scieee Open visual document viewer

Cementotřískové desky s vyšším obsahem netradičních alternativních surovin substituujících pojivo a třísky

Melichar, Tomáš; Bydžovský, Jiří; Keprdová, Šárka; Dufka, Amos

Abstract

Článek prezentuje laboratorní výzkum zaměřený na posouzení vlastností a mikrostruktury cementotřískových desek modifikovaných alternativními surovinami. Konkrétně bylo modifikováno složení pojiva jemně mletým vápencem a škvárou. Současně byla provedena úprava složení plniva, tj. substituce smrkových třísek. Jako substituent byly využity druhotné třísky získané úpravou odřezků, které vznikají jako vedlejší produkt výroby cementotřískových desek. Pojivo bylo nahrazováno v množství do 10 % a smrkové třísky substituovány v množství 10 % až 20 %. Vlastnosti cementotřískových desek byly analyzovány po 28 dnech zrání v laboratorních podmínkách vč. ověření mrazuvzdornosti (100 cyklů). Výsledky prezentovaného výzkumu lze shledat jako přínosné. Využitím alternativních surovin, které jinak nejsou využity (vyjma vápence) a představují tak odpad, dojde k snížení zátěže životního prostředí a současně zachování užitných vlastností cementotřískových desek bez negativního vlivu na jejich mikrostrukturu.

Full text

Tomas MELICHAR, Ji i BYDZOVSKY, Sa ka KEPRDOVA, Amos DUFKA: Cemen o řísko é desky s yšším obsahem ne adičních al e na i ních su o in subs i uujících poji o a řísky Pa onem oho o čísla je WASTen Cen um expe ů – www.expe .was en.cz WASTE FORUM 2021, číslo 4, s ana 262 Cemen o řísko é desky s yšším obsahem ne adičních al e na i ních su o in subs i uujících poji o a řísky Tomáš MELICHAR, Jiří BYDŽOVSKÝ, Šá ka KEPRDOVÁ, Amos DUFKA Vysoké učení echnické B ně, Fakul a s a ební, Ve eří 331/95, 602 00 B no, e-mail: melicha[email p o ec ed] .cz, bydz[email p o ec ed], kep do a[email p o ec ed] b .cz, du ka.a@ ce. u b .cz Souh n Článek p ezen uje labo a o ní ýzkum zaměřený na posouzení las nos í a mik os uk u y cemen o řísko ých desek modi iko aných al e na i ními su o inami. Konk é ně bylo modi iko áno složení poji a jemně mle ým ápencem a šk á ou. Současně byla p o edena úp a a složení plni a, j. subs i uce sm ko ých řísek. Jako subs i uen byly yuži y d uho né řísky získané úp a ou odřezků, k e é znikají jako edlejší p oduk ý oby cemen o řísko ých desek. Poji o bylo nah azo áno množs í do 10 % a sm ko é řísky subs i uo ány množs í 10 % až 20 %. Vlas nos i cemen o řísko ých desek byly analyzo ány po 28 dnech z ání labo a o ních podmínkách, č. o ěření m azu zdo nos i (100 cyklů). Výsledky p ezen o aného ýzkumu lze shleda jako přínosné. Využi ím al e na i ních su o in, k e é jinak nejsou yuži y ( yjma ápence) a předs a ují ak odpad, dojde k snížení zá ěže ži o ního p os ředí a současně zacho ání uži ných las nos í cemen o řísko ých desek bez nega i ního li u na jejich mik os uk u u. Klíčo á slo a: Cemen o řísko á deska, odřezky, šk á a, ápenec, d cení, mle í, sm ko é řísky, edlejší p oduk , odpad, mechanické pa ame y, mine alogické složení, mik os uk u a. Ú od Vý oba cemen o ých kompozi ů yz užených dře ní hmo ou s yuži ím al e na i ních su o in je pomě ně pod obně zkoumána 1-10. Přes značný poče publiko aných ýzkumných p ací s ále exis uje pomě ně ši oký p os o p o no é al e na i y é o oblas i. Ty o al e na i y yplý ají mimo jiné z ak uální en i onmen ální si uace. Zámě em p ezen o aného ýzkumu je pod obné posouzení las nos í a mik os uk u y cemen o řísko ých desek modi iko aných dosud ne yuží anými al e na i ními su o inami, z nichž něk e é ak o předs a ují odpad. Konk é ně byl yuži jemně mle ý ápenec, šk á a a up a ené odřezky, k e é znikají při op aco ání cemen o řísko ých desek. Mle ý ápenec je p imá ně y áběná su o ina, k e á má upla nění nejen e s a ebním p ůmyslu, o šem při ý obě cemen o řísko ých desek se a o su o ina dosud nepouží á. Co se ýká šk á y a odřezků, ak se jedná o edlejší p oduk y, k e é p oza ím nemají dalšího yuži í. Teplá enská šk á a je dos upná množs í cca 850 is. un (halda Osla anech). Odřezky znikající při o má o ání cemen o řísko ých desek jsou očně p oduko ány množs í cca 5,5 is. un (da a uzemského ý obce desek CIDEM H anice, a.s.). Z hlediska ma e iálo é báze a zamýšleného účelu lze yb ané al e na i ní složky cha ak e izo a jako ysoce kompa ibilní. P ůzkumem odbo ných publikací (např. 1-10) nebylo zjiš ěno, že by se někdo pod obně zabý al p oblema ikou hodně up a ených odřezků s ohledem na jejich zpě né yuži í během p odukce cemen o řísko ých desek. Použi é su o iny, ecep u y P o modi ikaci složení cemen o řísko ých desek byly yb ány odřezky znikající při ý obě ěch o desek uzemského ý obce – ý obní zá od CIDEM H anice, a.s. Odřezky bylo nu né nejp e hodně up a i . Zámě em o iž bylo yuži í přede ším sm ko ého dře a obsaženého odřezcích. P o o byly odřezky nejp e pod obeny d cení čelisťo ém d iči. A dále pak ysepa o ány řísky, esp. čás ice Tomas MELICHAR, Ji i BYDZOVSKY, Sa ka KEPRDOVA, Amos DUFKA: Cemen o řísko é desky s yšším obsahem ne adičních al e na i ních su o in subs i uujících poji o a řísky Pa onem oho o čísla je WASTen Cen um expe ů – www.expe .was en.cz WASTE FORUM 2021, číslo 4, s ana 263 o elikos i 0,5 až 1 mm, a pak aké čás ice o elikos i 1 až 2 mm. Ten o pos up byl z olen s ohledem na předchozí pod obné analýzy odřezků a možnos í jejich úp a y 11, 12. Čás ice elikos i 0,5 až 1 mm a 1 až 2 mm obsahují nej ě ší podíl dře ní hmo y, což bylo p okázáno yzikálně-chemickými i e mickými analýzami (popis me od – iz 11, 12). Poji o desek bylo modi iko áno šk á ou a ápencem. Byl použi ápenec VMV-15/F (Ko ouč Š ambe k) s obsahem 96,5 % CaCO3 (s ano eno en geno ou luo escenční analýzou). Vápenec je p imá ní su o ina, k e á o šem není p o ý obu desek běžně yuží ána. Dále byla jako subs i uen poji a yuži a eplá enská šk á a (Osla any). Šk á a je al e na i ní su o ina bez dalšího yuži í, j. depono ána na skládce. Vzhledem ke složení, zejména g anulome ického, bylo nu né šk á u up a i . Cílem bylo získání su o iny o mě ném po chu pře yšujícím hodno y cemen u. P o o bylo ealizo áno mle í kulo ém mlýnu a ak získána pa ikulá ní lá ka o mě ném po chu 510 až 540 m2/kg (s ano eno pe meabilní me odou na Blaino ě přís oji dle ČSN EN 196-6 13). Su o iny byly analyzo ány s ohledem na šechny jejich pods a né cha ak e is iky 11-14. Šk á a obsahuje ysoký podíl amo ní áze, SiO2 (51 %) a Al2O3 (22,4 %). Amo ní áze byla s ano ena k an i a i ní en geno ou di akční analýzou (se s anda dem CaF2; použi ý přís oj – iz následující kapi ola). Indexy účinnos i (s ano ené p incipiálně dle ČSN EN 450-1 15) o něž ykazují elmi dob é hodno y z hlediska ak i i y é o al e na i ní složky jako subs i uen u p imá ního poji a. P o ý obu desek byl použi po landský cemen CEM I 42,5 R (zá od Mok á), jehož pa ame y odpo ídají požada kům EN 197-1 16. Dále byly použi y sm ko é řísky dodané přímo od ý obce desek CIDEM H anice, a.s., če ně hyd a ačních a mine alizačních přísad (sodné odní sklo, sí an hlini ý). S ohledem na ýsledky analýz al e na i ních su o in 11, 12 a jejich li na cemen o é kompozi y 14 byly na ženy konk é ní ecep u y cemen o řísko ých desek (Tabulka 1). Tabulka 1: Složení cemen o řísko ých desek Složka Recep u a – složení [%] REF V1/DT11 V1/DT12 V1/DT21 V1/DT22 S1/DT11 S1/DT12 S1/DT21 S1/DT22 Cemen CEM I 42,5 R 25 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 Vápenec VMV– 15/F 0 2,5 2,5 2,5 2,5 0 0 0 0 Teplá enská šk á a 0 0 0 0 0 2,5 2,5 2,5 2,5 Sm ko é řísky – p imá ní 63 56,7 50,4 56,7 50,4 56,7 50,4 56,7 50,4 D uho né řísky 0,5-1 mm 0 6,3 12,6 0 0 6,3 12,6 0 0 D uho né řísky 1-2 mm 0 0 0 6,3 12,6 0 0 6,3 12,6 Hyd a ační přísady 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Voda 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Me odika expe imen ů Cemen o řísko é desky byly y obeny labo a ořích Ús a u s a ebních hmo a dílců, Fakul y s a ební, VUT B ně. Vý oba p obíhala ak, aby byly co nej ě něji simulo ány eálné podmínky ý oby uzemského p oducen a desek (CIDEM H anice, a.s.). V p ním k oku ý oby byla přip a ena směs p o zho o ení desek. Nejp e byl do na lhčených řísek s příměsí sí anu hlini ého a sodného odního skla přidán cemen , příp. subs i uční al e na i ní složky. Následně byla směs důkladně p omíchána po dobu 3 minu pomocí s a ebního míchadla. Dále byla na desky ocelo é o my 450×450 mm přes sí o s elikos í ok 2 mm nakladena s a směsi loušťce přibližně 1 – 2 mm. Pok ačo alo s ení jád o é s y směsi přes sí o o elikos i oka 6 mm loušťce přibližně 30 mm. Finální s a byla opě kladena přes sí o s oky o elikos i 2 mm loušťce 1 – 2 mm. Na ak o přip a enou směs byla umís ěna ocelo á deska. Do ažením ma ic byla směs ocelo ou deskou sliso ána na požado anou s u do loušťky cca 14 mm. V s ená směs je zachycena na ob ázku 1. Tomas MELICHAR, Ji i BYDZOVSKY, Sa ka KEPRDOVA, Amos DUFKA: Cemen o řísko é desky s yšším obsahem ne adičních al e na i ních su o in subs i uujících poji o a řísky Pa onem oho o čísla je WASTen Cen um expe ů – www.expe .was en.cz WASTE FORUM 2021, číslo 4, s ana 264 Ob ázek 1: Labo a o ní ý oba cemen o řísko ých desek; a) o ma s na s enou směsí a sliso anými deskami; b) de ail na s ené směsi před sliso áním Sliso aná směs mezi ocelo ými deskami byla ložena do p opařo ací komo y. Zde byla po dobu 6 hodin ud žo ána eplo a 40 až 45 °C, což jsou podmínky zajišťující po řebnou manipulační pe nos zniklých desek. Následně byly desky yjmu y z o em a umís ěny do labo a o ního p os ředí o eplo ě 20 °C a ela i ní lhkos i zduchu 50 %, kde desky z ály po dobu 6 dní. Po z ání 6 dní byly desky sušeny při eplo ě 70 až 75 °C po dobu 11 hodin. Následně byla z cemen o řísko ých desek řezáním zho o ena zkušební ělesa (6 ks p o každý es o aný pa ame ) o ozmě ech souladu s příslušnými echnickými no mami 17-21. P obíhalo z ání ěles do dosažení celko é doby 28 dní. Dále byla zkušební ělesa empe o ána při eplo ě 20 °C a ela i ní lhkos i zduchu 65 %. Polo ina zkušebních ěles byla pod obena cyklickému zm azo ání a ozm azo ání dle us ano ení echnické no my ČSN EN 1328 21. Vážení ěles p obíhalo na ahách KERN PCB 1000-2 s přesnos í 0,01 g. Rozmě y byly s ano eny digi álním posu ným měří kem KINEX 600/100 mm s ozlišením 0,01 mm. Z naměřených hodno byla s ano ena hus o a cemen o řísko ých desek dle ČSN EN 323 20 a zaok ouhlena na nejbližších 10 kg/m3. Mechanické las nos i byly es o ány na elek o-hyd aulickém zařízení Tes ome ic M350-20CT s přesnos í záznamu ±0,5 % o ci li os i č ení za ěžo ací síly 1/1000 h. S ano ení modulu p užnos i a pe nos i ohybu bylo p o edeno souladu s požada ky ČSN EN 310 17. Pe nos ahu kolmo na o inu desky byla s ano ena dle us ano ení echnické no my ČSN EN 319 18. Mine alogické složení bylo analyzo áno s yuži ím přís oje X- ay di ac ome e Empy ean Panaly ical (CuKα adia ion) s úhlo ým ozlišením 0,026 ° na p áško ých zo cích o maximální elikos i z na 63 µm. Mik os uk u a byla pozo o ána a hodnocena na as o acím elek ono ém mik oskopu TESCAN MIRA3 XMU s ozlišením 1,2 nm při 30 kV. Fyzikálně-chemické a mik os uk u ální analýzy byly p o edeny na zo cích odeb aných ze zkušebních ěles po 28 dnech z ání. Výsledky a diskuze Dosažené ýsledky hus o y (p – před zm azo áním, p2 – po zm azo ání) p okazují, že li p o edené modi ikace složení cemen o řísko ých desek eplá enskou šk á ou a d uho nými řískami nemá na s ano ené hodno y ý azný li . P ůběh hodno (Ob ázek 2) poukazuje na spíše mino i ní ozdíly mezi jedno li ými ypy desek (Δp). Změna hus o y desek se ý azně nep oje í ani li em působení nepřízni ého p os ředí (Δp2), j. s řída ého zm azo ání a ozm azo ání. Změny hus o y se pohybují řádu jedno ek p ocen . Zajíma ější jsou z hlediska modi ikace složení desek chyby, j. odchylky jedno li ých hodno od p ůmě u. Vý aznější odchylky od p ůmě u sledo aného pa ame u byly zaznamenány případě ecep u obsahujících jako subs i uen eplá enskou šk á u. S přihlédnu ím k hodno ám s ano ených a iačních koe icien ů (Tabulka 2) je e iden ní, že desky modi iko ané eplá enskou šk á ou ykazují yšší mí u a iabili y. Vzhledem k dosaženým hodno ám se o šem nejedná o příliš ý azné di e ence. Lze usuzo a , že ápenec přispí á ke o bě s uk u y ma ice desek lépe, což může mí pozi i ní li na p oměnli os dosažených ýsledků hus o y. Z hlediska a iabili y hus o y se jednoznačně p oje il nega i ní li m azu, kdy byly s ano eny yšší a iační koe icien y desek pod obených cyklickému zm azo ání a ozm azo ání. a) b) Tomas MELICHAR, Ji i BYDZOVSKY, Sa ka KEPRDOVA, Amos DUFKA: Cemen o řísko é desky s yšším obsahem ne adičních al e na i ních su o in subs i uujících poji o a řísky Pa onem oho o čísla je WASTen Cen um expe ů – www.expe .was en.cz WASTE FORUM 2021, číslo 4, s ana 265 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Změna hus o y [%] Hus o a [kg/m3] Recep u a pp2 Δ p Δ p2 Ob ázek 2: Hus o a cemen o řísko ých desek – e e enčních (s anda dní ecep u a) a modi iko ané ápencem, šk á ou a d uho nými řískami; če ně zob azení chybo ých úseček Tabulka 2: Va iační koe icien y hus o y desek e e enčních a modi iko aného složení, če ně kompa ace ůzného p os ředí uložení desek Zkušební ělesa Hus o a – a iační koe icien [%] Recep u a REF V1/DT11 V1/DT12 V1/DT21 V1/DT22 S1/DT11 S1/DT12 S1/DT21 S1/DT22 S o ná ací 1,03 2,03 2,61 3,65 1,84 4,25 4,38 3,64 3,96 Zm azo aná 1,64 3,22 4,12 3,71 2,90 4,76 5,99 4,77 5,10 Pods a nou uži nou las nos í cemen o řísko ých desek je pe nos ohybu ( m – před zm azo áním, m2 – po zm azo ání). S ano ené ýsledky pe nos i ohybu (Ob ázek 3) ykazují již mezi jedno li ými ypy desek pa nější di e ence, než případě hus o y. V případě éměř šech hodnocených ypů desek se p oje il li dá ky d uho ných řísek, kdy při 20% náh adě p imá ních sm ko ých řísek d uho nými lze zaznamena ý aznější poklesy ohybo é pe nos i ( ialo á kři ka, hodno y Δ m – Ob ázek 3). -40 -30 -20 -10 0 10 20 0 2 4 6 8 10 12 Změna pe nos i [%] Pe nos ohybu [N/mm2] Recep u a m m2 Δ m Δ m2 Ob ázek 3: Pe nos ohybu cemen o řísko ých desek – e e enčních (s anda dní ecep u a) a modi iko ané ápencem, šk á ou a d uho nými řískami; če ně zob azení chybo ých úseček Tomas MELICHAR, Ji i BYDZOVSKY, Sa ka KEPRDOVA, Amos DUFKA: Cemen o řísko é desky s yšším obsahem ne adičních al e na i ních su o in subs i uujících poji o a řísky Pa onem oho o čísla je WASTen Cen um expe ů – www.expe .was en.cz WASTE FORUM 2021, číslo 4, s ana 266 Výsledky pe nos i indikují přízni ý li d uho ných řísek na m azu zdo nos ( m2, Δ m2), a o konk é ně a ian a řísek o elikos i ozmezí 1 až 2 mm. Ten o pozi i ní li byl zaznamenán jak případě modi ikace ma ice ápencem, ak šk á ou. Pozi i ní li d uho ných řísek lze připiso a jejich ě ší s abili ě z hlediska expozice p os ředí o z ýšené lhkos i. D uho né řísky byly o iž získány z d cených odřezků cemen o řísko ých desek. P o o jsou již y o řísky pomě ně dobře mine alizo ány ( odním sklem, sí any a ápennými ion y z cemen o é ma ice). D uho né řísky jsou edy mnohem íce odolné ůči objemo ým změnám při kon ak u s odou a při ýky ech eplo y. V důsledku pak působí při bob nání menším lakem na obklopující ma ici. S ejně jako případě hus o y se p oje il li m azu na a iabili ě ohybo é pe nos i, kdy desky ys a ené s řída ému zm azo ání a ozm azo ání dosahují mí ně yšších hodno a iačního koe icien u (Tabulka 3). Tabulka 3: Va iační koe icien y pe nos i ohybu desek e e enčních a modi iko aného složení, če ně kompa ace ůzného p os ředí uložení desek Zkušební ělesa Pe nos ohybu – a iační koe icien [%] Recep u a REF V1/DT11 V1/DT12 V1/DT21 V1/DT22 S1/DT11 S1/DT12 S1/DT21 S1/DT22 S o ná ací 5,21 6,32 8,32 6,98 7,29 7,87 9,50 7,25 8,38 Zm azo aná 6,97 8,45 10,57 8,26 8,97 8,97 8,41 7,85 8,23 P ůběh hodno modulu p užnos i ohybu (Ob ázek 4, Em – před zm azo áním, Em2 – po zm azo ání, ΔEm – změna modulu li em modi ikace složení) do značné mí y kopí uje end pe nos i ohybu (Ob ázek 3). Zajíma á je mí ná odlišnos p ůběhu kři ek cha ak e izujících pokles sledo aného pa ame u li em cyklického zm azo ání a ozm azo ání (ΔEm2), kdy desky S1/DT21, edy na bázi šk á y a d uho ných řísek 1 až 2 mm ykazují elmi nízký až nulo ý pokles ohybo ého modulu p užnos i. Nicméně je pa né, že případě modi ikace ma ice desek šk á ou i ápencem s yuži ím řísek o elikos i 1 až 2 mm dochází ke zlepšení m azu zdo nos i, j. obdobně jako případě pe nos i ohybu. -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Změna modulu p užnos i [%] Modul p užnos i ohybu [N/mm2] Recep u a Em Em2 Δ Em Δ Em2 Ob ázek 4: Modul p užnos i ohybu cemen o řísko ých desek – e e enčních (s anda dní ecep u a) a modi iko ané ápencem, šk á ou a d uho nými řískami; če ně zob azení chybo ých úseček S ohledem na a iabili u hodno modulu p užnos i ohybu (Tabulka 4) je e iden ní, že ozp yly ěch o hodno jsou mí ně yšší po o nání s a iabili ou hodno ohybo ých pe nos í (Tabulka 3). Modi ikace složení cemen o řísko ých desek se edy z hlediska a iabili y i poklesu dosažených hodno p oje í e ě ším měří ku na modulu p užnos i nežli na ohybo é pe nos i. Tomas MELICHAR, Ji i BYDZOVSKY, Sa ka KEPRDOVA, Amos DUFKA: Cemen o řísko é desky s yšším obsahem ne adičních al e na i ních su o in subs i uujících poji o a řísky Pa onem oho o čísla je WASTen Cen um expe ů – www.expe .was en.cz WASTE FORUM 2021, číslo 4, s ana 267 Tabulka 4: Va iační koe icien y modulu p užnos i ohybu desek e e enčních a modi iko aného složení, če ně kompa ace ůzného p os ředí uložení desek Zkušební ělesa Modul p užnos i ohybu – a iační koe icien [%] Recep u a REF V1/DT11 V1/DT12 V1/DT21 V1/DT22 S1/DT11 S1/DT12 S1/DT21 S1/DT22 S o ná ací 5,49 6,58 8,78 8,67 7,89 8,65 10,29 8,47 9,83 Zm azo aná 6,57 7,51 10,06 9,64 9,02 10,32 11,47 9,25 11,08 Pods a nou uži nou las nos í cemen o řísko ých desek je o něž pe nos ahu kolmo na o inu desky, j. ozlupči os (Ob ázek 5, ┴ – před zm azo áním, ┴2 – po zm azo ání). Vzhledem k poklesu oho o hodnoceného pa ame u li em modi ikace složení desek (Δ ┴) lze kons a o a , že se zde úp a a složení desek p oje ila nej ě ším měří ku. Pokles ozlupči os i dosahuje až přes 20 % li em úp a y složení desek. Dále je pa né, že modi ikace ápencem se p oje ila pozi i něji na odolnos i desek ůči li u m azu (Δ ┴2), což po zují i ýsledky pe nos i ohybu (Ob ázek 3). -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Změna pe nos i [%] Pe nos ahu [N/mm2] Recep u a ┴ ┴2 Δ ┴ Δ ┴2 Ob ázek 5: Pe nos ahu kolmo na o inu desky cemen o řísko ých desek – e e enčních (s anda dní ecep u a) a modi iko ané ápencem, šk á ou a d uho nými řískami; če ně zob azení chybo ých úseček Mí a a iabili y pe nos i ahu kolmo na o inu desky (Tabulka 5) je nej yšší z posuzo aných pa ame ů. Tu o sku ečnos bylo do značné mí y možné p ediko a , neboť nej ě ší objemo é změny p obíhají s ohledem na o ien aci sm ko ých řísek deskách p á ě e smě u loušťky. V om o smě u o iž aké p obíhá hu nění (liso ání) desek při jejich ý obě. Tím o jsou do řísek, esp. desek nášena napě í, k e á se pak následně při kon ak u desek s odou mohou u olňo a a působí p á ě e smě u loušťky. Tu o hypo ézu aké podpo ují ýsledky jiných au o ů 24, 25. Nega i ní li působení napě í deskách y olané objemo ými změnami sm ko ých řísek pak ješ ě umocní případné po uchy soud žnos i ma ice (např. zho šení li em modi ikace složení ma ice). Tabulka 5: Va iační koe icien y pe nos i ahu kolmo na o inu desky zkušebních ěles e e enčních a modi iko aného složení, če ně kompa ace ůzného p os ředí uložení desek Zkušební ělesa Pe nos ahu kolmo na o inu desky – a iační koe icien [%] Recep u a REF V1/DT11 V1/DT12 V1/DT21 V1/DT22 S1/DT11 S1/DT12 S1/DT21 S1/DT22 S o ná ací 6,87 7,84 9,68 10,02 10,23 10,24 12,26 10,16 9,41 Zm azo aná 7,81 8,57 10,84 10,84 11,26 12,47 15,69 11,32 10,27 Tomas MELICHAR, Ji i BYDZOVSKY, Sa ka KEPRDOVA, Amos DUFKA: Cemen o řísko é desky s yšším obsahem ne adičních al e na i ních su o in subs i uujících poji o a řísky Pa onem oho o čísla je WASTen Cen um expe ů – www.expe .was en.cz WASTE FORUM 2021, číslo 4, s ana 268 Pů od použi ých řísek má na inální las nos i dře o-cemen o ého kompozi u, j. i cemen o řísko ých desek elmi ýznamný li , což se ámci zde p ezen o aného