|
|
Influencing the pozzolanic reaction of silica fume in a high-performance cementitious composite
Všetečka, Tomáš ; Šoukal, František (referee) ; Novotný, Radoslav (advisor)
This work deals with the effect of cement hydration and pozzolanic reaction of a high-perfomrance cement composite containing Portland cement and silica fume as binder. Concentrations of 0,5; 1,0; 2,0 and 4,0 wt.% of calcium ions to the binder were chosen to observe the effect. The selected compounds were calcium oxide (CaO), calcium hydroxide (Ca(OH)2), calcium formate (CF), calcium nitrate tetrahydrate (CN) and calcium chloride (CC). Calorimetric measurements showed that the optimum water to binder ratio was 0.4. Due to the lower workability, no high-performance cement composites were prepared but only pastes of high-performance cement composite. The effect of the added compounds on the silica fume-containing system was evaluated by isothermal calorimetry, with only samples containing CaO or Ca(OH)2 showing a measurable response. The effect of the added compounds on the silica fume containing system was evaluated by isothermal calorimetry. Subsequently, the effect of 4,0 wt.% Ca2+ in the CF, CN and CC forms on the system containing silica fume and 1,0 wt.% Ca2+ in the CaO or Ca(OH)2 form was evaluated using the R3 test. Isothermal calorimetry was also applied to paste samples containing cement and silica fume as a binder system, where a significant effect on the length of the induction period, on the value of the minimum heat flux in the induction period and on the value of the maximum heat flux in the main hydration peak was observed, especially for the compounds CF, CN and CC. The flexural tensile and compressive strengths of the paste samples were determined at 1, 3, 7 and 28 days after the start of hydration. The highest influence on the three-point bending tensile strength was again observed for compounds CF, CN and CC, with samples reaching significantly lower values than the reference (this was probably due to insufficient dissolution of the compounds). A lower influence on the flexural tensile strengths was observed for the oxide and calcium hydroxide samples. In the case of compressive strengths, there was a significant increase for CF, CN and CC compounds at 0,5 wt.% and 1,0 wt.% Ca2+ concentrations. In the thermal analysis and diffractometry results, a trend of loss of portlandite at the expense of CSH gel was observed for samples containing 4,0 wt.% Ca2+ in compounds CF, CN and CC. Thus, the added compounds probably influenced the kinetics of cement hydration so much that the silica fume had more time for pozzolanic reaction.
|
|
|
The development of high-strength concrete with a high content of el. fly ash
Roubal, David ; Ťažký, Tomáš (referee) ; Hela, Rudolf (advisor)
This diploma thesis deals with the study of high-strength, high-volume fly ash concrete. The theoretical part of this thesis focuses on the detailed characteristic and main principles of high-strength concrete, high-volume fly ash concrete. In addition, according to the findings, the technology of high-strength and high-volume fly ash concrete, including principles of high strength, has been described. On the basis of the findings, high-strength, high-volume fly ash concrete for specific compressive strengths has been designed and created in the experimental section. These concretes were then subjected to a number of tests.
|
|
|
Suitability of vitrified lignite bottom ash for composite cements.
