|
| České vysoké učení technické v Praze | |
Fakulta stavební | ||
K 123 - Katedra materiálového inženýrství a chemie | ||
semestr zimní 2018/19
semestr letní 2017/18
Cílem předmětu je zlepšit úroveň chemických znalostí doktorandů a ukázat jim možnosti chemického přístupu k řešení jejich konkrétního projektu. Látka, směs, přípravek, materiál. Čistota a koncentrace. Chemické reakce. Chemická rovnováha. Význam pH. Chemická kinetika. Stechiometrické výpočty, látkové bilance. Chemická podstata stavebních hmot. Chemické procesy při aplikaci stavebních hmot. Chemická degradace a koroze. Význam a možnosti chemické analýzy ve stavebnictví. Chyby chemických rozborů. Správná laboratorní praxe. Zásady bezpečné práce s chemickými přípravky. Chemické riziko a legislativa. Popis experimentů v oblasti fyzikální a prostorové akustiky a aplikace ultraakustiky v oblasti nedestruktivního měření fyzikálních materiálových parametrů. Popis a použití základních přístrojů pro akustická měření, využití generátorů, snímačů, zesilovačů a analyzátorů a záznamových zařízení. Praktické úlohy z prostorové akustiky (měření hladiny hlasitosti, doby dozvuku, stupně průzvučnosti ap.). Praktické úlohy z oboru nedestruktivního měření fyzikálních materiálových vlastností akustickými a ultraakustickými metodami (měření modulů pružnosti, rychlosti šíření vlnění, útlumu vlnění ap.). Praktické úlohy z oblasti ultraakustické defektoskopie (hledání trhlin a dutin v materiálu, určování nehomogenit ap.). Popsání principů a aplikace při využití akustické emise (předvídání krizových situací ap.). Problematika změn vlastností materiálu v závislosti na podmínkách, kterým je vystaven. Vliv vnějšího prostředí na vlastnosti materiálů, stárnutí a degradace materiálů. Vliv chemického působení na vlastnosti materiálů. Karbonatace betonu oxidem uhličitým ze vzduchu a další vlivy kontaminovaného prostředí na strukturu, vlastnosti a životnost materiálů. Stavba hmoty, pohled na konfiguraci atomů, periodickou tabulku a její zákonitosti, povaha soudržných sil. Skupenské stavy látek, struktura pevných látek a fázové přechody. Vlastnosti reálných stavebních hmot, základní fyzikální vlastnosti stavebních materiálů, vztah mezi strukturou a vlastnostmi stavebních materiálů. Stavební kámen, jeho vlastnosti, význam ve stavebnictví, konzervace a konsolidace degradovaných kamenných prvků. Dřevo, jeho struktura, vlastnosti, ochrana a aplikace ve stavebnictví. Sklo a plasty, jejich struktura, vlastnosti a použití ve stavebnictví. Beton, jeho struktura a vlastnosti, vliv vnitřních a vnějších faktorů na vlastnosti a chování betonu, speciální typy betonů a degradační vlivy. Kompozitní materiály, jejich struktura, chování a typy. Degradace stavebních materiálů a metody zjišťování struktury a složení stavebních materiálů. Kinematika kontinua. Malé a velké deformace. Lagrangeova a Eulerova metoda. Materiálové a prostorové derivace. Dynamika kontinua. Bilance hmotnosti, hybnosti a mechanické energie. Materiálové modely a jejich aplikace v bilančních rovnicích. Měření teploty. Základy kalorimetrie, klasická kalorimetrická měření. Měření měrné tepelné kapacity v širokém teplotním oboru. Aplikace inverzních úloh při měření tepelně technických veličin. Měření tepelné a teplotní vodivosti. Měření teplotních a vlhkostních dilatací. Měření vlhkosti vzduchu a porézních materiálů. Měření vodivosti vlhkosti a difúze vodních par. Navlhavost, nasákavost, vzlínavost. Závislost fyzikálních parametrů materiálů na vlhkosti a teplotě. Řešení stacionárních a časově evolučních procesů metodou konečných prvků. Počítačová implementace metody konečných prvků. Programování úloh metody konečných prvků v jazycích Fortran a C. Metody řešení nelineárních problémů. Řešení úloh se změnou fáze a úloh s chemickými reakcemi. Teorie přenosu hmotnosti, hybnosti, momentu hybnosti a energie, bilanční rovnice. Stavové a fenomenologické rovnice pevných látek, kapalin a plynů. Bilanční rovnice ve vícesložkových systémech. Přenos tepla a látky v porézních materiálech. Přenos mechanického vlnění v materiálech. Teorie podobnosti, princip modelování. Teorie přenosu náboje, elektromagnetické hybnosti, momentu hybnosti a energie. Materiálové relace v elektrodynamice. Interakce střídavého elektromagnetického pole o vysokých frekvencích s různými typy materiálů. Optické vlastnosti materiálů. Reflektivita a transmisivita opticky nehomogenních kovových a nekovových materiálů. Interakce laserového záření s kovy a polovodiči. Bilance hmotnosti, hybnosti a energie ve vícesložkových systémech. Konstrukce materiálových relací pomocí metod nevratné termodynamiky. Modelování přenosu tepla a vlhkosti v porézních materiálech. Difúzní, konvektivní a smíšené modely. Měření materiálových parametrů přenosu tepla a vlhkosti. In accordance with the thesis proposal Introduction to general chemistry - chemical bond, compounds, reactions, equilibrium.
Chemistry of environment - water, atmosphere, pedosphere.
Chemistry of building materials - inorganic binders, glass, ceramic, metals, natural polymers, wood, synthetic polymers on C and Si basis.
Introduction to degradation of building materials and to analytical chemistry. Dle zadání In accordance with the thesis proposal Předmět se věnuje chemii stavebních pojiv na bázi silikátů a příbuzných materiálů. Je probrána chemická a technologická stránka tématu. Úvod do obecné chemie - vazby, sloučeniny, reakce, rovnováha. Chemie životního prostředí - voda, atmosféra, půda. Chemie stavebních materiálů - anorganická pojiva, sklo, keramika, kovové materiály, přírodní polymerní materiály, syntetické polymerní materiály na bázi C a Si. Úvod do degradace stavebních materiálů a analytické chemie. Stavba hmoty, pohled na konfiguraci atomů, periodickou tabulku a její zákonitosti, povaha soudržných sil. Skupenské stavy látek, struktura pevných látek a fázové přechody. Vlastnosti reálných stavebních hmot, základní fyzikální vlastnosti stavebních materiálů, vztah mezi strukturou a vlastnostmi stavebních materiálů. Stavební kámen, jeho vlastnosti, význam ve stavebnictví, konzervace a konsolidace degradovaných kamenných prvků. Dřevo, jeho struktura, vlastnosti, ochrana a aplikace ve stavebnictví. Sklo a plasty, jejich struktura, vlastnosti a použití ve stavebnictví. Beton, jeho struktura a vlastnosti, vliv vnitřních a vnějších faktorů na vlastnosti a chování betonu, speciální typy betonů a degradační vlivy. Kompozitní materiály, jejich struktura, chování a typy. Degradace stavebních materiálů a metody zjišťování struktury a složení stavebních materiálů. Subject gives information on principles of designing and development of new types of materials having directed properties for specific building applications and structures. Předmět poskytuje informace o způsobech návrhu a vývoje nových typů materiálů s řízenými užitnými vlastnostmi pro specifické stavební aplikace a konstrukce. Rešeršní a laboratorní práce dle zadání. Materiálová základna stavebnictví, klasifikace materiálů, základní pojmy. Definice základních vlastností materiálů v souvislosti se strukturou hmot. Fyzikální, mechanické, tepelné a chemické vlastnosti hlavních skupin stavebních materiálů a základní vztahy mezi nimi. Vývoj materiálové základny u nás a zahraničí. Seznámení se základními druhy materiálů a výrobků a jejich aplikacemi v konstrukci. Estetická