|
|
Ovlivňování pucolánové reakce křemičitého úletu ve vysokohodnotném cementovém kompozitu
Všetečka, Tomáš ; Šoukal, František (oponent) ; Novotný, Radoslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá ovlivněním hydratace cementu a pucolánové reakce vysokohodnotného cementového kompozitu obsahující jako pojivovou složku portlandský cement a křemičitý úlet. Pro sledování vlivu byly zvoleny koncentrace 0,5; 1,0; 2,0 a 4,0 hm. % vápenatých iontů ku pojivu. Zvolené sloučeniny byly oxid vápenatý (CaO), hydroxid vápenatý (Ca(OH)2), mravenčan vápenatý (CF), tetrahydrát dusičnanu vápenatého (CN) a chlorid vápenatý (CC). Z kalorimetrických měření vyplynulo, že optimální vodní součinitel ku pojivu byl 0,4. Z důvodu nižší zpracovatelnosti nebyly připraveny vysokohodnotné cementové kompozity, ale pouze pasty vysokohodnotného cementového kompozitu. Použitím izotermické kalorimetrie byl zhodnocen vliv přidávaných sloučenin na systém obsahující křemičitého úletu, kde měřitelnou reakci vykazovaly pouze vzorky obsahující CaO nebo Ca(OH)2. Následným použitím R3 testu byl zhodnocen vliv 4,0 % Ca2+ ve formách CF, CN a CC na systém obsahující křemičitý úlet a 1,0 % Ca2+ ve formě CaO nebo Ca(OH)2. Izotermická kalorimetrie byla použita i na vzorky past obsahující jako pojivový systém cement a křemičitý úlet, kde byly pozorován výrazný vliv na délku indukční periody, na hodnotu minima tepelného toku v indukční periodě a na hodnotu maxima tepelného toku v hlavním hydratačním píku, a to zejména u sloučenin CF, CN a CC. Pevnosti v tahu za ohybu a pevnost v tlaku vzorků past byly stanoveny po 1, 3, 7 a 28 dnech od počátku hydratace. Nejvyššího ovlivnění pevnosti v tahu za trojbodého ohybu bylo opět pozorováno u sloučenin CF, CN a CC, kdy vzorky dosáhly výrazně nižších hodnot než reference (nastalo pravděpodobně ovlivnění nedostatečným rozpuštěním sloučenin). U vzorků oxidu a hydroxidu vápenatého bylo pozorováno nižší ovlivnění pevností v tahu za ohybu. V případě pevností v tlaku došlo k výraznému navýšení u sloučenin CF, CN a CC při koncentracích 0,5 hm. % a 1,0 hm. % Ca2+. Ve výsledcích měření termické analýzy a difraktometrie byl pozorován trend úbytku portlanditu na úkor CSH gelu u vzorků obsahující 4,0 % Ca2+ ve sloučeninách CF, CN a CC. Přidanými sloučeninami tedy pravděpodobně došlo k ovlivnění kinetiky hydratace cementu natolik, že křemičitý úlet měl více času na pucolánovou reakci.
|
|
|
Influence of calcined clays on the properties of cement pastes
Florian, Vojtěch ; Šilerová, Iva (oponent) ; Šiler, Pavel (vedoucí práce)
In this thesis we studied the effect of calcined clays on the properties of Portland cement. For many years clays and calcined clays have been the subject of many studies, the most commonly examined clays being kaolinite and calcined kaolinite. However, due to late economical turbulences, originally cheap materials, such as kaolinite, became more expensive. Due to the importance of this economic aspect, the materials mainly used in this thesis are materials that could be classified as waste materials. We studied samples of natural and synthetic clays acquired from the region around Brno Czech Republic, which is an area rich in clay deposits. Collected clays were analyzed, calcined, milled, and had their pozzolan activity measured. The recently authorized norm ČSN EN 197-5 allows for up to 65% of cement to be substituted with other materials such as clays, which is almost double the amount compared to the previous maximum of 35% substitution. For this reason, we prepared cement-clay mixtures containing up to 70% clay. It was found that cement-clay mixtures containing 60% clay substitution exhibited mechanical properties that were at worst comparable to the reference sample of pure Portland cement, but in some cases these mixtures exhibited better mechanical properties than the reference sample. Mixtures containing 30-40% clay generally had better mechanical properties compared to the reference sample. Out of all the studied materials, mixtures prepared from the clay obtained in an abandoned brickyard had the highest flexural strength. At the age of 28 days, the mixtures had up to 60% higher flexural strength than the reference sample. The highest compressive strength was exhibited in cement-clay mixtures prepared from glauconite clay. With increasing clay content the compressive strength decreased. At 90 days at 10% clay content the mixture had 60% higher compressive strength compared to the reference sample and at 60% clay content, the mixture had 26,5% higher compressive strength compared to the reference sample. The use of these cement-clay mixtures appears to be promising for the improvement of mechanical properties and economic and ecological aspects. These cement-clay mixtures could reduce carbon dioxide emissions while being cheaper than Portland cement.
|
|
|
Pucolánová aktivita oxidu křemičitého
Barek, Jaroslav ; Žižková, Nikol (oponent) ; Rovnaníková, Pavla (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je identifikovat a prozkoumat současné zdroje s převládajícím obsahem amorfního oxidu křemičitého a sumarizovat potenciální metody pro stanovení pucolánové aktivity. Využití pucolánu jako částečné náhrady portlandského cementu vede ke snížení produkce oxidu uhličitého na tunu konečného produktu a zároveň může zkvalitnit rozmanité vlastnosti výsledných cementových kompozitů. Určení pucolánové aktivity u materiálů nahrazujících cement nabývá na významu z důvodu udržitelnosti ekonomiky cementových pojiv. Byla vyšetřena a porovnána pucolánová aktivita popelu ze slámy, křemičitého úletu, nanosiliky, dvou diatomitů, pomletého skla a expandovaného perlitu za pomoci pevnostních indexů aktivity, modifikovaného Chapelle testu a testu pucolanity podle harmonizované normy ČSN EN 196-5. Z provedených experimentálních testů na sedmi různých pucolánech lze uvést především následující zjištění: v případě acidobazických titrací (stanovení [OH–], postup podle ČSN EN 196-5) je výhodné použít směsný indikátor Tashiro namísto požadované methyloranže, barevný přechod Tashira v bodu ekvivalence je zřetelnější. Pevnostní index aktivity: postup stanovení byl založen na ČSN EN 450-1. Ve své současné podobě je tato metoda matoucí vzhledem ke dvěma důležitým vlastnostem pucolánů, jmenovitě měrná hmotnost a schopnost redukovat/zvyšovat potřebu záměsové vody. Na základě výsledků experimentálního šetření je současný zkušební postup vyhodnocen podle varianty, ve které je 25% náhrada cementu pucolánem uskutečněna objemově, přičemž objemový podíly vody je vždy konstantní.
|
|
| |
|
|
Příměsi ovlivňující tuhnutí portlandského cementu
Hlaváček, Jaroslav ; Kalina, Lukáš (oponent) ; Opravil, Tomáš (vedoucí práce)
Při výrobě betonů je důležitý pečlivý výběr vstupních surovin. V dnešní době se při výrobě snažíme o co nejmenší ekonomickou zátěž a co možná největší využití sekundárních surovin. Tato práce je zaměřena na využití druhotných surovin z energetického průmyslu ve stavebnictví pro přípravu hydraulických pojiv. Jako hlavní suroviny byly použity různé elektrárenské popílky z fluidního spalování. Složení těchto druhotných surovin je zcela odlišné od klasických vysokoteplotních popílků, díky tomu po smísení s vodou tuhnou a tvrdnou. Experimenty byly provedeny se třemi ložovými popílky z elektrických odlučovačů z fluidního spalování a jedním vysokoteplotním popílkem. Tato práce je zaměřena na sledování možností použití těchto druhotných surovin ve stavebnictví, při testech byly zejména hodnoceny pevnostní charakteristiky a rychlost tuhnutí a tvrdnutí.
|
|
|
Syntetická příprava a vlastnosti thaumasitu
Klásková, Silvie ; Dvořák, Karel (oponent) ; Fridrichová, Marcela (vedoucí práce)
Práce pokračuje ve sledování termodynamické stability thaumasitu. Zabývá se hlavně vlastnostmi tohoto minerálu a možnými způsoby jeho syntetické přípravy. Zjištěné mineralogické složení za pomocí RTG-difrakční analýzy i možný vliv podmínek uložení vzorků, může dopomoci k dalšímu určení vlastností. Ze získaných rentgenogramů je možné odlišit minerál thaumasit od velmi podobného minerálu ettringitu.
