Úskalí zastavování hydratace alkalicky aktivované strusky organickými látkami
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá zastavením hydratace alkalicky aktivované strusky organickými rozpouštědly a sleduje do jaké míry ovlivní vybrané organické rozpouštědlo výsledky z analýz. Použitými rozpouštědly byl aceton, diethylether, ethanol, isopropanol a methanol, a to proto, že se jedná v praxi o nejpoužívanější organické rozpouštědla. Pro posouzení míry ovlivnění organických rozpouštědel na vzorky alkalicky aktivované strusky a vzorky portlandského cementu byla použita termogravimetrická analýza spolu s diferenční termickou analýzou. Nejvíce vzorky ovlivňoval methanol a aceton a čím déle byl vzorek uložen v rozpouštědle, tím více reagoval s organickým rozpouštědlem. Nežádoucí interakce organického rozpouštědla byla největší u vzorků portlandského cementu. Vzorky, které byly před analýzou vypláchnuty diethyletherem, měly menší hmotnostní ztráty než vzorky nevypláchnuté. V případě alkalicky aktivované strusky bylo zjištěno, že způsob ovlivnění termogravimetrických výsledků organickými rozpouštědly velmi závisí na použitém aktivátoru, přičemž nejmenší vliv byl pozorován u aktivace Na2CO3, naopak největší vliv byl při teplotách do 600 °C pozorován pro aktivaci NaOH, zatímco pro vyšší teploty u aktivace vodním sklem.
This thesis deals with the stopping of hydration of alkali activated slag by organic solvents and investigates to what extent the selected organic solvent affects the results of the analyses. The solvents used were acetone, diethyl ether, ethanol, isopropanol and methanol, and this is because these are the most commonly used organic solvents in practice. Thermogravimetric analysis along with differential thermal analysis was used to assess the degree of influence of organic solvents on the alkali activated slag and Portland cement samples. Methanol and acetone affected the samples the most and the longer the sample was stored in the solvent, the more it reacted with the organic solvent. The adverse interaction of organic solvent was greatest for the Portland cement samples. Samples that were rinsed with diethyl ether prior to analysis had lower mass losses than samples that were not rinsed. In the case of alkali activated slag, it was found that the way in which the thermogravimetric results were affected by organic solvents was highly dependent on the activator used, with the smallest effect observed for Na2CO3 activation, while the largest effect was observed for NaOH activation at temperatures below 600 °C, and for higher temperatures for water glass activation.
This thesis deals with the stopping of hydration of alkali activated slag by organic solvents and investigates to what extent the selected organic solvent affects the results of the analyses. The solvents used were acetone, diethyl ether, ethanol, isopropanol and methanol, and this is because these are the most commonly used organic solvents in practice. Thermogravimetric analysis along with differential thermal analysis was used to assess the degree of influence of organic solvents on the alkali activated slag and Portland cement samples. Methanol and acetone affected the samples the most and the longer the sample was stored in the solvent, the more it reacted with the organic solvent. The adverse interaction of organic solvent was greatest for the Portland cement samples. Samples that were rinsed with diethyl ether prior to analysis had lower mass losses than samples that were not rinsed. In the case of alkali activated slag, it was found that the way in which the thermogravimetric results were affected by organic solvents was highly dependent on the activator used, with the smallest effect observed for Na2CO3 activation, while the largest effect was observed for NaOH activation at temperatures below 600 °C, and for higher temperatures for water glass activation.
Description
Citation
CHADIMA, J. Úskalí zastavování hydratace alkalicky aktivované strusky organickými látkami [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie, technologie a vlastnosti materiálů
Comittee
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc. (člen)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen)
doc. Ing. František Šoukal, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Pác (člen)
Date of acceptance
2021-09-06
Defence
Diplomant při prezentaci své práce na téma Úskalí zastavování hydratace alkalicky aktivované strusky organickými látkami nejdříve představil motivaci práce a cíle práce. Následně přehledně popsal základní problematiku zastavování hydratace a důvod proč byla pro práci vybrána určitá rozpouštědla. Poté popsal způsob přípravy vzorků, použité analytické metody a způsob měření. V rámci naměřených výsledků student popisoval především data naměřená pomocí DTA a veškeré výsledky správně okomentoval. Na závěr shrnul vliv použitých rozpouštědel a odpověděl na otázky oponenta:
1) Vysvětlete, proč organické rozpouštědlo při postupném odpařování výrazně méně poškozuje mikrostrukturu hydratovaného pojiva než odpařování vody a bylo by na tyto aplikace možné využít metodu superkritického sušení?
2) Vysvětlete proč na straně 24 nedává suma analýzy chemického složení metodou XRF hodnotu 100%.
3) V teoretické práci je uvedeno, stejně to tvrdíte v závěru, že zvýšený obsah uhličitanů je způsoben oxidací zbytků nebo reakčních produktů rozpouštědel v průběhu termické analýzy. Popište, jak může probíhat oxidace těchto látek v atmosféře argonu, která byla dle experimentální části při termických analýzách použita.
4) Co myslíte, může mít na obrázku 24 hmotnostní ztráta v oblasti 650 °C spojitost s rozkladem ettringitu popřípadě jeho analogů? V případě zastavení hydratace metanolem je minimalizován obsah ettringitu a zároveň výše zmíněného procesu.
5) Jaké rozpouštědlo popřípadě kombinaci více rozpouštědel byste vybral jako nejvhodnější pro následné zastavování hydratace vzorků alkalicky aktivované vysokopecní strusky vodním sklem?
Po odpovědích na otázky oponenta student odpověděl na otázky komise:
1) Proč jste v rámci výsledků XRF analýzy neuvedl nerozpustný zbytek?
2) Jak se liší míra změny hmotnosti a rychlost této změny?
3) Jak probíhá reakce ettringitu v organických rozpouštědlech?
4) Jakým způsobem se likvidují rozpouštedla po konci tohoto procesu?
5) Jak si představujete rozklad ettringitu methanolem?
6) Použil jste nějakou další analýzu pro zjištení složení produktu rozkladu?
Na veškeré dané otázky student správně odpověděl.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení