Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Bachelor's Thesis
Author of thesis: Bc. Tomáš Sýs
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: doc. Ing. Eva Bartoníčková, Ph.D.
Reviewer: Ing. Michal Marko, Ph.D.
This bachelor's thesis investigates the stability of synthetic doped C-S-H phases in a model hydration environment. The theoretical part presents a literature review focused on the hydration mechanisms of aluminosilicate binders. The experimental part is dedicated to the hydrothermal synthesis of model crystalline C-S-H phases doped with selected transition metals (Ni2+ and Cu2+) under defined temperature and pressure conditions. X-ray diffraction analysis (XRD) and scanning electron microscopy (SEM-EDS) are used to characterize the phase composition, purity of the prepared systems, and potential phase separation of secondary products. Furthermore, the thesis describes the stability study of the prepared doped phases in comparison with a commercial nano-C-S-H additive. The monitoring was carried out in model environments of distilled water and a concentrated potassium carbonate (K2CO3) solution to clarify the overall stability and behavior of the materials upon exposure to an aggressive alkaline medium. Within this monitoring, changes in pH, the course of electrical conductivity, and the concentrations of released calcium, silicon, and doping metals are evaluated as a function of time. Quantitative determination of elements in the leachates was performed using atomic absorption spectrometry (AAS) and inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The final part of the thesis includes statistical processing of the measured data, aimed at comparing the chemical resistance of individual silicate systems and evaluating their long-term immobilization and fixation capacity towards the monitored transition metals.
C-S-H phases, tobermorite, hydrothermal synthesis, transition metals, stability, potassium carbonate, spectrometry
Date of defence
15.06.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
B
Process of defence
Student obhajoval práci na téma Stabilita syntetických dopovaných C-S-H fází v modelovém hydratačním prostředí. při obhajobě nejdříve představil motivaci své práce principy růstu CSH gelu a možnosti použití nukleačních zárodků. Následně ukázal přehled testovaných vzorků, postup syntézy vzorků a jejich charakterizace. Poté představil výsledky XRD charakterizace a uvolňování sledovaných iontů do roztoku. Po závěrečném shrnutí byl student vyzván na odpovědi otázek oponenta: 1) V teoretické části práce autor podrobně rozebírá Richardsonovy strukturní modely založené na kombinacích tobermorit/jennit (T/J) a tobermorit/portlandit (T/CH). Na základě vašich experimentálních výsledků – zejména s ohledem na XRD analýzu, která u všech krystalických vzorků potvrdila dominantní fázi 11Å tobermoritu – který z těchto teoretických modelů podle vás lépe vystihuje strukturu vámi studovaných fází a jak se v těchto modelech projevuje mřížková substituce přechodnými kovy? 2) Rentgenová difrakční analýza odhalila, že u vzorku dopovaného mědí došlo k parciální fázové separaci za vzniku tenoritu a kalcitu, zatímco u niklu nebyla samostatná krystalická fáze detekována. Domníváte se, že nízké hodnoty výluhů mědi v alkalickém prostředí (do 1,5 mg/l) jsou dány skutečnou imobilizací v mřížce tobermoritu, nebo mohou být způsobeny sekundárním srážením hydroxidu měďnatého na povrchu nečistot (tenoritu)? Následně komise položila tyto otázky: 1) Jak si vysvětujete tak vysoké naměřené koncentrace křemíku? 2) Jak si vysvětlujete vysokou nukleační bariéru u CSH gelu? Na dané otázky student velmi dobře odpověděl.
Language of thesis
Czech
Faculty
Fakulta chemická
Department
Institute of Materials Science
Study programme
Chemistry and Technology of Materials (BPCP_CHTM)
Composition of Committee
doc. Ing. František Šoukal, Ph.D. (předseda) prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (člen) Ing. Lucie Keršnerová, Ph.D. (člen) Ing. Jiří Másilko, Ph.D. (člen) prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen) prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen) doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportdoc. Ing. Eva Bartoníčková, Ph.D.
Grade proposed by supervisor: B
Reviewer’s reportIng. Michal Marko, Ph.D.
Grade proposed by reviewer: B
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová