Schválené projekty 2017

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2017

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 54 573 242 Kč

Z toho 2.5% - 1 364 331 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 210 137
EKF  3 929 534
FAST  2 465 732
FS  9 344 630
FEI 13 996 004
HGF  5 272 251
FMMI  7 123 785
VC  8 743 333
CP  1 123 505
CELKEM 53 208 911

KódSP2017/84
Název projektuVnitřní ošetřování ultravysokohodnotného betonu
ŘešitelPytlík David Ing.
Školitel projektudoc. Ing. Vlastimil Bílek, Ph.D.<br />
Období řešení projektu01.01.2017 - 31.12.2017
Předmět výzkumuVnitřní ošetřování je v podstatě zajištění dostatečného množství vody k ošetřování mladého betonu. Obzvláště cementový tmel vysokohodnotných betonu je velice hutný a není jednoduché dodat ošetřující vodu skrz pevný povrch cementové matrice. Za deficit vnitřní ošetřovací vody může cement, který vodu spotřebuje během hydratace. Nezhydratované zrna cementu poté slouží jen jako filler a nepodílí se na hydrataci [1,2]. Možností jak dodat vnitřní ošetřující vodu do betonu existuje několik [3,4,5]. Je potřeba vytvořit vnitřní „zásobárnu“, která bude vodu uvolňovat postupně. Ta pak bude sloužit jako voda ošetřující a nebude měnit stávající vodní součinitel.
Na vlastnostech mladého i zralého betonu byly prokázány pozitivní vlivy vnitřního ošetřování vodou. Nejčastěji se v dnešní době používá metoda pomocí nasáklého lehkého kameniva. Lehké kamenivo má větší pórovitost a dokáže vstřebat větší množství vody. Bohužel lehké kamenivo také snižuje pevnost betonu. Toto ošetřování probíhá pouze jednorázově při výrobě čerstvé směsi, a proto je velice důležité umět správně navrhnout směs s lehkým kamenivem nasyceným vodou.
Jednu z možností jak zlepšit vlastnosti vysokohodnotných betonů je i aplikace ternárních pojiv. Ta způsobují synergii při hydratačních reakcích. Pokud by jednou ze složek ternárního pojiva byla složka nasákavá (například prachový recyklát z betonu) může ternární pojivo být uplatněno i pro samoošetřování betonu.
Méně časté vnitřní ošetřování je prováděno také s pomocí adsorpčních látek, hydroskopických gelů a kuliček.
V současné době není vnitřní ošetřování zcela běžnou praxí. Používají se jen metody tradičního ošetřování z „venku“. To může být provedeno pomocí vlhkých geotextilií, vlhčením povrchu betonu vodou. Tyto metody jsou velice funkční, ale v případě hutného vysokohodnotného betonu není zaručena dostatečná dávka vody do středu průřezu.
Při použití vnitřního ošetřování můžeme pozitivně ovlivnit vlastnosti betonu v krátkém čase. Jako například zmírnění autogenního smršťování, lepší hydrataci cementu, rychlejší náběh pevností. Vnitřní ošetřování také zlepší vlastnosti betonu v dlouhodobém měřítku. Lepší a delší hydrataci cementu a příměsí, zvýšení pevnosti a odolnosti.

Použité metody:
Měření pevnosti v tahu ohybem a v tlaku
měření lomových vlastností
měření smrštění (objemových změn)
optická, případně i elektronová mikroskopie


Použitá literatura
1. AITCIN, P.-C., Internal curing, Proc. of Int. Conf. NTCC 2008, Brno University of Technology, 2008, ISBN 978-80-214-3642-8, pp.1-7
2. AITCIN, P.-C., MINDESS, S., TAGNIT-HAMOU, A: Improving the sustainability of concrete structures, Proc. of Int. Conf. NTCC 2014, Brno University of Technology, 2008, ISBN 978-80-214-3642-8, pp.1-7
3. SUZUKI, M., SEDDIK MEDDAH, M., SATO, R., Use of porous ceramic waste aggregates for internal curing of high-performance concrete, Cem. Concr. Res. 39(2009) 373-381
4. WEBER., S., REINHARDT, H.W., A nex generation of high performance concrete: Concrete with autogenous curing, Advn.Cem.Bas.Mat. 1997, 6:59-68
5. TL ChrysofluidAlpha, dostupný na www.chryso.cz a ústní sdělení pracovníků fy Chryso

Členové řešitelského týmuIng. Markéta Bambuchová
doc. Ing. Vlastimil Bílek, Ph.D.
Ing. David Pytlík
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)V první části řešení problematiky samoošetřování bude kladen důraz na výběr vhodného způsobu. Aplikace lehkého nasáklého kameniva do UHPC s sebou přináší snížení pevnosti a ostatních mechanických vlastností. Proto jsou hledány jiné možnosti. Jednou z nich je použití jemné, až prachové frakce lehkého kameniva (Liaporu). Další možností je použití mletého zeolitu, například clinoptilolitu ze Zeocemu Bystré. Zajímavou alternativou by bylo použití jemné frakce z recyklovaného betonu. Vedle toho je možné aplikovat i přísady, které vážou na své molekuly vodu. Některé z těchto přísad se používají jako stabilizační přísady při výrobě samozhutnitelných betonů. Z přísad bude použita zejména nově produkovaná přísada Chrysofluis Alpha 117, u které byly v pilotních testech potvrzeny zajímavé vlastnosti, co se týká vázání vody. Hledány budou i další přísady.
V prvním roce řešení problematiky samoošetřování UHPC bude věnována pozornost postižení účinnosti jednotlivých možností samoošetřování. Práce budou prováděny na maltách za použití hranolů 160 x 40 x 40 mm, sledovány budou zejména mechanické vlastnosti. Ty mohou být doplněny o měření objemových změn, zejména autogenního smrštění. Bude vyvinuta metodika zkoušení vlivu nasáklého kameniva nebo nasáklých příměsí a dále metodika použití přísad, které vážou vodu.

Návaznost na předchozí řešené výzkumné závěry:
Projekt navazuje na řešení Diplonové práce Bc. Davida Pytlíka " Ultravysokohodnotné betony pro tenkostěnné konstrukce ", VŠB TU Ostrava, 2016.

Harmonogram řešení:
Leden - duben: vytypování vhodných příměsí a přísad, provedení pilotních testů, tvorba metodiky zkoušek a plánu experimentů
květen - září: provádění zkoušek dle metodiky, sledování vývoje pevností a dalších vlastností UHPC s různým vnitřním ošetřováním
říjen - prosinec: doplnění zkoušek, vyhodnocení experimentů, publikace, závěrečná zpráva



Předpokládané výstupy:
3 x konferenční článek typu D
1 x Jsc

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
0,-0,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)0,-0,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti0,-0,-
2. Stipendia85000,-85000,-
3. Materiálové náklady10000,-10000,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek0,-0,-
5. Služby20000,-20000,-
6. Cestovní náhrady29000,-29000,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory16000,-16000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady160000,-
Uznané náklady160000,-
Celkem běžné finanční prostředky160000,-160000,-