Συντάχθηκε 30-09-2026 13:52
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 05/10/2026 15:00
Λήξη: 05/10/2026 16:00
ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Όνοματεπώνυμο Φοιτητή: Παναγιώτης Αλεξανδρόπουλος
Α.Μ.: 2021050003
Ημερομηνία Παρουσίασης: 5/10/2026
Ώρα: 15:00
Αίθουσα: https://tuc-gr.zoom.us/j/94398075514?pwd=Ym60lu7B2wZwnMvMoiQXt1XZMbNsn8.1
Θέμα ΔE
«Τροποποίηση του κελύφους ενθυλακωμένων πρόσμικτων τύπου πυρήνα/κελύφους με βάση το τσιμέντο, για εφαρμογές αυτόνομης επισκευής φθορών οπλισμένου σκυροδέματος»
Title
«Modification of the shell of cement-based core/shell encapsulated additives, for autonomous repair applications of reinforced concrete damage»
Επιβλέπων: Δημήτριος Γουρνής
Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή:
- Δημήτριος Γουρνής
- Ιωάννης Καρατάσιος
- Ιωάννης Γεντεκάκης
Περίληψη:
Η πρόωρη είσοδος νερού σε τσιμεντοειδείς κάψουλες μπορεί να ενυδατώσει τον δραστικό πυρήνα τους πριν από τον σχηματισμό ρωγμής στο σκυρόδεμα, περιορίζοντας τη μελλοντική δυνατότητα επούλωσής της. Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει αν η επιφανειακή επικάλυψη του κελύφους με πυριτικό νάτριο ή ορθοπυριτικό τετρααιθυλεστέρα (TEOS) περιορίζει την πρόωρη μεταβολή του πυρήνα και πώς επηρεάζεται η συμπεριφορά των καψουλών από τον τρόπο επικάλυψης και τη διάρκεια έκθεσης στο νερό.
Αρχικά, παρασκευάστηκαν επτά συνθέσεις διαλύματος TEOS και αξιολογήθηκαν με μακροσκοπικές παρατηρήσεις και φασματοσκοπία υπερύθρου μετασχηματισμού Fourier (FTIR). Έπειτα, παρασκευάστηκαν μη επικαλυμμένες κάψουλες, κάψουλες με μία ή δύο στρώσεις πυριτικού νατρίου και τέσσερις ομάδες καψουλών με διαφορετική εφαρμογή TEOS. Τα δείγματα εκτέθηκαν σε νερό μέσω επαφής με υγρό χαρτί για 1, 3, 7 και 28 ημέρες. Ο πυρήνας και το κέλυφος εξετάστηκαν χωριστά με θερμοβαρυμετρική ανάλυση (TGA), ενώ στις ομάδες TEOS πραγματοποιήθηκε επιπλέον ποιοτική ανάλυση FTIR.
Η σύνθεση Δ6 επιλέχθηκε για την επικάλυψη, επειδή διατήρησε κατάλληλη ρευστότητα κατά την εφαρμογή και σχημάτισε γέλη εντός 24 ωρών. Μετά την έκθεση στο νερό, η TGA έδειξε μεταβολές στους πυρήνες όλων των ομάδων, ακόμη και των επικαλυμμένων. Οι χρονικές πορείες διέφεραν, χωρίς κάποια επικάλυψη να εμφανίζει σταθερά καλύτερη προστασία σε όλους τους χρόνους. Στις ομάδες TEOS, η FTIR ανέδειξε φασματικές μεταβολές, αλλά η επικάλυψη των ζωνών δεν επέτρεψε ποσοτική εκτίμηση συγκεκριμένων προϊόντων αντίδρασης. Η ύπαρξη μίας μόνο θερμοβαρυμετρικής μέτρησης ανά ομάδα και χρόνο δεν επιτρέπει να αποδοθούν με βεβαιότητα οι διακυμάνσεις στην επίδραση της επικάλυψης ή στη φυσική ανομοιογένεια των διαφορετικών δειγμάτων καψουλών.
Η εργασία δείχνει ότι η επιλογή εφαρμόσιμου διαλύματος TEOS δεν αρκεί για να τεκμηριώσει αδιαβροχοποίηση της κάψουλας. Οι διαφορές στην απώλεια μάζας χρειάζονται προσεκτική ερμηνεία, καθώς περιλαμβάνουν διεργασίες ενυδάτωσης και ενανθράκωσης. Για ασφαλέστερη αξιολόγηση απαιτούνται περισσότερα ανεξάρτητα δείγματα, άμεση μέτρηση της εισόδου νερού και δοκιμή της λειτουργίας των καψουλών μέσα στο σκυρόδεμα.
Abstract:
Premature water ingress into cement-based capsules can hydrate their active core before a crack forms in concrete, reducing its subsequent capacity to heal the crack. This diploma thesis examines whether coating the capsule shell with sodium silicate or tetraethyl orthosilicate (TEOS) limits premature changes in the core, and how coating method and exposure duration affect capsule behavior.
First, seven TEOS solution formulations were prepared and assessed through macroscopic observations and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). Uncoated capsules, capsules with one or two sodium silicate layers, and four groups with different TEOS coating procedures were then prepared. Samples were exposed to water by contact with moist paper for 1, 3, 7, and 28 days. Their cores and shells were examined separately by thermogravimetric analysis (TGA); the TEOS-coated groups were also assessed qualitatively by FTIR.
Formulation Δ6 was selected for coating because it remained sufficiently fluid during application and formed a gel within 24 hours. After water exposure, TGA showed changes in the cores of every group, including the coated capsules. The changes over time differed among groups, but no coating consistently provided better protection at all exposure times. In the TEOS-coated groups, FTIR revealed spectral changes; however, overlapping bands prevented quantitative determination of specific reaction products. Because only one thermogravimetric measurement was made per group and exposure time, the observed fluctuations cannot be attributed with confidence to coating effects or the natural variability of individual capsule samples.
The study shows that selecting an applicable TEOS formulation alone does not demonstrate that the capsules are waterproof. Differences in mass loss require careful interpretation because they reflect processes associated with both hydration and carbonation. More independent samples, direct measurement of water ingress, and testing of capsule performance within concrete are needed for a more reliable assessment of coating effectiveness under the conditions examined here.
