Detail předmětu

Chemie stavebních materiálů

Akademický rok 2023/24

NCB008 předmět zařazen v 1 studijním plánu

NPC-SIK letní semestr 1. ročník

Kinetika chemických reakcí, tepelná bilance chemických reakcí. Voda, struktura, vlastnosti, pH, transport vody a vodní páry v materiálech, úloha vody při vytváření pevné struktury stavebních materiálů, vliv vody na jejich vlastnosti a degradaci. Chemie anorganických nekovových stavebních materiálů - složení, vlastnosti, degradace a ochrana proti degradaci. Chemické a elektrochemické vlastnosti kovových stavebních materiálů, koroze kovů, ochrana proti korozi. Chemické složení dřeva, jeho vlastnosti, biotické a abiotické poškozování. Chemické vlastnosti plastů, jejich stabilita a degradace.

Garant předmětu

Zajišťuje ústav

Cíl

Chemické procesy vytváření pevné struktury anorganických pojiv, elektrochemické vlastnosti kovů, degradační a korozní procesy stavebních materiálů.

Znalosti

Student zvládne cíl předmětu, tj. chemické reakce při vytváření pevné struktury anorganických pojiv, chemické vlastnosti kovů, degradační procesy anorganických stavebních materiálů.

Osnova

1. Kinetika chemických reakcí. Tepelná bilance chemických reakcí.
2. Metody zkoumání stavebních materiálů – chemická a strukturní analýza.
3. Voda – struktura, ionizace a pH, druhy přírodních vod a jejich vlastnosti, vliv vody na vlastnosti stavebních materiálů. Porozita stavebních materiálů. Transport vody a solí ve stavebních materiálech, vlhkost, hygroskopicita a důsledky z toho vyplývající.
4. Chemie sádry a anhydritových pojiv, vlastnosti a degradace.
5. Chemie vápenných pojiv, omítky a malty, degradace, ochrana a obnova omítek.
6. Chemie keramických staviv – složení, pórová struktura, vlastnosti a degradace. Sklo – druhy, složení, vlastnosti, degradace.
7. Chemie cementu a betonu. Složení, vlastnosti, hydratace, hydratační teplo, vodní součinitel.
8. Chemické přísady ovlivňující vlastnosti stavebních materiálů.
9. Degradace betonu agresivními plyny a roztoky. Chemické vlastnosti kameniva v betonu, degradační procesy. Stabilita a degradace vláknové výztuže.
10. Chemické a elektrochemické vlastnosti kovů, Koroze kovů, koroze oceli v betonu.
11. Chemické složení dřeva, vlastnosti dřeva, biotické a a biotické poškození dřeva.
12. Chemie makromolekulárních látek na bázi uhlíku a křemíku. Degradace plastů.
13. Základní mechanické vlastnosti stavebních materiálů ve vztahu k jejich chemické podstatě.

Prerekvizity

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.

Jazyk studia

čeština

Kredity

4 kredity

semestr

letní

Způsob a kritéria hodnocení

zápočet a zkouška

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.

Nabízet zahraničním studentům

Nenabízet

Předmět na webu VUT

Přednáška

13 týdnů, 2 hod./týden, nepovinné

Osnova

1. Kinetika chemických reakcí. Tepelná bilance chemických reakcí. 2. Metody zkoumání stavebních materiálů – chemická a strukturní analýza. 3. Voda – struktura, ionizace a pH, druhy přírodních vod a jejich vlastnosti, vliv vody na vlastnosti stavebních materiálů. Porozita stavebních materiálů. Transport vody a solí ve stavebních materiálech, vlhkost, hygroskopicita a důsledky z toho vyplývající. 4. Chemie sádry a anhydritových pojiv, vlastnosti a degradace. 5. Chemie vápenných pojiv, omítky a malty, degradace, ochrana a obnova omítek. 6. Chemie keramických staviv – složení, pórová struktura, vlastnosti a degradace. Sklo – druhy, složení, vlastnosti, degradace. 7. Chemie cementu a betonu. Složení, vlastnosti, hydratace, hydratační teplo, vodní součinitel. 8. Chemické přísady ovlivňující vlastnosti stavebních materiálů. 9. Degradace betonu agresivními plyny a roztoky. Chemické vlastnosti kameniva v betonu, degradační procesy. Stabilita a degradace vláknové výztuže. 10. Chemické a elektrochemické vlastnosti kovů, Koroze kovů, koroze oceli v betonu. 11. Chemické složení dřeva, vlastnosti dřeva, biotické a a biotické poškození dřeva. 12. Chemie makromolekulárních látek na bázi uhlíku a křemíku. Degradace plastů. 13. Základní mechanické vlastnosti stavebních materiálů ve vztahu k jejich chemické podstatě.

Cvičení

13 týdnů, 2 hod./týden, povinné

Osnova

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.