Studium vlivu superabsorpčních polymerů na vlastnosti cementového kompozitu

Abstract

Diplomová práce je zaměřena na užití superabsorpčních polymerů (SAP) jako příměsi do cementového kompozitu. Zavedení SAP do cementového kompozitu představuje možnost, jak účinně zavést vodní rezervoáry do vnitřní struktury cementového kompozitu, využít jeho postupného uvolňování absorbované vody do namáhané hmoty a omezit tím negativní vlivy prostředí. Teoretická část se zaobírá vlivem příměsi SAP na cementové kompozity. V praktické části byly testovány 3 typy SAP v cementové maltě. Byly testován vliv množství vody na konzistenci a mechanické vlastnosti cementových malt, receptury s konstantní konzistencí a příměsí vybraných typů SAP. Ze stanovených fyzikálně mechanických vlastností, sestávajících se z pevnosti v tahu za ohybu a pevnosti v tlaku, byla určena vhodná receptura s typem SAP Hydrogel jemný a vodním součinitelem 0,35 s přídavkem superplastifikační přísady 1,7 % z hmotnosti cementu pro další modifikaci za účelem dosažení optimálních vlastností s bližším zaměřením na mrazuvzdornost. Receptury byly podrobeny kromě stanovení fyzikálně mechanických vlastností pokročilému testování formou XRD a CT analýzy. Byla vyvinuta receptura se zvýšenými hodnotami pevnosti v tahu za ohybu o 12 % a pevnosti v tlaku o 8 % se zachováním mrazuvzdornosti srovnatelné s konvenční metodou provzdušněného cementového kompozitu.

The thesis focuses on the use of superabsorbent polymers (SAP) as an admixture in cement composite. The introduction of SAPs into cement composite presents an opportunity to effectively introduce water reservoirs into the internal structure of the cement composite, to take advantage of its gradual release of absorbed water into the stressed material and thus reduce the negative environmental effects. The theoretical part deals with the effect of SAP admixture on cement composites. In the practical part, 3 types of SAP in cement mortar were tested. The effect of the amount of water on the consistency and mechanical properties of cement mortars, formulations with constant consistency and admixture of selected SAP types were tested. From the determined physical-mechanical properties, consisting of flexural tensile strength and compressive strength, a suitable formulation with SAP Hydrogel jemný type and a water coefficient of 0.35 with the addition of a superplasticizer additive of 1.7% by weight of cement was determined for further modification to achieve optimum properties with a closer focus on frost resistance. The formulations were subjected to advanced testing in the form of XRD and CT analysis in addition to the determination of physical and mechanical properties. A formulation was developed with increased flexural tensile strength values of 12 % and compressive strength values of 8 % while maintaining frost resistance comparable to the conventional aerated cementitious composite method.