• Volba rektora
  • Události
  • Sem patřím
  • Centrum sportovních aktivit VUT v Brně
  • Výzkumná centra

  • Pravděpodobně máte vypnutý JavaScript. Některé funkce portálu nebudou funkční.

Detail oboru

Fyzikální a stavebně materiálové inženýrství


Zkratka: FMI
Zaměření: -
Délka studia: 4 roky
Program: Stavební inženýrství
Fakulta: Fakulta stavební
Akademický rok: 2017/2018
Akreditace od: 25.7.2007
Akreditace do: 31.12.2020
Profil oboru:
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.
Klíčové výsledky učení:
Není specifikováno.
Profesní profil absolventů s příklady:
Není specifikováno.
Garant oboru: prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA
Vypsaná témata doktorského studijního programu:
  1. Funkční nátěry na bázi geopolymerů

    Geopolymery jsou progresivní materiály s vysokou užitnou hodnotou a odolností jak vůči vysokým teplotám tak vůči koroznímu působení chemicky agresivních látek. Cílem práce bude vývoj nových nátěrových a krycích hmot s geopolymerní matricí jako ochranné bariéry proti působení vysokých teplot a agresivních látek.

    Školitel: Rovnaník Pavel, doc. RNDr., Ph.D.
  2. 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. Tato problematika se ukazuje důležitá také u objektů s řízenou vnitřní teplotou.

    Školitel: Šťastník Stanislav, prof. RNDr. Ing., CSc.
  3. Predikce trvanlivosti vláknových kompozitů s cementovou matricí ve vztahu k výsledkům jejich mechanických, fyzikálních a fyzikálně-chemických testů

    Navrhované téma je zaměřeno na optimalizaci metodiky odhadu trvanlivosti vláknobetonů. Pórová struktura betonu má prvořadý význam pro jeho trvanlivost. Popis pórové struktury betonu může být proveden pomocí celé řady testů, ne všechny jsou ale vhodným indikátorem trvanlivosti. Očekávaným výstupem jsou komplexní závěry s dopadem na objektivnost využití testů pórové struktury betonu ve vztahu k odhadu trvanlivosti.

    Školitel: Stehlík Michal, doc. Ing., Ph.D.
  4. Problematika tepelně zpracovaných odpadních recyklátů a optimalizace vlastností pro jejich využití ve stavebnictví

    Práce je příspěvkem v oblasti udržitelného rozvoje ve stavebnictví a je konkrétně zaměřena na výzkum využití odpadních látek, zejména na bázi odpadních plastů, případně silikátových recyklátů, pro využití ve stavebních prvcích. Náplní práce je studium vlastností tepelně zpracovaných odpadních recyklátů a optimalizace jejich užitných vlastností pro využití podle požadavků konkrétních stavebních prvků.

    Školitel: Šťastník Stanislav, prof. RNDr. Ing., CSc.
  5. Sledování chování stavebních materiálů při mechanickém zatěžování metodou akustické emise

    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.

    Školitel: Pazdera Luboš, prof. Ing., CSc.
  6. Studium fyzikálně-mechanických a trvanlivostních charakteristik konstrukčních vláknobetonů při užití alternativních vláken z odpadových surovin

    Organická i anorganická vlákna z odpadních surovin mohou najít smysluplné uplatnění v konstrukčních vláknobetonech s těženým kamenivem i betonovým recyklátem. Porovnání fyzikálně-mechanických a trvanlivostních charakteristik vláknobetonů bez i při zatížení přispěje k odhadu životnosti a duktilitního chování vláknobetonů různých formulací.

    Školitel: Stehlík Michal, doc. Ing., Ph.D.
  7. Studium hydratačního procesu anhydritových maltovin

    Práce je zaměřena na sledování mineralogického složení a dosahovaných technologických vlastností anhydritových maltovin s přídavkem aktivátorů hydratace.

    Školitel: Gazdič Dominik, Ing., Ph.D.
  8. Studium kompozitních stavebních materiálů při mechanickém zatěžování metodou elektromagnetické a akustické emise

    Při tvorbě trhlin v nevodivých materiálech jsou generovány signály akustické (AE) a elmg (EME) emise. Bude sledován vliv složení kompozitu a jeho charakteristik na charakteristiky EME a AE a výsledky budou využity pro návrh nové diagnostické metody.

    Školitel: Chobola Zdeněk, prof. RNDr., CSc.
  9. Studium lomových povrchů stavebních materiálů a horninnových podkladů

    Cílem navrhovaného výzkumu je studium experimentálních korelací mezi povrchovou morfologií lomových ploch a pevností v tlaku materiálů na bázi cementu popřípadě smykové pevnosti horninových spojů. Bude použita mikroskopická technika společně s 3D softwarovou projekcí v kombinaci s mechanickým oceňováním pevnosti v tlaku event. ve smyku.

    Školitel: Ficker Tomáš, prof. RNDr., DrSc.
  10. Vliv technologie výroby forsteritu na jeho vlastnosti a mikrostrukturu

    Forsterit je žárovzdorný materiál s vysokým součinitelem délkové teplotní roztažnosti, který není v ČR vyráběn. Posouzení vlivu technologie výroby (surovinové složení, způsob vytváření, sol-gel) na výsledné fyzikálně-mechanické vlastnosti a jeho mikrostrukturu.

    Školitel: Sokolář Radomír, doc. Ing., Ph.D.
  11. Vliv výpalu na mikrostrukturu žárovzdorných materiálů dvousložkového systému Al2O3 - SiO2

    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.

    Školitel: Nevřivová Lenka, Ing., Ph.D.
  12. Vylepšení trvanlivosti cementovláknových kompozitů s plným využitím recyklátu

    Práce bude analyzovat trvanlivost variantních receptur vláknových kompozitů s cementovou matricí s plným využitím recyklátu na základě provedených mechanických a fyzikálně-chemických testů difuzních a permeačních vlastností. Cílem je definovat perspektivní recepturu vláknového kompozitu s betonovým recyklátem odolávající degradaci cementového tmele převážně oxidem uhličitým a chloridy, tedy recepturu s vyšší trvanlivostí.

    Školitel: Stehlík Michal, doc. Ing., Ph.D.
  13. Využití akustických metod pro posouzení stavu degradovaných stavebních materiálů

    Cílem je využití akustických metod jako je akustická emise, impakt-echo a nelineární ultrazvuková spektroskopie pro rychlé nedestruktivní testování stavu degradovaných stavebních materiálů. Výsledky budou porovnány s klasickými metodami: pevnost betonu v tlaku, v tahu (prostý tah, příčný tah, tah ohybem), statické a dynamické moduly pružnosti.

    Školitel: Topolář Libor, Mgr., Ph.D.
  14. Využití akustických metod pro posouzení stavu parametrů lehké polymer-cementové opravné malty vystavené vysokým teplotám

    Cílem je využití akustických metod: Impact-Echo, akustické emise a nelineární ultrazvukové spektroskopie pro rychlé nedestruktivní testování stavu lehké polymer-cementové správkové malty vystavené vysokým teplotám. Budou studovány opravné malty polymer-cementové se změněným složením. Cílem modifikace složení bude dosáhnout parametry charakteristické pro požárně odolné správkové malty.

    Školitel: Chobola Zdeněk, prof. RNDr., CSc.
  15. Využití střídavého elektrického pole pro posouzení fyzikálních vlastností stavebních materiálů

    Hlavním cílem je provést podrobné srovnání elektrických parametrů tepelně zatěžovaných vzorků betonu se změnami ve struktuře. Představovaná metodika (využívající moderní zařízení) vychází z měření elektrických impedančních charakteristik měřené soustavy a stavební látka se v této soustavě chová jako dielektrikum. Zkoumáme tedy vlastnosti tohoto dielektrika. Indikátorem vlastností jsou frekvenční závislosti fyzikálních elektrických veličin.

    Školitel: Kusák Ivo, Mgr., Ph.D.
  16. Výzkum a vývoj chování izolačních materiálů na bázi alternativních surovin za extrémně sníženého tlaku

    Práce se bude věnovat vývoji a studiu nových izolačních materiálů použitelných pro výrobu vakuových izolačních panelů (VIP) na bázi druhotných a snadnoobnovitelných surovin (např. odpady z textilní výroby, recyklovaný textil). Cílem bude zmapování chování alternativních izolantů za extrémně sníženého tlaku a vývoj nových cenově dostupných jádrových izolantů pro VIP. Také se bude dále jednat o studium životnosti izolantů z pohledu tzv. „outgassingu“ izolantů v prostředí s extrémně nízkým tlakem.

