|
|
Příprava tobermoritu
Dlabajová, Lucie ; Palou, Martin (oponent) ; Martinec, Petr (oponent) ; Ptáček, Petr (vedoucí práce)
Dizertační práce je zaměřena na studium reakcí probíhajících v komplexním systému CaO–SiO2–H2O, přičemž je cílena na syntézu tobermoritu. Plně krystalický může tobermorit vznikat pouze v hydrotermálních podmínkách, přičemž průběh reakce je ovlivněn celou řadou faktorů. Na reaktivitu studovaného systému má nejvýraznější vliv charakter křemičitého zdroje, který je nejméně rozpustnou složkou. Ke studiu byly vybrány různé křemičité suroviny lišící se krystalinitou, distribucí velikostí částic, specifickým měrným povrchem a čistotou. Při použití všech studovaných křemičitých surovin se projevil jako podstatný vliv množství přidané vody (v/p poměr) a také délka hydrotermální reakce. V neposlední řadě byl sledován vliv mechanochemické předúpravy výchozí směsi na výsledné fázové složení vzorku. Dosažené výsledky ukazují, že rychlost tvorby a výsledná čistota tobermoritu je nejvýrazněji ovlivněna krystalinitou křemičité vstupní suroviny, kdy při použití krystalického zdroje vznikají kratší křemičité řetězce, které se snadněji poskládají do struktury tobermoritu. Použití amorfních křemičitých zdrojů i mechanochemická předúprava vstupních surovin celkově prodlužuje potřebnou délku hydrotermální reakce a vede k vytvoření směsi tobermoritu a dalších krystalických i semikrystalických C–S–H fází.
|
|
|
Vliv zinku přítomného ve vedlejších surovinách na hydrataci a vlastnosti portlandských směsných cementů
Šilerová, Iva ; Palou, Martin (oponent) ; Rovnaníková, Pavla (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
Tématem této práce je sledování vlivu zinku na vlastnosti portlandských směsných cementů. Zinek byl testován ve formě dvou dobře rozpustných solí: Zn(NO3)22 H2O a ZnCl2 a jedné velmi málo rozpustné sloučeniny ZnO. Směsné cementy byly připraveny s částečnou náhradou jemně mletou vysokopecní struskou, vysokoteplotním a fluidním filtrovým popílkem. U připravených past byly studovány jejich tokové vlastnosti a pomocí isotermální a isoperibolické kalorimetrie pak vliv na průběh hydratačních reakcí. U připravených zkušebních tělísek byly měřeny jejich mechanické vlastnosti – pevnost v tahu za ohybu a v tlaku. Dále bylo studováno fázové složení připravených kompozitů a inkorporace zinečnatých iontů do cementové matrice pomocí vyluhovacích testů a analýzy FTIR. Samozřejmě byl studován i vývoj mikrostruktury cementových vzorků. Posledním studovaným efektem zinku byl jeho vliv na ekotoxicitu.
|
|
|
Studium vývoje fázového složení v silikátových systémech dostupnými metodami a jejich optimalizace
Opravilová, Lenka ; Palou, Martin (oponent) ; Škvára, František (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
Jedním z nejmarkantnějších měřitelných parametrů vývoje fází a fázových přeměn v anorganických systémech jsou bezesporu změny objemu silikátových matric. Studium objemových změn má zásadní význam z hlediska užitné trvanlivosti výsledného produktu. Projevují se smršťováním nebo roztažností hmoty a mohou vést k výraznému poklesu technologických i ekologických parametrů a často až k úplné destrukci těchto hmot. Nejčastěji můžeme pozorovat objemové změny v případě použití cementu jako pojiva a to v betonech, maltách, umělém kamenivu a dalších podobných materiálech. Existuje celá řada metod, jak tyto objemové změny rozpoznat, definovat a kvantitativně či kvalitativně stanovit. V rámci disertační práce byl testován vývoj fází a tedy i objemových změny z pohledu, který se co nejvíce blíží reálným podmínkám ve stavebnictví. Byly vytipovány suroviny a přísady, které simulují obsah rizikových složek přítomných v běžných surovinách (jak přírodních tak druhotných) používaných ve stavebnictví a byla hledána a prokazována souvislost s objemovými změnami. Byla vyrobena zkušební tělesa osazená kontakty pro měření objemových změn a byly provedeny fyzikálně – mechanické zkoušky (objemové změny, fázové změny, pevnosti atd.), chemický rozbor a zkoušky ekotoxicity v závislosti na délce hydratace.
|
|
|
Syntéza vysokopevnostních kompozitů na bázi anorganického cementu a polymeru
Másilko, Jiří ; Palou, Martin (oponent) ; Drábik, Milan (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
Předmětem disertační práce je studium odolnosti vůči vlhkosti macro-defect-free (MDF) kompozitů založených na bázi hlinitanového cementu a polyvinylalkoholu jako polymeru. MDF cementy jsou perspektivní materiály, které mají do budoucna velký potenciál v oblasti konstrukčního využití. Jejich základním nedostatkem je ovšem snížená odolnost proti vodě s následným nabobtnáním a redukcí pevnosti. Proto se tato práce soustředí na sledování účinku organického polymeru s ohledem na odolnost vůči vodě a fázové změny ve struktuře MDF kompozitů. Byly zkoumány efekty tří různých organotitanátových činidel na vlastnosti MDF vzorků. Tyto vzorky vykazují ve srovnání se standardními vzorky lepší odolnost proti vlhkosti pokud byly vystaveny 100 % relativní vlhkosti či vodě za laboratorních podmínek. Na základě výsledků měření byl pozorován vliv složení, podmínek tvrdnutí a jednotlivého uložení na vlastnosti modelových MDF cementů. Charakterizace MDF vzorků byla především založena na metodách zkoušky pevnosti v tahu za ohybu, XRD, DTA/TGA ve spojení s EGA, EDS a skenovací elektronové mikroskopie.
