|
| |
|
|
Fosfátová pojiva v žáruvzdorné aplikaci
Švec, Jiří ; Drábik, Milan (oponent) ; Lang, Karel (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
Disertační práce je zaměřena na studium, výzkum a vývoj žáruvzdorné keramiky pojené fosfátovou vazbou. Hlavní motivací je připravit fosfátové pojivo umožňující přípravu netvarových izolačních materiálů pěněním „in situ“. V technologii žárovzdorné keramiky jsou nejběžnějšími fosfátovými pojivy sloučeniny systému Al2O3-H3PO4. Díky amfoterní povaze hliníku a jeho oxidů vyžaduje však tuhnutí a tvrdnutí těchto pojiv zvýšené teploty, než je dosaženo alespoň manipulačních pevností. Tato práce se tedy zaměřuje na prozkoumání možnosti přípravy fosfátových pojiv na bázi ortofosfátů yttritých. Tato pojiva by mohla umožnit přípravu fosfátové keramiky klasickým způsobem, tj. reakcí pojiva a reaktivního kameniva, aniž by hrozilo porušení sktruktury takto lehčeného materiálu ještě před dosažením manipulační pevnosti a finálním výpalem. Yttrium je výrazně zásaditější povahy než hliník a v systému Y2O3-H3PO4 je tedy i reaktivnější. Oxid yttritý je vysoce žárovzdorný materiál a slinutý fosforečnan yttritý má znamenité vlastnosti, jak z hlediska teplotní, tak z hlediska korozní odolnosti, což by mohlo adekvátně kompenzovat vyšší cenu tohoto materiálu. Experimentální část práce se tedy věnuje možnosti přípravy pojivové fáze v systému Y2O3-H3PO4. Bylo navrženo různé složení záměsí pro přípravu pojivové fáze Y(H2PO4)3 a vzniklé produkty těchto reakčních směsí byly charakterizovány z hlediska fázového i chemického složení. Pro popis procesů tuhnutí a tvrdnutí připravených fází, byly tyto produkty analyzovány „in situ“ pomocí termické analýzy a vysokoteplotní difrakce až do 1300 °C. Finální vysokoteplotní produkty byly charakterizovány z hlediska jejich morfologie a chemického složení.
|
|
|
Úloha síranu železnatého jako regulátoru tuhnutí a redukčního činidla portlandského slínku
Mončeková, Miroslava ; Rovnaníková, Pavla (oponent) ; Drábik, Milan (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
V roce 2003 byla směrnicí Evropského parlamentu a Rady 2003/53/ES stanovena maximální hodnota rozpustného šestimocného chromu na 0,0002 % (vztaženo na celkovou hmotnost suchého cementu). Dodržení tohoto limitu vyžaduje úpravu standardního portlandského cementu pomocí přídavku vhodného redukčního činidla, čímž se studium možností redukce šestimocného chrómu stává velmi diskutovaným a žádaným tématem. Primárním cílem této práce je základní výzkum, který popisuje vliv síranu železnatého na redukci šestimocného chromu a současně také jeho vliv na hydratační mechanizmus samotného portlandského slínku. Redukční schopnost železnatých iontů byla ověřena UV/VIS spektrometrií. Mechanizmus a vliv síranu železnatého na hydrataci portlandského slínku byl sledován izotermickou kalorimetrií a pevnostními charakteristiky. XRD metoda, SEM-EDS analýza a Ramanská mikroskopie byly použity pro identifikaci vznikajících hydratačních produktů. Studium hydratačního mechanizmu probíhajícího v tomto systému bylo zaměřeno na sledování odchylek od běžné hydratace portlandského cementu. Důležité informace o chování chromu během hydratace (substituce resp. uvolňování) poskytla analýza pórového roztoku. Zabudování chrómu do struktury hydratačních produktů během redukčního procesu bylo sledováno v čistém systému trikalciumaluminátu s cíleným obsahem Cr6+. Tato práce poukazuje na možný mechanismus substituce třímocného i šestimocného chromu do struktury monosulfátové (AFm) fáze.
