Hydroabsorpční směsi pro využití dešťové vody na zpevněných plochách

Abstract

V současné době dochází k intenzivní urbanizaci a současně se prohlubují projevy globálního oteplování. Jedním z významných důsledků těchto trendů je růst intenzity efektu městského tepelného ostrova, který negativně ovlivňuje mikroklima měst i kvalitu života jejich obyvatel. Jednou z možností zmírnění těchto dopadů je využití prvků modrozelené infrastruktury, mezi něž patří také permeabilní zpevněné plochy. Tato diplomová práce se zabývá studiem vybraných vlastností superabsorpčních polymerů na bázi polyakrylátu sodného a polyakrylátu draselného z hlediska jejich možného využití v hydroabsorpčních směsích určených do kamenivové vrstvy permeabilních zpevněných ploch. Experimentálně byl hodnocen průběh absorpce a desorpce vody, vliv iontového složení absorpčního prostředí na aktuální i následné absorpční vlastnosti SAP a stabilita jejich funkce při opakovaných cyklech absorpce/desorpce. Součástí práce bylo rovněž posouzení vlivu přídavku mletého zeolitu na stabilizaci absorpčních vlastností polymerů a hodnocení vybraných typů kameniva pro návrh hydroabsorpční směsi do kamenivové vrstvy konstrukce. Bylo zjištěno, že polyakrylát sodný vykazuje vyšší absorpční kapacitu než polyakrylát draselný. Současně bylo potvrzeno, že vícevalentní kationty v absorpčním prostředí výrazně snižují absorpční schopnost SAP. Přídavek zeolitu vykázal částečný stabilizační účinek v iontovém prostředí. Z hodnocených typů kameniva se jako nejvhodnější pro teoretický návrh rezervoárové vrstvy jevil betonový recyklát větší frakce.At present, intensive urbanization is taking place while the effects of global warming are becoming increasingly pronounced. One of the significant consequences of these trends is the growing intensity of the urban heat island effect, which negatively affects the urban microclimate as well as the quality of life of city inhabitants. One possible way to mitigate these impacts is the use of blue-green infrastructure elements, including permeable pavements. This diploma thesis deals with the study of selected properties of superabsorbent polymers based on sodium polyacrylate and potassium polyacrylate with regard to their potential use in hydroabsorbent mixtures intended for the aggregate layer of permeable pavements. The course of water absorption and desorption, the influence of the ionic composition of the absorption medium on the current and subsequent absorption properties of SAPs, and the stability of their function during repeated absorption/desorption cycles were evaluated experimentally. The thesis also included an assessment of the effect of adding ground zeolite on the stabilization of the absorption properties of the polymers and an evaluation of selected types of aggregate for the design of a hydroabsorbent mixture for the aggregate layer of the pavement structure. It was found that sodium polyacrylate exhibited a higher absorption capacity than potassium polyacrylate. At the same time, it was confirmed that multivalent cations in the absorption medium significantly reduce the absorption ability of SAPs. The addition of zeolite showed a partial stabilizing effect in an ionic environment. Of the evaluated aggregate types, coarse-fraction concrete recyclate appeared to be the most suitable for the theoretical design of the reservoir layer.