|
|
Vliv iontů na účinnost přísad redukující smrštění v alkalicky aktivovaných systémech
Vašíčková, Kateřina ; Bílek, Vlastimil (oponent) ; Kalina, Lukáš (vedoucí práce)
Alkalicky aktivované materiály vykazují značné smrštění vysycháním, zejména pokud jsou aktivovány vodním sklem, což brání jejich širšímu průmyslovému využití. Tato práce zkoumá vliv přísad redukujících smrštění (SRA) na bázi polypropylenglykolu na smrštění vysycháním alkalicky aktivované vysokopecní strusky (VPS). Cílem této práce je určit účinnost SRA vedoucí ke snížení smrštění vysycháním a zjistit vliv různého typu alkalického aktivátoru s měnícím se silikátovým modulem. Bylo pozorováno, že vysoký obsah alkálií pozitivně ovlivnil účinnost SRA. Čím vyšší množství alkálií bylo v systému, tím docházelo k nižšímu smrštění. Tento jev měl za následek začlenění většího množství vody do alkalicky aktivované struktury, čímž bylo zabráněno jejímu vypaření vedoucímu k nižší hmotnostní změně. Naproti tomu negativní vliv SRA na mechanické vlastnosti byl zaregistrován u malt s nízkým obsahem alkálií, což bylo spojeno i s nízkým stupněm hydratace vedoucí k vytvoření nedostatečného množství C-S-H gelu.
|
|
|
Studium účinnosti plastifikačních přísad v souvislosti s povrchovou chemií systému alkalicky aktivované strusky
Flídrová, Michaela ; Šoukal, František (oponent) ; Kalina, Lukáš (vedoucí práce)
Alkalicky aktivované materiály (AAM) jsou konstrukčními materiály s velkým potenciálem, a to zejména pro jejich přívětivost k životnímu prostředí, ale i díky jejich mechanickým vlastnostem. Proto je vhodné se těmto pojivům dále věnovat. Tato diplomová práce se zabývá sledováním účinnosti plastifikačních přísad v souvislosti s povrchovou chemií systému alkalicky aktivované strusky. Pro přípravu alkalicky aktivovaných systémů na bázi vysokopecní strusky bylo využito hydroxidu sodného a sodného vodního skla jako alkalického aktivátoru. Pro studium účinnosti plastifikátoru na bázi lignosulfonátu byla sledována zpracovatelnost pomocí měření napětí na mezi kluzu, tepelný tok v průběhu alkalické aktivace, adsorpce a zeta potenciál v závislosti na množství a čase, kdy byl přidán plastifikátor do systému. Z dosažených výsledků je patrné, že důležitou roli hraje typ použitého aktivátoru ve směsích. Nejvyšší účinnost měl lignosulfonátový plastifikátor u vzorků aktivovaných pomocí NaOH. Klíčovým faktorem při studiu chování sledovaných směsí bylo měření zeta potenciálu, který poskytl náhled na povrchový náboj částic vysokopecní strusky, což bylo dáno do souvislosti se schopností lignosulfonátu adsorbovat se na zrna alkalicky aktivované strusky.
|
|
|
Vývoj kompozitů na bázi anorganických pojiv určených pro extrémní aplikace
Janoušek, Petr ; Šácha, Libor (oponent) ; Dufka, Amos (vedoucí práce)
Tématem diplomové práce je vývoj kompozitních materiálů na bázi anorganických pojiv pro použití v extrémních podmínkách. To znamená především kompozitů na bázi geopolymerů respektive alkalicky aktivovaných materiálů (AAM). Teoretická část této diplomové práce shrnuje poznatky o vývoji a použití alkalicky aktivovaných materiálů, o jejich struktuře a mechanismech jejich tvorby. Dále se zabývá použitelnými surovinami pro výrobu AAM a také jejich budiči, kterými jsou zejména vodní sklo a hydroxid sodný. Je zde také provedeno shrnutí vlivů vysokých teplot a chemických látek na mechanické vlastnosti AAM a také požadavky normy ČSN EN 1504-3 na správkové hmoty. Úkolem praktické části bylo vyvinutí správkové malty pro sanace betonových konstrukcí na bázi AAM tak, aby její výroba byla pokud možno co nejjednodušší, čili jednosložkové hmoty. Postupně bylo vyvinuto šest receptur. Zkušební tělesa vyrobená podle těchto receptur byla podrobena vybraným zkouškám podle požadavků normy ČSN EN 1504-3.
|
|
|
Možnosti využití odpadních písků z výroby vodního skla ve stavebnictví
Bílek, Vlastimil ; Kalina, Lukáš (oponent) ; Opravil, Tomáš (vedoucí práce)
Odpadní písky po výrobě vodního skla nenalézají v současné době uplatnění a vzhledem k vysokému obsahu alkálií jsou považovány za nebezpečný odpad. Tato práce se proto snaží nalézt a prostudovat možnosti jejich uplatnění ve stavebnictví. Nejprve byly provedeny nezbytné analýzy těchto písků, následně byly studovány výhody a nevýhody použití těchto odpadních písků pro produkci materiálů na bázi portlandského cementu a alkalicky aktivovaných materiálů. Studovány byly vlastnosti čerstvých i zatvrdlých past, malt a betonů, při jejichž přípravě byly tyto písky využity. Mezi nejvíce sledované vlastnosti patřila jejich zpracovatelnost a pevnosti v tlaku a v tahu za ohybu. Velká pozornost byla věnována také riziku alkalicko-křemičité reakce a možnostem jejího potlačení prostřednictvím minerálních příměsí.
|
|
|
Modification of the properties of alkali activated materials by polymer admixtures
Mikhailova, Olesia ; Bílek, Vlastimil (oponent) ; Vejmelková,, Eva (oponent) ; Žižková, Nikol (oponent) ; Rovnaník, Pavel (vedoucí práce)
Currently, the concrete industry utilizes Portland cement (PC) widely, whose production has a significant environmental impact, while it is also a non-sustainable process. Efforts towards a greener building industry involve employing several aluminosilicate materials that can be either by-products obtained from other industrial activities, such as granulated blast furnace slag, silica fume, and fly ash, or materials derived from less energy-intensive industrial processes, such as metakaolin. Using these materials in the preparation of building materials also contributes to reduced production costs. Activation of aluminosilicate materials by alkaline activators leads to high-strength materials that can be considered an alternative to ordinary Portland cement (OPC). Despite the numerous advantages of alkali-activated aluminosilicates (AAA), a major drawback is the significant autogenous and drying shrinkage that might occur during the material’s hardening. This phenomenon leads to microcracking and deterioration of mechanical fracture properties. Polymer admixtures can modify the properties of the fresh and hardened AAA material and overcome the abovementioned problems. This thesis investigates the influence of polymer admixtures, in different amounts by weight of the aluminosilicate binder, on reducing shrinkage and fragility and increasing fracture toughness. Polyethylene glycol (PEG), Polypropylene glycol (PPG), and different types of commercial polymers of the Vinnapas® - family of dispersible polymer powders were selected as polymer admixtures. Their effect on the properties of the obtained materials was compared with that of powder shrinkage reducer Peramin SRA 40. The specimens were tested for flexural and compressive strength, and their microstructure was investigated employing mercury intrusion porosimetry and scanning electron microscopy One of the chapters of the thesis deals with the study of different analytical techniques for the characterization
|
|
|
Vývoj kompozitů na bázi alkalicky aktivovaných matric odolných vůči působení extrémních teplot
Ševčík, Marek ; Šácha, Libor (oponent) ; Dufka, Amos (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na vývoj kompozitů z alkalicky aktivovaných materiálů (AAM) a jejich odolnost vůči působení extrémních teplot. V teoretické části je popsána alkalická aktivace a prekurzory pro výrobu AAM. Dále je popsána problematika působení extrémních teplot na tyto materiály. V experimentální části byl postupně stanoven optimální silikátový modul s ohledem na vlastnosti AAM, dále bylo ověřeno působení extrémních teplot na matrici z AAM. V další etapě byl testován vliv plniva s ohledem na chování při extrémních teplotách a poté byla optimalizována finální receptura.
|
|
|
Studium účinnosti plastifikačních přísad v souvislosti s povrchovou chemií systému alkalicky aktivované strusky
Flídrová, Michaela ; Šoukal, František (oponent) ; Kalina, Lukáš (vedoucí práce)
Alkalicky aktivované materiály (AAM) jsou konstrukčními materiály s velkým potenciálem, a to zejména pro jejich přívětivost k životnímu prostředí, ale i díky jejich mechanickým vlastnostem. Proto je vhodné se těmto pojivům dále věnovat. Tato diplomová práce se zabývá sledováním účinnosti plastifikačních přísad v souvislosti s povrchovou chemií systému alkalicky aktivované strusky. Pro přípravu alkalicky aktivovaných systémů na bázi vysokopecní strusky bylo využito hydroxidu sodného a sodného vodního skla jako alkalického aktivátoru. Pro studium účinnosti plastifikátoru na bázi lignosulfonátu byla sledována zpracovatelnost pomocí měření napětí na mezi kluzu, tepelný tok v průběhu alkalické aktivace, adsorpce a zeta potenciál v závislosti na množství a čase, kdy byl přidán plastifikátor do systému. Z dosažených výsledků je patrné, že důležitou roli hraje typ použitého aktivátoru ve směsích. Nejvyšší účinnost měl lignosulfonátový plastifikátor u vzorků aktivovaných pomocí NaOH. Klíčovým faktorem při studiu chování sledovaných směsí bylo měření zeta potenciálu, který poskytl náhled na povrchový náboj částic vysokopecní strusky, což bylo dáno do souvislosti se schopností lignosulfonátu adsorbovat se na zrna alkalicky aktivované strusky.
