Detail předmětu

Trvanlivost stavebních materiálů

FAST-CJ07Ak. rok: 2013/2014

Seznámení s problémy korodovaných staveb a to zejména se zřetelem na příčiny poruch, druh korozního prostředí, volbu vhodných stavebních materiálů.
Výuka je zaměřena zejména na objasnění chemické mikrostrukturální a mechanické změny při korozi, koroze železového betonu vyvolaná působením agresivního prostředí a rozdělení materiálů dle trvanlivosti. Podrobně se pojednává o korozi betonů, kovů a stavebních materiálů kapalnými a plynnými médii, o druzích vod korodujících železobetonové konstrukce, jakož i o vlivu tuhé látky, minerálních tuků a oleje apod. Na to navazují povrchové úpravy zlepšující odolnost stavebních konstrukcí proti agresivním vlivům, resp. impregnace betonu plastickými látkami, nástřiky betonu makromolekulárními látkami, nátěrové hmoty na bázi vodního skla apod. V závěru se zabývá možností prognózování trvanlivosti stav. materiálů a metodikou zjišťování trvanlivosti stavebních hmot s možností ochrany.
Přednášky jsou doplněny laboratorním cvičením.

Přednášky jsou doplněny laboratorním cvičením.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA, dr. h. c.

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 popsat 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 využití plastických hmot přidávaných do cementových malt a betonů,teoretické a technologické poklady výroby anorganických stavebních pojiv, jmenovitě chemie a technologie sádrařství, vápenictví a cementářství, základní znalosti nutné pro návrh složení betonů pro předem zadané konečné vlastnosti betonu, základní znalosti vlastností vstupních surovin pro výrobu betonu a jejich zkoušení, obecný přehled vlastností keramických surovin, jejich úprava, způsoby vytváření v keramice, vlastnosti vypáleného střepu.

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.).

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.

Osnovy výuky

1. Seznámení s problémy korodovaných staveb, trvanlivost, degradace
2. Příčiny vad a poruch jednotlivých stavebních hmot.
3. Druhy korozního(agresivního) prostředí, volba vhodných stavebních materiálů, druhy vod korodujících železobetonové konstrukce
4. Druhy plynných prostředí, Vliv tuhé látky, minerálních tuků a oleje apod. Mechanismy objemových změn
5. Objasnění chemické mikrostrukturální a mechanické změny při korozi.
6. Degradace železobetonu vyvolaná působením agresivních prostředí
7. Degradace stavebních materiálů vyvolaná působením agresivních prostředí
8. Koroze kovů.
9. Galvanická koroze a metody měření.
10. Primární ochrana stavebních hmot, vliv složení a technologie výroby
11. Sekundární ochrana betonů, Povrchové úpravy zlepšující odolnost stavebních konstrukcí proti agresivním vlivům - rozdělení.
12. Povrchové úpravy - vlastnosti, metody zkoušení, vady a poruchy, proznózování životnosti povrchových úprav.
13. Metodika zjišťování trvanlivosti stavebních hmot s možností ochrany.Možnosti prognózování trvanlivosti stav. materiálů.

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.

Učební cíle

Cílem je seznámit posluchače s problémy korodovaných staveb a to zejména se zřetelem na příčiny poruch, druh korozního prostředí, volbu vhodných stavebních materiálů, seznámení s metodikou prognózování trvanlivosti stav. materiálů a zjišťování trvanlivosti stavebních hmot s možností ochrany.

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.

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.

Základní literatura

DROCHYTKA, Rostislav: Trvanlivost stavebních materiálů. Studijní opora, VUT v Brně, FAST., 2007. [https://intranet.fce.vutbr.cz/pedagog/predmety/opory.asp] (CS)
MATOUŠEK, Milan a DROCHYTKA, Rostislav: Atmosférická koroze betonů. Praha: IKAS, 1998. 80-902558-0-9. (CS)

Doporučená literatura

EMMONS, Peter a DROCHYTKA, Rostislav a JEŘÁBEK, Zdeněk: Sanace a údržba betonu v ilustracích. Brno: Akademické nakladatelství, CERM, 1999. 0-87629-286-4. (CS)
EMMONS Peter: Concrete repair and maintenance Illustrated. Baltimore: RS Means, 1994. 0-87629-286-4. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-K-C-SI magisterský navazující

    obor M , 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program N-P-C-SI magisterský navazující

    obor M , 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program N-P-E-SI magisterský navazující

    obor M , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA, dr. h. c.

Osnova

1. Seznámení s problémy korodovaných staveb, trvanlivost, degradace
2. Příčiny vad a poruch jednotlivých stavebních hmot.
3. Druhy korozního(agresivního) prostředí, volba vhodných stavebních materiálů, druhy vod korodujících železobetonové konstrukce
4. Druhy plynných prostředí, Vliv tuhé látky, minerálních tuků a oleje apod. Mechanismy objemových změn
5. Objasnění chemické mikrostrukturální a mechanické změny při korozi.
6. Degradace železobetonu vyvolaná působením agresivních prostředí
7. Degradace stavebních materiálů vyvolaná působením agresivních prostředí
8. Koroze kovů.
9. Galvanická koroze a metody měření.
10. Primární ochrana stavebních hmot, vliv složení a technologie výroby
11. Sekundární ochrana betonů, Povrchové úpravy zlepšující odolnost stavebních konstrukcí proti agresivním vlivům - rozdělení.
12. Povrchové úpravy - vlastnosti, metody zkoušení, vady a poruchy, proznózování životnosti povrchových úprav.
13. Metodika zjišťování trvanlivosti stavebních hmot s možností ochrany.Možnosti prognózování trvanlivosti stav. materiálů.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA, dr. h. c.

Osnova

♦ 1. Seznámení s problémy korodovaných staveb, trvanlivost, degradace
♦ 2. Příčiny vad a poruch jednotlivých stavebních hmot.
♦ 3. Druhy korozního(agresivního) prostředí, volba vhodných stavebních materiálů, druhy vod korodujících železobetonové konstrukce
♦ 4. Druhy plynných prostředí, Vliv tuhé látky, minerálních tuků a oleje apod. Mechanismy objemových změn
♦ 5. Objasnění chemické mikrostrukturální a mechanické změny při korozi.
♦ 6. Degradace železobetonu vyvolaná působením agresivních prostředí
♦ 7. Degradace stavebních materiálů vyvolaná působením agresivních prostředí
♦ 8. Koroze kovů.
♦ 9. Galvanická koroze a metody měření.
♦ 10. Primární ochrana stavebních hmot, vliv složení a technologie výroby
♦ 11. Sekundární ochrana betonů, Povrchové úpravy zlepšující odolnost stavebních konstrukcí proti agresivním vlivům - rozdělení.
♦ 12. Povrchové úpravy - vlastnosti, metody zkoušení, vady a poruchy, proznózování životnosti povrchových úprav.
♦ 13. Metodika zjišťování trvanlivosti stavebních hmot s možností ochrany.Možnosti prognózování trvanlivosti stav. materiálů.

9) Cvičení degradace nátěrů a impregnací, příprava vzorků, roztoků a plynného prostředí, měření tloušťky nátěrů, naložení trámečků do roztoků.
10) Vyhodnocení degradace nátěrů a impregnací, porovnání účinku jednotlivých agresivních prostředích
11) Exkurze na stavbu
12) Posouzení betonu z hlediska trvanlivosti (stupeň karbonatace, modifikační přeměny)
13) Kontrola protokolů, Zápočet