Karta předmětu prezenční studium Název předmětu: Technická petrografie a základy chemie silikátů Číslo předmětu: 541 Garantující institut: Institut geologického inženýrství - 541 Garant předmětu: prof. Ing. Vladimír Slivka, CSc., dr.h.c. Kredity: 5 Povinnost: Povinně volitelný Úroveň studia: graduální Jazyk výuky: čeština Ročník: 1. Semestr: 2. Odkaz na web: Určeno pro fakulty: HGF Určeno pro typ studia: Navazující magisterské Způsob zakončení: Záp. + zk. Rozsah výuky: 2+2 Prerekvizity: Korekvizity: Vyskytuje se v prerekvizitách: nemá nemá není Výstupy z učení student prokazuje znalosti: student umí: procesů a možností průmyslového využití významných horninových typů, fyzikálních a chemických vlastností silikátů, jako nejvýznamnější skupiny minerálů, využití silikátů v průmyslových aplikacích. shrnout teoretické poznatky v procesech zpracování hornin a minerálů shrnout teoretické poznatky v technologiích zpracování silikátů student je schopen: přednášky 35 % cvičení 35 % samostatná práce 30 % aplikovat získané poznatky v technické praxi Metody výuky (zastoupení jednotlivých metod je třeba kvantifikovat v %)
Anotace Základní charakteristika průmyslových hornin, sklo a keramika, cementy a smaltové hmoty, strusky a popílky - fázové složení, fyzikální a mechanické vlastnosti. Přírodní stavební materiály. Charakteristika fyzikálních a chemických vlastností silikátů a jejich vztah k průmyslovým aplikacím. Povinná literatura Kužvart, M.: Ložiska nerudních surovin. ACADEMIA, Praha, 1984. Hanykýř, V., Kutzendorfer, J. Technologie keramiky. Vega s. r. o., Hradec Králové, 2002. Dopita, M., Havlena,V., Pešek, J. Ložiska fosilních paliv. SNTL - Nakladatelství technické literatury, Praha, 1985. Zeman, O. Technická petrografie pro posluchače stavební fakulty. Vydavatelství ČVUT, Praha, 1979. Kudělásková, M. Systematický přehled metamorfovaných hornin Vysoká škola báňská, Ostrava, 1991. Kudělásková, M. Petrologie sedimenty. Vysoká škola báňská, Ostrava, 1988. Kudělásková, M. Petrografické praktikum : klasifikace vyvřelých hornin. Ostrava, 1991. Vysoká škola báňská, Hlaváč, J. Základy technologie silikátů. SNTL - Nakladatelství technické literatury, Praha, 1988. Chvátal, M. Úvod do systematické mineralogie. Silikátový svaz, Praha, 2005. Doporučená literatura Tomkeieff, S. I. Dictionary of Petrology. John Wiley and Sons, New York, c1983. Hlaváč, J. The technology of glass and ceramics. Elsevier, Amsterdam, 1983. Konta, J. Keramické a sklářské suroviny. Vydav. UK, Praha, 1982. Nároky na zabezpečení výuky Pro výuku ve cvičeních je nutné zajistit sady vybraných typů hornin a silikátů, spolu s ukázkami výrobků po jejich zpracování. Metody průběžné kontroly znalostí během semestru Znalostí v průběhu semestru jsou kontrolovány pomocí vypracování samostatných úkolů na cvičeních. Osnova přednášek 1) Základní charakteristika průmyslových hornin, petrurgické suroviny, sklo a keramika, cementy a smaltové hmoty, strusky a popílky - fázové složení, fyzikální a mechanické vlastnosti.
