Ovlivňování hydratace vysokohodnotných cementových kompozitů pomocí zinečnatých iontů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Bakalářská práce se zabývá ovlivněním hydratace vysokohodnotných cementových kompozitů, konkrétněji reaktivních práškových kompozitů, dodáním zinečnatých iontů ve sloučeninách oxidu zinečnatého a heptahydrátu síranu zinečnatého. Zinečnaté ionty byly přidávány dle hmotnostního obsahu k cementu v koncentracích 0,2; 0,5 a 1,0 hm. %. V práci byl sledován vývoj vlastností v závislosti na obsahu zinečnatých iontů a typu použité sloučeniny. Naměřené hodnoty byly porovnány s hodnotami referencí, které neobsahovaly zinečnaté ionty. Nejvyšších pevností v tlaku bylo dosaženo u vzorku obsahující 1,0 % Zn ve formě oxidu zinečnatého. Tento vzorek je však spojen s delší dobou tuhnutí způsobenou retardačním vlivem zinečnatých iontů na hydrataci. Retardační vliv byl sledován za použití izotermické kalorimetrie. U vzorků obsahující zinečnaté ionty bylo pozorováno negativní ovlivnění mosazné vrstvy ocelových vláken, které byly použity jako výztuž. Vlivem přidání zinečnatých iontů došlo k odzinkování a následnému odstranění mosazi z povrchu vláken. Proto měly tyto vzorky nižší pevnosti v tahu za ohybu. Bylo pozorováno pozitivní ovlivnění diferenciálního faktoru účinnosti balistické ochrany u vzorku obsahující 1 % Zn ve formě oxidu zinečnatého.
The bachelor thesis is focused on the influence of hydration of high-performance cementitious composites, more specifically reactive powder composites. Zinc ions were supplied by the compounds of zinc oxide and zinc sulphate heptahydrate. Zinc ions were added by weight content to cement at concentrations of 0.2; 0.5 and 1.0 wt. %. The development of properties depending on the content of zinc ions and the type of compound used was monitored in this work. The measured values were compared with reference values that did not contain zinc ions. The highest compressive strengths were obtained with a sample containing 1.0% Zn in the form of zinc oxide. However, this sample is associated with a longer setting time due to the retarding effect of zinc ions on hydration. The retardation effect was monitored using isothermal calorimetry. For samples containing zinc ions, a negative effect on the brass layer of steel fibers, which was used as reinforcement, was observed. Due to the addition of zinc ions, dezincification and subsequent removal of brass from the surface of the fibers took place. Therefore, these specimens had lower tensile strengths. A positive effect on the differential ballistic protection efficiency factor was observed for a sample containing 1% Zn in the form of zinc oxide.
The bachelor thesis is focused on the influence of hydration of high-performance cementitious composites, more specifically reactive powder composites. Zinc ions were supplied by the compounds of zinc oxide and zinc sulphate heptahydrate. Zinc ions were added by weight content to cement at concentrations of 0.2; 0.5 and 1.0 wt. %. The development of properties depending on the content of zinc ions and the type of compound used was monitored in this work. The measured values were compared with reference values that did not contain zinc ions. The highest compressive strengths were obtained with a sample containing 1.0% Zn in the form of zinc oxide. However, this sample is associated with a longer setting time due to the retarding effect of zinc ions on hydration. The retardation effect was monitored using isothermal calorimetry. For samples containing zinc ions, a negative effect on the brass layer of steel fibers, which was used as reinforcement, was observed. Due to the addition of zinc ions, dezincification and subsequent removal of brass from the surface of the fibers took place. Therefore, these specimens had lower tensile strengths. A positive effect on the differential ballistic protection efficiency factor was observed for a sample containing 1% Zn in the form of zinc oxide.
Description
Keywords
Vysokohodnotný beton (HPC), vysokohodnotný cementový kompozit ultravysokých pevností (UHPC), reaktivní práškový kompozit (RPC), hydratace cementového kompozitu, ovlivnění hydratace cementového kompozitu zinečnatými ionty, pevnost v tlaku, pevnost v tahu, izotermická kalorimetrie, skenovací elektronová mikroskopie, balistická ochrana objektů, High-performance concrete (HPC), ultra-high performance cementitious composite (UHPC), reactive-powder concrete (RPC), hydration of cementious composite, effect of zinc on hydration of cementious composite, compressive strength, tensile strentgh, isothermal calorimetry, scanning electron microscopy, ballistic protection
Citation
VŠETEČKA, T. Ovlivňování hydratace vysokohodnotných cementových kompozitů pomocí zinečnatých iontů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. František Šoukal, Ph.D. (předseda)
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (člen)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jaromír Wasserbauer, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Tvrdík (člen)
Date of acceptance
2022-06-16
Defence
Student při obhajobě své práce Ovlivňování hydratace vysokohodnotných cementových kompozitů pomocí zinečnatých iontů nejdříve představil cíle své práce a motivaci. Následně vysvětlil problematiku použití zinku a ukázal výsledky vzniklé přidáním oxidu a síranu zinečnatého. Jednalo se především o výsledky kalorimetrických měření, měření pevností a pozorování pomocí SEM a vyhodnocení účinnosti balistické ochrany. Po závěrečném shrnutí byl student vyzván k odpovědím na otázky oponenta:
1) V práci používáte jako zdroj zinečnatých iontů ZnO a ZnSO4 * 7 H2O. Proč jste vybral právě tyto sloučeniny a bylo by možné použít i jiné?
2) V práci jste pracoval s obsahem zinečnatých iontů k cementu v hmotnostních koncentracích 0,2, 0,5 a 1 hm. %. Z jakého důvodu byly zvoleny tyto koncentrace?
3) Jak uvádíte, vzorek s přídavkem 1 hm. % ZnO dosahoval nejvyšších pevností, ale komplikací je dlouhá indukční perioda. Jakým způsobem by bylo možné snížit dobu indukční periody na rozumnější hodnotu?
Následně komise položila tyto otázky:
1) Jakou zbraní byly provedeny balistické testy?
2) Jaký je rozdíl mezi RPC a HPC?
3) Co je myšleno chybnou součástkou?
4) Kde ve vzorku najdete měď?
Student na dané otázky výborně odpověděl.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení