konstrukce přípravku pro měření přídržnosti povrchových vrstev

Konstrukce ppravku pro men pdrnosti povrchovch vrstev

Peter MIKULA

Bakalsk prce 2016

ABSTRAKT

Tato bakalsk prce se zabv problematikou testovn stavebnch vcevrstvch materi-

l, jejich vrobou, sloenm a uplatnnm. Pojednv se zde zejmna o devnch sendvi-

ovch, potamo peklikovch deskch, zejmna pak nvrhem testovacho ppravku pro

odtrhovou zkouku soudrnosti materilu. Teoretick st je zamena na vrobu pekli-

kovch desek, dle pak na jejich vyuit a testovn vhodnmi mechanickmi zkoukami.

Praktick st obsahuje nvrh testovacho ppravku a obrazovou dokumentaci pro vrobu

ppravku vhodnho pro tyto zkouky. Vytyenm clem tto prce je optimalizovat a na-

vrhnout zmnn ppravek pro ir pouit v praxi, zejmna pro rozen testovacch

monost zkuebnho stroje Zwick 1456, uvanho v laboratoi UTB.

Klov slova: adheze, pilnavost, peklika, dha, kompozit, sendvi, ntr, zkouka ta-

hem, odtrhov zkouka

ABSTRACT

Bachelor thesis deals with the testing of building multilayer materials, their production,

composition and application. It discusses mainly of wooden sandwich, actually plywood

boards especially by the design of a test fixture used for tearing test of the material cohe-

sivness. The theoretical part is aimed at the manufacture of plywood boards their utilizati-

on and testing by appropriate mechanical tests. The practical part contains a design of test

fixture and visual (image) documentation for manufacture of fixtures suitable for these

tests. The aim of this thesis is to optimize and design mentioned fixture for wider use in

practice especially for extension testing capabilities of the test machine Zwick 1456, used

in the UTB laboratory.

Keywords: adhesion, adhesiveness, plywood, veneer, composite sandwich, paint, tensile

test, tearing test

OBSAH

VOD .................................................................................................................................. 12 I TEORETICK ST .................................................................................................... 13 1 DEVO ...................................................................................................................... 14

1.1 STRUKTURA A SLOEN DEVA ............................................................................. 14 1.2 FYZIKLN A MECHANICK VLASTNOSTI DEVA................................................... 16

1.2.1 Barva deva .................................................................................................. 16 1.2.2 Hustota devn hmoty ................................................................................... 16 1.2.3 Objemov hmotnost deva ........................................................................... 16 1.2.4 Vlhkost ......................................................................................................... 16 1.2.5 Tepeln, elektrick a akustick vlastnosti .................................................... 18 1.2.6 Trvanlivost deva ......................................................................................... 19 1.2.7 Mechanick vlastnosti .................................................................................. 20

1.3 DRUHY DEVA A EZIVA PRO STAVEBN ELY ................................................... 20 1.3.1 Jehlinat deviny ......................................................................................... 21 1.3.2 Listnat deviny ............................................................................................ 21 1.3.3 Exotick deviny .......................................................................................... 22 1.3.4 Tdn deva ................................................................................................ 22 1.3.5 Druhy eziva ................................................................................................. 22

1.4 MATERILY NA BZI DEVA ................................................................................ 24 1.4.1 Desky z rostlho deva ................................................................................. 26 1.4.2 Pekliovan desky ....................................................................................... 26 1.4.3 Devovlknit desky ..................................................................................... 28 1.4.4 Tskov desky ............................................................................................. 29 1.4.5 OSB desky .................................................................................................... 29 1.4.6 Lepen lamelov devo ................................................................................ 30 1.4.7 Vrstven devo ............................................................................................. 31 1.4.8 Vrstven devo z dhovch ps a z dlouhch tsek .................................. 32 1.4.9 Kombinovan materily ............................................................................... 32 1.4.10 Plnn plasty ................................................................................................ 32 1.4.11 Zhutn devo ............................................................................................. 33 1.4.12 Modifikovan devo ..................................................................................... 33

1.5 TEORIE LEPEN ..................................................................................................... 34 1.5.1 Adheze .......................................................................................................... 35

1.5.1.1 Mechanick vazba ................................................................................ 35 1.5.1.2 Chemick (specifick) vazba ............................................................... 35 1.5.1.3 Polarita povrchu ltek .......................................................................... 36

1.5.2 Koheze .......................................................................................................... 36 1.5.3 Pevnost lepenho materilu .......................................................................... 36 1.5.4 Shrnut teorie lepen: .................................................................................... 37

1.6 DRUHY LEPIDEL A JEJICH POUIT ......................................................................... 37 1.6.1 Zkladn dlen lepidel ................................................................................. 37 1.6.2 Obecn postup volby lepidla ........................................................................ 38

1.6.2.1 Chemick podstata lepench materil ............................................... 38 1.6.2.2 Savost materil ................................................................................... 39 1.6.2.3 Technologie lepen: .............................................................................. 39

1.6.2.4 Rychlost lepen: ................................................................................... 40 1.6.2.5 Oteven doba: ..................................................................................... 40 1.6.2.6 Pevnost spoje: ...................................................................................... 40 1.6.2.7 Teplotn odolnost spoje: ....................................................................... 40 1.6.2.8 Vodovzdornost spoje: .......................................................................... 41 1.6.2.9 Ohebnost nebo rigidita (nepoddajnost) spoje: ..................................... 41 1.6.2.10 Mechanick napt ve spoji ped vytvrzenm lepidla: ......................... 42

MECHANICK ZKOUKY MATERIL .................................................................. 43 1.6.3 Mechanick namhn .................................................................................. 43

1.7 ODTRHOV PEVNOST ........................................................................................... 47 1.7.1 Definice ........................................................................................................ 47 1.7.2 Smysl a vznam odtrhov zkouky .............................................................. 48 1.7.3 Jak provdt odtrhovou zkouku .................................................................. 48 1.7.4 Postup proveden odtrhov zkouky ............................................................ 49

1.8 ZKUEBN STROJE ................................................................................................. 51 1.8.1 Pstroj OP1 .................................................................................................. 51 1.8.2 Pstroj OP2 .................................................................................................. 52 1.8.3 Pstroj OP3 .................................................................................................. 53 1.8.4 Stroj Zwick 1456 .......................................................................................... 55

1.8.4.1 Kletinov elisti .................................................................................. 57 1.8.4.2 Klnov upnac elisti ......................................................................... 57 1.8.4.3 Pruinov elisti ................................................................................... 58 1.8.4.4 Upnac ppravky pro zkouky ohybem .............................................. 58

II PRAKTICK ST ...................................................................................................... 61 2 PEDPISY A NORMY PRO PROVDN ZKOUEK .................................... 62

2.1 DEFINICE ZKOUEK DLE NORMY SN EN 311 - DESKY ZE DEVA PDRNOST POVRCHU - ZKUEBN METODA ........................................................ 62

2.1.1 Zkladn definice .......................................................................................... 62 2.2 DEFINICE ZKOUEK DLE NORMY SN EN ISO 4624 - NTROV HMOTY

ODTRHOV ZKOUKA PILNAVOSTI ...................................................................... 63 2.2.1 Zkladn definice .......................................................................................... 63

3 PPRAVEK ............................................................................................................ 65 3.1 NVRH PPRAVKU .............................................................................................. 65 3.2 VKRESOV DOKUMENTACE................................................................................ 74 3.3 TECHNOLOGICK POSTUP VROBY PPRAVKU .................................................... 75

3.3.1 Strojov vybaven ......................................................................................... 75 3.3.1.1 Technologick postup vroby pro plohu I ........................................ 76 3.3.1.2 Technologick postup vroby pro plohu II ....................................... 77 3.3.1.3 Technologick postup vroby pro plohu III ...................................... 79 3.3.1.4 Technologick postup vroby pro plohu IV ..................................... 80 3.3.1.5 Technologick postup vroby pro plohu V ....................................... 81 3.3.1.6 Technologick postup vroby pro plohu VI ..................................... 82 3.3.1.7 Technologick postup vroby pro plohu VII .................................... 83 3.3.1.8 Technologick postup vroby pro plohu VIII ................................... 84 3.3.1.9 Technologick postup vroby pro plohu IX ..................................... 85 3.3.1.10 Technologick postup vroby pro plohu X ...................................... 87 3.3.1.11 Technologick postup vroby pro plohu XI ..................................... 88

3.3.1.12 Technologick postup vroby pro plohu XII ................................... 89 ZVR ............................................................................................................................... 90 SEZNAM POUIT LITERATURY .............................................................................. 91 SEZNAM POUITCH SYMBOL A ZKRATEK ..................................................... 92 SEZNAM OBRZK ....................................................................................................... 93 SEZNAM TABULEK ........................................................................................................ 95 SEZNAM PLOH ............................................................................................................ 96

UTB ve Zln, Fakulta technologick 12

VOD

V tto bakalsk prci se zabvm problematikou a studiem tkajc se zpracovn sta-

vebnch vcevrstvch materil, jejich sloenm, povrchov pravy a mechanickmi

zkoukami. Zamm se zejmna na devn peklikov, sendviov a jin lepen des-

ky, jejich povrchovou pravou a nvrhem testovacho ppravku pro mechanickou odtrho-

vou zkouku. Tento ppravek by ml splovat poadovan normy pro dan pouit. Jedn

se tedy o normu SN EN 311 desky ze deva pdrnost povrchu zkuebn metoda a

tak norma SN EN ISO 4624 ntrov hmoty odtrhov zkouka pilnavosti.

V teoretick sti je obsaen popis vroby peklikovch desek, jejich uplatnn a pouit,

dle zahrnuji popis zkladnch vybranch mechanickch zkouek, vhodnch pro uveden

materily, zejmna pak metodiku a postup zkouen dle ve uvedench norem. Praktick

st obsahuje nvrh dokumentace pro vrobu ppravku vhodnho pro tyto zkouky. In-

formace byly prbn konzultovny s odbornky z firmy WOODEXPERT s.r.o., kte se

specializuj na odborn technick posudky stavebnch konstruknch prvk na bzi deva.

Tato spolenost psob na mezinrodn scn a spolupracuje s pednmi evropskmi zku-

ebnmi stavy, v neposledn ad tak s stavem vrobnho inenrstv na UTB ve Zln.

Tmto jsem vyuil spoluprce a cenn poznatky, kter se daly zhodnotit v tto prci.


I. TEORETICK ST


1 DEVO

Devo pat k nejstarm stavebnm materilm. Bylo pouvno zejm ji od pravku.

I kdy se nejstar devn stavby nedochovaly, meme jejich podobu usuzovat z dev-

nch staveb v soudobch kulturch.

V souasn dob zaznamenvaj devn konstrukce celosvtov velk rozvoj. Hlavnmi

dvody tohoto vvoje jsou vhodn konstrukn vlastnosti deva, zejmna lehkost, snadn

opracovatelnost a dobr izolan vlastnosti. Stle vce jsou vyuvny i dobr vlastnosti

lepench devnch prvk a kompozitnch materil na bzi deva. Svj podl na stoupaj-

c oblib deva maj tak poadavky na ochranu ivotnho prosted, protoe prv devo je

jednm z mla stavebnch materil, kter jsou schopny se pirozen obnovovat.

Pro soudob devn konstrukce je typick pouit prostorovch nosnch soustav, umo-

ujcch peklenout velk rozpt a tvorbu geometricky sloitch tvar. Nov technologie

jsou zaloeny na aplikaci prvk lepenho prezu a prvk vyrobench z novch materil,

ppadn prvk vyrobench kombinac rznch materil, a na pouit novch typ spojo-

vacch prostedk.

Zatmco vtina v souasnosti uvanch stavebnch materil je vyrbna

z neobnovitelnch zdroj a jejich vroba je energeticky vysoce nron, devo roste a spo-

tebovv oxid uhliit, m pispv ke zpomalovn nrstu jeho obsahu v ovzdu.

Devo z dobe obhospodaovanch les pat k obnovitelnm surovinm a jeho pouvn

je etrn k ivotnmu prosted. Jeliko devo je snadno dostupn a obnoviteln surovina,

me bt vyuvno jako plnohodnotn nhrada ady drach surovin.

V prvn sti tto prce bych tedy vnoval nkolik strnek popisu tto suroviny. Myslm,

e i pesto, e je devo povaovno za bnou komoditu, mlokdo v o nm i ta nejzklad-

nj fakta, kter bych ve strunosti dle zmnil.

1.1 Struktura a sloen deva

Devo je definovno jako substance mezi den a krou stromu nebo kee, obsahujc lignin

a celulzu. Dv je definovan jako devo v podob stojcch nebo pokcench strom,

nebo ve form jejich prvnho zpracovn. Pojem kulatina je uvno pro dlouh obl dv.

Sloen deva na pnm ezu se nazv skladba (struktura) deva. Na povrchu kmene je

vrstva kry, jej spodn st se nazv lko. Pod krou le tenk mikroskopick vrstva

bunk zvan kambium, co je vrstva dlivch bunk, kter tvo v ivm strom zevn


buky lka a dovnit kmene buky deva. Za jedno vegetan obdob vznik zeteln odd-

len prstkov vrstva deva zvan letokruh. Kad letokruh je tvoen vrstvou jarnho a

letnho deva. Jarn devo bv id a svtlej ne devo letn. Vnj vrstva deva, kter u

ivho stromu obsahuje iv buky a vede roztoky, se nazv bl. Bl bv zpravidla svt-

lej ne vnitn st kmene. Vnitn vrstva deva, obsahujc odumel buky, se nazv

jdro. Ve stedu kmene je de, tvoen hlavn mkkmi pletivy. (1)

Obr. 1 Pn ez kmenem

Zkladn soust deva jsou buky, kter maj zpotku tvar nzkho hranolku, pozdji

jsou prothl a tvo vlknitou strukturu deva. Typick buky v kmeni jehlinatch devin

jsou tracheidy dlouh 2 5 mm a irok jen 0,03 0,04 mm. Devo se skld hlavn z ce-

lulzy (cca 50 %), hemicelulzy (cca 22 %) a ligninu (cca 22 %), kter tvo bunn st-

ny. Zbylch 6 % jsou ltky, vytvejc vnitek bunk a pat k nim pryskyice, tuky, vosky,

tsloviny, barviva, alkaloidy a ltky minerln.

Chemicky se vechny druhy deva skldaj ze stejnch prvk, a to piblin ve stejnm

mnostv. Organick ltky, tvoc pevnou st deva, obsahuj kolem 50 % uhlku,

43 % kyslku, 6 % vodku a 0,3 % dusku. Zbytek do 100 % (tj. cca 0,7 %) tvo ltky mi-

nerln, obsahujc draslk, sodk, vpnk, fosfor, hok aj. (2)


1.2 Fyzikln a mechanick vlastnosti deva

Fyzikln a mechanick vlastnosti rznch druh deva se mohou pomrn vrazn liit.

Pro speciln ely se proto dovej exotick deva. asto je dleit i jejich odlin

vzhled.

1.2.1 Barva deva

m je devo tmav, tm obsahuje vt mnostv pryskyic a tslovin, kter in devo

odolnj vi hnilob. Obecn plat, e m je devo tmav, tm je trvanlivj.

1.2.2 Hustota devn hmoty

Hustota vlastn devn hmoty je stejn pro vechny deviny, in piblin 1500 kg.m-3.

Tato hodnota odpovd hustotm hlavnch sloek deva, celulzy (s hustotou

1580 kg.m-3) a ligninu (hustota 1400 kg.m-3).

1.2.3 Objemov hmotnost deva

Objemov hmotnost zvis na druhu deva a jeho vlhkosti, s rostouc vlhkost vzrst.

Objemov hmotnost deva v suchm stavu u bnch devin se pohybuje

od 400 kg.m-3 do 700 kg.m-3.

Tab. 1 Rozdlen devin podle objemov hmotnosti v suchm stavu

Devina Objemov hmotnost (kg/m) Pklad devinyVelmi lehk do 400 topolLehk 400 - 500 jedle, smrk, boroviceMrn tk 500 - 600 vrba, modn, mahagonStedn tk 600 - 700 bza, jasan, dub, bukTk 700 - 1000 akt, habrVelmi tk nad 1000 eben

1.2.4 Vlhkost

Vlhkost je podle SN EN 844 4 definovna jako hmotnost vody ve dev, vyjden

v procentech hmotnosti absolutn suchho deva. Absolutn such devo, tj. devo, kter

neobsahuje dnou vlhkost, se podle te normy zsk suenm deva do konstantn hmot-

nosti pi 103 2 C v odvtrvan surn.


Pirozen vyschl devo nen pln such, jeho vlhkost se mn v zvislosti na teplot a

vlhkosti vzduchu. asem nastv mezi vlhkost deva, pomrnou vlhkost vzduchu a teplo-

tou rovnovn stav (hygroskopick rovnovha).

erstv poraen devo m vlhkost 40 a 170 % (prmrn kolem 100 %), devo proschl

na vzduchu, jeho vlhkost je v rovnovze s pirozenmi atmosfrickmi podmnkami oko-

l, m obvykle vlhkost ni ne 20 %.

Pro technologick zpracovn deva je dleit sesychn a bobtnn deva. Sesychn de-

finuje norma SN EN 844 4 jako zmenovn rozmr deva zpsoben sniovnm jeho

vlhkosti, bobtnn je proces opan. Sesychnm (bobtnnm) se mn vechny rozmry,

a tud i objem a plocha deva a je nutno s nm pi zpracovvn deva potat. Zmny

rozmr zvis mimo jin i na zpsobu a rychlosti vysouen.

Devo sesych (bobtn) jinak ve smru vlken, jinak v radilnm smru a jinak v tenm

smru. Absolutn vysuen devo seschne v podlnm smru o 0,05 a 0,7 % (prmrn

o 0,2 %), v radilnm smru o 2,2 % a 8,5 % (prmrn 5 %), ve smru tenm

o 3 a 16 % (nejastji kolem 15 %), ve svm objemu o 5 a 21 %. Toto nestejnomrn

sesychn zpsobuje tvarov zmny. Objemov zmny vlivem vlhkosti jsou pro jednotliv

deviny vyjadovny pomoc souinitele vlhkostn deformace . Podle hodnot sesychn

meme deva rozdlit na mlo sesychav (tis, ole, vrba, topol, katan), stedn sesychav

(borovice, smrk, jedle, dub, jilm, jasan, javor) a hodn sesychav ( modn, bza, buk,

habr. lpa). Nkter hodnoty souinitele vlhkostn deformace jsou uvedeny v tab.2. (2)

Tab. 2 Prmrn hodnoty souinitele vlhkostn

deformace pi zmn vlhkosti deva o 1%

tangenciln t radiln rJehlinat 0,25 0,12 0,01Listnat 0,4 0,2 0

DevinySouinitel vlhkostn deformace

kolmo na vlkna rovnobn s vlkny l


Obr. 2 Tvarov zmny prvk zpsoben sesychnm

1) tangenciln 2) radiln 3) mezilehl 4) deov

Obr. 3 Tvarov zmny prvk zpsoben kroucenm pi sesychn

1.2.5 Tepeln, elektrick a akustick vlastnosti

Tepeln vodivost deva je mal a zvtuje se s objemovou hmotnost, vlhkost a teplotou

deva. Ve smru vlken je devo dvakrt vodivj ne kolmo na vlkna. Souinitel tepeln

vodivosti pryskyinho deva pi vlhkosti 15 % se pohybuje kolem 0,25 W.m-1.K-1

a kolmo na vlkna kolem 0,075 W.m-1.K-1.

Teplotn roztanost deva je tak pomrn mal a dilatan spry jsou nutn pouze kvli

objemovm zmnm vlivem vlhkosti.

Devo v suchm stavu prakticky nevede proud, se vzrstajc vlhkost se vak elektrick

vodivost prudce zvtuje.

Devo m vynikajc akustick tlum a ozvunost, proto je tak nenahraditeln pi vrob

hudebnch nstroj. Pro svoji schopnost odret a pohlcovat zvuk se pouv pi akustic-

kch pravch.


1.2.6 Trvanlivost deva

Zpravidla plat, e deviny s temnjm jdrem jsou trvanlivj ne deviny se svtlm

nebo nevraznm jdrem. Trvanlivost deva nejvc zvis na prosted, ve kterm je devo

pouito a na druhu deva. Trvanlivost deva nejvce zkracuje kolsav vlhkost, zvlt teh-

dy, je-li devo v stenm styku s pdou. Trvanlivost deva uloenho na vzduchu pod

stechou, bez styku s pdou je uvedena v tabulce 3.

Tab. 3 Devo uloen na vzduchu bez styku s pdou

Druh deva Prmrn trvanlivost v letechBuk 5 - 95Borovice 90 - 120Dub 100 - 200Modn 90 - 120Smrk 50 - 75


1.2.7 Mechanick vlastnosti

Pednost deva je jeho lehkost, snadn opracovatelnost a spojovatelnost a velk pevnost.

Hodnoty pevnost ve smru vlken a kolmo na vlkna se vrazn li.

Modul prunosti te deviny roste s objemovou hmotnost a kles s vlhkost deva. Modu-

ly prunosti pi namhn tahem, tlakem a ohybem se od sebe li jen nepatrn, a proto se

udvaj jedinou hodnotou. Hodnoty modulu prunosti kolmo k vlknm jsou asi desetkrt

a dvacetkrt ni ne hodnoty modulu prunosti rovnobn s vlkny.

Systm td pevnosti deva pro stavebn konstrukce stanovuje norma SN EN 338. V nor-

m jsou uvedeny charakteristick hodnoty pevnost, modul prunosti a hustoty pro jednot-

liv tdy a pravidla pro piazovn zkladnch soubor deva (tj. kombinac druhu, pvo-

du a jakostn tdy deva) ke tdm pevnosti. (2)

1.3 Druhy deva a eziva pro stavebn ely

Deviny lze dlit podle rznch hledisek, botanicky se dl na jehlinat a listnat, ob tyto

skupiny pak lze dlit na deviny tvrd a mkk, mezi nimi vak nen pesn hranice, dle

je lze dlit nap. podle pvodu na domc a dovezen apod.

Fyzikln a mechanick vlastnosti jednotlivch druh deva se li nejen podle druhu de-

viny, ale i v rmci jednoho druhu, nebo vliv na vlastnosti deva maj i podmnky rstu

podneb, hustota okolnho porostu, typ pdy apod. Li se i vlastnosti deva z jednoho

stromu podle toho, ze kter sti stromu ezivo pochz.

Obecn lze ci, e jehlinat deviny rostou rychleji, proto je jehlinat devo mk, mn

trvanliv, ale tak lacinj.

Obchodn nzvy kulatiny a eziva popisuje norma SN EN 13556. Norma uvd zkladn

vdeck a obchodn nzvy devin a zavd jejich popis zkratkou, skldajc se z vdeckho

nzvu a z msta pvodu (nap. smrk obecn, Picea abies, pochzejc z Evropy m zkratku

PCAB EU). (3)


1.3.1 Jehlinat deviny

Jehlinat deviny tuzemskho pvodu na stavb pevldaj. Nejvce se pouv smrk.

Smrk m mkk, pomrn lehk a pryskyin devo s dlouhmi vlkny. Smrkov devo je

pomrn prun a pevn, za sucha velmi dobe tpateln. Mlo se bort a sesych. V inte-

riru je velmi trvanliv, venku mlo odoln. Barva deva je lutohnd, bez tmav zbarve-

nho jdra. Pouv se na prakticky vechny druhy stavebnho eziva jako konstrukn

devo i na stavebn-truhlsk vrobky.

Jedle m devo podobnch vlastnost jako devo smrkov. Zpracovatelnost deva je o nco

hor, pevnost o nco ni ne u smrku. Z hlediska pravidelnosti rstu bv zpravidla lep

ne smrk. V suchu je jedlov devo velmi trvanliv, mn odoln je v exteriru. Vysoce

trvanliv je ve vod. Devo je lutobl a je dobe tpateln. Pouv se stejn jako smrko-

v devo.

Borovice m devo mkk, ale tvrd ne smrk, lehk a stedn tk, keh a mlo pru-

n. M velk obsah pryskyice, proto je velmi trvanliv i ve vlhku, zejmna ve vod. De-

vo je bl barvy se lutoervenm jdrem. Mv pomrn velk obsah suk. kter mohou

asem vypadvat.

Modn m stedn tk devo, pomrn mkk, i kdy tvrd ne smrk i borovice. Barva

je lutobl s ervenohndm jdrem. M vbornou trvanlivost jak v suchu, tak i ve vlhku

a ve vod. Je vhodn k pouit tam, kde jsou vysok poadavky na bezpenost a trvanlivost

a tak v mstech s promnlivou vlhkost a teplotou. Dle se pouv na stavebn-truhlsk

vrobky.

1.3.2 Listnat deviny

Buk je z listnatch devin u ns nejpouvanj. M tvrd devo, tk a dobe tpateln.

Devo je pevn, ale mlo prun, znan sesych a prask. V exteriru je mlo trvanliv,

zato v suchu a ve vod velmi trvanliv. Barvu m blou a okrovou.

Dub m tvrd, tk, velmi pevn a prun devo, dobe tpateln a vysoce trvanliv. M

zkou bl a irok hnd jdro. Dlaj se z nj jakostn vlysy a nron stavebn-truhlsk

vrobky.

Devo z ostatnch druh listnatch devin se na stavebn konstrukce prakticky nepouv.

Jasan, javor, bza a lpa se pouvaj na truhlsk a ezbsk prce.


1.3.3 Exotick deviny

Ostatn druhy devin se ve stavebnictv pouvaj mnohem mn a vtinou jako dekoran

prvky nebo pro speciln ely (nap. sauny, aluzie). Stle astji se i u ns uplatuj exo-

tick deviny jako je abachi, aburn, americk ole, americk tee, americk jasan, ame-

rick javor, americk oech, badi, bangirai, bilinga, bongosi, cedr, eben, eukalyptus, finsk

borovice, framire, hemlock, ilomba, itauba, khaya, kasipo, koto, mahagon, massaranduba,

meranti, niangon, oregon, pinie, ramn, saraya, sipo, vdsk bza, teak a dal podle po-

adavku zkaznka.

S tm jak se zkaznci stvaj stle nronj, je mon v segmentu cizokrajnch dev po-

zorovat nrst spoteby. Zdaleka u nejde jen o drobn prvky, jakmi jsou ramnov alu-

zie. Z tmavoervenho meranti jsou dnes bn nabzena okna nebo dvee. Pro pergoly a

zahradn architekturu vbec je krom teakovho deva nabzeno i malajsk bangirai. V-

robky z poslednch dvou dev jsou pirozen povtrnostn stl. Nen nutn je lakovat ani

jinak upravovat. (2)

1.3.4 Tdn deva

Devo vykazuje, proti umlm konstruknm materilm (nap. oceli), pomrn vysokou

variabilitu vlastnost. Na rozdl od umlch konstruknch materil, jejich jakost me

bt pi vrob ovlivnna podle elu pouit, lze u rostlho deva zabezpeit poadovanou

jakost pouze tdnm.

Vizuln tdn deva je zaloeno na kontrole viditelnch charakteristik deva, jako jsou

nap. suky, ka letokruh, odklon vlken, trhliny, obliny a zakiven, zbarven a hniloba,

kter ovlivuj mechanick vlastnosti deva.

Norma SN 73 2824-1 zavd tdy jakosti S 13, S 10, S 7. Pojem tda pevnosti se pou-

v pro klasifikaci deva na zklad strojnho tdn. Tdy pevnosti jsou uvedeny v norm

SN EN 338.

1.3.5 Druhy eziva

Podle normy SN EN 844-3 je ezivo definovno jako produkt vyrbn z kulatiny nebo

vez podlnm dlenm a je eventuln zkrcen a/nebo opracovn a dosahuje urit

rozmrov pesnosti.


ezivo lze dlit podle deviny, podle tvaru a rozmr pnho prezu, podle zpsobu

vroby, elu pouit a jakosti deva.

Podle zpsobu vroby se ezivo dl na neomtan a omtan. Pojmem neomtan se rozu-

m ezivo s rovnobnmi plochami a jednm nebo dvma neopracovanmi boky. Omtan

ezivo se vyrb rovnobnm obrbnm neomtanho eziva a je definovno jako ezivo

s pravohlm pnm prezem s dovolenmi oblinami, kter nepekro pevn stanoven

obsah.

Podle rozmr se ezivo dl na lat, prkna, fony a hranoly. Prvky s prezem menm ne

10 cm2 se nkdy oznauj jako lity.

Druhy, rozmry a znaen eziva uvd norma SN 73 2824-1. ezivo se podle tto normy

oznauje takto: druh eziva + oznaen normy - tda + v jakm stavu tdno - druh deva

(nap. Hranol SN 73 2824-1 - S10 TS - SM, kde TS znamen tdno v suchm stavu a

SM znamen devo smrkov).

Tab. 4 ezivo podle pnho prezu

Druh Tlouka d, ppadn vka h ka bLa d 40 mm b < 80 mm

Prkno d 40 mm b b 80 mmFona d > 40 mm b > 3dHranol b h 3b b > 40 mm

Historick nzvy se pouvaj pro sten omtan prvky. Devn prvky se dvma proti-

lehlmi neomtnutmi stranami jsou polte, prvky s jednou neomtnutou stranou jsou

trmy.

Prvky tvoen seznutou oblinou jsou krajiny a maj dnes spe charakter odpadu. Pou-

valy se na doasn ploty, nebo krmelce a psteky.

Fony a prkna jsou tak zvan deskov ezivo. U deskovho eziva je teba rozliovat pra-

vou a levou stranu. Prav strana je ta kter je pivrcen k pvodnmu stedu kmene.

ezivo se m suit pravou stranou nahoru a pi monti prkenn podlahy schodiovch

stup m bt prav strana nahoe. Je to pznivj z hlediska tvarovch zmn.

Pro podlahov prvky plat norma SN EN 49 2120, kter podlahov prvky rozdluje na

palubky, parkety, parketov vlysy a lamely, mozaikov parkety, lamparkety, podlahov

tabule a podlahov panely. Norma SN EN 13756 uvd a definuje termny devnch


podlahovin a norma SN EN 14342 definuje a specifikuje odpovdajc charakteristiky

devnch a parketovch podlah a vhodn zkuebn metody pro stanoven tchto charakte-

ristik pro jejich pouit v interiru jako podlahoviny. Vztahuje se tak na devn dhovan

podlahoviny.

Poadavky na jednotliv typy podlahovch prvk pak jsou popsny v samostatnch nor-

mch ( nap. SN EN 13226 pro parketov vlysy, SN EN 13488 pro mozaikov parkety,

SN EN 13227 pro lamparkety apod.)

K dalm pilaskm vrobkm pat prace, dlaebn kostky apod. (2)

1.4 Materily na bzi deva

Pi pouit deva v podob masivnho eziva mohou bt zuitkovny pouze mohutnj

stromy a i z nich jenom nkter jejich sti. Navc bhem rstu stromu vznikaj ve dev

rzn nepravidelnosti a vady, kter nelze v masivnch prvcch pout.

Pokud se vak devn hmota rozdl na men stice a ty se opt spoj, lze tyto vady a ne-

pravidelnosti potlait a navc lze vyut i men sti strom (nap. tenk vtve apod.).

Tmto zpsobem se vyrb cel ada materil na bzi deva, kter mohou mt lep vlast-

nosti ne masivn devo.

Vhodou materil na bzi deva je vysoce efektivn vyuit devn hmoty, pevn nzk

objemov hmotnost (okolo 500 kg.m-3) pi vysok pevnosti, snadn opracovatelnost a

spojovn, objemov stlost a vy porn odolnost a odolnost proti biologickm kd-

cm.


Mezi materily na bzi deva pat:

desky na bzi deva (desky z rostlho deva, desky pekliovan, vrstven, vlknit, ts-

kov, cementotskov a desky OSB)

lepen lamelov devo

zhutn devo

modifikovan devo

kompozity, kombinujc devo s jinmi materily

Obr. 4 Rozdlen deskovch materil na bzi deva

Desky na bzi deva definuje norma SN EN 13986, kter tak udv nkter zkladn

poadavky na tyto desky. Pro vechny desky na bzi deva definuje ti tdy vlhkosti, do

kterch se zaazuj desky podle msta uit. Jedn se o uit v suchm prosted - tda 1

(vlhkost materilu odpovd teplot 20 C a relativn vlhkosti okolnho vzduchu pesahuj-

c 65 % pouze po nkolik tdn v roce), ve vlhkm prosted tda 2 (vlhkost materilu

odpovd teplot 20C a relativn vlhkost okolnho vzduchu pesahuje 85 % pouze po n-

kolik tdn v roce) a ve venkovnm prosted - tda 3 (klimatick podmnky vedou k vy

vlhkosti ne u tdy 2). (2)


Dle SN EN 13986 uvd poadavky na tdy reakce na ohe, na souinitel difznho

odporu, tepelnou vodivost a obsah formaldehydu (obecn tda E1 nebo E2).

Evropsk normy pro desky na bzi deva tak zavdj dobrovoln barevn znaen

desek 2 barvami, prvn barva uruje zpsob pouit (bl pro veobecn pouit a lut pro

nosn desky), druh barva uruje podmnky uit (modr pro such, zelen pro vlhk a

hnd pro venkovn prosted).

1.4.1 Desky z rostlho deva

Podle normy SN EN 12775 je deska z rostlho deva definovna jako deska, sloen z

dlc, slepench navzjem na uch stranch a u vcevrstvch desek tak na plochch.

Desky mohou bt jednovrstv nebo vcevrstv, Jako dlce se pouvaj lat

(s tloukou < 40 mm a kou < 80 mm), prkna ( tl. 10-40 mm, . > 80 mm), lamely

(tl. 3 -10 mm, . > 25 mm), hranolky (tl. > 40 mm, . < 80 mm) nebo fony (tl. > 40 mm,

. > 80 mm). Desky mohou bt velkoformtov (dlka min. 3 m, ka min.1 m) nebo ste-

doformtov (buto s dlkou men ne 3 m nebo kou men ne 1 m). Desky z rostlho

deva se oznauj symbolem SWP. Normy SN EN 13353 je dl na desky pro nosn nebo

nenosn ely pro pouit v suchm, vlhkm a venkovnm prosted a uvd poadavky na

jejich vlastnosti.

1.4.2 Pekliovan desky

Rozdlen pekliovanch desek uvd norma SN EN 313-1. Podle konstrukce norma

rozliuje pekliky, jdrov desky (laovky a dhovky) a sloen desky. Podle trvanlivosti

se pekliovan desky dl na desky pro pouit v suchm prosted, ve vlhkm prosted

a ve venkovnm prosted. Podle pravy povrchu se desky dl na nebrouen, brouen,

povrchov upraven a oplovan (nap. dhou, filmem, impregnovanm paprem).

Pekliky jsou desky ze vzjemn slepench vrstev, piem smr vlken na sob lecch

vrstev je vtinou kolm. Typick tlouka desek je 3 7 mm, Jedna vrstva me bt tvo-

ena jednou dhou (tenkm listem deva o max. tlouce 7 mm), pop. vce dhami nebo

sesazenkami (tj. 1, 2, nebo vce dh, spojench k sob na stranch nebo elech) s rovno-

bnm smrem vlken. Poet vrstev bv pevn lich a vrstvy, je jsou od stedu ulo-

eny soumrn, mvaj stejn smr (symetrick peklika).


Obr. 5 Skladba pekliky

1) vrchn vrstva 2) jdro 3) spodn vrstva 4) podln hrana 5) pn hrana

Jdrov desky jsou definovny jako pekliovan desky s jednou stedovou vrstvou. Ste-

dov vrstva bv silnj a u dhovek je tvoena loupanmi dhami, uspodanm kolmo

k rovin desky (piem vtina nebo vechny jsou navzjem slepeny), u laovek je z lat

z plnho deva o ce 7 - 33 mm (vzjemn slepench nebo neslepench).

Sloen pekliovan desky jsou desky, jejich stedn vrstva nen z masivnho deva nebo

dh a m vtinou charakter podprn konstrukce. Me bt nap. votinov. Z obou stran

jdra jsou nejmn dv navzjem zken vrstvy.

Pekliky typu HDO (High Density Overlay) a MDO (Medium Density Overlay) jsou na

povrchu opateny vrstvou reaktoplastu, kter zajiuje velmi hladk a otruvzdorn po-

vrch. Pouvaj se pedevm jako bednn.

Norma SN EN 12369-2 uvd charakteristick hodnoty pro navrhovn konstrukc z pe-

kliovanch desek. Norma zavd tdy pekliovanch desek podle pevnosti v ohybu F3,

F5, F10, F15, F20, F25, F30, F40, F50, F60, F70 a F80, kde slo je doln mezn hodnotou

pevnosti v ohybu v MPa a podle modulu prunosti E5, E10, E15, E20, E30 a 120, E170,

kde slo je 1/100 doln mezn hodnoty modulu prunosti v MPa. Pro konkrtn peklio-

vanou desku se uvd 4 tdy v tomto poad: pevnost podl / pevnost nap modul

podl / moment nap ( nap. F10/20 E 30/40). (1)


1.4.3 Devovlknit desky

Devovlknit desky definuje norma SN EN 316 jako desky tlouky 1,5 mm a vce, vy-

roben z lignocelulzovch vlken (rozvlknnm tpk nebo odezk) pouitm ohevu

nebo tlaku. Spojen vlken je dosaeno bu zplstnatnm vlken a jejich pirozenou lepi-

vost, nebo syntetickou pryskyic pidvanou k vlknm. Vroba probh mokrm nebo

suchm procesem.

Pi mokrm procesu se vlkna naed vodou a po pidn psad (pro zlepen pevnosti,

odolnosti proti vlhku a hmyzu) se hmota odvoduje a lisuje. Vlkna pi vrob maj vlh-

kost vt ne 20 %.

Pi suchm procesu se vlkna s vlhkost men ne 20 % obaluj prkovmi lepidly, prou-

dem vzduchu se navrstv do surov matrace. Pak se matrace pedlisuje a za horka se z n

lisuj jednotliv desky.

Norma SN EN 316 rozdluje vlknit desky podle zpsobu vroby a podle hustoty.. (viz

tab. 4.165) Pi pouvn je nutno vlknit desky oznait typem desky a dle znakou, ud-

vajc podmnky uit a el uit (viz tab. 4. 163). Pklad oznaen: HB.HLA2 zvl

zatiteln nosn tvrd deska pro uit ve vlhk prosted pro vechny kategorie trvn zat-

en. Poadavky na vlknit desky stanovuj normy EN 622-1 a 5.

Vlknit desky, vyrbn suchm procesem (MDF i HDF) se mimo jin pouvaj pro v-

robu lamintovch podlah, nabzench dnes asto jako nhrada devnch parketovch

vlys. Povrchov prava (devn kresba) je u tchto vrobk eena nalisovanou fototape-

tou, naputnou melaminformaldehydovou pryskyic.

Hygienickou a ekologickou slabinou devovlknitch desek je 8 12 % pojiva, kter obsa-

huje zbytkov formaldehyd a ztuje likvidaci odpadu z tchto desek spalovnm. Jako

perspektivn se proto jev pokusy o nhradu syntetickch pojiv prodnmi enzymy typu

oxidz a hydrolz.

Jako zdroj vlken pro desky pojen aktivovanmi enzymy jsou vhodn mkk

a rychle rostouc deviny, obiln a epkov slma, len a konop. Desky stedn

hustoty 750 950 kg.m-3, pojen hydrolzou, pitom vykazuj velmi dobr pevnostn cha-

rakteristiky a nzkou naskavost.


1.4.4 Tskov desky

Tskov desky definuje norma SN EN 13986 jako deskov materily vyroben slisov-

nm a ohevem malch stic deva (tsek, hoblin, pilin) nebo jinch lignocelulzovch

materil ve form stic (pazde, konop, bagasa) a s pdavkem polymernho lepidla.

Jsou zpravidla tvoena temi vrstvami, dv povrchov vrstvy jsou tvoeny jemnmi mikro-

tskami, stedn vrstva je tvoena tskami hrubmi.

Norma SN EN 309 dl tskov desky podle:

procesu vroby - plon lisovan, kalandrovan, vtlan lisovan pln ne-

bo odlehen

stavu povrchu - surov, brouen, lakovan, povrchov upraven nalisov-

nm tuhho materilu, nap. dhy nebo impregnovan flie

tvaru - rovn, profilovan

velikosti a tvaru stic - tskov nebo z jinch stic

elu pouit - pro veobecn ely, pro vnitn vybaven, pro nosn a ne-

nosn ely v suchm nebo vlhkm prosted

Norma SN EN 312 rozdluje podle podmnek uit a elu desky do sedmi td P1 a P7

a uvd poadavky na pevnost v ohybu, modul prunosti, rozlupivost a bobtnn pro jed-

notliv tdy. Poadavek na vlhkost tchto desek pi dodn je 5 13 %, na obsah formal-

dehydu tda E1 nebo E2.

Norma SN EN 14755 je vnovna vtlan lisovanm tskovm deskm, kter rozdluje

na desky s objemovou hmotnost vt ne 550 kg.m-3 typu ES (extruded solid) bez otvor

a typu ET (extruded tubes) s otvory a na desky s objemovou hmotnost ni

ne 550 kg.m-3 typu ESL (extruded solid light) a ETL (extruded tubes light).

1.4.5 OSB desky

OSB desky, neboli desky z orientovanch plochch tsek (Oriented Strand Board) norma

SN EN 13986 definuje jako vcevrstv desky, vyroben z plochch tsek pedem ure-

nho tvaru a tlouky a lepidla. Tsky v povrchovch vrstvch jsou orientovny rovnob-

n s dlkou nebo kou desky, tsky ve stedn vrstv mohou bt orientovny nhodn

nebo obecn kolmo k tskm povrchovch vrstev. Tyto desky se vyrbj z velmi kvalit-

nch devin, nap. z borovice lesn. Ploch tsky v deskch OSB maj dlku 50 75 mm a


ku men ne polovina jejich dlky. Tlouky desek jsou v rozmez 6 40 mm. Desky

jsou bn lepeny fenolformaldehydovou pryskyic, kter in piblin 2,5 % hmotnost-

nho podlu, je-li pouita v prkov form, pouv se vak i pojivo polyuretanov.

Poadavky a klasifikaci OSB desek uvd norma SN EN 300, kter je rozdluje do td:

OSB/1 - desky pro veobecn ely a pro vnitn vybaven pro pouit v suchm

prosted

OSB/2 - nosn desky pro pouit v suchm prosted

OSB/3 - nosn desky pro pouit ve vlhkm prosted

OSB/4 - zvl zatiteln nosn desky pro pouit ve vlhkm prosted

OSB desky maj ni objemovou hmotnost ne pekliky a tskov desky, lep opracova-

telnost a vy pevnost. OSB desky potaen speciln fli a boky zatmelenmi vodots-

nm polyuretanovm tmelem se pouvaj na nron stavebn bednn.

Charakteristick hodnoty pro navrhovn OSB, tskovch a vlknitch desek jsou shrnuty

v norm SN EN 12369-1.

1.4.6 Lepen lamelov devo

Lepen lamelov devo je podle SN EN 386 definovno jako konstrukn prvek vytvoe-

n slepenm devnch lamel s pevn rovnobnmi vlkny. Norma rozliuje horizon-

tln a vertikln lamelovan lepen devo (s lepenmi plochami kolmmi k del a ke

krat stran prezu).

Lepen lamelov devo se vyrb jako homogenn (vechny lamely v prezu maj stejnou

jakost a devinu) nebo kombinovan ( vnj a vnitn lamely prezu maj odlinou jakost

a devinu).

Jednotliv lamely jsou obvykle spojovny zubovitmi spoji.

Protoe lepen je povaovno za nejdokonalej spojen deva, pouvaj se lepen kon-

strukce pomrn asto. Lepen prvky maj adu vhod, nap. do mn namhanch st

prezu je mon pout devo nich td, ezivo malch rozmr, skldnm prezu z

vtho potu kus je mon v podstat vylouit vady deva, co umouje znan zvit

namhn, pi pouit vhodnch prez lze uetit 25 a 30 % deva. Lepen devo m

tak lep rozmrovou stlost ne masivn devo stejnho prezu. Lamelov prvky maj


velmi dobrou porn odolnost, rychlost ohoen lepenho lamelovho deva je udvna

0,5 0,7 mm za minutu bez ztrty nosnosti.

Lepen lamelov devo se asto pouv na sportovn haly, stadiony, vstavn pavilony a

tak tam, kde se uplatn jeho nzk objemov hmotnost pi vysok pevnosti (nzk nklady

na dopravu).

V esk republice jsou v souasn dob vyrbny prvky s maximlnmi rozmry 35 m x 2

m x 0,24 m, obloukov prvky s polomrem do 2,2 m o pevnostech GL 24 a GL 28 .

Zvltnm typem vrobku z lepenho deva jsou dut lepen sloupy, kter je mono pout

jako story vysokho napt i jako nosn prvky.

Lepen vrstven devo se vyrb ve tyech standardnch tdch pevnosti GL 24, GL 28,

GL 32 a GL 36. Charakteristick hodnoty nkterch vlastnost pro tyto tdy podle normy

SN EN 1194 jsou uvedeny v tabulce. Pro zven nosnosti prvk z lepenho deva je

mono vyztuit uvnit psy s vlkny vysok pevnosti, poppad k nim pilepit jin materi-

ly (devo jinho druhu, materily na bzi deva, sklenn nebo uhlkov vlkna, ocel).

1.4.7 Vrstven devo

Vrstven devo je materil podobn peklice. Norma SN EN 14279 jej definuje jako

soubor vrstvench dh s pevn rovnobnmi vlkny. Tm se li od pekliek, u kte-

rch se smr vlken std.. Tlouka dh se pohybuje od 2,5 do 6 mm, minimln poet

vrstev je pt. Jako pojivo se uvaj fenolov pryskyice. Vytvrdnut probh za vysokho

tlaku a teploty kolem 145 C.

Po vytvrdnut jsou prvky rozezny na trmy a prkna, pop. lze vrstven devo pout na

pruby i stojiny I-nosnk. Vrstven devo m velmi dobr parametry pevnosti a tuhosti.

Pevnost v ohybu vrstvench prvk se pohybuje kolem 50 MPa a prmrn modul prunos-

ti kolem 14 000 MPa. Vrstven devo m vysokou objemovou stlost.

Norma SN EN 14 374 zavd ti tdy vrstvenho deva

LVL/1 - pro pouit v suchm prosted

LVL/2 - pro pouit ve vlhkm prosted

LVL/3 - pro pouit ve venkovnm prosted

a uvd poadavky na vchoz materil (dhy), kvalitu lepen, rozmry a tolerance, poa-

davky na zkouky (pevnosti, modulu prunosti, hustoty a vlhkosti) a na deklaraci reakce na


ohe, uvolovn formaldehydu a pirozen odolnosti proti biologickmu napaden. Prvky

z vrstvenho deva mohou bt pouity v konstrukci s vrstvami ve svislm i vodorovnm

smru. Vrstven devo je mono pout na nejnronj inenrsk konstrukce (nap. na

haly s velkm rozptm).

1.4.8 Vrstven devo z dhovch ps a z dlouhch tsek

Vrstven devo z dhovch ps (anglicky se oznauje PSL = parallel strand lumber) se

vyrb z dh, naezanch na psky 20 30 mm irok a dlouh a 2400 mm. Rozezn na

psky umouje vyadit vadn msta. Devn stice jsou pokryty lepidlem, pot jsou v

kontinulnm lisu orientovny podlnm smrem a zhutnny. Vytvrzuj se pomoc mikro-

vlnnho ohevu.

Prvky z tohoto materilu jsou tm rovnocenn prvkm ze elezobetonu. Vyrbj se s

vkou od 300 do 500 mm a kou kolem 300 mm. Dlka me bt v podstat jakkoliv,

omezen je dno jen pepravnmi monostmi (bn do 20 m). Pevnost tohoto materilu v

ohybu je piblin stejn jako u vrstvenho deva, v tlaku a ve smyku je jeho pevnost vy.

Podobn jako vrstven devo z dhovch ps je vyrbn i dal typ vrstvenho deva,

pouze namsto dhovch ps jsou pouity dlouh tsky, irok a 30 mm a dlouh a 300

mm. Tento materil je oznaovn zkratkou LSL (laminated strand lumber) nebo OSL (ori-

ented strand lumber) a me mt jak deskov, tak nosnkov charakter. Jeho pevnost je

srovnateln s lepenm lamelovm devem. Jednotliv typy materil na bzi deva je

mono navzjem kombinovat, nejastji u I-nosnk. Jako stojiny potom nejastji slou

tskov desky nebo vrstven devo, na pruby se pouv masivn devo, vrstven devo

nebo LSL. (2)

1.4.9 Kombinovan materily

Devn stice lze kombinovat s rznmi nedevnmi materily, nap. s plasty, srou a

cementem. Vznikaj tak kompozitn materily se zvltnmi vlastnostmi a relativn nzkou

cenou.