|
|
|
Fixace olova v alkalicky aktivovaných materiálech na bázi různých typů popílků
Cába, Vladislav ; Kalina, Lukáš (oponent) ; Koplík, Jan (vedoucí práce)
Cílem této práce bylo vyvinout alkalicky aktivovanou matrici založenou hlavně na popílcích, dále zjistit schopnost fixovat olovo u těchto matric, zjistit dopad přidávaného olova na mechanické vlastnosti a odhalit způsob fixace olova v těchto matricích. Matrice byly tvořeny hlavně popílky (čtyři fluidní popílky, jeden vysokoteplotní) s příměsí vysokopecní strusky a sodným vodním sklem jako aktivátorem. Byly připraveny výluhy na základě normy ČSN EN – 12457-4, koncentrace olova v nich byla měřeny pomocí atomového emisního spektrometru s indukčně vázaným plazmatem. Po 28 dnech byly měřeny pevnosti vzorků. Pro zjištění struktury byly pořízeny snímky, prvkové mapy a prvková spektra pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu s elektronově disperzním spektrometrem, dále byla naměřena spektra na infračerveném spektrometru s Furierovou transformací, byla použita rentgenová difrakční analýza a elektronová spektroskopie pro chemickou analýzu. Z jednotlivých měření vyplývá, že olovo je kumulováno ve formě hydroxidu. Dopad dopování olova k matrici na pevnost byl u jednotlivých vzorků různý. Matrice jak z fluidních popílků, tak z vysokoteplotního popílků, uvolňovaly do výluhů minimální množství olova, tudíž by bylo možné je využívat k fixaci olova.
|
|
|
Využití čedičových vláken v alkalicky aktivovaných materiálech
Hrubý, Petr ; Šoukal, František (oponent) ; Kalina, Lukáš (vedoucí práce)
Alkalicky aktivované materiály (AAM) jsou konstrukčními materiály s velkým potenciálem, a to zejména pro jejich cenovou dostupnost, přívětivost k životnímu prostředí, ale i díky jejich mechanickým vlastnostem. Přídavek vhodných vláken či textilií vedoucích k vyztužení AAM by mohlo napomoci širšímu uplatnění, neboť by mělo být doprovázeno zlepšením mechanických vlastností, lomové houževnatosti či celkové odolnosti kompozitu. V této práci bylo pro přípravu alkalicky aktivovaných systémů na bázi vysokopecní strusky použito hned několik alkalických aktivátorů s cílem připravit matrici vhodnou pro implementaci čedičových vláken. Čedičová vlákna jsou jedním z vhodných materiálů pro vyztužení AAM díky jejich mechanickým a tepelným vlastnostem. Avšak nízká odolnost čedičových vláken v alkalickém prostředí je pro uplatnění v těchto systémech značně omezující. Odolnost čedičových vláken byla v této práci zkoumána prostřednictvím zrychlených ponorových zkoušek. Následné změny chemického složení a mechanických vlastností vláken byly studovány s využitím řady experimentálních technik (např. měření pevnosti vláken v tahu, XRD, XPS, SEM-EDX nebo ICP-OES). Výsledky těchto testů tento teoretický předpoklad potvrdily. Jako další byl zkoumán vliv přídavku jedné či více vrstev čedičové textilie na mechanické vlastnosti (pevnost při namáhání v tlaku a za ohybu). Adheze mezi vlákny a matricí, stejně tak jako vlastnosti tranzitní zóny, jež jsou klíčovými parametry pro účinnost vyztužení kompozitních materiálu, byly studovány s využitím SEM-EDX a testu vytahování vláken z matrice.
|
|
|
Vývoj přísad redukující smrštění navržených pro alkalicky aktivované materiály
Šístková, Pavlína ; Bílek, Vlastimil (oponent) ; Kalina, Lukáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vývojem přísad redukující smrštění navržených pro alkalicky aktivované materiály na bázi vysokopecní strusky. Hlavním úkolem této práce je vybrat na základě provedených experimentů nejvhodnější přísadu redukující smrštění, u které bude možné pozorovat minimální smrštění a zároveň nebude negativně ovlivňovat vlastnosti alkalicky aktivované vysokopecní strusky. V experimentální části práce byly připraveny zkušební trámečky obsahující přísady redukující smrštění, u kterých bylo měřeno smrštění a úbytek hmotnosti. Kromě toho byly sledovány mechanické vlastnosti jednotlivých trámečků, jako je pevnost v tahu za ohybu a pevnost v tlaku. Dále bylo měřeno povrchové napětí jednotlivých přísad redukujících smrštění ve směsi s porovým roztokem. Hydratační proces alkalicky aktivovaných materiálů při působení přísad redukujících smrštění byl sledován na základě kalorimetrické analýzy. Mikrostruktura připravených vzorků byla pozorována pomocí skenovací elektronové mikroskopie.
|
host ::
RSS.