223-0084/02 – Silikátové materiály a technologie (SMT)
| Garantující katedra | Katedra stavebních hmot a diagnostiky staveb | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | doc. RNDr. František Kresta, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. RNDr. František Kresta, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 4 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FAST | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je seznámit studenty s hlavními kroky technologie výroby silikátových stavebních materiálů, tedy zejména pojiv, keramiky, tavených hornin včetně tepelných a zvukových izolací na bázi minerální vlny, skla a alkalicky aktivovaných materiálů (geopolymerů). Důraz je kladen také na fázové a mikrostukturní změny probíhající během výrobního procesu, které mohou mít vliv na funkční vlastnosti materiálů. Výuka je doplněna exkurzemi do výrobních závodů.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět navazuje na předchozí předměty „Stavební hmoty“, „Chemie a stavební hmoty“. Podává přehled o současných technologiích výroby základních silikátových stavebních materiálů – především pojiv, skla, tavených hornin a keramiky. Zároveň seznamuje studenty se základními silikátovými (křemičitanovými) minerály, které mají důležité využití v technice a zejména ve výrobě stavebních hmot. Pozornost je věnována rovněž procesům, probíhajícím v technologii silikátů (difúze, nukleace, slinování). Ve cvičeních se studenti seznámí zejména s výpočty složení surovinových směsí v technologii cementu a stavební keramiky a s některými zkušebními metodami silikátových výrobků. Teoretická výuka je doplněna praktickými exkurzemi do provozů silikátových technologií (výroba cementu, výroba stavební keramiky včetně střešní krytiny, výroba žárovzdorných hmot, výroba tepelných a zvukových izolací na bázi strusko-čedičové vlny, výroba granulované vysokopecní strusky, výroba stavebního skla apod.).
Povinná literatura:
Collepardi M. (2009): Moderní beton (Modern concrete).- ČKAIT Praha (in Czech).
Hanykýř V. – Kutrzendorfer J. (2008): Technologie keramiky (Ceramics technology).- Silikátový svaz¨(in Czech).
Hlaváč J. (1988): Základy technologie silikátů (Basics of silicate technology).- SNTL/ALFA Praha (in Czech).
Konta J. (1982): Keramické a sklářské suroviny (Ceramics and glass raw materials).- UK Praha (in Czech).
Provis J.L. – Deventer J.S.J. (2009): Geopolymers.- Woodhead Publishing Ltd. Cambridge.
Pytlík, P. - Sokolář R. (2002): Stavební keramika, technologie, vlastnosti a využití (Construction ceramics, technology, properties and usage). - CERM s.r.o. Brno (in Czech).
Smrček A. – Voldřich F. (1994): Sklářské suroviny (Glass raw materials).- Informatorium Praha (in Czech).
Svoboda L. et al. (2004): Stavební hmoty (Bulding materials).- JAGA Bratislava (in Czech).
Taylor H.F.W. (1997): Cement chemistry.- Thomas Telford Publishing London.
Winter N.B. (2009): Understanding Cement.- WHD Microanalysis Consultants Ltd., Suffolk.
ČSN EN 197-1 Cement -Část 1: Složení, specifikace a kritéria shody cementů pro obecné použití.
Doporučená literatura:
Kužvart M. (1984): Ložiska nerudních surovin. (Deposits of non-ore raw materials)- ACADEMIA Praha (in Czech).
Lach V. (1983): Keramika I. (Ceramics I) - VUT Brno, SNTL Praha (in Czech).
Pytlík P. (1995): Cihlářství (Brick technology). - VUT Brno, CERM s.r.o. Brno (in Czech).
Reeves G.M. – Sims I. – Cripps J.C. (2006): Clay Materials Used in Construction.- The Geological Society London.
Slavík F.- Novák N. - Kokta J. (1974): Mineralogie. (Mineralogy)- ACADEMIA Praha (in Czech).
Slivka V. et al. (2002): Těžba a úprava silikátových surovin (Exploitation and processing of silicate raw materials) .- Silikátový svaz Praga (in Czech).
Vondruška V. (2002): Sklářství (Glass technology). – Grada Publishing Praha (in Czech).
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Studijní výsledky jsou ověřovány písemnou i ústní formou.
E-learning
Další požadavky na studenta
Je požadována minimálně 70% účast na cvičeních. Absence v rozsahu maximálně 30% musí být omluvena a omluva musí být vyučujícím akceptována.
Požadavky budou upřesněny vyučujícím na začátku semestru. Podmínkou získání zápočtu je odevzdávání úkolů zadaných na cvičení v termínech stanovených vyučujícím.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Mineralogie silikátů, přehled hlavních minerálů.
Úvod – charakteristika silikátů. Nesosilikáty – skupina olivínů,skupina granátů, skupina Al2SiO5 – andalusit, kyanit, sillimanit. Sorosilikáty – zoisit, epidot. Cyklosilikáty – trojčetné kruhy (benitoit), čtyřčetné kruhy (axinit), šestičetné kruhy (beryl, cordierit, turmalín). Inoslikáty – pyroxeny, amfiboly, wollastonit. Fylosilikáty – skupina apofylitová (pyrofilit, mastek), skupina slíd (muskovit, biotit, hydroslídy), skupina montmorillonitu, skupina chloritů, skupina kaolinitu a seprentinu, jílové minerály. Tektosilikáty – skupina nefelinu, skupina analcimu a leucitu, živce, tektosilikáty s cizími anionty (zeolity)
Mineralogie dalších surovin. Oxid křemičitý – SiO2. Oxid titaničitý – TiO2. Oxid boritý – B2O3. Oxid hlinitý – Al2O3. Oxid zirkoničitý – ZrO2. Karbonáty – CaCO3, MgCO3. Sulfáty – CaSO4
Vysokoteplotní procesy. Difúzní jevy. Nukleace a růst nové fáze. Rozpouštění pevných látek v taveninách. Reakce pevných látek. Slinování.
Výroba cementu. Definice cementu. Cementářské suroviny. Technologie výroby cementu. Cementářské moduly. Druhy cementů. Označování cementů, Hydratace cementů Mineralogické složení cementu. Pucolánová reakce. Hydratace cementu. Vývoj tepla
Tavené horniny. Suroviny pro výrobu tavených hornin. Technologie výroby tavených hornin. Vlastnosti petrurgických výrobků. Výrobky z tavených hornin. Korundo-baddeleyitová keramika. Minerální vlákna.
Keramická výroba. Keramické suroviny – plastické. Keramické suroviny – neplastické (ostřiva). Syntetické suroviny pro keramiku. Keramické technologie – příprava směsí, tvarování keramiky, sušení, výpal. Vlastnosti keramiky
Stavební keramika. Cihlářské suroviny. Cihlářské výrobky - pálené zdící prvky, stropní prvky. Pálená střešní krytina. Výkvěty. Obkladové prvky – obkladačky, dlaždice, kachle. Zdravotnická keramika. Kameninové výrobky. Hořečnatá keramika
Žáruvzdorné materiály. Materiály pro výrobu žárovzdorné keramiky. Vlastnosti žárovzdorných materiálů. Klasifikace žárovzdorných materiálů. Tvarové hutné výrobky (šamot, dinas, zásadité výrobky, zvláštní výrobky). Netvarové žárovzdorné materiály (žárobetony, žárovzdorné hmoty a malty). Žárovzdorné výrobky izolační (tvarové, izolační). Keramika s nízkou teplotní roztažností.
Keramická výroba – povrchové úpravy. Glazury. Engoby. Keramické barvy. Preparáty vzácných kovů, listry. Emaily. Speciální povrchové úpravy keramiky.
Výroba skla. Sklářské suroviny. Výroba skla. Vlastnosti skla. Stavební sklo. Ploché sklo. Tvarované sklo. Pěnové sklo. Skelná vlákna.
Geopolymery a alkalicky aktivované systémy - teorie geopolymerů, potencionální suroviny vhodné pro přípravu geopolymerů a alkalicky aktivovaných materiálů, vlastnosti a výhody jejich použití.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.