|
|
Development of concrete with high fly ash content and verification of durability in various environments
Ambruz, Pavel ; Voves, Jiří (referee) ; Hela, Rudolf (advisor)
This thesis contains two main parts: theoretical and experimental. The theoretical part deals with summarization knowledge of high-volume fly ash (HVFA) concretes. Among others, there are mentioned processes of producing of fly ash, characteristic features and resistance to aggressive environments of HVFA concretes. The theoretical part ends with a suitable example of practical application. In the practical part were tested properties of nine different mixtures containing 40%, 50% and 60% replacement by weight of the cement by fly ash. They were compared with the reference mixtures without fly ash addition. The main endpoints were long-term compressive strength, resistance to aggressive environments, the influence of fly ash on consistency, hydratation temperatures, water absorption and volume changes.
|
|
| |
|
|
Low-Cost Filtration Barriers for Ultrafine Particles Separation
Kejík, Pavel ; Fekete, Roman (referee) ; Lapčík, Ĺubomír (referee) ; Svěrák, Tomáš (advisor)
V mnoha oborech jsou stále využívána anorganická filtrační media založená na materiálech, jejichž výroba využívá primární suroviny. Jejich výroba je tedy energeticky náročná a v důsledku nákladná a neohleduplná k životnímu prostředí. Cílem této práce je ověřit možnost využití alkalicky aktivovaných materiálů na bázi sekundárních surovin, především vysokopecních strusek (BFS) a popílků z uhelných elektráren (FA), pro výrobu porézních médií schopných v budoucnosti nahradit keramické a jiné anorganické filtry. Výzkum je rozvinut skrze experimentální design založený na výpočetním schématu samostatně vyvinutém s pomocí programu MATLAB. Toto schéma počítá vhodná složení směsí na základě poměrů obsahu nejdůležitějších oxidů ve vstupních surovinách. Tak je zajištěno zohlednění proměnlivého složení vstupních surovin a práce je tím hodnotnější, že její výsledky jsou skrze početní nástroj zohledňující základní oxidové složení surovin zobecnitelné. Zároveň byly však pro srovnání a lepší názornost závislostí vlastností na složení navrhnuty a připraveny i série vzorků založené vždy pouze na jedné ze surovin. Z výsledků vyplývá, že pevnost vzorků z těchto směsí (vytvrzených 24 hodin při 70 °C) ve čtyřbodové ohybové zkoušce dle ČSN EN 12390 5 může přesáhnout 7,6 MPa. Dosažením co možná nejvyšší porozity však zákonitě negativně ovlivňuje pevnost materiálu a výsledný materiál tedy dosahuje pevnosti těsně nad hranicí 6,3 MPa. Výsledky obecně dokazují, že nejvíce je pevnost materiálů ovlivněna poměrem SiO2/Al2O3 a množstvím alkalického aktivátoru. Z výsledků vyplývá, že alkalicky aktivované materiály (AAM) na bázi strusky dosahují i více než dvojnásobné pevnosti analogických materiálů na bázi elektrárenského popílku. Velikost pórů materiálů připravených z tříděných surovin s velikostí zrna od desítek po lehce přes sto mikronů se ve většině případů pohybuje v rozmezí desetin ž jednotek mikronů, v případě výsledného materiálu je to pak přibližně 0,2 mikronu. Celková porozita lisovaných těles se pohybuje těsně pod 40 %, což je v tomto případě téměř dvojnásobek ve srovnání s totožnými materiály na bázi netříděných surovin. Výsledky rovněž ukazují, že materiály na bázi strusky vykazují nižší porozitu než ty na bázi popílku, což je patrně způsobeno rozdílnou morfologií částic obou materiálů – částice strusky jsou nepravidelně hranaté a částice popílku kulaté. V průběhu experimentální činnosti byla pozorována tvorba výkvětů u materiálů na bázi elektrárenských popílků. Pomocí Energo-disperzní spektroskopické analýzy (EDS) byly výkvěty identifikovány jako hydroxid sodný procházející karbonatací za účasti vzdušného CO2. Test permeability vyžadoval, kvůli velmi jemné povaze porézní struktury, přípravu asymetrických filtračních přepážek. Tyto přepážky dosáhli propustnosti 138 L/h.m2.bar pro vodu a 1320 L/h.m2.bar pro vzduch.
|
|
| |
|
|
The development of high-strength concrete with a high content of el. fly ash
Roubal, David ; Ťažký, Tomáš (referee) ; Hela, Rudolf (advisor)
This diploma thesis deals with the study of high-strength, high-volume fly ash concrete. The theoretical part of this thesis focuses on the detailed characteristic and main principles of high-strength concrete, high-volume fly ash concrete. In addition, according to the findings, the technology of high-strength and high-volume fly ash concrete, including principles of high strength, has been described. On the basis of the findings, high-strength, high-volume fly ash concrete for specific compressive strengths has been designed and created in the experimental section. These concretes were then subjected to a number of tests.
|
|
|
The issue of new fly ash aerated concrete production
Bednárik, Vít ; Janovský, Radek (referee) ; Drochytka, Rostislav (advisor)
The master´s thesis deals with the possibility of laboratory verification of the influence of feedstock character, especially lime and fly ash, on quality of fly ash aerated concrete. The experimental study involves taking a series of samples autoclaved and non-autoclaved aerated concrete during two pilot plant verification in the factory. After removal of autoclaved and non-autoclaved aerated concrete samples they were tested and compared with results of non-autoclaved aerated concrete produced in the laboratory. Methodology of comparison technologically-produced autoclaved aerated concrete and laboratory-produced non-autoclaved aerated concrete was designed based on achieved findings.
|
|
|
The development of ultra-high strength (UHPC) and reactive powder (RPC) composites
Rundt, Lukáš ; Hela,, Vlastimil (referee) ; Hela, Rudolf (advisor)
Bachelor’s thesis studies ultra-high strength concrete and reactive powder composites. In theoretical part there are researched and described properties of raw materials used for their production, mainly additions. Design methodology, processing and types of curing are also studied. Psychical mechanic and durability properties of fresh and hardened concrete are described. In practical part 4 mixtures were designed and prepared and their rheological properties, strengths after 7 and 90 days in case of UHPC and strengths after 7, 28 and 60 days in case of RPC were tested.
|
|
|
Study of the influence of additions on the durability of aerated concrete
Halešová, Adéla ; Voves, Jiří (referee) ; Hubáček, Adam (advisor)
The aim of this work is to summarise and consider the possibilities of using admixtures and their influence on the durability of aerated concrete.This bachelor's thesis is based on research findings concerning aerated concrete. Furthermore, it deals with the study of inert and active additions. The experimental part is focused on testing trial samples with the addition of admixtures. It examines what is the rate of the possible chosen physically-mechanical features such as the rate of air density, the durability of surface against the effect of water and chemical defrosting substances and achieving the required strength.
|
|
|
Possibilities of utilisation different types of fly ashes in the production of oxidized asphalt insulation strips
Sklenářová, Radka ; Sokol, Pavel (referee) ; Drochytka, Rostislav (advisor)
Reducing the impact of modern industrial production on the environment and reducing the waste generated is undoubtedly one of the most discussed topics of the present time. In the production of fossil-fueled electricity, a large amount of fine-grained waste fly ash is generated. The possible use of ash as secondary raw materials in the construction and building materials industry is one of the many environmental challenges that the energy industry is concerned with. The aim of this diploma thesis was to verify possibilities of utilization of different kinds of power station fly ash as filler in asphalt mixtures for the production of oxidized asphalt insulation strips. The main emphasis was put on the clarification of the influence of the properties of the different types of fly ashes on the resulting rheological behavior of the mixture of asphalt binder and power fly ash, which is professionally called mastic. Mastic forms a technology-critical insulating layer in the asphalt insulation strip. The prediction of the rheological properties and therefore the workability of mastic appears to be an essential element in the management of production, especially under the conditions of the variability of input raw materials. In order to solve the assigned task it was necessary to perform detailed analyzes of fly ash properties, to select the corresponding quantification variable for assessment of the mastic processability and to find the signal fly ash properties, which appears to be a control parameter of workability. As a suitable method for assessing the processability of mastic, a shear viscosity measurement method was chosen. On the basis of the findings, it is possible to state that the use of fly ash from the production of oxidized asphalt bands is not recommended as the mastic prepared from these fly ashes are unprocessed at the assumed concentrations. The negative effect of fly ash after denitrification on the mastic processability has not been demonstrated.
|
|
|
Composite materials with silica matrix in the environment of high temperatures
Lisztwanová, Ewa ; Luňáček,, Martin (referee) ; Bydžovský, Jiří (advisor)
This thesis deals with the study and design of composite materials based on silica matrix suitable for extreme conditions, eg. for the repair of concrete structures with anticipated increased risk of fire. The theoretical part summarizes basic knowledge concerning the fire resistance of structures and the behavior of the composite system during extreme conditions. Theoretically oriented section also contains information on alkali-activated materials and their use in high temperature environments. Based on the evaluation of the theoretical part of the experiment were designed and tested different types of composite materials with increased content of raw materials from alternative sources. Laboratory research has been based on testing of basic physico-mechanical parameters including phase composition and microstructure of the proposed formulations before and after thermal exposure of 1200 ° C. Also considered was the effect of different cooling conditions.
|
guest ::
