|
|
Ovlivňování pucolánové reakce křemičitého úletu ve vysokohodnotném cementovém kompozitu
Všetečka, Tomáš ; Šoukal, František (oponent) ; Novotný, Radoslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá ovlivněním hydratace cementu a pucolánové reakce vysokohodnotného cementového kompozitu obsahující jako pojivovou složku portlandský cement a křemičitý úlet. Pro sledování vlivu byly zvoleny koncentrace 0,5; 1,0; 2,0 a 4,0 hm. % vápenatých iontů ku pojivu. Zvolené sloučeniny byly oxid vápenatý (CaO), hydroxid vápenatý (Ca(OH)2), mravenčan vápenatý (CF), tetrahydrát dusičnanu vápenatého (CN) a chlorid vápenatý (CC). Z kalorimetrických měření vyplynulo, že optimální vodní součinitel ku pojivu byl 0,4. Z důvodu nižší zpracovatelnosti nebyly připraveny vysokohodnotné cementové kompozity, ale pouze pasty vysokohodnotného cementového kompozitu. Použitím izotermické kalorimetrie byl zhodnocen vliv přidávaných sloučenin na systém obsahující křemičitého úletu, kde měřitelnou reakci vykazovaly pouze vzorky obsahující CaO nebo Ca(OH)2. Následným použitím R3 testu byl zhodnocen vliv 4,0 % Ca2+ ve formách CF, CN a CC na systém obsahující křemičitý úlet a 1,0 % Ca2+ ve formě CaO nebo Ca(OH)2. Izotermická kalorimetrie byla použita i na vzorky past obsahující jako pojivový systém cement a křemičitý úlet, kde byly pozorován výrazný vliv na délku indukční periody, na hodnotu minima tepelného toku v indukční periodě a na hodnotu maxima tepelného toku v hlavním hydratačním píku, a to zejména u sloučenin CF, CN a CC. Pevnosti v tahu za ohybu a pevnost v tlaku vzorků past byly stanoveny po 1, 3, 7 a 28 dnech od počátku hydratace. Nejvyššího ovlivnění pevnosti v tahu za trojbodého ohybu bylo opět pozorováno u sloučenin CF, CN a CC, kdy vzorky dosáhly výrazně nižších hodnot než reference (nastalo pravděpodobně ovlivnění nedostatečným rozpuštěním sloučenin). U vzorků oxidu a hydroxidu vápenatého bylo pozorováno nižší ovlivnění pevností v tahu za ohybu. V případě pevností v tlaku došlo k výraznému navýšení u sloučenin CF, CN a CC při koncentracích 0,5 hm. % a 1,0 hm. % Ca2+. Ve výsledcích měření termické analýzy a difraktometrie byl pozorován trend úbytku portlanditu na úkor CSH gelu u vzorků obsahující 4,0 % Ca2+ ve sloučeninách CF, CN a CC. Přidanými sloučeninami tedy pravděpodobně došlo k ovlivnění kinetiky hydratace cementu natolik, že křemičitý úlet měl více času na pucolánovou reakci.
|
|
| |
|
|
Aplikace popílků z fluidního spalování uhlí v žárovzdorných materiálech
Kotrla, Jan ; Bartoníčková, Eva (oponent) ; Šoukal, František (vedoucí práce)
Práce se zabývá možností využití fluidních popílků v žárovzdorných materiálech a jejich vlivu na výsledné vlastnosti. Studuje vliv přídavku ložového a filtrového popílku na vlastnosti drolenky a výsledné mechanické vlastnosti, objemovou hmotnost, smrštění a teplotu výpalu kamnářského šamotu. Předmětem práce je také snižování emisí SO2 vznikajících při výpalu šamotu s obsahem fluidního popílku bohatého na anhydrit. Emise SO2 byly pozorovány metodou TG-DTA-EGA. Charakterizace připravených vzorků a studium procesů při tepelném zpracování bylo založeno na metodách XRD, TG-DTA-EGA, TDA, SEM–EDS, žárová mikroskopie a isotermická kalorimetrie.
|
|
|
Možnosti využití cihelného obrusu v alkalicky aktivovaných systémech
Dzurov, Matej ; Kalina, Lukáš (oponent) ; Šoukal, František (vedoucí práce)
V bakalárskej práci je riešená problematika využitia tehlového prachu, vznikajúceho pri brúsení moderných tehál, ako súčasť alkalicky aktivovaných spojív. Cieľom práce je overenie vlastností tehlového prachu a testovanie mechanických vlastností zmesí s rôznymi pomermi tehlového prachu a granulovanej vysokopecnej trosky, aktivovaných bežne dostupnými hydroxidmi a kombináciami hydroxidov a vodných skiel. Ďalej boli skúmané účinky zvýšenia teploty na vlastnosti pripravených testovacích vzoriek a pozorovanie tvorby uhličitanového výkvetu.
