Metodologie tvorby řízených trhlin v cementových materiálech
Schreiberová H.; Fládr J.; Trtík T.; Chylík R.; Kohoutková A.
2020 - český Tato studie se zabývá metodologií tvorbě řízených trhlin v laboratorních podmínkách na vzorcích o malých rozměrech. Předchozí experimenty zabývající se zacelováním trhliny využívaly různé postupy pro tvorbu řízených trhlin; jednoznačně však nebyla upřednostňována žádná konkrétní metoda. V tomto článku jsou různé vzorky (z prostého betonu, drátkobetonu, betonu s podélnou výztuží) podrobeny několika různým způsobům vytvoření řízené trhliny (tlakem, ohybem a tahem), které jsou následně vyhodnoceny a porovnány (např. dosažitelná šířka trhliny či její stabilita v čase). Tato studie tak poskytuje cenný ucelený přehled o možných přístupech k tvorbě řízených trhlin a poukazuje na jejich jednotlivé výhody a omezení. Na základě získaných výsledků je jako nejvhodnější metoda pro vytvoření trhliny označen tříbodový ohyb na vzorku s podélnou výztuží ve formě profilovaných ocelových drátků. Klíčová slova: concrete; controlled crack; self-healing; crack-closure Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři ČVUT. Metodologie tvorby řízených trhlin v cementových materiálech

Tato studie se zabývá metodologií tvorbě řízených trhlin v laboratorních podmínkách na vzorcích o malých rozměrech. Předchozí experimenty zabývající se zacelováním trhliny využívaly různé postupy pro ...

Schreiberová H.; Fládr J.; Trtík T.; Chylík R.; Kohoutková A.
České vysoké učení technické v Praze, 2020

Časově závislé vlastnosti a chování cementových kompozitů v povýrobní fázi
Novák J.; Kohoutková A.
2020 - český Nezadržitelný vývoj v betonovém stavitelství v podobě implementace nových materiálů a výrobních technologií vyžaduje výrazně hlubší znalosti o chování kompozitů na cementové bázi. Typickým příkladem je technologie 3D tisku, jejíž široce používaná metoda spočívá ve výrobě betonových konstrukcí vrstvením cementového kompozitu bez použití tradičního bednění. Konstrukce proto musí být navržena tak, aby byla dostatečně spolehlivá nejenom v konečném stavu, ale i během samotného tisku. Bez podrobné znalosti chování materiálu lze jen složitě predikovat chování konstrukce během realizace. V současné době lze běžně dohledat informace o chování a vlastnostech cementových kompozitů ve stáří 28 dní. U betonových konstrukcí s požadavkem na brzké odbednění se navíc testují vlastnosti cementových kompozitů po dvou a sedmi dnech. Testování mladších betonů se provádí pouze ojediněle, obvykle s cílem sledovat vliv nesilových účinků na chování materiálu. Volba rychlosti tisku, geometrie konstrukce a složení materiálu se tak zakládá pouze na omezené zkušenosti nebo vágním odhadu. Tento článek si klade za cíl shrnout prvotní experimentální výsledky a poznatky k chování čerstvých cementových kompozitů v povýrobní fázi, kdy se směs nachází v čerstvém stavu. Zaměřuje se především na časově-závislý vývoj pevnosti materiálu v tlaku. Experimentální data a základní teoretické principy chování cementových kompozitů v extrémně raném stáří by v budoucnu měly umožnit efektivně predikovat chování betonových konstrukcí během výroby technologií 3D tisku. Klíčová slova: cementový kompozit; časově-závislé chování; rané stáří; pevnost betonu Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři ČVUT. Časově závislé vlastnosti a chování cementových kompozitů v povýrobní fázi

Nezadržitelný vývoj v betonovém stavitelství v podobě implementace nových materiálů a výrobních technologií vyžaduje výrazně hlubší znalosti o chování kompozitů na cementové bázi. Typickým příkladem ...

