Diplomová práce se zabývá studiem biokoroze a fotodegradace geopolymerů. Jako testovaný materiál byly použity 3 typy geopolymerů (jeden bez plniva, dva s přídavkem plniv - mletý pískovec a odpadní slévárenský písek). Biokoroze byla sledována ve vodném aerobním prostředí bez inokulace a nebo za přítomnosti směsné mikrobiální kultury v podobě aktivovaného kalu a také v půdním prostředí. Pro studium fotodegradace bylo využito UV záření. Pro zhodnocení míry poškození testovaných materiálů vlivem biokoroze a fotodegradace byla stanovena pevnost v tlaku, mrazuvzdornost, nasákavost, také byla použita gravimetrie a byly pozorovány makroskopické změny na povrchu geopolymerů. Celkově se biokorozi ani fotodegradaci nepodařilo během 105 dní prokázat. Bylo zjištěno, že je doba pro posouzení změn ve vlastnostech materiálu vlivem biokoroze nedostačující. Makroskopické změny, které by mohly být způsobeny biokorozí, byly pozorovány pouze na povrchu vzorků uložených v půdě. Vzorky bez plniva byly znehodnoceny nejvíce. U vzorků vystavených vodnému aerobnímu prostředí se směsnou mikrobiální kulturou v podobě aktivovaného kalu nedošlo vlivem působení mikroorganismů k žádným změnám, pouze se potvrdil vysoký stupeň abraze v důsledku intenzivní aerace. Z provedených testů také vyplývá, že se s přídavkem plniva zlepšila nasákavost a mrazuvzdornost vzorků, ale zhoršila se naopak pevnost v tlaku a abraze povrchu.
Annotation in English
This diploma thesis researches geopolymer biocorrosion and photodegradation. There were used 3 geopolymer types (one completely pure geopolymer and two others containing milled sandstone and used poundry sand). First group of geopolymer samples was put into the aquatic aerobic medium without any inoculation. Second geopolymer samples group was put into aquatic aerobic medium contaning microbiotical mixture being likely an activated sludge and the last group of samples was put into the soil enviroment. Photodegradation process using UV rays as the main degradation source was used too. For finding the amount of biocorrosion these physical properties were investigated and measured: compression strength, freeze-thaw resistance, moisture absorption capacity and gravity surveying. Moreover geopolymer surfaces were observed for visible macroscopic changes. Altogether biocorrosion and photodegradation were not proved. It was found out that research time period was too short for seeing any material characteristics changes. Only macroscopical changes which could be caused by biocorrosion were located on geopolymer surfaces. The most significant degradation could be seen on pure samples without any filling. No changes could be found on samples left in an activated sludge. For these samples there were found only a high degree of abbression caused by intensive aeration. As it could be seen from measurements, geopolymer samples containing any type of filling were more freeze-thaw resistante and their moisture absorption capacity increased too. On the contrary compression strength decreased for these samples and surface abbression worsened.
Keywords
biokoroze, biodeteriorace, biodeteriogeny, geopolymer, fotodegradace, biotické prostředí
Diplomová práce se zabývá studiem biokoroze a fotodegradace geopolymerů. Jako testovaný materiál byly použity 3 typy geopolymerů (jeden bez plniva, dva s přídavkem plniv - mletý pískovec a odpadní slévárenský písek). Biokoroze byla sledována ve vodném aerobním prostředí bez inokulace a nebo za přítomnosti směsné mikrobiální kultury v podobě aktivovaného kalu a také v půdním prostředí. Pro studium fotodegradace bylo využito UV záření. Pro zhodnocení míry poškození testovaných materiálů vlivem biokoroze a fotodegradace byla stanovena pevnost v tlaku, mrazuvzdornost, nasákavost, také byla použita gravimetrie a byly pozorovány makroskopické změny na povrchu geopolymerů. Celkově se biokorozi ani fotodegradaci nepodařilo během 105 dní prokázat. Bylo zjištěno, že je doba pro posouzení změn ve vlastnostech materiálu vlivem biokoroze nedostačující. Makroskopické změny, které by mohly být způsobeny biokorozí, byly pozorovány pouze na povrchu vzorků uložených v půdě. Vzorky bez plniva byly znehodnoceny nejvíce. U vzorků vystavených vodnému aerobnímu prostředí se směsnou mikrobiální kulturou v podobě aktivovaného kalu nedošlo vlivem působení mikroorganismů k žádným změnám, pouze se potvrdil vysoký stupeň abraze v důsledku intenzivní aerace. Z provedených testů také vyplývá, že se s přídavkem plniva zlepšila nasákavost a mrazuvzdornost vzorků, ale zhoršila se naopak pevnost v tlaku a abraze povrchu.
