Studium difúze iontů alkalických kovů v zatvrdlém cementu

Abstract

Tato diplomová práce si klade za cíl studium difúze alkálií (sodíku a draslíku) uvnitř tělesa ze zatvrdlé cementové pasty. Diskutuje vliv prostředí hydroxidu, dusičnanu a uhličitanu o různých koncentracích a teplotách. Práce se zabývá jak difúzí tak i změnami v připravených vzorcích a okolním prostředí. Teoretická část je věnována výrobě cementu a jeho chemismu, alkalickokřemičité reakci, plastifikátorům, difúzním procesům a metodám testování cementů. Práce se zaměřuje na bílý (Aalborg CEM I 52,5 R – SR 5) a silniční (Mokrá CEM I 42,5 R – sc) cement. Experimentální část popisuje složení receptur pro výrobu těles z cementových past, jejich následné uchování a odběry vzorků. Difúze byla v této práci studována pomocí metody ICPOES, která postihovala úbytek alkálií z roztoku a pomocí metody SEM, která sledoval difúzi alkálií uvnitř zkušebního tělesa z cementové pasty. V několika případech bylo pozorována tvorba nasycené povrchové vrstvy alkálií, dále pak ustálená difúze a v případě draslíku i velmi pomalá difuze skrze hmotu tělesa. Jako nejvýraznější byl vyhodnocen vliv prostředí a teploty. Vliv koncentrace okolního prostředí nebyl výrazný. Dále byly pozorovány změny porozity na zkušebních tělesech. Samotnou difuzi ovlivňovali sekundární produkty vznikající na povrchu a v okolí uchovaného tělesa. Těmi se práce zabývá v poslední části.This master thesis is aim to study alkali diffusion (sodium, potassium) in hardened cement paste body. It´s deal with impact of various sorroudings (hydroxide, nitrate and carbonate) in various concentrations and temperature effect. This work is also deal with changes in cement paste and medium. Teoretic part is talking about cement production and cement chemistry, alkali-silica reaction, plasticizer, diffusion an cement testing metods. This work is aimed to white (Aalborg CEM I 52,5 R – SR 5) and road (Mokrá CEM I 42,5 R – sc) cement. Experimental part describes constitution of tested cement pastes, conservation of them and sampling. Diffusion is study by ICP-AES which affected the loss of alkali from the solution and SEM which affected alkali migration (diffusion) in cement paste. In several cases, the formation of a saturated alkali edge was observed, followed by steady diffusion. In the case of potassium there was very slow diffusion through the body mass. The influence of medium and temperature was evaluated as the most significant. The effect of medium concentration wasn´t significant. Also changes in the porosity on the body were observed. The diffusion itself was affected by secondary products gorwing on the surface of body and in the medium. The work deals with them in the last part.