Novák J.; Kohoutková A.
České vysoké učení technické v Praze, 2020

Studium vlivu záření na vlastnosti systémů pro separaci Ln(III)/An(III) využívající hydrofilní maskovací činidla při extrakci do TODGA
Šebesta J.; Distler P.; John J.
2020 - český Oddělení minoritních aktinoidů od lanthanoidů, spojené s následnou deaktivací jader aktinoidů, je fundamentálním základem Partitioning and Transmutation metody, jejímž cílem je snížení radiotoxicity ozářeného jaderného paliva. Chemická podobnost trojmocných lanthanoidů a aktinoidů separační proces značně komplikuje. Příspěvek se zaměřuji na separaci mi-noritních aktinoidů a lanthanoidů metodou kapalinové extrakce s využitím O-donorového extrakčního činidla (TODGA) společně s N-donorovým maskovacím činidlem BTPhen. V těchto systémech je zkoumán vliv absorbo-vané dávky na separační vlastnosti testovaných systémů. Klíčová slova: solvent extraction; minor actinoids; hydrophilic masking agents; radiation stability Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři ČVUT. Studium vlivu záření na vlastnosti systémů pro separaci Ln(III)/An(III) využívající hydrofilní maskovací činidla při extrakci do TODGA

Oddělení minoritních aktinoidů od lanthanoidů, spojené s následnou deaktivací jader aktinoidů, je fundamentálním základem Partitioning and Transmutation metody, jejímž cílem je snížení radiotoxicity ...

Šebesta J.; Distler P.; John J.
České vysoké učení technické v Praze, 2020

Aspekty práce pomáhajících profesí 2020
Ralbovská D.; Halaška J.
2020 - český Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři ČVUT. Aspekty práce pomáhajících profesí 2020

Ralbovská D.; Halaška J.
České vysoké učení technické v Praze, 2020

Odstupová vzdálenost požárně otevřených ploch
Kupilík Václav; Hejtmánek Petr; Salátek Zdeněk
2019 - český Práce se věnuje určování požárně nebezpečného prostoru (PNP), respektive odstupo-vých vzdáleností od požárně otevřených ploch (POP). Odstupové vzdálenosti se stano-vují ke snížení rizika přestupu požáru na objekty sousední. V současnosti je velikost PNP závislá na celkovém uvolněném teplu a nebere v úvahu ostatní požárnětechnické cha-rakteristiky stavebních výrobků, zvláště postupné uvolňování tepla v čase. Lze proto tvr-dit, že dnešní určování požární otevřenosti je spíše více konzervativní a v konečném důsledku neefektivní. Práci lze rozdělit na teoretickou a praktickou část. V první části jsou rozebrány mechanismy šíření požáru na jiný objekt nebo jiný požární úsek vnějším prostředím, od přímého kontaktu plamene po přestup tepla radiací. Dále jsou shrnuty požární zkoušky obvodových konstrukcí a jejich požadavků, včetně přehledu různých velkoroz-měrových zkoušek, které se používají v České republice, Německu, Velké Británii, Rakousku, Francii, USA, Švédsku, Dánsku, Norsku a také předpisů ISO. Sleduje se his-torický vývoj požadavků na zateplování budov kontaktním zateplovacím systémem ETICS v České republice. Požadavky jsou porovnány s požadavky zahraničními v Ně-mecku, Velké Británii, Francii nebo Dánsku. Vzhledem k absenci národních požadavků na provětrávané fasády jsou uvedeny požadavky rakouské a francouzské. Poslední bod teoretické části se konkrétně věnuje definici požární otevřenosti. Ve druhé části jsou po-žadavky na určování požární otevřenosti fasád ověřeny třemi různými zkouškami: střed-něrozměrovou zkouškou dřevostavebního zateplovacího systému MORE-CONNECT dle ČSN ISO 13785-1, velkorozměrovou požární zkouškou požární odolnosti lehkého obvodového pláště na bázi dřeva Envilop fire dle ČSN EN 1364-3 a velkorozměrovou požární zkouškou jednopodlažního slaměného objektu. Ve zkouškách jsou hlavními sle-dovanými parametry teplota na straně odvrácené od požáru, respektive v líci fasády, rychlost uvolňování tepla a vizuální hodnocení. Závěrem jsou shrnuty poznatky získané z literární rešerše a provedených experimentů a je připraveno pokročilé řešení požární otevřenostiMy thesis focuses on fire separation distances of unprotected areas. Those distances are evaluated to minimize the risk of fire spread onto neighbouring objects. At present, separation distances are dependent on the area that may be the source of heat and total heat released, and does not take into account other fire characteristics of construction and materials, in particular the fact that heat is released gradually over time. It can be argued that today's determination of fire openness is rather more conservative and par-ticularly ineffective. The thesis is divided into two parts: theoretical and practical. In the first, theoret-ical one, the mechanisms for fire spread to another object or other fire compartment through exterior, from direct contact of the flame to heat transfer by radiation, are dis-cussed. In addition, a list of fire tests of facades and their requirements, including an overview of various large-scale tests used in the Czech Republic and Germany, United Kingdom, Austria, France, USA, Sweden, Denmark, Norway and the ISO stand-ards is stated. Further, the historical development of fire requirements on External ther-mal insulation composite system in the Czech Republic is compared with requirements of Germany, United Kingdom, France, and Denmark. For the ventilated façade, Austrian and French requirements are given as an example. The last point of the theoretical part deals with the definition of unprotected area. In the second, practical part, the Czech legislation evaluation of fire openness is validated to three different tests: the medium-scale test of the wood-based insulation system MORE-CONNECT according to ČSN ISO 13785-1, the large-scale fire resistance test of the timber-based curtain wall Envilop fire according to ČSN EN 1364-3, and large-scale fire test of single-storey straw-bale object. In these tests, temperature at the unexposed side, at the face side respectively, the heat release rate, and the visual evaluation are monitored. In conclusion, thesis summarizes the knowledge from the literary research and experiments and outlines the advanced procedure of fire openness Klíčová slova: požární bezpečnost budov odstupové vzdálenosti požárně nebezpečný prostor požární otevřenost přenos tepla sálání fasáda ETICS Envilop MORE-CON-NECT slaměné konstrukce; Fire safety Fire separation distances Fire unprotected area Radiation Heat transfer Façade ETICS Envilop MORE-CONNECT Straw-bale construction Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři ČVUT. Odstupová vzdálenost požárně otevřených ploch

Práce se věnuje určování požárně nebezpečného prostoru (PNP), respektive odstupo-vých vzdáleností od požárně otevřených ploch (POP). Odstupové vzdálenosti se stano-vují ke snížení rizika přestupu ...

Kupilík Václav; Hejtmánek Petr; Salátek Zdeněk
České vysoké učení technické v Praze, 2019

Vliv prostředí na materiálové charakteristiky betonu a sádry
Plachý Tomáš; Ťoupek Richard; Petřík Vojtěch
2019 - český Disertační práce je zaměřena na popis mechanických vlastností sádry a betonu v návaznosti na praktické využití při návrhu konstrukcí a výstavbě. Teoretická část práce je věnována zkušebním metodám, souvisejícím normám a stanovování materiálových charakteristik. V teoretické části práce jsou podrobně popsány testované materiály. Praktická část se zabývá stanovením mechanických vlastností sádrových a betonových vzorků. Laboratorní zkoušení bylo prováděno za pomoci destruktivních a nedestruktivních metod. Je řešeno, jak se mění materiálové charakteristiky vzorků v závislosti na obsahu vlhkosti, stáří a teplotě. Při experimentech bylo na jedné straně využito rezonanční metody a ultrazvuku, na straně druhé byly destruktivními zkušebními metodami stanoveny pevnosti v tlaku, pevnosti v příčném tahu, statické moduly pružnosti a hloubky průsaku vybraných zkušebních vzorků. V jednotlivých kapitolách jsou srovnány hodnoty mechanických vlastností určených za pomoci uvedených metod. Výsledky experimentů jsou ověřeny na stovkách vzorků. Výsledky jsou jedním z kroků k bližšímu poznání chování materiálů na bázi cementu a sádry a mimo jiné slouží pro provedení průkazních zkoušek betonů.The PhD thesis is focuses on the description of the mechanical properties of plaster and concrete in connection with the practical application in design and construction. The theoretical part is devoted to description of test methods, related norms and determination of material characteristics. In the theoretical part of the thesis, the tested materials are described in detail. The practical part deals with determination of mechanical properties of plaster and concrete samples. Laboratory testing was performed using destructive and non-destructive methods. It is investigated how the material characteristics of the samples vary depending on the moisture content, age and temperature. In the experiments, resonance and ultrasound methods were used on the one hand and on the other hand, compressive strengths, transverse tensile strength, static elastic modulus and leakage depth of selected test specimens were determined by destructive test methods. The individual chapters compare the values of the mechanical properties determined using these methods. The results of the experiments are verified on hundreds of samples. The results are one of the steps to a closer understanding of the behaviour of cement and plaster based materials and, among other things, are used to carry out concrete proofing tests. Klíčová slova: Nedestruktivní metody,destruktivní metody,sádra,beton,mechanické vlastnosti,vliv prostředí; Nondestructive methods,destructive methods,plaster,concrete,mechanic properties,influence of environment Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři ČVUT. Vliv prostředí na materiálové charakteristiky betonu a sádry

