Original title:
Stabilita syntetických dopovaných C-S-H fází v modelovém hydratačním prostředí
Translated title:
Stability of synthetic doped C-S-H phases in a model hydration environment
Authors:
Sýs, Tomáš ; Marko, Michal (referee) ; Bartoníčková, Eva (advisor) Document type: Bachelor's theses
Year:
2026
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická Abstract:
[cze][eng]
Tato bakalářská práce se zabývá stabilitou syntetických dopovaných C-S-H fází v modelovém hydratačním prostředí. Teoretická část předkládá literární rešerši zaměřenou na mechanismy hydratace aluminosilikátových pojiv. Experimentální část je věnována hydrotermální syntéze modelových krystalických C-S-H fází dopovaných vybranými přechodnými kovy (Ni2+ a Cu2+) za definovaných podmínek teploty a tlaku. Pomocí rentgenové difrakční analýzy (XRD) a skenovací elektronové mikroskopie (SEM-EDS) bylo charakterizováno fázové složení, čistota připravených systémů a případná fázová separace sekundárních produktů. Dále je v práci popsáno studium stability připravených dopovaných fází v porovnání s komerčním nano-C-S-H aditivem. Sledování probíhalo v modelových prostředích destilované vody a koncentrovaného roztoku uhličitanu draselného (K2CO3) s cílem objasnit celkovou stabilitu a chování materiálů při expozici agresivnímu alkalickému médiu. V rámci tohoto sledování jsou hodnoceny změny pH, průběh elektrické vodivosti a koncentrace uvolněného vápníku, křemíku a dopujících kovů v závislosti na čase. Kvantitativní stanovení prvků ve výluzích bylo realizováno pomocí atomové absorpční spektrometrie (AAS) a optické emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP-OES). Závěrečná část práce obsahuje statistické zpracování naměřených dat zaměřené na porovnání chemické odolnosti jednotlivých silikátových systémů a zhodnocení jejich dlouhodobé imobilizační a fixační schopnosti vůči sledovaným přechodným kovům.
This bachelor's thesis investigates the stability of synthetic doped C-S-H phases in a model hydration environment. The theoretical part presents a literature review focused on the hydration mechanisms of aluminosilicate binders. The experimental part is dedicated to the hydrothermal synthesis of model crystalline C-S-H phases doped with selected transition metals (Ni2+ and Cu2+) under defined temperature and pressure conditions. X-ray diffraction analysis (XRD) and scanning electron microscopy (SEM-EDS) are used to characterize the phase composition, purity of the prepared systems, and potential phase separation of secondary products. Furthermore, the thesis describes the stability study of the prepared doped phases in comparison with a commercial nano-C-S-H additive. The monitoring was carried out in model environments of distilled water and a concentrated potassium carbonate (K2CO3) solution to clarify the overall stability and behavior of the materials upon exposure to an aggressive alkaline medium. Within this monitoring, changes in pH, the course of electrical conductivity, and the concentrations of released calcium, silicon, and doping metals are evaluated as a function of time. Quantitative determination of elements in the leachates was performed using atomic absorption spectrometry (AAS) and inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The final part of the thesis includes statistical processing of the measured data, aimed at comparing the chemical resistance of individual silicate systems and evaluating their long-term immobilization and fixation capacity towards the monitored transition metals.
Keywords:
C-S-H phases; hydrothermal synthesis; potassium carbonate; spectrometry; stability; tobermorite; transition metals; C-S-H fáze; hydrotermální syntéza; přechodné kovy; spektrometrie; stabilita; tobermorit; uhličitan draselný
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/258049