|
|
Effect of activator nature on rheology and surface chemistry of alkali-activated slag
Russkykh, Kostyantyn ; Smilek, Jiří (oponent) ; Bílek, Vlastimil (vedoucí práce)
The rheological behavior of alkali-activated slag, inorganic materials synthesized by the activation of ground granulated blast furnace slag (GGBFS) with an alkaline solution, is described. The effect of the activating solution composition (alkali hydroxides, silicates and carbonates) as well as its concentration on the rheological parameters was investigated using amplitude sweep tests. Based on the results of the experiments, it was concluded that the type of activator is the prevailing factor affecting the rheological behavior of the activated slag. It was also confirmed that potassium-based activators lead to weaker structure of the pastes (lower yield point, flow point and values of viscoelastic moduli) than sodium-based activators, which, can be explained by differences in the sizes of alkaline ions. Unlike other activators, silicates dramatically increased loss factor and thus changed the behavior of the pastes from solid-like to liquid-like. It is also clear from the experimental results that most activators have a so-called critical concentration, after which the rheological properties of the samples tend to change. The obtained results were correlated with zeta potential measurements.
|
|
|
Vliv alternativních činidel na řízenou degradaci polypropylenu
Kadlecová, Zuzana ; Figalla, Silvestr (oponent) ; Bílek, Vlastimil (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem degradačních činidel na řízenou degradaci polypropylenu a její účinnost. Účinnost řízené degradace byla hodnocena na několika typech polypropylenu s rozdílnou molekulovou hmotností, mírou stabilizace a obsahu degradačních činidel (organický peroxid a nitroxid Irgatec® CR 76). Byly použity metody hodnocení indexu toku a viskozity taveniny a hodnocení distribuce molekulových hmotností. Výsledky všech metod pro nestabilizovaný, stabilizovaný polypropylen a polypropylen obsahující degradační činidlo byly vždy vzájemně srovnány pro každou metodu. Měřením bylo zjištěno, že k výraznějšímu odbourání řetězců dojde při použití organického peroxidu, k menšímu pak při použití zmíněného nitroxidu. Širší distribuci molekulových hmotností (Mw/Mn) má za všech zpracovatelských teplot nitroxidový polypropylen ve srovnání s polypropylenem obsahujícím peroxid.
|
|
|
Vývoj reologických vlastností plastifikované alkalicky aktivované strusky v čase
Krejčová, Marie ; Kalina, Lukáš (oponent) ; Bílek, Vlastimil (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vývojem reologických vlastností plastifikované alkalicky aktivované strusky v čase a v závislostí na době přídavku plastifikátoru a aktivátoru. Tyto vlastnosti jsou velmi zásadní pro využití tohoto materiálu v praxi. Hlavní částí této práce byla oscilační měření. Byly prováděny dva typy měření – měření se zvětšující se amplitudou a časová měření. Cílem amplitudových měření bylo zjistit limitní vlastnosti vzorku související s destrukcí struktury, zatímco v časových testech šlo o kontinuální sledování vyvíjení této struktury. Dále bylo provedeno kalorimetrické měření a měření tuhnutí pomocí Vicatova přístroje. U jednotlivých směsí byl měněn křemičitý modul aktivátoru a způsob přídavku plastifikátoru na bázi lignosulfonátu. Bylo zjištěno, že při křemičitém modulu 0 (aktivace NaOH) funguje plastifikátor velmi dobře, nejlepších výsledků bylo dosaženo při přidání plastifikátoru na počátku míchání a aktivátoru až později. Se zvyšujícím se křemičitým modulem docházelo ke snižování významu přítomnosti plastifikátoru.
|
|
|
Reologie alkalicky aktivované strusky v raných stádiích její hydratace
Pazour, Miroslav ; Smilek, Jiří (oponent) ; Bílek, Vlastimil (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá sledováním viskoelastických parametrů past na bázi alkalicky aktivované vysokopecní strusky během hydratace. Ta byla sledována pomocí izotermického kalorimetru a pro další porovnání byl také stanoven počátek a konec tuhnutí měřených směsí Vicatovou jehlou. Tyto parametry byly měřeny v závislosti na dávce aktivátoru (vodní sklo) a organické přísady (hexylenglykol) a vzájemně porovnány. Bylo pozorováno, že u čerstvých směsí s nižšími dávkami aktivátoru převažoval jejich elastický modul nad ztrátovým, zatímco s rostoucí dávkou aktivátoru začínala převažovat viskózní složka a spíše klesal komplexní modul. Naopak s rostoucí dávkou hexylenglykolu tento modul výrazně narůstal. Vývoj modulů v čase koreloval s kalorimetrickými křivkami a časy tuhnutí. V době tuhnutí, ke které docházelo při tvorbě primárního C-A-S-H, narůstaly hodnoty viskoelastických modulů o několik řádů.
