Vliv prostředí na stavební materiály

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra materiálového inženýrství a chemie

Anotace:

Cílem předmětu je seznámit studenty s moderními metodami pro stanovení účinků klimatických podmínek na stavební materiály z hlediska jejich tepelného či vlhkostního chování. Absolvováním předmětu si studenti osvojí problematiku negativních vlivů vnějšího prostředí na materiály a seznámí se se všemi náležitostmi nezbytnými pro jejich posouzení. V rámci praktické části předmětu studenti provedou hodnocení vybraných stavebních materiálů či konstrukcí v rámci jedno- či vícerozměrných počítačových úloh, čímž se naučí aplikovat získané teoretické poznatky.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Úvod

Seznámení s předmětem, průběh semestru, požadavky na zápočet (zkoušku), vzorové aplikace počítačového modelování ve stavebnictví

2. Degradace stavebních materiálů vlivem povětrnostních podmínek

vlhkostní namáhání, teplotní namáhání, mrazové cykly, možnosti ochrany stavebních materiálů

3. Základní modely šíření tepla a vlhkosti ve stavebních materiálech

seznámení se základními modely, klasifikace, konvektivní vs. difúzní přenos vlhkosti

4. Materiálové charakteristiky

seznámení se základními materiálovými charakteristikami jako vstupní parametry do modelů, metody stanovení parametrů, funkční závislosti parametrů

5. Analýza vlivu nejistot

seznámení s principy chybové analýzy, nejistoty typu A a B, kombinovaná nejistota, rozšířená nejistota, aplikace analýzy vlivu nejistot na modelových příkladech

6. Klimatická data

referenční rok a jeho konstrukce podle normy, kritický rok, pozitivní rok

7. Software pro modelování transportních jevů ve stavebních materiálech

Seznámení se se softwarovými možnostmi pro preprocessing, processing a postprocessing, praktická ukázka

8. Počítačové modelování jednorozměrných úloh I

Příprava jednorozměrné úlohy pro posouzení chování obvodového pláště vystaveného povětrnostním vlivům, definice problémů podle zadání (různé skladby konstrukce, různé klimatické podmínky)

9. Počítačové modelování jednorozměrných úloh II

Vyhodnocení úlohy z hlediska rizika tvorby mrazových cyklů, doby zavlhnutí a tepelných ztrát konstrukce

10. Počítačové modelování vícerozměrných úloh I

Příprava dvourozměrné úlohy pro posouzení chování konstrukčního detailu vystaveného povětrnostním vlivům, definice problémů podle zadání, víceletá simulace chování konstrukčního detailu

11. Počítačové modelování vícerozměrných úloh II

Vyhodnocení úlohy z hlediska detekce kritických míst konstrukčního detailu, použití postprocessing softwaru

12. Počítačové modelování vícerozměrných úloh III

Příprava sítě a okrajových podmínek trojrozměrné úlohy pomocí preprocessing softwaru

13. Závěr, klasifikace

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

!Černý, R. et al. Complex System of Methods for Directed Design and Assessment of Functional Properties of Building Materials and Its Applications. 1. vyd. Praha: České vysoké učení technické v Praze. 2013, ISBN 978-80-01-05208-2.

!Balík et al. Odvlhčování staveb. 1. vyd. Grada Publishing, 2005. ISBN: 9788024707655

?Ashby, M.F. Materials and the Environment: Eco-informed Material Choice. 2nd edition. Butterworth-Heineman, 2013. ISBN: 9780123859716.

?Kutz, M. Handbook of Environmental Degradation of Materials, 3rd Edition, William Andrew Publishing, 2018. ISBN: 9780323524728

?Cerny, R., Rovnanikova, P. Transport Processes in Concrete, 1st ed., CRC Press 2002, ISBN 9780415242646.

?Černý a kol. Modelové a diagnostické předpoklady stanovení vlivu proměnlivého prostředí na degradaci historického zdiva, ČVUT v Praze, 2012. ISBN: 978-80-01-05021-7

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: