Analýza chování bukových velkoplošných materiálů při plošném zatížení

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav základního zpracování dřeva Diplomová práce Analýza chování bukových velkoplošných materiálů při plošném zatížení Brno 2010/2011 Michael Hladký

2 Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: Analýza chování bukových velkoplošných materiálů při plošném zatížení zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, dne:... Podpis studenta:... 2

3 Poděkování Touto cestou děkuji všem, kteří mi při zpracování diplomové práce jakkoliv pomohli, poradili, především děkuji vedoucímu práce panu doc. Dr. Ing. Pavlu Králi za jeho odborné vedení, rady i připomínky. Velké poděkování patří rodičům za podporu během studia na MZLU. 3

4 ABSTRAKT HLADKÝ, M. Analýza chování bukových velkoplošných materiálů při plošném zatížení. Diplomová práce. Brno Předkládaná diplomová práce sleduje chování vybraných konstrukcí bukových materiálů (spárovka, překližka, biodeska) při plošném zatížení. Jsou zde uvedeny charakteristiky těchto materiálů, jejich technologické postupy výroby a možnosti použití. Dále metodika zjišťování stanovených vlastností (vlhkost, hustota, modul pružnosti a pevnost v ohybu), na které navazují výsledky laboratorního měření, statistické vyhodnocení, diskuse. Klíčová slova: spárovka, překližka, biodeska, modul pružnosti, pevnost v ohybu ABSTRACT HLADKÝ, M. Analyzing the behavior of large area beech materials at area load. Graduation theses. Brno This thesis follows the behavior of selected beech material constructions (batten board, plywood, solid wood panel) when loaded. There are presented the characteristics of these materials, their technological production processes and possibilities of use. Furthermore, the methodology of determining of the stated properties (moisture, density, modulus of elasticity and bending strength), which are followed by the results of laboratory measurement, statistical analysis, discussion. Keywords: batten board, plywood, solid wood panel, modulus of elasticity, bending strength 4

5 Obsah 1. Úvod Cíl práce Charakteristika vybraných materiálů, jejich výroba a možnosti použití Klasifikace desek z rostlého dřeva Požadavky pro desky z rostlého dřeva Termíny a definice Vybrané materiály Konstrukční desky z masivního dřeva spárovky Vícevrstvé masivní desky biodesky Překližky Materiál a metodika Materiál Materiály na bázi dřeva Typy lepení Metodika Příprava vzorků Zjišťování hustoty Měření vlhkosti Pevnost v ohybu Výsledky laboratorního měření Vlhkost zkušebních těles Hustota zkušebních těles Modul pružnosti Pevnost v ohybu Diskuse

6 7. Závěr Conclusion Seznam použité literatury Příloha Výsledky všech měření Fotodokumentace

7 1. Úvod Dřevo patří k nejstarším a nejoblíbenějším materiálům, který slouží potřebám lidstva již několik tisíc let. Nejprve se tento materiál používal pro výrobu nástrojů, zbraní, předmětů denní potřeby, i pro stavbu obydlí. V současnosti se uplatňuje např. při výrobě nábytku, vyrábí se z něj sportovní potřeby, dopravní prostředky, hudební nástroje, umělecká díla, užívá se jako stavební a konstrukční materiál. Dřevo se vyznačuje řadou předností, jako jsou nízká hmotnost a relativně vysoká pevnost, dobré tepelně-izolační vlastnosti, schopnost snášet velké zatížení, snadná opracovatelnost apod. Na druhé straně má však i některé nedostatky, jako jsou např. nedostatečná pevnost, je anizotropní, neodolává působení vysokých teplot, ohni a vodě, má relativně nízkou odolnost vůči působení biologických činitelů a proti povětrnostním vlivům. Není možné z něj vyrobit materiál větších ploch, aniž by bylo nutné jej nejdříve rozdělit na menší části a ty následně spojit. Hlavním důvodem, který vedl k vývoji materiálů na bázi dřeva, byla snaha o výrobu produktů využívajících příznivé vlastnosti dřeva a zároveň překonávajících jeho nevýhody. Protože je dřevo materiál, který sesýchá/bobtná pouze ve směru kolmém, lze rozměrové změny materiálů na bázi dřeva eliminovat např. tzv. křížovým lepením (směry vláken jednotlivých vrstev jsou na sebe kolmé). Materiály na bázi dřeva překonávají nehomogenitu přírodního dřeva. Tyto materiály vykazují anizotropní chování stejně jako výrobní surovina, avšak na rozdíl od dřeva můžeme stupeň jejich anizotropie regulovat např. velikostí a orientací dřevních částic. Variabilita mechanických vlastností je u nich menší než v případě nehomogenního přírodního materiálu (dřeva). Dalšími výhodami kompozitních materiálů jsou možnost efektivnějšího využití dřevní suroviny, menší zatížení životního prostředí v porovnání s ostatními materiály (minimální spotřeba chemických látek, které jsou ve výrobku obsaženy). Přidáním chemických přípravků a retardérů hoření můžeme vyrobit materiály s vysokou odolností vůči ohni a biotickým činitelům. Díky různým technologickým postupům mohou být z několika málo dřevin vyrobeny materiály s velkou škálou vlastností pro odlišné aplikace. Mezi dnešní nejrozšířenější a nejvíce používané velkoplošné materiály patří třískové a vláknité desky, desky z velkoplošných orientovaných třísek, biodesky a překližky. Množství konstrukčních materiálů na bázi dřeva se se vzrůstajícím 7

8 technickým a technologickým rozvojem zvyšuje. Jejich výrazný pokrok ve vývoji dnes umožňuje použití v oblastech, které byli ještě nedávno doménou oceli a betonu. 8

9 2. Cíl práce Hlavním cílem této práce je stanovit chování vybraných bukových materiálů (masiv, překližka, biodeska) při plošném zatížení. Nejdříve zde budou uvedeny charakteristiky jednotlivých materiálů, dále metodika prováděných zkoušek. Z naměřených hodnot se u vybraných materiálů stanoví vlhkost, hustota a pevnost v ohybu. Postup ohybové zkoušky se bude řídit normou ČSN EN 310, dle které se vzdálenost podpěr mění podle tloušťky zkušebních těles. Z výsledných hodnot se posoudí vhodnost použití těchto materiálů při navrhování pracovních ploch, podlah apod. 9

10 3. Charakteristika vybraných materiálů, jejich výroba a možnosti použití 3.1. Klasifikace desek z rostlého dřeva Desky z rostlého dřeva můžeme rozdělit dle ČSN EN podle těchto hledisek: 1. Podle konstrukce a) jednovrstvé desky b) vícevrstvé desky 2. Podle prostředí použití a) pro použití v suchém prostředí b) pro použití ve vlhkém prostředí c) pro použití ve venkovním prostředí 3. Podle mechanických vlastností a) desky pro všeobecné použití b) desky pro nosné účely 4. Podle dřevin ve vnější vrstvě a) desky z jehličnatého dřeva b) desky z listnatého dřeva 5. Podle délky lamel ve vnější vrstvě a) desky se zkrácenými lamelami b) desky s nezkrácenými lamelami 6. Podle povrchové úpravy a) surové desky b) broušené c) desky se strukturním povrchem d) povrchově upravené desky (např. opláštěné, natřené, lakované, olejované) 10

11 3.2. Požadavky pro desky z rostlého dřeva Vícevrstvé desky musí mít ve směru tloušťky symetrickou konstrukci všechny části vnějších vrstev musí být vyrobeny ze stejné dřeviny vnější vrstvy desek pro nosné účely musí mít min. tloušťku 5 mm vnitřní vrstvy nesmějí mít otevřené spáry (lepené ani nelepené) povrchová úprava musí odpovídat předpokládanému použití (např. broušení, frézování, oplášťování) Jednovrstvé desky všechny lepené spáry musí být dobře slepeny, nejsou dovoleny otevřené spáry desky z kratších kusů se smějí spojovat na délku zubovitým, tupým nebo jiným délkovým spojem u desek se zkrácenými lamelami je min. délka kusů 150 mm (platí pro vizuální třídu A a B) míchání dřevin v jedné desce není dovoleno povrch musí být jemně frézovaný nebo broušený, nejsou dovoleny vlny po frézování Rozměrové tolerance dodávaných desek jmenovité délky a šířky ± 2 mm tolerance jmenovité tloušťky ±1 mm Vlhkost při dodávání pro desky do suchého prostředí 8 ± 2 % pro desky do vlhkého prostředí 10 ± 3 % pro desky do venkovního prostředí 12 ± 3 % 11

12 3.3. Termíny a definice Terminologie používaného názvosloví vychází z normy: ČSN EN ČSN EN Deska z rostlého dřeva - deska složená z dílců slepených navzájem na užších bocích a u vícevrstvých desek také na plochách Jednovrstvá deska z rostlého dřeva - deska sestávající z více dílců slepených navzájem jen do jedné vrstvy Vícevrstvá deska z rostlého dřeva - deska z rostlého dřeva sestávající ze dvou vnějších vrstev s rovnoběžnými průběhy vláken a nejméně jedné vrstvy s průběhem vláken kolmým na průběh vláken vnějších vrstev Překližka - překližovaná deska, jejíž všechny vrstvy jsou dýhy, ležící rovnoběžně s její rovinou Podélná překližovaná deska - překližovaná deska, jejíž krycí vrstva má směr vláken rovnoběžně s větším rozměrem desky Příčná překližovaná deska - překližovaná deska, jejíž krycí vrstva má směr vláken rovnoběžně s menším rozměrem desky Délka desky - rozměr ve směru vláken vnější vrstvy Šířka desky - rozměr kolmo na délku desky 12

13 Vrstva - plošné uspořádání dílců, které mohou být navzájem slepené na bocích a případně na čelech Vnější vrstva - vnější vrstva vícevrstvé desky z rostlého dřeva Vnitřní vrstva - každá vrstva vícevrstvé desky, která není vnější vrstvou Líc - plocha desky zařazena do vyšší vizuální třídy Rub - plocha desky zařazena do nižší třídy Dýha - tenký list dřeva vyrobený loupáním, krájením nebo řezáním o tloušťce nepřesahující 7 mm lamela - dílec podélného tvaru o tloušťce mezi 3 a 10 mm a šířce nejméně 25 mm 13

14 3.4. Vybrané materiály Vybranými konstrukcemi bukových materiálů jsou: a) konstrukční deska z masivního dřeva - spárovka b) vícevrstvá masivní deska - biodeska c) překližka Konstrukční desky z masivního dřeva spárovky Spárovka je lepená masivní deska vytvořena vzájemným šířkovým slepením jednotlivých přířezů z jehličnatého nebo listnatého řeziva. Jsou to nejstarší plošné nábytkové dílce. Tento materiál byl znám již ve starověkém Egyptě. Předností spárovek je zachování vzhledu rostlého dřeva, dále si zachovávají všechny kladné vlastnosti dřeva, zejména pevnost a pružnost. Jejich nevýhodou je náchylnost ke změně tvarů a rozměrů při změně vlhkosti. Spárovky se používají hlavně na části výrobků náročných na pevnost v ohybu (Křupalová 1999). a b c Obr.1 Spárovka - rozšiřovací vazby a - tupá spára, b - profilové spáry, c - pero a drážka 14

15 Výroba spárovek Materiál pro výrobu spárovek Základním materiálem pro výrobu spárovek je jehličnaté nebo listnaté řezivo. Pomocnými materiály jsou různé druhy klihů a lepidel. Přířezy určené pro výrobu spárovek mají být bez trhlin a velkých suků, vysušené na 7-9 %. K jejich výrobě by mělo být použito středové řezivo (boční má nejvyšší hodnoty tangenciálního sesýchání). Nedodržení předepsané vlhkosti může mít za následek zborcení přířezů před sklížením nebo zborcení spárovky po sklížení. Nejčastěji používanými lepidly pro výrobu spárovek jsou PVAC lepidla a glutinové klihy. Mezi jejich hlavní přednosti patří malá náročnost na těsnost lepené spáry, značná pevnost dosahovaná poměrně v krátké době a nepatrné otupování obráběcích nástrojů (Trávník 2007). Spojování přířezů Přířezy se mohou spojovat těmito způsoby: na tupou spáru nejčastěji používané spojení. Hrany přířezů se vzájemně slepí naplocho. Předpokladem pro dokonalé lepení je dobře upravená pravoúhle opracovaná plocha. Čím jsou přířezy užší, tím je lepší tvarová stabilita spárovky. na profilovou spáru používá se tam, kde se vyžaduje vysoká pevnost spár, například u pracovních desek nebo u schodů. Spáry musí být více zajištěné a lepené plochy zvětšené. Toho se dosahuje nejčastěji spojením na tzv. bleskovou spáru. Přířezy je nutné nejprve ohoblovat na stejnou tloušťku a srovnat boční plochy. Potom se na spodní svislé frézce vyfrézuje blesková drážka. na pero a drážku na jedné hraně přířezu se vyfrézuje péro a na druhé drážka. Drážka by měla být o něco hlubší než šířka péra. Tloušťka péra a šířka drážky činí asi ⅓ tloušťky přířezu. Při spojení s vloženým pérem se drážkují obě podélné hrany přířezu. Šířka péra by měla činit přibližně 1 až 1¼ tloušťky přířezu, tloušťka péra asi ⅓ tloušťky přířezu. 15

16 Při výrobě spárovek je nutné, aby k sobě přiléhaly stejné plochy tzn. jádro k jádru, běl k běli a na ploše se střídá pravá a levá strana. Tím se získá největší tvarová stabilita spárovky (Křupalová 1999). Lepení spárovek Zahrnuje tyto operace: a) nanášení lepící směsi - Způsob nanášení je závislý na profilu lepené spáry. Klih a lepidlo se na boční plochy nanáší štětcem nebo válečkovou nanášečkou. b) Lisování - Přířezy s naneseným lepidlem se mohou lisovat pomocí stolařských svěrek nebo v otáčecím turniketu. Turnikety mají tu výhodu, že po jednom úplném otočení 12 až 16 ramen do kruhu se hotová spárovka právě po vytvrzovacím čase dostane k dělníkovi, který ji odloží na paletu a na jejím předešlém místě skládá a lepí další spárovku. Teplota místnosti pro lepení spárovek by měla být v rozmezí 24 až 28 C, stejnou teplotu mají mít i lepené přířezy (Trávník 2007). Dokončovací operace U slepené spárovky se po klimatizaci a úplném vytvrzení lepidla vyspravují vady zátkami a tmelením. Dále se spárovky formátují na přesnou velikost a brousí na konečnou tloušťku. 16

17 SKLAD VYSUŠENÉHO ŘEZIVA PŘÍČNÉ ŘEZÁNÍ (KRÁCENÍ ŘEZIVA) PODÉLNÉ ŘEZÁNÍ (ROZMÍTÁNÍ ŘEZIVA) SPÁROVAT SPÁROVÁNÍ PŘÍŘEZŮ LEPIDLA KLÍŽENÍ SPÁROVKY VYVRTÁNÍ SUKŮ ZÁTKY KLÍŽENÍ ZÁTEK, VÝSPRAVY VAD TLOUŠŤKOVÁNÍ SKLAD SPÁROVEK Obr.2 Technologický postup výroby spárovek Použití spárovek Tento materiál je velmi často používán při výrobě nábytku např. desky stolů, postelí, skříní, truhel apod. Další tradiční použití spárovek je např. pro výrobu dřevěných schodů a dveří, pevné dřevěné obaly, police s vysokou nosností. V ČR jsou spárovky většinou nabízeny v dřevinách SM, BO, BK, DB, OL, JV. Můžeme se také setkat se spárovkami z exotických dřevin např. teak nebo bambus. V nábytkářství jsou používány spárovky bez vad (kvalita A, B) i spárovky se zarostlými nebo vyspravenými suky (kvalita C), (Böhm a Reisner 2010). 17

18 Vícevrstvé masivní desky biodesky Jsou to konstrukční desky podobné laťovkám vzniklé překlížením tří vrstev masivního dřeva. Začaly se vyrábět v osmdesátých letech minulého století a v současné době stále ve větší míře nahrazují spárovky. Uchovávají si všechny příznivé vlastnosti přírodního dřeva stejně jako spárovky a tím, že jsou překlížené ze tří vrstev navíc získávají vysokou tvarovou a rozměrovou stabilitu (Böhm a Reisner 2010). Střed Vnější vrstvy Obr.3 Biodeska Výroba biodesek Vyráběné rozměry biodesek: Tloušťka (mm) 13; 16; 19; 22; 27; 35; 42 Formát (cm) 125 x 250; 125 x 200; 125 x x 275; 210 x 490; 210 x 500 Materiál pro výrobu biodesek Biodesky se vyrábějí z jehličnatých (smrk, jedle, borovice) a také listnatých dřevin (buk, bříza dub, javor olše). Na výrobu středové vrstvy se používá převážně smrkové řezivo. Řezivo pro výrobu biodesek musí být vysušené na 8-10 %. K lepení středů se používá PVAC lepidlo. Povrchové lamely se na laťovkový střed lepí UF lepidlem s nízkým obsahem volného formaldehydu (Křupalová 1999). 18

19 Výroba povrchových lamel a středů Povrchové vrstvy jsou vytvořeny slepením užších přířezů tlustých 5-8 mm širokých mm. Skládají se tak, že vnější plochu desky vždy tvoří pravá strana. Středové vrstvy jsou z latěk širokých mm nebo stejně širokých jako přířezy povrchových vrstev. Tloušťka středových přířezů se určuje podle požadované tloušťky desky (Křupalová 1999). Lepení středů Středová vrstva se slepuje do tenké velkoplošné spárovky, ke které se příčně oboustranně nalepují velkoplošné sestavy přířezů, které tvoří povrchové vrstvy desky. Lepené středy se vyrábí na sesazovacích strojích. Lisování Plošné lisování celého souboru se provádí ve vyhřívaném lisu. Lamely jsou před lisováním vytříděny a na hrany je naneseno v bloku jednostranně lepidlo. Lamely jsou rozloženy a přemístěny na transportní plechy velkoplošným vakuovým překladačem. Na rozložené lamely se vakuovým velkoplošným překladačem přemístí lepidlem nanesené středy. Horní vrstvu tvoří lamely na které je položen lisovací plech. Na lepení se používá UF a MEF lepidlo. Teplota lisování je 120 až 125 C po dobu 8 až 12 minut (Král a Hrázský 2005). Dokončovací operace U vylisovaných desek se po 24 hodinové klimatizaci provádějí opravy vad suků, zásmolků, prasklin apod. Desky se vyspravují tmelem nebo pomocí dřevěných zátek a lodiček. Po opravě vad se desky formátují na přesné rozměry a plošně brousí. Biodesky se mohou frézovat v ploše, případně dokončovat lakováním nebo nátěry. 19

20 SKLAD VYSUŠENÉHO ŘEZIVA ROZMÍTÁNÍ ŘEZIVA NA HRUBOU TLOUŠŤKU JEDNOTLIVÉ VRSTVY A NA HRUBOU ŠÍŘKU JEDNOTLIVÝCH PŘÍŘEZŮ SROVNÁVÁNÍ BOKŮ JEDNOTLIVÝCH PŘÍŘEZŮ LEPIDLA ŠÍŘKOVÉ LEPENÍ PŘÍŘEZŮ DO SPÁROVEK (SPÁROVKOVÝ LIS) FORMÁTOVÁNÍ A BROUŠENÍ NA PŘÍSLUŠNOU TLOUŠŤKU LEPIDLA TLOUŠŤKOVÉ LEPENÍ DESKY KLIMATIZACE DESKY OPRAVA VAD FORMÁTOVÁNÍ DESKY BROUŠENÍ PLOCH SKLAD BIODESEK Obr.4 Technologický postup výroby biodesek 20

21 Použití biodesek Nejčastěji se tento materiál používá ve stolařství a truhlářství (obvykle lepší kvalita A/B) například na nábytkové dílce, stolové desky, kuchyňská dvířka, obkladové dílce, podlahy, na celé výrobky, jako jsou postele a skříňky apod. Desky lepené vodovzdorným melamin-formaldehydovým lepidlem pro použití ve stavebnictví (obvykle horší kvalita C) se používají na stavební konstrukční prvky, nosníky, bednící dílce, opláštění pro nadstavby apod. Plochy těchto stavebních desek se opatřují nátěry zamezujícími navlhavost (Böhm a Reisner 2010) Překližky Nejdůležitějším a nejpoužívanějším druhem lepených materiálů jsou překližky. Tyto desky jsou vyrobené vzájemným slepením tří nebo více dýhových listů. Směr vláken sousedních vrstev je na sebe kolmý. Pro dosažení vyšší pevnosti v jednom směru mohou vlákna jednotlivých vrstev svírat i jiný úhel. U překližek jsou odstraněny některé nežádoucí vlastnosti masivního dřeva, zejména nejsou anizotropní a je u nich výrazně sníženo sesýchání a bobtnání. Jejich hlavní výhodou je, že si uchovávají vzhled přírodního dřeva. Dají se vyrábět ve formě tvarových výlisků a jako vodovzdorné. Použitím různých dřevin, volbou lepidla, počtu vrstev, tloušťky dýh, případně úpravou povrchu můžeme dosáhnout nejen různého estetického vzhledu, ale také různých fyzikálních a mechanických vlastností. Obr.5 Konstrukce překližky 1 překližovačky, 2 střed, 3 vložky 21

22 Výroba překližek Překližky se vyrábějí jako podélné a příčné. Podélné překližky mají průběh vláken povrchových vrstev (překližovaček) shodný s delší stranou desky, u příčných překližek je směr vláken překližovaček shodný s kratší stranou. Materiály pro výrobu překližek Výroba překližek vyžaduje surovinu poměrně kvalitní. Z domácích dřevin se obvykle užívá SM, BO, TP, BK, BR, OL (Král a Hrázský 2005). Lepidla se používají jako spojovací materiály jednotlivých vrstev překližovaných desek, jejichž kvalita závisí na druhu a jakosti používaného lepidla. V současné době se v překližkárenském průmyslu používají převážně syntetická lepidla močovinoformaldehydová a fenolformaldehydová (Jánák a Král 2003). Příprava lepící směsi Přípravou lepící směsi rozumíme úpravu lepidla pro jeho aplikaci, tedy rozpouštění, přidávání tvrdidel, nastavovadel, plnidel a jiných přísad. V praxi se používá celá řada receptů v závislosti na druhu lepidla. Lepidla se skladují v uzavřených obalech při teplotě 5 až 18 C. Nanášení lepící směsi Nejrozšířenější způsob nanášení lepidel je válcovými nanášečkami. Dále se mohou lepidla nanášet poléváním, vytlačováním, rozprašováním. Lepidlo se nanáší na oba povrchy sudých vrstev dýh překližky, nebo na jednu stranu každé vrstvy s výjimkou vrchní dýhy ve skládaném souboru (Král a Hrázský 2005). Skládání souborů Tento pracovní úsek zahrnuje složení jednotlivých listů dýh budoucí překližky dle stanovených pravidel a konstrukce. Skládání souborů se provádí ručně nebo mechanicky (Jánák a Král 2003). 22

23 Předlisování překližek Provádí se za studena. Rozumíme tím stlačení dýhových souborů téměř na konečnou tloušťku, bez toho, že dojde ke konečnému vytvrzení lepidla. Provádí se zejména z důvodu: získání samonosných předlisků, s nimiž se snadněji manipuluje a operaci lisování lze tedy automatizovat umožňuje zmenšit vzdálenost mezi sousedními lisovacími deskami nemusí se používat lisovací plechy zkracuje se lisovací čas snižuje se procento zmetků, zmenšuje se borcení překližek dokonalejší adheze lepidla a dřeva Lisování překližek Dosahuje se styku lepených povrchů, jejich fixace do vytvrdnutí lepidla a vytvoření tenké vrstvy lepidla ve spoji. Překližky se lisují v jednoetážových a víceetážových hydraulických lisech. Základní parametry lisování: doba vkládání do lisu lisovací doba lisovací teplota lisovací tlak Úprava odolnosti překližek Mezi důležité faktory ovlivňující použití překližek patří jejich odolnost vůči dřevokazným houbám, plísním a odolnost proti ohni. Úpravu můžeme provádět těmito způsoby: úprava vlastního konstrukčního materiálu úprava lepidel a povrchových fólií (Jánák a Král 2003). 23

24 Dokončovací práce Překližky se mají po vylisování alespoň 24 hodin klimatizovat na požadovanou vlhkost. Po ukončené klimatizace se desky formátují na jmenovité rozměry a provedou se opravy vad. Malé vady např. trhliny se opraví tmelením. Velké vady jako jsou otvor po suku nebo trhlina se opraví záplatami. Vadné místo se vyfrézuje nebo vyvrtá v překližovačce a do otvoru se vlepí záplata ze zdravého dřeva. Po opravě vad se desky brousí na požadovanou tloušťku. Broušení se provádí na válcových a širokopásových bruskách. Třídění a skladování překližek Překližované desky se třídí podle technických norem nebo podle technických podmínek, které určují pro každý druh: jakost materiálu, jakost opracování, vlhkost, rozměrové tolerance, pevnost lepené spáry, vodovzdornost apod. Třídění provádíme ručně nebo mechanicky na třídicích linkách. Vytříděné a označené překližky se skladují v hráních do výšky 1,8 m až 2 m. V jedné hráni se uskladňují překližky stejné tloušťky, jakosti, rozměru a dřeviny (Jánák a Král 2003). Vady překližovaných desek Rozlišujeme vady: přirozené vady dřeva výrobní vady K přirozeným vadám patří - přeřezání letokruhů, točitost, zbarvení, závitky, očka, hniloba apod. K výrobním vadám patří vytlačená místa, zkroucení, zbarvení od kovu, rýhy, neslepená místa, velké otevřené trhliny, vytrhaná dřevní vlákna, neslepená místa apod. (Král a Hrázský, 2005). 24

25 SKLAD LOUPANÝCH DÝH PRYSKYŘICE PŘÍPRAVA LEPÍCÍ SMĚSI NANÁŠENÍ LEPÍCÍ SMĚSI SKLÁDÁNÍ SOUBORŮ PŘEDLISOVÁNÍ PŘEKLIŽEK LISOVÁNÍ PŘEKLIŽEK KLIMATIZACE PŘEKLIŽEK FORMÁTOVÁNÍ PŘEKLIŽEK OPRAVA VAD BROUŠENÍ TŘÍDĚNÍ SKLAD PŘEKLIŽEK Obr.6 Technologický postup výroby překližek 25

26 Rozdělení vyráběných překližek truhlářské multiplex stavební obalové letecké tvarované speciální Truhlářské překližky Jsou plošně lisované desky vyráběné z loupaných dýh listnatých a jehličnatých dřevin. Odedávna se uplatňovali ve výrobě nábytku a stavebně truhlářských výrobků. Jsou určeny do suchého prostředí, nejsou vhodné pro styk s potravinami (Muzikář 2008). Vyrábějí se jako: třívrstvé pětivrstvé vícevrstvé Celobukové překližky Multiplex Tyto desky jsou vyrobeny z mnoha vrstev dýh, vyznačují se výbornými mechanickými vlastnostmi, jsou rozměrově stálé a používají se jako náhrada bukového masivu. Vyrábějí se ve dvou variantách: vodovzdorné jsou určené pro venkovní použití. Jejich využití je ve stavebnictví a strojnictví např. na výrobu slévárenských modelů. Nevodovzdorné pro vnitřní použití. Požívají se v nábytkářství na namáhané nábytkové dílce, ve stavebním truhlářství na výrobu schodů, venkovních dveří atd. (Křupalová 1999). 26

27 Stavební překližky Tyto vícevrstvé konstrukční desky jsou vodovzdorné. Povrchové vrstvy jsou z bukové dýhy, vložky a středy jsou z dýhy břízy, smrku, topolu nebo buku. Mohou být povrchově upravené fenolickou fólií, která je hladká nebo s protiskluzovou úpravou. Boční hrany se ošetřují nátěry proti působení vlhkosti (Muzikář 2008). Obalové překližky Jsou velkoplošné desky nižší jakosti, s větším množstvím vzhledových, ne však konstrukčních vad. Bývají většinou vodovzdorné, povrchově dokončené fóliemi. Letecké překližky Tenké překližky vyráběné z velmi tenkých loupaných dýh (0,25 1,5 mm). Dýhy jsou slepeny fenolickými lepidly, která jsou používána v podobě fenolických fólií. Jak již vyplývá z názvu, tyto překližky jsou používány při výrobě letadel, modelů letadel a hraček. Tvarové překližky Z pravoúhle nebo hvězdicově navrstvených dýh se lisováním v tvarových formách vyrábějí výlisky, které slouží k výrobě nábytku (např. sedáky, opěradla). Tvarové překližky se vyrábějí nejčastěji z bukových dýh, které se lepí pomocí močovinoformaldehydové lepící fólie. Speciální překližované materiály Elektropřekližka mezi vrstvami dýhových listů jsou zalisovány elektrické odpory Překližované trubky jsou to trubky vyrobené navíjením dýhových listů na ocelový trn a jejich slepením. Použití pro izolované stožáry, doprava minerálních a agresivních vod. 27

28 Parallam vodovzdorně lepený materiál vyrobený z pásků dýh, které jsou zkompaktovány do hranolu. Microllam materiál, který se vyrábí slepením a slisováním loupaných dýh měkkých dřevin. Jsou to desky určené pro stavebně truhlářskou výrobu, výroba nosníků, nábytku, lodí apod. (Muzikář, 2008) Použití překližek Překližky nacházely a stále nacházejí široké možnosti uplatnění. Do konce sedmdesátých let minulého století byl hlavním odběratelem překližek nábytkářský průmysl, který používal zejména nevodovzdorné překližky. Vodovzdorné překližky se používají ve stavebnictví na bednění. Překližky našly ve stavebnictví uplatnění také např. jako konstrukční materiál dřevostaveb na podlahy, nosné stěny, schody, dveře apod. S jejich použitím se můžeme setkat při výrobě obalů, sportovního nářadí, ve strojírenství apod. Překližky s protiskluzovou úpravou povrchu se používají na lešeňové podlážky ve stavebnictví a na ložné plochy nákladních automobilů. 28

29 4. Materiál a metodika 4.2. Materiál Materiály na bázi dřeva Pro účely této diplomové práce byly vybrány lepené bukové materiály, kterými jsou překližka, spárovka a biodeska. Jejich charakteristiky a technologické postupy výroby jsou uvedeny v předešlé části literárního přehledu: Charakteristika vybraných materiálů, jejich výroba a možnosti použití. Tloušťka jednotlivých vrstev biodesky a počet vrstev dýh u použitých překližek jsou uvedeny v tabulkách 1, 2. Dále, jelikož se jedná o lepené bukové materiály, je zde uvedena charakteristika dřeva buku a základní typy lepení dřeva. Tab. 1 Počet vrstev dýh překližek dle tloušťky Překližka Tloušťka [mm] Počet vrstev Tab. 2 Tloušťka jednotlivých vrstev biodesky Biodeska Celková tloušťka [mm] Tloušťka vnějších vrstev [mm] Tloušťka středové vrstvy [mm] Dřevo buku buk lesní fagus sylvatica Barva dřeva pleťově růžová, nahnědlá až červenohnědá, pařením až mahagonově červená. Letokruhy jsou poměrně zřetelné, cévy neviditelné Dřeňové paprsky zřetelné na všech řezech, na radiálním řezu hustá zrcadélka, na tangenciálním krátké husté čárky 29

30 Opracovatelnost snadno se opracovává, dobře se impregnuje, paří, moří, hůře se suší (má sklon k tvorbě trhlin a borcení) Trvanlivost méně trvanlivé a málo odolné proti biotickým činitelům Hustota 685 kg/m 3 Použití v nábytkářství, ohýbaný nábytek (židle, křesla), výroba dýh, překližek, parket, železničních pražců, schodů, výroba dřevotřískových a dřevovláknitých desek, používá se jako konstrukční materiál, výroba drobného nářadí, pažby loveckých zbraní atd. (Vavrčík et al. 2002) Typy lepení Cílem všech operací lepení v dřevozpracujícím průmyslu je pevné a trvalé spojení součástí dílců a celých výrobků. Lepidla jsou materiály o vysoké vnitřní soudržnosti (kohezi), schopné spojovat tuhá tělesa v důsledku přilnavosti (adheze). Při lepení rostlého dřeva jsou dány čtyři možnosti vzájemné polohy jeho růstové struktury viz obr.7. obr.7 Základní polohy spojů dřeva podle růstové struktury 1- spoj příčný, 2- spoj hvězdicový, 3- spoj rovnoběžný, 4- spoj čelný 30

31 Všechny výrobky musí odpovídat požadavkům na lepení z hlediska voděodolnosti. Lepidla určená ke spojování dřeva a dřevěných materiálů se dělí podle normy v závislosti na pevnosti lepení do skupin namáhání D1, D2, D3 a D4. Lepení D1 musí být např. odolné v uzavřených prostorech s všeobecně nízkou vlhkostí vzduchu, zatímco lepení D4 musí být odolné při klimatických vlivech v mírném pásmu za zvláště ztížených podmínek. Spojování materiálů lepením je možno rozdělit na: - konstrukční lepení, - sesazování, - lepení lamel, - plošné lepení. Konstrukční lepení a) lepení masivu spojováním masivních elementů do šířky (spárovky) a na délku (nekonečný vlys) se získávají požadované rozměry. b) lepení konstrukčních prvků pod konstrukčním lepením rozumíme spojení součástek a dílců, které tvoří konstrukční celek, určený k dalšímu opracování. Popisovaný způsob lepení se používá při výrobě rámových konstrukcí. c) montážní lepení spojování jednotlivých prvků, dílců s cílem získat výrobek. Sesazování Jedná se o spojování materiálů do větších plošných celků. Do technologického procesu sesazování zahrnujeme zvláště spojování tenkých materiálů, dýh, princip sesazování však můžeme aplikovat i na jiné materiály např. fólie. Lamelování Jedná se o vícevrstvé lepení dýh, které se skládají do souboru tak, aby byla zachována jejich totožná orientace. 31

32 Plošné lepení (lepení dekoračních materiálů) Nalepením dekoračního materiálu se zvyšuje homogennost a hladkost povrchu konstrukčního materiálu i jeho pevnost a stabilita. Z hlediska rozsahu a významu má prioritní postavení lepení dekoračních materiálů na plochu konstrukčních desek. Předýhování přírodního, rostlého materiálu se provádí v případě oprav, nebo s cílem zvýšit výtěžnost rostlého materiálu (Trávník 2007). 32

33 4.3. Metodika Příprava vzorků Odběr vzorků Vzhledem k proměnlivosti uvnitř a mezi deskami je nutné pro získání spolehlivých výsledků zkoušet určitý počet desek a vzorků. Minimální počet zkušebních těles nařezávaných z každé jednotlivé desky v každém směru závisí na prováděné zkušební metodě. Pro stanovení pevnosti v ohybu, kde jsou rozdílné vlastnosti v obou hlavních směrech, se nařezávají zkušební tělesa rovnoběžně a kolmo ke směru výroby desky. Počet zkušebních těles musí být minimálně 6 u obou hlavních směrů desky. Zkušební tělesa se odebírají pokud možno náhodně a jejich rozměry jsou vyráběny dle příslušné zkušební normy. Nejméně jedno zkušební těleso z každé skupiny by mělo přiléhat k boku oformátované desky. Vzájemná vzdálenost mezi dvěma tělesy pro stejnou zkoušku musí být alespoň 100 mm (ČSN EN 326-1, 1997) Výroba vzorků Tab. 3 Rozměry zkušebních těles pro ohybové zkoušky Materiál Tloušťka Šířka Délka [mm] [mm] [mm] překližka biodeska masiv 16, Postup přípravy vzorků zahrnuje tyto operace: - příprava nařezávacího plánu - rozmítání desek dle nařezávacího plánu v podélném a příčném směru na hrubou šířku - rozmítání v obou směrech na přesnou šířku 33

34 - krácení na přesnou délku - označení zkušebních těles pořadovým číslem, značkou zkoušené desky a plochou desky (horní nebo dolní). obr.8 Nařezávací plán malých zkušebních těles a) oformátovaný bok desky orientace podélné osy zkušebního tělesa s délkou překližované desky nebo se směrem výroby u ostatních druhů desek orientace podélné osy zkušebního tělesa kolmo k délce překližované desky nebo ke směru výroby u ostatních druhů desek Zjišťování hustoty Pro posouzení fyzikálních a mechanických vlastností dřeva a materiálů na bázi dřeva má velký význam jejich objemová hmotnost - hustota. Objemovou hmotnost dřevních materiálů definujeme poměrem hmotnosti a objemu příslušného materiálu při vlhkosti w. 34

35 Postup zjišťování hustoty U přichystaných zkušebních těles byla pomocí laboratorních vah zjištěna hmotnost s přesností na 0,01 g. Rozměry zkušebních těles se změřily posuvným měřítkem s přesností na 0,1 mm. Tloušťka byla změřena v místě průsečíku úhlopříček, délka a šířka se měřily ve dvou bodech rovnoběžně s hranami zkušebních těles nad průsečíkem úhlopříček. Hustota zkušebního tělesa v kg/m 3 se dle ČSN EN 323 vypočítá podle vzorce: [ ] Kde m hmotnost zkušebního tělesa v g b 1 b 2 t šířka zkušebního tělesa v mm délka zkušebního tělesa v mm tloušťka zkušebního tělesa v mm Měření vlhkosti Existuje několik metod měření vlhkosti, z nichž jsou nejznámější: elektrickým vlhkoměrem vážením pomocí mikrovln Postup měření vlhkosti Pro zjištění vlhkosti vybraných konstrukcí bukových materiálů byla vybrána váhová metoda. Její nevýhodou je poměrně velká časová náročnost. Touto metodou však určíme vlhkost velice přesně. Zkušební vzorky pro měření vlhkosti byly vybrány bez vad. Jejich vytrhaná vlákna se očistila brusným papírem (opadávání vytrhaných vláken by zkreslilo výsledky 35

36 vážení). Takto připravené vzorky byly nejdříve zváženy a následně vloženy do laboratorní sušárny s teplotou C. Vysoušení se sleduje první po 6 hodinách a další po 2 hodinových intervalech až do ustálení vlhkosti, kdy rozdíl dvou posledních vážení není větší než 0,02g. Po ukončení sušení se vlhkost vypočítá podle vzorce: [ ] M w = hmotnost tělesa před sušením M o = hmotnost tělesa po vysušení Pevnost v ohybu Se zřetelem na průběh vláken můžeme pevnost dřeva v ohybu rozdělit na: pevnost kolmo na vlákna v radiálním nebo tangenciálním směru pevnost v ohybu s průběhem vláken příčně na osu tělesa Při namáhání dřevěného nosníku na ohyb vzniká na horní straně napětí tlakové a na spodní straně napětí tahové. Na pomyslné ose mezi tlakovým a tahovým napětím je nedeformovatelná část nazývaná neutrální vrstva. Se zvyšující se vzdáleností od neutrální osy směrem k okraji nosníku se vrstvy více deformují a vzniká větší napětí. Maximální hodnoty deformace a napětí jsou tedy dosahovány v krajních vrstvách. Uvažujeme-li s materiálem, jehož modul pružnosti E by byl shodný u tahu i u tlaku s poměrně vysokou mezí úměrností, bylo by napětí symetricky rozloženo okolo neutrální osy. Jeho průběh napětí je potom lineární (viz obr.8). 36

37 Obr. 8 Grafické znázornění napětí při ohybu Namáháním materiálu složeného z více vrstev o nestejném modulu pružnosti (např. překližovaná, u které je průběh vláken dvou sousedních vrstev vzájemně kolmý) bude průběh napětí v průřezu desky složitější. Na obrázku 9 je znázorněn průběh napětí u pětivrstvé překližky. Obr. 9 Napětí při ohybu v překližované desce a) rovnoběžně se směrem vláken vláken vnější dýhy (překližovačky) b) kolmo na směr vláken překližovačky 37

38 Jestliže je nosník namáhán na ohyb a napětí překročí mez úměrnosti, začne se napětí přibližovat k mezi pevnosti. Krajní vlákna tlakové zóny se začnou trvale plasticky deformovat a dojde k porušení materiálu. Narůstáním napětí postupuje deformace od krajních vláken směrem k střední neutrální vrstvě. Se změnami v tlakové zóně se současně vyvíjí deformace i v tahové zóně až po porušení materiálu. Základní charakteristiky porušení: porušení ve střední vrstvě, způsobené vlivem smykových napětí roztrhnutí vláken v oblasti tahové zóny (tento typ porušení je velice častý) tupý zlom po celé výšce tělesa vláknité porušení po celé výšce Kromě normálních tahových a tlakových napětí vzniká při ohybovém namáhání dřeva vlivem příčných posouvajících sil i smykové napětí. U těles s většími rozměry lze pozorovat i porušení smykem rovnoběžně s vlákny. Při namáhání překližek s tloušťkami dýh do 3,0 mm se s porušením ve smyku neuvažuje. Pevnost materiálu v ohybu a modul pružnosti v ohybu ovlivňuje celá řada faktorů druh dřeviny, kvalita dřeviny, vlhkost dřeva, teplota, počet vrstev, použité lepidlo atd. (Král a Hrázský 2005). 38

39 Zjišťování modulu pružnosti a pevnosti v ohybu Všechna zkušební tělesa byla podrobena ohybové zkoušce podle normy ČSN EN 310. Podstata zkoušky spočívá v tom, že zkušební těleso umístěné na dvou podpěrách se uprostřed zatěžuje osamělým břemenem. Obr.10 Způsob uspořádání zkušebního tělesa a přípravku pro ohybovou zkoušku l 1 = 20 * t l 2 = l 1 ± 50 1 zkušební těleso, F zatížení, t tloušťka zkušebního tělesa Zkušební pomůcky trhací zařízení ZWICK / Z 050 zkušební přípravek digitální váhy posuvné měřítko 39

40 Postup zkoušky 1. Změřily se rozměry zkušebního tělesa pomocí posuvného měřítka: a) tloušťka v průsečíku uhlopříček b) šířka zkušebního tělesa v polovině délky a) b) Obr.11 Měření rozměrů zkušebního tělesa 2. Zkušební těleso se vložilo symetricky na podpěry zkušebního přípravku tak, aby jeho podélná osa byla v pravém úhlu k podpěrám a střed pod zátěžovou hlavou. Rozpětí mezi středy podpěr bylo nastaveno tak na 20-ti násobek tloušťky desky. Obr.12 Uložení zkušebního tělesa na podpěry přípravku 3. Zatěžování tělesa se provádělo konstantní rychlostí posuvu zátěžovou hlavou. Rychlost zatěžování se upravila tak, aby maximální zatížení bylo dosaženo za (60 ± 30) s. 40

41 4. Výsledky naměřených hodnot byly postupně během měření zpracovávány v programu testxpert, verze Zkoušky se prováděli na dvou skupinách zkušebních těles v obou směrech desky Vyjádření výsledků zkoušky Modul pružnosti Modul pružnosti E m se pro každé zkušební těleso vypočítá podle vzorce: ( ) ( ) Kde l 1 vzdálenost mezi středy podpěr v milimetrech b šířka zkušebního tělesa v mm t tloušťka zkušebního tělesa v mm F 2 -F 1 přírůstek zatížení v přímkové části zátěžové křivky (obr. 13) v N, F 1 musí být přibližně 10 % a F 2 přibližně 40 % z maximálního zatížení a 2 -a 1 přírůstek průhybu ve středu délky zkušebního tělesa (odpovídající F 2 -F 1 ). F 2 0,4 F max a) F 1 0,1 F max a 1 b) a 2 Obr.13 Zatěžovací křivka v oblasti pružné deformace 41

42 Modul pružnosti v ohybu pro každou skupinu zkušebních těles odebraných z jedné desky je aritmetický průměr modulů pružnosti odpovídajících zkušebních těles, vyjádřených na tři platné číslice. Pevnost v ohybu Pevnost v ohybu se pro každé zkušební těleso vypočítá podle vzorce: Kde F max zatížení zkušebního tělesa (v době porušení) v N L 1 b t vzdálenost podpěr v mm šířka zkušebního tělesa v mm tloušťka zkušebního tělesa v mm Pevnost v ohybu každou skupinu zkušebních těles odebraných z jedné desky je aritmetický průměr pevností v ohybu odpovídajících zkušebních těles, vyjádřena na tři platné číslice. 42

43 5. Výsledky laboratorního měření 5.1. Vlhkost zkušebních těles Materiály pro výrobu zkušebních těles se po dovozu od výrobce uložily přibližně na 3 měsíce v dílně na prokladky a teprve poté z nich byly vyrobeny zkušební tělesa. Vlhkost každé desky byla měřena na 4 zkušebních tělesech, jejichž výběr byl proveden náhodně tak, aby z každé desky dvě zkušební tělesa měla směr vláken vnějších vrstev kolmý na svoji podélnou osu a zbylá dvě zkušební tělesa směr vláken rovnoběžný se svoji podélnou osou. Průměrná vlhkost použitých materiálů uvádí tabulka č. 4. Tab. 4 Vlhkost materiálů pro výrobu zkušebních těles materiál / tloušťka [mm] Masiv Biodeska Překližka Překližka Překližka / 16,5 / 20 / 15 / 18 / 20 Vlhkost [%] 7,1 7,54 7,7 7,4 8, Hustota zkušebních těles Je důležitým faktorem při posuzování fyzikálních a mechanických vlastností dřeva a dřevních materiálů. Těžké dřevo bývá obvykle pevnější a odolnější proti opotřebení než lehké. S vyšší objemovou hmotností se zvyšuje i modul pružnosti a pevnost v ohybu. Toto tvrzení ovšem závisí také na druhu dřeviny, např. jasan je velice pružné dřevo. Hustota zkušebních těles je uvedena v tabulkách č. 5 a 6. 43

44 Tab. 5 Hustota [ kg/m 3 ] u vzorků se směrem vláken vnějších vrstev kolmým na jejich podélné osy materiál / tloušťka [mm] Biodeska / 20 Překližka / 15 Překližka / 18 Překližka / 20 N platných Průměr ,8 783,4 755,9 Medián 689,5 765, Minimum Maximum Sm.odch. 10,5 6 10,5 6,4 Tab. 6 Hustota [kg/m 3 ] u vzorků se směrem vláken vnějších vrstev rovnoběžným s jejich podélnými osami materiál / tloušťka [mm] Masiv / 16,5 Biodeska / 20 Překližka / 15 Překližka / 18 Překližka / 20 N platných Průměr 804,1 710,5 742,8 767,9 769,9 Medián 799,5 711, ,5 Minimum Maximum Sm.odch. 14,2 15,5 126,5 7,7 12,3 44

