Portland clinker is thanks to its large-scale production a continuously studied topic. Clinker, or Portland cement, is used for construction purposes, or for insulation and special applications. One of these special applications could be shielding of different types of radiation by making use of the content of barium ions. The present master’s thesis examines the influence of barium oxide on the formation and properties of Portland clinker, which could be, by incorporation of barium ions into the system, used as a binder for buildings resistant to various types of radiation. Barium sulfate and barium carbonate were added to the raw meal in order to prepare clinkers with different content of barium oxide. The effect of barium on the formation of clinker phases was studied (by XRD – Rietveld analysis and by the microscopic point integration), as well as the effects on the variations of temperature of the phase formation (TG-DTA) and the rate of alite formation under isothermal conditions. Furthermore, the ability of barium to become a part of clinker minerals was studied by SEM with EDS, and the solubility of barium phases by ICP-OES. The hydration of clinker minerals containing barium was studied by isothermal calorimetry.

Die am häufigsten für die Zerkleinerung des Zementklinkers eingesetzte Kugelmühle stellt eine relativ einfache Maschine dar, in der sehr komplizierte dynamische Wechselwirkungen herrschen. Die direkte Messung der Beanspruchungsintensitäten ist heutzutage immer noch eine schwierige Aufgabe. In der vorliegenden Arbeit sind die Spektren der Beanspruchungsgrößen sowie einige spezifische integrale Größen mit der Methode der diskreten Elemente (DEM) untersucht worden. Eine besondere Aufgabe bestand in der Ermittlung der Parameter des viskoelastischen Kontaktmodells und der den Zementklinker charakterisierenden mechanischen Größen. Die reale Abbildung der Stoßvorgänge wurde anhand vereinfachter Modelle der Messprüfstände validiert. Mit den ermittelten Parametern sind numerische Untersuchungen durchgeführt worden, mit denen ihre Auswirkung auf die Zielgrößen bestimmt wurde. In Hinsicht auf eine mögliche konstruktive Weiterentwicklung sind Simulationen mit festgelegten betrieblichen und zu variierenden konstruktiven Parametern durchgeführt worden.

This study takes a structuralist approach to the development of the novel, arguing that eighteenth-century writers build progressive narrative by rendering abstract, then conflating, literary theories of gendered time that originate in the Renaissance with seventeenth-century scientific theories of motion. I argue that writers from the Renaissance through the eighteenth century generate and regulate progress-as-product in their narratives through gendered constructions of time that corresponded to the generation and regulation of economic, political, and social progress brought about by developing capitalism.

This master thesis investigates the possibility of using a concrete recipe with only 70 % cement clinker for a building project named Gretas Glänta, regarding the demands of cracking for a suspended slab. The requirement to fulfill was a maximum crack width of 0.2 mm due to drying shrinkage and long- term loading. The purpose of using a lower amount of cement clinker in the concrete mix is to reduce the climate impact from the concrete. The thesis considers material testing and modelling of different concrete recipes with variation of the amount of cement clinker. Fly ash was used as the alternative binder. A total of five concrete mixes was tested. One mix with 100% cement clinker was through laboratory testing compared to mixes with 85 % and 70 % cement clinker content. A concrete mix with only 50 % cement clinker was also tested, but this mix is today not allowed according to the concrete standards, but was included in the study to test different material properties of the fresh and hardened concrete. All concrete mixes were tested with the effectivity factor 1, except for the recipe with 70 % cement clinker, which was tested for effectivity factors of 1 and 0.4. The performed study showed that the concrete mix 4 with 70 % cement clinker and with the effectivity factor 0.4 reached the strength class C35/45 after 28 days and also fulfilled the specified requirement of a maximum crack width of 0.2 mm due to drying shrinkage and long-term loading. Water permeability test showed that the concrete mix with 70 % cement clinker and an effectivity factor of 0.4 was waterproof. The concrete mix 3 with 70 % cement clinker and the effectivity factor 1 reached a strength class C30/37. The concrete mix 1 with 100 % cement clinker obtained the highest strength class C50/60 and the mix 2 with 85 % cement clinker reached strength class C45/55. The concrete mix 5 with 50 % cement clinker reached the strength class C20/25 which is the lowest strength class among the tested recipes. All the concrete recipes seemed to be waterproof according to the water permeability test. A background description of carbon dioxide emission from concrete and cement production is presented in the report. Research about ongoing methods to minimize the emission from concrete and cement industry is also summarized. FE-modelling with the software FEM-design and analytical calculations were performed to investigate the crack width due to drying shrinkage and long-term loading for the slab, for concrete mix 2 with 85 % cement clinker with effectivity factor 1 and mixes 3 and 4 with 70 % cement clinker and effectivity factors of 1 and 0.4. The properties obtained from the laboratory tests were used in the modelling and analytical calculations. Results from FEM-design and analytical calculations showed that concrete mixes 3 and 4 with 70 % cement clinker and effectivity factors of 1 and 0.4, and the concrete mix 2 with 85 % cement clinker with effectivity factor 1, fulfilled the demand on crack width. The calculation was not performed for concrete mixes 1 and 5 with 100 % and 50 % cement clinker, respectively, because they were not to be used in the building project. The results from the performed study showed that concrete mix 4 with 70 % cement clinker and an effectivity factor of 0.4 can be used in the building project Gretas Glänta in order to lower the climate impact from the concrete. / Examensarbetet undersöker möjligheten att använda ett betongrecept med endast 70 % cementklinker för ett husbyggnadsprojekt kallat Gretas Glänta med hänsyn till krav på sprickbildning i en fribärande platta. Kravet som ska uppfyllas är en sprickvidd på max 0.2 mm med hänsyn till krympning och långtidsbelastning. Syftet med att använda en lägre andel cementklinker i betongblandningen är att minska klimatpåverkan från betongen. Examensarbetet består av materialförsök och konstruktionsteknisk modellering för olika betongrecept, där andelen cementklinker varieras. Flygaska användes som alternativt bindemedel. Totalt undersöktes fem betongmixer. En mix med 100 % cementklinker jämfördes genom laboratorietestning med motsvarigheter med 85 % och 70 % cementklinkerinnehåll. Ett betongrecept med 50 % cementklinker undersöktes också i detta examensarbete, trots att detta idag inte tillåts enligt betongstandarderna, men inkluderades i studien för att testa olika materialegenskaper i färskt och hårdnat tillstånd. Alla betongmixerna testades med effektivitetsfaktorn 1 förutom receptet med 70 % cementklinkerandel som testades för både 1 och 0.4 i effektivitetsfaktor. Den genomförda studien visade att betongmix 4 med 70 % cementklinker och med effektiviseringsfaktor 0.4 uppnådde hållfasthetsklass C35/45 efter 28 dagar och uppfyllde också angivet krav på maximal sprickbredd 0,2 mm med hänsyn till krympning och långtidslast. Vattenpermeabilitetstest visade att betongmixen med 70 % cementklinker och effektiviseringsfaktor 0.4 var vattentätt. Betongmix 3 med 70 % cementklinker och effektivitetsfaktor 1 uppnådde hållfasthetsklass C30/37. Betongmix 1 med 100 % cementklinker erhöll den högsta hållfasthetsklassen C50/60 och betongmix 2 med 85 % cementklinker gav hållfasthetsklass C45/55. Betongmix 5 med 50 % cementklinker uppnådde hållfasthetsklass C20/25 vilket var den lägsta av de testade betongrecepten. Alla betongrecepten verkade ge vattentät betong enligt vattenpermeabilitetstest. En bakgrundsbeskrivning av koldioxidutsläpp från betong- och cementproduktion genomförs i rapporten. Forskning om pågående metoder för att minimera utsläppen från betong- och cementindustrin sammanfattas också. FE-modellering med programmet FEM-design och analytiska beräkningar utfördes för att undersöka sprickbredden med hänsyn till krympning och långtidslast för betongplattan för betongmix 2 med 85 % cementklinker och effektiviseringsfaktor 1 och betongmixerna 3 och 4 med 70 % cementklinker och effektiviseringsfaktorerna 1 och 0.4. Egenskaperna som erhölls i laboratorietesterna användes i modellerings och de analytiska beräkningarna. Resultat från FEM-design och analytiska beräkningarna visade att betongmixerna 3 och 4 med 70 % cementklinker med effektiviseringsfaktorerna 1 och 0.4 och betongmix 2 med 85 % cementklinker och effektiviseringsfaktor 1 uppfyllde kravet på sprickbredd. Beräkningen utfördes inte för betongmixerna 1 och 5 med 100 % cementklinker och 50 % cementklinker då de inte var aktuella för att användas i bostadsprojektet. Resultaten från den genomförda studien visade att betongmix 4 med 70% cementklinker och med en effektivitetsfaktor 0.4 kan användas i husbyggnadsprojektet Gretas Glänta för att sänka klimatpåverkan från betongen.

Le ciment Portland est de loin le liant hydraulique le plus connu et utilisé depuis de très nombreuses années tant dans le secteur de la construction civile qu’au niveau du stockage des déchets (barrières ouvragées ou matériau de confinement). Le processus industriel qui donne naissance au clinker, constituant de base du ciment Portland, n’a pas subi de modifications depuis des décennies. <p>Par ailleurs, au cours de ces dernières années, certaines considérations telles que le réchauffement climatique et le développement durable ont mis à mal les industries qui émettent des gaz à effets de serre et qui sont grosses consommatrices d’énergie. <p>Or, la production de ciment Portland n’est pas uniquement consommatrice de calcaires, d’argiles, de marnes et de combustibles fossiles, elle produit et libère ces gaz à effets de serre tels que le dioxyde de carbone (CO2) et l’hémioxyde nitreux (N2O). Le dioxyde de soufre (SO2), l’acide chlorhydrique (HCl) ainsi que d’autres oxydes d’azote (NOx) sont également émis lors du processus de fabrication du clinker. Le secteur des matériaux de construction contribue de façon importante aux émissions de CO2, le principal responsable du réchauffement climatique.<p>La problématique majeure de l’industrie cimentière provient d’un simple processus chimique de transformation :la décarbonatation du calcaire ou de la craie, débutant vers 550°C, qui forme de la chaux (CaO) et qui libère du dioxyde de carbone selon la réaction suivante :<p><p>CaCO3 =\ / Doctorat en sciences, Spécialisation géologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Depuis les années 1980, des épaves de grands navires construits à clin de la fin du Moyen-Age ont été découvertes sur les littoraux des mers septentrionales et occidentales. Elles ont régulièrement suscité individuellement un intérêt de la communauté scientifique en regard de leur architecture, puisque la fin du Moyen-Age correspond historiquement à l’apparition puis à la diffusion et à l’adaptation de la construction navale à franc-bord d’origine méditerranéenne en Europe du Nord et de l’Ouest. Pourtant, la comparaison des différentes épaves entre elles pour étudier les développements de la construction navale à clin de cette période est très récente et généralement rattachée à l’analyse des épaves nouvellement trouvées.Cette thèse étudie l’ensemble des navires de plus de 20 m de long susceptibles, par leur architecture, d’avoir évolué en haute mer sur les routes du commerce lointain. En regard du contexte technique et historique, cette étude est limitée géographiquement aux mers nordiques et chronologiquement au Moyen-Age tardif et au début de la période moderne.Le navire résulte à la fois des technique de construction navale et de la demande de ses commanditaires. Durant la période d’étude envisagée dans la thèse, les marchands, qui sont également les affréteurs, constituent les principaux armateurs avec les gens de mer, marins et capitaines, qui régulièrement sont propriétaires en totalité ou en partie des grands bâtiments.De ce fait, le contexte historique, affectant les activités de commerce et de transport, contribue à expliquer les développements de la construction navale. De plus, l’analyse technique des épaves permet de comprendre comment les charpentiers de marine ont pu répondre à la demande de ces propriétaires. Pour cela, la reconstitution des épaves, comme celle de l’Aber Wrac’h 1(France), est essentielle, car les données relatives à la construction, la conception et la forme des navires fournissent des éléments de comparaison scientifique fiables en regard des typologies chronologiques et régionales et permettent de replacer le navire dans son contexte historique et socio-économique. / Since the 1980s, several wrecks of large clinker ships adting from the late Middle Ages were found on the coasts of Northern and Atlantic seas. The scientific community was regularly interested in the architecture of each site as the late Middle Ages historically corresponds to the appearance, dissemination and adaptation of the carvel shipbuilding from the Mediterranean in Northern and Western Europe. Yet the comparison of the different wrecks themselves to study the development of the clinker shipbuilding of this period is recent and usually linked to the analysis of newly found wrecks.This thesis explores all vessels over a length of 20 meters, which were able, according to their architecture, to sail on open seas for long-distance trade. Due to the technical and historical context, this study is limited geographically to the nordic seas and chronologically to the Late Middle Ages and early modern period.The ship results from the shipbuilding technology and the demand of its owners. During the late Middle Ages, the merchant class, which was the principal user, was also the main shipowner with the seafarers, sailors and captains, who regularly owned all or part of large vessels.Therefore, the historical context, affecting trade and transport activities, helps to explain the developments in shipbuilding. Therefore, technical analysis of wrecks allows understanding how the shipwrights and carpenters could meet the demand of those owners. Hence, there construction of the wreck, such as Aber Wrac’h 1 (France), is essential because the data about the building, design and shape of the vessels provide reliable scientific information for comparison in terms of chronological and regional typologies and help to place the ship in its historical, environmental and socio-economic context.