Master's Thesis

Possibilities of Evaluation and Prediction of Durability of Concrete

Final Thesis 15.24 MB

Author of thesis: Ing. Aneta Hošková

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Dalibor Kocáb, Ph.D.

Reviewer: Ing. Martina Sadílková Šomodíková, Ph.D.

Abstract:

This diploma thesis deals with the durability of concrete, with a focus on carbonation and freeze–thaw resistance. Two experimental studies were conducted within the scope of the thesis. The first experiment focused on evaluating the long-term development of mechanical properties of concrete, assessing the quality of the concrete surface layer, and monitoring carbonation development. The experiment involved specimens that had been stored under laboratory conditions for approximately 11 years. The determined parameters were compared with reference values obtained at the age of 28 days. The depth of natural carbonation was measured and subsequently compared with values predicted using carbonation models implemented in the FReET-D program.
The second experiment aimed to determine the effect of the initial degree of saturation of test specimens on concrete degradation during freeze–thaw cycles. Test specimens made of three different concrete mixtures with varying initial saturation levels were subjected to freeze–thaw testing. The extent of damage was assessed using non-destructive methods, specifically ultrasonic and resonance methods, from which relative dynamic moduli of elasticity were calculated.

Keywords:

Concrete, carbonation, frost resistance, durability, carbonation modelling, long-term ageing, freeze-thaw cycles, concrete surface layer.

Date of defence

04.02.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Během své prezentace s názvem Možnosti hodnocení a predikce trvanlivosti betonu studentka pohovořila o problematice práce - karbonatace a mrazuvzdornost betonu. Studentka pohovořila o receptuře betonů, následoval popis kvality povrchové vrstvy, dále pohovořila o hlubce přirozené karbonatace a zrychlené karbonatace. Následovalo porovnání výsledků s modely z programu FReET. Následoval popis zkušebních těles pro stanovení mrazuvzdornosti a výsledky zkoušek. V závěru studentka shrnula výsledky své práce. Následovaly dotazy oponentky práce Ing. Martiny Sadílkové Šomodíkové, Ph.D.: 1. Na str. 58 píšete, že poměr pevnosti v příčném tahu a pevnosti v tahu za ohybu se dle literatury pohybuje kolem hodnoty 0,7. V Tab. 22 pak uvádíte tyto poměry pro zkoušené betony s hodnotami nižšími v rozmezí 0,47–0,56. Čím si vysvětlujete tuto nižší hodnotu? 2. Při modelování karbonatace uvádíte v textech na str. 77–78 srovnání hodnot stanovených na základě různých modelů v [mm]. Zde by bylo vhodnější uvést relativní chybu v [%]. V Obr. 45–50 by pro lepší ohodnocení modelu nebylo od věci rovněž uvést rozptyly stanovených hodnot. Je zřejmé, že s využitím různých modelů uživatel dostává různé predikce hloubky karbonatace. Dokážete shrnout nějaká doporučení, který model a za jakých předpokladů si vybrat? 3. Relativní dynamické moduly (RDM) v průběhu zkoušky mrazuvzdornosti – str. 88–93 práce: očekávala bych trend zřejmý u betonu B, tedy s vyšším stupněm nasycení klesá RDM. U betonů A i C je ale pozorovaný trend zcela opačný. Můžete to vysvětlit? Studentka na otázky odpověděla. Následovaly dotazy členů komise: prof. Ing. Pavel Schmid, Ph.D. položil otázku: Jak probíhá zrychlená karbonatace? Software FReET je volně dostupný? Jaké do jednotlivých modelů vstupují veličiny? doc. Ing. Petr Cikrle, Ph.D. položil otázku: Byl by rozdíl ve výsledcích karbonatace při řezání těles na pile oproti lomu? Ing. Igor Suza položil otázku: Jaké je pH čerstvého betonu? Studentka na otázky odpověděla.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta stavební

Department

Institute of Building Testing

Study programme

Civil Engineering – Structural and Transport Engineering (NPC-SIK)

Composition of Committee

Ing. Vladimír Dibelka, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Pavel Schmid, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Petr Cikrle, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Ondřej Anton, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Strnad, Ph.D. (člen)
Ing. Igor Suza (člen)
Ing. Dalibor Kocáb, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Dalibor Kocáb, Ph.D.

Grade proposed by supervisor: A

File inserted by supervisor Size
Hodnoceni-vedouciho-DP-Kocab.pdf 82,42 kB

Reviewer’s report
Ing. Martina Sadílková Šomodíková, Ph.D.

Topics for thesis defence:
  1. 1. Na str. 58 píšete, že poměr pevnosti v příčném tahu a pevnosti v tahu za ohybu se dle literatury pohybuje kolem hodnoty 0,7. V Tab. 22 pak uvádíte tyto poměry pro zkoušené betony s hodnotami nižšími, v rozmezí 0,47–0,56. Čím si vysvětlujete tuto nižší hodnotu?
  2. 3. Relativní dynamické moduly (RDM) v průběhu zkoušky mrazuvzdornosti – str. 88–93 práce: očekávala bych trend zřejmý u betonu B, tedy s vyšším stupněm počátečního nasycení klesá RDM. U betonů A i C je ale pozorovaný trend zcela opačný. Můžete to vysvětlit?
  3. 2. Při modelování karbonatace uvádíte v textech na str. 77–78 srovnání hodnot stanovených na základě různých modelů v [mm]. Zde by bylo vhodnější uvést relativní chybu v [%]. V Obr. 45–50 by pro lepší ohodnocení modelu nebylo od věci rovněž uvést rozptyly stanovených hodnot. Je zřejmé, že s využitím různých modelů uživatel dostává různé predikce hloubky karbonatace. Dokážete shrnout nějaká doporučení, který model a za jakých předpokladů si vybrat?

Grade proposed by reviewer: A

File inserted by the reviewer Size
Posudek oponenta [.pdf] 113,57 kB

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová