Detail předmětu

Ekologické materiály z obnovitelných surovin

Akademický rok 2024/25

BJA030 předmět zařazen v 1 studijním plánu

​ BPC-ENI zimní semestr 3. ročník

Předmět se bude týkat problematiky stavebních materiálů z organických obnovitelných surovin, především na bázi dřeva a surovin pocházejících ze zemědělství (na bázi přírodních vláken). Bude se jednat o materiály konstrukční i materiály izolační. Cílem výuky bude především seznámení posluchačů s jednotlivými skupinami těchto materiálů, s jejich výrobou, vlastnostmi a využitím do stavebních konstrukcí, jako alternativy k materiálům syntetickým nebo materiálům z neobnovitelných zdrojů.

 

Kredity

5 kreditů

Jazyk studia

čeština

semestr

zimní

Garant předmětu

doc. Ing. Jan Vaněrek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav technologie stavebních hmot a dílců

Způsob a kritéria hodnocení

zápočet a zkouška

Učební cíle

Posluchači tohoto předmětu Ekologické materiály z obnovitelných surovin nabydou vědomosti o stavebních materiálech z ekologicky obnovitelných surovin, převážně rostlinné či živočišné báze. V rámci výuky budou postupně obeznámeni s hlavními složkami stavby těchto materiálů, zejména s charakterizací elementární vláknité struktury a dopadem struktury na výsledné parametry stavebního materiálu. Seznámí se s technologií výroby těchto ekologických materiálů a s procesem modifikací přírodních vláken zlepšující u výsledného produktu jejich negativní parametry. Absolvent předmětu bude následně schopen prezentovat klasifikaci hlavních typů přírodních vláken z pohledu jejich složení a struktury. S ohledem na nabytou znalost parametrů těchto obnovitelných materiálů poté dokáže navrhnout jejich optimální způsob zpracování s využitím modifikačních procesů. Bude schopen posoudit jejich využití ve stavebnictví.

 

Základní literatura

DUCHÁČEK, V. Polymery – výroba, vlastnosti, zpracování, použití. 2.vyd. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2006. ISBN: 80-7-080-617-6 (cs)
PIZZI, A., BELGACEM M. N. Lignocellulosic Fibers and Wood Handbook: Renewable Materials for Today's Environment. Germany:Wiley, 2016, ISBN: 978-1118773833 (en)
MILITKÝ, J. Textilní vlákna, Klasická a speciální. Liberec:Technická univerzita v Liberci, Fakulta Textilní, Katedra textilních materiálů, 2002, ISBN 80-7083-644-X (cs)

Doporučená literatura

HAMAD, W. Cellulosic materials: fibers, networks, and composites. Boston: Springer US, 2002, ISBN: 978-0792375937 (en)
HOUCK, M. M. (ed.). Identification of textile fibers. Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN: 978-1845692667 (en)

Nabízet zahraničním studentům

Nenabízet

Předmět na webu VUT

https://www.vut.cz/studenti/predmety/detail/287548

Přednáška

13 týdnů, 2 hod./týden, nepovinné

Osnova

  • 1. Úvod do problematiky materiálů z ekologicky obnovitelných surovin, popis základních možných zdrojů (z hledisko materiálové základny a z hlediska dopadu na životní prostředí);
  • 2. Rozdělení přírodních vláken dle původu, složení a mikrostruktury;
  • 3. Technologie výroby vláken;
  • 4. Výroba buničiny, typy celulózy, chemismus vláken;
  • 5. Textil, jeho recyklace a možné využití textilních vláken ve stavebnictví, živočišná vlákna;
  • 6. Fyzikální vlastnosti vláken, biologická odolnost vláken, termická odolnost;
  • 7. Modifikace přírodních vláken, technologie úpravy vláken;
  • 8. Deskové materiály na bázi přírodních vláken (dřevovláknitá deska, suchý a mokrý způsob výroby);
  • 9. Deskové materiály s obsahem polymerních látek (dřevoplastové kompozity, výroba, vlastnosti a jejich využití);
  • 10. Izolační materiály na bázi přírodních vláken (technologie výroby izolačních materiálů na bázi přírodních vláken, typy procesů);
  • 11. Tepelně a akusticko-izolační materiály na bázi přírodních vláken pocházejících ze zemědělství;
  • 12. Zkoušení vlastností izolačních materiálů na bázi přírodních/organických vláken a jejich uvádění na trh;
  • 13. Životní cyklus materiálů na bázi ekologicky obnovitelných surovin.

Konzultace v kombinovaném studiu

5 týdnů, 3 hod./týden, nepovinné

Cvičení

13 týdnů, 2 hod./týden, povinné

Osnova

  • 1. Výroba vláken (mechanická, chemická) z různých přírodních organických zdrojů, metody delignifikace;
  • 2. Stanovení základních parametrů vláken, stanovení velikosti a distribuce částic (sítová metoda, sedimentační metoda, zobrazovací optická metoda, laserová difrakční analýza);
  • 3. Obrazová analýza vláken pomocí fluorescenční mikroskopie;
  • 4. Stanovení statického smáčecího úhlu deskových materiálů pomocí kapkové metody různými typy kapalin (aparatura SeeSystem);
  • 5. Stanovení jeho mechanických vlastností dřevovláknitého deskového materiálu;
  • 6. Stanovení fyzikálních vlastností dřevovláknitého deskového materiálu (nasákavost, navlhavost, bobtnání, objemová hmotnost, pórovitost ad.);
  • 7. Technologické vlastnosti povrchu dřevovláknité desky (otěruvzdornost Taber test, tvrdoměrné metody statické, dynamické);
  • 8. Stanovení klíčových vlastností izolačních materiálů z obnovitelných surovin (početní úlohy);
  • 9. Praktické zkoušení klíčových vlastností izolačních materiálů z obnovitelných surovin;
  • 10. Zkoušení akusticko-izolačních vlastností materiálů z obnovitelných surovin;
  • 11. Trvanlivost materiálů na bázi organických vláken;
  • 12. Výpočetní úlohy v oblasti životního cyklu materiálů na bázi ekologicky obnovitelných surovin;
  • 13. Kontrola protokolů, zápočtový test, uzavření cvičení.