Studium účinnosti přísady pro redukci smrštění v alkalicky aktivovaných systémech

Abstract

Jedním z hlavních problémů, které brání rozsáhlejšímu uplatnění materiálů na bázi alkalicky aktivované strusky (AAS), je výrazné smrštění vysycháním. Pro systémy na bázi portlandského cementu byly vyvinuty přísady, které smrštění redukují (SRA). Jejich účinnost v alkalicky aktivovaných materiálech byla zkoumána v několika předchozích studiích, pozornost byla zaměřena zejména na SRA na bázi polypropylenglykolu. Tato práce se zabývá studiem účinnosti SRA založené na 2 methylpentan-2,4-diolu v pastách a maltách na bázi AAS. Sledován byl vliv dávky SRA a aktivátoru (vodní sklo) na smrštění vysycháním a další vlastnosti AAS (pevnost v ohybu a v tlaku, autogenní smrštění, zpracovatelnost, dobu tuhnutí a mikrostrukturu). Bylo zjištěno, že při dávkách aktivátoru, kdy hmotnostní poměr Na2O/struska odpovídá 4 a 6 %, působí SRA zpomalení hydratace, což sice vede k potlačení smrštění vysycháním, ale zároveň je významně snížena pevnost, zvýšen hmotnostní úbytek při vysychání a dochází ke zvětšení pórovitosti materiálu. Při množství aktivátoru, kdy poměr Na2O/struska činí 8, 10 a 12 %, je v přítomnosti SRA redukováno smrštění vysycháním, nedochází oproti referenčním vzorkům k výraznému úbytku hmotnosti při vysychání, mechanické pevnosti narůstají a mikrostruktura zůstává beze změny. Bylo tedy zjištěno, že přísada funguje v AAS správně pouze při vyšších dávkách aktivátoru.Significant drying shrinkage is one of the major issues for the wider application of materials based on alkali-activated slag (AAS). Some shrinkage reducing admixtures (SRA) were developed for the ordinary portland cement systems. A couple of previous studies focused on the efficiency of these SRA in alkali-activated materials. The studies were mainly concentrated on the SRA based on polypropylene glycol. This thesis deals with efficiency of the SRA based on 2 methyl-2,4-pentanediol in AAS pastes and mortars. Influence of the SRA and activator (waterglass) dose on the drying shrinkage and other properties of AAS (flexural and compressive strength, autogenous shrinkage, workability, setting time and microstructure) were investigated. It was found, that at the activator dose when Na2O/slag mass ratio equals 4 or 6 %, SRA causes retardation of hydration, which leads to shrinkage reduction, however strength is reduced significantly, weight lost during the drying is increased and the coarsening of the pore structure occurs. At the activator dose when Na2O/slag mass ratio reaches 8, 10 or 12 %, in the presence of SRA the drying shrinkage is reduced, weight lost during the drying is similar to the reference, strength is increased and microstructure is unchanged against reference. It has been proved that SRA works properly in AAS only at higher activator doses.