Course detail

Stavební chemie

FAST-BCA001Acad. year: 2022/2023

Vybrané kapitoly z obecné a fyzikální chemie, chemická vazba, kinetika chemických reakcí, termochemie, chemické rovnováhy, disperzní soustavy, disociace, pH, hydrolýza, elektrochemie.
Přírodní a druhotné suroviny pro stavebnictví. Chemie skla. Vzdušné a hydraulické maltoviny, výroba, chemické vlastnosti, tuhnutí a tvrdnutí. Koroze zatvrdlých pojiv a kameniva v kompozitních materiálech.
Chemické vlastnosti ostatních stavebních materiálů, jejich degradace a ochrana proti degradaci.
Chemické a elektrochemické vlastnosti kovů, koroze kovů a ochrana proti korozi.
Chemické vlastnosti vody, odpadní vody, voda pro výrobu betonu a náporová voda. Chemické složení atmosféry, škodliviny v ovzduší.
Vybrané kapitoly z organické chemie. Chemické složení a vlastnosti dřeva, živic, makromolekulárních látek na bázi uhlíku a křemíku.

Language of instruction

čeština

Number of ECTS credits

5

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

doc. RNDr. Pavel Rovnaník, Ph.D.

Department

Ústav chemie (CHE)

Offered to foreign students

Of all faculties

Výsledky učení předmětu

Student zvládne cíl předmětu, tj. vybrané kapitoly z obecné, fyzikální, anorganické a organické chemie, které jsou ve vztahu k chemické podstatě, vlastnostem a chování stavebních materiálů a k chemii a technologii vody.

Prerekvizity

Stavba atomů prvků, periodická soustava prvků, základní chemické zákony, anorganické názvosloví, jednoduché stechiometrické výpočty, základní pojmy z organické chemie, přehled uhlovodíků a jejich derivátů, základy názvosloví organických sloučenin.

Co-requisites

Not applicable.

Planned learning activities and teaching methods

Not applicable.

Způsob a kritéria hodnocení

Studenti budou hodnoceni na základě písemného testu z teorie, který bude tvořen 4 otázkami po 20 bodech a přepočtených bodů ze zápočtu (max. 20 bodů). Limit pro úspěšné splnění zkoušky je 50 bodů (50 %), z toho min. 40 bodů musí být z teorie. Celkové hodnocení odpovídá systému ECTS.

Osnovy výuky

1. Atomové hmotnosti, látkové množství, složení jader, izotopy, radioaktivita, atomová struktura.
2. Kvantová čísla, Pauliho princip, výstavbový princip, Hundovo pravidlo, periodicita vlastností prvků, periodická tabulka.
3. Chemické vazby, polarita vazeb, chemické rovnice, stechiometrie, disociace molekul, pH.
4. Chemická kinetika, reakční rychlost, aktivovaný komplex, katalýza, termochemie, chemické rovnováhy.
5. Skupenské stavy látek, plyny, kapaliny, tuhé látky, krystalografie.
6. Disperzní soustavy – gely, suspenze, aerosoly, emulze, koloidní systémy, pravé roztoky, tenzidy.
7. Vlastnosti vybraných anorganických sloučenin uhlíku, křemíku, chemie a degradace skla.
8. Chemické složení a vlastnosti přírodních a druhotných surovin využívaných ve stavebnictví.
9. Výroba, složení a vlastnosti vápna, hydraulického vápna, sádry, Portlandského a hlinitanového cementu.
10. Chemická degradace pojiv a staviv, ochrana proti degradačním procesům.
11. Elektrochemie, galvanické články, standardní redoxní potenciály, elektrolýzy, kovy a koroze kovů.
12. Chemie vody a ovzduší. Chemické složení dřeva a poškození dřevěných konstrukcí. Živice.
13. Složení a vlastnosti polymerů na bázi uhlíkového řetězce, jejich chemická stabilita. Složení a vlastnosti silikonů, chemická odolnost.

Work placements

Not applicable.

