Auto i: Ing. Miroslav Vacula Robert Mildner

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Auto i: Ing. Miroslav Vacula Robert Mildner"

Andrea Holubová
před 5 lety
Počet zobrazení:

0099 Popularizace a zvýšení kvality výuky d

1 ALTERNATIVNÍ PLNIVO V CEMENTOT ÍSKOVÝCH DESKÁCH Auto i: Ing. Miroslav Vacula Robert Mildner CZ.1.07/1.1.07/ Popularizace a zvýšení kvality výuky d evozpracujících a stavebních oborů v Moravskoslezském kraji

2 Miroslav VACULA 1, Robert MILDNER 2 ALTERNATIVNÍ PLNIVO V CEMENTOT ÍSKOVÝCH DESKÁCH Abstrakt Cementot ískové desky jsou vyráběny lisováním směsi d evěných t ísek, cementu, vody a hydratační p ísady. D evěné plnivo může být částečně nahrazen alternativními materiály, ale fyzikálně mechanické parametry, musí být zachována. Klíčová slova Cementot ísková deska, d evěné t ísky, vlákna, kamenná vlna, pevnost v tahu za ohybu. 1 ÚVOD Jedním z mnoha stavebních konstrukčních deskových materiálů jsou cementot ískové desky. Podle harmonizované normy [1] jsou azeny mezi desky na bázi d eva. Toto za azení je způsobeno plnivem v deskách d evěnými t ískami a pilinami. Právě složením směsi pro výrobu cementot ískových desek tyto desky vynikají vysokou odolností vůči vlhkosti, mechanické odolnosti a zároveň odolnosti vůči ohni. Cementot ískové desky slučují výhodné vlastnosti d eva a cementu, a právě tento synergický účinek je určuje k všestrannému stavebnímu použití [2]. D evěné plnivo vnáší bohužel i svá negativa do výsledného stavebního výrobku. Jako každý materiál na bázi d eva cementot ísková deska reaguje na změnu vlhkosti prost edí změnou rozměrů - roztažností pop ípadě smrštěním. Plnivo může být částečně nahrazeno taktéž druhotnými surovinami nebo i úplně nahrazeno jinými rostlinnými zdroji, jako je technické konopí. Tento text navazuje na p edchozí publikované texty [3] [4], a se zabývá možností využití odpadu z výroby kamenné vlny izolačních desek z nového dodavatele, získaného v roce POPIS ALTERNATIVNÍ SUROVINY P i výrobě tepelných izolací z minerální vlny vzniká vláknitý odpad v různé podobě a úpravě. V roce 2011 byl získán odpad z výrobního závodu Bohumín společnosti Rockwool, a.s. Jednalo se o odpad s písčitou složkou, která obsahuje větší a menší zrna z čedičového skla. Tento materiál bylo t eba upravit [3] a následně byl vyzkoušen [4]. P i náhradě 10 % d evěného plniva byly dosaženy p íznivé výsledky vyrobené cementot ískové desky s alternativním složením. Tento typ odpadu od roku 2013 výše uvedený výrobce nenabízí, proto další kroky v pokračování této vývojové etapy byly ukončeny. Na konci roku 2013 ale p íznivě na naši poptávku reagoval jiný výrobce izolačních desek z kamenné vlny společnost KNAUF INSULATION, s.r.o. Ve své výrobním závodě v Nové Bani (Slovenské republika) produkuje také různé odpady ve formě vláken z kamenné vlny. Po sérií jednání a oboustranných návštěv vzešla jako nejlepší varianta nabídka jemného odpadu z formátování izolačních desek, s obchodním označením NOBASYP. Tento typ odpadu je vhodný p ímo do výrobní směsi pro cementot ískové desky, protože neobsahuje žádné pevné skelné částice, zbytky tkanin a svou frakcí odpovídá velikostí používaných d evěných t ísek. V několika etapách bylo v roce 2014 do 1 Ing. Miroslav Vacula, CIDEM Hranice, a.s. divize CETRIS, Nová 223, Hranice, tel.: (+420) 5Ř , vacula@cetris.cz. 2 Robert Mildner, CIDEM Hranice, a.s. divize CETRIS, Nová 223, Hranice, tel.: (+420) 5Ř , mildner@cetris.cz.

výrobního závodu v Hranicích pro výrobu cementot ískových desek společnosti CIDEM Hranice, a.s. dopraveno pro otestování celkem 10 m3 vláknitého odpadu. Obr.

1 Složení receptur Stávající složení směsi pro výrobu cementot ískových desek vychází z použití těchto základních surovin: - portlandský cement CEM 42,5R (objemově cca 25 %) - d evěné t ísky, piliny

3 výrobního závodu v Hranicích pro výrobu cementot ískových desek společnosti CIDEM Hranice, a.s. dopraveno pro otestování celkem 10 m3 vláknitého odpadu. Obr. 1: Detail vláknitého odpadu z formátování izolace 3 PROVOZNÍ ZKOUŠKY S ALTERNATIVNÍM PLNIVEM 3.1 Složení receptur Stávající složení směsi pro výrobu cementot ískových desek vychází z použití těchto základních surovin: - portlandský cement CEM 42,5R (objemově cca 25 %) - d evěné t ísky, piliny p evážně smrkové d evo (objemově cca 63 %) - voda (objemově cca 10 %) - chemické p ísady vodní sklo, síran hlinitý (objemově cca 2 %) Obr. 2: Graf složení směsi pro výrobu cementot ískové desky Plnivem ve směsi jsou d evěné t ísky, které se také výrazně podílejí na zajištění pevnostních charakteristik (p edevším pevnost v tahu za ohybu, modul pružnosti). Částečná náhrada d evěných t ísek vlákny může snížit pevnost v tahu za ohybu desek.

4 V p edchozím testu v roce 2013 [4] bylo zkoušeno dávkování ve výši 10 % objemu d evěných t ísek. Nově nabízená alternativa vláknitého odpadu má denní produkci cca 6 tun, což p i standartní výrobě cementot ískových desek (cca 1Ř0 míchaček denně) postačí zhruba na dávkování cca 33 kg/ míchačku, což odpovídá 5 % objemu d evěných t ísek. Z tohoto důvodu byla zvolena odlišná receptura, než v roce V receptu e cementot ískových desek bylo p i provozní zkoušce v červnu 2014 tedy nahrazeno 5 objemových procent atro t ísky skelným vláknem. Byla změ ena vlhkost dodaného skelného vlákna, hodnota HABS = 0,43 %. Skelné vlákno není nasákavé, namě ená vlhkost je pro stanovení celkové vlhkosti CT směsi nepodstatná a nebylo s ní p i výpočtu počítáno. Sypná hmotnost skelných vláken je více než dvojnásobná oproti sypné hmotnosti atro d eva. Množstevně bylo nahrazeno v jedné míchačce 13 kg atro d eva 31 kg skelného vlákna. Průměrná objemová hmotnost hotových cementot ískových desek se dle výpočtu zvýší cca o 30 kg/m3. V únoru 2015 byl proveden ještě jeden provozní test, množstevně bylo nahrazeno v jedné míchačce 3Ř kg atro d eva ř1 kg skelného vlákna (15 % náhrada). 3.2 Postup výroby V obou p ípadech p ed samotnou výrobou byla testována surovina navážena do plastových pytlů a vynesena k míchačce. Oproti standartním vstupním materiálům byla alternativní vlákna nasypána ručně do míchačky. Namíchaná směs z míchačky je průběžně dopravována do vrstvících komor a následně vzduchovým t íděním vrstvena na plechy. Vzhledem k tomu, že výroba cementot ískových desek je kontinuální záležitost, byly vyrobeny vždy minimálně 4 míchačky, aby vrstvící komory byly dokonale zaplněny a došlo k dokonalému vrstvení. Obr. 3: Mísení směsi pro výrobu cementot ískové desky Rozmíchávání výrobní směsi s vláknitým odpadem probíhalo standardně. Nebyly zjištěny žádné problémy s rozmícháváním, vrstvením směsi. Žádná vlákna se nezachytávala na sítech ani v tryskách

5 vrstvících strojů. P i každém provozním testu byla vždy vyrobena jedna paketa cementot ískových desek tl. 12 mm. 4 ZHODNOCENÍ A NÁVRH NA DALŠÍ VYUŽITÍ Z celkového množství zkušebních desek byly namátkově vybrány t i desky a jejich mechanické vlastnosti byly porovnány s namátkově odebranými srovnávacími deskami vyrobenými ve stejném období, ale se standartní výrobní recepturou (tab. 1). Tab. 1 Srovnání mechanických vlastností vybraných desek Normové hodnoty dle ČSN EN Průměr z výroby Test 2013 (10% náhrada vlákny z kamenné vlny) Test 2014 (5% náhrada vlákny z kamenné vlny) Test 2015 (15% náhrada vlákny z kamenné vlny) Objemová hmotnost (kg/m 3 ) Pevnost v tahu za ohybu (N/mm 2 ) Modul pružnosti (N/mm 2 ) > >9,00 11,95 12,08 12,66 9,61 > ZÁVĚR Další provozní zkouška v roce 2014 opět prokázala, že náhrada d evěného plniva vlákny z kamenné vlny (tentokráte v množství 5 %) nezhoršuje fyzikálně-mechanické parametry. V p ípadě porovnání s referenčním současně vyrobeným vzorkem klasickou recepturou došlo dokonce k mírnému zvýšení ohybové pevnosti a modulu pružnosti. Vyšší náhrada d evěných t ísek vlákny z izolačních desek na bázi kamenné vlny (test únor % náhrady) již snižuje pevnosti desek v tahu na ohybu, a to témě na minimální normovou hodnotu. Na nízkých hodnotách pevností může mít al vliv i zimní výroba cementot ískových desek dlouhodobě v zimním období dochází k poklesu dosažených fyzikálně mechanických hodnot u vyráběných desek oproti dlouhodobému průměru. Z provedených testů lze konstatovat, že vhodnou úpravou a dávkováním odpadu z výroby kamenné vlny v množství do 10 % lze dosáhnout srovnatelných parametrů jako u standardně vyráběné cementot ískové desky. S ohledem na materiálovou bázi vláken minerální vlny lze p edpokládat zvýšení požární odolnosti desek. LITERATURA [1] ČSN EN 13řŘ6 Desky na bázi d eva pro použití ve stavebnictví Charakteristiky, hodnocení shody a označení [2] Firemní literatura společnosti CIDEM Hranice, a.s. [3] Vacula, M., Klvač M., Mildner R., Libosvárová M., Bačovský J. Výzkumná zpráva č. 01/2011/CIDEM Možnosti p edúpravy vláknitých anorganických odpadů z výroby izolačních materiálů, CIDEM Hranice, 2011.

6 [4] Vacula, M., Klvač M., Mildner R., Libosvárová M., Výzkumná zpráva č.01/2013/cidem Alternativní suroviny využitelné jako plnivo p i výrobě cementot ískových desek ově ení parametrů, CIDEM Hranice, Keywords ALTERNATIVE ADDITIVE IN CEMENT-SPLINTER BOARDS Cement bonded particle boards, wood chips, fibre, stone woll, tensile bending strength. Summary Cement bonded particle boards are manufactured by compression of a mixture of wood chips, cement, water and hydrating ingredients. Wooden filler can be partially replaced by alternative materials, but physic-mechanical parameters must be retained.

Podobné dokumenty

NÁHRADA DŘEVĚNÉHO PLNIVA VE SMĚSI PRO VÝROBU CEMENTOTŘÍSKOVÝCH DESEK

NÁHRADA DŘEVĚNÉHO PLNIVA VE SMĚSI PRO VÝROBU CEMENTOTŘÍSKOVÝCH DESEK Ing. Miroslav Vacula, ing.martin Klvač, Robert Mildner, Ing.Tomáš Melichar PhDr. Abstract Cement bonded particle boards are manufactured