velikost textu

Vliv CaO na strukturu a propustnost jílovité zeminy

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Vliv CaO na strukturu a propustnost jílovité zeminy
Název v angličtině:
Influence of CaO on structure and permeability of clayey soil
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Zdeňka Pastyriková, Ph.D.
Školitel:
Ing. Jan Boháč, CSc.
Oponenti:
doc. Ing. Jana Frankovská, CSc.
doc. Ing. Michal Sněhota, Ph.D.
Konzultant:
prof. Mgr. Richard Přikryl, Dr.
Id práce:
83598
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Ústav hydrogeologie, inž. geologie a užité geofyziky (31-450)
Program studia:
Aplikovaná geologie (P1202)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
19. 9. 2016
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
vápnem upravená spraš, optimální množství vápna, rtuťová porozimetrie, hydraulická vodivost
Klíčová slova v angličtině:
lime treated loess, optimum consumption of lime, mercury porosimetry, hydraulic conductivity
Abstrakt:
Abstrakt Cílem této práce bylo zjistit vliv množství vápna (1 – 8% CaO) a doby zrání (1 – 540 dní) na strukturu jemnozrnné zeminy hutněné při optimální vlhkosti energií Proctor standard a zda očekávaná změna struktury zeminy ovlivní její hydraulickou vodivost. Pomocí rtuťové porozimetrie (MIP) byla na laboratorně zhutněných vzorcích spraše s 1, 2, 4 a 8% CaO studována změna pórového prostoru po dlouhou dobu zrání (1 – 540 dní). Průběh pucolánových reakcí byl monitorován měřením pH. Vznik nových minerálních fází (hydratovaný silikát vápenatý a hydratovaný hlinitan vápenatý a hydratovaný hlinitouhličitan vápenatý) ve vápněné zemině byl potvrzen RTG difrakcí. Rtuťová porozimetrie odhalila, že 2% CaO je dostačující pro vznik pucolánových reakcí. Toto množství vápna je pod stanovenou hodnotou optimálního množství vápna, které bylo stanoveno za pomoci pH měření (Eades a Grim, 1966). Dokud hodnota pH neklesne pod hodnotu 11,7, jsou pozorovatelné změny pórového prostoru. U zeminy s obsahem 4%, respektive 8% vápna byl pokles množství makropórů a nárůst množství mezopórů pozorovatelný během 360 dní, respektive během 540 dní zrání a při obsahu 2% CaO pokles makropórů byl ukončen po 120 dnech zrání, což je způsobeno tvorbou nových minerálních fází během pucolánových reakcí Při obsahu 1% vápna změna zastoupení makropórů byla pozorována pouze prvních 28 dní zrání vlivem vzniku portlanditu. Hydraulická vodivost nevápněné zeminy klesá během prvních 40 - ti dní propouštění a dosahuje po zhruba 100 dnech propouštění hodnoty k ≈ 2*10-10m/s. Zemina upravená 1% CaO i po 28 dnech zrání je propustnější než neupravená zemina. Zkouška propustnosti neměla vliv na změnu distribuce mezopórů ani hrubých pórů, avšak došlo k redistribuci makropórů bez většího vlivu na její hodnotu pórovitosti nMIP. Zemina upravená 8% CaO a zrající déle než 14 dní dosáhla během dlouhodobé zkoušky propustnosti velmi blízkých hodnot hydraulické vodivosti neupravené zeminy. Zkouška propustnosti neměla vliv na změnu distribuce hrubých pórů, pouze vzrostla pórovitost mezopórů na úkor pórovitosti makropórů, což je přisuzováno tvorbě novotvořených minerálních fází i pod hladinou vody.
Abstract v angličtině:
Abstract The aim of this study was to determine the effect of quicklime (1 – 8% CaO) and maturation time (1 – 540 days) on the structure of clayey soil compacted at optimum moisture content by Proctor standard energy and whether expected change in structure affects the long - term permeability. The change of pore space of compacted loess with 1-8% lime (CaO) was studied by mercury porosimetry (MIP) for a long period of maturation (from 1 to 540 days). Development of pozzolanic reactions were monitored by measuring the pH. The development of new mineral phases (calcium silicate hydrates, calcium aluminate hydrates and calcium aluminate carbonate hydrate) in the treated soil was investigated by using X-Ray diffraction. The MIP indicated that 2% of CaO were sufficient for long term pozzolanic reaction. The threshold value is below the initial consumption of lime determined from the pH measurements (Eades and Grim, 1966). The alteration of the voids of the lime treated soil is noticeable, but the pH value can not drop below 11.7. At 4% of CaO, at 8% of CaO respectively, the macroporosity kept decreasing due to increasing mesoporosity for 360 curing days, for 540 curing days respectively, due to the new mineral phases. At 2% of CaO, the decrease of the macroporosity stops after 120 days. Below 2% of lime, the changes of the macroporosity were detected during first 28 curing days due to the The hydraulic conductivity of untreated soil decreases during the first 40 days and the value k ≈ 2*10-10m/s is reached after about 100 days. The soil with 1% of CaO after 28 days is more permeable than the untreated soil. Permeability test did not affect the change in the distribution of mesopores or of coarse pores, but there was a redistribution of macropores without any major impact on its porosity value nMIP. The soil with 8% of CaO and maturing in more than 14 days reached during the test period very close values of the hydraulic conductivity of untreated soil. Permeability test had no influence on the change in the distribution of coarse pores, macroporosity kept decreasing due to increasing mesoporosity which is ascribed due to the formation of newly formed mineral phases under the water.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Zdeňka Pastyriková, Ph.D. 5.08 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Zdeňka Pastyriková, Ph.D. 374 kB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Zdeňka Pastyriková, Ph.D. 74 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Zdeňka Pastyriková, Ph.D. 75 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Zdeňka Pastyriková, Ph.D. 680 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. Ing. Jana Frankovská, CSc. 123 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. Ing. Michal Sněhota, Ph.D. 102 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 402 kB