|
|
|
Křemelina - reaktivní příměs do cementových kompozitů
Zimmermann, Štěpán ; Žižková, Nikol (oponent) ; Rovnaníková, Pavla (vedoucí práce)
Předmětem bakalářské práce jsou vlastnosti a využití křemeliny jako částečné náhrady cementu v betonu. Jsou uvedeny informace o vzniku křemeliny sedimentací odumřelých rozsivek a rozmanitost těchto řas, včetně chemických a fyzikálních vlastností křemeliny dle původu. V práci jsou také uvedeny významná naleziště křemeliny, způsob a intenzita těžby včetně úpravy surové křemeliny pro další použití. Hlavním využitím křemeliny je v oblasti filtrace, která představuje více než polovinu celkové spotřeby. Důležitým faktorem pro využití ve stavebnictví je vysoký obsah amorfního SiO2 a s ním spojená pucolánová aktivita křemeliny. V experimentální části je zkoumán vliv křemeliny jako pucolánové příměsi na vlastnosti cementových malt. Byla testována náhrada 10 % hmotnosti cementu v cementových maltách 3 filtračními křemelinami o rozdílném chemickém složení, granulometrii a pucolánové aktivitě. Hodnocenými parametry zatvrdlých malt byly objemová hmotnost, pevnost v tahu za ohybu a pevnost v tlaku. Sledována byla také mikrostruktura malt. Výsledky zkoušek byly porovnány s hodnotami stanovenými u referenčních vzorků.
|
|
| |
|
|
Studium alkalicko křemičité reakce v hybridních systémech
Bradová, Lada ; Bílek, Vlastimil (oponent) ; Kalina, Lukáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá otázkou alkalicko-křemičité reakce (ASR) v hybridním systému, který byl v bakalářské práci navržen tak, aby splňoval požadavky dané ČSN EN 197-1 a byl klasifikován do skupiny vysokopecní cement s označením CEM III/C. Velkou neznámou tohoto systému je jeho trvanlivost, z tohoto důvodu byly použity stejné metody (ASTM C1260, ASTM C289 a ASTM C856) k určení ASR, jako u běžných betonů založených na portlandském cementu. Mezi doplňkové metody byly zařazeny stanovení pevnosti v tlaku dle ČSN EN 196-2 a sledování mikrostruktury pomocí skenovací elektronové mikroskopie. Výsledky hybridního systému byly srovnávány s dalšími dvěma typy cementů - CEM I a CEM III/B. Z výsledků stanovení pro ověření ASR bylo zjištěno, že na rozdíl od vzorků s CEM I, hybridní systém (CEM III/C-HB) a CEM III/B vykazovaly nejmenší sklony k ASR. Výsledky doplňkových metod poukázaly na zvýšení pevnosti vzorku CEM III/C-HB, který již po 14 dnech v roztoku 1 M NaOH vykazovalo 43 % větší pevnost, než po 28 dnech ve vodním uložení. Na základě zjištěných poznatků je jisté, že vzorky s CEM III/C-HB prokazují malou náchylnost k ASR.
|
|
|
Recyklace odprašků z výroby suchých maltovinových směsí
Ondrůšková, Nela ; Novotný, Radoslav (oponent) ; Šoukal, František (vedoucí práce)
Práce se zabývá problémem likvidace neustále narůstajícího odpadu (odprašků) z výroby stavebních hmot a zkoumá možnost odprašky recyklovat do cementové opravné malty. Cílem této práce bylo zjistit složení jednotlivých odprašků z výroby cementových směsí a určit jejich mechanické vlastnosti, dále zjistit ideální poměr odprašků vůči sobě při namíchání směsi z odprašků a její mechanické vlastnosti. Tato směs byla tvořena hlavně odprašky z výrobků na bázi portlandského cementu, hlinitanového cementu, sádry a vápenného hydrátu. Směs dále nahrazovala část cementové opravné malty a byl zjištěn dopad přídavku na mechanické vlastnosti cementové opravné malty. Pro zjištění prvkového složení byla použitá rentgenová fluorescenční spektrometrie a pro zjištění mineralogického složení byla použita rentgenová difrakční analýza. Byly připraveny zkušební tělesa podle normy ČSN EN 12390. U zkušebních těles byly provedeny mechanické zkoušky pevnosti. Značnou část zkušebních těles nebylo možné podrobit mechanickým zkouškám, protože zkušební těleso ani po delší době neztuhlo. Z jednotlivých měření, které bylo možné provést, vyplývá, že mechanické vlastnosti vzorků s odprašky vykazují hodnoty, které prokázaly, že odprašky nelze do výrobku recyklovat pro jejich nestálost. Odprašky mají příliš různorodé složení a v kombinaci s cementovou opravnou maltou nemají požadované vlastnosti. Problém činí zvlášť odběry z dat, které vůbec neztuhly a tím vyřadily i zbylé odběry s již dobrými vlastnostmi stejného vzorku. Při návrhu způsobu recyklace se musel brát v potaz to, jaký výrobek firmy je nejvíce žádaný, kde by tedy měla recyklace smysl i po ekonomické stránce, což je v dnešní době také důležitým ukazatelem pro chod firmy. Odprašky by se mohly možná osvědčit v jiném produktu, pro firmu by to ale nebylo nyní výhodné, proto se nyní nebude recyklace odprašků zahajovat a budou dále likvidovány stejnou cestou.
|
host ::
RSS.