Uplatnění elektromigračních technik při transportu chloridů a nanočástic v betonu
Application of electromigration techniques in the transport of chlorides and nanoparticles in concrete
Type of document
diplomová prácemaster thesis
Author
Daniel Ňachaj
Supervisor
Němeček Jiří
Opponent
Kouřil Milan
Field of study
Konstrukce a dopravní stavbyStudy program
Stavební inženýrstvíInstitutions assigning rank
katedra mechanikyDefended
2023-06-28Rights
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Show full item recordAbstract
Tato práce se zabývá využitím elektromigračních technik při studiu transportu chloridů a nanočástic v betonu. Zaměřuje se zejména na vliv na pórovitost a odolnost vůči chloridům. Byly použity různé elektromigrační techniky, konkrétně zkoušky stejnosměrným proudem, zrychlená penetrace chloridů, injektáž nanosiliky a extrakce chloridů. Pro stanovení jednotlivých výsledků byly použity analytické nástroje, jako je rtuťová intruzní porozimetrie (MIP), skenovací elektronová mikroskopie (SEM), analýza obrazu, profilování chloridů (broušení, loužení a potenciometrická titrace), termogravimetrická analýza (TGA) a rentgenová difrakce (XRD). Bylo studováno šest různých směsí betonu a malt lišících se typem pojiva a dalšími typy složek s cílem zjistit vlivy související s mikrostrukturními změnami. Byla použita injekce nanosiliky s cílem zlepšit mikrostrukturu betonu a blokovat další pronikání chloridů. Bylo zjištěno, že aplikace elektrického proudu zvyšuje pórovitost betonu a malty, což umožňuje snadnější pronikání chloridových iontů. Tyto výsledky byly potvrzeny množstvím celkového náboje přeneseného během zkoušky elektrickým proudem, měřením pórovitosti a zkouškami chloridů. Bylo také zjištěno, že proces injektáže nanosiliky způsobuje, že do betonu vstupuje vyšší obsah chloridů ve srovnání s referenčním vzorkem, což je v rozporu s očekávaným účinkem. Tato práce přispívá k dosavadním poznatkům o zrychleném transportu chloridů a nanočástic v betonu. Tyto poznatky se týkají témat trvanlivosti betonu, odolnosti proti korozi a možných důsledků různých ošetření používaných na betonových konstrukcích, jako je extrakce chloridů nebo injektáž částic. Práce nabízí praktické pokyny pro experimentální zkoušky a budoucí směry výzkumu v této oblasti. This thesis deals with the use of electromigration techniques in the study of chloride and nanoparticle transport in concrete. In particular, It focuses on the effect on porosity and chloride resistance. Various electromigration techniques, specifically direct current flow, accelerated chloride penetration, nanosilica injection and chloride extraction tests, were used. Analytical tools such as mercury intrusion porosimetry (MIP), scanning electron microscopy (SEM), image analysis, chloride profiling (grinding, leaching and potentiometric titration), thermogravimetric analysis (TGA) and X-ray diffraction (XRD) were used to determine the individual results. Six different mixtures of concrete and mortars varying in binder type and other constituent types were studied, in order to find effects related to microstructural variations. Nanosilica injection was applied, in order to enhance concrete microstructure and to block further penetration of chlorides. It was found that the application of electric current increases the porosity of the concrete and mortar, allowing chloride ions to penetrate more easily. These results were confirmed by the amount of total charge transferred during the electrical test, porosity measurements and chloride tests. It was also found that the process of injection of nanosilica causes higher chloride content to enter in the concrete compared to the reference sample, which is in contrast to the expected effect. This thesis contributes to the existing knowledge on accelerated chloride and nanoparticle transport in concrete. These findings are related to topics of concrete durability, corrosion resistance and the potential consequences of different treatments used on concrete structures, such as chloride extraction or particle injection. The thesis offers practical guidelines for the experimental tests and future research directions in this area.
Collections
- Diplomové práce - 11132 [181]
Related items
Showing items related by title, author, creator and subject.
-
Degradation Modelling of Concrete and Reinforced Concrete Structures Due to Carbonation, Chloride Ingress and Alkali-Silica Reaction
Author: Karolina Jandová; Supervisor: Šmilauer Vít; Opponent: Červenka Jan
(České vysoké učení technické v Praze. Vypočetní a informační centrum.Czech Technical University in Prague. Computing and Information Centre., 2020-11-25)V dnešní době patří beton mezi nejvíce vyráběný materiál ve světě. Vlastnosti betonu a železobetonu se mohou zhoršovat z několika důvodů, v našem případě se zaměříme na karbonataci, vnikání chloridů a alkalicko-křemičitou ... -
Sušení sloučeniny chloridu vápenatého a silikagelu
Author: Běťák Jan; Supervisor: Hoffman Pavel; Opponent: Skočilas Jan
(České vysoké učení technické v Praze. Vypočetní a informační centrum.Czech Technical University in Prague. Computing and Information Centre., 2015-01-09)Tato práce mapuje současné trendy v systémech akumulace tepla pro vytápění obytných budov. Zaměřuje se na řešení sezónní akumulace tepla na bázi adsorpce vodní páry do pevných materiálů a dále se hlouběji zabývá letním ... -
Odolnost a ochrana betonů před průnikem Chloridů
Author: Himmel Michal; Supervisor: Šulc Rostislav; Opponent: Snop Roman
(České vysoké učení technické v Praze. Vypočetní a informační centrum.Czech Technical University in Prague. Computing and Information Centre., 2018-01-07)V práci jsou popsány poškození betonu vlivem koroze, s důrazem na chloridy. Dále jsou zde uvedeny možnosti ochrany betonu před chloridy. Hlavní náplní této práce je návrh a provedení experimentu na ochranu betonu před ...