|
|
|
Reaktivita a úprava vlastností kovových materiálů
Tkacz, Jakub ; Šoukal, František (oponent) ; Zmrzlý, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zaměřuje na protikorozní ochranu hořčíkových slitin AZ 91. Zvláštní zřetel se přikládá korozi materiálů v některých prostředích a v neposlední řadě také povrchovým úpravám materiálů, kterými jsou broušení, leštění a leptání. Teoretická část této práce se zabývá slitinami hořčíku a hořčíkem jako takovým. Sleduje jejich vlastnosti, ze kterých se pak snaží určit nejlepší postup protikorozní ochrany. Charakterizuje korozi materiálů- např. korozi v některých prostředích (v atmosféře, vodě, atd.) nebo korozi v elektrolytech. Značná část teoretické části je zaměřena právě na téma elektrochemie, především na její kinetické aspekty (Tafelovy diagramy, korozní proud, aj.) a potenciostatické testování, kde sleduje vlastnosti materiálů ve vztahu k potenciálu: korozní potenciál Ecorr, brakedown potenciál Ebd a repasivační potenciál Erp. Popsány jsou také druhy protikorozní ochrany, jejich přípravy, využití a pozitiva (popř. negativa). Důležitou částí teoretické části je metalografie, díky které se materiál připravuje ke zpracování. Jsou zde nastíněny postupy lisování, broušení, leštění, leptání a vyhodnocení materiálu. Experimentální část této práce se zabývá především korozními vlastnostmi hořčíkových slitin AZ 91. Zaměřuje se hlavně na výpočet korozní rychlosti v daných prostředích, na základě hmotnostních úbytků sledované slitiny. Sledovanými prostředími jsou: destilovaná voda, teplá užitková voda (TUV) a roztok 3% NaCl (simulace mořské vody). V neposlední řadě jsou důležité postupy zpracování materiálů pro vyhodnocení, kde se klade důraz na výběr smáčedla pro danou aplikaci, složení roztoků pro leptání a doba leptání. Neméně důležité jsou také výběr správného leštícího kotouče, smáčedla a správný přítlak. Díky všem těmto aspektům mohou být v experimentální části znázorněny účinky jednotlivých prostředí na materiál slitiny AZ 91, a to formou fotografií opracovaných vzorků.
|
|
|
Příprava historických geopolymerů
Šrámková, Eva ; Šoukal, František (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
Diplomová práce studuje historická pojiva na bázi geopolymerů. Práce si klade za úkol najít vhodné materiálové kompozice především z přírodních jílových minerálů (kaolinit, bentonit) a jejich modifikací (metakaolin). Tato pojiva musí mít i vhodný typ aktivátoru, který zabezpečí jejich pojivové vlastnosti. Proto se experimentální část práce zabývá testováním různých typů alkalických aktivačních přísad vždy na stejném typu minerální kompozice. Jako aktivátory jsou použity nejen obvyklé hydroxidy a vodní skla, ale i repliky starověkých natronů (směs alkalického uhličitanu a přídavku příslušného chloridu) a vápenné kaše. Z výše popsaných směsí byly připraveny série vzorků (trámečky 20 x 20 x 100 mm), které byly uloženy volně při laboratorní teplotě. Na připravených pastách byla studována jejich zpracovatelnost a formovatelnost. U vzniklých tělísek byl pak sledován vzhled povrchu, množství výkvětů a jejich typ. Nedílnou součástí výzkumu tvořilo stanovení mechanických vlastností zkušebních trámečků jako jsou pevnosti v tlaku a v tahu za ohybu. Dále byla u připravených vzorků zkoumána jejich fázová složení a přeměny se zvyšující se teplotou. K těmto testům byly využity metody XRD a TG – DTA. Pro studium hydratace, jež byla rovněž důležitým prvkem pro celkové zhodnocení navržených směsí, bylo použito vícemístného isoperbolického kalorimetru.
|
|
|
Surface treatment of cementitious systems by silicate sealers
Iliushchenko, Valeriia ; Šoukal, František (oponent) ; Kalina, Lukáš (vedoucí práce)
Silicate-based impregnations are widely used for to protect concrete against the aggressive environment. Nevertheless, understanding of the several aspect concerning to this type of impregnation is not entirely clear. This thesis presents the information about individual properties of selected silicates, more precisely potassium, sodium, lithium silicates and colloidal silica, then effectiveness in terms of water absorption, degree the effect on cement hydration, the ability of these agents to close pores and the influence on the microstructure of the cement substrate as well as penetration capability. The effectiveness of film-forming substances was assessed both on fresh cement and on more hydrated ones, applied after 1 hour and 24 hours after mixing the mixture, respectively. Instrumental methods such as mercury porosimetry, rheometry, isothermal calorimetry, X-ray diffractometry and scanning electron microscopy were used to achieve quality results. Considering to the tests performed, a certain effectiveness of the care agents was proved. The results of all tests showed a higher efficiency of these substances in the case of treatment on a more hydrated cement surface, which was probably due to a higher degree of hydration resulting in the creation of new phases with which silicates were able to react and in some way affect the microstructure.