a užitná hodnota. Laboratorní zkoušení vlastností hlavních druhů materiálů, základy zkušebnictví. Základní informace o materiálové základně stavebnictví. Klasifikace materiálů, základní pojmy. Úvod do obecné chemie- vazby, sloučeniny, reakce, rovnováha. Definice základních vlastností materiálů v souvislosti se strukturou hmot. Fyzikální, mechanické, tepelné a chemické vlastnosti hlavních skupin stavebních materiálů a základní vztahy mezi nimi.Chemie stavebních materiálů. Přehled stavebních materiálů a výrobků a jejich použití v konstrukcích. Laboratorní zkoušení vlastností hlavních druhů materiálů, základy zkušebnictví, základy analytické chemie, degradace stavebních materiálů. Materiálová základna stavebnictví, klasifikace materiálů, základní pojmy. Definice základních vlastností materiálů v souvislosti se strukturou hmot. Fyzikální, mechanické, tepelné a chemické vlastnosti hlavních skupin stavebních materiálů a základní vztahy mezi nimi. Vývoj materiálové základny u nás a zahraničí. Seznámení se základními druhy materiálů a výrobků a jejich aplikacemi v konstrukci. Estetická a užitná hodnota. Laboratorní zkoušení vlastností hlavních druhů materiálů, základy materiálového zkušebnictví. Cílem předmětu je doplnit studentům znalosti z obecné a anorganické chemie (zejména studenti středních odborných škol) a odbornou terminologii (studenti gymnázií a studenti jiných národností). Výuka předmětu bude vedena s důrazem na ucelení základů probírané látky a její větší procvičení v konkrétních příkladech. Základní stavební materiály, jejich popis, technologie výroby jednotlivých stavebních materiálů, energetická náročnost výroby, skladování a doprava. Modelování stavební výroby. Stavebně technologický projekt a jeho hlavní dokumenty. Faktory ovlivňující výrobu materiálů, způsob použití, bezpečnost práce. Předmět se věnuje vybraným partiím fyzikální chemie, které mají vztah k procesům probíhajícím v materiálech a systémech majících vztah ke stavebním materiálům. Studenti se seznámí s principy klasické termodynamiky aplikovaným jednak na systémy s probíhající chemickou reakcí, jednak na systémy s fázovou rovnováhou. Pozornost je věnována i kinetice chemických reakcí. V oblasti elektrochemie se hovoří, kromě obecného základu, o elektrolytech, korozi a elektrochemických zdrojích proudu. Poslední část kurzu je věnována dějům na fázových rozhraních a disperzním systémům. Cílem předmětu je zlepšit úroveň chemických znalostí doktorandů a ukázat jim možnosti chemického přístupu k řešení jejich konkrétního projektu. Látka, směs, přípravek, materiál. Čistota a koncentrace. Chemické reakce. Chemická rovnováha. Význam pH. Chemická kinetika. Stechiometrické výpočty, látkové bilance. Chemická podstata stavebních hmot. Chemické procesy při aplikaci stavebních hmot. Chemická degradace a koroze. Význam a možnosti chemické analýzy ve stavebnictví. Chyby chemických rozborů. Správná laboratorní praxe. Zásady bezpečné práce s chemickými přípravky. Chemické riziko a legislativa. Popis experimentů v oblasti fyzikální a prostorové akustiky a aplikace ultraakustiky v oblasti nedestruktivního měření fyzikálních materiálových parametrů. Popis a použití základních přístrojů pro akustická měření, využití generátorů, snímačů, zesilovačů a analyzátorů a záznamových zařízení. Praktické úlohy z prostorové akustiky (měření hladiny hlasitosti, doby dozvuku, stupně průzvučnosti ap.). Praktické úlohy z oboru nedestruktivního měření fyzikálních materiálových vlastností akustickými a ultraakustickými metodami (měření modulů pružnosti, rychlosti šíření vlnění, útlumu vlnění ap.). Praktické úlohy z oblasti ultraakustické defektoskopie (hledání trhlin a dutin v materiálu, určování nehomogenit ap.). Popsání principů a aplikace při využití akustické emise (předvídání krizových situací ap.). Problematika změn vlastností materiálu v závislosti na podmínkách, kterým je vystaven. Vliv vnějšího prostředí na vlastnosti materiálů, stárnutí a degradace materiálů. Vliv chemického působení na vlastnosti materiálů. Karbonatace betonu oxidem uhličitým ze vzduchu a další vlivy kontaminovaného prostředí na strukturu, vlastnosti a životnost materiálů. Stavba hmoty, pohled na konfiguraci atomů, periodickou tabulku a její zákonitosti, povaha soudržných sil. Skupenské stavy látek, struktura pevných látek a fázové přechody. Vlastnosti reálných stavebních hmot, základní fyzikální vlastnosti stavebních materiálů, vztah mezi strukturou a vlastnostmi stavebních materiálů. Stavební kámen, jeho vlastnosti, význam ve stavebnictví, konzervace a konsolidace degradovaných kamenných prvků. Dřevo, jeho struktura, vlastnosti, ochrana a aplikace ve stavebnictví. Sklo a plasty, jejich struktura, vlastnosti a použití ve stavebnictví. Beton, jeho struktura a vlastnosti, vliv vnitřních a vnějších faktorů na vlastnosti a chování betonu, speciální typy betonů a degradační vlivy. Kompozitní materiály, jejich struktura, chování a typy. Degradace stavebních materiálů a metody zjišťování struktury a složení stavebních materiálů. Kinematika kontinua. Malé a velké deformace. Lagrangeova a Eulerova metoda. Materiálové a prostorové derivace. Dynamika kontinua. Bilance hmotnosti, hybnosti a mechanické energie. Materiálové modely a jejich aplikace v bilančních rovnicích. Měření teploty. Základy kalorimetrie, klasická kalorimetrická měření. Měření měrné tepelné kapacity v širokém teplotním oboru. Aplikace inverzních úloh při měření tepelně technických veličin. Měření tepelné a teplotní vodivosti. Měření teplotních a vlhkostních dilatací. Měření vlhkosti vzduchu a porézních materiálů. Měření vodivosti vlhkosti a difúze vodních par. Navlhavost, nasákavost, vzlínavost. Závislost fyzikálních parametrů materiálů na vlhkosti a teplotě. Řešení stacionárních a časově evolučních procesů metodou konečných prvků. Počítačová implementace metody konečných prvků. Programování úloh metody konečných prvků v jazycích Fortran a C. Metody řešení nelineárních problémů. Řešení úloh se změnou fáze a úloh s chemickými reakcemi. Teorie přenosu hmotnosti, hybnosti, momentu hybnosti a energie, bilanční rovnice. Stavové a fenomenologické rovnice pevných látek, kapalin a plynů. Bilanční rovnice ve vícesložkových systémech. Přenos tepla a látky v porézních materiálech. Přenos mechanického vlnění v materiálech. Teorie podobnosti, princip modelování. Teorie přenosu náboje, elektromagnetické hybnosti, momentu hybnosti a energie. Materiálové relace v elektrodynamice. Interakce střídavého elektromagnetického pole o vysokých frekvencích s různými typy materiálů. Optické vlastnosti materiálů. Reflektivita a transmisivita opticky nehomogenních kovových a nekovových materiálů. Interakce laserového záření s kovy a polovodiči. Bilance hmotnosti, hybnosti a energie ve vícesložkových systémech. Konstrukce materiálových relací pomocí metod nevratné termodynamiky. Modelování přenosu tepla a vlhkosti v porézních materiálech. Difúzní, konvektivní a smíšené modely. Měření materiálových parametrů přenosu tepla a vlhkosti. In accordance with the thesis proposal Introduction to general chemistry - chemical bond, compounds, reactions, equilibrium.
Chemistry of environment - water, atmosphere, pedosphere.
Chemistry of building materials - inorganic binders, glass, ceramic, metals, natural polymers, wood, synthetic polymers on C and Si basis.
