Aliumosilikatinių pucolaninių priedų ir polivinilo alkoholio plaušo poveikis lengvojo kompozito struktūrai, fizikinėms ir mechaninėms savybėms

Abstract

Disertacijoje nagrinėjamas aliumosilikatinių pucolaninių priedų (metakaolininės, susidarančios pūsto stiklo granulių gamyboje atliekos ir naftos krekingo katalizatoriaus atliekos) poveikis lengvojo cementinio kompozito su pūsto stiklo granulių užpildu hidratacijai, struktūrai, fizikinėms ir mechaninėms savybėms. Papildomam tokio kompozito struktūros modifikavimui panaudotas polivinilo alkoholio plaušo priedas. Kuriamas kompozitas skirtas pramoninių energinių įrenginių paviršiams dengti, keičiant asbestinius tinkus. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai, santrauka anglų kalba, bei priedai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas ir uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertacijos tema autoriaus paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmajame skyriuje aptariami portlandcemenčio tešlos su įvairiais aktyviaisiais priedais (cheminiais, mineraliniais, armuojančiais) hidratacijos ypatumai, jų poveikis cementinio akmens, skiedinio ir betono savybėms. Analizuojamos lengvųjų užpildų (taip pat ir pūsto stiklo granulių) charakteristikos ir jų pagrindu pagamintų kompozitų savybės ir naudojimo sritys. Skyriaus pabaigoje formuluojamos išvados ir tikslinami disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje aprašomos darbe naudotos medžiagos ir jų savybės, pateiktos lengvųjų cementinių kompozitų sudėtys ir bandinių paruošimo metodika. Pateikiami taikomi tyrimo metodai, kurie parinkti siekiant išsiaiškinti pucolaninių priedų įtaką cementinio kompozito fizikinėms ir mechaninėms savybėms. Trečiajame skyriuje pateikti pucolaninių priedų (katalizatoriaus, metakaolininės atliekos ir jų mišinio) poveikio portlandcemenčio hidratacijai ir kompozito su pūsto stiklo granulėmis struktūrai bei fizikinėms mechaninėms charakteristikoms tyrimų rezultatai ir jų vertinimas. Taip pat pateikti polivinilo alkoholio plaušo poveikio kompozito su mišriu pucolaniniu priedu ir pūsto stiklo granulėmis struktūrai bei savybėms tyrimų rezultatai. Disertacijos medžiaga paskelbta dviejuose moksliniuose straipsniuose, o tyrimų rezultatai pristatyti k mokslinėse konferencijose Lietuvoje ir užsienyje.

The dissertation investigates the effect of aluminosilicate pozzolanic additives (metakaolin waste formed by producing expanded glass granules and a catalyst used in catalytic cracking in an oil plant) on the hydration, structure, and physical-mechanical properties of a lightweight cement composite with expanded glass granules. For additional modification of the structure of such a composite, a polyvinyl alcohol fibre additive was used. The developed composite is intended to be plastered onto the surfaces of industrial energy equipment, replacing asbestos plasters. The dissertation consists of an introduction, three chapters, general conclusions, lists of literature, and the author’s publications on the subject of the dissertation, a summary in English, and appendices. The introductory chapter discusses the research problem, and the relevance of the work, describes the research object, formulates the purpose and tasks of the work, describes the research methodology, the scientific novelty of the work, the practical significance of the work results, and defended statements. At the end of the introduction, the author’s publications and conference presentations on the subject of the dissertation are presented, as well as the dissertation’s structure. The first chapter discusses the hydration characteristics of Portland cement paste with various active additives (chemical, mineral, reinforcing) and their effect on the properties of cement stone, mortar, and concrete. The analysis focuses on the characteristics of light aggregates (including expanded glass granules) and the properties and areas of use of composites made on their basis. At the end of the chapter, conclusions are formulated, and the tasks of the dissertation are clarified. The second chapter describes the materials used in the work and their properties, the composition of lightweight cement composites, and the methodology of sample preparation. Applied research methods are presented, which were chosen to find out the influence of pozzolanic additives on the physical and mechanical properties of the cement composite. The third section presents the research results on the effect of pozzolanic additives (catalyst waste, metakaolin waste, and its mixture) on the hydration of Portland cement and the structure and physical-mechanical characteristics of the composite with expanded-glass granules and their evaluation. It also examines and presents the research results regarding the effect of polyvinyl alcohol fibre on the structure and properties of the composite with mixed pozzolanic additive and expanded-glass granules. The dissertation material was published in two scientific articles, and the research results were presented at four scientific conferences in Lithuania and abroad.