Thesis supervisor: Katalin Kopecskó
Location of studies (in Hungarian): BME Építőanyagok és Magasépítés Tanszék Abbreviation of location of studies: BMEEM
Description of the research topic:
A víz után az emberiség a betont használja fel legnagyobb mennyiségben. Bár világszerte kutatások folynak az alkáli aktivált kötőanyagok (geopolimer jellegű kötőanyagok) terén, a tartóssági és alkalmazási nehézségek miatt a cementkötésű anyagok térhódítása változatlan. A tiszta Portland cement előállításának azonban túlságosan nagy az energia- és anyagigénye, fogyasztva az elsődleges természeti forrásokat és rombolva a természeti környezetet. Ezért a cementipar a tiszta Portland cement helyett a heterogén cementek gyártását támogatja, amely során a klinkerek mellett más iparágakban keletkező másodlagos nyersanyagokat használ fel. A szabványos cementtípusok (kohósalak cement, puccolán cement) gyártásán túlmenően további lehetséges anyagok bevonása is foglalkoztatja a szakembereket. Ilyenek a különböző micro- vagy nanoméretű anyagok, amelyek kis mennyiségű adagolása is nagymértékben megváltoztatja a cementkötésű anyagok tulajdonságait: mind a kötőanyag pépek viszkozitását, mind a kompozit rendszer konzisztenciáját, ezen túlmenően pedig a kémiai reakció hőfejlesztésének ütemét, a szilárdulási ütemet. A megszilárdult anyagban hatással vannak a mechanikai tulajdonságok alakulása mellett az időállósági és transzport folyamatokra is. A várhatóan nagyobb teljesítőképességű kötőanyag keverékekkel a klinker felhasználás, és ezáltal a cementgyártás környezetre gyakorolt káros hatása is csökkenthető, valamint a fenntartható fejlődés céljai és a környezettudatosság elvei is érvényesíthetők.
A kutatás célja mikro- és nanoméretű, kémiai kötésre képes (puccolános) vagy inert (csak töltőanyagként működő) anyagok hatásának tanulmányozása cementkötésű anyagokon. Ilyen mikro- vagy nanoméretű anyagok pl. a mikro- vagy nanoszilika, a szűrt kőszénpernyék, a különböző aktivitású metakaolin termékek. A jelölt a kutatás első részében a kötőanyagok tulajdonságainak változását követi a kiegészítőanyag tulajdonságainak és adagolásának függvényében. A friss állapot tulajdonságai (például viszkozitás, zeta potenciál) alapján jellemzi a kötőanyag keverékeket, majd a hőfejlesztés alapján a reakciókinetikát tanulmányozza. Ezt követően a kompozit rendszerek (habarcs vagy beton) széles körű tanulmányozására kerül sor. A kompozitok friss tulajdonságai (pl. konzisztencia, bedolgozhatóság, eltarthatóság) az alkalmazhatóság fontos jellemzői. A kutatás során a megszilárdult tulajdonságok alakulását a mikroszerkezet vizsgálatával (pásztázó elektron mikroszkóppal és porozimetriás vizsgálatokkal) támasztja alá. Elvárás, hogy a kutatás eredményeként új tudományos eredmények szülessenek, valamint javaslatok a különböző kiegészítő anyagok ipari alkalmazására.
A doktori kutatási téma kapcsolódik az NVKP_10-0019 számú kutatási projekthez.
Number of students who can be accepted: 1
Deadline for application: 2022-12-20
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Login
