Detail předmětu

Trvanlivost stavebních materiálů

FAST-NJA035Ak. rok: 2022/2023

Seznámení s problémy korodovaných staveb a to zejména se zřetelem na příčiny vad a poruch, druh korozního prostředí, volbu vhodných stavebních materiálů.
Výuka je zaměřena zejména na objasnění chemické mikrostrukturální a mechanické změny při degradaci korozi, koroze železového betonu vyvolaná působením agresivního prostředí a rozdělení materiálů dle trvanlivosti. Podrobně se pojednává o degradaci betonů, korozi 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.

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

Student zvládne cíl předmětu získáním znalostí o problémech 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.

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.

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 degradaci a 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.

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.

Základní literatura

DROCHYTKA, R. Trvanlivost stavebních materiálů. Studijní opora, VUT v Brně, FAST. 2007. p. 1 - 150. (CS)
DROCHYTKA, R. Trvanlivost stavebních materiálů. 156 str., 2008. Elektronické studijní opory FAST VUT.  (CS)
MATOUŠEK, M., DROCHYTKA, R. Atmosérická koroze betonu. 1. vydání. Praha: IKAS, 1998, 171 stran, ISBN 80-902558-0-9. (CS)

Doporučená literatura

EMMONS, P., H., DROCHYTKA, R., JEŘÁBEK,Z.: Sanace a údržba betonu v ilustracích. 1. vydání. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 1999, 334 stran, ISBN 0-87629-286-4. (CS)
DROCHYTKA, R.; DOHNÁLEK, J.; BYDŽOVSKÝ, J.; PUMPR, V.; DUFKA, A.; DOHNÁLEK, P. Technické podmínky pro sanace betonových konstrukcí TP SSBK III. Brno, Sdružení pro sanace betonových konstrukcí. 2012. 265 p. ISBN 978-80-260-2210-7. (CS)
EMMONS, P. H., EMMONS, B. W. Concrete repair and maintenance illustrated: problem analysis, repair strategy, techniques. R.S. Means Co, 2007. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPC-SIM magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA, dr. h. c.
doc. Ing. Jan Vaněrek, Ph.D.

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 degradaci a 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

doc. Ing. Vít Černý, Ph.D.
Ing. Jindřich Melichar, Ph.D.
Ing. Radek Hermann, Ph.D.

Osnova

1. Úvodní cvičení, bezpečnost práce, seznámení s laboratorním řádem, příprava jednotných vzorků pro laboratorní cvičení. 2. Základní seznámení s problémy korodovaných staveb, trvanlivost, degradace. Příprava dalších vzorků pro laboratorní cvičení. 3. Výpočtové stanovení degradace stavebních materiálů, výpočty koncentrací korozních medií, výpočtová predikce trvanlivosti stavebních materiálů. 4. Stanovení vlivu různých druhů cementu na degradaci kyselinami. 5. Stanovení vlivu druhů cementu na degradaci cementových kompozitů organickými kyselinami s nízkou koncentrací a dalšími korozními kapalinami. 6. Porovnání vlivu kapalného a plynného korozního prostředí na cementové kompozity a kovy. 7. Sekundární ochrana betonů, Povrchové úpravy zlepšující odolnost stavebních konstrukcí proti agresivním vlivům – rozdělení, vlastnosti, metody zkoušení, vady a poruchy, výpočty pro prognózování životnosti a účinnosti povrchových úprav. 8. Porovnání vlivu kapalného a plynného korozního prostředí na nátěrové systémy různých bází. 9. Stanovení účinku sekundární povrchové ochrany betonů na různých pojivových bázích stavebních konstrukcí proti agresivním vlivům. 10. Vliv chloridů na korozi výztuže železobetonů, teorie, příprava vzorků. 11. Vliv chloridů na korozi výztuže železobetonů, výpočtový model dle ČSN, metody měření koroze výztuže na vzorcích a in situ. 12. Exkurze na stavby s aplikací ochrany proti agresivnímu prostředí (primární, sekundární). 13. Kontrola výsledků, protokolů, konzultace a udělení zápočtů.