ýzkumu po dilo nej ý azněji na odolnos i desek ůči li u m azu. Velmi ý aznou zá islos i na použi ém d uhu odpadního dře a do dře ěnými řískami yz užených cemen o ých kompozi ů podpo ují i ýsledky p ezen o ané Nasse em a kol. 10. P o edeným mine alogickým ozbo em bylo p okázáno, že ázo é složení šech analyzo aných ypů desek je obdobné. Ve šech deskách byly nalezeny obdobné mine ály a gelo é s uk u y, j. dominan ně po landi , kalci , CSH s uk u y a amo ní áze, s opo ě pak e ingi a slinko é mine ály. Di e ence lze zaznamena spíše in enzi ě di akčních linií, kdy ecep u y s obsahem ápence ykazují ý aznější píky kalci u a nap o i omu desky s obsahem šk á y jsou cha ak e izo ány na íc pří omnos í muli u, hema i u a ý azněji z ýšeným pozadím (skelná áze). Pří omnos skelné áze deskách s obsahem eplá enské šk á y indikuje, že ne šechna z na é o šk á y se ak i ně zapojila do u áření s uk u y cemen o é ma ice desek. T o ba e ingi u byla mí ně ě ší míře zaznamenána případě e e enční ecep u y, což o šem sou isí s yšším obsahem C3A. Desky obsahující d uho né řísky o elikos i 0,5 až 1 mm se yznačují yšším množs ím po landi u a CSH ází, což ko esponduje se sku ečnos í, že použi é d uho né řísky obsahují i zby ky cemen o é ma ice. Cemen o á ma ice ulpí ající na po chu d uho ných řísek má pů od příp a ě é o al e na i ní su o iny, kdy zd obňo ací a řídicí p oces ne ykazuje 100% úspěšnos sepa ace cemen o é ma ice a dře ní hmo y. V případě d uho ných řísek o elikos i 1 až 2 mm se již en o ak o nep oje il ak ý azné míře. Mik os uk u a a p ko á analýza analyzo aných desek (Ob ázek 6 až 9) je kompak ní bez zje ných po uch mezi jedno li ými ázemi ma ice. Obě modi ikační složky ma ice syne gicky spolupůsobí s hyd a ačními p oduk y a pa ciálně se zapojují při u áření s uk u y ma ice. Vápenec je om o ohledu ýhodnější a ian ou subs i uen u cemen o ého poji a. In e aciální zóna ma ice a sm ko ých řísek ne ykazuje po uchy či de ek y a hyd a ační p oduk y p onikají do buněčné s uk u y řísek (Ob ázek 9). K obdobnému zjiš ění dospěl i Capa i a kol. 8, kdy bylo mik os uk u ální analýzou p okázáno, že dochází k mig aci ion ů cemen o é ma ice do s uk u y dře a. Dle F ybo a kol. 26 dochází mezi dře ní hmo ou a cemen o ou ma icí k ýměně ion ů, což přispí á k zlepšení zako ení ma ice k po chu dře ěných řísek. Na základě p ko é analýzy se po dil předpoklad, že ne šechna z na šk á y a menší míře i ápence se ak i ně nepodílela na u áření s uk u y cemen o é ma ice, kdy působila spíše jako ine ní mik oplni o (Ob ázek 7 a 8). Elek ono ým mik oskopem bylo p ak icky nemožné ozliši řísky d uho né a p imá ní. Ob ázek 6: Mik os uk u a desek REF; a) yznačení lokali y ýsky u e ingi u; b) iden i ikace p ků a) b) Tomas MELICHAR, Ji i BYDZOVSKY, Sa ka KEPRDOVA, Amos DUFKA: Cemen o řísko é desky s yšším obsahem ne adičních al e na i ních su o in subs i uujících poji o a řísky Pa onem oho o čísla je WASTen Cen um expe ů – www.expe .was en.cz WASTE FORUM 2021, číslo 4, s ana 269 Ob ázek 7: Mik os uk u a desek V1/DT22; a) yznačení lokali y ýsky u ápence; b) iden i ikace p ků Ob ázek 8: Mik os uk u a desek S1/DT22; a) yznačení lokali y ýsky u šk á y; b) iden i ikace p ků Ob ázek 9: Mik os uk u a desek a) V1/DT22; b) S1/DT22 – p oduk y ma ice buněčné s uk uře sm ko ých řísek a) b) a) b) a) b) Tomas MELICHAR, Ji i BYDZOVSKY, Sa