Disertační práce je zaměřena na popis mechanických vlastností sádry a betonu v návaznosti na praktické využití při návrhu konstrukcí a výstavbě. Teoretická část práce je věnována zkušebním metodám, ...

Plachý Tomáš; Ťoupek Richard; Petřík Vojtěch
České vysoké učení technické v Praze, 2019

Možnosti dodatečného vyztužování nosníků z lepenéh lamelového dřeva
Melzerová Lenka; Klapálek Pavel; Surovec Jiří
2019 - český Cílem této práce je prozkoumat možnosti dodatečného vyztužování nosníků z lepeného lamelového dřeva. Kromě úvodního popisu historie, způsobů výroby a použití lepeného lamelového dřeva jsou popsány i možné a používané způsoby vyztužování tohoto materiálu. Práce je zaměřena na vyztužení nosníků pomocí tenkovrstvé uhlíkové tkaniny. Sada vyztužených nosníků z lepeného lamelového dřeva je následně podrobena destruktivnímu i nedestruktivnímu zkoušení. Tyto materiálové zkoušky jsou podrobně vyhodnoceny a porovnány. Výsledky zkoušek jsou použity jako vstupy do konečně prvkových modelů nosníků. Ty jsou vytvořeny tak, aby co nejvíce odpovídaly skutečnému chování nosníků. Shoda mezi nosníky a jejich modely je také podrobně vyhodnocena. V závěru je konstatováno, že samotný vliv výztužné tkaniny na zvýšení únosnosti a snížení průhybů nosníků je nepatrný. Tkanina má však zásadní vliv v závěrečné fázi zatěžování při destrukci nosníků, protože je schopna oddálit kolaps nosníků až o desítky sekund. Podařilo se vytvořit odpovídající konečně prvkové modely nosníků, které se blíží jejich reálnému chování. V závěru jsou učiněna určitá doporučení pro další rozvoj vyztužování nosníků z lepeného lamelového dřeva.The aim of this work is to investigate the possibilities of additional reinforcement of glued laminated timber beams. In addition to an introductory description of history, methods of production and use of glued laminated timber, the possible and used methods of reinforcing of this material are described. The work focuses on reinforcement of beams using thin carbon fiber fabric. Reinforced glued laminated timber beams are subsequently subjected to destructive and non-destructive testing. These material tests are thoroughly evaluated and compared. The results from these tests are used as inputs to the finite element models of timber beams. These are designed to match the real behavior of beams as much as possible. The models are compared with the results from the destructive tests of real beams. In conclusion, the influence of the thin reinforcing fabric alone on increasing the bearing capacity and reducing the deflections of the beams is negligible. However, the fabric has a fundamental effect in the final phase of loading during the destruction of the beams, where it is able to delay the collapse of the beams for up to several minutes. Finite element models of beams were created which approach the behavior of real beams, and recommendations for further focus in future works were made. Klíčová slova: Lepené lamelové dřevo,uhlíková tkanina,vyztužování,destruktivní zkoušení,nedestruktivní zkoušení,konečně prvkový model ; Glued laminated timber,carbon fiber fabric,reinforcement,destructive testing,non-destructive testing,finite element model Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři ČVUT. Možnosti dodatečného vyztužování nosníků z lepenéh lamelového dřeva

Cílem této práce je prozkoumat možnosti dodatečného vyztužování nosníků z lepeného lamelového dřeva. Kromě úvodního popisu historie, způsobů výroby a použití lepeného lamelového dřeva jsou popsány i ...

Melzerová Lenka; Klapálek Pavel; Surovec Jiří
České vysoké učení technické v Praze, 2019

Aplikace plasmové úpravy pro vláknové kompozity s termoplastovou matricí
Špatenka Petr; Nováček Vojtěch; Cabrnoch Bohuslav
2019 - český Disertační práce se zabývá přípravou kompozitních materiálů na bázi nepolárních termoplastů vyztužených skelnými vlákny. Cílem práce je prokázání zvýšení mechanických vlastností vlivem ekologické nízkoteplotní plasmové modifikace (mikrovlnný výboj) základní matrice ve formě prášku. Nejprve byly studovány adhezní vlastnosti lineárního nízko hustotního PE na skelném substrátu, které byly srovnány se stávajícími průmyslově využívanými chemickými prostředky (MAH, silan). Následně byla připravena sada kompozitních vzorků PE/skelné kuličky a PE/skelná vlákna různými technologiemi výroby. Pomocí základních mechanických zkoušek a pozorování lomových ploch vzorků optickou a SEM mikroskopií byl zkoumán vliv technologických parametrů výroby kompozitu, morfologie matrice a výztuže, složení plasmatu a reologických vlastností polymeru k dosažení maximálního vyztužujícího efektu.Dissertation thesis deal with preparing of composite materials based on glass fibres reinforced nonpolar thermoplastics. The aim of the work is a demonstration the increase of any mechanical properties due to ecological low-temperature plasma modification (microwave discharge) of the basic matrix in powder form. At first, the adhesion properties of linear low density PE on a glass substrate were studied and then compared with existing industrial chemicals (MAH, silane). Subsequently, the set of composite PE/glass beads and PE/glass fibres were prepared using by different production technologies. The influence of technological process parameters of composite manufacturing, morphology of the matrix and the reinforcement, plasma composition and rheological properties of the polymer were investigated means by means of basic mechanical tests and observation of the fracture surfaces of the samples by optical and SEM microscopy to achieve the maximum reinforcement effect. Klíčová slova: Termoplastové kompozity,polyetylen,polarita,plasmová modifikace,adheze,mezifáze,maleinanhydrid,silan; thermoplastic composites,polyethylene,polarity,plasma treatment,adhesion,interphase,maleicanhydride,silane Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři ČVUT. Aplikace plasmové úpravy pro vláknové kompozity s termoplastovou matricí

Disertační práce se zabývá přípravou kompozitních materiálů na bázi nepolárních termoplastů vyztužených skelnými vlákny. Cílem práce je prokázání zvýšení mechanických vlastností vlivem ekologické ...

Špatenka Petr; Nováček Vojtěch; Cabrnoch Bohuslav
České vysoké učení technické v Praze, 2019