|
|
|
Příprava MDF kompozitů se zvýšenou odolností proti vlhkosti
Žůrová, Marcela ; Šiler, Pavel (oponent) ; Šoukal, František (vedoucí práce)
Předmětem diplomové práce je zvýšení odolnosti vůči vlhkosti u MDF (macro-defect-free) kompozitů připravených na bázi hlinitanového cementu a polyvinylalkoholu. Pro tyto materiály je charakteristická absence defektů ve struktuře a vysoká mechanická odolnost. Díky těmto vlastnostem jsou MDF kompozity perspektivní druh materiálu, který by se v budoucnu mohl použít ke konstrukčním účelům. Základním nedostatkem MDF kompozitů je snížená odolnost vůči vodě či vlhkosti, doprovázená výrazným snížením pevností. Proto se tato práce zabývá zvýšením odolnosti vůči vlhkosti a to pomocí organotitanátového činidla anebo modifikací polymeru. Modifikovány byly 2 druhy polyvinylalkohulu, lišící se hydrolýzním a polymeračním stupněm. Na základě výsledků z měření byl pozorován vliv uložení na vlastnosti a strukturu připravených MDF kompozitů. Pro charakterizaci MDF kompozitů byla provedena zkouška pevnosti v tahu za ohybu, skenovací elektronová mikroskopie s EDS analýzou, TG-DTA-EGA, byla zjištěna nasákavost a následně i porosita u všech připravených MDF kompozitů.
|
|
|
Recyklace odprašků z výroby suchých maltovinových směsí
Ondrůšková, Nela ; Novotný, Radoslav (oponent) ; Šoukal, František (vedoucí práce)
Práce se zabývá problémem likvidace neustále narůstajícího odpadu (odprašků) z výroby stavebních hmot a zkoumá možnost odprašky recyklovat do cementové opravné malty. Cílem této práce bylo zjistit složení jednotlivých odprašků z výroby cementových směsí a určit jejich mechanické vlastnosti, dále zjistit ideální poměr odprašků vůči sobě při namíchání směsi z odprašků a její mechanické vlastnosti. Tato směs byla tvořena hlavně odprašky z výrobků na bázi portlandského cementu, hlinitanového cementu, sádry a vápenného hydrátu. Směs dále nahrazovala část cementové opravné malty a byl zjištěn dopad přídavku na mechanické vlastnosti cementové opravné malty. Pro zjištění prvkového složení byla použitá rentgenová fluorescenční spektrometrie a pro zjištění mineralogického složení byla použita rentgenová difrakční analýza. Byly připraveny zkušební tělesa podle normy ČSN EN 12390. U zkušebních těles byly provedeny mechanické zkoušky pevnosti. Značnou část zkušebních těles nebylo možné podrobit mechanickým zkouškám, protože zkušební těleso ani po delší době neztuhlo. Z jednotlivých měření, které bylo možné provést, vyplývá, že mechanické vlastnosti vzorků s odprašky vykazují hodnoty, které prokázaly, že odprašky nelze do výrobku recyklovat pro jejich nestálost. Odprašky mají příliš různorodé složení a v kombinaci s cementovou opravnou maltou nemají požadované vlastnosti. Problém činí zvlášť odběry z dat, které vůbec neztuhly a tím vyřadily i zbylé odběry s již dobrými vlastnostmi stejného vzorku. Při návrhu způsobu recyklace se musel brát v potaz to, jaký výrobek firmy je nejvíce žádaný, kde by tedy měla recyklace smysl i po ekonomické stránce, což je v dnešní době také důležitým ukazatelem pro chod firmy. Odprašky by se mohly možná osvědčit v jiném produktu, pro firmu by to ale nebylo nyní výhodné, proto se nyní nebude recyklace odprašků zahajovat a budou dále likvidovány stejnou cestou.
|
|
|
Trvanlivost alkalicky aktivovaných systémů
Šafář, Martin ; Šoukal, František (oponent) ; Kalina, Lukáš (vedoucí práce)
Alkalicky aktivovaná pojiva mají potenciál stát se alternativním konstrukčním materiálem k pojivům na bázi portlandského cementu. Tato práce se zabývá testováním trvanlivosti betonové směsi na bázi alkalicky aktivované vysokopecní strusky a vysokoteplotního popílku. Mezi testované aspekty trvanlivosti byla zvolena síranová odolnost, odolnost vůči kyselinám, odolnost vůči karbonataci, mrazuvzdornost, odolnost vůči vodě a chemickým rozmrazovacím látkám a porozita. Pomocí XRD a SEM-EDX byly u testovaných materiálů pozorovány změny mikrostruktury a vznik nových krystalických fází. Vyhodnocení použitelnosti připraveného materiálu z hlediska trvanlivosti bylo provedeno srovnáním s referenční směsí na bázi portlandského cementu.
|
host ::
RSS.