Sep 24, 2019   11:45 a.m. Ľuboš
Academic information system

Summary of topics offered - Department of Inorganic Materials (IICTM FCFT)


Basic information

Type of work: Dissertation thesis
Topic: Vývoj efektívnej proti-karbonatizačnej silikátovej bariéry pre použitie v súčasnom konštrukčnom betóne
Title of topic in English: Development of the effective anti-carbonation silicate barrier for use in contemporary construction concrete
State of topic: approved (prof. Ing. Ján Híveš, PhD. - Chairperson of Departmental Board)
Thesis supervisor: Ing. Ivan Janotka, DrSc.
Faculty: Faculty of Chemical and Food Technology
Supervising department: Department of Inorganic Materials - IICTM FCFT
Max. no. of students: 1
Academic year:2019/2020
Proposed by: Ing. Ivan Janotka, DrSc.
Annotation: Pri overovaní rozsahu degradácie 100-ročných mostových betónov sa zistila na dvoch mostoch extrémne nízka hĺbka karbonatizácie betónu pod 2 mm. Skúškami in-situ sa dokázalo, že účinnú prevenciu proti karbonatizácii zaistila približne 2 až 4 mm tenká, avšak hutná omietková vrstva situovaná na povrchu mostového betónu. Povrchové omietkové vrstvy sa v minulosti aplikovali z estetických dôvodov ako vonkajšie krytie nosného betónu. Prvým vedeckým cieľom tejto dizertačnej práce (DP) je vysvetlenie príčiny mimoriadne nízkej hĺbky karbonatizácie betónu z hľadiska vplyvu zloženia omietkovej vrstvy odobratej zo 100-ročného mosta. Druhým vedeckým a súčasne kľúčovým cieľom DP je materiálový vývoj novej omietkovej vrstvy laboratórnym výskumom za použitia urýchlenej karbonatizačnej skúšky v špeciálnej komore. Experimentálny program povedie nielen ku formulácii zloženia novej omietkovej vrstvy, ale aj k overeniu jej účinnosti špecifikovaním vzťahov medzi 1) kvalitou novej omietkovej vrstvy z hľadiska vytvorenej mikroštruktúry a pórovej štruktúry a hĺbkou karbonatizácie podkladového betónu, 2) medzi hrúbkou tejto vrstvy pri už vytýčenej kvalite v bode 1) a hĺbkou karbonatizácie podkladového betónu a 3) exaktne stanovenou nepriepustnosťou tejto vrstvy berúc do úvahy výsledky v bode 1) a 2) a hĺbkou karbonatizácie podkladového betónu. Hlavným aplikačným výstupom bude novo vyvinutá omietková vrstva založená na súčasnom cemente a piesku bez použitia chemických prísad s takou nepriepustnosťou pre plynný CO2, že bude slúžiť ako efektívna proti-karbonatizačná bariéra. Dosiahnuté výsledky budú predstavovať veľký prínos, najmä v oblasti primárnej ochrany, a tým aj predĺženia životnosti, súčasných betónových konštrukcií proti agresívne pôsobiacemu CO2. Významné zmiernenie negatívneho karbonatizačného účinku na degradáciu konštrukčného betónu v čase je veľmi žiaducou celospoločenskou objednávkou v rámci celosvetového priestoru.
Annotation in English: In verifying the extent of degradation of 100-year-old bridge concretes, the extremely low depth of carbonation of concrete below 2 mm was found on two bridges. It has been found by in-situ tests that the effective prevention of carbonation has provided about 2 to 4 mm thin, but dense render layer placed on the surface of a bridge concrete. Surface render layers were applied in the past for aesthetic reasons as the outer covering of the carrier concrete. The first scientific goal of this Dissertation Thesis (DT) is to explain the cause of the extremely low depth of carbonation of concrete in terms of the impact of the render layer composition taken from the 100-year-old bridge. The second and at the same time the key scientific goal of this DT is the material development of the new render layer by the laboratory research using an accelerated carbonation test in a special chamber. The experimental program will lead not only to formulation of the composition of new render layer but also to the verification of its effectiveness by specifying the relations between 1) the quality of the new render layer in terms of the microstructure and the pore structure and carbonation depth of the underlying concrete, 2) the thickness of this layer at the already defined quality in point 1) and carbonation depth of the underlying concrete, and 3) the exactly determined non-permeability property of this layer, taking into account the results in 1) and 2) and carbonation depth of the underlying concrete. The main application output will be the newly developed render layer based on the current cement and sand without the use of chemical admixtures with such non-permeability for CO2 that it will serve as an effective anti-carbonation barrier. The results achieved will be of great benefit, particularly in the area of primary protection, and thus the lifetime prolongation of contemporary concrete structures against the attack of aggressive CO2. Significant mitigation of the negative carbonation effect on the degradation of the structural concrete over time is a very desirable social order within the world´s space.



Limitations of the topic

To sign up for a topic it is necessary to fulfil one of the following restrictions

Omezení dle studia
The table shows limitations of study programme, field, track the student has to be enrolled in to be able to register for a given topic.

Programme
D-ATEM Inorganic Technologies and Materials