Vliv vlhkosti na elektrické vlastnosti silikátových kompozitů

Abstract

Tato práce se věnuje studiu závislosti elektrických vlastností na vnitřní vlhkosti silikátových kompozitů. Teoretická část obsahuje informace o elektrických vlastnostech cementových past a alkalicky aktivovaných pojiv, a také poznatky o vlhkostních parametrech a přítomnosti vlhkosti v materiálové struktuře. V experimentální části byly vyrobeny vzorky malt s pojivovou složkou na bázi cementu a alkalicky aktivované strusky s obsahem grafitového prášku v rozmezí 0–18 hmotnostních %, u kterých byl použit jako plnivo křemenný písek. Po vytvrzení byly vzorky opatřeny měděnými elektrodami a nasyceny vodou. Elektrické vlastnosti malt byly sledovány metodou impedanční spektroskopie v průběhu postupného vysychání vzorků. Vliv mikrostruktury byl studován pomocí skenovací elektronové mikroskopie a vysokotlaké rtuťové porozimetrie. Z výsledků vyplývá, že k výraznému nárůstu elektrického odporu dochází až při obsahu relativní sorpční vlhkosti pod 20 % ve frekvenčním rozsahu 40–5000 Hz.This work deals with study on the dependence of electrical properties on the moisture content in silicate composites. The theoretical part contains information about the electrical properties of cement-based and alkali-activated binders, as well as knowledge on moisture parameters and the presence of moisture in the material structure. Samples of cement-based mortars and alkali-activated slag with a graphite powder in the range of 0–18 per cent by weight were produced and quartz sand was used as filler in the experimental part. The samples were provided with copper electrodes and saturated with water after hardening. The electrical properties of the mortars were monitored by means of impedance spectroscopy during the gradual drying of the samples. The effect of microstructure has been studied using scanning electron microscopy and mercury intrusion porosimetry. The results indicate that a significant increase in electrical resistance occurs only when the relative sorption humidity content is below 20 per cent in the 40–5000 Hz frequency range.