Vývoj vysokohodnotného pórobetonu při využití alternativních zdrojů
Loading...
Date
Authors
Kostura, Patrik
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební
Abstract
S rostoucím trendem výstavby souběžně roste i poptávka po stavebních materiálech. Pórobeton je ve stavebnictví hojně používaný, čímž vzniká snaha zlevnit výrobu a zároveň šetřit životní prostředí. Cílem této práce je za pomocí alternativních surovin jako náhrady křemičitého písku vyvinout vysokohodnotný pórobeton. Jako možná náhrada byly vybrány: vyzdívka Silica, slévárenský písek a šamotové valounky. Sledoval se vliv dvou klíčových parametrů – měrný povrch (130, 240 a 350 m2·kg-1) a množství náhrady křemičitého písku (10, 30 a 50 %). Byly testovány dva režimy autoklávování (7 a 12 hodin izotermické výdrže na teplotě 190 °C). Na základě fyzikálně-mechanických a mineralogických vlastností, určených na pórobetonových kompozitech, byl vybrán ideální měrný povrch 240 m2·kg-1 a určena doba izotermické výdrže 7 h (teplota 190 C, tlak 1,4 MPa). Z optimálních záměsí byly za pomocí Al- prášku vytvořeny vzorky s makropórovitou strukturou. Na vzorcích se následně stanovily fyzikálně-mechanické vlastnosti a mikrostrukturální rozbor (XRD, SEM). Jako ideální byly vybrány receptury s 50% náhradou písku šamotovými valounky a 10% náhradou slévárenského písku. Důvodem byla o 10 % vyšší pevnost v tlaku a také nárůst koeficientu konstruktivnosti oproti referenčnímu vzorku.
With the growing trend of construction, the demand for building materials is growing steadily. Porous concrete is widely used in the building industry, that makes efforts to discount production and simultaneously save the environment. The aim of this thesis is to develop high-quality porous concrete by using alternative raw materials as a substitute for silicate sand. As a possible substitute were chosen: Silica masonry, foundry sand and fireclay boulders. The influence of two key parameters - the specific surface (130, 240 and 350 m2·kg-1) and the amount of silica sand substitution (10, 30 and 50 %) were monitored. Two autoclaving modes (7 and 12 hours of isothermal durations at 190 ° C) were tested. Based on the physico-mechanical and mineralogical characteristics of the porous concrete composites was chosen the ideal surface area of 240 m2·kg-1 and time of isothermal endurance was determined at 7 hours (temperature 190 ° C, pressure 1,4 MPa). From the optimal intentions were created samples with a macroporous structure, using an aluminum powder. Physical-mechanical properties and microstructural analysis (XRD, SEM) were subsequently determined on the samples. Ideal recipes were proposed with 50% sand substitution of fireclay boulders and 10% substitution of foundry sand. This was due to a 10% higher compressive strenght and an increase of the coefficient of constructiveness, compared to the reference sample.
With the growing trend of construction, the demand for building materials is growing steadily. Porous concrete is widely used in the building industry, that makes efforts to discount production and simultaneously save the environment. The aim of this thesis is to develop high-quality porous concrete by using alternative raw materials as a substitute for silicate sand. As a possible substitute were chosen: Silica masonry, foundry sand and fireclay boulders. The influence of two key parameters - the specific surface (130, 240 and 350 m2·kg-1) and the amount of silica sand substitution (10, 30 and 50 %) were monitored. Two autoclaving modes (7 and 12 hours of isothermal durations at 190 ° C) were tested. Based on the physico-mechanical and mineralogical characteristics of the porous concrete composites was chosen the ideal surface area of 240 m2·kg-1 and time of isothermal endurance was determined at 7 hours (temperature 190 ° C, pressure 1,4 MPa). From the optimal intentions were created samples with a macroporous structure, using an aluminum powder. Physical-mechanical properties and microstructural analysis (XRD, SEM) were subsequently determined on the samples. Ideal recipes were proposed with 50% sand substitution of fireclay boulders and 10% substitution of foundry sand. This was due to a 10% higher compressive strenght and an increase of the coefficient of constructiveness, compared to the reference sample.
Description
Keywords
Měrný povrch, pórobeton, šamotové valounky, vyzdívka Silica, slévárenský písek, tobermorit, izotermická výdrž, křemičitý písek, Al-prášek, alternativní surovina, Surface area, aerated concrete, fireclay boulders, Silica masonry, foundry sand, tobermorith, isothermal endurance, silicate sand, Al-powder, alternative material
Citation
KOSTURA, P. Vývoj vysokohodnotného pórobetonu při využití alternativních zdrojů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Stavebně materiálové inženýrství
Comittee
Ing. Antonín Jančařík - předseda,
Ing. Tomáš Gross, Ph.D. - místopředseda,
prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA, dr.h.c. - člen,
doc. Ing. Radomír Sokolář, Ph.D. - člen,
doc. Ing. Nikol Žižková, Ph.D. - člen,
doc. Ing. Lenka Bodnárová, Ph.D. - člen,
doc. Ing. Karel Dvořák, Ph.D. - člen
Date of acceptance
2019-01-28
Defence
Student Kostura Patrik seznámil komisi s obsahem své diplomové práce. Na otázky a připomínky plynoucí z posudků vedoucího a oponenta a komise při odborné rozpravě nad diplomovou prací ~Vývoj vysokohodnotného pórobetonu při využití alternativních zdrojů~ reagoval výborně.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení