English

Katalog předmětů

Identifikace

KódCC051
NázevChemie stavebních materiálů
Course nameChemistry of Building Materials

Zařazení

Zařazení ve studijních programech

Rozsah výuky

Přednášky2 [hodiny/týden], nepovinná
Cvičení2 [hodiny/týden], povinná

Zabezpečení výuky

ÚstavÚstav chemie
GarantPavel Rovnaník

Obsahové informace

Chemické procesy probíhající při tvorbě pevné struktury anorganických pojiv, vlivy na kinetiku reakcí.
Kovy a jejich chemické a elektrochemické vlastnosti.
Chemické a biologické degradační procesy cementových kompozitů, sádry, vápenných pojiv, kovů, plastů.
Modelování degradačních procesů betonu.
Voda ve stavebních materiálech, složení, chemické a fyzikální vlastnosti.

Student zvládne cíl předmětu, tj. chemické procesy při vytváření pevné struktury anorganických pojiv, bude se orientovat v degradačních procesech materiálů, betonu, vápenných malt, sádry, kovů a plastů, včetně modelování. Pozná chemické a fyzikální vlastnosti vody, transport vody a negativní vliv na stavební materiály. Doplní si komplexní pohled na vlastnosti konstrukčních materiálů.
Chemická vazba, chemické rovnováhy. Kinetika chemických reakcí. Tepelná bilance chemických reakcí. Voda, ionizace, pH. Chemie anorganických nekovových stavebních materiálů - složení, vlastnosti a degradace. Chemie a elektrochemie kovových stavebních materiálů, elektrochemické potenciály, koroze kovů, ochrana proti korozi. Chemické vlastnosti plastů, jejich stabilita a degradace. Biokoroze stavebních materiálů.

Harmonogram přednášky

  • 1. Chemická vazba, chemické rovnováhy.
  • 2. Kinetika chemických reakcí. Tepelná bilance chemických reakcí.
  • 3. Voda – struktura, ionizace a pH, obsah látek ve vodách a jejich vliv na stavební látky.
  • 4. Porozita stavebních materiálů. Transport vody a solí.
  • 5. Chemie sádry a anhydritových pojiv, vlastnosti zatvrdlé sádry,degradace.
  • 6. Chemie vápenných pojiv, omítky a malty, degradace, ochrana a obnova omítek.
  • 7. Chemie keramických staviv – složení, pórová struktura, krystalizační tlaky. Chemie skla, koroze.
  • 8. Chemie cementu, cementového tmelu v betonu.
  • 9. Degradace cementového tmelu v betonu agresivními plyny a roztoky.
  • 10. Chemické vlastnosti kameniva v betonu, degradační procesy. Stabilita a degradace vláknové výztuže.
  • 11. Chemie makromolekulárních látek na bázi uhlíku a křemíku. Degradace plastů.
  • 12. Elektrochemické vlastnosti kovů, elektrochemické potenciály. Koroze kovů. Koroze oceli v betonu, ve vodách, půdní koroze, atmosférická koroze.
  • 13. Biokoroze stavebních materiálů a ochrana proti ní.

Harmonogram cvičení

  • Úvod do cvičení, bezpečnost práce, požární prevence
  • Zasolení zdiva, rozlišení solí a hloubky průniku solí testovanými vzorky
  • Voda, stanovení obsahu iontů ve vodě, argentometrické stanovení chloridů
  • Pojiva, rozlišení typu pojiva na základě přítomnosti prvků, stanovení síranů v roztoku
  • Analýza cementu, rozklad cementu, stanovení MnO ve směsném cementu
  • Analýza cementu, stanovení CaO a MgO v cementu, rozklad vzorku cementu pro stanovení síranů, srážení síranu barnatého, stanovení SiO2
  • Analýza cementu, stanovení Fe2O3 a Al2O3 v cementu; filtrace sraženiny BaSO4
  • Analýza cementu, stanovení obsahu TiO2 a P2O5 v cementu; žíhání sraženiny BaSO4
  • Kovy, stanovení obsahu Fe v roztoku, analýza slitiny
  • Koroze betonu, stanovení obsahu Ca(OH)2 ve vzorcích cementových past, rozlišení zkarbonatované a nezkarbonatované cementové pasty
  • Stanovení agresivního CO2 ve vodě, stanovení amonných iontů ve vodě
  • Křemík, příprava křemíku redukcí hořčíkem, rozpustnost křemíku v alkalických hydroxidech; příprava borosilikátového skla
  • Kontrola protokolů, zápočet
Základy obecné chemie, druhy vazeb ve sloučeninách, reakční kinetika, disociace, elektrolyty, základy elektrochemie, standardní elektrodové potenciály, základní poznatky o anorganické chemii, základy organické chemie, principy chemického názvosloví, stechiometrické výpočty.

Základní literatura předmětu

Aïtcin, P. C.: Vysokohodnotný beton, ČBS, 2005
Collepardi, M.: The New Concrete, Tintoretto, 2006

Doporučená literatura ke studiu předmětu

Benedix, R.: Einführung in die Chemie für Bauingenieure, B. G. Teubner Verlag, 2006