Detail předmětu
Kompozitní materiály
Akademický rok 2023/24
NJA028 předmět není zařazen v žádném programu fakulty
Vývoj kompozitních materiálů, rozdělení kompozitních materiálů do základních typů a jejich charakteristika. Definice kompozitních materiálů a výklad kompozitního působení. Proměnné definující vlastnosti kompozitů. Částicové kompozity a jejich rozdělení. Vláknové kompozity, vlákna, matrice. Kovová, skleněná, polypropylenová, celulózová, uhlíková, čedičová a další vlákna. Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží (FRP), 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.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Cíl
Seznámení s kompozitními materiály používanými ve stavebnictví. Pochopení kompozitního působení materiálů a možností kompozitů. Seznámení s principy navrhování a použití kompozitů. Na základě získaných poznatků posluchač může optimálně volit kompozitní materiál pro konkrétní aplikaci, je schopen definovat požadované vlastnosti kompozitu, podmínky jeho použití, získá zkušenosti s praktickou přípravou vybraných druhů kompozitních materiálů.
Znalosti
Student zvládne cíl předmětu získáním znalostí o kompozitních materiálech používaných ve stavebnictví. Student si osvojí znalosti pro pochopení kompozitního působení materiálů, získá znalosti o principech navrhování kompozitů a možnostech použití kompozitů ve stavebnictví.
Osnova
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, čedičovými vlákny).
5. Sklovláknobeton SVB.
6. Vláknocement.
7. Dřevocementové kompozitní materiály.
8. Materiály s alkalicky aktivovanou matricí.
9. Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží (FRP), 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.
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, čedičovými vlákny).
5. Sklovláknobeton SVB.
6. Vláknocement.
7. Dřevocementové kompozitní materiály.
8. Materiály s alkalicky aktivovanou matricí.
9. Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží (FRP), 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.
Prerekvizity
Znalosti z oblasti fyziky. Znalosti z oblasti chemie – klasifikace látek, vlastnosti látek.
Znalosti z oblasti stavebních materiálů – vlastnosti stavebních látek.
Znalosti z oblasti technologie betonu – proces návrhu, míchání betonu, proces zhutňování betonu, ukládání betonu.
Znalosti z oblasti stavebních materiálů – vlastnosti stavebních látek.
Znalosti z oblasti technologie betonu – proces návrhu, míchání betonu, proces zhutňování betonu, ukládání betonu.
Jazyk studia
čeština
Kredity
5 kreditů
semestr
zimní
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. 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, čedičovými vlákny).
5. Sklovláknobeton SVB.
6. Vláknocement.
7. Dřevocementové kompozitní materiály.
8. Materiály s alkalicky aktivovanou matricí.
9. Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží (FRP), 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.
Cvičení
13 týdnů, 2 hod./týden, povinné
Osnova
1. Úvodní cvičení, školení bezpečnosti, laboratorní řád.
2. Kompozity s cementovou matricí – vliv druhů partikulárních plniv na vlastnosti čerstvého a zatvrdlého betonu.
3. Kompozity s cementovou matricí – vliv množství a typu polymerních vláken na vlastnosti čerstvého a zatvrdlého betonu.
4. Kompozity s cementovou matricí – vliv množství a typu ocelových vláken na vlastnosti čerstvého a zatvrdlého betonu.
5. Kompozity s cementovou matricí – vliv přídavku skleněných, celulozových a čedičových vláken na vlastnosti čerstvého a zatvrdlého betonu.
6. Kompozitní materiály s alkalicky aktivovanou matricí, příprava částicových a vláknitých kompozitů.
Kompozity na polymerní pojivové bázi – polymerbetony a polymer malty, speciální typy, použití.
7. Exkurze - výroba kompozitů s polymerní matricí a vláknovou výztuží (FRP), dlouho a krátkováknové kompozity, pultruze.
9. Exkurze - výroba dřevocementových kompozitních materiálů.
10. Exkurze - výroba ocelových vláken do betonu.
11. Exkurze - výroba kompozitů s polymerní matricí.
12. Prezentace seminárních prací.
13. Kontrola protokolů. Zápočet.