Bayer, Petr ; Krátký, Josef (referee) ; Wolter, Albrecht (advisor)
Předložená magisterská práce se zabývá možným použitím vitrifikovaného lignitového lóžového popele jako náhrada slinku v kompozitních cementech. Byly zkoumány vlivy přidaného vitrifikovaného lóžového popele, jeho jemnosti, alkalických roztoků a jejich koncentrací. Byly připraveny kompozitní cementy v souladu s normou DIN EN 197 – 1. V těchto cementech bylo nahrazeno 30 % slinku vitrifikovaným lóžovým popelem. Konkrétně byly připraveny kompozitní cementy s vitrifikovaným lóžovým popelem o jemnosti 5549 cm2/g a 8397 cm2/g. Dále byly přidány alkalické roztoky hydroxidů a síranů vždy o dvou různých koncentracích, za účelem stimulace pucolánové a/nebo geopolymerní reakce. Mechanické vlastnosti připravených vzorků byly charakterizovány mechanickým testováním na prizmách s rozměry 40×40×160 mm, jak je specifikováno v normě DIN EN 196 – 1. Byla provedena nedestruktivní měření dynamického elastického modulu a destruktivní testovaní na pevnosti v tlaku a v ohybu. Distribuce velikosti částic a chemická analýza vstupních materiálů byla vykonána pomocí laserové granulometrie a rentgenové fluorescence. U zatvrdlých kompozitů bylo dále zkoumáno po 2 a 28 dnech hydratace fázové složení s využitím metody rentgenové difrakce a mikrostruktura s využitím skenovací elektronové mikroskopie. Výsledky ukázaly, že mechanické vlastnosti jsou nezávislé na množství přidaných alkálií stejně jako na jemnosti přidaného vitrifikovaného lóžového popele. Nicméně, znatelně nižší mechanické pevnosti byly pozorovány pro vzorky, které byly aktivovány hydroxidy, pravděpodobně kvůli brzké tvorbě silikátového hydrogelu. Vzorky aktivované sírany nedosáhly pevností jako referenční malta.
|
|
|
The development of high-strength concrete with a high content of el. fly ash
Roubal, David ; Ťažký, Tomáš (referee) ; Hela, Rudolf (advisor)
This diploma thesis deals with the study of high-strength, high-volume fly ash concrete. The theoretical part of this thesis focuses on the detailed characteristic and main principles of high-strength concrete, high-volume fly ash concrete. In addition, according to the findings, the technology of high-strength and high-volume fly ash concrete, including principles of high strength, has been described. On the basis of the findings, high-strength, high-volume fly ash concrete for specific compressive strengths has been designed and created in the experimental section. These concretes were then subjected to a number of tests.
|
|
|
Suitability of vitrified lignite bottom ash for composite cements.
Bayer, Petr ; Krátký, Josef (referee) ; Wolter, Albrecht (advisor)
Předložená magisterská práce se zabývá možným použitím vitrifikovaného lignitového lóžového popele jako náhrada slinku v kompozitních cementech. Byly zkoumány vlivy přidaného vitrifikovaného lóžového popele, jeho jemnosti, alkalických roztoků a jejich koncentrací. Byly připraveny kompozitní cementy v souladu s normou DIN EN 197 – 1. V těchto cementech bylo nahrazeno 30 % slinku vitrifikovaným lóžovým popelem. Konkrétně byly připraveny kompozitní cementy s vitrifikovaným lóžovým popelem o jemnosti 5549 cm2/g a 8397 cm2/g. Dále byly přidány alkalické roztoky hydroxidů a síranů vždy o dvou různých koncentracích, za účelem stimulace pucolánové a/nebo geopolymerní reakce. Mechanické vlastnosti připravených vzorků byly charakterizovány mechanickým testováním na prizmách s rozměry 40×40×160 mm, jak je specifikováno v normě DIN EN 196 – 1. Byla provedena nedestruktivní měření dynamického elastického modulu a destruktivní testovaní na pevnosti v tlaku a v ohybu. Distribuce velikosti částic a chemická analýza vstupních materiálů byla vykonána pomocí laserové granulometrie a rentgenové fluorescence. U zatvrdlých kompozitů bylo dále zkoumáno po 2 a 28 dnech hydratace fázové složení s využitím metody rentgenové difrakce a mikrostruktura s využitím skenovací elektronové mikroskopie. Výsledky ukázaly, že mechanické vlastnosti jsou nezávislé na množství přidaných alkálií stejně jako na jemnosti přidaného vitrifikovaného lóžového popele. Nicméně, znatelně nižší mechanické pevnosti byly pozorovány pro vzorky, které byly aktivovány hydroxidy, pravděpodobně kvůli brzké tvorbě silikátového hydrogelu. Vzorky aktivované sírany nedosáhly pevností jako referenční malta.
|
guest ::