|
|
|
The composition and physical-mechanical properties of self consolidating mortars
Čepčianska, Jana ; Bílek, Vlastimil (oponent) ; Palou, Martin (vedoucí práce)
This Master thesis is focused on characterization of multicompound self-compacting heavy-weight mortars resistant against long lasting influence of ionizing radiation in the underground nuclear waste storage. It examines a specific combination of properties of heavy-weight concretes and self-compacting mortars while considering the ecological and energetic impact of their production, as well as the productibility of partial substitutions that do not have negative impact on material properties. The Experimental part provides a comprehensive overview of composition and properties of self-compacting heavy-weight mortars with varying percentages of cement-to-mortar ratio. Sample properties were evaluated based on mechanical test results, thermal analysis, differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy and X-ray diffraction.
|
|
|
Rheology of Inorganic Materials in Technology
Wirthová, Michaela ; Živica,, Vladimír (oponent) ; Palou, Martin (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
The doctoral thesis deals with the study of the rheological behavior of the cement based systems. The introductory part includes theoretical knowledge about rheology and materials of interest (cement, self-compacting concrete, superplasticizers). A detailed description of the rheological behavior of the fresh cement based materials follows. In addition the hydration of the cement, calorimetry, Vicat test, X-ray powder diffractometry and scanning electron microscope are described. The experimental part is divided into two parts. First part is concerning the self-compacting concrete and their matrixes and includes basic characterization, rheological measurements and investigation of the static yield stress. Second part is regarding the cement pastes, which were tested via several methods with using the parallel plate rheometer, Vicat apparatus, isoperibolic and modular calorimeter, X-ray diffractometer and scanning electron microscope.
|
|
|
Vztah parametrů přípravy belitického cementu a jeho hydraulických vlastností
Staněk, Theodor ; Palou, Martin (oponent) ; Škvára, František (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá studiem belitických slínků a možnostmi zvýšení jejich hydraulické aktivity. Byl proveden výzkum mechanismu a zejména kinetiky vzniku belitického slínku a sledování souvislostí mezi rychlostí těchto procesů a hydraulickou aktivitou slínku. Dále byl sledován vliv různých parametrů přípravy belitického slínku na jeho hydraulickou aktivitu. Jednalo se o různé sycení vápnem, teplotu výpalu a dobu výpalu. Přitom byl sledován vývoj tvorby belitických slínků v čase, polymorfie belitu, chemické složení belitických krystalů a hydraulická aktivita belitických cementů. K výzkumu byla použita elektronová mikroskopie, optická mikroskopie, RTG difrakční analýza, vysokoteplotní mikrofotometrie a kalorimetrie. Následně byla provedena hydraulická aktivace belitického slínku chemickou cestou přídavkem síranu vápenatého. Bylo prokázáno, že využití vysoké rychlosti tvorby belitu ve slínku na rozdíl od alitu nevede ke zvýšení jeho hydraulické aktivity. Na druhou stranu chemická aktivace síranovými anionty umožňuje připravit slínek s realtivně vyšším sycením vápnem s nepatrnou příměsí alitu a anhydritu, který je výrazně hydraulicky aktivován. V závěru práce byl realizován pokusný výpal belitického slínku dotovaného síranovými anionty v modelové rotační peci a příprava směsných cementů s běžným průmyslovým alitickým slínkem. Výsledky naznačují možnost průmyslové separátní výroby speciálního belitického slínku vedle běžného alitického slínku a výrobu ekonomicky a ekologicky výhodnějších směsných portlandských cementů s vyhovujícími technologickými parametry, případně cíleně připravit speciální cementy s vlastnostmi podle požadavku na jejich použití.
|
|
|
The Synthesis and Characterisation of Biocomposite Materials for Potential Application in Medicine
Balgová, Zuzana ; Plešingerová,, Beatrice (oponent) ; Bakoš, Dušan (oponent) ; Palou, Martin (vedoucí práce)
The work is focused on the synthesis and the study of biocomposite materials for potential medical application. The theoretical part is a literature overview focused on different types of biomaterials especially on poly(vinyl alcohol) - hydroxyapatite (PVA/HA) composites. A set of polyvinyl alcohol (PVA) membranes with various weight percent - 0%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50% of hydroxyapatite (HA) were prepared. Hydroxyapatite was prepared by precipitation procedure using starting materials of diammonium hydrogen phosphate and calcium nitrate tetrahydrate in water alkaline environment and then mixed with solution of poly(vinyl alcohol), which was prepared by dissolving it in water at 85°C. The different mixtures were casted in a mould and evaporated for 7 days at temperature 30 °C to obtain 0,5 mm thin membranes. The ATR-FTIR spectroscopy was used to identify the different functional groups in composite membranes, XRD testing was carried out to identify crystallized hydroxyapatite. The tensile testing and TGA measurement were realised to find the effect of HA amount on the mechanical properties and thermal stability of the membranes. The in vitro bioactivity tests in Simulated Blood Fluid (SBF) were performed for 2 hours, 7 and 28 days. SEM was used to characterise surface microstructure of biocomposite membranes before and after immersion in SBF. The surface of the tested membranes were analysed to investigate the formation of apatite, the characteristic of bioactivity. It was observed a formation of clusters within membranes with increasing amount of HA particles due to hydrogen bond and also the agglomeration and crystal growth of HA particles during drying of membranes. The bioactivity was found increasing with time immersion of biocomposite materials.
|
|
| |
|
| |
host ::
RSS.