1.4.10 Plnn plasty

Specilnm typem kombinovanch materil jsou plasty (nap. polypropylen, polyetylen) s

obsahem devnch stic. Devn stice v tchto materilech mohou slouit jako plnivo


(devn mouka) nebo vztu (vlkna, tpky, tsky). Plnn plasty mohou obsahovat a

70 % devnch stic, bnj je vak obsah 50 %. Msto devnch stic mohou bt poui-

ty i jin stice na celulzov bzi (nap. bambus, slma apod.).

Vhodou tchto materil je variabilita vlastnost, kter lze doshnout vhodnou volbou

surovin a psad a velmi snadn zpracovan do poadovanho tvaru (nejastji extrudov-

nm). Obecn maj vy pevnost (zejmna v ohybu) ne samotn plasty a vy modul

prunosti, maj vak pomrn vysokou teplotn roztanost. Jejich dal vhodou je podstat-

n ni naskavost a odolnost vi hnilob. Pouvaj se na povrchov pravy objekt

(jako obkladov desky), okenn a dven rmy, prmyslov podlahy apod. Historicky nej-

starm plastem vyuvajcm jako plnivo devnou mouku byl bakelit. (4)

1.4.11 Zhutn devo

Zhutn devo je materil, jeho objemov hmotnost je zvtena lisovnm, a tm vzroste i

jeho pevnost. Lisovn probh pi teplotch 140 a 160 C a tlaku 10 a 15 MPa, rychlost

lisovn je cca 1 mm za minutu. Pi procesu zhuovn lze devo i rzn tvarovat, nap.

ohbat i rolovat .Zhutn devo se nejastji pouv v podob pekliek s objemovou

hmotnost kolem 1400 kg.m-3. Tyto pekliky se pevn pouvaj jako tenk ploky,

stojiny I-nosnk a vloky do exponovanch spoj devnch konstrukc.

1.4.12 Modifikovan devo

Modifikace je chemick prava deva, pi kter jsou hydroxylov skupiny OH (obsaen v

celulze, hemicelulze a ligninu) nahrazeny jinmi skupinami. Hydroxylov skupina toti

hraje zsadn roli v tom, jak devo pijm vlhkost. Vlhkost je pitom hlavn pinou bio-

logick degradace deva.

Pokud je hydroxylov skupina nahrazena jinou skupinou, pak devo zstv trvale such a

jeho trvanlivost a biologick odolnost se vrazn zvtuj.

Nejastj modifikac deva je acetylace, pi kter je vodk hydroxylov skupiny nahrazen

vt skupinou -COCH3. Tato prava se provd anhydridem kyseliny octov. Devo oet-

en touto metodou m trvanlivost pi kontaktu s pdou a 25 let, rovnovn vlhkost de-

va nepeshne 10 %, take objemov zmny vlivem vlhkosti (bobtnn a sesychn) jsou

vrazn men (a o 80 %), zlep se i akustick vlastnosti deva. Dal metodou pravy

deva je teplotn modifikace. Norma SN P CEN/TS 15679 definuje tepeln modifikovan

devo (oznaen TMT) jako devo, u kterho dolo po vystaven teplot vy ne 160 C


za snenho pvodu kyslku ke zmn materilu jeho bunnch stn a tm i ke zmn

jeho fyziklnch vlastnost. Vlastnosti deva mus bt trvale zmnny po celm prezu

deva.

Pi teplotn modifikaci jsou pomoc zvench teplot a tlaku z devnch bunk odstranny

hydroxylov skupiny. V souasnosti se pouv i mikrovlnn ohev. Naskavost deva

poklesne a o 40 %, a tm se zmen i objemov zmny. Tepeln modifikovan devo m

vy odolnost vi biologick degradaci, m vak hor mechanick vlastnosti.

innost modifikace se vyjaduje pomoc koeficientu smrtn ASE (antishrink effi-

ciency):

1001

12

=

SSSASE ,

kde S1, S2 jsou koeficienty objemovho smrtn deva nemodifikovanho (S1) a modifi-

kovanho (S2) a potaj se podle vzorce:

1001

12

=

VVVS

kde V1 je objem suchho deva a V2 deva pln nasycenho vodou. Prvky z modifikova-

nho deva je vhodn pouvat zejmna v exteriru, nap. jako okenn a dven rmy, lepe-

n prvky pro mostn konstrukce apod. (2)

1.5 Teorie lepen

Lepen znamen spojen dvou rznch ploch prostednictvm lepidla, kter m dobrou pi-

lnavost k obma plochm. Kad lepidlo je v okamiku lepen v kapalnm stavu, protoe

jedin tak me zajistit dokonal pilnut k povrchm lepenho materilu. (5)

Pevnost slepenho spoje zvis na tyech parametrech:

na pilnavosti lepidla k lepenmu povrchu (adheze)

na soudrnosti hmoty lepidla, neboli vnitn pevnosti lepidla (koheze)

na smivosti lepenho povrchu kapalnm lepidlem

na pevnosti (soudrnosti) lepenho materilu


1.5.1 Adheze

Adheze je zkladn pedpoklad spnho lepen. Jestlie lepidlo nen schopno dostaten

pevn pilnout k materilu, spoj nedr a dochz k rozlepen na rozhran lepidlo lepen

materil. V tomto ppad je vnitn soudrnost lepidla (koheze) i vlastn pevnost materilu

vy ne pilnavost (adheze). Na to pro vznikaj adhezn sly existuj dva teoretick mo-

dely vazby mezi lepidlem a lepenm povrchem:

mechanick vazba

chemick (nebo tak specifick) vazba

1.5.1.1 Mechanick vazba

Uplatuje se jen u lenitch nebo porznch povrch. Kapaln lepidlo zatk pi lepen do

pr a prohlubn a po jeho ztuhnut se vytvo jaksi pevn zmek mezi hmotou lepidla a

lepenho materilu. Mechanick vazba je velmi dleit pi lepen materil jako jsou de-

vo, papr, keramika nebo pnov plasty. Pi lepen letnch hladkch ploch je mechanick

vazba zanedbateln.

1.5.1.2 Chemick (specifick) vazba

Uplatuje se u porznch i zcela hladkch povrch. Tato teorie je zaloena na psoben

slabch van der Waalsovch elektrickch pitalivch sil mezi molekulami lepidla a lepe-

nho materilu, ale zejmna na pmm chemickm psoben lepidla na lepen povrch.

Proto se dobe lep materily, kter maj reaktivn povrch, nebo povrch chemicky upraven

tak, aby mohla probhnout chemick reakce mezi lepidlem a povrchem za vzniku kova-

lentn vazby. Velmi dobe se lep oxidovan povrchy (kovy, oxidovan plasty), povrchy

prodnch polymer (devo, papr, celulza) s volnmi chemickmi skupinami oxy-, hyd-

roxy-, karbonyl-, karboxymethyl-, amino- (O, -OH, -CO, -COCH3, -NH2) a jinmi.

Sprvn zvolen lepidlo mus obsahovat voln skupiny, schopn reakce s povrchem lepe-

nho materilu. Jako vysoce reaktivn skupiny se u lepidel vyskytuj napklad skupiny

epoxy-, hydroxy-, karboxy- (kyseliny), isokyanto- a dal.

Krom mechanick a chemick vazby je mimodn dleit tak smivost lepenho po-

vrchu kapalnm lepidlem. Jestlie lepidlo nen schopno se rovnomrn rozprostt po lepe-

nm povrchu, dn adhezn vazba nevznikne. Smivost souvis s polaritou lepenho po-

vrchu a s povrchovm naptm lepidla a povrchu.


Protoe lepidla obsahuj spoustu reakce schopnch chemickch skupin, jsou molekuly le-

pidla jednostrann elektricky orientovny jsou polrn. Dobe sm polrn povrchy,

dochz zde k podobn pitalivosti jako mezi severnm a jinm plem dvou magnet.

Polrn povrchy jsou napklad devo, papr a jin derivty celulzy, mrn povrchov oxi-

dovan kovy, prodn textilie, ale napklad i sklo a dal. Naopak nepolrn povrchy jsou

mnoh plasty, vosk a syntetick textilie.

1.5.1.3 Polarita povrchu ltek

je pinou vzniku tak zvan povrchov energie, kter se vyjaduje veliinou povrchov

napt. m je vy hodnota povrchovho napt, tm je pevn povrch nebo kapalina po-

lrnj. Je-li povrchov napt kapaliny ni ne povrchov napt pevnho povrchu, do-

jde k rozlit kapaliny po povrchu (smoen). Je-li naopak povrchov napt kapaliny vy

ne napt povrchu, kapalina se nerozlije a kapka kapaliny se dr na povrchu jako kulika.

Nesm-li kapaln lepidlo lepen povrch, adheze bude slab a lepen spoj se rozpadne.

Pro vyjden povrchovho napt se pouv jednotka mN.m, dve dyn/cm. Hodnota obou

jednotek je shodn.

Aby bylo mon lepit nepolrn plasty, je nutn ped lepenm jejich povrch upravit tak, aby

se stal polrnjm a aby se na nm vyskytovaly reakce schopn chemick skupiny. Proto

se napklad polyethylen (PE) a polypropylen (PP) ped lepenm povrchov oxiduj. Pro

oxidaci se pouv bu olehnut plamenem, nebo psoben silnch oxidanch inidel

(kyselina chromsrov nebo peroxid vodku s kyselinou srovou), ale nejastji tak zvan

koronizace elektrickm jiskrovm vbojem. (5)

1.5.2 Koheze

Koheze pedstavuje vlastn pevnost vrstvy lepidla. Jestlie se lepen spoj roztrhne ve vrst-

v lepidla, znamen to, e adheze i pevnost lepenho materilu je vy ne koheze.

Kohezn pevnost zvis na charakteru lepidla (dvouslokov epoxidy maj vysokou kohezi;

mkk akrylty pro vrobu trvale lepivch samolepcch etiket maj nzkou kohezi) a na

tepelnm namhn lepenho spoje (vtina jednoslokovch lepidel jsou

termoplasty mknou pi zvyovn teploty).

1.5.3 Pevnost lepenho materilu

Pro vrobce lepidel je ideln navrhovat lepidlo pro lepen nesoudrnch materil (papr,

pnov polyuretan, pls), protoe skoro kad lepidlo m pak vt kohezi ne samotn


lepen materil. Pi roztren spoje dojde k poruen soudrnosti slepenho materilu

(nap. papr se roztrhne vedle slepenho spoje).

1.5.4 Shrnut teorie lepen:

nejlpe se lep porzn povrchy polrnch materil (devo, papr)

povrchov napt lepidla mus bt vdy ni ne povrchov napt lepenho po-

vrchu, protoe jinak neme dojt ke smoen povrchu lepidlem

patn se lep nepolrn materily, jako jsou plasty (PE, PP, ABS silikon, PTFE).

Jejich povrch je nutn ped lepenm polarizovat, napklad koronizac elektrickm

vbojem

nesoudrn materily lze pevn lepit i mkkmi lepidly (napklad papr lze pevn

lepit velmi mkkm akryltem pro vrobu samolepcch etiket). (5)

1.6 Druhy lepidel a jejich pouit

Lepidla volme podle:

chemickho druhu lepench materil - lepidlo, kter je vhodn pro lepen deva

nemus dobe spojovat ocel

fyziklnch vlastnost lepench materil - materily tuh, mkk, prun, nesav,

sav

poadavku na kvalitu spoje - spoje tvrd, prun, vodovzdorn, odoln teplot,

snadno rozlepiteln atd.

poadavku na technologii - nanen vlcem, ttcem, tryskou; rychl nebo pomal

lepen atd.

1.6.1 Zkladn dlen lepidel

Lepidla kapaln:

reaktivn dvouslokov (vytvrzuj chemickou reakc dvou sloek): epoxidy, polyu-

retany, moovinoformaldehydov, fenolformaldehydov aj.

Reaktivn jednoslokov (vytvrzuj vulkanizac vzdunou vlhkost): polyuretany,

kyanoakrylty, silikony


Rozpoutdlov (vytvrzuj odpaenm rozpoutdel): kauukov, polyuretanov,

nitrocelulzov aj.

Vodn roztokov (vytvrzuj odpaenm vody): krobov, dextrinov, kaseinov, de-

rivty celulzy aj.

Vodn disperzn (vytvrzuj odpaenm vody a spojenm jednotlivch steek po-

lymeru do souvislho filmu

Lepidla pevn:

Tavn (do lepivho stavu se pivedou roztavenm, vytvrzuj ochlazenm)

Redispergovateln prky (rozmchnm ve vod vznikne disperze, kter vytvrzuje

odpaenm vody a spojenm stic polymer za vzniku souvislho filmu)

Z uvedench skutenost vyplv, e tak pevn lepidla musej bt ped lepenm pevede-

na do kapalnho stavu, aby bylo umonno smen lepench povrch.

1.6.2 Obecn postup volby lepidla

Parametry, na kterch zvis volba lepidla:

a) chemick podstata lepenho materilu (plasty, devo, kovy)

b) savost lepench materil

c) technologie lepen (nanen run, strojem, za studena, za tepla)

d) rychlost lepen (takt vrobn linky)

e) oteven doba

f) pevnost spoje (lepidla fixan nebo permanentn)

g) teplotn odolnost spoje

h) vodovzdornost lepenho spoje

i) tuhost nebo ohebnost lepenho spoje

j) mechanick namhn spoje bhem lepen (ped vytvrdnutm lepidla)

1.6.2.1 Chemick podstata lepench materil

kovy: reaktivn lepidla (epoxidy, polyuretany), vjimen kontaktn chloroprenov

lepidla


nepolrn plasty (PE, PP): nejlpe svaovn, vjimen sekundov kyanoakrylty

po prav povrchu primerem nebo pro mkk folie tlakov citliv lepidla (samo-

lepky) po prav povrchu koronizac

polrn plasty (PET, PVC, termosety): reaktivn lepidla (epoxidy, polyuretany), pi

lepen na sav podklady tak disperzn nebo rozpoutdlov lepidla

papr: PVAc disperze, akryltov disperze, krobov a kaseinov lepidla

devo: PVAc disperze, klh, moovinov lepidla, fenolick lepidla, epoxidy

1.6.2.2 Savost materil

oba materily nesav: jen reaktivn lepidla tuhnouc chemickou reakc sloek A + B

(epoxidy, polyuretany, kyanoakrylty) ppadn tavn lepidla tuhnouc ochlazenm

taveniny (EVA kopolymery, polyamidy, polyuretany). Pro mn namhan spoje se

pouvaj kontaktn chloroprenov nebo disperzn lepidla nebo tlakov citliv lepi-

dla (samolepky).

jeden materil sav, druh nesav: disperzn nebo rozpoutdlov lepidla

oba materily sav: disperzn nebo rozpoutdlov lepidla

1.6.2.3 Technologie lepen:

run nnos: pistol (rozpoutdlov nebo disperzn), ttec nebo strka (rozpout-

dlov nebo disperzn nebo reaktivn), speciln dvkovae bez pstupu vzduchu

(kyanoakrylty, polyuretany, silikony)

strojn nnos: stkn (vechny druhy i tavn lepidla), vleky a kotoue (vechny

druhy, mlo asto reaktivn lepidla), speciln dvkovae (reaktivn lepidla)

Podle technologie se vol vhodn viskozita lepidla.

lepen za studena (disperze, rozpoutdlov lepidla)

lepen za tepla (nkter reaktivn lepidla, nap. moovinov, fenolick, PUR, tavn

lepidla)

lepen po tepeln aktivaci (polyuretany, akryltov disperze, EVA disperze)


1.6.2.4 Rychlost lepen:

relativn pomal lepidla (obuvnick kontaktn, podlahsk, alounick pro velk

plochy vude tam, kde dlouho trv nanen na vt plochy)

relativn rychl lepidla (sekundov kyanoakrylty, alounick lepidla, paprensk

lepidla)

1.6.2.5 Oteven doba:

neomezen oteven doba: tlakov citliv lepidla (anglick zkratka PSA) - samo-

lepky

dlouh oteven doba: speciln kontaktn lepidla (obuvnictv, podlahoviny), nkte-

r reaktivn lepidla (moovinov, epoxidov, nkter dvouslokov polyuretany)

krtk oteven doba: PVAc disperze na devo a papr, kyanoakrylty, alounick

rozpoutdlov lepidla

1.6.2.6 Pevnost spoje:

fixan (doasn nebo pomocn spoj) : kauukov rozpoutdlov nebo disperzn

lepidla, nkter akryltov disperze, nkter samolepky

permanentn: reaktivn lepidla, vtina rozpoutdlovch a disperznch lepidel, spe-

ciln samolepky

Zde zle tak na pevnosti lepenho materilu. Stejn lepidlo me slepit fixan

devo, ale permanentn papr nebo pls.

1.6.2.7 Teplotn odolnost spoje:

nzk: tlakov citliv lepidla samolepky (akrylty, tavn lepidla)

od 30 do 50-70C

stedn: rozpoutdlov a disperzn permanentn lepidla - do 80-100C

vysok: dvouslokov rozpoutdlov nebo disperzn lepidla nebo reaktivn

lepidla do 120-140C, silikony do 200C

velmi vysok: anorganick tmely na bzi vodnho skla apod. do 600C


Teplotn odolnost spoje se testuje rznmi zpsoby. Zvis i na pedpokldanm pouit (roz-

dln poadavky m napklad lepen kartnovch krabic, alounn a automobilovch kon-

struknch prvk).

1.6.2.8 Vodovzdornost spoje:

nzk: lepidla z prodnch materil (klh, krob, dextrin, derivty celulzy), mo-

ovinov

stedn: disperzn PSA, rozpoutdlov a disperzn lepidla

vysok: speciln disperzn lepidla (PVAc, akrylty, PUR), reaktivn lepidla (feno-

lick, PUR, epoxidy, silikony)

Tento parametr zvis na tom, kter materily se lep. Sav materily (papr, devo) pro-

poutj vodu k lepenmu spoji, proto jsou nroky na lepidlo vy. Naopak nesav materi-

ly jsou vdy lepeny reaktivnmi lepidly, kter jsou proti vod odolnj ne nezesovan

lepidla pouvan pro sav materily. (5)

Lepen deva

Epoxidy = resorcinolov > fenolformaldehydov = polyuretanov > melaminformalde-

hydov PVAc disperzn > moovinoformaldehydov = klihov

Lepen papru

PVAc disperzn > klihov kasein > kroby > vodn sklo dextrin

Lepen podlahovch krytin a obklad

Polyuretanov > rozpoutdlov chloroprenov rozpoutdlov kauukov disperzn

akryltov > disperzn PVAc

1.6.2.9 Ohebnost nebo rigidita (nepoddajnost) spoje:

mkk: trvale lepiv samolepky (speciln akrylty, speciln tavn lepidla)

prun a ohebn: kauukov lepidla (NR, SBR, CR, PUR kauuky),

akryltov a PUR disperze

tuh (rigidn): dvouslokov PUR, epoxidy, PVAc disperze, fenolick,

kroby a kasein


kehk: moovinov, kyanoakrylty, vodn sklo, vtina jednoslokovch

reaktivnch PUR

1.6.2.10 Mechanick napt ve spoji ped vytvrzenm lepidla:

nen napt, spoj me zstat v lisu nebo ve svorkch: reaktivn lepidla, disperzn

lepidla

je napt, spoj se mus udret pohromad hned po slepen (lepen na ikm plochy,

lepen alounn, vroba obuvi): kontaktn rozpoutdlov nebo disperzn lepidla

je napt, spoj se mus udret pohromad chvli po uvolnn stisku : tavn lepidla,

paprensk PVAc lepidla (vroba krabiek a sk).

Vbr lepidla je komplexn zleitost. Je nutn posoudit vechna uveden hlediska. V n-

kterch oborech (podlahstv, alounictv) se samozejm pravideln opakuj obdobn

poadavky a pak ji nen nutn posuzovat vechny vlivy. (5)


MECHANICK ZKOUKY MATERIL

Pro materily je dleit, aby byly schopny odolvat tm druhm namhn, kter na n

budou bhem jejich ivotnosti psobit. Jedn se pedevm o tah a tlak, dle stih, krut,

ohyb a vzpr. Pouze ve vjimench ppadech jsou sousti namhny jen jednm druhem

zte. Vtinou se jedn o namhn sloen, kdy na soust psob zrove

nap. tlak, ohyb a krut. Jestli materil uveden namhn vydr, ppadn jestli vydr na-

mhn sloen, zjiujeme zkoukami mechanickch vlastnost. Materil, kter m bez

poruen odolvat dlouhou dobu opakovanmu namhn, mus mt jet dal vlastnosti,

pedevm pevnost a prunost, dle tvrdost a tvrnost ppadn houevnatost a dal vlast-

nosti. Tyto mechanick vlastnosti ovujeme zkoukami mechanickch vlastnost materi-

l.

Mechanick vlastnosti deva meme obecn shrnout jako schopnost deva odolvat in-

km vnjch sil. Mechanick vlastnosti deva lze rozdlit do t skupin a to na zkladn,

odvozen a technologick. Mezi zkladn lze zaadit prunost, pevnost, plastinost a hou-

evnatost deva. Mezi odvozen vlastnosti adme tvrdost, odolnost proti teen, odolnost

proti trvalmu zaten a odolnost proti navovmu lomu. (1)

Obr. 6 Namhn

1.6.3 Mechanick namhn

Dj, pi kterm dochz k interakci mezi psobcmi silami a devem. Vsledkem jsou do-

asn nebo trval zmny tvaru tlesa, jejich mtkem je velikost pomrn deformace.


Vznamn je interakce mezi vlhkostnm a mechanickm namhnm v zvislosti na ase,

kter vznamn ovlivuje neformovatelnost deva pi rznch druzch namhn. Pi me-

chanickm namhn devo reaguje na zklad vazeb mezi chemickmi slokami deva,

anatomick stavby a tak geometrie tlesa. Odezvou deva na mechanick namhn je

napt.

Napt je definovno jako velikost vnitn sly, kter je vztan na jednotku plochy tlesa,

jestlie sly psob kolmo na prezovou plochu tlesa, jedn se o normlov napt (napt

v tlaku a tahu). Psob-li sly v rovin prezu, vznik tangenciln napt (napt ve smy-

ku). Kombinace normlovho a tangencilnho napt je ohyb.

SF

=

Obr. 7 Vzorec napt

Deformac tlesa rozumme zmnu tvar a rozmr deva, vyvolanou psobenm mecha-

nickch sil. Deformace je spojena s posunutm bod v tlese. Podle odezvy na vyvolan

napt se deformace dl na:

Deformace prun, kter jsou vratnou zmnou rozmr a tvar deva a odezn

okamit po ukonen psoben vnjch sil.

Deformace prun v ase, kdy vznik tto deformace a nvrat do pvodnho stavu,

po odeznn vnjch sil, je provzen asovou prodlevou.

Deformace plastick, co je trval a nevratn zmna rozmr a tvar deva, kdy po

odstrann psoben vnjch mechanickch sil dostv tleso nov tvar a rozmry.


Obr. 8 Zkouka ohybov pevnosti

Moduly prunosti se uruj vtinou experimentln, jeliko pro vtinu materil dosud

neexistuj jejich teoretick rovnice. Obvykle jsou tyto moduly zjiovny na zkuebnch

strojch, kde je souasn mena deformace a psobc silov zaten. Prmrn hodnota

modulu prunosti pro devo v tahu a tlaku ve smru vlken pro domc deviny se udv v

rozpt 10 00015 000 MPa pi prmrn absolutn vlhkosti 12%. Nap vlken je tato

hodnota a 25x men. (6)

Obr. 9 Zkouka ohybem

Dle je znzornn diagram pro devo pi zkouce na tlak podl vlken. Diagram meme

rozdlit na dv oblasti. Prvn je linern st po mez mrnosti, tou druhou je pak neliner-

n st lec nad touto mez mrnosti a po mez pevnosti. Pokud tedy zaneme zatovat

tlsko uritou silou, vyvolme v nm napt, se kterm bude linern narstat deformace a

to a do meze mrnosti, kterou tato oblast kon.


Obr. 10 Pracovn diagram deva pi zkouce na tlak podl vlken

Mez mrnosti je takov napt, kdy v tlese vznikaj pouze deformace prun, ppadn

prun v ase. Po ukonen silovho psoben tyto deformace zcela zanikaj a tleso se

vrac do pvodnho stavu. Mez mrnosti je tedy v pracovnm diagramu prv to msto,

kde pmka grafu pechz v oblast kivky. Tvar kivky pitom vypovd o rstu napt nad

mez mrnosti. Za touto pomyslnou hranic se dostvme do oblasti plastick deformace,

kdy po ukonen psoben vnj sly tyto deformace nezanikaj a maj trval charakter. V

prbhu grafu nadle dochz k rstu kivky (napt) a limitnm bodem se stv jeho ma-

ximum, kter je oznaovno jako mez pevnosti. V tomto bod dojde k poruen struktury

deva - zlom. Je to tedy nejvy hodnota napt, ktermu je devo schopno odolat bez po-

ruen celistvosti tlesa. (6)

Obr. 11 Smry zkouen vlastnosti deva


Dle se provdj zkouky, jako jsou nap.:

Ohbn (ohbn s volnm uloenm materilu, ohbn s psnic)

Ohbatelnost

Plasticita

Plastifikace

Komprimace

1.7 Odtrhov pevnost

1.7.1 Definice

Jde o adhezn napt v mezn (stykov) vrstv nebo o kohezn napt v nkter z ptom-

nch vrstev, odtrhv-li se nco od neho. Jedn se o objektivn a exaktn zkouku sta-

vebnho materilu nebo konstrukce. Ke zkouenmu materilu (vrstv, souvrstv) se vhod-

nm (tm je myleno materil, vrstvu nebo souvrstv neovlivujcm) zpsobem pipoj

(pilep) vhodn (tm je myleno nedeformujc se, tuh) element, nazvan obvykle ter

(akoli steleck ter pipomn jen svm kruhovm tvarem a navc ani nemus bt vdy

kruhov), kter je upraven pro pipojen k danmu zkuebnmu zazen.

Zkuebnm zazenm se pak vyvozuje na ter (a potamo i na materil, vrstvu nebo sou-

vrstv pod nm) pokud mono kolm (k pipojen ploe tere) sla, vzrstajc pokud mo-

no pedepsanou a definovanou rychlost a do poruen v nkter sti zkouenho syst-

mu.

Vhodnm mcm zazenm se pitom uruje velikost psobc sly v kadm okamiku

zkouky a hlavn v okamiku poruen. Velikost psobc sly, dlen plonm rozmrem

tere, udv pak onu odtrhovou pevnost. Jde tedy vlastn o pevnost v istm tahu nejslab

sti zkouenho systmu. Pokud jsou zachovna jist pravidla, kter budou zmnna dle,

poskytuje tato zkouka nejobjektivnj hodnotu tahov pevnosti danho systmu ze vech

znmch zkouek a navc ji lze aplikovat in situ, tedy na mst, na stavb, bez ovlivnn

rznmi zsahy, potebnmi k pprav tahov zkouky jinmi metodami nebo bez nejisto-

ty mezi realitou a vsledky zkuebnch tles, je-li kontrola provdna jejich pomoc. (7)


1.7.2 Smysl a vznam odtrhov zkouky

Jde-li o zkouku materilu, jde skuten pouze o stanoven jeho pevnosti v istm tahu.

Jde-li o souvrstv, jde o zjitn nejslabho lnku tohoto souvrstv. Me to bt pevnost v

istm tahu kterkoli z jeho st, nebo soudrnost (pilnavost, adheze) mezi nktermi z

ptomnch vrstev. Z toho ji plyne, kdy a pro takovou zkouku je teba provst. asto je

pedepsna s ohledem na dal namhn (kter me bt jakhokoli druhu, od mechanic-

kho a teba opakovanm zmrazovnm), nap. normou i jinm pedpisem nebo poa-

davkem investora, urit hodnota tahov pevnosti. Ve vtin ppad jde o posouzen

vlastnost souvrstv, u nich je pedepsna (ovem krom jinho) urit minimln hodnota

tahov pevnosti zkladn (podkladn) vrstvy systmu ped pokldnm i nanenm dal

vrstvy nebo dalch vrstev. Po dokonen (nkdy i v prbhu prac u vcevrstvch systm)

je teba se pesvdit, nebo je pedpisem pmo poadovno se pesvdit, o kvalit vyko-

nanch prac. K tomu vemu (opt budi zdraznno, e krom jinho) slou jedinenm

zpsobem prv odtrhov zkouka. Rozhodn dn jin mechanick zkouka (nap.

zkouka tvrdosti Schmidtovm kladvkem) neme podat objektivnj vsledky o kvalit

zkouenho materilu nebo souvrstv. Odtrhov zkouka se pouv (krom ji zmnnho

poadavku na uren objektivn pevnosti materilu v istm tahu) pedevm tam, kde se

zkouen systm skld z vce vrstev, jako jsou ntry a laky, izolan vrstvy, rzn podla-

hoviny, omtky, nstiky, lepen vrstvy (dlaby, obklady, mozaiky apod.) atd. (6)

1.7.3 Jak provdt odtrhovou zkouku

Pi zkouce odtrhov pevnosti je teba dbt (ostatn jako pi jakkoli zkouce. kter m mt

objektivn vypovdac schopnost) na dsledn splnn ady parametr a postup. Tak pe-

devm plocha, na kter se provd zkouka, mus bt pesn a definovan ohraniena. To

se zajiuje vvrtem (pedvrtem), kter mus bt pesn tak velk, jako jsou pouit zku-

ebn tere. Vvrt, kter m bt nejmn o 5 mm hlub, ne posledn hranice mezi vrst-

vami nebo ne povrch pi zkouce materilu, zajist, e k poruen dojde na definovan

ploe a je mono proto z mezn sly stanovit pesn i mezn napt, i odtrhovou pevnost.

Bez vvrtu nem odtrhov zkouka dnou objektivn cenu. Napt pod terem se v tako-

vm ppad rozn s rostouc hloubkou na stle vt plochu a poruen nastv v nhod-

n nejslabch mstech v zasaen oblasti. Velikost zatovan plochy (a tedy zkuebnho

tere) nem podstatn (nebo dn) vliv, pokud se nevybo ze zsady, e jednak prmr

tere mus bt alespo tikrt vt, ne nejvt zrno (nehomogenita) zkouenho materi-


lu a dle, e k poruen dochz pi napt, pevyujcm alespo ptinu odpovdajcho

silovho rozsahu zkuebnho pstroje. Tak nap. pi odtrhov zkouce betonov mazaniny

s velikost zrn do 15 mm mus mt ter prmr alespo 45 mm a pi odtrhov pevnosti 0,8

MPa by maximln silov kapacita pstroje pi pouit tere o prmru 50 mm mla bt

nejve 8 kN. Pi odtrhov pevnosti nap. 0,4 MPa a stejn velikosti tere by maximln

silov kapacita pstroje nemla pestoupit 4 kN. Proto je vhodn pout spe ne subtiln-

ho pstroje vt prmr tere: nap. 75 mm, tedy s prmrem 1,5 krt vtm, je nejvt

pijateln silov kapacita pstroje 2,25 krt vt, tedy alespo 9 kN. U relativn homo-

gennch materil nezle tedy prakticky vbec na velikosti zkuebnho tere, je-li zacho-

vna mrn dostaten velikost silov kapacity pstroje tak, aby se nejmen namen

hodnota pevnosti pohybovala alespo nad jednu ptinu maximln sly, kterou lze pstro-

jem vyvodit. Dal veliinou, kter vznamn ovlivuje dosaen vsledek, tedy odtrho-

vou pevnost, je rychlost zatovn. m pomaleji je zatovno, tm se zsk ni hodnota

pevnosti a naopak. Nejastji je povaovna za rozumnou rychlost zatovn 100 N/sec a

pi vech zkoukch by mla bt dodrovna, maj-li bt vsledky srovnateln. Zkuebn

tere mus bt, jak ji bylo zmnno, dostaten tuh, aby nedochzelo bhem zatovn k

jejich deformaci a tm nerovnomrnmu rozdlen napt na stykov ploe, a tedy ani ve

zkouenm systmu. Deformace ter me zpsobit zdnliv ni hodnoty odtrhov pev-

nosti, piem toto snen nen prakticky definovateln. Tere mus bt proto vyrobeny z

materilu s co nejvym modulem prunosti a uritou minimln tloukou i s vyztue-

nm nap. ebrky nebo radilnmi nbhy. Lepidlo nesm chemicky ovlivovat ltku, na

n je lepen, ani nesm vznamnm zpsobem fyzikln mnit zkouenou ltku (nap.

hloubkovou penetrac). Proto i tomuto hledisku je teba vnovat pimenou pozornost,

jinak lze zskat udivujc vsledky, kter ale s odtrhovou pevnost zkouenho systmu

nemaj nic spolenho.

1.7.4 Postup proveden odtrhov zkouky

Prvnm konem je proveden vvrtu (nkdy nazvanm pedvrtem i nvrtem) do potebn

hloubky jdrovm vrtkem a to tak, aby vvrt byl co nejpesnj, tedy odvrtan spra co

nejten a v cel hloubce stejn. Toho se doshne jednak pouitm vrtku (obvykle diaman-

tovho) urenho pro dan materil, jednak pouitm specilnho zazen k vvrtu. To

mus zajistit, aby vyvrtvn probhalo po celou dobu vrtn ve stejn stop, tedy aby bylo

zajitno, e nedojde bhem vrtn k postrannmu posuvu vrtku, dle, aby vrtk, pokud

jde o tvrd materily, byl stejnomrn a trvale bhem celho vrtn chlazen dostatenm


psunem vody a konen, aby podle druhu vrtku i vrtanho materilu byly jeho otky

pimen. Z uvedenho napklad plyne, e v dnm ppad nelze vvrt dn provst

tzv. z ruky, bez chlazen (ve vtin ppad) a s vrtakou bez monosti mnit otky. Ped

dal ppravou zkouky je teba povrch dobe mechanicky oistit a, pokud vrtn probhalo

za mokra, vvrt a zkouen tleso dn, ale rozumnou teplotou, vysuit. Lze pout s v-

hodou nap. horkovzdun pistole, nicmn je teba zkostliv dbt na to, aby teplota hor-

kho vzduchu nepekroila kritickou teplotu vysuovanho materilu, nad n ji dochz k

nevratnm chemickm nebo strukturlnm zmnm.

Na vysuen a oitn povrch vvrtu se pak nalep vhodnm lepidlem zkuebn ter.

Vrstva lepidla by mla bt co nejslab a ppadn petoky lepidla na okrajch mus bt

jet v erstvm stavu dsledn odstranny. Zejmna je teba dbt na to, aby lepidlo nevte-

klo do vyvrtan spry. Po plnm vytvrzen (kter je rzn podle druhu lepidla a je udno

jeho vrobcem, tak ovem v zvislosti na podmnkch okol), kter by mlo probhat za

mrnho tlaku (tedy s teri zatenmi pimenm zvam), dochz konen k osazen

zkuebnho zazen a uchycen zkuebnch ter k nmu. Zde je nutn, aby pokud mono

psobc sla byla kolm ke styn ploe tere s vyetovanm materilem nebo systmem.

asto se objevuje v praxi nepli odborn podloen nzor, e by pstroj ml stt na ja-

ksi podloce co nejvtch rozmr, opench temi vkov aretovatelnmi body (noi-

kami) o podklad, aby bylo dosaeno (jde-li ovem o zkouku na horizontlnm povrchu)

perfektn horizontlnho postaven podloky a tm perfektn vertiklnho postaven zku-

ebnho pstroje (a tedy i psoben sly). Zastncm tohoto nzoru ponkud unik, e zku-

ebn ter a jeho podklad, vzdlen znan od podpor pstroje, me bt vznamn ne-

rovnobn s podlokou a tm se ze zdnliv pednosti tohoto een stv vznamn ne-

vhoda. Naopak, pesn opak tto koncepce je smyslupln: m ble bude oprn plocha

(nebo body) k teri, tm pesnj bude men, nebo psobc sla bude psobit s vt

jistotou kolmo ke stykov ploe tere s podkladem. Mrn nerovnost (nehorizontlnost)

povrchu pitom nijak nevad. Je samozejm, e ob een mus vyvozovat slu na ter

pes funkn kloubov uloen, o tom nen pochyb. Druh een pin ihned dal vho-

du: cel zazen se stv vznamn leh, operativnj, snadnji manipulovatelnj a

ovladatelnj. Nezbytn je, aby vyvozovan sla byla mena elektronicky. Mechanick

men nap. hodinkovmi indiktory je nepesn a vdy bude, i kdy budou deklarovny

sebejistj kontroln ruiky hodinek. Domnnka, e lze zskat pesn vsledek tmto zp-

sobem je a zstane pouhou iluz. Rychlost zatovn pi runm zatovn mus bt nja-


km zpsobem mena a zeteln indikovateln. To lze zajistit opt pouze elektronicky. Pi

zatovn elektrickm motorem je pak nezbytn zptn vazba, bez kter nelze zabezpeit

v prbhu celho men pesnou hodnotu rychlosti zatovn. To je opt mon jen elek-

tronicky. Idelem je, aby bylo mono veker informace o mnoha zkoukch provedench

v ternu (na stavb), kde obvykle nejsou nejlep podmnky pro adovn, nechat uloeny

v mc jednotce a pracovat s nimi pozdji, v pjemnch podmnkch sv kancele. (7)

