Search

Since recycled technologies usage is mandatory for environmental safety, and in this regard, it is important to examine new materials that can be used in construction and are primarily produced from fly ash. In addition to characteristics such as hardness and compressive strength, the given materials must also be radiologically and environmentally safe. The main concept of engineered geopolymer gel composites based on fly ash residues is focused on developing binder materials via gel formation processes that can replace ordinary cement materials. This study is unique in researching the potential use of fly ash from the Nikola Tesla thermal power plant in Serbia, where the hybrid geopolymeric materials synthesized from fly ash are experimentally examined with the addition 1 wt% and 2 wt% of polyvinyl alcohol (PVA). This paper aims to investigate the structural, morphological, mechanical, and radiological properties of hybrid materials with the addition of PVA and without additive in the period of ageing for 28 days at room temperature. The phase composition was investigated using X-ray powder diffraction (XRPD) analysis, while morphological characteristics of these materials were examined using scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray analysis (SEM-EDS). Vibrational spectra of obtained samples are investigated using diffuse reflectance infrared Fourier transform (DRIFT) and Fourier transform infrared (FTIR) techniques. The hardness and compressive strength are also examined, indicating that the 1 wt% addition in geopolymeric matrix results in the best mechanical properties. Radiological measurements of investigated all geopolymer samples show decreasing activity concentrations of radionuclides for 50% compared to fly ash.

Since recycled technologies usage is mandatory for environmental safety, and in this regard, it is important to examine new materials that can be used in construction and are primarily produced from fly ash. In addition to characteristics such as hardness and compressive strength, the given materials must also be radiologically and environmentally safe. The main concept of engineered geopolymer gel composites based on fly ash residues is focused on developing binder materials via gel formation processes that can replace ordinary cement materials. This study is unique in researching the potential use of fly ash from the Nikola Tesla thermal power plant in Serbia, where the hybrid geopolymeric materials synthesized from fly ash are experimentally examined with the addition 1 wt% and 2 wt% of polyvinyl alcohol (PVA). This paper aims to investigate the structural, morphological, mechanical, and radiological properties of hybrid materials with the addition of PVA and without additive in the period of ageing for 28 days at room temperature. The phase composition was investigated using X-ray powder diffraction (XRPD) analysis, while morphological characteristics of these materials were examined using scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray analysis (SEM-EDS). Vibrational spectra of obtained samples are investigated using diffuse reflectance infrared Fourier transform (DRIFT) and Fourier transform infrared (FTIR) techniques. The hardness and compressive strength are also examined, indicating that the 1 wt% addition in geopolymeric matrix results in the best mechanical properties. Radiological measurements of investigated all geopolymer samples show decreasing activity concentrations of radionuclides for 50% compared to fly ash.

Tato práce se zabývá možností přípravy a charakterizací rentgeno-amorfní delaminované a dehydroxylované mastkové fáze – tzv. metamastku, který by mohl najít využití jako výchozí surovina pro přípravu hořečnato-křemičitých analogů geopolymerů. V průběhu práce byly sledovány změny struktury a morfologie mastkové suroviny. Pro účely práce byly využity dvě různé mastkové suroviny – chloritická a dolomitická. Celý proces přípravy metamastku a jeho reaktivity byl studován pomocí četných instrumentálních technik, jako jsou rentgenová difrakce, simultánní termogravimetrická a diferenční termická analýza, infračervená spektroskopie, skenovací elektronová mikroskopie nebo laserová analýza velikostí částic. Metamastek lze připravit mechanochemickou aktivací mastkové suroviny a následnou kalcinací produktu aktivace. Mechanochemická aktivace vede k rozbití původní krystalické struktury suroviny a k přetržení většiny vazeb, čímž vzniká prakticky amorfní a delaminovaný produkt. Většina hydroxylových skupin je převedena na molekuly vody, které zůstávají adsorbované nebo koordinované ve struktuře suroviny. Během kalcinace dojde k odstranění těchto molekul ze struktury produktu aktivace., This thesis is focused at possibilities of preparation and characterization of XRD-amorphous delaminated and dehydroxylated talc phase – meta-talc, which can have its potential application and a starter material for a preparation of magnesium-silicate analogues of geopolymers. Changes in structure and morphology of talc ore were observed during this work. For the purposes of this research, two various talc ores – chloritic and dolomitic were examined. Whole process of meta-talc preparation was examined with whole scale of instrumental techniques such as X-ray diffraction, simultaneous thermogravimetric a differential thermal analysis, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy or laser analysis of particle size. Meta-talc can be obtained via mechanochemical activation of talc ore with subsequent calcination. Mechanochemical treatment lead to destruction of original crystal structure and breaking of original bonds, i.e. the product of this treatment was almost amorphous and delaminated. Most of hydroxyl groups were converted to molecules of water which remained adsorbed or coordinated in ore structure. These molecules were removed during calcination step.

Tato práce se zabývá možností přípravy a charakterizací rentgeno-amorfní delaminované a dehydroxylované mastkové fáze – tzv. metamastku, který by mohl najít využití jako výchozí surovina pro přípravu hořečnato-křemičitých analogů geopolymerů. V průběhu práce byly sledovány změny struktury a morfologie mastkové suroviny. Pro účely práce byly využity dvě různé mastkové suroviny – chloritická a dolomitická. Celý proces přípravy metamastku a jeho reaktivity byl studován pomocí četných instrumentálních technik, jako jsou rentgenová difrakce, simultánní termogravimetrická a diferenční termická analýza, infračervená spektroskopie, skenovací elektronová mikroskopie nebo laserová analýza velikostí částic. Metamastek lze připravit mechanochemickou aktivací mastkové suroviny a následnou kalcinací produktu aktivace. Mechanochemická aktivace vede k rozbití původní krystalické struktury suroviny a k přetržení většiny vazeb, čímž vzniká prakticky amorfní a delaminovaný produkt. Většina hydroxylových skupin je převedena na molekuly vody, které zůstávají adsorbované nebo koordinované ve struktuře suroviny. Během kalcinace dojde k odstranění těchto molekul ze struktury produktu aktivace., This thesis is focused at possibilities of preparation and characterization of XRD-amorphous delaminated and dehydroxylated talc phase – meta-talc, which can have its potential application and a starter material for a preparation of magnesium-silicate analogues of geopolymers. Changes in structure and morphology of talc ore were observed during this work. For the purposes of this research, two various talc ores – chloritic and dolomitic were examined. Whole process of meta-talc preparation was examined with whole scale of instrumental techniques such as X-ray diffraction, simultaneous thermogravimetric a differential thermal analysis, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy or laser analysis of particle size. Meta-talc can be obtained via mechanochemical activation of talc ore with subsequent calcination. Mechanochemical treatment lead to destruction of original crystal structure and breaking of original bonds, i.e. the product of this treatment was almost amorphous and delaminated. Most of hydroxyl groups were converted to molecules of water which remained adsorbed or coordinated in ore structure. These molecules were removed during calcination step.

Tato bakalářská práce se zabývá nově vyvinutými anorganickými pojivovými systémy. Ty jsou vyvíjeny zejména pro jejich ekologické přednosti. U některých zmíněných pojivových systémů se ale dosahuje i lepších technologických vlastností. Jsou zde popsány anorganické pojivové systémy jak na bázi alkalických silikátů, tak na bázi anorganických solí. Pozornost je věnována také bentonitu, který je stále nejpoužívanějším pojivem na světě. Ukazuje se, že tyto pojivové systémy budou mít význam pro budoucnost slévárenského průmyslu., This bachelor thesis deals with newly developed inorganic binder systems. These are mainly developed for their ecological advantages. However, some of the discussed binder systems have better technological properties. Inorganic binder systems are described herein, both on the basis of alkaline silicates and on the basis of inorganic salts. Attention is also paid to bentonite, which is still the most commonly used binder in the world. It turns out that these binder systems will be important for the future of the foundry industry.

Tato práce se zabývá možností přípravy a charakterizací rentgeno-amorfní delaminované a dehydroxylované mastkové fáze – tzv. metamastku, který by mohl najít využití jako výchozí surovina pro přípravu hořečnato-křemičitých analogů geopolymerů. V průběhu práce byly sledovány změny struktury a morfologie mastkové suroviny. Pro účely práce byly využity dvě různé mastkové suroviny – chloritická a dolomitická. Celý proces přípravy metamastku a jeho reaktivity byl studován pomocí četných instrumentálních technik, jako jsou rentgenová difrakce, simultánní termogravimetrická a diferenční termická analýza, infračervená spektroskopie, skenovací elektronová mikroskopie nebo laserová analýza velikostí částic. Metamastek lze připravit mechanochemickou aktivací mastkové suroviny a následnou kalcinací produktu aktivace. Mechanochemická aktivace vede k rozbití původní krystalické struktury suroviny a k přetržení většiny vazeb, čímž vzniká prakticky amorfní a delaminovaný produkt. Většina hydroxylových skupin je převedena na molekuly vody, které zůstávají adsorbované nebo koordinované ve struktuře suroviny. Během kalcinace dojde k odstranění těchto molekul ze struktury produktu aktivace., This thesis is focused at possibilities of preparation and characterization of XRD-amorphous delaminated and dehydroxylated talc phase – meta-talc, which can have its potential application and a starter material for a preparation of magnesium-silicate analogues of geopolymers. Changes in structure and morphology of talc ore were observed during this work. For the purposes of this research, two various talc ores – chloritic and dolomitic were examined. Whole process of meta-talc preparation was examined with whole scale of instrumental techniques such as X-ray diffraction, simultaneous thermogravimetric a differential thermal analysis, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy or laser analysis of particle size. Meta-talc can be obtained via mechanochemical activation of talc ore with subsequent calcination. Mechanochemical treatment lead to destruction of original crystal structure and breaking of original bonds, i.e. the product of this treatment was almost amorphous and delaminated. Most of hydroxyl groups were converted to molecules of water which remained adsorbed or coordinated in ore structure. These molecules were removed during calcination step.

Tato práce se zabývá možností přípravy a charakterizací rentgeno-amorfní delaminované a dehydroxylované mastkové fáze – tzv. metamastku, který by mohl najít využití jako výchozí surovina pro přípravu hořečnato-křemičitých analogů geopolymerů. V průběhu práce byly sledovány změny struktury a morfologie mastkové suroviny. Pro účely práce byly využity dvě různé mastkové suroviny – chloritická a dolomitická. Celý proces přípravy metamastku a jeho reaktivity byl studován pomocí četných instrumentálních technik, jako jsou rentgenová difrakce, simultánní termogravimetrická a diferenční termická analýza, infračervená spektroskopie, skenovací elektronová mikroskopie nebo laserová analýza velikostí částic. Metamastek lze připravit mechanochemickou aktivací mastkové suroviny a následnou kalcinací produktu aktivace. Mechanochemická aktivace vede k rozbití původní krystalické struktury suroviny a k přetržení většiny vazeb, čímž vzniká prakticky amorfní a delaminovaný produkt. Většina hydroxylových skupin je převedena na molekuly vody, které zůstávají adsorbované nebo koordinované ve struktuře suroviny. Během kalcinace dojde k odstranění těchto molekul ze struktury produktu aktivace., This thesis is focused at possibilities of preparation and characterization of XRD-amorphous delaminated and dehydroxylated talc phase – meta-talc, which can have its potential application and a starter material for a preparation of magnesium-silicate analogues of geopolymers. Changes in structure and morphology of talc ore were observed during this work. For the purposes of this research, two various talc ores – chloritic and dolomitic were examined. Whole process of meta-talc preparation was examined with whole scale of instrumental techniques such as X-ray diffraction, simultaneous thermogravimetric a differential thermal analysis, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy or laser analysis of particle size. Meta-talc can be obtained via mechanochemical activation of talc ore with subsequent calcination. Mechanochemical treatment lead to destruction of original crystal structure and breaking of original bonds, i.e. the product of this treatment was almost amorphous and delaminated. Most of hydroxyl groups were converted to molecules of water which remained adsorbed or coordinated in ore structure. These molecules were removed during calcination step.

Tato bakalářská práce se zabývá nově vyvinutými anorganickými pojivovými systémy. Ty jsou vyvíjeny zejména pro jejich ekologické přednosti. U některých zmíněných pojivových systémů se ale dosahuje i lepších technologických vlastností. Jsou zde popsány anorganické pojivové systémy jak na bázi alkalických silikátů, tak na bázi anorganických solí. Pozornost je věnována také bentonitu, který je stále nejpoužívanějším pojivem na světě. Ukazuje se, že tyto pojivové systémy budou mít význam pro budoucnost slévárenského průmyslu., This bachelor thesis deals with newly developed inorganic binder systems. These are mainly developed for their ecological advantages. However, some of the discussed binder systems have better technological properties. Inorganic binder systems are described herein, both on the basis of alkaline silicates and on the basis of inorganic salts. Attention is also paid to bentonite, which is still the most commonly used binder in the world. It turns out that these binder systems will be important for the future of the foundry industry.

Tato bakalářská práce se zabývá nově vyvinutými anorganickými pojivovými systémy. Ty jsou vyvíjeny zejména pro jejich ekologické přednosti. U některých zmíněných pojivových systémů se ale dosahuje i lepších technologických vlastností. Jsou zde popsány anorganické pojivové systémy jak na bázi alkalických silikátů, tak na bázi anorganických solí. Pozornost je věnována také bentonitu, který je stále nejpoužívanějším pojivem na světě. Ukazuje se, že tyto pojivové systémy budou mít význam pro budoucnost slévárenského průmyslu., This bachelor thesis deals with newly developed inorganic binder systems. These are mainly developed for their ecological advantages. However, some of the discussed binder systems have better technological properties. Inorganic binder systems are described herein, both on the basis of alkaline silicates and on the basis of inorganic salts. Attention is also paid to bentonite, which is still the most commonly used binder in the world. It turns out that these binder systems will be important for the future of the foundry industry.

Tato práce se zabývá možností přípravy a charakterizací rentgeno-amorfní delaminované a dehydroxylované mastkové fáze – tzv. metamastku, který by mohl najít využití jako výchozí surovina pro přípravu hořečnato-křemičitých analogů geopolymerů. V průběhu práce byly sledovány změny struktury a morfologie mastkové suroviny. Pro účely práce byly využity dvě různé mastkové suroviny – chloritická a dolomitická. Celý proces přípravy metamastku a jeho reaktivity byl studován pomocí četných instrumentálních technik, jako jsou rentgenová difrakce, simultánní termogravimetrická a diferenční termická analýza, infračervená spektroskopie, skenovací elektronová mikroskopie nebo laserová analýza velikostí částic. Metamastek lze připravit mechanochemickou aktivací mastkové suroviny a následnou kalcinací produktu aktivace. Mechanochemická aktivace vede k rozbití původní krystalické struktury suroviny a k přetržení většiny vazeb, čímž vzniká prakticky amorfní a delaminovaný produkt. Většina hydroxylových skupin je převedena na molekuly vody, které zůstávají adsorbované nebo koordinované ve struktuře suroviny. Během kalcinace dojde k odstranění těchto molekul ze struktury produktu aktivace., This thesis is focused at possibilities of preparation and characterization of XRD-amorphous delaminated and dehydroxylated talc phase – meta-talc, which can have its potential application and a starter material for a preparation of magnesium-silicate analogues of geopolymers. Changes in structure and morphology of talc ore were observed during this work. For the purposes of this research, two various talc ores – chloritic and dolomitic were examined. Whole process of meta-talc preparation was examined with whole scale of instrumental techniques such as X-ray diffraction, simultaneous thermogravimetric a differential thermal analysis, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy or laser analysis of particle size. Meta-talc can be obtained via mechanochemical activation of talc ore with subsequent calcination. Mechanochemical treatment lead to destruction of original crystal structure and breaking of original bonds, i.e. the product of this treatment was almost amorphous and delaminated. Most of hydroxyl groups were converted to molecules of water which remained adsorbed or coordinated in ore structure. These molecules were removed during calcination step.

Tato bakalářská práce se zabývá nově vyvinutými anorganickými pojivovými systémy. Ty jsou vyvíjeny zejména pro jejich ekologické přednosti. U některých zmíněných pojivových systémů se ale dosahuje i lepších technologických vlastností. Jsou zde popsány anorganické pojivové systémy jak na bázi alkalických silikátů, tak na bázi anorganických solí. Pozornost je věnována také bentonitu, který je stále nejpoužívanějším pojivem na světě. Ukazuje se, že tyto pojivové systémy budou mít význam pro budoucnost slévárenského průmyslu., This bachelor thesis deals with newly developed inorganic binder systems. These are mainly developed for their ecological advantages. However, some of the discussed binder systems have better technological properties. Inorganic binder systems are described herein, both on the basis of alkaline silicates and on the basis of inorganic salts. Attention is also paid to bentonite, which is still the most commonly used binder in the world. It turns out that these binder systems will be important for the future of the foundry industry.

Tato práce se zabývá možností přípravy a charakterizací rentgeno-amorfní delaminované a dehydroxylované mastkové fáze – tzv. metamastku, který by mohl najít využití jako výchozí surovina pro přípravu hořečnato-křemičitých analogů geopolymerů. V průběhu práce byly sledovány změny struktury a morfologie mastkové suroviny. Pro účely práce byly využity dvě různé mastkové suroviny – chloritická a dolomitická. Celý proces přípravy metamastku a jeho reaktivity byl studován pomocí četných instrumentálních technik, jako jsou rentgenová difrakce, simultánní termogravimetrická a diferenční termická analýza, infračervená spektroskopie, skenovací elektronová mikroskopie nebo laserová analýza velikostí částic. Metamastek lze připravit mechanochemickou aktivací mastkové suroviny a následnou kalcinací produktu aktivace. Mechanochemická aktivace vede k rozbití původní krystalické struktury suroviny a k přetržení většiny vazeb, čímž vzniká prakticky amorfní a delaminovaný produkt. Většina hydroxylových skupin je převedena na molekuly vody, které zůstávají adsorbované nebo koordinované ve struktuře suroviny. Během kalcinace dojde k odstranění těchto molekul ze struktury produktu aktivace., This thesis is focused at possibilities of preparation and characterization of XRD-amorphous delaminated and dehydroxylated talc phase – meta-talc, which can have its potential application and a starter material for a preparation of magnesium-silicate analogues of geopolymers. Changes in structure and morphology of talc ore were observed during this work. For the purposes of this research, two various talc ores – chloritic and dolomitic were examined. Whole process of meta-talc preparation was examined with whole scale of instrumental techniques such as X-ray diffraction, simultaneous thermogravimetric a differential thermal analysis, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy or laser analysis of particle size. Meta-talc can be obtained via mechanochemical activation of talc ore with subsequent calcination. Mechanochemical treatment lead to destruction of original crystal structure and breaking of original bonds, i.e. the product of this treatment was almost amorphous and delaminated. Most of hydroxyl groups were converted to molecules of water which remained adsorbed or coordinated in ore structure. These molecules were removed during calcination step.

Tato bakalářská práce se zabývá nově vyvinutými anorganickými pojivovými systémy. Ty jsou vyvíjeny zejména pro jejich ekologické přednosti. U některých zmíněných pojivových systémů se ale dosahuje i lepších technologických vlastností. Jsou zde popsány anorganické pojivové systémy jak na bázi alkalických silikátů, tak na bázi anorganických solí. Pozornost je věnována také bentonitu, který je stále nejpoužívanějším pojivem na světě. Ukazuje se, že tyto pojivové systémy budou mít význam pro budoucnost slévárenského průmyslu., This bachelor thesis deals with newly developed inorganic binder systems. These are mainly developed for their ecological advantages. However, some of the discussed binder systems have better technological properties. Inorganic binder systems are described herein, both on the basis of alkaline silicates and on the basis of inorganic salts. Attention is also paid to bentonite, which is still the most commonly used binder in the world. It turns out that these binder systems will be important for the future of the foundry industry.