Korozija i razgradnja građevnih materijala

NAZIV PREDMETA Korozija i razgradnja građevnih materijala

Kod

KTB212

Godina studija

2.

Nositelj/i predmeta

Prof. dr. sc. Jelica Zelić

Bodovna vrijednost (ECTS)

5.0

Suradnici

Doc. dr. sc. Mario Nikola Mužek

Način izvođenja nastave (broj sati u semestru)

P S V T

30

0

20

10

Status predmeta

Izborni

Postotak primjene e-učenja

0 %

OPIS PREDMETA

Ciljevi predmeta

Osposobljavanje studenta za primjenu stečenih znanja o procesima propadanja i korozije u ocjeni otpornosti i trajnosti tehnički važnih anorganskih nemetalnih građevnih materijala u prirodnim uvjetima njihove primjene s posebnim osvrtom na tehnološko-ekonomske i ekološke aspekte.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

Anorganski procesi u heterogenim sustavima

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja)

Nakon položenog ispita studenti će moći:
1. Razlikovati mehanizam korozije metala i nemetala.
2. Kategorizirati vrste kemijske korozije betona, morta i cementnih kompozita kao posljedicu interakcije betona (mort, cementni kompozit) i agresivnog okoliša.
3. Objasniti model kemijskog djelovanja morske vode na beton, odnosno armirani beton.
4. Procijeniti utjecaj atmosferilija na koroziju i propadanje tehničkog i ukrasnog kamena, uključujući spomenike povijesne i kulturne baštine.
5. Predvidjeti posljedice alkalno-agregatne reakcije.
6. Ocijeniti utjecaj pucolanskih dodataka i drugih dodataka (fino mljevenog vapnenca) na sprječavanje korozije i poboljšanje trajnosti betona, morta i cementnih kompozita.
7. Objasniti proces trošenja/koroziju površine tehničkog stakla pod utjecajem atmosferilija.
8. Primijeniti metode ispitivanja utjecaja agresivnog okoliša na trajnost konstrukcija.
9. Procijeniti i predložiti mjere zaštite u cilju poboljšanja trajnosti odabranih građevnih materijala.

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

1. tjedan: Ekonomsko i ekološko značenje utjecaja okoliša na građenje. Teorijske osnove i vrste korozijskih procesa s posebnim osvrtom na posljedice djelovanja okoliša na građevne materijale. Razarajuće pojave pri koroziji metala i nemetala.
2. tjedan: Tehnički važni nemetalni anorganski građevni materijali. Odnos strukture i svojstava materijala u ocjeni njihove otpornosti i trajnosti u prirodnim uvjetima njihove primjene.
3. tjedan: Utjecajni čimbenici na razgradnju strukture betona, morta i cementnih kompozita. Vrste i mehanizmi kemijske korozije ovisno o agresivnom okolišu.
4. tjedan: Kemijska korozija u tlu, morskoj vodi i procesnoj industriji. Odabrani primjeri kemijske korozije betona i armiranobetonskih konstrukcija. Sulfatna korozija, produkti i posljedice korozije betona.
5. tjedan: Utjecaj vrste cementa, koncentracije sulfata, vrste kationa vezanog na sulfatni ion, temperature i vremena izlaganja na brzinu korozije betona. Pucolanski materijali.
6. tjedan: Vrste betona. Betoni s recikliranim materijalima. Beton i održivost. Analiza životnog ciklusa.
7. tjedan: Betoni koji se ne prljaju. Prozirni betoni. Geopolimerni materijali. Novi kompozitni materijali visoke korozijske otpornosti i trajnosti.
8. tjedan: Stijene. Definicija. Podjela. Struktura kamena i primjena. Provjera znanja (I kolokvij).
9. tjedan: Utjecajni čimbenici na razgradnju strukture tehničkog i ukrasnog kamena. Vrste i mehanizmi kemijske korozije ovisno o agresivnom okolišu. Alkalno-silikatna reakcija. Uzroci i posljedice.
10. tjedan: Kemizam nastajanja ”crnih kora” na kamenu karbonatnog podrijetla (vapnenac, mramor) i trošenje kamena pod utjecajem atmosferilija (H2O, SO2, CO2, čađa). Mediteranska patina na spomenicima povijesne i kulturne baštine. Hipoteze nastajanja.
11. tjedan: Metode ispitivanja. Mjere zaštite u praksi.
12. tjedan: Staklo. Definicija. Sastav tehničkog stakla. Nositelji strukture i vrste tehničkog stakla.
13. tjedan: Kinetika i mehanizam trošenja/korozije površine stakla pod utjecajem atmosferilija. Hidratacija i hidroliza Na-silikatnog stakla.
14. tjedan: Hidrolitička otpornost stakla. Metode ispitivanja. Mjere zaštite.
15. tjedan: Provjera znanja (II. kolokvij).
VJEŽBE:
1. Određivanje sulfatne otpornosti hidratiziranih uzoraka cementnog morta (s dodatkom i bez dodatka pucolana) u otopinama Na2SO4 and MgSO4 mjerenjem mehaničkih čvrstoća (tlačna i savojna), modula elastičnosti, promjene volumena zbog bubrenja, i kvantificiranjem neizluženog kalcijeva hidroksida.
2. Određivanje kalcijeva hidroksida u hidratiziranim uzorcima cementnog morta s dodatkom i bez dodatka pucolana pomoću toplinske analize (DTA-TG/DTG).
3. Ispitivanje djelovanje kiselina na različite vrste stijena. Ispitivanje alkalno-agregatne reakcije.
4. Karakterizacija ”Mediteranske patine” na kamenu karbonatnog podrijetla, uključujući spomenike povijesne i kulturne baštine, FTIR metodom.
5. Određivanje hidrauličke otpornosti tehničkog stakla.
6. Vizualna promatranja objekata na terenu.

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Provedba i analiza odabranih procesa prema unaprijed zadanim uvjetima rada.
Svaki student je obvezan odraditi sve vježbe predviđene programom i terensku nastavu (100%). Nakon završenih vježbi obvezan je završni pismeni ispit.

Praćenje rada studenata (upisati udio u ECTS bodovima za svaku aktivnost tako da ukupni broj ECTS bodova odgovara bodovnoj vrijednosti predmeta):

Pohađanje nastave

1.0

Istraživanje

0.0

Praktični rad

0.0

Eksperimentalni rad

1.0

Referat

0.5

 

 

Esej

0.0

Seminarski rad

0.0

 

 

Kolokviji

0.5

Usmeni ispit

1.0

 

 

Pismeni ispit

1.0

Projekt

0.0

 

 

Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu

Cjelokupni ispit može se položiti preko dva (2) kolokvija tijekom semestra. Prag prolaznosti je 60%. Svaki kolokvij u ocjeni učestvuje s 45%. Prisutnost predavanjima od 80 do 100% je 10% ocjene. U ispitnim rokovima polaže se pismeni i usmeni ispit. Prag prolaznosti je 60%. Položeni jedan kolokvij (prethodna aktivnost) vrijedi i u ljetnom ispitnom roku s udjelom od 10% u ocjeni. Pismeni ispit ima udio 40%, a usmeni 50%. Studenti koji nisu položili ispit putem kolokvija polažu ispit preko pismenog i usmenog ispita u redovitim ispitnim rokovima. Prag prolaznosti je 60 %, a pojedini oblik ispita učestvuje u ocjeni s po 50%.
Ocjene: 60%-70% - dovoljan, 71%-81% - dobar, 82%-92% -vrlo dobar, 93%-100% - odličan.

Obvezna literatura (dostupna u knjižnici i putem ostalih medija)

Naslov

Broj primjeraka u knjižnici

Dostupnost putem ostalih medija

J. Zelić, Z. Osmanović, Čvrstoća i trajnost cementnih kompozita, Sveučilišni udžbenik, Sveučilište u Splitu, 2014., ISBN 978-953-7803-01-8.

1

www.ktf-split.hr

J. Zelić, Praktikum iz procesa anorganske industrije, Kemijsko-tehnološki fakultet u Splitu, Split, 2013. (recenzirani i objavljeni nastavni materijali)

1

www.ktf-split.hr http:// www.ktf-split.hr/bib/nm/Procesi _an

Z. Osmanović, J. Zelić, Proizvodnja Portland-cementa, Univerzitetski udžbenik, Univerzitet u Tuzli, B&H, Tuzla, 2010., ISBN 978-9958-897-04-7.

5

www.knjiga.ba http://www.knjiga.ba/proizvodnja_portlandj_cem

Dopunska literatura

1. J. Zelić, Engineering of Selected Inorganic Materials/Inženjerstvo odabranih anorganskih materijala (na engleskom jeziku), Sveučilišni udžbenik, Sveučilište u Splitu u Splitu, Split, 2014. , u postupku recenzije.
2. J. Zelić, Engineering of Selected Inorganic Materials/Inženjerstvo odabranih anorganskih materijala (na engleskom jeziku), Kemijsko-tehnološki fakultet u Splitu, Split, 2013. (recenzirani i objavljeni nastavni materijali),
http:// www.ktf-split.hr/bib/nm/Inzenjerstvo _odabranih_ anorganskih_ materijala_en.pdf
3. R. A. McCauley, Corrosion of Ceramic and Composite Materials, 2nd Ed., CRC Press, 2004, ISBN 0-8247-5366-6.
4. C. Saiz-Jimenez (Ed.), Air pollution and Cultural Heritage, Taylor & Francis Group, London, 2004, ISBN 90 5809 682 3.

Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje utvrđenih ishoda učenja

Praćenje kvalitete i uspješnosti obavljat će se na tri razine:
(1) Sveučilišnoj; (2) Fakultetskoj, pomoću Povjerenstva za kontrolu kvalitete nastave; (3) Nastavničkoj razini.

Ostalo (prema mišljenju predlagatelja)