Počet návštěv: 8630        Začátek počítání: 03-11-2006        Poslední modifikace: 01-03-2011
© 2000 - 2011   Jiří Starý        Česky  Englicky
Akademie věd ČRCzech Geo

Oddělení laboratorního výzkumu geomateriálů


Vědečtí pracovníci
  • Doc. Ing. Jiří Ščučka, Ph.D.
    vedoucí oddělení
  • Ing. Eva Plevová, Ph.D.
    zástupce vedoucího oddělení
  • Ing. Pavel Konečný, Dr.
  • Ing. Alena Kožušníková, CSc.
  • Prof. Ing. Petr Martinec, CSc.
  • Ing. Božena Schejbalová, CSc.
  • Ing. Lenka Vaculíková, Ph.D.
  • Ing. Věra Valovičová, Ph.D.
  • Prof. Ing. Zdeněk Vašíček, CSc.
  • Ing. Leona Vavro
  • Bc. Lucie Ruppenthalová

  • Ing. Romana Mazáčová
  • Ing. Helena Vičarová
Odborní pracovníci
  • Ing. Kateřina Marečková
Techničtí pracovníci
  • Anežka Dušková
  • Milan Kraus
  • Lukáš Kubina
  • Renáta Papcúnová
  • Ján Šleboda
Hlavní témata výzkumu

  • Geologie uhelných pánví

    Geologická dokumentace vrtů a důlních děl. Sedimentologická a litologická analýza. Analýza porušení hornin. Korelační horizonty v uhelných pánvích (vulkanity a sopečné popely – tonsteiny). Vztah geologické stavby, lokalit průtrží plynů a hornin a akumulací plynů. Anomální stavba karbonu (pestré vrstvy, tektonické zóny, kontaktní metamorfóza, zvětralinové zóny).

  • Mineralogie a petrografie

    Sedimenty (mineralogické složení, modální složení, zrnitost, vytřídění, zakulacení a zaoblení klastů, identifikace karbonátů a jílové hmoty v horninách, uhelná hmota v sedimentech, zařazení horniny do petrografického systému). Ostatní horniny (modální analýza, velikost částic, přeměny horninotvorných minerálů, zařazení horniny do petrografického systému, mineralogická identifikace a krystalochemie, petrochemické přepočty a geochemie). Industriální materiály (abrazivní materiály, mikronizované částice, silikátové stavební hmoty – stavba, složení, zrnitost, póry, identifikace složek a minerálů, stanovení druhu a intenzity koroze a alterace). Uhelná petrologie (macerálová analýza uhlí, mineralizace uhlí, analýza porušení uhlí před a po deformačních testech, mikrotvrdost).

  • Zpracování a analýza obrazu geomateriálů a stavebních hmot

    Digitální zobrazování geomateriálů a stavebních hmot v mikroskopickém i makroskopickém měřítku. Rekonstrukční metody zobrazování mikroskopických objektů. Kvantitativní analýza obrazu struktur a textur. Analýza tvaru, velikosti a orientace částic. Analýza velikosti a distribuce pórů. Analýza liniových objektů (intenzita a orientace mikroporušení, vláknová výztuž v betonu a další). Kvantifikace geologických informací (podíl horniny, porušení, tektonické zóny, atd.) v čelbách ražených děl a lomových stěnách.

  • Zjišťování fyzikálních vlastností geomateriálů

    Základní popisné (objemová hmotnost, měrná hmotnost, nasákavost, kapilární jímavost, rychlost šíření ultrazvukových vln). Tepelná vodivost, měrná tepelná kapacita, tepelná roztažnost. Koeficient propustnosti za trojosého stavu napjatosti. Pevnost v tlaku a tahu, modul přetvárnosti, Poissonovo číslo za jednoosého i trojosého stavu napjatosti. Měření změn propustnosti a rychlosti šíření ultrazvukových vln v procesu porušování.

  • Analýza geomateriálů metodou infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací

    Aplikace molekulární spektroskopie ve střední oblasti infračerveného záření (4000 - 400 cm-1) za účelem identifikace různých druhů geomateriálů (identifikace minerálů, minerálních složek směsí, určování funkčních skupin a studium fázových změn v minerálech a geomateriálech). Infračervená spektra mohou být naměřena ze vzorků v pevné nebo kapalné fázi za pomoci zvolených měřících technik: KBr tableta, nujolová suspenze, jednoodrazová ATR technika (diamant nebo ZnSe krystal).

  • Termická a termo-mechanická analýza

    Simultánní měření TG/DTA křivek organických i anorganických látek, především minerálů, hornin, uhlí a uhlíkatých materiálů. Jedná se zejména o sledování změn hmotnosti na teplotě a čase do 1200°C, určování teplot modifikačních změn, krystalizace, oxidace, disociace apod., a také stanovování kinetických parametrů probíhajících reakcí.

    Stanovení tepelné roztažnosti a intenzity působení teploty na geomateriály během jejich zahřívání a/nebo ochlazování definovanou rychlostí ohřevu, většinou 3 – 30 K/min. Měření lze provádět v oxidační nebo inertní atmosféře.

Technické vybavení
  • Konfokální laserový skenovací mikroskop Olympus LEXT OLS 3100, rozlišení 0.12 µm
  • ThermoNicolet Avatar 320 FTIR Spectrometer, spektrální rozsah 4000 - 400 cm-1
  • Optický polarizační mikroskop Nikon Eclipse 80i s procházejícím i odraženým světlem a fluorescencí, s motorizovaným stolkem Märzhäuser Scan-24-410; optický polarizační mikroskop Olympus BX 50 s procházejícícm i odraženým světlem a fluorescencí
  • Mikrotvrdoměr firmy CSM Instruments s měřením modulů přetvárnosti
  • Systém pro zpracování a analýzu obrazu LUCIA DI (Laboratory Imaging, Ltd.)
  • Barevné stacionární CCD kamery Nikon DS-5M (5 Mpx) a DVC 1310 (1,3 Mpx)
  • Stereomikroskop NIKON SMZ-2T
  • Multimodulární termální analyzér SETSYS 1200 firmy SETARAM se dvěmi vyměnitelnými měřicími hlavami (hlava TG-ATD 1600°C rod umožňující simultánní měření TG a DTA křivek a hlava TMA – Quartz umožňují měření dilatace v teplotním intervalu do 1200°C)
  • Mechanický lis Zwick 1494 max. síla 600 kN
  • Karmanova triaxiální buňka KTK 100 s možností bočního tlaku až 100 MPa a měřením propustnosti v procesu deformace
  • Zařízení na měření rychlosti šíření ultrazvukových vln v procesu zatěžování
  • Izomet 2104, zařízení na měření tepelné vodivosti a měrné tepelné kapacity
  • Plynový chromatograf DANI 1000 DPC: uhlovodíky (C1 - C4), H2, rozsah stanovení: 0 - 5000 ppm; uhlovodíky C1 - C4 jsou stanovovány pomocí kolony Rt Alumina Plot s detekcí FID, plynová chromatografie s µTCD používána pro stanovování vodíku
  • Stacionární plynové analyzátory: CH4, CO, CO2, O2, rozsah stanovení: objemová %
Řešené projekty
  • Grantový projekt č. 105/08/1398 Kvalitativní a kvantitativní analýza minerálů v sedimentárních horninách pomocí FTIR spektroskopie a multivariačních statistických metod (Grantová agentura ČR, 2008 - 2010, řešitel Lenka Vaculíková).
  • Grantový projekt č. 106/09/0588 Vliv fázového složení a mikrostruktury na funkční vlastnosti geopolymerních systémů z technogenních pucolánů (Grantová agentura ČR, 2009 – 2011, řešitel Petr Martinec).
  • Grantový projekt č. 104/07/P512 Studium morfologie pulsujícího vodního paprsku a jeho účinků na materiály metodami zpracování a analýzy obrazu (Grantová agentura ČR, 2007 - 2009, řešitel Jiří Ščučka).
  • Grantový projekt č. 105/07/P416 Vliv anizotropie a minerálního složení na fázové přeměny a tepelnou roztažnost hornin (Grantová agentura ČR, 2007 - 2009, řešitel Eva Plevová).
  • Grantový projekt č. 205/05/0871 Sorpční vlastnosti mikročástic jílových minerálů (Grantová agentura ČR, 2005 - 2007, řešitel Zuzana Navrátilová).
  • Grantový projekt č. 105/04/1019 Vliv teploty na změny plynopropustnosti hornin za trojosého stavu napjatosti (Grantová agentura ČR, 2004 - 2006, řešitel Alena Kožušníková).
