Syntéza vysokopevnostních kompozitů na bázi anorganického cementu a polymeru

Abstract

Předmětem disertační práce je studium odolnosti vůči vlhkosti macro-defect-free (MDF) kompozitů založených na bázi hlinitanového cementu a polyvinylalkoholu jako polymeru. MDF cementy jsou perspektivní materiály, které mají do budoucna velký potenciál v oblasti konstrukčního využití. Jejich základním nedostatkem je ovšem snížená odolnost proti vodě s následným nabobtnáním a redukcí pevnosti. Proto se tato práce soustředí na sledování účinku organického polymeru s ohledem na odolnost vůči vodě a fázové změny ve struktuře MDF kompozitů. Byly zkoumány efekty tří různých organotitanátových činidel na vlastnosti MDF vzorků. Tyto vzorky vykazují ve srovnání se standardními vzorky lepší odolnost proti vlhkosti pokud byly vystaveny 100 % relativní vlhkosti či vodě za laboratorních podmínek. Na základě výsledků měření byl pozorován vliv složení, podmínek tvrdnutí a jednotlivého uložení na vlastnosti modelových MDF cementů. Charakterizace MDF vzorků byla především založena na metodách zkoušky pevnosti v tahu za ohybu, XRD, DTA/TGA ve spojení s EGA, EDS a skenovací elektronové mikroskopie.The subject of the doctoral thesis is the study of moisture resistance of macro-defect-free (MDF) composites based on calcium-aluminate cement and polyvinylalcohol used as polymer. MDF cements are perspective materials providing unique properties relative to traditional cement pastes with great potential to incoming constructional utilization. But it is known that MDF cements exhibit sensitivity to water, with swelling and reduction of strength. Therefore the work is aimed in monitoring of an organic polymer effect on the moisture resistance of MDF materials and phase changes. The effects of three different organotitanate cross-linking agents on the properties were investigated. The organotitanate-modified MDF cement samples exhibited improved moisture resistance as compared to the standard samples when exposed to 100 % relative humidity or water at laboratory conditions. The influence of composition at different curing on the properties of model MDF cement samples was observed. The characterization of MDF samples was based especially on test of flexural strength, XRD, DTA/TGA and EGA, EDS and scanning electron microscopy analyses.