ka KEPRDOVA, Amos DUFKA: Cemen o řísko é desky s yšším obsahem ne adičních al e na i ních su o in subs i uujících poji o a řísky Pa onem oho o čísla je WASTen Cen um expe ů – www.expe .was en.cz WASTE FORUM 2021, číslo 4, s ana 270 Zá ě Dosažené ýsledky a zjiš ění p okázaly, že modi ikace složení cemen o řísko ých desek jemně mle ým ápencem, eplá enskou šk á ou a d uho nými řískami (z d cených odřezků cemen o řísko ých desek) ykazuje značně ysoký po enciál. Vyjma ápence, šechny zmíněné su o iny p oza ím nenalézají dalšího upla nění a ak předs a ují zá ěž p o ži o ní p os ředí a případě odřezků i inanční zá ěž p o jejich pů odce, kdy je nu né en o edlejší p oduk ý oby cemen o řísko ých desek skládko a . Žádná z analyzo aných su o in není současnos i yuží ána jako složka ecep u y p o ý obu cemen o řísko ých desek. S ohledem na nižší ná očnos příp a y al e na i ních složek lze shleda jako ýhodnější a ian u V1/DT21, kde 10 % ápence nah azuje p imá ní poji o (po landský cemen ) a 10 % d uho ných řísek subs i uuje p imá ní řísky (oba ypy – sm ko é dře o). Jako en i onmen álně še nější lze p o další kome ční yuži í shleda ecep u u S1/DT21, kde 10 % eplá enské šk á y nah azuje p imá ní poji o (po landský cemen ) a 10 % d uho ných řísek subs i uuje p imá ní řísky (oba ypy – sm ko é dře o). Ne ýhodou é o a ian y je nu nos mle í šk á y na mě ný po ch přesahující 500 m2/kg. S u ážením s ano ených ma e iálo ých las nos í a cho ání desek během cyklického zm azo ání a ozm azo ání lze kons a o a , že šechny es o ané desky yho ují požada kům dle příslušných echnických no em. Jednoznačně se p oje il pozi i ní li d uho ných řísek na m azu zdo nos , a o pomě ně ý azně případě náh ady p imá ních řísek d uho nými řískami o elikos i 1 až 2 mm. Dů odem je lepší objemo á s abili a d uho ných řísek, což sou isí s jejich předchozí mine alizací ( ámci ý oby cemen o řísko ých desek). Ty o d uho né řísky edy s upují do ý obního p ocesu s již pomě ně s abilizo anými las nos mi. Mine alogické složení analyzo aných a ian cemen o řísko ých desek sou isí s pů odem jejich su o in, což bylo p okázáno k ali a i ním XRD ozbo em ázo ého složení. Pods a ná je sku ečnos , že šk á a se do 28 dní z ání upla ní spíše jako ine ní plni o. Tu o sku ečnos po zují i předchozí zjiš ění 14. Ras o acím elek ono ým mik oskopem byla po zena zjiš ění XRD analýzy. Ro něž je pa né, že mik os uk u a modi iko aných desek je kompak ní s minimální odlišnos í od e e enčních desek. Rozh aní cemen o é ma ice a sm ko ých řísek ne ykazuje po uchy a hyd a ační p oduk y ma ice p onikají do buněčné s uk u y dře a. Bohužel nebylo možné jednoznačně ozliši p imá ní a d uho né řísky. V ámci na azujícího ýzkumu nyní p obíhá dlouhodobá expozice desek labo a o ním a dále i jiných ag esi ních p os ředích (CO2, SO2, a p.), čímž bude následně možné zpřesni a ozšíři s á ající ýsledky a zjiš ění. Dále budou ealizo ány i doplňko é zkoušky, p o ucelení soubo u ma e iálo ých cha ak e is ik desek ( loušťko é bob nání, ozmě o é změny a d.), čímž bude umožněno komplexní posouzení cho ání na žených a ian ma e iálo ého složení. Poděko ání Ten o ýsledek byl ealizo án za inanční podpo y p ojek u GA ČR číslo 19-00291S s náz em „Analýza p ocesů při u áření s uk u y siliká o ých kompozi ů s o ganickými plni y a jejich cho ání za speci ických podmínek namáhání“.