INDRA, I. Kompozitní materiály na bázi alkalicky aktivované vysokopecní strusky s přídavkem elektrárenských popílků [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2010.

Posudek vedoucího

Opravil, Tomáš

Student Ivo Indra, pracoval na části své práce v laboratořích společnosti ŽPSV a.s., téma práce je v současnosti aktuální, neboť hledá možnosti použití strusky v cementových systémech s cílem zlepšit mechanické a trvanlivostní vlastnosti v těchto modifikovaných pojivech. Rozsah práce je dostatečný a objem naměřených dat odpovídá požadavkům pro diplomové práce. Receptury testovaných směsí jsou uvedeny v tabulkách. Naměřené výsledky jsou přehledně zpracovány v grafické podobě a jsou vhodně vyhodnoceny i okomentovány. Diplomová práce splňuje požadovaná kritéria, hodnotím ji známkou A a doporučuji ji k obhajobě.

Posudek oponenta

Brandštetr, Jiří

Současné tržní hospodářství navádí k plýtvání, což je nezodpovědné zejména v případě přírodních minerálních surovin. Pozornost je proto věnována druhotným surovinám (průmyslovým "odpadům"), vykazujícím často velmi dobré užitné vlastnosti, jejichž využívání je však stále zcela nedostatečné. Snaha po bezodpadovém hospodářství nenalézá uplatnění jak by bylo žádoucí, výrobní podniky nemají k vedlejším aktivitám dostatek chuti a často ani potřebné finanční prostředky. S potěšením lze konstatovat stále rostoucí úsilí o zvýšení produktivity materiálů, což přináší i značný finanční efekt. Proto lze vítat všechny aktivity směřující k výraznějšímu využívání především k velkoobjemově produkovaným minerálním průmyslovým druhotným surovinám jako jsou strusky metalurgického průmyslu a tuhé zbytky spalování uhlí, zejména jemné elektrárenské popílky. Druhým aspektem je zvýšení dlouhodobé stálosti vyráběných materiálů a výrobků. Ve stavebnictví jsou to zejména betony různého složení, kde se v posledních letech uplatňují tzv. vysokohodnotné betony (high-performance concrete, HPC). Je velmi žádoucí, aby i při jejich výrobě bylo možno použít některé minerální druhotné suroviny. Sledování změn pevností a mikrostruktury při náhradách pojiva a/nebo kameniva je náplní této diplomové práce. Alkalická aktivace aluminosilikátových druhotných surovin (strusek a popílků elektrárenského a metalurgického průmyslu) pro výrobu silikátových stavebních materiálů je velmi nadějným, perspektivním oborem. Jeho rozšíření si vyžádá svůj čas, je třeba překonat jistou nedůvěru k "odpadním materiálům", i Portlandský cement si hledal svoje uplatnění téměř sto let. Vysokopecní struska se v současnosti již stala oblíbeným a spolehlivě využívaným materiálem ve své reaktivní granulované formě jako pojivo a její cena se přiblížila na úroveň p-cementu. Již po několik desítiletí se do pojivových směsí využívá vhodných elektrárenských popílků, nejoblíbenější byly vysokokřemičité popílky ze spalování černého uhlí (Dětmarovice). K nim poněkud později přibyly popílky z fluidních pecí, kde se spaluje uhlí s přídavkem vápence při nižších teplotách. Jde o hrubší ložový popel a jemný popílek z odlučovačů, oba našly brzy využití do pojivých maltovinových směsí zejména pro nemalý obsah volného vápna a sádrovce. Diplomant si vybral k řešení velmi aktuální problematiku, která je vhodným přínosem ve studiu chemických reakcí uplatňovaných v oboru silikátových stavebních materiálů. Příprava a detailnější výzkum anorganických vícesložkových polymerů s co největším obsahem aluminosilikátových druhotných surovin je podmíněna moderním přístrojových vybavením pracoviště, diplomant tuto nesnadnou problematiku zvládl velmi dobře. Náhradu mleté granulované vysokopecní strusky vhodnými popílky různého původu a složení jakož i druh a množství alkalického aktivátoru vybíral podle dílčích výsledků a dostupné literatury účelně, hlavním cílem bylo dosažení dostatečných mechanických vlastností. Vhodné složení směsí bylo nutno volit též s přihlédnutím k jejich běžně požadované optimální zpracovatelnosti pro daný účel. Jednu z hlavních rolí hraje vodní součinitel, který se řídí poněkud odlišnými požadavky než je tomu u běžných betonů na bázi PC. Jisté obtíže přináší skutečnost, že složení popílků se může dosti lišit i při velmi podobném způsobu spalování. Je nutno vyzvednout, že využívání druhotných surovin přináší nemalý ekologický efekt, především je nutno uvést stále nezbytně rostoucí snahu o snižování oxidu uhličitého uvolňovaného do ovzduší průmyslovou výrobou, kde jsou cementárny na prvním místě. V tomto ohledu jsou žádoucí další aktivity, využití samotné vysokopecní strusky není již dnes problémem, naopak této suroviny je v současnosti nedostatek, takže její cena se přiblížila ceně cementu. Diplomant zdůrazňuje zásadní rozdíl mezi Al a Si tetraedry, které jsou základní složkou struktury, kterou prof. Davidovits výstižně nazval "geopolymer", což je v textu citováno (nikoli v soupisu literatury). Není opomenuta ani problematika výkvětů na materiálech obsahujících alkálie, včetně rozdílu mezi sodným a draselným hydroxidem či vodním sklem. Rozsah textu s obrázky, grafy a tabulkami (54 + 8) je přiměřený řešené problematice a vhodně rozčleněn do kapitol, neopravených překlepů je v textu minimálně. Podle nových norem je zaveden termín "tah ohybem" místo dosavadního "tah za ohybu". Obsahově cennou a kvalitní práci diplomanta klasifikuji známkou v ý b o r n ě ( A ).

eVSKP id 24103