Vztah parametrů přípravy belitického cementu a jeho hydraulických vlastností
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Disertační práce se zabývá studiem belitických slínků a možnostmi zvýšení jejich hydraulické aktivity. Byl proveden výzkum mechanismu a zejména kinetiky vzniku belitického slínku a sledování souvislostí mezi rychlostí těchto procesů a hydraulickou aktivitou slínku. Dále byl sledován vliv různých parametrů přípravy belitického slínku na jeho hydraulickou aktivitu. Jednalo se o různé sycení vápnem, teplotu výpalu a dobu výpalu. Přitom byl sledován vývoj tvorby belitických slínků v čase, polymorfie belitu, chemické složení belitických krystalů a hydraulická aktivita belitických cementů. K výzkumu byla použita elektronová mikroskopie, optická mikroskopie, RTG difrakční analýza, vysokoteplotní mikrofotometrie a kalorimetrie. Následně byla provedena hydraulická aktivace belitického slínku chemickou cestou přídavkem síranu vápenatého. Bylo prokázáno, že využití vysoké rychlosti tvorby belitu ve slínku na rozdíl od alitu nevede ke zvýšení jeho hydraulické aktivity. Na druhou stranu chemická aktivace síranovými anionty umožňuje připravit slínek s realtivně vyšším sycením vápnem s nepatrnou příměsí alitu a anhydritu, který je výrazně hydraulicky aktivován. V závěru práce byl realizován pokusný výpal belitického slínku dotovaného síranovými anionty v modelové rotační peci a příprava směsných cementů s běžným průmyslovým alitickým slínkem. Výsledky naznačují možnost průmyslové separátní výroby speciálního belitického slínku vedle běžného alitického slínku a výrobu ekonomicky a ekologicky výhodnějších směsných portlandských cementů s vyhovujícími technologickými parametry, případně cíleně připravit speciální cementy s vlastnostmi podle požadavku na jejich použití.
The dissertation thesis is devoted to the study of belite clinkers and to the possibilities of the increase in their hydraulic activity. The mechanism and the kinetics of belite clinker formation were studied together with the relation of the velocity of these processes and the hydraulic activity of clinker. The influence of various parameters (degree of lime saturation, duration and temperature of burning) of the belite clinker preparation on the belite clinker development in time, on belite polymorphism, on the chemical composition of belite crystals and on the belite cement hydraulic activity was studied, too. The research methods used for the investigation involved electron microscopy, optical microscopy, X-ray diffraction analysis, high-temperature microphotometry and calorimetry. The resulting clinkers were hydraulically activated by addition of calcium sulfate. The experiments have proven that the higher rate of belite formation does not lead to the increase of its hydraulic activity, as opposed to that of alite. On the other hand, the chemical activation by sulfate anions enables to prepare clinker with relatively higher degree of lime saturation with minor admixture of alite and anhydrite, which is hydraulically activated. The work was concluded by experimental burning of belite clinker doped with sulfate anions in a model rotary kiln and by the preparation of cements blended with common industrial alite clinker. The results indicate the possibility of separate industrial production of special belite clinker alongside with common alite clinker and the production of economically and environmentally beneficial blended Portland cements with suitable technological parameters, or targeted production of special cements with properties corresponding to their required utilization.
The dissertation thesis is devoted to the study of belite clinkers and to the possibilities of the increase in their hydraulic activity. The mechanism and the kinetics of belite clinker formation were studied together with the relation of the velocity of these processes and the hydraulic activity of clinker. The influence of various parameters (degree of lime saturation, duration and temperature of burning) of the belite clinker preparation on the belite clinker development in time, on belite polymorphism, on the chemical composition of belite crystals and on the belite cement hydraulic activity was studied, too. The research methods used for the investigation involved electron microscopy, optical microscopy, X-ray diffraction analysis, high-temperature microphotometry and calorimetry. The resulting clinkers were hydraulically activated by addition of calcium sulfate. The experiments have proven that the higher rate of belite formation does not lead to the increase of its hydraulic activity, as opposed to that of alite. On the other hand, the chemical activation by sulfate anions enables to prepare clinker with relatively higher degree of lime saturation with minor admixture of alite and anhydrite, which is hydraulically activated. The work was concluded by experimental burning of belite clinker doped with sulfate anions in a model rotary kiln and by the preparation of cements blended with common industrial alite clinker. The results indicate the possibility of separate industrial production of special belite clinker alongside with common alite clinker and the production of economically and environmentally beneficial blended Portland cements with suitable technological parameters, or targeted production of special cements with properties corresponding to their required utilization.
Description
Citation
STANĚK, T. Vztah parametrů přípravy belitického cementu a jeho hydraulických vlastností [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2009.
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. Stanislav Nešpůrek, DrSc. (předseda)
doc. Ing. Jaromír Havlica, DrSc., školitel (člen)
prof. Ing. Jiří Brandštetr, DrSc. (člen)
prof. RNDr. Pavol Šajgalík, DrSc. (člen)
RNDr. Jana Madejová, DrSc. (člen)
doc. Dr.Ing. Martin Palou, oponent (člen)
Date of acceptance
2009-12-04
Defence
Po powerpointové prezentaci kompletně vypracované disertační práce zodpověděl doktorand uspokojivým způsobem dotazy uvedené ve dvou oponentských posudcích a posléze i dotazy z řad členů komise. Komise se shodla, že RNDr. Staněk prospěl všemi hlasy.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení