Master's Thesis

Development of calcium-silicates for controlled carbonation curing

Author of thesis: Ing. Jakub Kocian

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Karel Dvořák, Ph.D.

Reviewer: Mgr. Dalibor Všianský, Ph.D.

Abstract:

This diploma thesis focuses on the study of mechanical properties and microstructural changes of cement-based composites containing alternative binders under conditions of controlled carbonation and moist curing. Experimentally, mixtures of Portland cement CEM I and belite clinker combined with ladle slag in various mass ratios were investigated. After pressing, the specimens were exposed either to a humid environment or to an atmosphere with a high CO₂ concentration in a carbonation chamber, while their geometrical parameters, bulk density, flexural tensile strength, and compressive strength, as well as mineralogical composition, were evaluated.

Keywords:

Carbonation, controlled carbonation, belite, slag, calcium silicates, C₂S, CO₂, alternative binders, curing

Date of defence

03.02.2026

Date of publish

02.02.2029

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student představil komisi formou prezentace svoji diplomovou práci a reagoval na připomínky a dotazy od oponenta vyjádřené v oponentském posudku i na otázky členů komise. Během obhajoby položili členové komise následující otázky: prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA, dr. h. c. - Jaká byla koncentrace CO2? Jaká byla vlhkost? Hovoříte jen o kalcitu, ale v jakých modifikacích? Jak to bylo dlouho v komoře? Ten ettringit vám vznikl jak a kdy? doc. Ing. Nikol Žižková, Ph.D. - Jak si vysvětlujete nárůst pevností v ohybu? Student velmi dobře reagoval na připomínky oponenta a snažil se zdůvodnit nevržená a použitá řešení. Rovněž na připomínky členů komise reagoval velmi dobře.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta stavební

Department

Institute of Technology of Building Materials and Components

Study programme

Civil Engineering – Building Materials and Technologies (NPC-SIM)

Composition of Committee

Ing. Karel Nosek, Ph.D. (předseda)
Ing. Martin Luňáček, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA, dr. h. c. (člen)
prof. Ing. Rudolf Hela, CSc. (člen)
doc. Ing. Karel Dvořák, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Radomír Sokolář, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Lenka Bodnárová, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Nikol Žižková, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Karel Dvořák, Ph.D.

Grade proposed by supervisor: B

File inserted by supervisor Size
Hodnocení vedoucího diplomové práce [.pdf] 130,81 kB

Reviewer’s report
Mgr. Dalibor Všianský, Ph.D.

Topics for thesis defence:
  1. Z jakého materiálu je katoda RTG-lampy, kterou jste použil?
  2. Máte představu, do jaké teploty probíhalo řízené pomalé chlazení s gradientem -3 °C? Jinými slovy, může použitá pec regulovat chlazení jinak než přitápěním?
  3. Místo běžného označení alit pro C3S a belit pro β-C2S používáte výraz hatrurit a larnit. Jedná se o synonyma?
  4. Jak si vysvětlujete srovnatelné obsahy kalcitu a portlanditu ve vzorcích sérií HxCy (s karbonatací) a Hx (bez karbonatace) (tab. 21 a 22)?
  5. Opravdu může být ve strusce přítomen ferát („calcium ferrate“)? V jakém mocenství je železo v této fázi?
  6. Pomocí jaké metody jste stanovil obsah CaCO3 (tab. 27–30)?

Grade proposed by reviewer: B

File inserted by the reviewer Size
Posudek oponenta [.pdf] 140,51 kB

Reasons for publication postponement

Publication of the final thesis has been postponed in compliance with the provisions of Section 47b (4) of Act No. 111/1998 Coll., on the Higher Education Institutions and on amendments and supplements to other acts, as amended. The defended work is part of an active research project, the results of which will be published only after its completion.

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová