Přejít na obsah | Přejít na navigaci

Osobní nástroje

This is CEG Plone Theme

Navigation

Nacházíte se zde: Úvod / Výuka / Obhájené práce / Diplomové práce

Diplomové práce

Diplomové práce

ROK AUTOR VEDOUCÍ NÁZEV
2015 Vožech Jan Vašíček Příprava a realizace bentonitového těsnění experimentu EPSP
2014 Pátek Václav Svoboda Analýza THM procesů in-situ experimentu Mock-Up-Josef
2014 Syrotiuková Tereza Svoboda Studie alternativního požárně bezpečnostního řešení stanice metra
2013 Esquivel Fernández Witman Svoboda Numerická analýza experimentu Mock-Up JOSEF
2013 Venkrbec Zbyněk Pacovský Komplexní návrh tlakové a těsnící zátky hlubinného úložiště
2012 Lahoda Václav Svoboda Charakteristika horninového prostředí štoly Josef
2011 Holíková Pavlína Vašíček Vliv zpracování vzorku na výsledky meze tekutosti bobtnavých jílů
2011 Kaisr Zbyněk Pacovský Kontinuální měření zatížení ostění odvodňovací štoly tunelu Strahov během její ražby
2011 Hausmannová Lucie Vašíček Experimentální ověření množství sorbované vody při plném nasycení bentonitů
2010 Skorkovský  Pacovský
2010 Smutek Jan Svoboda Studium korelace mezi horninovými klasifikacemi a plynopropustnosti skalního masivu
2010 Šťástka Jiří Pacovský In-situ mock-up model úložného místa kontejneru s vyhořelým jaderným palivem

 

Experimentální ověření množství sorbované vody při plném nasycení bentonitů

Cílem práce je experimentálně ověřit množství vody v bentonitu při plné saturaci a porovnání tohoto množství v různých teplotách (25°C, 95°C a 110°C) při rozdílných objemových hmotnostech sušiny (1400 - 1900 kg/m3). Pro vyhodnocení byl vybrán nejprve stupeň nasycení a poté objemová hmotnost vody uvnitř vzorku. K experimentu byly použity testovací komory.
Pro experiment se vybraly dva materiály, kvůli následnému porovnání. První materiál, český hořečnato-vápenatý bentonit z lokality Rokle, byl nejprve vysušen při teplotě 60°C a poté proset na frakci 0-1 mm. Druhý materiál, aktivovaný bentonit (Sabenil 65), byl dodán firmou Keramost a.s.
Celý experiment se skládal z deseti sad po devíti vzorcích. Každá testovací sada se rozebrala poté, co vzorky dosáhly plné saturace.  
Výsledky u obou materiálů ukázaly, že čím vyšší je objemová hmotnost sušiny, tím větší je stupeň nasycení, který může přesahovat hodnotu jedna. Důvodem je specifické chování vody uvnitř bentonitu. Tento výsledek harmonuje s předchozími experimenty v laboratoři CEG a se zahraničními pracemi.
Závislost na teplotě byla pozorována u obou materiálů.

Studium korelace mezi horninovými klasifikacemi a plynopropustnosti skalního masivu

Cílem této práce je studium korelace mezi horninovými klasifikacemi a plynopropustností skalního masivu. První teoretické části pojednávají o problematice propustnosti hornin v souvislosti s podzemním ukládáním plynu (zásobníky zemního plynu, úložiště oxidu uhličitého) a úložišti radioaktivních odpadu. Praktické části popisují průběh a výsledky z geologického průzkumu a in-situ experimentálního měření plynopropustnosti v Podzemním výukovém středisku Josef. Závěr práce je pak zaměřen na hledání souvislostí mezi vlastnostmi horninového prostředí, které jsou vyjádřeny pomocí horninových klasifikačních systémů, a plynopropustností skalních hornin.