45 5.3. Modul pružnosti Na základě prováděných měření jsou zde uvedeny moduly pružnosti v ohybu pro dva typy zkušebních těles: a) modul pružnosti v ohybu pro tělesa se směrem vláken vnějších vrstev kolmým k jejich podélné ose b) modul pružnosti v ohybu pro zkušební tělesa se směrem vláken vnějších vrstev rovnoběžným s jejich podélnou osou A) Tělesa se směrem vláken vnějších vrstev kolmo na jejich podélné osy Tab. 7 Popisné statistiky modul pružnosti v ohybu pro tělesa se směrem vláken vnějších vrstev kolmým k jejich podélné ose E m [N/mm 2 ] Materiál / tloušťka [mm] Biodeska / 20 Překližka / 15 Překližka / 18 Překližka / 20 N platných Průměr Int. spolehl Int. spolehl Medián Minimum Maximum Sm.odch Variační koef. 61,6 22,3 40,6 60,3 U jednofaktorové Anovy byla hodnota p = 0,0048. Je-li p < α (0,05), což platí v tomto případě, je nulová hypotéza o shodě středních hodnot zamítnuta. To znamená, že se alespoň jedna střední hodnota statisticky odlišuje od ostatních. Na grafu jednofaktorové Anovy (obr. 14) vidíme, že se intervaly spolehlivosti překližka tl.18 mm 45

46 a překližka tl. 20 mm v horizontálním směru vzájemně překrývají. Mezi středními hodnotami těchto souborů tedy nejsou žádné významné statistické odlišnosti Totéž platí pro soubory překližka tl. 15 mm a biodeska tl. 20 mm. Statisticky významné rozdíly jsou mezi těmito zmíněnými dvojicemi souborů. Tukeyho test mnohonásobného porovnání (tab. 8) poukazuje na tyto statisticky významné rozdíly, které jsou vyznačeny červeně a pro které platí p < 0,05. Věnujme zde pozornost středním hodnotám porovnávaných skupin překližka 18 mm biodeska 20 mm a překližka 20 mm biodeska 20 mm. Nulová hypotéza, která tvrdí, že střední hodnoty porovnávaných skupin se neliší, zde sice nebyla zamítnuta, ovšem tyto skupiny mají hodnoty na hranici zamítnutí. Můžeme tedy říci, že statisticky významné rozdíly jsou i u těchto skupin Současný efekt: p = 0,00048 Vertikální sloupce označují 0,95 intervaly spolehlivosti E m [N/mm 2 ] Biodeska / 20 Překližka / 15 Překližka / 18 Překližka / 20 Materiál / tloušťka [mm] Obr. 14 Graf jednofaktorové Anovy modul pružnosti v ohybu pro zkušební tělesa se směrem vláken vnějších vrstev kolmým k jejich podélné ose 46

47 Tab. 8 Tukeyův HSD test pro modul pružnosti zkušebních těles se směrem vláken vnějších vrstev kolmým k jejich podélné ose Materiál Biodeska / 20 Překližka / 15 Překližka / 18 Překližka / 20 Biodeska / 20 0, , , Překližka / 15 0, , , Překližka / 18 0, , , Překližka / 20 0, , , B) Tělesa se směrem vláken vnějších vrstev rovnoběžně s jejich podélnými osy Tab. 9 Popisné statistiky modul pružnosti v ohybu pro tělesa se směrem vláken vnějších vrstev rovnoběžným s jejich podélnou osou Materiál / tloušťka [mm] E m [N/mm 2 ] Masiv / 16,5 Biodeska / 20 Překližka / 15 Překližka / 18 Překližka / 20 N platných Průměr Int. spolehl Int. spolehl Medián Minimum Maximum Sm.odch Variační koef. 38, ,2 47,6 56,2 47

48 40000 Současný efekt: p = 0,00048 Vertikální sloupce označují 0,95 intervaly spolehlivosti E m [N/mm 2 ] Masiv / 16,5 Biodeska / 20 Překližka / 15 Překližka / 18 Překližka / 20 Materiál / tloušťka [mm] Obr. 15 Graf jednofaktorové Anovy modul pružnosti v ohybu pro zkušební tělesa se směrem vláken vnějších rovnoběžným s jejich podélnými osy Na obrázku 15 vidíme, že hodnota p = 0,00048 < α (0,05). Nulová hypotéza o shodě středních hodnot zde tedy byla zamítnuta. Dále na grafu jednofaktorové Anovy pozorujeme, že téměř všechny intervaly spolehlivosti se v horizontálním směru překrývají. Vyjímku tvoří překližka tl. 15 mm a masiv tl. 16,5 mm, jejichž intervaly spolehlivosti se nepřekrývají, tzn., že jsou mezi středními hodnotami těchto souborů významné statistické rozdíly. Totéž potvrzuje i Tukeyův HSD test mnohonásobného porovnání pro nestejný počet výběrů (tab. 10). Hodnoty p nižší než stanovená hodnota hladiny významnosti α = 0,05 jsou znázorněny červeně a ukazují na statisticky významný rozdíl mezi danou dvojicí průměrů. Ostatní hodnoty p vyšší než zvolené α = 0,05 neprokazují statisticky významný rozdíl (na zvolené hladině významnosti α = 0,05) mezi dvojicí zkoumaných průměrů. 48

49 Tab. 10 Tukeyův HSD test pro modul pružnosti zkušebních těles se směrem vláken vnějších vrstev rovnoběžným s jejich podélnými osy Materiál Masiv / 16,5 Biodeska / 20 Překližka / 15 Překližka / 18 Překližka / 20 Masiv / 16,5 0, , , , Biodeska / 20 0, , , , Překližka / 15 0, , , , Překližka / 18 0, , , , Překližka / 20 0, , , , Pevnost v ohybu Na základě prováděných měření je zde uvedena pevnost v ohybu pro dva typy zkušebních těles: a) pevnost v ohybu pro tělesa se směrem vláken vnějších vrstev kolmým na jejich podélné osy b) pevnost v ohybu pro zkušební tělesa se směrem vláken vnějších vrstev rovnoběžným s jejich podélnými osami 49

50 A) Tělesa se směrem vláken vnějších vrstev kolmým na jejich podélné osy Tab. 11 Popisné statistiky pevnost v ohybu pro tělesa se směrem vláken vnějších vrstev kolmým k jejich podélným osám f m [N/mm 2 ] Materiál / tloušťka [mm] Biodeska / 20 Překližka / 15 Překližka / 18 Překližka / 20 N platných Průměr 50,5 95, ,5 Int. spolehl. 36,5 91,7 95,6 82,1 Int. spolehl. 64,5 99,8 112,3 101 Medián 47,2 94,5 112,3 81,8 Minimum 32,7 77,1 70,9 60,3 Maximum 74,5 117,9 129,5 133,2 Sm.odch. 16,8 10,8 18,8 24,4 Variační koef. 33,2 11,3 18,1 26,7 U jednofaktorové Anovy (obr. 16), kde hodnota p = 0,00000 se nulová hypotéza o shodě středních hodnot zamítá. Z toho vyplývá, že se alespoň jedna střední hodnota statisticky odlišuje od ostatních. Dále vídíme, že se intervaly spolehlivosti překližka tl. 15 mm, překližka tl. 18 mm a překližka tl. 20 mm v horizontálním směru překrývají. Mezi středními hodnotami těchto souborů tedy nejsou žádné statisticky významné odlišnosti. Statisticky významné rozdíly jsou mezi touto trojicí souborů a biodeskou tl. 20 mm. V tabulce podrobnějšího vyhodnocení (tab. 12) jsou vypočteny hladiny významnosti p ke skutečným diferencím mezi všemi dvojicemi průměrů. Hodnoty p, které jsou nižší než stanovená hladina významnosti (α = 0,05) a ukazují statisticky významný rozdíl mezi danou dvojicí průměrů jsou vyznačeny červeně. 50

51 120 Současný efekt: p = 0,00000 Vertikální sloupce označují 0,95 intervaly spolehlivosti f m [N/mm 2 ] Biodeska / 20 Překližka / 15 Překližka / 18 Překližka / 20 Materiál / tloušťka [mm] Obr. 16 Graf jednofaktorové Anovy pevnost v ohybu pro zkušební tělesa se směrem vláken vnějších vrstev kolmým k jejich podélným osám Tab. 12 Tukeyův HSD test - pevnost v ohybu pro zkušební tělesa se směrem vláken vnějších vrstev kolmým k jejich podélným osám Materiál Biodeska / 20 Překližka / 15 Překližka / 18 Překližka / 20 Biodeska / 20 0, , , Překližka / 15 0, , , Překližka / 18 0, , , Překližka / 20 0, , ,

52 B) Tělesa se směrem vláken vnějších vrstev rovnoběžným s podélnými osami Tab. 13 Popisné statistiky pevnost v ohybu pro tělesa se směrem vláken vnějších vrstev rovnoběžným s jejich podélnými osami Materiál / tloušťka [mm] f m [N/mm 2 ] Masiv / 16,5 Biodeska / 20 Překližka / 15 Překližka / 18 Překližka / 20 N platných Průměr 204,4 119, ,4 103,4 Int. spolehl. 175, ,7 96,7 91,8 Int. spolehl ,2 101,3 114,2 114,9 Medián 201, ,3 110,3 Minimum 164,2 97,2 79,5 74,7 65,8 Maximum 244,5 160,1 122,7 140,3 189,2 Sm.odch. 34,2 21,1 11,6 23,5 30,9 Variační koef. 16,8 17,6 11,9 22,3 29,9 Vypočtená hodnota jednofaktorové Anovy p je menší než 0,00001, což je méně než hladina významnosti α = 0,05. Nulová hypotéza o shodě středních hodnot byla zamítnuta a existuje alespoň jedna dvojice z porovnávaných průměrů, která se statisticky významně liší. Z grafu jednofaktorové Anovy (obr 17) je zřejmé, že intervaly spolehlivosti všech souborů kromě masivu tl. 16,5 mm se překrývají. Mezi středními hodnotami souborů, jejichž intervaly se překrývají, neexistují žádné statisticky významné odlišnosti. Statisticky významný rozdíl existuje mezi touto skupinou souborů a masivem tl. 16,5 mm. 52

53 240 Současný efekt: p = 0,0000 Vertikální sloupce označují 0,95 intervaly spolehlivosti f m [N/mm 2 ] Masiv / 16,5 Biodeska / 20 Překližka / 15 Překližka / 18 Překližka / 20 Materiál / tloušťka [mm] Obr. 17 Graf jednofaktorové Anovy pevnost v ohybu pro zkušební tělesa se směrem vláken vnějších vrstev rovnoběžným s jejich podélnými osami Tab. 14 Tukeyův HSD test pevnost v ohybu pro zkušební tělesa se směrem vláken vnějších vrstev rovnoběžným s jejich podélnými osami Materiál Masiv / 16,5 Biodeska / 20 Překližka / 15 Překližka / 18 Překližka / 20 Masiv / 16,5 0, , , , Biodeska / 20 0, , , , Překližka / 15 0, , , , Překližka / 18 0, , , , Překližka / 20 0, , , ,

54 6. Diskuse Zkoušky pevnosti v ohybu a modulu pružnosti v ohybu této práce vycházejí z normy ČSN EN 310, podle které se mění vzdálenost podpěr dle tloušťky zkušebních těles a tím je umožněno porovnání vlastností materiálů různých tlouštěk. Jinými slovy by tedy stejné materiály různých tlouštěk namáhané tímto způsobem měli dosahovat přibližně stejných hodnot, což můžeme pozorovat u překližek tloušťky 15, 18 a 20 mm (viz tab. 15), kde vidíme, že pevnost v ohybu je opravdu téměř shodná. Trochu se odlišuje modul pružnosti u překližky tloušťky 15 mm. Důvodem toho může být hned několik vlastností, které mohou mít na tento fakt vliv: kvalita dřeva, tloušťka dýhy, počet jednotlivých vrstev a jejich podíl na celkové tloušťce desky, podíl nastavovadla v lepící směsi. Tab.15 Shrnutí výsledků měření průměrné hodnoty, minima a maxima Podél Napříč Em [N/mm 2 ] Fm [N/mm 2 ] ρ [kg/m 3 ] Em [N/mm 2 ] Fm [N/mm 2 ] ρ [kg/m 3 ] Spárovka min ,2 794 Ø ,4 804,1 max ,5 835 Biodeska min , ,7 671 Ø ,6 710, ,5 689 max , ,5 705 PDP 15 min , ,1 752 Ø , ,7 763,8 max , ,9 773 PDP 18 min , ,9 767 Ø ,4 767, ,4 max , ,5 804 PDP 20 min , ,3 744 Ø ,4 769, ,5 755,9 max , ,2 767 Nejvyšší hodnoty průměrů Nejvyšší maximální hodnoty Nejnižší hodnoty průměrů Nejnižší minimální hodnoty 54

55 V tabulce číslo 15 je shrnutí naměřených hodnot zkoušek v ohybu, jsou zde uvedeny průměrné hodnoty, minima a maxima. Nejlepších vlastností bylo dosaženo u spárovky. Zde byly provedeny zkoušky pouze pro tělesa se směrem vláken rovnoběžným s jejich podélnými osami. Důvodem toho je, že v praxi se dřevo ohýbá pouze podél vláken, kdy zatěžující síla působí kolmo na jejich směr. Ohýbání příčného průřezu se nevyužívá, v tomto směru není téměř žádná pevnost. Při posuzování vlastností biodesky vidíme velké odlišnosti v obou namáhaných směrech. Významnou roli zde hrají vnější vrstvy, které tvoři polovinu celkové tloušťky biodesky, a ve kterých při namáhání na ohyb vzniká napětí tahové a tlakové. U těles se směrem vláken vnějších vrstev rovnoběžným s podélnými osami jsou průměrné výsledné hodnoty modulu pružnosti a pevnosti v ohybu nižší než u spárovky, ale zároveň vyšší než u překližek. Zkušební tělesa se směrem vláken vnějších vrstev kolmým na podélné osy nedosahovala ani polovičních hodnot těles opačného směru. Při volbě tohoto materiálu pro konstrukce namáhané na ohyb budeme tedy vždy postupovat tak, aby podpěry byly orientovány kolmo na směr vnějších vrstev. Modul pružnosti a pevnost v ohybu u překližek dosahovali v obou namáhaných směrech téměř stejné hodnoty. Je zde nepatrný rozdíl. U zkušebních těles se směrem vláken vnějších vrstev rovnoběžným s podélnými osami byl modul pružnosti v ohybu i pevnost v ohybu o něco větší, než u těles se směrem vláken vnějších vrstev kolmým na podélné osy. Je to způsobeno počtem jednotlivých vrstev dýh. Při srovnání s ostatními vybranými bukovými materiály jsou výsledné hodnoty překližek při namáhání v podélném směru o něco nižší než u biodesek. U těles se směrem vláken vnějších vrstev kolmým na podélné osy nemá překližka mezi těmito materiály konkurenci. V porovnání s masivním dřevem je docíleno homogenizace, vadná místa (suky, trhliny atd.) se rovnoměrně rozloží. Ohybová pevnost je nejdůležitějším faktorem při volbě materiálu pro konstrukce, kdy namáhaný materiál je podepřen pouze na koncích. Vyskytuje se u nábytkových konstrukcí (pracovní plochy, sedací desky, police), stavebních konstrukcí (nosníky, podlahy, lešení, střešní konstrukce, atd.). Při zatížení těchto konstrukcí dochází 55

56 k průhybu. Velikost tohoto průhybu nesmí překročit určitou dovolenou mez, např. pro nábytkové dílce je to 3 mm na 1 m délky. Pevnost v ohybu je vlastnost, která s funkcí podlah souvisí nepřímo (podkladem bývá velice často beton). Setkáme se s ní zejména tam, kde konečná nosná podlaha je na trámech. Pro tento typ podlahy by bylo možné použít bukové překližky, biodesky i spárovky. Vzdálenost podkladních trámů by byla závislá nejen na tloušťce materiálu, ale vzhledem k rozdílným ohybovým vlastnostem i na druhu použitého materiálu. Orientace podlahy by byla taková, aby použitý materiál měl směr vnějších vrstev kolmý na podkladní trámy. Nosné podklady u překližek by bylo možné kombinovat v obou směrech desky, ve kterých překližka při namáhání na ohyb vykazovala téměř stejné vlastnosti. Dalším případem, kde bychom mohli volit mezi těmito materiály z hlediska ohybových vlastností je jednoznačně u dřevěných nášlapů schodišť. Zde by se rozhodovalo, zda použít biodesku či spárovku. Výsledné hodnoty pevnosti v ohybu jednoznačně nahrávají spárovce, ovšem vzhledem ke vzdálenosti podpěr u schodišť rodinných domů by bylo možné použití obou materiálů. Stejnými úvahami jako u předešlého případu bychom se zabývali např. při volbě těchto materiálů na police, sedací desky, pracovní plochy atd. U pracovních ploch, které jsou dokola podřepy luby by při použití překližek bylo využito jejich vyrovnaných ohybových vlastností v obou směrech desky. Při namáhání překližkových vzorků na ohyb docházelo většinou k porušení povrchových vrstev tahové zóny. U zkušebních těles biodesky nastávalo rozdílné porušení v příčném a podélném směru. Pro tělesa se směrem vnějších vrstev kolmým na jejich podélné osy bylo porušení velmi rozsáhlé téměř v celém průřezu desky. U těles s opačným směrem vláken nastal lom vždy jen ve spodní vrstvě, kde vznikala tahová zóna. U spárovky nastával lom téměř v celém průřezu. 56

57 7. Závěr Hlavním úkolem této práce bylo zjištění a zhodnocení mechanických vlastností vybraných bukových materiálů při plošném zatížení. Jsou zde uvedeny charakteristiky jednotlivých materiálů, metodika prováděných měření, statistické vyhodnocení pevnosti v ohybu a diskuse. Zkušební tělesa byla namáhána na ohyb dle ČSN EN 310: Desky ze dřeva - Stanovení modulu pružnosti v ohybu a pevnosti v ohybu. Vzdálenost podpěr se měnila v závislosti na tloušťce zkušebních těles. Síla působící na tělesa se pomalu a rovnoměrně zvětšovala, šlo tedy o statické zatížení. Dále byla u všech materiálů (spárovka překližka, biodeska) stanovena vlhkost a hustota. Z výsledků práce lze konstatovat, že konstrukce materiálů významným způsobem ovlivňuje jejich chování při namáhání v ohybu. Ohybová pevnost i modul pružnosti u překližek jsou závislé na podílu podélných a příčných dýh v průřezu desky. Nejlepších vlastností při namáhání v ohybu dosahovala spárovka, kde jsou vlákna v celém průřezu materiálu orientována jedním směrem. Oproti ostatním materiálům (biodeska, překližka) můžeme se spárovkou uvažovat jen pro použití na místech, kde podpěry budou orientovány kolmo na průběh vláken. V tomto ohledu má velkou výhodu překližka, která při namáhání v obou směrech vykazuje téměř stejné vlastnosti a orientace podpěr u ní může být rovnoběžně i kolmo na průběh vláken vnějších vrstev. 57

