Výzkum a vývoj stavebních kompozitů vyšších užitných vlastností

Katedra materiálového inženýrství a chemie se řadí mezi přední výzkumná pracoviště ČVUT v Praze. Členové katedry a studenti doktorského studia se aktivně zúčastňují mezinárodních konferencí a sympozií zaměřených na problematiku materiálového inženýrství a stavební fyziku. V rámci doktorského studia studenti publikují v předních zahraničních časopisech, díky čemuž se pravidelně umísťují na předních místech v hodnocení studentů doktorského studia.  Rámcové téma disertačních prací je zaměřeno na vývoj, výzkum a zkoušení kompozitních stavebních materiálů vyšších užitných vlastností. Při návrhu kompozitů budou aplikovány principy trvale udržitelného rozvoje s akcentem na využití druhotných surovinových zdrojů a odpadů, nízkou energetickou náročnost výroby a omezení uhlíkové stopy se zohledněním kvalitativních a kvantitativních funkčních vlastností a parametrů vyvinutých kompozitů včetně jejich trvanlivosti. Základním rysem výzkumných prací, které budou v rámci řešení disertačních prací realizovány, je jejich komplexnost. Předmětem výzkumu budou kompozitní deriváty na bázi směsných silikátových pojiv, modifikovaného Portlandského cementu, přírodně hydraulického vápna, hořečnatých pojiv, termoplastických a reaktoplastických polymerních matric, geopolymerních struktur, pálené a nepálené hlíny. Jako plnivo budou aplikovány jak standardní suroviny běžně používané ve stavebnictví, tak odpadní materiály a druhotné suroviny, jako odpady ze spalování biomasy a komunálního odpadu (včetně plazmatického spalování), odpadní plasty, recykláty z pneumatik, vedlejší produkty těžby uhlí, recyklované sklo, odpadní keramika, odpady ze zemědělské výroby a spalování biopaliv, apod. Vlastnosti vybraných materiálů budou cíleně modifikovány pomocí vrstevnatých nanoaditiv. Tepelně-akumulační funkce bude zvýšena pomocí materiálů s latentní teplenou kapacitou. Vícefázový návrh materiálů umožní optimalizovat jejich složení s ohledem na požadované funkční parametry. Charakterizace kompozitů bude zahrnovat testování jejich mikro- a makrostruktury, morfologie, chemického a fázového složení, fyzikálních a mechanických parametrů, trvanlivosti, korozní a vysokoteplotní stability. Komplexní přístup k řešení výše popsané problematiky umožní vyvinout alternativní stavební kompozity unikátních užitných a funkčních vlastností pro specifické aplikace ve stavebnictví. Jelikož se jedná o téma se širokým zaměřením, bude možné ho řešit v rámci několika disertačních prací současně. Před zadáním disertační práce je proto nezbytné zkonzultovat téma disertační práce s pověřenými pracovníky katedry Materiálového inženýrství a chemie.