|
|
Ekonomické aspekty environmentálního užití stavebních materiálů na bázi sekundárních surovin.
Ťažký, Tomáš ; Durica,, Tibor (oponent) ; Sedlmajer, Martin (oponent) ; Nosek,, Karel (oponent) ; Kulísek, Karel (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá problematikou využívání vedlejších energetických produktů, konkrétně popílkem ve výrobě stavebních hmot, zejména betonu, a to z hlediska působení současných environmentálních a ekonomických aspektů. Důvody, které vedly k tematickému záměru řešení, vycházely právě ze zmíněných aspektů, které se i týkají stále vyššího deficitu a kvality přírodních surovin, environmetálního tlaku na vyšší využívání vedlejší průmyslových produktů, snižování emisí a ekonomické nutnosti snižování výrobních, resp. materiálových, nákladů. Záměrem práce proto bylo ověření možnosti zvýšení využitelnosti popílků jako příměsi v technologii výroby betonu, získaných z dostupných energetických zdrojů, a to cestou mechanické aktivace popílků. Hlavním cílem experimentálních prací bylo prokázání zlepšení základních vlastností čerstvého a ztvrdlého betonu, jako podmínky a předpoklady pro dosažení celkové ekonomické efektivnosti použitím mechanicky aktivované popílkové příměsi. Z toho vyplývá, že metodika řešení zahrnovala dvě oblasti, experimentální a hodnotící. Těžiště v náročnosti odborné a časová obsáhlost spočívaly v části experimentální. Byly provedeny relativně rozsáhlé soubory zkoušek, s použitím širokého rozsahu testovaných vysokoteplotních i fluidních popílků granulometricky upravených, jejich mísením a mletím. Výsledky zkoušek potvrdily dosažení plánovaných cílových parametrů, jak z hlediska fyzikálně-mechanických vlastností zkušených malt a betonů, tak celkové ekonomické efektivnosti řešeného návrhu a tématu disertační práce. V rámci experimentálních prací byly získány hodnotné odborné poznatky a přínosy pro studovaný vědní obor, stejně jako pro praxi.
|
|
|
Vývoj speciálních sanačních hmot na beton pro extrémní namáhání s využitím druhotných surovin
Hodul, Jakub ; Klečka,, Tomáš (oponent) ; Ďurica,, Tibor (oponent) ; Bydžovský, Jiří (oponent) ; Drochytka, Rostislav (vedoucí práce)
Práce se zabývá nalezením uplatnění některých odpadních a druhotných surovin při výrobě speciálních polymerních sanačních hmot na beton, které by bylo možné aplikovat i v prostředí s extrémním mechanickým a chemickým namáháním. Cílem této disertační práce je experimentálně prověřit možnost využití vybraných druhů odpadních a druhotných surovin včetně nebezpečných odpadů, které představují pro životní prostředí nejvyšší riziko, jako náhradu současně využívaných primárních plniv za účelem snížení ekologické stopy samotného výrobku. Některé druhotné suroviny, jako je např. filtrový popílek kontaminovaný vlivem denitrifikace spalin, již v současnosti nenacházejí uplatnění jako příměs do betonu nebo částečná náhrada cementu z důvodu nežádoucího uvolňování toxického amoniaku (NH3). Především z toho důvodu se tato práce zabývá progresivním využitím takovýchto typů druhotných surovin, ale i dalších v současnosti nevyužívaných odpadů, do polymerních správkových, zálivkových a kotvících hmot při zachování nebo zlepšení výsledných vlastností oproti referenčním hmotám využívajících pouze primární suroviny. Výsledkem práce je nalezení a prověření vhodných receptur pro efektivní přípravu speciálních polymerních sanačních hmot na beton s obsahem odpadních a druhotných surovin jako plniv. Dílčím cílem práce a současně vědeckým přínosem práce je prověření vnitřní struktury vyvinutých hmot pomocí moderního zařízení – CT tomografu, vliv typu plniva na dlouhodobou trvanlivost sanačních hmot, a v neposlední řadě sledování míry inkorporace polutantů, nacházejících se v nebezpečném odpadu, do polymerní matrice i za pomocí EDX a FTIR analýzy.
|
|
|
Studium vlivu granulometrie jemných částic na fyzikálně-mechanické vlastnosti betonů
Louda, Pavel ; Klečka,, Tomáš (oponent) ; Ďurica,, Tibor (oponent) ; Hubáček, Adam (oponent) ; Hela, Rudolf (vedoucí práce)
V teoretické části práce jsou popsány vlastnosti jemnozrnných příměsí a způsoby, jakými tyto příměsi modifikují cementový tmel a vlastnosti betonu. Dále jsou zde popsány způsoby, jak lze sestavovat křivky zrnitostí v rozmezí 0 - 1000 µm. V praktické části jsou popsány vlastnosti všech složek betonu, které byly pro zkoušky použity. Z příměsí a cementu byly sestavovány jednotlivé křivky zrnitostí. Sestavování křivek zrnitosti bylo prováděno v první fázi manuálně za pomocí programu MS Excel. Následně byl na základě poznatků ze skládání křivek zrnitostí vyvinut jednoduchý program, který dle zadaných limitů složí křivku zrnitosti automaticky. Maximální náhrada cementu byla stanovena na 25% hmotnosti. Fyzikálně - mechanické vlastnosti takto sestavených křivek zrnitosti byly nejprve ověřeny na maltových směsích, kde byly ověřovány zejména zpracovatelnost, objemové hmotnosti a pevnosti v čase 7, 28 a 90 dní. U vybraných receptur byla navíc ověřena pórovitost cementového tmele pomocí rtuťové porozimetrie. Získané poznatky byly následně v laboratoři aplikovány na beton. Zde byla maximální náhrada cementu stanovena na 30%. Ověřovány byly zejména konzistence betonu v čase, obsah vzduchu v betonu a pevnost betonu v tlaku po 3, 7, 28 a 90 dnech. Ověření bylo provedeno i v praxi při optimalizaci samozhutnitelného betonu. U optimalizované receptury byly zachovány mechanické vlastnosti, ale oproti původní receptuře došlo k finanční úspoře a ke snížení emisí CO2.
|
|
|
Stanovení možností zvyšování vazného potenciálu el. popílků pro výrobu cementových kompozitů
Jančaříková, Denisa ; Ďurica,, Tibor (oponent) ; Klečka,, Tomáš (oponent) ; Kulísek, Karel (oponent) ; Hela, Rudolf (vedoucí práce)
Záměrné používání elektrárenských popílků při výrobě betonu se uplatňuje již desítky let, ovšem v poslední době směřují trendy k maximalizaci jejich užitných vlastností. Jedná se o různé druhy aktivací od chemické, přes termickou po mechanickou. U chemické aktivace se přidává alkalické činidlo, které naleptáním skelné struktury zrna popílku podporují jeho reaktivitu. Mechanická aktivace je zaměřena hlavně na granulometrii a křivku zrnitosti částic. V této práci jsou porovnány tři způsoby mechanické aktivace: třídění popílku na frakce dle velikosti zrn, mísení těchto frakcí za účelem dosažení ideální křivky zrnitosti a mletí. Z elektrárny Tušimice byly odebrány 4 druhy popílků - popílky z jednotlivých elektrostatických odlučovačů (I, II a III) a popílek SESYP, který představuje souhrn celého objemu produkce. Popílky z jednotlivých odlučovačů, se liší nejen velikostí částic ale s tím i souvisejícím chemickým složením a reaktivností. Lepší vlastnosti totiž obecně vykazují menší částice popílku. Tohoto využívá mechanická aktivace tříděním. Při mísení jednotlivých frakcí popílku je cílem dosažení optimální křivky zrnitosti buď samotného popílku nebo celého souboru jemných částic v betonu. V této práci je uvažován pro výpočet mísícího poměru pouze popílek a jako optimální byla zvolena křivka zrnitosti dle Funka. Poslední porovnávanou variantou aktivace bylo mletí popílku. Mletí proběhlo v průmyslovém mlýně po dobu 15, 30, 45, 60 a 75 minut. Účinnost upravených popílků byla sledována na cementové pastě z hlediska reologie a na betonech z hlediska konzistence, pevnosti a trvanlivosti. Z dosažených výsledků lze říci, že mechanická aktivace tříděním je vhodná pro speciální účely, ale je nutné si uvědomit, že hrubší frakce popílku zůstávají bez využití. Při mísení frakcí, které mělo zajistit hutnost matrice se účinnost prokázala zejména na trvanlivostních charakteristikách. V případě mletí se jednoznačně prokázal pozitivní vliv aktivace na pevnosti i na trvanlivost betonu.
|
|
|
Nové lehčené podlahy na bázi druhotných surovin
Tůmová, Eva ; Bydžovský, Jiří (oponent) ; Ďurica,, Tibor (oponent) ; Kolář,, Karel (oponent) ; Drochytka, Rostislav (vedoucí práce)
Práce se zabývá vývojem nových druhů lehčených podlah na bázi druhotných surovin. V úvodu jsou prezentovány současné poznatky z oblasti lehčených stavebních hmot, především potěrů a lehkých pórovitých betonů. V práci je popsána stručná historie výroby pórobetonu a její vývoj až do současnosti. Dále je v práci popsán postup návrhu a zkoušení nových lehčených hmot pro použití do podlah. Navržené receptury byly podrobně testovány a byly vybrány nejlepší kombinace složek pro použití v podlahovém potěru na bázi lehkého pórovitého betonu. V práci je také zkoumána mikrostruktura vyvíjeného materiálu. Hlavním výsledkem disertační práce je vyvinutá hmota, která se již využívá v praxi a je vyráběna a prodávána na trhu jako součást systému lehčených stavebních hmot pro dokončovací práce.
|
|
|
Optimalizace složení dřevoplastových kompozitů s ohledem na jejich využití ve stavebnictví
Benešová, Anna ; Pospíšil,, Ladislav (oponent) ; Ďurica,, Tibor (oponent) ; Bodnárová, Lenka (oponent) ; Vaněrek, Jan (vedoucí práce)
Dřevoplastový kompozit je poměrně nový materiál kombinující rozmělněnou dřevní hmotu a termoplastový polymer. Tento materiál se využívá především jako alternativa masivního rostlého dřeva v oblasti exteriérových nenosných prvků, jelikož dosahuje přívětivějších vlastností z hlediska základní životnosti při minimálních požadavcích na údržbu. Surovinové složení i způsob zpracování kompozitu umožňují významně modifikovat vlastnosti konečného produktu dalšími látkami s pozitivním vlivem na některou z charakteristik kompozitu. Výzkum a vývoj v této oblasti se zaměřuje především na uplatnění takových modifikujících přísad a příměsí, které buď zvýší odolnost materiálu vůči povětrnostním vlivům, nebo umožní aplikaci druhotných surovin, jelikož významný podíl surovinové směsi je získáván z neobnovitelných zdrojů. Předkládaná disertační práce se zabývá posouzením vlivu modifikace dřevoplastového kompozitu separátně na dvou úrovních. První z nich je modifikace matrice recyklovaným polymerem, druhá modifikací plniva odpadní částicovou příměsí. U obou typů modifikace bylo provedeno stanovení primárních charakteristik spojených s hlavním způsobem aplikace a také předpokládané odolnosti nepříznivým podmínkám.
|
|
|
Komplexní zateplovací systém pro vyšší teploty s využitím druhotných surovin
Mészárosová, Lenka ; Ďurica,, Tibor (oponent) ; Kolář,, Karel (oponent) ; Kulísek, Karel (oponent) ; Drochytka, Rostislav (vedoucí práce)
Práce se zabývá vývojem nových izolačních materiálů na silikátové bázi pro použití při vyšších teplotách. Oblast využití těchto izolačních materiálů je zejména u průmyslových komínů, kde teploty spalin dosahují 85 až 200 °C, dále u průmyslových kotlů a pecí s povrchovými teplotami do 500 °C. V úvodní části je provedeno shrnutí současných poznatků na poli izolačních materiálů u nás i ve světě. Dále se práce věnuje návrhu možných vstupních surovin a vhodných receptur. Podle účelu použití se práce rozděluje na dvě části - vysokoteplotní izolace pro tvarově jednoduché a pro tvarově složité podmínky. V dílčích podkapitolách se zabývá různými možnostmi provedení. Hlavním cílem bylo na základě poznatků získaných v teoretické části, vyvinout nový systém izolace a tím přispět k prohloubení současných odborných a vědeckých poznatků v oblasti vylehčených hmot na silikátové bázi a k rozšíření nabídky nových produktů ve stavební a průmyslové praxi.