58 8. Conclusion The main goal of this study was to identify and evaluate the mechanical properties of selected beech material under area load. There are presented the characteristics of particular materials, methodology of the measurements, statistical evaluation of bending strength and discussion. Test specimens were bent, according to Czech standard ČSN EN 310: Wood-based panels - Determination of bending modulus of elasticity and bending strength. Distance of supports varied depending on the thickness of specimens. The force applied to the specimen increased slowly and evenly and therefore it was a static load. Furthermore, for all materials (batten board, plywood, solid wood panel) moisture and density were determined. Based on the results it can be stated that the construction of these materials greatly influences their behavior at bending stress. The bending strength and modulus of elasticity of the plywood depend on the proportion of longitudinal and transverse veneers in the cross-section of panels. The best feature at the bending stress reached the batten board where the fibers throughout the cross section of material are oriented in one direction. Compared to other materials (solid wood panel, plywood), the batten board can be considered for use only in areas where supports will be oriented perpendicular to the trend of fibers. From this perspective, the great advantage of plywood, which at stress in both directions has almost the same characteristics and therefore orientation of the supports can be parallel or perpendicular to the trend of fiber of the top layers. 58

59 9. Seznam použité literatury [1.] DRÁPELA, K., ZACH, J. Statistické metody I.: pro obory lesního, dřevařského a krajinného inženýrství. 1. Vydání. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, s. ISBN [2.] DRÁPELA, K. Statistické metody II.: pro obory lesního, dřevařského a krajinného inženýrství. 1. Vydání. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, s. ISBN [3.] KRÁL, P., HRÁZSKÝ, J. Kompozitní materiály na bázi dřeva: Dýhy a vrstvené masivní materiály. Část Vydání. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, s. ISBN [4.] KRÁL, P., HRÁZSKÝ, J. Kompozitní materiály na bázi dřeva: Dýhy a vrstvené masivní materiály: cvičení. Část Vydání Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, s. ISBN [5.] KRÁL, P., HRÁZSKÝ, J., PROVAZNÍK, I. Determining the pressing parameters of spruce water-resistant plywood. Brno: Folia Universitatis agriculturae et silviculturae Mendelianae Brunensis, s. ISBN [6.] KRÁL, P., HRÁZSKÝ, J. Assessing the effect of a coating system on the rate of plywood moistening and changes in dimensions in relation to the change in relative air humidity. Journal of forest science, sv. 50, č. 2, s ISSN [7.] HRÁZSKÝ, J., KRÁL, P. Analýza ohybové pevnosti a modulu pružnosti překližovaných desek. Acta Universitatis agriculturae et silviculturae Mendelianae Brunensis : Acta of Mendel University of agriculture and forestry Brno = Acta Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, sv. 49, č. 4, s ISSN [8.] KRÁL, P., HRÁZSKÝ, J. Konstrukce a vlastnosti povrchově upravených překližek. Brno: Neuveden, s. Neuveden. ISBN [9.] HRÁZSKÝ, J., KRÁL, P. Progresivní konstrukční materiály. Stolařský magazín, sv. 9, č. 5, s ISSN [10.] KRÁL, P., HRÁZSKÝ, J. Závislost pevnosti v ohybu a modulu pružnosti v ohybu na konstrukci překližovaných desek. Acta Universitatis agriculturae et silviculturae Mendelianae Brunensis : Acta of Mendel University of agriculture and forestry Brno = Acta Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, sv. 50, č. 3, s ISSN [11.] KRÁL, P., HRÁZSKÝ, J. A contribution to the resistance of combined plywood materials from abrasion. Journal of forest science, sv. 54, č. 1, s ISSN

60 [12.] HRÁZSKÝ, J., KRÁL, P. Analysis of selected mechanical properties of construction wood KVH and Parallam PSL. Drvna industrija, sv. 61, č. 1, s ISSN [13.] KŘUPALOVÁ, Z. Nauka o materiálech. Praha: Sobotáles s. ISBN [14.] BÖHM, M., REISNER, J. Překližované desky. Lesnická práce, 2010, č. 3, s ISSN [15.] BÖHM, M., REISNER, J. Desky z masivního dřeva. Lesnická práce, 2010, č. 2, s ISSN [16.] BÖHM, M., LEJSAL, V. Materiály na bázi dřeva. Lesnická práce, 2010, č. 1, s ISSN [17.] JANÁK, K., KRÁL, P. Technologie I: pro studijní obor Nábytkářství. 1. Vydání. Praha: Informatorium, s. ISBN [18.] TRÁVNÍK, A. Technologické procesy výroby nábytku. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, s. ISBN [19.] KRÁL, P., HRÁZSKÝ, J. Konstrukce a vlastnosti truhlářských překližovaných desek. Brno: Folia Universitatis agriculturae et silviculturae Mendelianae Brunensis, s. ISBN Odkazy na normy: [20.] ČSN EN 310: Desky ze dřeva Stanovení modulu pružnosti v ohybu a pevnosti v ohybu, [21.] ČSN EN 12775: Desky z rostlého dřeva Klasifikace a terminologie, [22.] ČSN EN 313-2: Překližované desky Klasifikace a terminologie Část 2: Terminologie, [23.] ČSN EN 326-1: Desky ze dřeva Odběr vzorků, nařezávání a kontrola Část 1: Odběr vzorků, nařezávání zkušebních těles a vyjádření výsledků zkoušky, [24.] ČSN EN 323: Desky ze dřeva Zjišťování hustoty, Ostatní zdroje: [25.] VAVRČÍK, H et al., Anatomická stavba dřeva. [online] citováno Dostupné na World Wide Web: < /index.htm>. 60

61 10. Příloha 10.1 Výsledky všech měření A) Překližka ohyb překližka 15 podél vláken vlhkost w = 7,7 [%] Em f Číslo m hustota ε - Fmax Fmax vzorku N/mm 2 N/mm 2 kg/m 3 mm N , ,5 1983, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,1 74 8, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,76 61

62 ohyb překližka 15 napříč vláken vlhkost w = 7,7 [%] Em f Číslo m hustota ε - Fmax Fmax vzorku N/mm 2 N/mm 2 kg/m 3 mm N , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,92 62

63 ohyb překližka 18 podél vláken vlhkost w = 7,4 [%] Em f Číslo m hustota ε - Fmax Fmax vzorku N/mm 2 N/mm 2 kg/m 3 mm N , , , , , , , , , , , , , , , , ,8 2406, , , , , , , , ,5 2316, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,2 3793, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,66 63

64 ohyb překližka 18 napříč vláken vlhkost w = 7,4 [%] Em f Číslo m hustota ε - Fmax Fmax vzorku N/mm 2 N/mm 2 kg/m 3 mm N , , , , , , , ,02 6, , , , , ,1 2072, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,9 3419, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,8 3354, , , , , , ,85 64

65 ohyb překližka 20 podél vláken vlhkost w = 8,04 [%] Em f Číslo m hustota ε - Fmax Fmax vzorku N/mm 2 N/mm 2 kg/m 3 mm N , ,6 2495, , ,8 2327, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,7 4332, , ,1 4530, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,8 4962, , , , , , ,66 65

66 ohyb překližka 20 napříč vláken vlhkost w = 8,04 [%] Em f Číslo m hustota ε - Fmax Fmax vzorku N/mm 2 N/mm 2 kg/m 3 mm N , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,7 3652, , , , , , , , ,83 66

67 B) Biodeska ohyb biodeska 20 podél vláken vlhkost w = 7,54 [%] Em f m hustota ε - Fmax Fmax Číslo vzorku N/mm 2 N/mm 2 kg/m 3 mm N , , , , , , , , , , , , , , , , , ,6 5551, , ,6 4875,36 ohyb biodeska 20 napříč vláken vlhkost w = 7,54 [%] Em f m hustota ε - Fmax Fmax Číslo vzorku N/mm 2 N/mm 2 kg/m 3 mm N , , , , ,6 1167, , , , ,9 1357, , , , , , , , ,2 2340, , , ,12 67

68 C) Spárovka ohyb spárovka 16,5 podél vláken vlhkost w = 7,1 [%] Em f Číslo m hustota ε - Fmax Fmax vzorku N/mm 2 N/mm 2 kg/m 3 mm N , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,21 68

69 10.2 Fotodokumentace Obr. 18 Porušení překližky Obr. 19 Detail porušení překližky 69

70 Obr. 20 Porušení spárovky Obr. 21 Detail porušení spárovky 70

71 Obr. 22 Porušení biodesky se směrem vláken vnějších vrstev rovnoběžným s osou zkušebního tělíska Obr. 23 Detail porušení biodesky se směrem vláken vnějších vrstev rovnoběžným s osou zkušebního tělíska 71

72 Obr. 24 Porušení biodesky se směrem vláken vnějších vrstev kolmým na osu zkušebního tělíska Obr. 25 Detail porušení biodesky se směrem vláken vnějších vrstev kolmým na osu zkušebního tělíska 72