  • Grantový projekt č. 105/03/D079 Nové možnosti identifikace jílových minerálů a slíd v sedimentárních horninách metodou infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (Grantová agentura ČR, 2003 – 2006, řešitel Lenka Vaculíková).
  • Doplňkový publikační grant E300860601 Vliv útlumu hlubinného hornictví na povrch a životní prostředí (Grantová agentura AV ČR, 2006, řešitel Petr Martinec).
Vybrané publikace
  • S. Holešová, M. Valášková, E. Plevová, E. Pazdziora, K. Matějová: Preparation of novel organovermiculites with antibacterial activity using chlorhexidine diacetate. Journal of Colloid and Interface Science, 2010, Vo. 342, No 2, pp. 593-597.
  • V. Matějka, M. Šupová, V. Klemm, D. Rafaja, M. Valášková, J. Tokarský, J. Lešková, E. Plevová: Vermiculite interlayer as a reactor for CdS ultrafine particles preparation. Microporous and Mesoporous Materials, 2010, Vol. 129, 1/2, pp. 118-125.
  • E. Plevová: Vliv anizotropie a minerálního složení na fázové přeměny a tepelnou roztažnost hornin. The final report of postdoc grant project GA ČR, Ostrava, 2010, 51 pages, GP 105/07/P416.
  • P. Martinec, M. Vavro, J. Ščučka, M. Mašláň: Properties and durability assessment of glauconitic sandstone: A case study on Zamel sandstone from the Bohemian Cretaceous Basin (Czech Republic). Engineering Geology, doi:10.1016/j.enggeo.2009.08.005.
  • J. Foldyna, L. Sitek, J. Ščučka, P. Martinec, J. Valíček, K. Páleníková: Effects of pulsating water jet impact on aluminium surface. Journal of Materials Processing Technology, 2009, Vol. 209, No. 20, pp. 6174-6180.
  • K. Holub, P. Konečný, J. Knejzlík: Investigation of the mechanical and physical properties of greywacke specimens. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2009, Vol. 46, No. 1, pp. 188-193.
  • S. Jiang, L. Jansa, P. Skupien, J. Yang, Z. Vašíček, X. Hu, K. Zhao: Geochemistry of intercalated red and gray pelagic shales from the Mazak Formation of Cenomanian age in Czech Republic. Episodes, 2009, Vol. 32, No. 1, pp. 3-12.
  • M. Valášková, G. Simha Martynková, V. Matějka, K. Barabaszová, E. Plevová, D. Měřínská: Organovermiculite nanofillers in polypropylene. Applied Clay Science, 2009, Vol. 43, No. 1, pp. 108-112.
  • Z. Vašíček, D. Rabrenović, V. Radulović, B. Radulović: Late Valanginian-Hauterivian cephalopod fauna from the Stara Planina Mountain (eastern Serbia). Neues Jahrbuch für Geologie Und Paläontologie-Abhandlungen, 2009, Vol. 251, No. 2, pp. 129-145.
  • M. Mašláň, H. Bartoňková, D. Jančík, J. Tuček, P. Martinec: Iron oxide modified minerals. Hyperfine Interactions, 2009, Vol. 191, 1-3, pp. 151-157.
  • R. Mikuláš, P. Skupien, M. Bubík, Z. Vašíček: Ichnology of the Cretaceous Oceanic Red Beds (Outer Western Carpathians, Czech Republic). Geologica Carpathica, 2009, Vol. 60, No. 3, pp. 233-250.
  • P. Martinec: Landek a geologie hornoslezské pánve. Vesmír, 2009, Vol. 88, No. 6, pp. 396-397.
  • P. Martinec, J. Ščučka, M. Vavro, J. Šafrata: Granodiorite aggregates from East Bohemia for high-performance and high-strength concretes. Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology, 2008, Vol. 41, No. 4, pp. 451-458.
  • A. Kožušníková, V. Fialová, A. Dušková: Tepelná vodivost karbonských sedimentů hornoslezské pánve a vztah k dalším fyzikálním vlastnostem testovaných hornin. Uhlí, rudy, geologický průzkum, 2008, Vol. 56, No. 4, pp. 31-33.
  • M. Vavro, L. Vavro, J. Petrů, P. Martinec, J. Ščučka: Bělohradský pískovec z lomu Javorka. Kámen, 2008, Vol. 14, No. 3, pp. 17-25.
  • L. Sitek, P. Martinec, J. Foldyna, J. Ščučka, L. Bodnárová, R. Hela: Povrchová desintegrace cementového betonu plochými vodními paprsky. Materiály pro stavbu, 2008, Vol. 14, No. 9, pp. 38-42.
  • P. Konečný: Změny statických a dynamických modulů pískovců v průběhu zatěžování. Uhlí, rudy, geologický průzkum, 2008, Vol. 2008, No. 7, pp. 34-37.
  • B. Obara, A. Kožušníková: Utilisation of the image analysis method for the detection of the morphological anisotropy of calcite grains in marble. Computational Geosciences, 2007, Vol. 11, No. 4, pp. 275-281.
  • Z. Navrátilová, P. Wojtowicz, L. Vaculíková, V. Šugárková: Sorption of alkylammonium cations on montmorillonite. Acta geodynamica et geomaterialia, 2007, Vol. 4, 3/147, pp. 59-65.
  • J. Ščučka, K. Souček: Stavba a vlastnosti geokompozitních materiálů s polyuretanovými pojivy. Documenta geonica 2007/1. Ostrava: Akademie věd České republiky, Ústav geoniky, 2007. pp. 1-247.
  • A. Kožušníková, V. Fialová, P. Konečný, P. Martinec, E. Plevová, Z. Rambouský, J. Ščučka: Vliv teploty na změny plynopropustnosti hornin za trojosého stavu napjatosti. The final report of grant project GA ČR, Ostrava, 2007, 37 pages, GP 105/04/1019.
  • Z. Navrátilová, L. Vaculíková: Electrodeposition of mercury film on electrodes modified with clay minerals. Chemical Papers, 2006, Vol. 60, No. 5, pp. 348-352.
  • J. Ščučka, P. Martinec, R. Šňupárek, V. Veselý: Image Processing and Analysis in Geotechnical Investigation. Tunnelling and Underground Space Technology: Special Issue Safety in the Underground Space, 2006, Vol. 21, No. 3-4, pp. 1-6.
  • P. Martinec: Vliv ukončení hlubinné těžby uhlí na životní prostředí. Anagram, Ostrava, 2006, 128 pages.
  • A. Kožušníková, K. Pivodová, P. Konečný: Vliv teploty a režimu temperace na změny fyzikálních vlastností granitu a pískovce. Acta Mechanica Slovaka, 2006, Vol. 10, No. 1, pp. 283-288.
  • L. Vaculíková: Nové možnosti identifikace jílových minerálů a slíd v sedimentárních horninách metodou infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací. The final report of postdoc grant project GA ČR, Ostrava, 2006, 36 + 96 pages, GP105/03/D079.
  • M. Čáslavský, M. Dopita, P. Dvorák, V. Homola, J. Jirásek, A. Kožušníková, P. Martinec, P. Pánek, J. Pěgřimočová, E. Plevová, M. Sivek, P. Straka, L. Vaculíková, J. Vašek: Atlas uhlí české části hornoslezské pánve. Vydavatelství Anagram, Ostrava, 2005, 60 pages and CD.
  • J. Jureczka, M. Galka, W. Krieger, Kwarczynski, P. Martinec, M. Dopita: Atlas map geologiczno-złoźowych polskiej i czeskiej częśti Górnosląskiego Zagłębia Węglowego (1:200 000). Panstwowy Institut geologiczny, Ministerstvo Środowiska, Warzsawa, 2005, 31 pages, 14 maps.
  • L. Vaculíková, E. Plevová: Identification of clay minerals and micas in sedimentary rocks. Acta geodynamica et geomaterialia, 2005, No 2, pp. 163-171.
  • H. Bartoňková, M. Mašláň, R. Zbořil, J. Pechoušek, O. Schneeweiss, P. Martinec: Moessbauer study of iron oxide modified montmorillonite. Hyperfine Interactions, 2005, Vol. 165, No. 1-4, pp. 221-225.