|
|
|
Architektonické betony
Novosad, Petr ; Ďurica,, Tibor (oponent) ; Dulenčín, Juraj (oponent) ; Klečka,, Tomáš (oponent) ; Hela, Rudolf (vedoucí práce)
Ve vývoji betonových konstrukcí a jejich povrchových úprav se hledají stále nové cesty, jak zvýraznit estetickou hodnotu betonu. V možnostech tvarů, struktur a barev představuje architektonický beton v rukou architekta a projektanta materiál, kterým je možné vyjádřit různý individuální a specifický záměr. Je potřeba poznat a zvládnout tyto možnosti, ale i limity, které určují vlastnosti betonu, neboť vhodný návrh a provedení betonu vytváří vynikající povrchové úpravy, které jsou jiným materiálům a technologiím nedostupné. Teoretická část práce je věnována rozsáhlým souhrnným rešerším, které se týkají problematiky architektonického betonu a jeho výroby. Z těchto rešerší vychází i nová definice pojmu architektonický beton a jsou nově přepracovány a stanoveny třídy architektonického betonu s ohledem na neustálý vývoj technologií a možnosti výroby, ztvárnění a úpravy povrchů. Cílem práce je ověření možností výroby kvalitních architektonických betonů a dodatečná úprava jejich povrchů s ohledem na požadovanou estetickou kvalitu.
|
|
|
Nové perspektivy aplikací popílků s ohledem na prognózu jejich zdrojů.
Sokol, Pavel ; Bydžovský, Jiří (oponent) ; Ďurica,, Tibor (oponent) ; Dohnálek,, Pavel (oponent) ; Drochytka, Rostislav (vedoucí práce)
Vedlejší energetické produkty jsou v České republice velmi zajímavým zdrojem surovin pro výrobu různých druhů stavebních hmot. Vzhledem k ročně produkovaným objemům a rovněž i k výrazně stabilnější kvalitě je zapotřebí více prosazovat pro jejich využití. Disertační práce přináší unikátní ucelený pohled na problematiku VEP v ČR. Hodnotí opravdu široké spektrum nejen tuzemských VEP jak po stránce fyzikálně-mechanických nebo fyzikálně-chemických parametrů, ale také z pohledu variability jejich vlastností, hodnocení struktury nebo vlivu na životní prostředí. Dalším významným přínosem je rozsáhlé a komplexní hodnocení vhodnosti téměř kompletní produkce popelovin společnosti ČEZ pro oba základní typy umělých kameniv na bázi popílků. Práce představuje praktický pohled producenta VEP na komplexní problematiku provozu elektrárny, materiálových toků a především využitelnost VEP ve stavebních materiálech. Názorně jsou představeny studie ekonomické a ekologické výhodnosti náhrady tradičních surovin vedlejšími energetickými produkty. Práce se věnuje otázce optimalizace legislativních předpisů ČR implementací nařízení Evropského parlamentu pro maximální zjednodušení a zefektivnění procesu certifikace výrobků na bázi VEP.
|
|
|
Výzkum a vývoj progresivních ochranných prostředků na vodorovné konstrukce s využitím odpadních surovin
Hodná, Jana ; Bydžovský, Jiří (oponent) ; Ďurica,, Tibor (oponent) ; Dohnálek,, Pavel (oponent) ; Drochytka, Rostislav (vedoucí práce)
V průmyslu vzniká velké množství různých druhů odpadů, které stále nenachází opětovné využití jako druhotné suroviny. Práce se zabývá nalezením nového uplatnění druhotných surovin, především možnostmi využití skelného recyklátu z různých zdrojů jako plniv při vývoji polymerních ochranných hmot na vodorovné konstrukce. Hlavním úkolem práce je vyvinout hmoty s požadovanými fyzikálně – mechanickými vlastnostmi a dále ověření vlivu tvaru částic na jejich chemickou odolnost. Výsledkem práce bude nalezení progresivních ochranných materiálů využívajících druhotné suroviny jako alternativy, jež budou z hlediska ekonomické a ekologické efektivity náhradou za běžné produkty.
|
host ::
RSS.