English

Katalog předmětů

Identifikace

KódCJ002
NázevKompozitní materiály
Course nameComposite Materials

Zařazení

Zařazení ve studijních programech

Rozsah výuky

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

Zabezpečení výuky

ÚstavÚstav technologie stavebních hmot a dílců
GarantLenka Bodnárová

Obsahové informace

Student se seznámí s kompozitními materiály používanými ve stavebnictví.
Student pochopí kompozitní působení materiálů a možnosti kompozitů.
Student se seznámení s principy navrhování a použití kompozitů.
Na základě získaných poznatků posluchač může optimálně volit kompozitní materiál pro konkrétní aplikaci.
Absolvent je schopen definovat požadované vlastnosti kompozitu, podmínky jeho použití, získá zkušenosti s praktickou přípravou vybraných druhů kompozitních materiálů.
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.

Harmonogram přednášky

  • 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

Harmonogram cvičení

  • 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
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

Základní literatura předmětu

Bodnárová, Lenka : Kompozitní materiály - studijní opora, Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, 2007

Doporučená literatura ke studiu předmětu

Bareš, R. A.: Kompozitní materiály , SNTL, Praha, 1988
Agaarwal, B.D., Broutman, L.J.: Vláknové kompozity, SNTL, Praha, 1987
HULL, D., CLYNE, T. W.: An Introduction of Composite Materials, U.K., Cambridge University Press, 2001
SCHULZE, TISCHEL, ETTEL, LACH: Necementové malty a betony, SNTL, Praha, 1990
American Concrete Institute: ACI 440-07. Reporton Fiber-Reinforced Polymer (FRP), Farmington Hills, 2007
Mario Collepardi: The New Concrete, Enco Ltd., Grafiche Tintoretto, Italy, 2006
VISTAPS M. Karbhari: Durability of composites for civil structural applications, Woodhead Publishing and Maney Publishing, 2007