Obr. 12 Prbh odtrhov zkouky podlahov konstrukce

1.8 Zkuebn stroje

Zkuebn stroj se daj rozdlit pedevm do dvou zkladnch skupin:

laboratorn

terenn

Pkladem takovhoto ternnho mobilnho zkuebnho pstroje me bt

nap. pstroj Comptest OP1/OP2/OP3. (8)

1.8.1 Pstroj OP1

Lehce penosn, zajiujc dv nejhlavnj funkce: umouje mit napt (na displeji v

MPa pro ter o prmru 50 mm) pi rostoucm i klesajcm zaten stejn jako urit a za-


znamenat napt pi poruen a dle zvukov indikuje rychlost zatovn 100 N/sec. K

dalm funkcm pstroje pat samozejm varovn ped petenm a vybitm baterie. X

ve zlomku oznaen pstroje uruje silov rozsah, postupn 3; 7; 11; 15 a 25 kN (oznaen

0, 1, 2, 3, 4), co odpovd pro nejobvyklej prmr tere 50 mm napt ca 1,5; 3,5; 5,5;

7,5 a 12,5 MPa. Zatovac st pstroje OP 1 je shodn se zatovac st ostatnch verz

pstroj a zatovn lze vyvozovat bu run vratidlem (zkladn vybaven), nebo run

prostednictvm pevodovky. Do zkladn vbavy pat deset ter prmru 50 mm, dva

tere prmru 100 mm, adaptr pro tyto tere, nstavec ramen vratidla a baterie 9 V. K

mic jednotce lze pipojit kterkoli ze silovch modifikac zatovac jednotky, vyadu-

jc vak nov pecejchovn cel soustavy. (8)

1.8.2 Pstroj OP2

Je vybaven v zkladnm proveden komplexn mic a dic jednotkou (v plastovm

pouzde), kter umouje specifikovat voliteln parametry zkouky, jako je prmr kruho-

vho tere nebo plocha tere jinho tvaru, rychlost zatovn, zobrazen sly nebo napt

na barevnm mnohodkovm displeji, grafick zobrazen skuten a zvolen rychlosti

zatovn (podle nho lze velice citliv reagovat pi runm zatovn) a dle udv

adu dalch potebnch hodnot, vztahujcch se ke zkouce, jako datum a as men (s

asovou zkladnou zenou LCF signlem s pesnost jedna miliontina vteiny za sto let),

poadov slo men (v rozsahu 1 a 100). Mic jednotka um podle volby komunikovat

v eskm nebo anglickm jazyce a pracovat s metrickmi nebo anglickmi jednotkami.

Samozejmost je i varovn ped petenm, stejn jako daj o okamit rovni nabit

akumultoru. Vechny potebn daje o kad zkouce jsou uvedeny na displeji a zacho-

vny v pamti pstroje, nezvisle na zdroji proudu. Tyto daje o kad v pamti uloen

zkouce lze vyvolat v digitln nebo grafick form kdykoli na displeji, nebo vytisknout

(nap. i pmo na mst zkouen) po pipojen minitiskrny (doplkov vbava), i kone-

n po pipojen k potai zskan data uloit a zpracovat kdykoli pozdji libovolnm zp-

sobem. Zabudovan akumultorov zdroj vysta pokrt bez dobjen nejmn 100 kom-

pletnch men. V zkladnm vybaven tohoto typu pstroje je integrovan dobjec len

mic jednotky, 5 ter prmru 50 mm, po jednom teri prmru 75, 100, 125 a 150 mm,

adaptry pro tere prmru 75 a 100 mm, 125 a 150 mm a adaptr pro kruhov nebo tver-

cov tere prmru 50 mm vt tlouky, jmenovit 10 mm, adaptr pro men na svis-

lch nebo siln sklonnch povrch a samozejm pslun propojovac kabely a software

mc jednotky. Zkladn zatovac systm u tohoto typu je run vratidlo, lze vak pout


jak run pevodovku, tak akumultorov motor s kapacitou akumultoru a 100 men

(oboj doplkov vbava), pro jeho zapojen a zen se zptnou vazbou je mc jednotka

opatena. Zatovac rozsahy jsou obdobn jako u pstroje OP 1, na mc jednotce jsou

nastaviteln a jednotliv silov modifikace se li pouze typem zatovac jednotky. Pi

zmn silov modifikace (zatovac jednotky) je pirozen nutn provst nov pecejcho-

vn soupravy. (8)

1.8.3 Pstroj OP3

Obsahuje v zkladnm proveden krom vbavy pstroje OP2/X tm vechny dal do-

plky, jako je nap. run pevodovka (s klikou), akumultorov motor s nabjecm zdro-

jem, minitiskrna s nabjecm zdrojem, ale jet dal adaptr pro men na siln nerov-

nch povrch k zajitn vertiklnho postaven zatovac jednotky. Tento posledn dopl-

nk je sice objektivn zbyten (jak vysvtleno shora), nicmn uspokoj ty experimentto-

ry, kte jeho pouit pokldaj za nezbytn. Mc jednotka, kter je uloena v hlinkovm

pouzde, je vybavena stejnm softwarem jako mc jednotka pstroje OP2/X, v dalm

inovovanm typu se vak pot s doplkovm vybavenm, kter dle zlep komfort uit.

Klvesnice bude vybavena selnou stupnic s monost alfanumerickho pepnut (podob-

n jako u mobilnch telefon), aby bylo mono nejen vyut zkladn statistick software v

jednotce vloen, ale i zapisovat k jednotlivm menm poznmky nap. o umstn me-

nho msta, o zpsobu poruen (k tomu bude t slouit speciln zabudovan stupnice),

take veker daje o kadm men budou soustedny na jednom mst a experimenttor

nebude potebovat dn dal pomcky (zpisnk, psac poteby atd). Zkladn vybaven

tohoto pstroje je jet doplnno soupravou lepidel 56 g na akryltov bzi (souprava

sta k pilepen nejmn t ter prmru 50 mm). (8)


Obr. 13 Pstroj Comptest OP1

Obr. 14 Univerzln zkuebn stroje, ilustran foto

Pkladem zkuebnho stroje pro men v laboratornch podmnkch me bt napklad

pikov stroj f. ZWICK, konkrtn typ 1456, nebo Shimatzu AG-20 KNG. Tmito uni-

verslnmi zkuebnmi zazenmi disponuj laboratoe FT UTB.

Jsou uren k men:

statick a dynamick zaten

zkouka tahem

zkouka tlakem

ohybov zkouky


smykov zkouky

creep test (teen)

Testovan materily jsou pedevm polymery, polymern kompozity a i jin. Teplotn roz-

sah pi zkouce od -70C do +290C.

1.8.4 Stroj Zwick 1456

Soust stroje Zwick 1456 je pota pro vyhodnocovn namench hodnot pomoc

software TestXpert Master, temperan komora a jin psluenstv, vetn elist a p-

pravk. Doln st stroje obsahuje stl pro pevn uchycen elist a k horn sti stroje se

elisti pichycuj k posuvnmu nosnku. Maximln rychlost posuvnho nosnku (rychlost

zaten) je 800 mm.min-1.

Tab. 5 parametry stroje Zwick

Maximln zatovac sla 20 kNHmotnost 150 kgVka rmu 1284 mmka rmu 630 mmVka pracovnho prostoru 1284 mmka pracovnho prostoru 420 mm

Technick specifikace Zwick 1456 (vybran parametry):


Obr. 15 Zwick 1456 v laboratoi UTB

Obr. 16 Shimadzu AG-20 KNG v laboratoi UTB


Nkolik pklad upnacch elist pro zkouky na stroji Zwick:

1.8.4.1 Kletinov elisti

Tyto upnac elisti se pouvaj pedevm pro zkouky velmi prunch plast a elastome-

r. Jsou zaloeny na principu nek, kter umouje velk zven svrac sly bhem

zkouky.

Sla seven je mrn tan sle (samosvorn)

Bon pohyb kletinovch elist umouje zatovn vzork vdy stedov k ose

tahu

Konstrukce tchto elist zaruuje snadn a rychl upnut vzork

Dky dobr teplotn odolnosti a menm rozmrm jsou tyto upnac elisti vhodn

tak pro vyuit v klimatizanch a teplotnch komorch

Tento typ upnacch elist se asto pouv jako horn elist u zkouek dalm tr-

hnm a odlupovnm

elisti se otevraj a zavraj pomoc pky. Pedpt pruiny dr upnac elisti oteven

pro vloen vzorku a psoben nek vytv slu pedpt na zatku zkouky. Dky prin-

cipu nek se tyto elisti pi rostouc tan sle automaticky dotahuj. To je velkou vho-

dou u vzork, kter se pi zkouen ztenuj. (9)

1.8.4.2 Klnov upnac elisti

Tvo masivn zkladna s vymnitelnmi i pevnmi vlokami a ovldac jednotka slouc

k otevrn a zavrn upnacch elist.

klnov upnac elisti se hod zejmna pro zkouen vzork, kter maj sklony se

smrovat. Tyto elisti se toti automaticky dotahuj, a tak vyrovnvaj zmenenou

tlouku vzorku

klnov upnac elisti se symetricky zavraj. Tm se vzorek automaticky polohuje

v ose tahu, a odpad tak poteba nastaven tlouky

velk upnac dlka a dobr veden vloek umouj udrovat mal mrn tlak

vzorku


Dky dobr teplotn odolnosti a menm rozmrm jsou tyto upnac elisti vhodn tak pro

vyuit v klimatizanch a teplotnch komorch

Princip tla nad klnem vysunut vloky z elist:

Klnov upnac elisti maj dky vyuit tohoto principu pi upnn vt slu pedpt. Ta

se na vzorek pen pomoc vetena posunem tla vi vlokm. Hlavn upnac sly je

dosaeno teprve pi zaten tahem dky klnovmu inku. Tento typ upnacch elist m

dv vhody: Vzorky, u kterch se pedpokld, e by mohly prokluzovat, jsou od zatku

pevnji seveny; upnac dlka zstv stejn, i kdy se mn tlouka vzork. (9)

1.8.4.3 Pruinov elisti

Tyto upnac elisti jsou obzvlt vhodn pro zkouky za velmi malch sil. Jejich hmot-

nost je v pomru k nominln kapacit pipojenho snmae sly tak mal, e jeho rozsah

men sly nijak neomezuje. Sla seven vznik tlakem pruiny, kter je mon mnit.

Tmto zpsobem meme zkouet i citliv materily vdy stejnou upnac silou. (9)

1.8.4.4 Upnac ppravky pro zkouky ohybem

Ohybov zaten pat v praxi k nejastjm zpsobm namhn. Dleitou roli zde hraj

zaoblen podpor, vzdlenost mezi nimi a tlouka vzorku. Parametry tto zkouky zskme

obvykle dky zkouce tbodovm pop. tybodovm ohybem.

individuln nastaviteln ppravky pro zkouky ohybem i kompletn ohbac za-

zen pro testovn podle rznch norem

ppravky pro zkouky ohybem se snadno ovldaj, a umouj tak rychl a pesn

zkouen i v ppad vmny vzork

voln nastaviteln vzdlenost podpor umouje provdt zkouky ohybem vzork

rozdlnch dlek, a dovoluje tak toto ohbac zazen vyuvat pro rzn aplikace


Obr. 17 elisti klnov

Obr. 18 elisti pruinov

Obr. 19 elisti kletinov

Obr. 20 elisti pro zkouku ohybem

Obr. 21 elisti vlcov

kolem tto prce je navrhnout obdobn elisti pro odtrhovou zkouku pouiteln primr-

n pro zkouen devnch vrobk (pekliek, devnch kompozit), soudrnost jejich

vrstev a dle pro men soudrnosti vrstev jejich povrchov pravy. Tomuto se budu v-

novat v nsledujc kapitole v praktick sti.



II. PRAKTICK ST


2 PEDPISY A NORMY PRO PROVDN ZKOUEK

2.1 Definice zkouek dle normy SN EN

konstrukce přípravku pro měření přídržnosti povrchových vrstev

Documents