Annotation in English
This diploma thesis researches geopolymer biocorrosion and photodegradation. There were used 3 geopolymer types (one completely pure geopolymer and two others containing milled sandstone and used poundry sand). First group of geopolymer samples was put into the aquatic aerobic medium without any inoculation. Second geopolymer samples group was put into aquatic aerobic medium contaning microbiotical mixture being likely an activated sludge and the last group of samples was put into the soil enviroment. Photodegradation process using UV rays as the main degradation source was used too. For finding the amount of biocorrosion these physical properties were investigated and measured: compression strength, freeze-thaw resistance, moisture absorption capacity and gravity surveying. Moreover geopolymer surfaces were observed for visible macroscopic changes. Altogether biocorrosion and photodegradation were not proved. It was found out that research time period was too short for seeing any material characteristics changes. Only macroscopical changes which could be caused by biocorrosion were located on geopolymer surfaces. The most significant degradation could be seen on pure samples without any filling. No changes could be found on samples left in an activated sludge. For these samples there were found only a high degree of abbression caused by intensive aeration. As it could be seen from measurements, geopolymer samples containing any type of filling were more freeze-thaw resistante and their moisture absorption capacity increased too. On the contrary compression strength decreased for these samples and surface abbression worsened.
Keywords
biokoroze, biodeteriorace, biodeteriogeny, geopolymer, fotodegradace, biotické prostředí
1. Vypracujte literární rešerši na zadané téma. V úvodu definujte terminologii používanou v této problematice. Dále se v práci zaměřte na: typy prostředí pro studium biokoroze; zástupce mikroorganismů podílejících se na biokorozi; metody sledování průběhu biokoroze a hodnotící kritéria rozsahu znehodnocení anorganického materiálu. 2. Na základě literární studie navrhněte typ prostředí pro studium biokoroze anorganických materiálů - geopolymerů, zvolte vhodnou metodiku a hodnotící kritéria rozsahu biokoroze. Jako studovaný materiál použijte geopolymery, standardní a plněné odpadní surovinou. Zvolené testy realizujte, proveďte vzájemné srovnání vzorků vzhledem k druhu plniva a výsledky kriticky zhodnoťte.
Research Plan
1. Vypracujte literární rešerši na zadané téma. V úvodu definujte terminologii používanou v této problematice. Dále se v práci zaměřte na: typy prostředí pro studium biokoroze; zástupce mikroorganismů podílejících se na biokorozi; metody sledování průběhu biokoroze a hodnotící kritéria rozsahu znehodnocení anorganického materiálu. 2. Na základě literární studie navrhněte typ prostředí pro studium biokoroze anorganických materiálů - geopolymerů, zvolte vhodnou metodiku a hodnotící kritéria rozsahu biokoroze. Jako studovaný materiál použijte geopolymery, standardní a plněné odpadní surovinou. Zvolené testy realizujte, proveďte vzájemné srovnání vzorků vzhledem k druhu plniva a výsledky kriticky zhodnoťte.
Recommended resources
Richard Wasserbauer, Biologické znehodnocení staveb, první vydání, Nakladatelství Arch, 2000, ISBN 80-86165-30-2
R. Kumar, A. V. Kumar, Biodeterioration of Stone in Tropical Environments, 1999 by the J. Paul Getty Trust, ISBN 0-89236-550-1
Stávající monografická a časopisecká literatura na ÚIOZP
Literární databáze dostupné online na síti UTB
Recommended resources
Richard Wasserbauer, Biologické znehodnocení staveb, první vydání, Nakladatelství Arch, 2000, ISBN 80-86165-30-2
R. Kumar, A. V. Kumar, Biodeterioration of Stone in Tropical Environments, 1999 by the J. Paul Getty Trust, ISBN 0-89236-550-1
Stávající monografická a časopisecká literatura na ÚIOZP
Literární databáze dostupné online na síti UTB
