In dieser Arbeit wurde der Einfluss verschiedener Additive (Carbonsäuren, Phosphonsäuren und Retardan P) auf die einzelnen Teilprozesse des Abbindens von Gips an technischen und synthetischen Halbhydraten unter vergleichbaren Bedingungen untersucht. Vorrangig bei der Keimbildung und beim Kristallwachstum wurde ein Einfluss der Additive beobachtet. Das pH-abhängige Wirkungsoptimum kann mit der Speziation der Additive erklärt werden. Ihre Wirkung wird durch Adsorption auf CaSO4-Oberflächen verursacht. Die Untersuchungen ergaben eine bevorzugte Ca-Affinität mit den Flächen (120) und (001) zunehmend von Citronensäure über Weinsäure, HEDP zu HDTMP. Die in verdünnten homogenen Lösungen erhaltenen Ergebnisse sind nicht direkt auf den Abbindeprozess in Pasten übertragbar. In-situ Ramanspektroskopie und Auswaschexperimente weisen in Pasten auf irreversible Adsorption und ein Überwachsen der Additive hin, was zur Abnahme ihrer Wirkung führt. Auf die Festigkeit der abgebundenen Gipskörper zeigen die Additive kaum Einfluss.

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The use of backfill in underground mining is increasing due to need for systematic backfilling of mine openings and workings to avoid surface damage, increase safety and contribution to sustainable mining. This study is to investigate backfill materials and new methods suited for systematic selection and application of backfill in underground mines. Laboratory tests were carried out on physical, chemical and mechanical properties of different backfill materials and mixtures thereof. Special attention was paid to materials generated as by-products and other cheaply available materials e.g. fly ash and FGD-gypsum from power plants, natural and synthetic anhydrite. The different material mixtures investigated can be used as a technically and economically viable backfill for underground mines. In summary, the systematic selection of backfill materials from by-products, mine waste and tailings from the mineral processing of mining industry and other industries were suited as a backfill material for test field in China coal fires and recommended for underground potash mines in Thailand.

In dieser Arbeit wurde der Einfluss verschiedener Additive (Carbonsäuren, Phosphonsäuren und Retardan P) auf die einzelnen Teilprozesse des Abbindens von Gips an technischen und synthetischen Halbhydraten unter vergleichbaren Bedingungen untersucht. Vorrangig bei der Keimbildung und beim Kristallwachstum wurde ein Einfluss der Additive beobachtet. Das pH-abhängige Wirkungsoptimum kann mit der Speziation der Additive erklärt werden. Ihre Wirkung wird durch Adsorption auf CaSO4-Oberflächen verursacht. Die Untersuchungen ergaben eine bevorzugte Ca-Affinität mit den Flächen (120) und (001) zunehmend von Citronensäure über Weinsäure, HEDP zu HDTMP. Die in verdünnten homogenen Lösungen erhaltenen Ergebnisse sind nicht direkt auf den Abbindeprozess in Pasten übertragbar. In-situ Ramanspektroskopie und Auswaschexperimente weisen in Pasten auf irreversible Adsorption und ein Überwachsen der Additive hin, was zur Abnahme ihrer Wirkung führt. Auf die Festigkeit der abgebundenen Gipskörper zeigen die Additive kaum Einfluss.

Stål är ett vanligt förekommande konstruktionsmaterial som används i olika typer av byggnader. Det är ett material med vilket klena dimensioner kan användas för att åstadkomma stora spännvidder och fria ytor. Däremot mjuknar stål vid höga temperaturer vilket kan innebära allvarliga skador i form av kollaps. I förebyggande syfte är det därför viktigt att brandskydda stålkonstruktioner på ett korrekt sätt. Syftet med detta examensarbete har varit att undersöka vilket brandskydd som är mest kostnadseffektivt genom att jämföra olika brandskydd som tillämpas i industrihallar. Studien har utförts i samarbete med Blixthuset Stålhallar och innefattar ett av deras pågående projekt där branddimensionering behövde utföras. Brandskydden som har jämförts är överdimensionering av stålprofil VKR 250X250X10, brandskivor, brandmålning och brandisolering. Initialt har lasteffekten i rumstemperatur beräknats i enlighet med Eurokoderna. Därefter har lasteffekten i brandlastfallet beräknats, följt av att den kritiska ståltemperaturen tagits fram på respektive våningsplan för både mittpelare och fasadpelare. Vid jämförelse av lasteffekterna som beräknats fram har utnyttjandegraden identifierats och därmed har behovet av brandskydd blivit känt. När den kritiska ståltemperaturen och utnyttjandegraden har fåtts fram har offerter från företag kunnat efterfrågas och en kostnadsjämförelse har därmed blivit möjlig. Studien har visat att överdimensionering av stålpelare inte är en effektiv lösning då inte ens den tjockaste profilen VKR 400X400X16 var tillräcklig tjock för att uppnå brandkravet R60. Trots överdimensionering hade stålpelarna behövt ytterligare brandskydd för att klara av brandkravet. Det dyraste brandskyddet var montering av brandskivor, följt av brandmålning och brandisolering. / Steel is a commonly used construction material. It is a material where small dimensions can be used to achieve large spans and free spaces. Steel softens however when encountering high temperatures which can cause severe damage such as collapses. It is therefore with greatest importance that fire protection is designed correctly. This bachelor thesis contains a study that compares different fire protections for industrialbuildings in steel, and the purpose of the study was to find the most economic efficient fire protection. This study has been made in collaboration with Blixthuset Stålhallar where one of their projects needed fire protection to be designed. The fire protections being compared was over dimensioning steel column VKR 250X250X10, using fire gips, fire insulation and fire painting. Initially, the load effect in room temperature was designed according to the Eurocodes. Thereafter, the load effect in the fire load case was designed, followed by finding the critical steel temperature. When comparing the two load effects, the utilization could be recognized and consequently, the requisite of fire protection could be identified. When the amount of fire protection needed was determined, offers from different companies could be taken in for comparison. The study showed that oversizing is an inefficient solution of fire protecting the steel columns since even the thickest steel column VKR 400X400X16 was not thick enough to achieve the fire requirement R60. Despite oversizing the steel columns, other fire protection would still be needed. Furthermore, the study showed that the most expensive fire protection wasassembly of fire discs, followed by fire painting. The cheapest alternative was fire insulation.

Die Adsorption von Additiven an den Oberflächen eines Kristallisates wird als eine hauptsächliche Ursache für die Beeinflussung von Kristallwachstum und Morphologie angesehen und spielt bei vielen Kristallisationsprozessen eine entscheidende Rolle. Gerade für die Calciumsulfate, die im Millionen-Tonnen-Maßstab jährlich in Deutschland verarbeitet werden, stellt der Additiv-Einsatz einen Hauptkostenfaktor dar, während gleichzeitig die Additivwirkung mechanistisch nicht ausreichend gut verstanden und damit derzeit nicht vorhersagbar ist. Zur Erlangung eines besseren Verständnisses wurden mit Hilfe von molekulardynamischen Computersimulationen die Prozesse in den Grenzflächen zwischen festen Calciumsulfaten und wässriger Additivlösung auf atomarer Ebene analysiert. Wesentlicher Untersuchungsschwerpunkt war dabei die Rolle des polaren Lösungsmittels Wasser auf die Wechselwirkung zwischen verschiedenen ionischen Additivspezies und den Salzkristallen.

Die Adsorption von Additiven an den Oberflächen eines Kristallisates wird als eine hauptsächliche Ursache für die Beeinflussung von Kristallwachstum und Morphologie angesehen und spielt bei vielen Kristallisationsprozessen eine entscheidende Rolle. Gerade für die Calciumsulfate, die im Millionen-Tonnen-Maßstab jährlich in Deutschland verarbeitet werden, stellt der Additiv-Einsatz einen Hauptkostenfaktor dar, während gleichzeitig die Additivwirkung mechanistisch nicht ausreichend gut verstanden und damit derzeit nicht vorhersagbar ist. Zur Erlangung eines besseren Verständnisses wurden mit Hilfe von molekulardynamischen Computersimulationen die Prozesse in den Grenzflächen zwischen festen Calciumsulfaten und wässriger Additivlösung auf atomarer Ebene analysiert. Wesentlicher Untersuchungsschwerpunkt war dabei die Rolle des polaren Lösungsmittels Wasser auf die Wechselwirkung zwischen verschiedenen ionischen Additivspezies und den Salzkristallen.:1. Einleitung und Zielsetzung 1 2. Literatur 6 2.1. Kristallstrukturen der Calciumsulfate 7 2.2. Kristallmorphologie und relevante Kristallflächen 10 2.2.1. Kristallwachstum und Morphologie der Calciumsulfate 10 2.2.2. Theoretische Methoden zur Morphologievorhersage 13 2.2.3. Morphologievorhersage für die Calciumsulfate 18 2.3. Struktur von Mineral-Wasser-Grenzflächen 20 2.3.1. Experimentelle Untersuchungen 20 2.3.2. Simulationen 25 2.4. Morphologiebeeinflussung der Calciumsulfate durch Additive 26 2.4.1. Additive für Calciumsulfate und deren Wirkungsweise 26 2.4.2. Beeinflussung der Gipsmorphologie durch Zitronensäure und Aminosäuren 28 2.5. Stand der Technik von Adsorptionssimulationen 31 2.5.1. Methodenüberblick 31 2.5.2. Molekulardynamische Adsorptionssimulationen 33 2.5.3. Modellierungen und Simulationen der Calciumsulfat-Additiv- Wechselwirkung 44 3. Methodik 47 3.1. Simulationsbasis 49 3.1.1. Randbedingungen und Annahmen 49 3.1.2. Simulationsmethoden und -parameter 51 3.1.3. Kraftfeld 55 3.1.4. Erstellen von Simulationsboxen 60 3.2. Simulationen zur Morphologievorhersage 65 3.2.1. Durchgeführte Simulationen 66 iiiInhaltsverzeichnis 3.2.2. Berechnung der Morphologie im Vakuum 68 3.2.3. Berechnung der Morphologie in Lösung 69 3.2.4. Zusammenfassung 72 3.3. Simulationen der CaSO 4 -Wasser-Grenzfläche 74 3.3.1. Durchgeführte Simulationen 74 3.3.2. Charakterisierung der Oberflächenstabilität 75 3.3.3. Strukturelle Charakterisierung der Hydratationsschichten 77 3.3.4. Kinetische Charakterisierung der Hydratationsschichten 82 3.3.5. Thermodynamische Charakterisierung der Hydratations- schichten 83 3.3.6. Zusammenfassung 87 3.4. Simulation der Adsorption 89 3.4.1. Durchgeführte Simulationen 89 3.4.2. Berechnung der Adsorptionsenergie 103 3.4.3. Berechnung der Freien Adsorptionsenergie 106 3.4.4. Zusammenfassung 112 4. Ergebnisse und Diskussion 114 4.1. Morphologievorhersage und Flächenauswahl 115 4.1.1. Die Morphologie im Vakuum 115 4.1.2. Die Morphologie in Lösung 123 4.1.3. Flächenauswahl 126 4.2. Die Mineral-Wasser-Grenzfläche 127 4.2.1. Oberflächenstabilität 127 4.2.2. Strukturelle Charakterisierung der Hydratationsschichten 133 4.2.3. Kinetische Charakterisierung der Hydratationsschichten 153 4.2.4. Thermodynamische Charakterisierung der Hydratations- schichten 162 4.2.5. Einfluss der Simulationsmethodik 166 4.3. Die Adsorption 167 4.3.1. Einfluss des Lösungsmittels 167 4.3.2. Einfluss des Additivs 176 4.3.3. Einfluss der Fläche 186 4.3.4. Einfluss der Simulationsmethodik 201 5. Zusammenfassung und Ausblick 211 ivInhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis V-1 Literaturverzeichnis V-6 Abbildungsverzeichnis V-34 Tabellenverzeichnis V-38 A. Methoden A-1 A.1. Erstellen von Simulationsboxen mit Kristallschichten A-2 A.1.1. Randbedingungen A-2 A.1.2. Erstellen der Elementarzelle A-3 A.1.3. Erstellen der Oberflächenelementarzelle A-3 A.2. Voruntersuchungen zur Adsorption A-8 A.2.1. Ausgangssituation A-8 A.2.2. Finden energetisch günstiger Konformationen A-11 A.2.3. Berechnung der Freien Adsorptionsenergie A-13 A.2.4. Berechnung der Adsorptionsenergie A-23 A.3. Clusteranalyse A-24 B. Tabellen B-1 C. Abbildungen C-1

Sigrid Blomberg and the altarpiece in the church of Oskarshamn – a woman’s work of art, is an essay with the aim to describe, analyse and to discuss the gypsum altarpiece in the city church of Oskarshamn and its artist, the Swedish sculptor Sigrid Blomberg.  The essay begins with a brief historical description of the situation for female artists in Sweden at the turn of the 20th century and a comment on the material chosen for the altarpiece – gypsum. This is followed by a short summary of the life of Sigrid Blomberg and two other examples of her work to illustrate and discuss similarities with the altarpiece in the church of Oskarshamn.  This is followed by a description of the church and its interior, as well as the altarpiece’s history, creation process and problems. The essay then focuses on an analysis of the different parts, as well as the whole, of the altarpiece – characters, meanings and interpretations. The essay ends in a discussion of the findings and the author’s conclusions regarding the altarpiece and the artist’s place in the art history. Central in the essay is the apparent lack of female artists in the art canon and the reasons and effect due to this.  The author uses a semiotic method and a feminist theory premiss to find the answers to questions such as: why was a female artist chosen for the assignment; how does the artwork compare to other, equivalent and contemporary artworks; how may the placing of the work have effected the perception of the altarpiece; have the perception changed over time; and finally what’s characteristic for the artist Sigrid Blombergs idiom?

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