|
|
Aqueous CO2 Sequestration for Low-Carbon Ready-Mix Concrete
Chong, Yujie, Jamie ; Chua, Guan Feng ; Zhao, Mingshan ; Yip, Colin ; Daneti, Saradhi Babu ; Jin, Fei
The cement industry accounts for 8% of global energy- and process-related greenhouse gas emissions. To achieve global net-zero emission targets by 2050, the need for commercially ready low-carbon construction materials is becoming increasingly urgent. The fixation of captured carbon dioxide in concrete through CO₂ sequestration is a crucial area of study to reduce concrete embodied carbon. This paper discusses the development of a low-carbon ready-mix concrete (RMC) with aqueous CO2 sequestration, and the synergy between carbon dioxide and other constituent materials. The effectiveness of this approach was evaluated through mineralogical composition analysis using TGA, and the mechanical and rheological properties of various concrete mixes were studied. Aqueous CO2 sequestration using carbonated mixing water can stably fix up to 0.84% of CO2 by weight of cement within the cement matrix as CaCO3. The poor workability and incompatibility with GGBS that results from this approach were addressed by the inclusion of RCA as an external source of alkalinity and lubrication. This mix of low-carbon RMC has similar strength and rheological properties to conventional RMC and achieved an embodied carbon reduction of approximately 47%.
|
|
| |
|
|
Suitability of vitrified lignite bottom ash for composite cements.
Bayer, Petr ; Krátký, Josef (referee) ; Wolter, Albrecht (advisor)
Předložená magisterská práce se zabývá možným použitím vitrifikovaného lignitového lóžového popele jako náhrada slinku v kompozitních cementech. Byly zkoumány vlivy přidaného vitrifikovaného lóžového popele, jeho jemnosti, alkalických roztoků a jejich koncentrací. Byly připraveny kompozitní cementy v souladu s normou DIN EN 197 – 1. V těchto cementech bylo nahrazeno 30 % slinku vitrifikovaným lóžovým popelem. Konkrétně byly připraveny kompozitní cementy s vitrifikovaným lóžovým popelem o jemnosti 5549 cm2/g a 8397 cm2/g. Dále byly přidány alkalické roztoky hydroxidů a síranů vždy o dvou různých koncentracích, za účelem stimulace pucolánové a/nebo geopolymerní reakce. Mechanické vlastnosti připravených vzorků byly charakterizovány mechanickým testováním na prizmách s rozměry 40×40×160 mm, jak je specifikováno v normě DIN EN 196 – 1. Byla provedena nedestruktivní měření dynamického elastického modulu a destruktivní testovaní na pevnosti v tlaku a v ohybu. Distribuce velikosti částic a chemická analýza vstupních materiálů byla vykonána pomocí laserové granulometrie a rentgenové fluorescence. U zatvrdlých kompozitů bylo dále zkoumáno po 2 a 28 dnech hydratace fázové složení s využitím metody rentgenové difrakce a mikrostruktura s využitím skenovací elektronové mikroskopie. Výsledky ukázaly, že mechanické vlastnosti jsou nezávislé na množství přidaných alkálií stejně jako na jemnosti přidaného vitrifikovaného lóžového popele. Nicméně, znatelně nižší mechanické pevnosti byly pozorovány pro vzorky, které byly aktivovány hydroxidy, pravděpodobně kvůli brzké tvorbě silikátového hydrogelu. Vzorky aktivované sírany nedosáhly pevností jako referenční malta.
|
|
|
Development of materials for 3D printing of elements meeting the requirements of transport structures
Romanová, Dorota ; Melichar, Jindřich (referee) ; Žižková, Nikol (advisor)
This bachelor thesis deals with the use of supplementary cementitious materials as a partial replacement of Portland cement in cement composites, focusing on the requirements of transport constructions. The theoretical part consists of a description of the input raw materials as well as cement substitutes, the studied properties of the 3D printed mixtures and a description of the characteristics of the technology. The practical part is focused on the experimental testing of the selected properties with monitoring of the influence of polymer and bio-polymer additive dosage in the proposed formulations and subsequent analysis of the most convenient one for 3D printing.
|
|
|
Use of calcined clays for polymer modified mortars
Macíková, Barbora ; Sokola, Lubomír (referee) ; Žižková, Nikol (advisor)
This bachelor thesis deals with the use of metakaolin as a partial cement replacement for polymer modified mortars. The theoretical part describes negative impact of cement production on the environment. Attention is being paid to the use of supplementary cementitious materials in an effort to reduce the carbon footprint, with the metakaolin being considered as the main alternative. Its composition, availability, use, properties and suitability for use in polymer modified mortars are investigated. The practical part is focused on the verification of the relevant properties of mortars with metakaolin as a binder component and its suitability for future use as a supplementary cementitious material.
|
|
|
Suitability of vitrified lignite bottom ash for composite cements.
Bayer, Petr ; Krátký, Josef (referee) ; Wolter, Albrecht (advisor)
Předložená magisterská práce se zabývá možným použitím vitrifikovaného lignitového lóžového popele jako náhrada slinku v kompozitních cementech. Byly zkoumány vlivy přidaného vitrifikovaného lóžového popele, jeho jemnosti, alkalických roztoků a jejich koncentrací. Byly připraveny kompozitní cementy v souladu s normou DIN EN 197 – 1. V těchto cementech bylo nahrazeno 30 % slinku vitrifikovaným lóžovým popelem. Konkrétně byly připraveny kompozitní cementy s vitrifikovaným lóžovým popelem o jemnosti 5549 cm2/g a 8397 cm2/g. Dále byly přidány alkalické roztoky hydroxidů a síranů vždy o dvou různých koncentracích, za účelem stimulace pucolánové a/nebo geopolymerní reakce. Mechanické vlastnosti připravených vzorků byly charakterizovány mechanickým testováním na prizmách s rozměry 40×40×160 mm, jak je specifikováno v normě DIN EN 196 – 1. Byla provedena nedestruktivní měření dynamického elastického modulu a destruktivní testovaní na pevnosti v tlaku a v ohybu. Distribuce velikosti částic a chemická analýza vstupních materiálů byla vykonána pomocí laserové granulometrie a rentgenové fluorescence. U zatvrdlých kompozitů bylo dále zkoumáno po 2 a 28 dnech hydratace fázové složení s využitím metody rentgenové difrakce a mikrostruktura s využitím skenovací elektronové mikroskopie. Výsledky ukázaly, že mechanické vlastnosti jsou nezávislé na množství přidaných alkálií stejně jako na jemnosti přidaného vitrifikovaného lóžového popele. Nicméně, znatelně nižší mechanické pevnosti byly pozorovány pro vzorky, které byly aktivovány hydroxidy, pravděpodobně kvůli brzké tvorbě silikátového hydrogelu. Vzorky aktivované sírany nedosáhly pevností jako referenční malta.
|
guest ::
