V okviru 82. doktorskega seminarja Grajeno okolje bo imela Mateja Štefančič, univ. dipl. inž. geol., predstavitev doktorske disertacije pred zagovorom z naslovom:
Modifikacija veziva v cementnih kompozitih z vgrajevanjem nanomaterialov.
Doktorski seminar bo v četrtek, 6. 4. 2017, ob 16. uri, na UL NTF, lokacija Privoz, predavalnica P-02.
Povzetek predavanja
Eden od najpomembnejših materialov v gradbeništvu je cement. Da bi znižali visok ogljični odtis portlandskega cementa stroka razvija modificirana cementna veziva, ki pa morajo imeti enake funkcionalne lastnosti in enako trajnost kot konvencionalna. Eno od področij razvoja so veziva, v katerih je del cementa nadomeščen z nanodelci. Ti so zaradi večje specifične površine bolj reaktivni od večjih delcev. Reaktivnost nanodelcev je sicer odvisna tudi od njihove kemijske in mineralne sestave. Motiv za raziskovalno delo v okviru doktorske disertacije je bilo pridobiti znanje o reoloških lastnostih, kinetiki in mehanizmih hidratacije cementa ter razvoju mikrostrukture cementnega veziva v prisotnosti nanodelcev. V okviru raziskave so bili uporabljeni kemijsko inertni nanodelci α-Al2O3.
V prvem delu naloge je bil obravnavan problem vgradnje nanodelcev α-Al2O3 v cementno vezivo in postopki, s katerim je možno zagotoviti homogenizacije nanodelcev v cementnem vezivu v praksi.
Osrednji del raziskave je obsegal karakterizacijo modificiranega cementnega veziva z nanodelci α-Al2O3. Raziskani so bili učinki nanodelcev na hidratacijo cementa, ki se pojavijo zaradi nadomeščanje cementa s kemijsko inertnimi nanodelci α-Al2O3 in sicer učinek polnila, nukleacijski učinek in učinek redčenja. Vpliv vsakega posameznega učinka se s časom hidratacije cementa spreminja. Za kvantificiranje in vrednotenje opisanih učinkov je bila izbrana kombinacija standardiziranih in nestandardiziranih raziskovalnih metod. Med slednjimi so reometrija cementnih suspenzij, uporaba vrednosti dinamične viskoznosti za posredno določanje pakiranja delcev v modificiranih cementnih suspenzijah z vključitvijo semi-empiričnega Krieger-Doughertyevega modela in fazna analiza cementne paste iz in-situ XRD podatkov, v kombinaciji z izotermno kalorimetrijo ter transmisijsko elektronsko mikroskopijo za identifikacijo nukleacijskega učinka. Poudarek v predstavitvi bo na opisanih metodah in na predstavitvi ključnih rezultatov.