální ověření vlhkostního stavu měřením. V rámci studia se student seznámí s moderními způsoby popisu jak prostředí pro síření prostředí, tak i s okrajovými podmínkami platnými pro středoevropské klima.
Práce bude zaměřena na výzkum cementového kompozitu s vysokým podílem druhotných surovin pro náročné podmínky expozice. Bude muset splňovat vysoké standardy odolnosti proti chemickému a mechanickému namáhání. Důležitým aspektem pak bude vysoký podíl druhotných surovin ve směsi. Práce si klade za cíl nahradit až 100 % plniva a 50 % pojiva při zachování vysoké odolnosti kompozitu.
Využití průmyslových odpadů jako druhotných surovin, zejména z energetických zdrojů, představuje dlouholetý ekologický problém. V současnosti se začíná projevovat nedostatek přírodních materiálů, které se používají pro výrobu stavebních hmot. V rámci řešení tématu jsou vyhledávány a posuzovány možnosti širších aplikací druhotných surovin, zejména ve stavebnictví, ve výrobě stavebních hmot. Paralelně jsou zpracovávány teoretické a aplikační podklady jako odborný základ pro environmentální a ekonomické studie.
Školitel: Kulísek Karel, doc. Ing., CSc.
Cílem práce bude výzkum v oblasti technologií využití, zpracování a zhodnocení hlušiny po těžbě rudných i nerudných nerostných surovin v kombinaci s dostupnými vedlejšími energetickými produkty. Záměrem je nalézt využití v oblasti výroby anorganických pojiv s nízkou uhlíkovou stopou.
Na základě Debyeovy teorie dielektrika bude sledována změna impedančních parametrů vzorků na cementovém i bezcementovém základu. Cílem je optimalizace vodivostního přídavku (grafit, saze, CNT) přidávaných do základní matrice. Práce se má věnovat problematice senzorických vlastností při zatěžování vzorků v tlaku a jejich optimalizaci s primárním zaměřením na cementové směsi a stanovení perkolačního prahu.
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.