Introduction to degradation of building materials and to analytical chemistry. Dle zadání In accordance with the thesis proposal Předmět se věnuje chemii stavebních pojiv na bázi silikátů a příbuzných materiálů. Je probrána chemická a technologická stránka tématu. Úvod do obecné chemie - vazby, sloučeniny, reakce, rovnováha. Chemie životního prostředí - voda, atmosféra, půda. Chemie stavebních materiálů - anorganická pojiva, sklo, keramika, kovové materiály, přírodní polymerní materiály, syntetické polymerní materiály na bázi C a Si. Úvod do degradace stavebních materiálů a analytické chemie. Stavba hmoty, pohled na konfiguraci atomů, periodickou tabulku a její zákonitosti, povaha soudržných sil. Skupenské stavy látek, struktura pevných látek a fázové přechody. Vlastnosti reálných stavebních hmot, základní fyzikální vlastnosti stavebních materiálů, vztah mezi strukturou a vlastnostmi stavebních materiálů. Stavební kámen, jeho vlastnosti, význam ve stavebnictví, konzervace a konsolidace degradovaných kamenných prvků. Dřevo, jeho struktura, vlastnosti, ochrana a aplikace ve stavebnictví. Sklo a plasty, jejich struktura, vlastnosti a použití ve stavebnictví. Beton, jeho struktura a vlastnosti, vliv vnitřních a vnějších faktorů na vlastnosti a chování betonu, speciální typy betonů a degradační vlivy. Kompozitní materiály, jejich struktura, chování a typy. Degradace stavebních materiálů a metody zjišťování struktury a složení stavebních materiálů. Subject gives information on principles of designing and development of new types of materials having directed properties for specific building applications and structures. Předmět poskytuje informace o způsobech návrhu a vývoje nových typů materiálů s řízenými užitnými vlastnostmi pro specifické stavební aplikace a konstrukce. Rešeršní a laboratorní práce dle zadání. Materiálová základna stavebnictví, klasifikace materiálů, základní pojmy. Definice základních vlastností materiálů v souvislosti se strukturou hmot. Fyzikální, mechanické, tepelné a chemické vlastnosti hlavních skupin stavebních materiálů a základní vztahy mezi nimi. Vývoj materiálové základny u nás a zahraničí. Seznámení se základními druhy materiálů a výrobků a jejich aplikacemi v konstrukci. Estetická a užitná hodnota. Laboratorní zkoušení vlastností hlavních druhů materiálů, základy zkušebnictví. Základní informace o materiálové základně stavebnictví. Klasifikace materiálů, základní pojmy. Úvod do obecné chemie- vazby, sloučeniny, reakce, rovnováha. Definice základních vlastností materiálů v souvislosti se strukturou hmot. Fyzikální, mechanické, tepelné a chemické vlastnosti hlavních skupin stavebních materiálů a základní vztahy mezi nimi.Chemie stavebních materiálů. Přehled stavebních materiálů a výrobků a jejich použití v konstrukcích. Laboratorní zkoušení vlastností hlavních druhů materiálů, základy zkušebnictví, základy analytické chemie, degradace stavebních materiálů. Materiálová základna stavebnictví, klasifikace materiálů, základní pojmy. Definice základních vlastností materiálů v souvislosti se strukturou hmot. Fyzikální, mechanické, tepelné a chemické vlastnosti hlavních skupin stavebních materiálů a základní vztahy mezi nimi. Vývoj materiálové základny u nás a zahraničí. Seznámení se základními druhy materiálů a výrobků a jejich aplikacemi v konstrukci. Estetická a užitná hodnota. Laboratorní zkoušení vlastností hlavních druhů materiálů, základy materiálového zkušebnictví. Cílem předmětu je doplnit studentům znalosti z obecné a anorganické chemie (zejména studenti středních odborných škol) a odbornou terminologii (studenti gymnázií a