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

Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

Ročník 1, letní semestr

Kód Název J. Kr. Sem. Pov. Uk. Sk. Ot.

Povinný
FAST-DJ01 Doktorský seminář I (FMI) cs  4  letní P   ano
FAST-DY02 Konzultační výuka cizího jazyka pro d... cs  1  letní P   ano

Volitelný
FAST-DJ66 Mikrostruktura stavebních látek cs  8  letní V zk 4063 ano
FAST-DJ67 Teoretické základy pálených staviv cs  8  letní V zk 4063 ano
FAST-DV71 Teorie cen cs  8  letní V zk 4063 ano
FAST-DA58 Diskrétní metody ve stavebnictví I cs  4  letní V 4070 ano
FAST-DA61 Numerické metody I cs  4  letní V 4070 ano
FAST-DA62 Pravděpodobnost a matematická statistika cs  4  letní V 4070 ano
FAST-DB64 Fyzika látek cs  8  letní V zk 4072 ano
FAST-DC62 Fyzikální chemie silikátů cs  8  letní V zk 4072 ano
FAST-DB63 Synergie stavebních materiálů cs  8  letní V zk 4072 ano
FAST-DJ64 Teoretické základy kompozitních mater... cs  8  letní V zk 4072 ano
FAST-DJ62 Teoretické základy technologie silikátů cs  8  letní V zk 4072 ano
FAST-DJ65 Teorie optimálního užití stavebních l... cs  8  letní V zk 4072 ano
FAST-DJ63 Teorie trvanlivosti a sanace betonů cs  8  letní V zk 4072 ano

Skupiny volitelných předmětů
4063 povinnost: 1 předmět  
4070 povinnost: 1 předmět  
4072 povinnost: 1 předmět  
 


Ročník 2, zimní semestr

Kód Název J. Kr. Sem. Pov. Uk. Sk. Ot.

Povinný
FAST-DJ02 Doktorský seminář II (FMI) cs  8  zimní P   ano

Volitelný
FAST-DA65 Analýza časových řad cs  10  zimní V zk 4071 ano
FAST-DA67 Aplikace matematických metod v ekonomii cs  10  zimní V zk 4071 ano
FAST-DA59 Diskrétní metody ve stavebnictví II cs  10  zimní V zk 4071 ano
FAST-DA63 Numerické metody II cs  10  zimní V zk 4071 ano
FAST-DA66 Numerické řešení variačních úloh cs  10  zimní V zk 4071 ano
FAST-DA64 Regresní modely cs  10  zimní V zk 4071 ano
FAST-DJ68 Environmentální systémy výroby a užit... cs  8  zimní V zk 4073 ano
FAST-DI63 Nedestruktivní diagnostické metody zk... cs  8  zimní V zk 4073 ano
FAST-DJ69 Reologie betonu cs  8  zimní V zk 4073 ano
FAST-DB65 Využití akustických metod pro NDT sta... cs  8  zimní V zk 4073 ano

Skupiny volitelných předmětů
4071 povinnost: 1 předmět  
4073 povinnost: 1 předmět  
 


Ročník 2, letní semestr

Kód Název J. Kr. Sem. Pov. Uk. Sk. Ot.

Povinný
FAST-DY01 Cizí jazyk pro doktorské studium cs  8  letní P zk   ano
FAST-DJ03 Doktorský seminář III (FMI) cs  8  letní P   ano
 


Ročník 3, zimní semestr

Kód Název J. Kr. Sem. Pov. Uk. Sk. Ot.

Povinný
FAST-DJ04 Doktorský seminář IV (FMI) cs  8  zimní P   ano
 


Ročník 3, letní semestr

Kód Název J. Kr. Sem. Pov. Uk. Sk. Ot.

Povinný
FAST-DJ05 Doktorský seminář V (FMI) cs  14  letní P   ano
 


Ročník 4, zimní semestr

Kód Název J. Kr. Sem. Pov. Uk. Sk. Ot.

Povinný
FAST-DJ06 Doktorský seminář VI (FMI) cs  14  zimní P   ano
 


Ročník 4, letní semestr

Kód Název J. Kr. Sem. Pov. Uk. Sk. Ot.

Povinný
FAST-DJ07 Doktorský seminář VII (FMI) cs  20  letní P   ano