Témy doktorandského štúdia

Ústav stavebníctva a architektúry SAV

Názov témy
Karbonácia zmesových cementov triedy G za simulovaných hydrotermálnych podmienok
Program DŠ
Anorganické technológie a materiály
Meno školiteľa
Ing. Eva Kuzielová, PhD. ()
Prijímajúca škola
Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU
Stručná anotácia
Cementovanie v geotermálnych vrtoch môže byť negatívne ovplyvnené reakciami hydratačných produktov s CO2, čo však ovplyvňujú mnohé faktory. V prípade, že reakciám podlieha len Ca(OH)2, karbonácia nevedie k deštrukcii cementovania. Naopak, zaznamenané môžu byť vyššie pevnosti a znížená pórovitosť. Taktiež vyššie teploty a tlaky môžu vplývať na vlastnosti cementovania pozitívne, a to urýchlením hydratačných reakcií, ako aj v dôsledku vyššieho stupňa polymerizácie kremičitanov. Avšak teploty nad 100 °C vedú k transformácii pôvodných hydratačných produktov, čo je sprevádzané zvýšením priepustnosti a následnej inklinácii ku karbonácii. Tepelná odolnosť cementovania sa zlepšuje prímesami, ktoré pôsobia ako plnivá a pórovú štruktúru zlepšujú aj urýchlením hydratácie cementu a tvorbou ďalších tepelne stabilnejších produktov. Puzolánové a alkalicky aktivované reakcie však vedú ku konzumácii Ca(OH)2, čo ovplyvní rýchlosť dekalcifikácie C-S-H fáz. Zmienené skutočnosti podmieňujú štúdium karbonácie na nových cementových materiáloch a v podmienkach čo najlepšie simulujúcich reálne podmienky v konkrétnych vrtoch. Preto sa práca bude zameriavať na výskum priebehu karbonácie v nových typoch zmesových cementov s obsahom prímesí s puzolánovými alebo latentne hydraulickými vlastnosťami v podmienkach simulujúcich reálne vrty, v ktorých teplota podstatne prevyšuje 100 °C. Experimenty budú realizované v roztoku so zložením podobným geotermálnej vode Na-Cl typu, ktorá je obohatená o CO2. Výsledky štúdie karbonácie za hydrotermálnych podmienok budú porovnávané s výsledkami urýchlenej karbonácie vzoriek v CO2 komore.