Oxidické vrstvy na titanových slitinách pro lékařské aplikace
Špatenka Petr; Tolde Zdeněk; Jíra Aleš
2019 - český Slitina titanu s hliníkem (Al) a vanadem (V) (TiAlV) patří v současné době k nejčastěji užívanému materiálu pro výrobu implantátů. Prvky Ti s Al a V zlepšují mechanické vlastnosti materiálu hlavně pak modul pružnosti. Současně se jedná o materiál vysoce biokompatibilní. Při dlouhodobé expozici implantátu na bázi slitiny TiAlV však bylo prokázáno patogenní uvolňování Al a V do organismu. Recentně byla proto navržena náhrada Al a V za niob (Nb), který je z hlediska fyziologického neškodný. Slitina Ti39Nb (39 hm.% Nb) s β – strukturou (β-TiNb) má dále vhodné mechanické vlastnosti pro danou aplikaci. V této práci se zabývám jednak chováním tohoto specifického (PVD - physical vapour deposition) povlaku Ti39Nb na základních materiálech Ti, TiAlV a Fe. Dále vlivem chemického složení definovaně oxidovaného povrchu slitiny β-TiNb na jeho osteointegraci a kluzné vlastnosti. Oxidické vrstvy byly připraveny jednak anodickou oxidací v elektrolitu s fluoridovými ionty (pro nanostrukturování TiO2), následně pak porovnávány s termicky oxidovanou vrstvou. Výsledky získané pro slitinu β-TiNb jsou porovnány s analogicky opracovanými povrchy čistého Ti, TiAlV a TiNb. Z osteointegračních experimentů plyne pozitivní vliv přítomnosti Nb v povrchové vrstvě vzorku. K hodnocení byly použity počty buněk ve třech časových intervalech (1., 3. a 7. den po nasazení). Bylo prokázáno, že přítomnost Nb zlepšila počáteční adhezi a proliferaci kostních MG 63 buněk.The titanium alloy with aluminum (Al) and vanadium (V), TiAlV, is one of the most used materials in implants production. The Ti, Al and V species are improving mechanical properties of the material, especially the modulus of elasticity. This material is highly bio-compatible as well. However, the patogenous realeasing of Al and V was proven, when the TiAlV-based material is in longer exposition with human body. That is why the substituting element of Nb, which is physiologically harmless, (instead of Al and V) was suggested. The alloy Ti39Nb (39 wt.% of Nb) with β structure (β-TiNb) have also appropriate mechanical properties for such application. This work deals with the behavior of this specific (physical vapor deposition – PVD) Ti39Nb coating on Ti, TiAlV and Fe substrates. It also deals with the influence of chemical composition of oxidized surface of the Ti39Nb alloys on its osseointegration and tribological properties. The oxide layers were prepared by anodic oxidation in electrolyte with fluorine ions (designated for nano-structuring of TiO2) and compared with layer prepared by thermic oxidation. The results obtained for β-TiNb are compared with analogically prepared surfaces of Ti, TiAlV and TiNb. The osseointegration experiments are indicating on a positive effect of Nb presence in surface layer of the sample. The evaluation was based on the number of cells in three intervals (1st, 3rd and 7th day after their seeding). It was proven that presence of Nb improved intial adhesion and proliferation of bone MG 63 cells. Klíčová slova: exidické vrstvy,lékařské implantáty,Ti39Nb; oxide layers,medical implants,Ti39Nb Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři ČVUT. Oxidické vrstvy na titanových slitinách pro lékařské aplikace

Slitina titanu s hliníkem (Al) a vanadem (V) (TiAlV) patří v současné době k nejčastěji užívanému materiálu pro výrobu implantátů. Prvky Ti s Al a V zlepšují mechanické vlastnosti materiálu hlavně pak ...

Špatenka Petr; Tolde Zdeněk; Jíra Aleš
České vysoké učení technické v Praze, 2019

Optimum representation of heat sources in simulations of air flow in indoor environment
Hensen Joannes; Zelenský Petr; Hrubý Jan
2019 - český The research was motivated by the issue of proper air distribution in large indoor spaces with a high number of heat sources and/or variable occupancy patterns, such as e.g. lecture halls, theatres, cinemas, atriums etc. Designers of heating, ventilation and air conditioning (HVAC) systems for these spaces frequently cope with the uncertainty whether the proposed design will meet the requirements for adequate indoor environment quality.Výzkum byl motivován problematikou správné distribuce vzduchu ve velkých prostorech s velkým počtem zdrojů tepla a/nebo variabilním obsazeností návštěvníky, jako jsou např. přednáškové síně, divadla, kina, atria apod. Projektanti systémů techniky prostředí pro tyto prostory často čelí nejistotě, zda navržená řešení splní požadavky na kvalitu vnitřního prostředí. Klíčová slova: Simulation,CFD,indoor environment,heat sources,simplified model,convectional flow; Simulace,CFD,vnitřní prostředí,zdroje tepla,zjednodušený model,konvekční proudění Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři ČVUT. Optimum representation of heat sources in simulations of air flow in indoor environment

The research was motivated by the issue of proper air distribution in large indoor spaces with a high number of heat sources and/or variable occupancy patterns, such as e.g. lecture halls, theatres, ...

Hensen Joannes; Zelenský Petr; Hrubý Jan
České vysoké učení technické v Praze, 2019