2) Přírodní stavební materiály - těžené kamenivo, drcené kamenivo, kámen pro hrubou a ušlechtilou kamenickou výrobu. 3) Aktuální principy klasifikace se zaměřením na vztah mezi petrografickou analýzou a fyzikálněmechanickými vlastnostmi. 4) SiO 2 jako nejvýznamnější oxid zemské kůry, jeho formy výskytu. Polymorfie SiO 2 významný faktor v technologii silikátů. 5) Charakteristika fyzikálních a chemických vlastností silikátů a jejich vztah k průmyslovým aplikacím. 6) Chemická difuze, objemový tok, jako významné faktory v oblasti fázových silikátových systémů. 7) Charakteristika slinovacích procesů, faktory ovlivňující slinování. 8) Nukleace a růst nových fází, rozpouštění pevných látek v taveninách. 9) Charakteristika skla, sklokeramiky a keramiky na bázi jílových minerálů, suroviny a jejich směsi. 10) Skelné a krystalické povlaky smalty, glazury. 11) Žáruvzdorné materiály kyselé /dinas/ a bazické /šamot/. 12) Vzdušná a hydraulická anorganická pojiva. Suroviny pro výrobu cementů, fázové složení cementů, klasifikace a vlastnosti vyráběných druhů cementů. Vápno a jeho vlastnosti. Osnova cvičení 1) Klasifikace hornin se zaměřením na vztah mezi petrografickou analýzou a fyzikálněmechanickými vlastnostmi. Zadání seminárních prací. 2) Přírodní stavební materiály - těžené kamenivo, drcené kamenivo, kámen pro hrubou a ušlechtilou kamenickou výrobu. 3) Charakteristika průmyslových hornin, petrurgických surovin, skla a keramiky. 4) Charakteristika cementů a smaltových hmot, strusek a popílků - fázové složení, fyzikální a mechanické vlastnosti. 5) Formy výskytu SiO 2. Polymorfie SiO 2. 6) Fyzikální a chemické vlastnosti silikátů a jejich vztah k průmyslovým aplikacím. 7) Slinovací procesy a faktory ovlivňující slinování. 8) Nukleace a růst nových fází, rozpouštění pevných látek v taveninách. 9) Sklo, sklokeramika a jejich suroviny. 10) Keramika na bázi jílových minerálů, suroviny a jejich směsi. 11) Skelné a krystalické povlaky smalty, glazury. 12) Žáruvzdorné materiály kyselé /dinas/ a bazické /šamot/. 13) Vzdušná a hydraulická anorganická pojiva a jejich suroviny. 14) Odevzdání a kontrola seminárních prací. 15) Zápočtový test. Otázky ke zkoušce 1) Základní charakteristika průmyslových hornin, petrurgické suroviny, sklo a keramika, cementy a smaltové hmoty, strusky a popílky - fázové složení, fyzikální a mechanické vlastnosti. 2) Přírodní stavební materiály - těžené kamenivo, drcené kamenivo, kámen pro hrubou a ušlechtilou kamenickou výrobu. 3) Aktuální principy klasifikace se zaměřením na vztah mezi petrografickou analýzou a fyzikálněmechanickými vlastnostmi.
4) SiO 2 jako nejvýznamnější oxid zemské kůry, jeho formy výskytu. Polymorfie SiO 2 významný faktor v technologii silikátů. 5) Charakteristika fyzikálních a chemických vlastností silikátů a jejich vztah k průmyslovým aplikacím. 6) Chemická difuze, objemový tok, jako významné faktory v oblasti fázových silikátových systémů. 7) Charakteristika slinovacích procesů, faktory ovlivňující slinování. 8) Nukleace a růst nových fází, rozpouštění pevných látek v taveninách. 9) Charakteristika skla, sklokeramiky a keramiky na bázi jílových minerálů, suroviny a jejich směsi. 10) Skelné a krystalické povlaky smalty, glazury. 11) Žáruvzdorné materiály kyselé /dinas/ a bazické /šamot/. 12) Vzdušná a hydraulická anorganická pojiva. Suroviny pro výrobu cementů, fázové složení cementů, klasifikace a vlastnosti vyráběných druhů cementů. Vápno a jeho vlastnosti. Podmínky absolvování předmětu Název úlohy Typ úlohy Max. počet bodů (akt. za podúlohy) Min. počet bodů Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51 Zápočet Zápočet 33 (33) 17 Zkouška Zkouška 67 (67) 34 Písemná zkouška Písemná zkouška 37 19 Ústní zkouška Ústní zkouška 30 15 Údaje o předmětu v cizím jazyce Annotation Basic characteristics of industrial rock, glass and ceramics, cements and enamel materials, slag and ash phase composition, physical and mechanical properties. Natural building materials. Characteristics of the physical and chemical properties of silicates and their relation to industrial applications. Outline of lectures 1) Basic characteristics of industrial rocks, petrurgic raw materials, glass and ceramics, cements and enamel materials, slag and ash - phase composition, physical and mechanical properties. 2) Natural building materials - quarried aggregates, crushed aggregates, stone for coarse and fine stone production. 3) The current classification principles focusing on the relationship between the petrographic analysis and physico-mechanical properties. 4) SiO 2 as the most significant oxide of the Earth s crust, its forms of occurrence. SiO 2 polymorphism an important factor in the technology of silicates. 5) Characteristics of the physical and chemical properties of silicates and their relation to industrial applications. 6) Chemical diffusion, volume flow important factors in the field of phase silicate systems.
7) Characteristics of the sintering processes, factors influencing sintering. 8) Nucleation and growth of new phases, dissolution of solid substances in the melts. 9) Characteristics of glass, glass-ceramics and ceramics based on clay minerals; raw materials and their mixtures. 10) Glass and crystal coatings - enamels, glazes. 11) Refractory acid materials /silica/ and alkaline materials /fire-clay/. 12) Air and hydraulic inorganic binders. Raw materials for cement production, cement phase composition, classification and characteristics of manufactured types of cement. Lime and its properties. Outline of exercises 1) The classification of rocks with a focus on the relationship between the petrographic analysis and physico-mechanical properties. Assignment of seminar papers. 2) Natural building materials - quarried aggregates, crushed aggregates, stone for coarse and fine stone production. 3) Characteristics of industrial rocks, petrurgic raw materials, glass and ceramics. 4) Characteristics of cements and enamel materials, slag and ashes - phase composition, physical and mechanical properties. 5) Forms of SiO 2 occurrence. SiO 2 polymorphism. 6) Physical and chemical properties of silicates and their relation to industrial applications. 7) The sintering processes and the factors influencing sintering. 8) Nucleation and growth of new phases, dissolution of solid substances in the melts. 9) Glass, glass-ceramics and their raw materials. 10) Ceramics based on clay minerals, raw materials and their mixtures. 11) Glass and crystal coatings - enamels, glazes. 12) Refractory acid materials /silica/ and alkaline materials /fire-clay/. 13) Air and hydraulic inorganic binders and their raw materials. 14) Submission and control of seminar papers. 15) Credit test. Exam question topics 1) Basic characteristics of industrial rocks, petrurgic raw materials, glass and ceramics, cements and enamel materials, slag and ash - phase composition, physical and mechanical properties. 2) Natural building materials - quarried aggregates, crushed aggregates, stone for coarse and fine stone production. 3) The current classification principles focusing on the relationship between the petrographic analysis and physico-mechanical properties. 4) SiO 2 as the most significant oxide of the Earth s crust, its forms of occurrence. SiO 2 polymorphism an important factor in the technology of silicates. 5) Characteristics of the physical and chemical properties of silicates and their relation to industrial applications. 6) Chemical diffusion, volume flow important factors in the field of phase silicate systems. 7) Characteristics of the sintering processes, factors influencing sintering. 8) Nucleation and growth of new phases, dissolution of solid substances in the melts. 9) Characteristics of glass, glass-ceramics and ceramics based on clay minerals; raw materials and their mixtures. 10) Glass and crystal coatings - enamels, glazes.
11) Refractory acid materials /silica/ and alkaline materials /fire-clay/. 12) Air and hydraulic inorganic binders. Raw materials for cement production, cement phase composition, classification and characteristics of manufactured types of cement. Lime and its properties.