Graduate papers
  
Description of the graduate paper
Form of studies Professional Master
Title of the study programm Civil Engineering
Title in original language "Ģipša-kaņepju spaļu biokompozītu mehānisko un fizikālo īpašību uzlabošana, bioloģiskā noturība un ugunsreakcija"
Title in English "Improvement of mechanical and physical properties, biological deterioration and fire reaction of gypsum-hemp shive biocomposites"
Department 24000 Faculty of Civil Engineering
Scientific advisor Ģirts Būmanis
Reviewer Sanita Rubene
Abstract Videi draudzīgu būvmateriālu pielietošana ēku būvniecībā ir viens no šī brīža aktuālajiem jautājumiem, kas saistīts ar starptautiskajām tendencēm būvniecībā un to ietekmi uz Zemes resursiem un klimatu. Viena no šādām perspektīvām materiālu grupām ir biokompozīti, kuru sastāvā ir atjaunojamas un organiskas izcelsmes izejvielas. Biokompozītu gadījumā pastāv plašs klāsts ar izmantojamajiem izejmateriāliem un to kombinācijām, kas vēl nav padziļināti pētīti, taču ir ar potenciāli augstvērtīgām īpašībām, kā, piemēram, kaņepju spaļi ar ģipša saistvielu. Maģistra darba mērķis ir noteikt ģipša-kaņepju spaļu vieglsvara biokompozīta mehānisko stiprību, siltumvadītspēju, bioloģiskās noturības un ugunsreakcijas īpašības, mainot sārmaino piedevu veidu un daudzumu materiāla sastāvā. Pētījuma ietvaros tiek izstrādāts biokompozīta sastāvs, kas dažādās proporcijās papildināts ar sārmainām piedevām: nātrija silikāta šķīdumu jeb šķidro stiklu un hidratētu kaļķi. Pirms biokompozītu izgatavošanas tiek noteikta piedevu ietekme uz ģipša saistvielas plūstamību un stiprību. Biokompozīta īpašību pārbaudēm tiek izgatavoti seši 350x350x100mm biokompozīta plātņu paraugi, kuriem noteikta siltumvadītspēja un mehāniskā stiprība. Biokompozīta bioloģiskā noturība tiek novērtēta, veicot sēņu attīstības novērojumus paaugstināta mitruma apstākļos, savukārt materiāla ugunsreakcijas īpašības tiek pārbaudītas ar koniskā kalorimetra testu, atbilstoši LVS ISO 5660-1 standarta metodikai. Pētījuma rezultātā noteikts, ka sārmainas piedevas būtiski izmaina ģipša saistvielas īpašības. Novērots būtisks pH līmeņa pieaugums - no pH 7.5 tīram ģipsim līdz pH 12.1 ģipsim ar kaļķa piedevu. Savukārt biokompozīta mehāniskās īpašības piedevas būtiski neietekmē – materiāla vidējā spiedes stiprība ir 0.44-0.54 MPa, liecē - 0.07-0.17 MPa. Biokompozīta siltumvadītspējas koeficients noteikts robežās no 0.082 līdz 0.091 W/(mK). Koniskā kalorimetra testa rezultāti liecina par labām biokompozīta ugunsreakcijas īpašībām, kas ir pietuvinātas grūti degošu (B klases) materiālu rādītājiem. Pievienojot piedevas, iespējams samazināt materiāla degšanas pīķa siltuma izdalīšanās jaudu par 30-70%. Bioloģiskās noturības pārbaudē konstatēts, ka 30-100% mitruma apstākļos sēņu veidošanās sākas jau pēc 5 dienām un sasniedz makroskopisku mērogu pēc 11-26 dienām, līdz ar to bioloģiskā noturība saglabājas kā būtiskākais biokompozītu trūkums. Maģistra darbs izstrādāts latviešu valodā. Darba apjoms – 89 lpp., t.sk. 10 tabulas un 38 attēli. Darbam pievienoti 3 pielikumi. Darba izstrādē izmantoti 108 literatūras avoti.
Keywords Biokompozīti, ģipsis, sārmainas piedevas, ugunsreakcija, bioloģiskā noturība
Keywords in English Biocomposites, gypsum, alkaline additives, fire reaction, biological resistance
Language lv
Year 2021
Date and time of uploading 27.06.2021 19:38:15