Projekty a granty

Hybridní beton a alkalicky aktivovaný kompozit – mechanické vlastnosti, technologie a trvanlivost

SP2023/075

Rozbor stavu problematiky v ČR a ve světě Konstrukčním materiálem ve stavebnictví se v současnosti často stává beton, který je založen na použití portlandského cementu jako pojiva [1]. Výroba cementu má však vysokou energetickou náročnost a představuje až 7 % celkových emisí CO2 na světě [2]. Potřeba inovace receptur betonu a šetrného využití surovin byla také konstatována v rámci principů udržitelnosti navrhování betonových konstrukcí podle připravovaného doporučení Model Code 2020 od celosvětové organizace fib pro beton [3]. Potenciál nahradit cement vhodnými substituty [4], např. alkalicky-aktivovanými systémy, jak uvádí prof. Palomo [5], dává do popředí zájmu suroviny vzniklé jako vedlejší produkty z průmyslových procesů. Typicky se jedná o vysokopecní strusku a elektrárenský popílek [6], které mohou s vhodnými přísadami a příměsemi, díky příznivým hydraulickým vlastnostem, částečně nebo úplně nahradit cementové pojivo v betonu [7]. Aktuálnost potřeby využití druhotných surovin v rámci částečné náhrady portlandských cementů je možno doložit také vývojem nízkouhlíkových cementů, kdy cementy kategorie CEM I dle ČSN EN 206 [8] se postupně budou omezovat ve výrobě [9]. Mezi možné řešení patří použití hybridních cementů [10]. Samotný výzkum a testování alkalických aktivovaných materiálů [11-12] probíhá již několik desetiletí, kdy jeho použití v praxi je zatím však v rané fázi. Mezi časté omezení experimentálních programů patří, že se zaměřují pouze na jednu vybranou vlastnost nebo popis a charakterizace užitých materiálů je nedostatečná pro širší zobecnění [13-14]. Uvedené problematice se také věnovalo několik projektů (GeoDust, KONANOS) řešených na Fakultě stavební, které se však omezeně věnovaly aplikačnímu potenciálu, trvanlivosti a technologii zpracování. Z pohledu mechanických vlastností je možno například vhodnou optimalizací receptury pro stejné suroviny dosáhnout lepších vlastností v tlaku než pro beton s portlandským cementem, kdy pevnost v tlaku se typicky vyžaduje pro konstrukční použití. Mezi problematické aspekty však patří zejména samotná technologie výroby, smršťování, dotvarování, trvanlivost a odolnost. S užitím nových receptur betonů dochází také ke vzniku nových mikrostrukturních vazeb a prvkového složení, které je vhodné studovat s využitím optické a elektronové mikroskopie [15]. Mezi podstatné dosavadní znalosti patří, že složení alkalicky aktivovaných materiálů nejsou ve srovnání s typickým betonem jednoduše přenositelné do ČR z důvodu místních odlišností [16]. Je tedy třeba hledat řešení v místních podmínkách surovinových zdrojů při respektování efektivnosti, hospodárnosti a environmentálních vlivů. Na základě uvedených informací je navržen experimentální program založený na použití tuzemských a druhotných surovin (vysokopecní struska, popílek z tepelné elektrárny v Dětmarovicích), který se zaměřuje nejen na mechanické vlastnosti, ale také na zpracovatelnost a řadu i jiných specializovaných zkoušek. Podrobný popis vlastností zvýší potenciál aplikačního použití. Specializované zkoušky se zaměří na odolnost proti CHRL (chemickým rozmrazovacím látkám), mrazuvzdornost, měření smršťování anebo zkoušky mechanických vlastností s ohledem na vystavení betonu zvýšeným teplotám. Reference: [1] Collepardi, M, The New Concrete, Grafiche Tintoretto, s. 436., 2010, ISBN 8890377720 [2] Cement Carbon Dioxide Emissions Quietly Double in 20 Years [online]. [cit. 2022-10- 15]. Dostupné z: https://news.wttw.com/2022/06/22/cement-carbon-dioxide-emissionsquietly-double-20-years [3] Hájek P., Principy udržitelnosti v navrhování betonových konstrukcí podle MC2020, Sborník Konference s mezinárodní účastí 28. BETONÁŘSKÉ DNY 2022, ČBS, 2022 [4] Juenger, M.; Winnefeld, F.; Provis, J.L.; Ideker, J. Advances in alternative cementitious binders. Cem. Concr. Res., 41, pp. 1232–1243, 2011. [5] Palomo A., Grutzeck M.W., Blanco M.T. Alkali-activated fly ashes: A cement for the future. Cement and Concrete Research, 29 (8), pp. 1323 - 1329, 1999. [6] Provis, J and van Deventer J.S.J. Eds. Alkali Acivated Materiále. State-of-Art-Report, Rilem TC 224-AAM, 2014. [7] Provis, J. Geopolymers and other alkali activated materials: Why, how, and what? Materials and Structures/Materiaux et Constructions. 47 (1-2), pp. 11-25, 2014. [8] Maku Natt, Principles of Cement and Concrete Composites (Structural Integrity) Springer; 1st ed. 2021 Edition (2. April 2022) [9] Gemrich J, Veselý V. Nízkouhlíkové cementy 2023, Sborník 18. konference TECHNOLOGIE A PROVÁDĚNÍ 2023, ČBS, 2023. [10] Palomo, A., Monteiro, P., Martauz, P., Bilek, V., Fernandez-Jimenez, A. Hybrid binders: A journey from the past to a sustainable future (opus caementicium futurum) Cement and Concrete Research, 124, art. no. 105829, 2019. DOI: 10.1016/j.cemconres.2019.105829 [11] Aydın, S.; Baradan, B. The effect of fiber properties on high performance alkali-activated slag/silica fume mortars. Compos. Part B Eng., 45, pp. 63–69, 2013. [12] Collins, F., Sanjayan, J.G., Workability and mechanical properties of alkali activated slag concrete, Cem. Donce. Res. 29, pp. 455-458, 1999. [13] Amran, M.; Fediuk, R.; Murali, G.; Avudaiappan, S.; Ozbakkaloglu, T.; Vatin, N.; Karelina, M.; Klyuev, S.; Gholampour, A. Fly Ash-Based Eco-Efficient Concretes: A Comprehensive Review of the Short-Term Properties. Materials 2021, 14, 4264. [14] Mohammed, A.A.; Ahmed, H.U.; Mosavi, A. Survey of Mechanical Properties of Geopolymer Concrete: A Comprehensive Review and Data Analysis. Materials 2021, 14, 4690. [15] Sucharda, O.; Marcalikova, Z.; Gandel, R. Microstructure, Shrinkage, and Mechanical Properties of Concrete with Fibers and Experiments of Reinforced Concrete Beams without Shear Reinforcement. Materials, 15, 5707,2022. https://doi.org/10.3390/ma15165707 [16] Bílek, V. Development of alkali activated concrete for practical application. habilitation work, VŠB-TU Ostrava, Ostrava, 2016. Zvolené metody řešení U experimentálního programu se předpokládá pět zkušebních sérií. Konkrétně: referenční, hybridní beton, 3x alkalicky aktivovaný beton Zkušební program a metody je možno rozdělit dle zaměření: 1) Na zkoušky čerstvého betonu 2) Zkoušky s ohledem na smršťování a mikrostrukturu 3) Zkoušky s ohledem na vystavení vzorků zvýšeným teplotám až 900°C V rámci projektu se předpokládá u experimentálního programu využít především zkušebních a testovacích postupů: - Zkoušky mechanických vlastností: pevnost v tlaku, pevnost v tahu za ohybu, modul pružnosti a pevnost v příčném tahu. Očekávaný rozsah cca 40 zkušebních vzorků. (Sousedík) - Mikroskopické studium struktury s využitím optických mikroskopů a elektronové mikroskopie Očekávaný rozsah cca 25 zkušebních vzorků. (Jeřábek) - Specializované zkoušky odolnosti – smršťovací žlaby, zkoušky CHRL, atd. Očekávaný rozsah cca 25 zkušebních vzorků. (Matýsková) - Zkoušky mechanických vlastností po vystavení vzorků zvýšeným teplotám: pevnost v tlaku, pevnost v tahu za ohybu, modul pružnosti a pevnost v příčném tahu. Očekávaný rozsah cca 75 zkušebních vzorků. (Gandel) Experimentální zkoušení zahrnuje přípravu forem, samotnou betonáž, odbedňování, čistění forem, ošetřování vzorků, zkoušení a také likvidaci vzorků. U zvolených metod řešení se bude postupovat při vyhodnocení a provádění v souladu se standardy a doporučeními: [1] ČSN EN 12350-2: Zkoušení čerstvého betonu – Část 2: Zkouška sednutím. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [2] ČSN EN 206+A2: Beton – Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2021 [3] ČSN EN 12350-5: Zkoušení čerstvého betonu – Část 5: Zkouška rozlitím. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [4] ČSN EN 12350-4: Zkoušení čerstvého betonu – Část 4: Stupeň zhutnitelnosti. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [5] ČSN EN 12390-3: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 3: Pevnost v tlaku zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [6] ČSN EN 12390-6: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 6: Pevnost v příčném tahu zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2010 [7] ČSN EN 12390-5: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 5: Pevnost tahu ohybem zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [8] ČSN 73 1326: Stanovení odolnosti povrchu cementového betonu proti působení vody a chemických rozmrazovacích látek. Praha: Český normalizační institut, 1984 [8] ČSN 73 1373: Nedestruktívni zkoušení betonu – Tvrdoměrné metody zkoušení betonu. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011. [9] ČSN 73 1371: Nedestruktívni zkoušení betonu – Ultrazvuková impulzová metoda zkoušení betonu. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011. nebo souhrnně uvádí zkušební postupy také [10] Příručka technologa BETON - suroviny, výroba, vlastnosti, ČMB, 2013. Zdůvodnění finančních prostředků: Stipendium Výše stipendia je stanovena v souladu s pravidly FAST pro SGS2023 a po vzájemné domluvě řešitelského kolektivu, vedoucího projektu doc. Ing. Vlastimila Bílka, Ph.D. a školiteli doktorandů, kdy je zohledněn rozsah prováděného experimentálního programu, časová náročnost a motivační zapojení doktorandů prvního ročníku, kteří nemohou podávat SGS, jako hlavní řešitelé. Je také zohledněna dosavadní výzkumná a publikační aktivita, např. Ing. Radoslav Gandel je již spoluautor Jimp a Ing. Jan Jeřábek zase konferenčního příspěvku. Výsledky mají z magisterského studia. V případě Ing. Kateřiny Matýskové je zohledněn rozsah a časová náročnost u prováděných zkoušek. - Ing. Bohdan Sousedík, hlavní řešitel, (3. ročník doktorského studia), koordinace projektu, vyhodnocení dat, příprava publikačních výstupů (20 000 Kč), téma DiP: Vývoj dlouhodobých vlastností vysokohodnotných betonů. - Ing. Jan Jeřábek, spoluřešitel, (1. ročník doktorského studia), návrh složení receptur – hybridní beton a příprava vzorků, technická příprava experimentů v laboratoři a jejich provedení, vyhodnocení dat, příprava publikačních výstupů (40 000 Kč), téma DiP: Identifikace lomově-mechanických parametrů a studium mikrostruktury u vybraného vysokohodnotného betonu. - Ing. Radoslav Gandel, spoluřešitel, (1. ročník doktorského studia), návrh složení receptur – alkalický aktivovaný kompozit, zapojení do betonáže a zkoušek s ohledem na rozsah experimentálního programu (40 000 Kč), téma DiP: Mikrostruktura, mechanické parametry a trvanlivost kvazi-křehkých kompozitů na bázi alkalicky aktivovaných materiálů. - Ing. Kateřina Matýsková, spoluřešitelka, (1. ročník doktorského studia), specializované zkoušky, provádění dlouhodobých zkoušek, pomoc s vyhodnocením dat a publikační činností (36 500 Kč), téma DiP: Vliv granulometrie cementu a příměsí na vlastnosti betonů s ternárními pojivy. Celkem 136,5 tis. Kč Materiálové náklady - Materiál pro výrobu zkušebních vzorků, cca 175 zkušebních vzorků (kamenivo, pojivo, stavební chemie) 25 000 Kč - Drobné spotřební nářadí (lžíce, stěrky, štětce) 1900 Kč - Zkušební přípravky pro speciální zkoušky a formy 5 000 Kč Materiál celkem 31,9 tis. Kč. Služby - Časopis Materials (Jimp) 32 000 Kč + 3000 Kč korektury, Časopis CEE (Jscopus) 10 000 Kč - Náklady laboratoře stavebních hmot – dle zásad pravidel SGS (pracovníci, kalibrace) - 5 000 Kč - 1x Betonářské dny 5 000 Kč Celkem služby 55 tis. Kč. Cestovné Doprava a terénní výzkum – odběr vzorků/vstupních surovin (např. popílek - elektrárna Dětmarovice, nebo kamenivo - Litice nad Orlicí/Tovačov) 1 000 Kč 1x Betonářské dny cestovné a ubytování 6 000 Kč Celkem cestovné 7 tis. Kč. Režie: 25,6 tis. Kč. Harmonogram prací: leden – květen: příprava surovin, návrh receptur, testování čerstvých směsí, zkoušky pevnostních charakteristik, zkoušky zaměřené na trvanlivost, zkoušky smršťovací červen - říjen: vyhodnocení výsledků a publikační činnost. říjen – listopad: specializované zkoušky Celkový rozsah vzorků je cca 165. Vybrané zkoušky jsou časově náročné (pec) anebo dlouhodobé (smršťování).

2023

2023

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

SGS

Specifický výzkum VŠB-TUO

Sousedík Bohdan Ing.

Hybridní beton a alkalicky aktivovaný kompozit – mechanické vlastnosti, technologie a trvanlivost

SP2023/075

Rozbor stavu problematiky v ČR a ve světě Konstrukčním materiálem ve stavebnictví se v současnosti často stává beton, který je založen na použití portlandského cementu jako pojiva [1]. Výroba cementu má však vysokou energetickou náročnost a představuje až 7 % celkových emisí CO2 na světě [2]. Potřeba inovace receptur betonu a šetrného využití surovin byla také konstatována v rámci principů udržitelnosti navrhování betonových konstrukcí podle připravovaného doporučení Model Code 2020 od celosvětové organizace fib pro beton [3]. Potenciál nahradit cement vhodnými substituty [4], např. alkalicky-aktivovanými systémy, jak uvádí prof. Palomo [5], dává do popředí zájmu suroviny vzniklé jako vedlejší produkty z průmyslových procesů. Typicky se jedná o vysokopecní strusku a elektrárenský popílek [6], které mohou s vhodnými přísadami a příměsemi, díky příznivým hydraulickým vlastnostem, částečně nebo úplně nahradit cementové pojivo v betonu [7]. Aktuálnost potřeby využití druhotných surovin v rámci částečné náhrady portlandských cementů je možno doložit také vývojem nízkouhlíkových cementů, kdy cementy kategorie CEM I dle ČSN EN 206 [8] se postupně budou omezovat ve výrobě [9]. Mezi možné řešení patří použití hybridních cementů [10]. Samotný výzkum a testování alkalických aktivovaných materiálů [11-12] probíhá již několik desetiletí, kdy jeho použití v praxi je zatím však v rané fázi. Mezi časté omezení experimentálních programů patří, že se zaměřují pouze na jednu vybranou vlastnost nebo popis a charakterizace užitých materiálů je nedostatečná pro širší zobecnění [13-14]. Uvedené problematice se také věnovalo několik projektů (GeoDust, KONANOS) řešených na Fakultě stavební, které se však omezeně věnovaly aplikačnímu potenciálu, trvanlivosti a technologii zpracování. Z pohledu mechanických vlastností je možno například vhodnou optimalizací receptury pro stejné suroviny dosáhnout lepších vlastností v tlaku než pro beton s portlandským cementem, kdy pevnost v tlaku se typicky vyžaduje pro konstrukční použití. Mezi problematické aspekty však patří zejména samotná technologie výroby, smršťování, dotvarování, trvanlivost a odolnost. S užitím nových receptur betonů dochází také ke vzniku nových mikrostrukturních vazeb a prvkového složení, které je vhodné studovat s využitím optické a elektronové mikroskopie [15]. Mezi podstatné dosavadní znalosti patří, že složení alkalicky aktivovaných materiálů nejsou ve srovnání s typickým betonem jednoduše přenositelné do ČR z důvodu místních odlišností [16]. Je tedy třeba hledat řešení v místních podmínkách surovinových zdrojů při respektování efektivnosti, hospodárnosti a environmentálních vlivů. Na základě uvedených informací je navržen experimentální program založený na použití tuzemských a druhotných surovin (vysokopecní struska, popílek z tepelné elektrárny v Dětmarovicích), který se zaměřuje nejen na mechanické vlastnosti, ale také na zpracovatelnost a řadu i jiných specializovaných zkoušek. Podrobný popis vlastností zvýší potenciál aplikačního použití. Specializované zkoušky se zaměří na odolnost proti CHRL (chemickým rozmrazovacím látkám), mrazuvzdornost, měření smršťování anebo zkoušky mechanických vlastností s ohledem na vystavení betonu zvýšeným teplotám. Reference: [1] Collepardi, M, The New Concrete, Grafiche Tintoretto, s. 436., 2010, ISBN 8890377720 [2] Cement Carbon Dioxide Emissions Quietly Double in 20 Years [online]. [cit. 2022-10- 15]. Dostupné z: https://news.wttw.com/2022/06/22/cement-carbon-dioxide-emissionsquietly-double-20-years [3] Hájek P., Principy udržitelnosti v navrhování betonových konstrukcí podle MC2020, Sborník Konference s mezinárodní účastí 28. BETONÁŘSKÉ DNY 2022, ČBS, 2022 [4] Juenger, M.; Winnefeld, F.; Provis, J.L.; Ideker, J. Advances in alternative cementitious binders. Cem. Concr. Res., 41, pp. 1232–1243, 2011. [5] Palomo A., Grutzeck M.W., Blanco M.T. Alkali-activated fly ashes: A cement for the future. Cement and Concrete Research, 29 (8), pp. 1323 - 1329, 1999. [6] Provis, J and van Deventer J.S.J. Eds. Alkali Acivated Materiále. State-of-Art-Report, Rilem TC 224-AAM, 2014. [7] Provis, J. Geopolymers and other alkali activated materials: Why, how, and what? Materials and Structures/Materiaux et Constructions. 47 (1-2), pp. 11-25, 2014. [8] Maku Natt, Principles of Cement and Concrete Composites (Structural Integrity) Springer; 1st ed. 2021 Edition (2. April 2022) [9] Gemrich J, Veselý V. Nízkouhlíkové cementy 2023, Sborník 18. konference TECHNOLOGIE A PROVÁDĚNÍ 2023, ČBS, 2023. [10] Palomo, A., Monteiro, P., Martauz, P., Bilek, V., Fernandez-Jimenez, A. Hybrid binders: A journey from the past to a sustainable future (opus caementicium futurum) Cement and Concrete Research, 124, art. no. 105829, 2019. DOI: 10.1016/j.cemconres.2019.105829 [11] Aydın, S.; Baradan, B. The effect of fiber properties on high performance alkali-activated slag/silica fume mortars. Compos. Part B Eng., 45, pp. 63–69, 2013. [12] Collins, F., Sanjayan, J.G., Workability and mechanical properties of alkali activated slag concrete, Cem. Donce. Res. 29, pp. 455-458, 1999. [13] Amran, M.; Fediuk, R.; Murali, G.; Avudaiappan, S.; Ozbakkaloglu, T.; Vatin, N.; Karelina, M.; Klyuev, S.; Gholampour, A. Fly Ash-Based Eco-Efficient Concretes: A Comprehensive Review of the Short-Term Properties. Materials 2021, 14, 4264. [14] Mohammed, A.A.; Ahmed, H.U.; Mosavi, A. Survey of Mechanical Properties of Geopolymer Concrete: A Comprehensive Review and Data Analysis. Materials 2021, 14, 4690. [15] Sucharda, O.; Marcalikova, Z.; Gandel, R. Microstructure, Shrinkage, and Mechanical Properties of Concrete with Fibers and Experiments of Reinforced Concrete Beams without Shear Reinforcement. Materials, 15, 5707,2022. https://doi.org/10.3390/ma15165707 [16] Bílek, V. Development of alkali activated concrete for practical application. habilitation work, VŠB-TU Ostrava, Ostrava, 2016. Zvolené metody řešení U experimentálního programu se předpokládá pět zkušebních sérií. Konkrétně: referenční, hybridní beton, 3x alkalicky aktivovaný beton Zkušební program a metody je možno rozdělit dle zaměření: 1) Na zkoušky čerstvého betonu 2) Zkoušky s ohledem na smršťování a mikrostrukturu 3) Zkoušky s ohledem na vystavení vzorků zvýšeným teplotám až 900°C V rámci projektu se předpokládá u experimentálního programu využít především zkušebních a testovacích postupů: - Zkoušky mechanických vlastností: pevnost v tlaku, pevnost v tahu za ohybu, modul pružnosti a pevnost v příčném tahu. Očekávaný rozsah cca 40 zkušebních vzorků. (Sousedík) - Mikroskopické studium struktury s využitím optických mikroskopů a elektronové mikroskopie Očekávaný rozsah cca 25 zkušebních vzorků. (Jeřábek) - Specializované zkoušky odolnosti – smršťovací žlaby, zkoušky CHRL, atd. Očekávaný rozsah cca 25 zkušebních vzorků. (Matýsková) - Zkoušky mechanických vlastností po vystavení vzorků zvýšeným teplotám: pevnost v tlaku, pevnost v tahu za ohybu, modul pružnosti a pevnost v příčném tahu. Očekávaný rozsah cca 75 zkušebních vzorků. (Gandel) Experimentální zkoušení zahrnuje přípravu forem, samotnou betonáž, odbedňování, čistění forem, ošetřování vzorků, zkoušení a také likvidaci vzorků. U zvolených metod řešení se bude postupovat při vyhodnocení a provádění v souladu se standardy a doporučeními: [1] ČSN EN 12350-2: Zkoušení čerstvého betonu – Část 2: Zkouška sednutím. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [2] ČSN EN 206+A2: Beton – Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2021 [3] ČSN EN 12350-5: Zkoušení čerstvého betonu – Část 5: Zkouška rozlitím. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [4] ČSN EN 12350-4: Zkoušení čerstvého betonu – Část 4: Stupeň zhutnitelnosti. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [5] ČSN EN 12390-3: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 3: Pevnost v tlaku zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [6] ČSN EN 12390-6: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 6: Pevnost v příčném tahu zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2010 [7] ČSN EN 12390-5: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 5: Pevnost tahu ohybem zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [8] ČSN 73 1326: Stanovení odolnosti povrchu cementového betonu proti působení vody a chemických rozmrazovacích látek. Praha: Český normalizační institut, 1984 [8] ČSN 73 1373: Nedestruktívni zkoušení betonu – Tvrdoměrné metody zkoušení betonu. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011. [9] ČSN 73 1371: Nedestruktívni zkoušení betonu – Ultrazvuková impulzová metoda zkoušení betonu. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011. nebo souhrnně uvádí zkušební postupy také [10] Příručka technologa BETON - suroviny, výroba, vlastnosti, ČMB, 2013. Zdůvodnění finančních prostředků: Stipendium Výše stipendia je stanovena v souladu s pravidly FAST pro SGS2023 a po vzájemné domluvě řešitelského kolektivu, vedoucího projektu doc. Ing. Vlastimila Bílka, Ph.D. a školiteli doktorandů, kdy je zohledněn rozsah prováděného experimentálního programu, časová náročnost a motivační zapojení doktorandů prvního ročníku, kteří nemohou podávat SGS, jako hlavní řešitelé. Je také zohledněna dosavadní výzkumná a publikační aktivita, např. Ing. Radoslav Gandel je již spoluautor Jimp a Ing. Jan Jeřábek zase konferenčního příspěvku. Výsledky mají z magisterského studia. V případě Ing. Kateřiny Matýskové je zohledněn rozsah a časová náročnost u prováděných zkoušek. - Ing. Bohdan Sousedík, hlavní řešitel, (3. ročník doktorského studia), koordinace projektu, vyhodnocení dat, příprava publikačních výstupů (20 000 Kč), téma DiP: Vývoj dlouhodobých vlastností vysokohodnotných betonů. - Ing. Jan Jeřábek, spoluřešitel, (1. ročník doktorského studia), návrh složení receptur – hybridní beton a příprava vzorků, technická příprava experimentů v laboratoři a jejich provedení, vyhodnocení dat, příprava publikačních výstupů (40 000 Kč), téma DiP: Identifikace lomově-mechanických parametrů a studium mikrostruktury u vybraného vysokohodnotného betonu. - Ing. Radoslav Gandel, spoluřešitel, (1. ročník doktorského studia), návrh složení receptur – alkalický aktivovaný kompozit, zapojení do betonáže a zkoušek s ohledem na rozsah experimentálního programu (40 000 Kč), téma DiP: Mikrostruktura, mechanické parametry a trvanlivost kvazi-křehkých kompozitů na bázi alkalicky aktivovaných materiálů. - Ing. Kateřina Matýsková, spoluřešitelka, (1. ročník doktorského studia), specializované zkoušky, provádění dlouhodobých zkoušek, pomoc s vyhodnocením dat a publikační činností (36 500 Kč), téma DiP: Vliv granulometrie cementu a příměsí na vlastnosti betonů s ternárními pojivy. Celkem 136,5 tis. Kč Materiálové náklady - Materiál pro výrobu zkušebních vzorků, cca 175 zkušebních vzorků (kamenivo, pojivo, stavební chemie) 25 000 Kč - Drobné spotřební nářadí (lžíce, stěrky, štětce) 1900 Kč - Zkušební přípravky pro speciální zkoušky a formy 5 000 Kč Materiál celkem 31,9 tis. Kč. Služby - Časopis Materials (Jimp) 32 000 Kč + 3000 Kč korektury, Časopis CEE (Jscopus) 10 000 Kč - Náklady laboratoře stavebních hmot – dle zásad pravidel SGS (pracovníci, kalibrace) - 5 000 Kč - 1x Betonářské dny 5 000 Kč Celkem služby 55 tis. Kč. Cestovné Doprava a terénní výzkum – odběr vzorků/vstupních surovin (např. popílek - elektrárna Dětmarovice, nebo kamenivo - Litice nad Orlicí/Tovačov) 1 000 Kč 1x Betonářské dny cestovné a ubytování 6 000 Kč Celkem cestovné 7 tis. Kč. Režie: 25,6 tis. Kč. Harmonogram prací: leden – květen: příprava surovin, návrh receptur, testování čerstvých směsí, zkoušky pevnostních charakteristik, zkoušky zaměřené na trvanlivost, zkoušky smršťovací červen - říjen: vyhodnocení výsledků a publikační činnost. říjen – listopad: specializované zkoušky Celkový rozsah vzorků je cca 165. Vybrané zkoušky jsou časově náročné (pec) anebo dlouhodobé (smršťování).

2023

2023

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

SGS

Specifický výzkum VŠB-TUO

Sousedík Bohdan Ing.