Přednáška přináší ucelený pohled na horniny, využívané v technické praxi. Cílem přednášky je seznámit posluchače s geologickými (tj. mineralogickými, petrologickými, strukturními i fyzikálními) aspekty těchto materiálů. Na charakteristických příkladech jsou uvedeny možnosti laboratorního studia (zejména různé mikroskopické metody, přístupy při kvantitativním vyhodnocení horninových mikrostruktur, dále stanovení fyzikálních vlastností a jejich laboratorního zkoušení). Zvýšená pozornost je věnována problematice zvětrávání, degradaci a životnosti těchto materiálů; včetně uvedení do problematiky zvětrávacích procesů, jejich hodnocení a vlivu na fyzikální vlastnosti a na trvanlivost. Kromě hornin (tj. stavebního kamene) se část přednášek věnuje dalším geomateriálům, s nimiž se studenti při své praxi mohou setkat (tj. anorganickým nekovovým stavebním hmotám jako je stavební keramika - cihly, stavební pojiva, beton, nepálené zeminy apod.). Cílem série přednášek je, mimo jiné, přiblížit souvislosti mezi genezí a složením hornin, a jejich fyzikálními vlastnostmi, a následným chováním v exogenním prostředí a ve stavebních konstrukcích. Výše uvedená témata jsou přibližována pomocí případových studií, vycházejících z odborné činnosti přednášejícícho.
Poslední úprava: Přikryl Richard, prof. Mgr., Dr. (26.09.2024)
Literatura
Dudek A., Fediuk F., Palivcová M., 1962. Petrografické tabulky. NČSAV, Praha, 303 str. (jedna ze základních příruček pro mikroskopii)
Dudek A., Malkovský M., Suk M., 1984. Atlas hornin. Academia, Praha, 312 str. (monografie přibližující srozumitelnou formou základy petrografie)
Winkler E.M., 1997. Stone in Architecture. 3rd revised edition, Springer-Verlag, Berlin, 313 str. (základní monografie oboru)
Zeman O., Lamboj L., 1981. Technická petrografie pro posluchače stavební fakulty. ČVUT, fakulta stavební, Praha,180 str. (skripta)
Dále přehledové články doporučené přednášejícím během výuky
Poslední úprava: Přikryl Richard, prof. Mgr., Dr. (26.09.2024)
Požadavky ke zkoušce
Zkouška se skládá z písemného zkušebního testu (25 otázek - odpovědi buď výběr z jedné či více správných možností nebo formulace vlastní odpovědi, doba trvání testu 60 minut, hodnocení testu - max. bodové hodnocení za otázku 4 bodů, konstrukce výsledné známky: 90,00-100 % = výborně, 75,00-89,99 % = velmi dobře, 65,00-74,99 % = dobře, méně než 65,00 % = neprospěl(a)), doplněné o ústní zkoušení v rozsahu přednášených témat.
Poslední úprava: Přikryl Richard, prof. Mgr., Dr. (26.09.2024)
Sylabus
Výuka se odehrává formou přednášek, během nichž je presentována série příkladů z praxe, zahrnujících (či obsahujících) následující tematické okruhy:
1. Horniny a stavební kameny (složení, stavby, geneze a klasifikace hornin vyvřelých, metamorfovaných a sedimentárních, základní typy hornin v technické praxi, stavba hornin v mikro a makroměřítku, defekty v horninách, klasifikace mikrotrhlin, póry, metody výzkumu defektů, kvantifikace některých parametrů, modální složení, mikropetrografický index kvality, texturní koeficient)
2. Fyzikální, mechanické a technicky významné vlastnosti hornin (indexové vlastnosti (měrná a objemová hmotnost, pórovitost, nasákavost), mechanické vlastnosti (přetvárnost a pevnost), vliv složení a stavby na mechanické vlastnosti (přirozená deformace, projevy křehkého porušení a duktilní projevy, odezva hornin na umělou deformaci, vliv stavby, vliv tvaru a velikosti zrn, přítomnost defektů), technologické vlastnosti (tvrdost, ohladitelnost, otlukovost, abrazivita atd.))
3. Vyhledávání, průzkum a těžba stavebního kamene (metody vyhledávání a průzkumu aplikovatelné na ložiska stavebního kamene, vzorkování, výpočet zásob, studie proveditelnosti, právní kroky potřebné k zahájení těžby, metody dobývání stavebního kamene, rozpojování hornin (mechanismus porušení hornin tlakem, vrtáním, odstřely))
4. Zvětrávání hornin a dalších stavebních geomateriálů (činitelé zvětrávání, fyzikální a chemické procesy, působení organismů, zvětrávací formy, určování a kvantifikace zvětrávacích forem a odvození procesů, hodnocení odolnosti hornin vůči zvětrávacím procesům)
5. Aplikované studium stavebních geomateriálů z památkových konstrukcí (určování zdrojových oblastí stavebního kamene (odběr vzorků, metody laboratorního studia (optická mikroskopie, obrazová analýza, katodoluminiscence, elektronová mikroskopie, RTG difrakce, DTA/TG analýza atd.), materiálové rozbory potřebné pro konzervaci stavebního kamene a základy přístupu při konzervaci (techniky čištění kamene, zpevnění, konzervace))
6. Stavební pojiva a jejich využití (vzdušná vs. hydraulická pojiva, historie výroby a použití, přehled základních surovin a výrob, vzdušná a hydraulická vápna, přírodní a portlandské cementy, sádra, hořečnaté maltoviny, petrografické a mineralogické hodnocení surovin a výrobků)
7. Cihlářské suroviny (typy surovin, hodnocení, vlastnosti, výroba, použití, základní cihlářské suroviny v českých zemích, petrografické a mineralogické hodnocení surovin a výrobků)
8. Zeminy ve stavební praxi (typy zemin, vlastnosti, stabilizace, použití)
9. Lehké stavební hmoty (typy surovin, hodnocení, vlastnosti, výroba, použití, přehled výrob v českých zemích)
10. Geologické, petrografické a mineralogické aspekty dalších umělých hmot (suroviny a výroba žárovzdorných hmot, lehkých stavebních hmot, užité keramiky a skla, petrografické a mineralogické hodnocení surovin a výrobků)
11. Metody analytického studia v aplikované petrologii
Poslední úprava: Přikryl Richard, prof. Mgr., Dr. (26.09.2024)
Výsledky učení
1. Horniny a stavební kameny
Student bude schopen klasifikovat horniny na vyvřelé, metamorfované a sedimentární podle jejich složení, vnitřní stavby a geneze a aplikovat tyto znalosti v technické praxi.
Student bude umět popsat makroskopickou stavbu hornin, rozpoznat různé typy vnitřní stavby na základě mikroskopických pozorování, určit přítomnost defektů v horninách (např. mikrotrhliny a póry) a odhadnout jejich vliv na technické vlastnosti hornin.
2. Fyzikální, mechanické a technicky významné vlastnosti hornin
Student bude schopen definovat a měřit indexové, mechanické a technologické vlastnosti hornin, jako jsou měrná hmotnost, pórovitost, pevnost a tvrdost.
Student bude umět analyzovat vliv složení, stavby a defektů hornin na jejich mechanické vlastnosti a navrhnout způsoby, jak optimalizovat použití těchto hornin v různých aplikacích.
3. Vyhledávání, průzkum a těžba stavebního kamene
Student bude schopen aplikovat metody vyhledávání a průzkumu stavebního kamene, včetně vzorkování a výpočtu zásob, pro hospodárné využívání jejich ložisek.
Student bude umět navrhnout vhodné metody dobývání stavebního kamene (např. pomocí vrtání, výlomy nebo odstřely) na základě geologických podmínek ložiska.
4. Zvětrávání hornin a dalších stavebních geomateriálů
Student bude schopen identifikovat činitele zvětrávání a analyzovat jejich vliv na horniny a stavební hmoty.
Student bude umět kvantifikovat zvětrávací procesy a odvodit specifické formy zvětrávání, hodnotit odolnost hornin vůči těmto procesům.
5. Aplikované studium stavebních geomateriálů z památkových konstrukcí
Student bude schopen aplikovat metody laboratorního studia, jako je optická mikroskopie a RTG difrakce, k určení zdrojových oblastí stavebního kamene z historických památek.
Student bude umět navrhnout vhodné přístupy pro studium stavebního kamene in situ a dokumentovat míru porušení degradačními procesy.
6. Stavební pojiva a jejich využití
Student bude schopen porovnat vzdušná a hydraulická pojiva, vysvětlit jejich rozdíly v historickém kontextu a popsat jejich použití v praxi.
Student bude umět hodnotit suroviny pro výrobu stavebních pojiv z petrografického, mineralogického a geochemického hlediska.
7. Cihlářské suroviny
Student bude schopen klasifikovat typy cihlářských surovin, hodnotit jejich vlastnosti a analyzovat procesy výroby cihel a jejich použití ve stavebnictví.
Student bude umět aplikovat petrografické a mineralogické metody hodnocení surovin pro cihlářské účely, včetně analýzy surovin v českých zemích.
8. Zeminy ve stavební praxi
Student bude schopen klasifikovat různé typy zemin a analyzovat jejich vlastnosti, které ovlivňují jejich použití ve stavební praxi.
Student bude umět navrhnout metody stabilizace zemin pro konkrétní aplikace a hodnotit jejich stabilitu v dlouhodobém horizontu.
9. Lehké stavební hmoty
Student bude schopen identifikovat různé typy lehkých stavebních hmot a analyzovat jejich vlastnosti, výrobu a použití ve stavebnictví.
Student bude umět hodnotit výrobní procesy a kvalitu lehkých stavebních materiálů, s důrazem na produkty v českých zemích.
10. Geologické, petrografické a mineralogické aspekty dalších umělých hmot
Student bude schopen analyzovat geologické, petrografické a mineralogické aspekty surovin pro výrobu žárovzdorných materiálů, keramiky a skla.
Student bude umět navrhnout analytické postupy pro hodnocení kvality surovin a výrobků umělých hmot, zohledňující specifické technické požadavky.
11. Metody analytického studia v aplikované petrologii
Student bude schopen aplikovat pokročilé analytické metody, jako je elektronová mikroskopie a RTG difrakce, pro studium hornin a stavebních materiálů.
Student bude umět navrhnout analytické metody potřebné pro získání komplexních dat o stavebních geomateriálech a navrhnout jejich aplikaci v praxi.
Poslední úprava: Přikryl Richard, prof. Mgr., Dr. (30.01.2025)