|
|
|
Vliv cementářských odprašků na vlastnosti alkalicky aktivované strusky
Janíčková, Vlasta ; Kalina, Lukáš (oponent) ; Bílek, Vlastimil (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vlivem cementářských bypassových odprašků na fyzikálně-mechanické vlastnosti alkalicky aktivované strusky, a vlivem vybraných sloučenin cementářských bypassových odprašků na alkalicky aktivovanou strusku. Použití alkalicky aktivované strusky je limitováno smršťováním. Byla sledována doba tuhnutí past s různými dávkami cementářských bypassových odprašků a vybraných sloučenin (CaO, KCl a K2SO4) a její stanovení pomocí izotermické a izoperibolické kalorimetrie, dále byla stanovena pevnost v tlaku vzorků s různými dávkami odprašků a jejich délkové změny. Vzorky byly podrobeny rentgenové difrakční analýze a analýze skenovací elektronové mikroskopie. Bylo zjištěno, že s rostoucím přídavkem odprašků klesá doba tuhnutí past, pevnost v tahu za ohybu i v tlaku a smrštění. Jednou z příčin rychlého tuhnutí byla shledána přítomnost volného CaO. KCl a K2SO4 tuhnutí naopak prodlužují, avšak vliv volného CaO i při nižším obsahu převládá. Vývoj dlouhodobých vlastností je silně závislý na typu ošetřování kvůli potenciální objemové expanzi.
|
|
|
Možnosti vázání chloridových iontů v prostředí alkalicky aktivované strusky
Chadima, Jan ; Kalina, Lukáš (oponent) ; Bílek, Vlastimil (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vázáním chloridů v alkalicky aktivované strusce a podpoře záchytu chloridů ve formě Friedlovy soli v alkalicky aktivovaném systému příměsmi aluminy, metakaolinu a cementářských bypassových odprašků. Tyto příměsi byly voleny jako potenciální zdroje hlinitanových iontů nezbytných pro tvorbu této soli. Množství chloridů v pevných vzorcích a ve výluzích bylo stanoveno titrací dle Volharda. Pro zjištění fázového složení vzorků byla použita rentgenová difrakční analýza doplněná termogravimetrickou a diferenční termickou analýzou. Zdaleka nejvíce chloridů bylo zachyceno v systému obsahujícím cementářské odprašky, neboť pouze v tomto systému došlo ke tvorbě Friedlovy soli. U příměsí aluminy a metakaolinu se chloridové ionty vázaly patrně pouze adsorpcí na C-S-H fázi.
|
|
|
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.
|
|
|
Ověření inovativního přístupu k návrhu alkalicky aktivovaných materiálů
Kejík, Marek ; Kucharczyková, Barbara (oponent) ; Bílek, Vlastimil (vedoucí práce)
Tato diplomová práce představuje přístup k vyjádření složení alkalicky aktivovaných materiálů na základě tří hlavních charakteristik. Jedná se o typ aktivátoru, molaritu aktivátoru a objemový zlomek prekurzoru, potažmo kameniva. Cílem práce je praktické ověření tohoto přístupu, a to zejména s ohledem na množství prekurzoru, kameniva i aktivátoru při konstantní molaritě základních tří typů aktivátorů (Na2CO3, NaOH, sodné vodní sklo). U připravených vzorků past i malt na bázi alkalicky aktivované strusky byly studovány vlivy těchto faktorů na jejich základní vlastnosti, konkrétně na zpracovatelnost, smrštění a mechanické vlastnosti. Výsledky byly dále podpořeny rtuťovou intruzní porozimetrií a elektronovou mikroskopií. Získané výsledky potvrdily předpokládaný klíčový vliv objemového zastoupení prekurzoru, kameniva a aktivátoru na absolutní hodnoty studovaných vlastností i na jejich relativní změny. Ty byly pro různé aktivátory velmi rozdílné, což je dáno zejména různou schopností vznikajících hydratačních produktů vyplňovat prostor mezi zrny strusky a kameniva. Výsledkem této práce je souhrn poznatků o vlastnostech alkalicky aktivovaných materiálů v daném rozpětí složení zaštítěný univerzálním přístupem pro návrh složení těchto materiálů, který může být využit v dalším výzkumu v této oblasti.
|
|
|
Možnosti využití klasických popílků po denitrifikaci spalin
Snop, Roman ; Dvořák, Karel (oponent) ; Bílek, Vlastimil (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
Tato disertační práce s názvem „Možnosti využití klasických popílků po denitrifikaci spalin‘‘ se zabývá zpracováním údajů o problematice amoniakálního/kontaminovaného popílku po technologii selektivní nekatalytické redukce (SNCR) v uhelných elektrárnách, experimentálním ověřením vlivu amonných solí na vlastnosti popílků a vlivu na pracovní prostředí. Byly shromážděny základní údaje o problematice amoniakálního popílku. Konkrétně se jedná o několik hlavních oblastí výzkumu. Je popsána vazba amoniaku v popílku produkovaném po SNCR, je řešena problematika stanovení amonných iontů v popílku, v maltách a betonech. Dále jsou experimentálně ověřovány vlivy použití amoniakálního popílku na vlastnosti betonů a rovněž se práce věnuje vyluhovatelnosti amoniakálních popílků.
|
|
|
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
|
host ::
RSS.