|
|
Studium možností přípravy syntetických pískovců
Solik, Jaroslav ; Kalina, Lukáš (oponent) ; Opravil, Tomáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce studuje možnosti přípravy syntetických pískovců na bázi alkalicky aktivovaných (geopolymerních) pojiv. Cílem práce je navrhnout vhodný pojivový systém o optimální koncentraci, tak aby připravený materiál (umělý kámen) vykazoval podobné vlastnosti jako přírodní. V experimentální části jsou shrnuty experimenty, které studují několik odlišných alkalických pojivových systémů. Cílem je porovnat vlastnosti pojiv připravených z metakaolinů (Mefisto K-05 a L-05) alkalicky aktivovaných sodným nebo draselným vodním sklem. Pro porovnání s těmito pojivovými systémy byly připraveny i vzorky z komerčně dodávaného geopolymerního pojiva Baucis.
|
|
|
Geopolymers Incorporating Wastes and Composites Processing
Taveri, Gianmarco ; Perná,, Ivana (oponent) ; Pouchlý, Václav (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Buildings construction and realization of public infrastructures have always been a primary need in the human society, developing low cost and user-friendly materials which also encounter safety and durability requirements. Portland cement is the most used material in construction industry from the industrial revolution up to date, but the raising concerns related to the climate change are pushing the governments worldwide to replace it with more eco-friendly and greener materials. Geopolymers are considered to be best alternatives to Portland cement in construction industry, but issues related to cost and mechanical properties are still hindering the commercialization of this material. Geopolymer incorporating wastes is one of the solutions. Fly ash, a thermal power plant by-product, and borosilicate glass, a recycled glass from pharmaceutical vials, are suitable candidates in geopolymers activation. NMR and FTIR spectroscopies demonstrated that borates from borosilicate glass are active compounds in geopolymerization, substituting the alumina is its role, composing a B-Al-Si network never observed before. Various fly ash and borosilicate glass weight contents were studied in terms of mechanical properties (compression test, 3-point bending test). It was found that fly ash 55 wt.% and borosilicate 45 wt.% composition activated in 13 M NaOH solution holds the best compressive and flexural strength (45 and 4 MPa respectively), 25% stronger than similar counterparts found in literature. Cellulose fibres in different weight contents were dispersed into the geopolymeric paste to produce geopolymer composites, with the aim to render the material more suitable for structural applications. 3-point bending test showed an improvement of the flexural strength of about 165% (12 MPa), while the chevron notch method displayed a fracture toughness of 0.7 MPam1/2, in line with the results of geopolymer composites found in literature. In this thesis work, fly ash was also successfully densified in 3 M NaOH solution and distilled water through a new method based on hydraulic pressure, called hydro-pressure sintering. This innovative technology involves a drastic reduction of NaOH utilization in geopolymerization, rendering the material more eco-friendly. XRD spectroscopy conducted on produced samples revealed a higher formation of crystals, most likely induced by the application of hydraulic pressure (450 MPa).
|
|
| |
|
|
Modification of the properties of alkali activated materials by polymer admixtures
Mikhailova, Olesia ; Bílek, Vlastimil (oponent) ; Vejmelková,, Eva (oponent) ; Žižková, Nikol (oponent) ; Rovnaník, Pavel (vedoucí práce)
Currently, the concrete industry utilizes Portland cement (PC) widely, whose production has a significant environmental impact, while it is also a non-sustainable process. Efforts towards a greener building industry involve employing several aluminosilicate materials that can be either by-products obtained from other industrial activities, such as granulated blast furnace slag, silica fume, and fly ash, or materials derived from less energy-intensive industrial processes, such as metakaolin. Using these materials in the preparation of building materials also contributes to reduced production costs. Activation of aluminosilicate materials by alkaline activators leads to high-strength materials that can be considered an alternative to ordinary Portland cement (OPC). Despite the numerous advantages of alkali-activated aluminosilicates (AAA), a major drawback is the significant autogenous and drying shrinkage that might occur during the material’s hardening. This phenomenon leads to microcracking and deterioration of mechanical fracture properties. Polymer admixtures can modify the properties of the fresh and hardened AAA material and overcome the abovementioned problems. This thesis investigates the influence of polymer admixtures, in different amounts by weight of the aluminosilicate binder, on reducing shrinkage and fragility and increasing fracture toughness. Polyethylene glycol (PEG), Polypropylene glycol (PPG), and different types of commercial polymers of the Vinnapas® - family of dispersible polymer powders were selected as polymer admixtures. Their effect on the properties of the obtained materials was compared with that of powder shrinkage reducer Peramin SRA 40. The specimens were tested for flexural and compressive strength, and their microstructure was investigated employing mercury intrusion porosimetry and scanning electron microscopy One of the chapters of the thesis deals with the study of different analytical techniques for the characterization
|
|
|
Geopolymers Incorporating Wastes and Composites Processing
Taveri, Gianmarco ; Perná,, Ivana (oponent) ; Pouchlý, Václav (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Buildings construction and realization of public infrastructures have always been a primary need in the human society, developing low cost and user-friendly materials which also encounter safety and durability requirements. Portland cement is the most used material in construction industry from the industrial revolution up to date, but the raising concerns related to the climate change are pushing the governments worldwide to replace it with more eco-friendly and greener materials. Geopolymers are considered to be best alternatives to Portland cement in construction industry, but issues related to cost and mechanical properties are still hindering the commercialization of this material. Geopolymer incorporating wastes is one of the solutions. Fly ash, a thermal power plant by-product, and borosilicate glass, a recycled glass from pharmaceutical vials, are suitable candidates in geopolymers activation. NMR and FTIR spectroscopies demonstrated that borates from borosilicate glass are active compounds in geopolymerization, substituting the alumina is its role, composing a B-Al-Si network never observed before. Various fly ash and borosilicate glass weight contents were studied in terms of mechanical properties (compression test, 3-point bending test). It was found that fly ash 55 wt.% and borosilicate 45 wt.% composition activated in 13 M NaOH solution holds the best compressive and flexural strength (45 and 4 MPa respectively), 25% stronger than similar counterparts found in literature. Cellulose fibres in different weight contents were dispersed into the geopolymeric paste to produce geopolymer composites, with the aim to render the material more suitable for structural applications. 3-point bending test showed an improvement of the flexural strength of about 165% (12 MPa), while the chevron notch method displayed a fracture toughness of 0.7 MPam1/2, in line with the results of geopolymer composites found in literature. In this thesis work, fly ash was also successfully densified in 3 M NaOH solution and distilled water through a new method based on hydraulic pressure, called hydro-pressure sintering. This innovative technology involves a drastic reduction of NaOH utilization in geopolymerization, rendering the material more eco-friendly. XRD spectroscopy conducted on produced samples revealed a higher formation of crystals, most likely induced by the application of hydraulic pressure (450 MPa).
|
|
|
Výzkum fázového rozhraní zrno - geopolymerní pojivo u křemenných i nekřemenných ostřiv
Skřivánková, Vendula ; Burian,, Alois (oponent) ; Cupák, Petr (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá sledováním vlastností fázového rozhraní zrno – geopolymerní pojivo u tří křemenných a čtyř nekřemenných ostřiv. Je sledován především typ destrukce pojivových můstků. Teoretická část práce stručně shrnuje metody dnes běžně používané ve slévárnách a sleduje dosavadní zkušenosti při zaváděním geopolymerů do slévárenských provozů. V praktické části je sledován tvar zrn všech zvolených ostřiv, jsou zaznamenány výsledky měření pevnosti směsí v ohybu a zpracovatelnosti a je sledován typ destrukce pojivových můstků.
|
|
|
Vývoj kompozitů na bázi anorganických pojiv určených pro extrémní aplikace
Janoušek, Petr ; Šácha, Libor (oponent) ; Dufka, Amos (vedoucí práce)
Tématem diplomové práce je vývoj kompozitních materiálů na bázi anorganických pojiv pro použití v extrémních podmínkách. To znamená především kompozitů na bázi geopolymerů respektive alkalicky aktivovaných materiálů (AAM). Teoretická část této diplomové práce shrnuje poznatky o vývoji a použití alkalicky aktivovaných materiálů, o jejich struktuře a mechanismech jejich tvorby. Dále se zabývá použitelnými surovinami pro výrobu AAM a také jejich budiči, kterými jsou zejména vodní sklo a hydroxid sodný. Je zde také provedeno shrnutí vlivů vysokých teplot a chemických látek na mechanické vlastnosti AAM a také požadavky normy ČSN EN 1504-3 na správkové hmoty. Úkolem praktické části bylo vyvinutí správkové malty pro sanace betonových konstrukcí na bázi AAM tak, aby její výroba byla pokud možno co nejjednodušší, čili jednosložkové hmoty. Postupně bylo vyvinuto šest receptur. Zkušební tělesa vyrobená podle těchto receptur byla podrobena vybraným zkouškám podle požadavků normy ČSN EN 1504-3.
|
|
|
Modifikace betonových prvků pro chladicí věže
Mohelská, Lucie ; Šoukal, František (oponent) ; Opravil, Tomáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou potlačení růstu řas v chladicích věžích. Předmětem práce je návrh a testování povrchových úprav již stávajícího vyzrálého betonu s cílem potlačit růst řas. Jako povrchové úpravy jsou testovány komerčně dostupné i nově vytvořené systémy. Testované systémy jsou na bázi portlandského cementu, geopolymerů či tvorbě nerozpustných komplexních sloučenin s obsahem kovového prvku (Zn, Cu). Pro experimenty byla zajištěna možnost uložení připravených vzorků přímo v místě potenciální aplikace v reálném provozu chladicích věží Jaderné elektrárny Dukovany.
|
|
|
Možnosti využití slévárenských odprachů
Solik, Jaroslav ; Šoukal, František (oponent) ; Opravil, Tomáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce studuje možnosti využití slévárenských odprachů pro výrobu anorganických kompozitů, které by mohly být využity především ve stavebním průmyslu. Práce je rozdělena na teoretickou a experimentální část, kde se v teoretické části nachází literární rešerše použitých materiálu a v experimentální části jsou shrnuty výsledky laboratorních testů testovaných směsí na bázi portlandského a hlinitanového cementu s různým obsahem slévárenských odprachů. Pro srovnání bylo použito také dalšího slévárenského odpadu - slévárenského písku. Připravené testovací tělíska o rozměrech 40 x 40 x 160 mm byla podrobována mechanickým zkouškám pevnosti a byl sledován vliv množství slévárenských odpadů na pevnosti připravených směsí. Dále se práce zabývá možnostmi alkalické aktivace těchto slévárenských odpadů, kde bylo použito sodné vodní sklo, hydroxid sodný a komerčně dodávaný Baucis L 160 složka B jako alkalický aktivátor. U těchto testovacích směsích byl také pozorován vývoj vlivu množství slévárenských odpadů na mechanické pevnosti. K analýzám vstupních surovin bylo použito metody RTG fluorescenční spektrometrie, TG – DTA – EGA a RTG práškové difrakce. Veškeré pevnosti byly testovány na testovacím zařízení desttest 4310.
|
|
| |
host ::
RSS.