Detail předmětu

Kovové a dřevěné materiály

BJA010 předmět zařazen v 1 studijním plánu

Bc. prez. program BPC-SI > spM povinný letní semestr 3. ročník 4 kredity

U kovů se posluchač seznámí s fyzikálně mechanickými vlastnostmi kovů železných a neželezných, bude vysvětlena technologie výroby surového železa, ocelí a litin. Dále získá představu o složení ocelí, technologii legování, na základě Fe-C diagramu získá představu o podstatě tepelných úprav ocelí. U dřeva jde o seznámení studentů s jednotlivými materiály (dřevěnými, aglomerovanými na bázi dřeva), dále o popis makroskopické, mikroskopické a sub-mikroskopické stavby dřeva se zohledněním základního chemického složení. Student získá přehled o základních fyzikálně-mechanických vlastnostech dřeva a budou představeny základní vady dřevěného sortimentu.

Garant předmětu

doc. Ing. Jan Vaněrek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav technologie stavebních hmot a dílců

Výsledky učení předmětu

Za hlavní výsledek předmětu lze považovat získání komplexních vědomostí o materiálové stavbě kovových materiálů (železných a neželezných kovů) a dřeva. Studenti by měli při ukončení předmětu disponovat znalostmi, jakou stavbu na makroskopické a mikroskopické úrovni tyto materiály vykazují. Dále by měli disponovat vědomostmi, jaké jsou hlavní technologie zpracování dřevěného materiálu a jako jsou typy výsledného dřevěného sortimentu používaného ve stavebnictví. Měli by znát hlavní parametry (fyzikálně-mechanické) výše zmiňovaných materiálů. U dřevěného materiálu budou disponovat znalostmi týkající se hygroskopicity dřeva s popsáním sorpčního procesu vázání vody na buněčnou strukturu dřeva. U oceli by měli disponovat znalostmi o výrobě surového železa, oceli a litiny; popsat Fe-C diagram a znát jednotlivé druhy označování ocelí a způsoby jejich tepelného zpracování.

Prerekvizity

Znalosti ohledně základních, fyzikálně-mechanických vlastností kovů a dřeva, sortiment předmětných materiálů užívaných v oboru stavebnictví, elementární znalosti struktury kovů a dřeva.

Korekvizity

Tepelně-technické vlastnosti

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 obsah cvičení sestaven na prezentaci zadání úlohy, která je poté názorně provedena formou experimentu a student musí dosažené výsledky zpracovat formou elaborátu.

Způsob a kritéria hodnocení

Pro úspěšné absolvování předmětu v rámci cvičení je povinností každého studenta odevzdat všechny vypracované elaboráty, které jsou průběžně v rámci semestru kontrolovány. Dále se ukončuje cvičení zápočtovým testem sumarizující provedené úlohy v rámci cvičení. Přednáškový blok je ukončen zkouškou sestávající se z písemné a z ústní části.

Cíl

Seznámení studenta se mikro- a makrostrukturou kovových a dřevěných materiálů, jeho fyzikálně-mechanických vlastností. Důležitou kapitolou bude využití dřeva a kovů ve stavebnictví.

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.

Přednáška

2 hod./týden, 13 týdnů, nepovinné

Osnova přednášek

1. Rozdělení dřevin, kvalitativní třídění dříví, využití dřeva ve stavebnictví, základní typy dřevěného sortimentu.
2. Druhy vrstveného dřeva, aglomerované dřevo s minerální či organickou pojivovou složkou.
3. Makroskopické znaky dřeva, řezy, plochy a směry ve dřevě.
4. Mikroskopická struktura dřeva, popis základních dřevních elementů.
5. Submikroskopická stavba dřeva, skladba buněčných elementů, chemické složení dřeva.
6. Fyzikální vlastnosti dřeva, zejména s ohledem na vlhkost, sorpce/desorpce, sorpční hystereze, tepelné vlastnosti.
7. Visko-elastické vlastnosti dřeva, pevnostní charakteristiky.
8. Vady dřeva.
9. Kovy – rozdělení, vlastnosti, výroba surového železa.
10. Výroba ocelí, označování betonářských a ušlechtilých ocelí, legování ocelí, tváření ocelí.
11. Litiny, výroba, rozdělení litin, typy tavících procesů.
12. Krystalická struktura železa, strukturní součásti oceli, soustava Fe-C, tepelné zpracování ocelí.
13. Neželezné kovy, Technické slitiny.

Cvičení

2 hod./týden, 13 týdnů, povinné

Osnova cvičení

1. Seznámení s harmonogramem cvičení (propojení zkoušených vlastností s reálným uplatněním konstrukcí z rostlého dřeva a oceli).
2. Makroskopické znaky dřevin, určování rodu neznámé dřeviny na základě makroskopických znaků.
3. Fyzikální vlastnosti rostlého dřeva závislé na různém stupni vlhkosti I – Stanovení vlhkosti, nasákavosti, navlhavosti, objemové hmotnosti (konvenční, při určité vlhkosti) různých dřevin.
4. Fyzikální vlastnosti rostlého dřeva závislé na různém stupni vlhkosti II – Stanovení bobtnání a sesychání různých dřevin.
5. Fyzikálně mechanické vlastnosti rostlého dřeva I – Stanovení pevnosti v tlaku podél vláken různých dřevin, pevnost v tahu podél vláken.
6. Fyzikálně mechanické vlastnosti rostlého dřeva II – Stanovení pevnosti v tlaku napříč vláken různých dřevin, tah napříč vláken.
7. Fyzikálně mechanické vlastnosti rostlého dřeva III – Stanovení modulu pružnosti různých dřevin.
8. Technologické vlastnosti dřeva, chemická ochrana dřeva – Stanovení hloubky proniku chemické látky při vakuové impregnaci – důkaz bóru.
9. Aglomerované dřevo, Stanovení pevnosti v ohybu, pevnost v tahu kolmo na rovinu desky (dřevotřískové deska).
10. Tvrdost dřeva a kovů.
11. Fyzikálně mechanické vlastnosti oceli, Stanovení pevnosti oceli v tahu.
12. Technologické vlastnosti oceli, Rázová a vrubová houževnatost.
13. Zápočtový test.