In-situ mock-up model úložného místa kontejneru s vyhořelým jaderným palivem

Bezpečné uložení radioaktivních odpadů anebo jejich ekologická likvidace je jedním z úkolů společnosti využívající technologie produkující nebezpečné radioaktivní látky. Nejnebezpečnější z odpadů pro biosféru jsou vysoce aktivní radioaktivní odpady. Tento druh odpadů je nebezpečný po dobu několika sta tisíců až miliónu let. Nejvýhodnější řešení je uložení těchto odpadů do hlubinného úložiště a to vzhledem k dostupným technologickým postupům a různým požadavkům např. ekonomickým, dlouhodobé bezpečnosti atd.
Hlubinné úložiště je navržené jako speciální environmentální konstrukce a řešení uložení musí být trvale udržitelné, tedy splňující technické (v rámci daných anebo vytvořených standardů - norem), ekonomické (finančně udržitelné), sociální (splňující požadavky občanů a právní regulativy daného státu) a ekologické (neohrožující biosféru) požadavky.
Jedním z oborů zabývajícím se návrhem hlubinného úložiště je experimentální geotechnika. Nutnost využití této inženýrské disciplíny vychází z konstrukce úložiště. Konstrukce úložiště brání transportu nebezpečných radionuklidů pomocí takzvaných bariér. Hlavním úkolem bariér je omezit migraci radionuklidů přes přenosová média (vodu, plyn) do biosféry po požadovanou dobu. Geotechnická bariéra musí maximálně omezit pohyb přenosových médií mezi ukládacím obalovým souborem s vysoce aktivním radioaktivním odpadem a přírodní bariérou (horninovým masivem) a to za pomoci jílového materiálu (bentonitu anebo směsí, které ho obsahují).
Práce řeší výstavbu in-situ mock-up modelu (mock-up – model ve stejné velikosti anebo v  měřítku řešeného problému) geotechnické bariéry v podmínkách simulující hlubinné úložiště a to od požadavků až po první návrh. Nový model bude vycházet z výsledků výzkumů dříve realizovaných Centrem experimentální geotechniky a také ze zkušeností autora práce, který navrhl a zkonstruoval model jiné části geotechnické bariéry (těsnění přístupových štol). Místo výstavby plánovaného modelu je stejné (Regionální výzkumné centrum Stavební fakulty – URC Josef - štola Josef).
Fáze návrhu in-situ mock-up modelu je před fází výstavby experimentu. V přípravné fázi musí být navrženy všechny části experimentu a prvky s ním související. Vzhledem ke specifikům výstavby komplexního mock-up modelu v in-situ prostředí mohou být během výstavby některé části experimentu oproti návrhu upraveny, ale tím nebude dotčen konečný cíl projektu, kterým je plně funkční model. Vzhledem k jasně specifikovanému cíli lze použít některé nástroje projektového řízení. Stejně jako většinu projektů je nutné výstavbu modelu řídit v požadované kvalitě, v daném čase a s dostupnými zdroji.

Vliv zpracování vzorku na výsledky meze tekutosti bobtnavých jílů

Cílem práce je ověřit vliv zpracování vzorku jílu na výsledek kuželové penetrační zkoušky meze tekutosti. V současnosti platná norma, která popisuje tuto zkoušku není pro testování kandidátních materiálů pro budoucí hlubinné úložiště radioaktivního odpadu plně dostačující, jelikož nespecifikuje vlivy související se zpracováním vzorku před a při zkoušce.
Pro měření bylo vybráno pět materiálů s různou hodnotou meze tekutosti. Čtyři materiály byly české, hořečnato-vápenaté a jeden materiál čínský, deklarován jako sodný bentonit. Vliv různé doby máčení na výsledek meze tekutosti se stanovoval na suchém a prosetém materiálu, který byl před měřením máčen různě dlouhou dobu (1-15 dnů). Pro sycení vzorků byla použita destilovaná voda. Vliv různé objemové hmotnosti na výsledek meze tekutosti se stanovoval na lisovaných prefabrikátech o objemové hmotnosti sušiny cca 1650 kg/m3. Prefabrikáty byly před stanovením meze tekutosti zpracovány třemi různými způsoby (rozdrceny; rozplaveny; syceny). Ve snaze osvětlit děje uvnitř materiálu proběhlo na dvou použitých materiálech měření diferenciální termické analýzy (DTA). Toto měření bylo vyhodnoceno
doc. Zemanem z Masarykovy univerzity v Brně.
Měřením různě zpracovaných vzorků byl zjištěn vliv doby máčení na výsledky meze tekutosti. Pokud je materiál delší dobu v kontaktu s vodou jsou hodnoty meze tekutosti odlišné od původního, vodou nezatí-ženého stavu. Pro získání hodnověrných výsledků meze tekutosti bobtnavých jílů je bezpodmínečně nutné zpřesnit normovaný postup zkoušky.

Charakteristika horninového prostředí štoly Josef

Cílem této práce je určit základní charakteristiky hornin ze štoly Josef. Ze štoly byly odebrány vzorky, na kterých byly následně metodami laboratorního zkoušení zkoumány vybrané vlastnosti. Zkoušky byly zaměřeny na základní mechanické vlastnosti hornin, které se používají při matematickém modelování horninového prostředí. Vzorky byly odebrány ze dvou míst a postihují dvě odlišné geologické formace, zastižené štolou. Granodiority z oblasti Mokrsko - západ a tufy z oblasti Čelina.
 Na vzorcích byla určena objemová hmotnost, pevnost v prostém tlaku, modul pružnosti a modul přetvárnosti. Při zkoušení pevnosti a modulu pružnosti se postupovalo podle ČSN EN 1926. Pevnost byla také zkoušena podle doporučené metody ISRM. Z výsledků zkoušek byly výpočtem stanoveny charakteristické hodnoty materiálových parametrů.
V závěru práce byly vypočtené charakteristické hodnoty použity k výpočtu napětí a deformací horniny v okolí nevystrojeného kruhového výrubu. Výpočet byl proveden analyticky pomocí vzorců mechaniky zemin a numericky pomocí programu Plaxis.

Numerical analysis of Mock-Up JOSEF experiment

Součástí experimentálních prací v oblasti nukleární energie je i výzkum geotechnické problematiky ukládání radioaktivního odpadu do hlubinného úložiště, především vývojem inženýrských bariér obklopujících kanistry s jaderným odpadem. K simulaci prostředí obklopující takovéto úložní kontejnery a lepšímu pochopení tohoto problému se využívají nově vytvořené počítačové matematicko - fyzikální modely. České Centrum experimentální geotechniky (CEG), výzkumné a pedagogické pracoviště Fakulty stavební Českého vysokého učení technického v Praze, s podporou Správy úložišť radioaktivních odpadů (SÚRAO), se v posledních letech zabývá projektem výzkumu inženýrských bariér na bázi jílových materiálů (vápenato - hořečnatých bentonitů), pojmenovaným "Mock-up-JOSEF", který začal během roku 2012. V tomto projektu se využívá hlavně betonit "B75", který má nízkou hustotu a lze jej dobře stlačit do vysokokompaktních bloků. CEG plánuje zahájit běh tohoto teplotně-hydraulicko-mechanického experimentu v lednu roku 2013. Až se získají všechna potřebná data, bude možné vytvořit komplexnější model chování prostředí a bentonitových bariér kolem kanistrů. Předběžný numerický model, vytvořený vrámci této práce v programu ANSYS Workbench® V14 (metodou konečných prvků), by pak mohl posloužit k lepšímu pochopení termálního chování vysokokompaktní betonitové bariéry a pro další zpracování pro budoucí experimenty s tímto materiálem.