|
|
|
Příprava lehkých kompozitů na bázi alkalicky aktivovaných popílků z vysokoteplotního spalování uhlí
Weiglová, Jana ; Ptáček, Petr (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem možností přípravy lehkých kompozitů na bázi tuhých zbytků z vysokoteplotního spalování. Důraz je kladen především na možnosti alkalické aktivace vodním sklem a 50% roztokem hydroxidu sodného. Dále se práce zabývá hledáním vhodných příměsí, které po smíšení v alkalickém prostředí uvolňují plyn a tím dávají možnost vzniku lehkým pórovitých kompozitům. Výsledkem práce je návrh jedné nebo několika receptur pro přípravu lehkých kompozitů z tuhých zbytků vysokoteplotního spalování cestou alkalické aktivace. Jako analytické metody bylo užito XRD rentgenové difrakční analýzy především ke zjištění totožnosti produktů hydratace a alkalicko-křemičité reakce (fází) alkalické aktivace.
|
|
|
Kompozitní cementy s termosetickým polymerem – příprava a vlastnosti
Surman, František ; Šiler, Pavel (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá přípravou a studiem kompozitního materiálu na bázi termosetického polymeru (fenolické pryskyřice) a anorganického pojiva (hlinitanového cementu). Tento polymer-cement kompozit se vyznačuje velmi vysokými mechanickými pevnostmi, tepelnou stabilitou a odolností proti vlhkosti. Speciální příprava zahrnuje vysokosmykové zpracování, které do značné míry ovlivňuje výsledné vlastnosti kompozitu. Teoretická část odhaluje příčinu výborných vlastností, které jsou charakteristické pro tento polymer-cement kompozit a nikoli pro kompozit s jiným typem anorganického pojiva. Dále sleduje chemické a fyzikální procesy, které se odehrávají v kompozitní směsi během zpracování a tuhnutí, environmentální odolnost a obecné použití polymery modifikovaných cementů. V praktické části je uvedena laboratorní příprava fenolické pryskyřice a studium pevnosti v tahu za ohybu v závislosti na obsahu pryskyřice v kompozitní směsi. Pevnost v tahu za ohybu byla měřena na univerzálním testovacím přístroji Zwick Z010. Ke studiu mikrostruktury materiálu byla použita optická mikroskopie.
|
|
|
Mechanical Properties of Microstructural Components of Inorganic Materials
Wasserbauer, Jaromír ; Palou, Martin (oponent) ; Drábik,, Milan (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
The doctoral thesis deals with study of structural and mechanical properties of inorganic materials. Goal is to find the weakest (mechanically) phases and interfaces of material. By affecting these structures it should be possible consequently produce a material with better mechanical properties. Due to the large amount of used methods the basic theory is discussed always in the beginning of relevant chapter. Similarly, due to the considerable amount of results every chapter includes partial conclusions. The work is divided in three parts. The first deals with the introduction of the possibilities of modeling micro-mechanical properties and performing of experiments that allow assessment of the scope of some model. In second part itis performed an overview of current possibilities of indentation tests for measuring mechanical properties of structural components of concrete and the practical managing of methods suitable for use for materials research examined at our faculty. In third part the method of identifying the weakest points in structure of inorganic binders is proposed and validation on the particular material examined at our faculty is performed. The methods used in this doctoral thesis are: calorimetry, ultrasonic testing, uniaxial compression, nanoindentation, correlative microscopy and scanning electron microscopy with energy dispersive spectrometer. Partial results are a complete characterization of cementitious materials, specification of existing knowledge and finding the optimal procedure for characterization. The main result is an innovative approach that leads to a positive effect on the material.
|
|
|
Studium vlivu přísad a příměsí na vlastnosti vysokohodnotných betonů
Šiler, Pavel ; Bílek, Vlastimil (oponent) ; Brandštetr, Jiří (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
Cílem práce bylo vypracování metody pro stanovení obsahu superplastifikátorů (SP) ve vodných roztocích a pomocí této metody následně zjistit adsorpci vybraného SP na vybrané složky používané při výrobě vysokohodnotných betonů a změny naadsorbovaného množství SP v závislosti na změně teploty a pH. Dále bylo cílem sledovat metodami isoperibolické, izotermální a roztokové kalorimetrie průběh hydratace a mechanické vlastnosti betonů v závislosti na vodním součiniteli a obsahu jednotlivých složek používaných pro výrobu vysokohodnotných betonů (SP, jemně mletá granulovaná vysokopecní struska, popílek, mikrosilika, speciálně umletý křemičitý písek a bauxit). U připravených vzorků byly sledovány také hodnoty pevností v tlaku a v tahu za ohybu.
|
|
|
Vliv lanthanoidů na fázové transformace vysokoteplotní supravodivé keramiky řady Bi
Šilhavý, Miroslav ; Havlica, Jaromír (oponent) ; Ptáček, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na vysokoteplotní supravodivou (HTS) keramiku řady bismutu. Konkrétně je zde studována fáze Bi2Sr2CaCu2O8+x,označovaná jako 2212 fáze. V teoretické části jsou popsány základy supravodivosti a vlastnosti supravodičů, dále vlastnosti kuprátové keramiky a popis struktur LBCO, YBCO a BSCCO. Experimentální část pojednává o přípravě prekurzoru vlastní Bi-2212 fáze. Ten je syntetizován sol-gel metodou. Vstupní suroviny Bi2O3, CaCO3, SrCO3 a CuSO4 byly rozpuštěny v HNO3 a převedeny do komplexu pomocí kyseliny ethylendiamintetraoctové (EDTA, Chelaton II). Pomocí NH3 bylo pH udržováno nad hodnotou 9 kvůli stabilitě komplexu. Získaný gel byl zahuštěn, kalcinován v peci při 860 °C a rozdrcen na prášek. Čistý prášek byl podroben analýzám žárového mikroskopu, SEM, XRD, FT-IR, TG-DTA při různých atmosférách a to argonové, kyslíkové a vzduchové. Poté bylo vždy k části práškového prekurzoru přidáno 1 hm.% příslušného oxidu (La,Y,Sc, Sm) a vzorky byly vyšetřeny s použitím TG-DTA.
|
|
|
Bezsádrovcové cementy s retardovaným tuhnutím přísadou plastifikátorů a alkalické složky.
Sedlařík, Tomáš ; Ptáček, Petr (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou bezsádrovcových cementů s retardovaným tuhnutím. Popisuje jejich přípravu alkalickou aktivací a to s přísadou superplastifikátorů, ale i bez superplastifikátorů. Cílem práce je ukázat možnou cestu náhrady sádrovce v portlandských cementech jinou surovinou. Z hlediska trvale udržitelného rozvoje byl zvolen jako vhodná náhradní surovina popel z fluidního spalování. Pro testy byl použit mletý ložový popel z třinecké teplárny. Testované pasty byly připraveny alkalickou aktivací. Jako alkalický aktivátor byl použit 50%-ní roztok NaOH a sodné vodní sklo. Z past byly připraveny zkušební trámečky (20x20x100 mm). U testovaných směsí byla prováděna kalorimetrická měření na surových pastách. Dále byly měřeny pevnosti v tahu za ohybu a pevnosti v tlaku.
|
|
|
Aplikace metamastku v anorganických materiálech
Bednárek, Jan ; Rovnaník, Pavel (oponent) ; Palou, Martin (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá možností přípravy a charakterizací rentgeno-amorfní delaminované a dehydroxylované mastkové fáze – tzv. metamastku, který by mohl najít využití jako výchozí surovina pro přípravu hořečnato-křemičitých analogů geopolymerů. V průběhu práce byly sledovány změny struktury a morfologie mastkové suroviny. Pro účely práce byly využity dvě různé mastkové suroviny – chloritická a dolomitická. Celý proces přípravy metamastku a jeho reaktivity byl studován pomocí četných instrumentálních technik, jako jsou rentgenová difrakce, simultánní termogravimetrická a diferenční termická analýza, infračervená spektroskopie, skenovací elektronová mikroskopie nebo laserová analýza velikostí částic. Metamastek lze připravit mechanochemickou aktivací mastkové suroviny a následnou kalcinací produktu aktivace. Mechanochemická aktivace vede k rozbití původní krystalické struktury suroviny a k přetržení většiny vazeb, čímž vzniká prakticky amorfní a delaminovaný produkt. Většina hydroxylových skupin je převedena na molekuly vody, které zůstávají adsorbované nebo koordinované ve struktuře suroviny. Během kalcinace dojde k odstranění těchto molekul ze struktury produktu aktivace.
|
host ::
RSS.