Detail předmětu

Kompozitní materiály

FAST-CJ002Ak. rok: 2020/2021

Vývoj kompozitních materiálů, rozdělení kompozitních materiálů do základních typů a jejich charakteristika. Definice kompozitních materiálů a výklad kompozitního působení. Proměnné definující vlastnosti kompozitů. Strukturní rozdělení kompozitů - výrobní problémy. Částicové kompozity a jejich rozdělení. Vláknové kompozity, vlákna, matrice. Uhlíková, kovová, skleněná, polypropylenová, celulózová a další vlákna. Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží, výroba, trvanlivost. Kompozitní materiály s cementovou matricí a vláknovou výztuží, vláknobeton s ocelovými vlákny. Sklovláknobeton. Vláknocementové kompozitní materiály. Dřevocementové kompozitní materiály. Nové materiály pro zesilování konstrukcí, lamely, výztužné tkaniny. Materiály s alkalicky aktivovanou matricí. Jednosměrové kompozity - relativní zastoupení fází, teplotní roztažnost a transportní vlastnosti. Přednášky jsou doplněny laboratorními úlohami ve cvičení.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Lenka Bodnárová, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav technologie stavebních hmot a dílců (THD)

Výsledky učení předmětu

Student zvládne cíl předmětu získáním znalostí o kompozitních materiálech používaných ve stavebnictví. Student si osvojí znalosti pro pochopení kompozitního působení materiálů, získá znalosti o principech navrhování kompozitů a možnostech použití kompozitů ve stavebnictví.

Prerekvizity

Znalosti z oblasti stavebních materiálů - vlastností stavebních látek.
Znalosti z oblasti technologie betonu - proces návrhu, míchání betonu, proces zhutňování betonu, ukládání betonu
Znalosti z oblasti chemie - klasifikace látek, vlastnosti látek

Osnovy výuky

1.Vývoj kompozitních materiálů, rozdělení kompozitních materiálů, definice
2.Proměnné definující vlastnosti kompozitů, jejich strukturní roztřídění, navrhování kompozitů, specifika navrhování
3.Vláknové kompozity, vlákna, matrice
4.Kompozitní materiály s cementovou matricí a vláknovou výztuží (s ocelovými, polymerními, skleněnými, celulózovými vlákny)
5.Sklovláknobeton
6.Vláknocement
7.Dřevocementové kompozitní materiály
8.Materiály s alkalicky aktivovanou matricí
9.Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží, vlastnosti vstupních materiálů, technologie výroby
10.Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží, vlastnosti, trvanlivost, aplikace
11.Nové materiály pro zesilování konstrukcí, lamely, výztužné tkaniny,
12. Částicové kompozity, odolnost kompozitů vůči působení vysokých teplot
13.Jednosměrové kompozity, zastoupení vláken. Mechanika jednosměrových kompozitů, podélná pevnost, modul pružnosti a pevnost, teplotní roztažnost a transportní vlastnosti

Učební cíle

Seznámení s kompozitními materiály používanými ve stavebnictví. Pochopení kompozitního působení materiálů a možností kompozitů. Seznámení s principy navrhování a použití kompozitů. Na základě získaných poznatků posluchač může optimálně volit kompozitní materiál pro konkrétní aplikaci, je schopen definovat požadované vlastnosti kompozitu, podmínky jeho použití, získá zkušenosti s praktickou přípravou vybraných druhů kompozitních materiálů.

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-C-SI (N) magisterský navazující

    obor M , 1 ročník, zimní semestr, povinný

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

    obor M , 1 ročník, zimní semestr, povinný

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

    obor M , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Lenka Bodnárová, Ph.D.

Osnova

1.Vývoj kompozitních materiálů, rozdělení kompozitních materiálů, definice 2.Proměnné definující vlastnosti kompozitů, jejich strukturní roztřídění, navrhování kompozitů, specifika navrhování 3.Vláknové kompozity, vlákna, matrice 4.Kompozitní materiály s cementovou matricí a vláknovou výztuží (s ocelovými, polymerními, skleněnými, celulózovými vlákny) 5.Sklovláknobeton 6.Vláknocement 7.Dřevocementové kompozitní materiály 8.Materiály s alkalicky aktivovanou matricí 9.Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží, vlastnosti vstupních materiálů, technologie výroby 10.Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží, vlastnosti, trvanlivost, aplikace 11.Nové materiály pro zesilování konstrukcí, lamely, výztužné tkaniny, 12. Částicové kompozity, odolnost kompozitů vůči působení vysokých teplot 13.Jednosměrové kompozity, zastoupení vláken. Mechanika jednosměrových kompozitů, podélná pevnost, modul pružnosti a pevnost, teplotní roztažnost a transportní vlastnosti

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Lenka Bodnárová, Ph.D.

Osnova

1. Úvodní cvičení, školení bezpečnosti, laboratorní řád 2. Kompozity na polymerní pojivové bázi – polymerbetony a polymer malty speciální typy, použití 3. Exkurze výroba kompozitů na polymerní bázi, dlouho i krátkováknové kompozity, extruze pultruze 4. Kompozity na cementové bázi – vliv druhů partikulárních plniv na vlastnosti 5. Kompozity na cementové bázi – vliv dávkování polymerních vláken na vlastnosti čerstvého i zatvrdlého betonu 6. Kompozity na cementové bázi – vliv dávkování ocelových vláken na vlastnosti čerstvého i zatvrdlého betonu 7. Kompozity na cementové bázi – vliv druhů ocelových vláken na vlastnosti čerstvého i zatvrdlého betonu 8. Kompozitní materiály na bázi alkalicky aktivovaných materiálů, vlastnosti možnosti použití 9. Kompozitní materiály na bázi alkalicky aktivovaných materiálů, příprava částicových a vláknitých kompozitů 10. Exkurze výroba polymerních kompozitních materiálů 11. Exkurze částicové a vláknové kompozity na cementové bázi, možnosti použití 12. Prezentace seminárních prací 13. Kontrola protokolů, Zápočet