studenti jiných národností). Výuka předmětu bude vedena s důrazem na ucelení základů probírané látky a její větší procvičení v konkrétních příkladech. Základní stavební materiály, jejich popis, technologie výroby jednotlivých stavebních materiálů, energetická náročnost výroby, skladování a doprava. Modelování stavební výroby. Stavebně technologický projekt a jeho hlavní dokumenty. Faktory ovlivňující výrobu materiálů, způsob použití, bezpečnost práce. Předmět se věnuje vybraným partiím fyzikální chemie, které mají vztah k procesům probíhajícím v materiálech a systémech majících vztah ke stavebním materiálům. Studenti se seznámí s principy klasické termodynamiky aplikovaným jednak na systémy s probíhající chemickou reakcí, jednak na systémy s fázovou rovnováhou. Pozornost je věnována i kinetice chemických reakcí. V oblasti elektrochemie se hovoří, kromě obecného základu, o elektrolytech, korozi a elektrochemických zdrojích proudu. Poslední část kurzu je věnována dějům na fázových rozhraních a disperzním systémům. Problémy, připomínky a doporučení směrujte prosím na Aplikovaná chemie
Akustická a ultraakustická měření
Interakce materiálu a vnějšího prostředí
Materiálové inženýrství
Mechanika kontinua
Měření termofyzikálních vlastností materiálů
Řešení transportních jevů na počítači
Transportní jevy v materiálech I
Transportní jevy v materiálech II
Transportní procesy v materiálech
Bakalářská práce
Bachelor Project
Chemistry
[2] [2] Malone, L. J. (1994): BASIC CONCEPTS OF CHEMISTRY. John Wiley and Sons., Inc., New York, ISBN 0-471-53590-7
[3] [3] Pepper, I.L., Gerba, C.P., Brusseau, M.L. (1996). POLLUTION SCIENCE. Academic Press. London. ISBN 0-12-550660-0Diplomová práce
Diploma project
Chemie silikátových materiálů
[2] [2] Taylor, H.F.W. Cement Chemistry. Academic Press: London, 1992.
[3] [3] Henning, O., Lach, V. Chemie ve stavebnictví. SNTL/ALFA: Praha1983.
Chemie
[2] Pavlíková, Keppert, Chemie - chemie stavebních materiálů, ČVUT Praha 2009.
[3] Shriver, Atkins, Inroganic Chemistry, Oxford UP, 2001.Materiálové inženýrství
Material engineering
Materiálové inženýrství
Projekt 2C
Stavební hmoty
Stavební hmoty
Stavební hmoty
Chemie - repetitorium
Technologie výroby stavebních materiálů
Základy fyzikální chemie
[2] Bartovská, Šišková, Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav, VŠCHT Praha, 2005
[3] Moore, Fyzikální chemie, SNTL Praha, 1981
Aplikovaná chemie
Akustická a ultraakustická měření
Interakce materiálu a vnějšího prostředí
Materiálové inženýrství
Mechanika kontinua
Měření termofyzikálních vlastností materiálů
Řešení transportních jevů na počítači
Transportní jevy v materiálech I
Transportní jevy v materiálech II
Transportní procesy v materiálech
Bakalářská práce
Bachelor Project
Chemistry
[2] Pavlíková, Keppert, Chemie - chemie stavebních materiálů, ČVUT Praha 2009.
[3] Shriver, Atkins, Inroganic Chemistry, Oxford UP, 2001.Diplomová práce
Diploma project
Chemie silikátových materiálů
[2] Taylor, H.F.W. Cement Chemistry. Academic Press: London, 1992.
[3] Henning, O., Lach, V. Chemie ve stavebnictví. SNTL/ALFA: Praha1983.Chemie
[2] Pavlíková, Keppert, Chemie - chemie stavebních materiálů, ČVUT Praha 2009.Materiálové inženýrství
Material engineering
Materiálové inženýrství
Projekt 2C
Stavební hmoty
Stavební hmoty
Stavební hmoty
Chemie - repetitorium
Technologie výroby stavebních materiálů
[2] Vejvara, K.: Technologie staveb - Lešení 95. vyd. Praha: ČVUT, 1999Základy fyzikální chemie
[2] Bartovská, Šišková, Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav, VŠCHT Praha, 2005
[3] Moore, Fyzikální chemie, SNTL Praha, 1981
webmaster@fsv.cvut.cz