Učební cíle

Vybrané kapitoly obecné a fyzikální chemie ve vztahu k chemii stavebních materiálů. Chemie anorganických i organických stavebních materiálů, jejich chemické složení, proces vytváření pevné struktury a chemické procesy při korozních dějích.

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.

Recommended optional programme components

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

Rovnaník P., Rovnaníková P. Stavební chemie – Modul 1, Obecná, fyzikální a anorganická chemie a chemie anorganických stavebních materiálů, Akademické nakladatelství CERM, Brno, 2014. (CS)
Rovnaníková P., Rovnaník P., Malá J. Stavební chemie – Modul 2, Degradace stavebních materiálů a chemie kovů, Akademické nakladatelství CERM, Brno, 2014. (CS)

Recommended reading

Zumdahl S. S. Chemistry, D. C. Heath and Company, USA, 1986. (EN)
Hewlett P. C. Lea’s Chemistry of Cement and Concrete, Butterworth Heinemann, 4th edition, Oxford, 1998. (EN)

Classification of course in study plans

  • Programme BPC-SI bakalářský

    specialization VS , 1 year of study, letní semester, povinný

  • Programme BPA-SI bakalářský 1 year of study, letní semester, povinný
  • Programme BKC-SI bakalářský 1 year of study, letní semester, povinný

Type of course unit

 

Přednáška

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

Ing. Patrik Bayer, Ph.D.
Mgr. Martin Vyšvařil, Ph.D.
doc. RNDr. Pavel Rovnaník, Ph.D.

Syllabus

1. Atomové hmotnosti, látkové množství, složení jader, izotopy, radioaktivita, atomová struktura. 2. Kvantová čísla, Pauliho princip, výstavbový princip, Hundovo pravidlo, periodicita vlastností prvků, periodická tabulka. 3. Chemické vazby, polarita vazeb, chemické rovnice, stechiometrie, disociace molekul, pH. 4. Chemická kinetika, reakční rychlost, aktivovaný komplex, katalýza, termochemie, chemické rovnováhy. 5. Skupenské stavy látek, plyny, kapaliny, tuhé látky, krystalografie. 6. Disperzní soustavy – gely, suspenze, aerosoly, emulze, koloidní systémy, pravé roztoky, tenzidy. 7. Vlastnosti vybraných anorganických sloučenin uhlíku, křemíku, chemie a degradace skla. 8. Chemické složení a vlastnosti přírodních a druhotných surovin využívaných ve stavebnictví. 9. Výroba, složení a vlastnosti vápna, hydraulického vápna, sádry, Portlandského a hlinitanového cementu. 10. Chemická degradace pojiv a staviv, ochrana proti degradačním procesům. 11. Elektrochemie, galvanické články, standardní redoxní potenciály, elektrolýzy, kovy a koroze kovů. 12. Chemie vody a ovzduší. Chemické složení dřeva a poškození dřevěných konstrukcí. Živice. 13. Složení a vlastnosti polymerů na bázi uhlíkového řetězce, jejich chemická stabilita. Složení a vlastnosti silikonů, chemická odolnost.

Cvičení

26 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

doc. Ing. Jitka Malá, Ph.D.
Ing. Patrik Bayer, Ph.D.
Mgr. Martin Vyšvařil, Ph.D.
doc. RNDr. Pavel Rovnaník, Ph.D.
Ing. Marcela Pavlíková, Ph.D.
Ing. Karel Hrich, Ph.D.
Ing. Tomáš Žižlavský

Syllabus

1. Základní informace ke cvičení, bezpečnost práce. 2. Kyseliny. 3. Zásady. 4. Neutralizace a hydrolýza solí. 5. Oxidace a redukce. 6. Vápno, sádra. 7. Cementy. 8. Další stavební materiály. 9. Voda. 10. Voda ve spotřebě a životním prostředí. 11. Kovy. 12. Některé vlastnosti vybraných surovin pro výrobu plastů. 13. Zápočtový test.