Vlastnosti cementových kompozitů se zvýšenou elektrickou vodivostí

Abstract

Bakalářská práce se zabývá účinností uhlíkových vláken jako funkčního plniva v běžném cementovém kompozitu pro zvýšení elektrické vodivosti. Práce je členěna do dvou na sebe navazujících částí - teoretické a experimentální. V teoretické části popisuji klasický cementový kompozit, cementový kompozit s přidaným funkčním plnivem a jejich vlastnosti. Dále se zaměřuji na tzv. "chytré" betony, jejich využití, zlepšené vlastnosti a jakými funkčními plnivy jich lze dosáhnout. Obsahem experimentální části jsou výsledky výzkumného měření mechanických a fyzikálních vlastností cementového kompozitu po přidání uhlíkových vláken. Hlavním cílem práce bylo zjistit, jaké hmotnostní zastoupení uhlíkových vláken v cementovém kompozitu bude ideální pro zvýšení elektrické vodivosti, a přitom neoslabí mechanické vlastnosti. Proto byly provedeny zkoušky pro zjištění pevnosti v tahu za ohybu a v tlaku dle příslušné normy pro ztvrdlý beton ČSN EN 12390-1. Po všech provedených zkouškách lze konstatovat, že přimíchání i malého množství uhlíkových vláken do běžného cementového kompozitu, má kladný vliv na zlepšení elektrické vodivost a pevnosti v tahu za ohybu.

The bachelor thesis is focused on efficiency of carbon fibers as a functional filler in regular cement composite to increase electrical conductivity. The thesis is divided into two consecutive parts - theoretical and exprerimental. The theoretical part describes classical cement composite, cement composite with added functional filler and their properties. Then I focus on so-called "smart" concrete and its utilization, improved properties and what functional fillers they can be achieved with. The experimental part contains results of research measurements of mechanical and physical properties of the cement composite after addition of carbon fibers. The main aim of this thesis was to find out percolation threshold of amount of carbon fibers in the studied cement composite and to find out whether it does not influence negatively mechanical properties. Therefore, experiments have been conducted to determine the tensile strength, during the flexion and under the pressure according to the relevant standards for hardened concrete CSN EN 12390-1. After all the tests it can be concluded that the addition of even small amount of carbon fibers to a regular cement composite has positive influence on the improvement of electrical conductivity, the tensile strength.