Studie alternativního požárně bezpečnostního řešení stanice metra

Součástí experimentálních prací v oblasti nukleární energie je i výzkum geotechnické problematiky ukládání radioaktivního odpadu do hlubinného úložiště, především vývojem inženýrských bariér obklopujících kanistry s jaderným odpadem. K simulaci prostředí obklopující takovéto úložní kontejnery a lepšímu pochopení tohoto problému se využívají nově vytvořené počítačové matematicko - fyzikální modely. České Centrum experimentální geotechniky (CEG), výzkumné a pedagogické pracoviště Fakulty stavební Českého vysokého učení technického v Praze, s podporou Správy úložišť radioaktivních odpadů (SÚRAO), se v posledních letech zabývá projektem výzkumu inženýrských bariér na bázi jílových materiálů (vápenato - hořečnatých bentonitů), pojmenovaným "Mock-up-JOSEF", který začal během roku 2012. V tomto projektu se využívá hlavně betonit "B75", který má nízkou hustotu a lze jej dobře stlačit do vysokokompaktních bloků. CEG plánuje zahájit běh tohoto teplotně-hydraulicko-mechanického experimentu v lednu roku 2013. Až se získají všechna potřebná data, bude možné vytvořit komplexnější model chování prostředí a bentonitových bariér kolem kanistrů. Předběžný numerický model, vytvořený vrámci této práce v programu ANSYS Workbench® V14 (metodou konečných prvků), by pak mohl posloužit k lepšímu pochopení termálního chování vysokokompaktní betonitové bariéry a pro další zpracování pro budoucí experimenty s tímto materiálem.

Analýza THM procesů in-situ experimentu Mock-Up-Josef

Tato práce se zabývá tvorbou počítačového modelu na bázi metody konečných prvků, který simuluje THM1 procesy. Jedná se o procesy, které by probíhaly v bentonitové bariéře chránící kontejnery s radioaktivním materiálem plánovaného hlubinného úložiště radioaktivního odpadu. Konstrukce počítačového modelu představuje In-situ experiment Mock-up Josef, který probíhá od 14. prosince 2012 v Centru experimentální geotechniky Fakulty stavební ČVUT. Výsledkem této práce je model v programu Code Bright, a srovnání jeho výsledků s hodnotami naměřenými v průběhu experimentu. S přihlédnutím k použitým zjednodušením se výsledky tohoto počítačového model shodují s výsledky In-situ experimentu. Zpřesnění modelu by se dalo dosáhnout dalšími laboratorními zkouškami materiálů a podrobnou optimalizací parametrů ovlivňující nárůst bobtnacího tlaku.

Příprava a realizace bentonitového těsnění experimentu EPSP

V České republice je na rok 2050 plánována výstavba hlubinného úložiště radioaktivních odpadů. Pro stavby tohoto typu jsou vzhledem k potřebě dlouhodobé bezpečnosti stanovena přísná pravidla. Celoevropský projekt DOPAS se touto problematikou zabývá. Cílem projektu je ve skutečném měřítku demonstrovat výstavbu čtyř experimentálních zátek v přístupových štolách hlubinných úložišť. Experiment EPSP, který vzniká v České republice ve štole Josef, má demonstrovat proveditelnost českého konceptu takové zátky. Tato práce byla zpracována na Centru experimentální geotechniky, které provozuje štolu Josef.

Práce řeší ověření způsobu hutnění a nástřiku bentonitu 75, který byl pro experiment vybrán. Práce dále navrhuje způsob odběru vzorků z experimentu. V rámci monitorování experimentu je provedena kalibrace vlhkostních senzorů a navržen způsob jak tyto senzory instalovat přímo v experimentu.

Jsou zde prezentovány výsledky a postupy provádění zkoušek hutnění materiálu, nástřiku materiálu a kalibrace vlhkostních senzorů.

Novinky
Děkanát poosmé...
 
30.06.2017 Děkanát poosmé...

…zavítal do štoly Josef ve čtvrtek 8. června, aby opět provedl soukromý audit našeho pracoviště. Tentokrát do areálu vstoupil v pochodovém útvaru za doprovodu saxofonu s písní na rtech a mávátky v ruce.

Další novinky...