VYSOKÁ ŠKOLA TECHNICKÁ A EKONOMICKÁ V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH KONSTRUKCE STAVEB Autor diplomové práce: Bc. Lukáš Rieger, učo: 12065 Vedoucí diplomové práce: Ing. Jan Plachý, Ph.D. Oponent diplomové práce: Ing. Vít Petránek, MBA, Ph.D. 02/2021 OSNOVA PREZENTACE •Motivace a důvody k řešení problému •Cíl práce •Výzkumné otázky •Dosažené výsledky a přínos práce •Závěrečné shrnutí •Doplňující dotazy – vedoucí práce, oponent • • MOTIVACE A DŮVODY K ŘEŠENÍ DANÉHO PROBLÉMU •Stanovení množství asfaltové hmoty v AP pro HI střech •Výrobkové normy §ČSN 73 0605-1:2014 vs. ČSN EN 13707:2014 (rev. 2005, 2009) • •Zkušební normy §Nejednoznačnost normativních postupů zkoušek §Možnost urychlení zkušebního postupu §Zákaz použití trichlorethylenu §Připomínkování nové prEN 544:2020 (rev. 2011) • • CÍL PRÁCE •Analýza výrobkových norem §Nedostatky, doporučení •Analýza normativních postupů zkoušek §Optimalizace postupů, jasné definování, zkrácení času zkoušek •Praktický výzkum §Extrakce vs. kalcinace (nová metodika) §Rozpouštědla – náhrada trichlorethylenu, účinnost (přesnost), průběh zkoušky, úskalí, ekologie, bezpečnost pro obsluhu §Doporučení pro implementaci do zkušebních norem ČSN 73 0605-1, ČSN EN 544, ČSN EN 13707 (ČSN EN 13969, ČSN EN 13970) a metodiky SVAP VÝZKUMNÉ OTÁZKY •Hypotézy §Kalcinace je oproti extrakci rychlejší metodou, avšak méně přesnou §Extrakci lze efektivně použít pouze za předpokladu vhodně zvoleného rozpouštědla k rozpouštěnému materiálu §Existuje jasně definovaný popis metodiky zkušebního postupu pro stanovení množství asfaltové hmoty, který je univerzálně použitelný • § POUŽITÉ METODY •Sběr dat §Analýza literatury a norem §Vlastní laboratorní výzkum § •Zpracování a vyhodnocení dat §Komparace – nastudovaná fakta s praktickým výzkumem, výsledky materiálových zkoušek §Analýza – výsledky materiálových zkoušek §Dedukce – odvození zjištěných poznatků, návrh opatření § KOMPARACE VÝROBKOVÝCH NOREM •ČSN 73 0605-1 §Kvantitativní vyjádření technických požadavků §Podklad pro projekci, reflexe skutečných nároků, kvalitnější výrobky •ČSN EN 13707 §Technické požadavky na AP, uvádění výrobků na trh §Hodnoty zpravidla MDV, MLV §(kompetence výrobce) §Nízké požadavky §Zahlcení trhu různou kvalitou § Důraz na splnění vyšších požadavků dle CZ normy = kvalitní materiály s jasně daným použitím Zdroj: vlastní interpretace • KOMPARACE ZKUŠEBNÍCH NOREM •ČSN 73 0605-1, ČSN 50 3602, ČSN EN 544, DIN 52123 • Zdroj tabulek: vlastní interpretace • •Komparace a zhodnocení v DP §Příprava ZT §Zkuš. podmínky a zařízení §Zkušební postup §Vyhodnocení • EXTRAKCE Zdroj animace: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Soxhlet_mechanism.gif •Soxhletův extraktor •4 x modifikovaný pás §Vrchní vrstva vícevrstvých systémů střech §SBS – Rusko, Německo §APP – Itálie, Rusko •5 x rozpouštědlo dle norem §Dichlormethan, tetrachlorethylen, chloroform, toluen, xylen •1 x ZV = 3 x ZT EXTRAKCE – VÁŽENÍ •Vysoká počáteční navlhavost filtračního materiálu (papír) •13 x ZT pro průběh navlhavosti •Vážení ZT v určitém intervalu s nejmenším váhovým přírůstkem •0-5 min, rozdíl 0,55 g = 55 g/m2 = 2% při 2500 g/m2 •Požadavek 0,05 g •30 – 40 s (0,03 g) Zdroj: vlastní výzkum EXTRAKCE – PŘÍPRAVA ZT •Nepřesnosti v přípravě vyřezáním §Proměřování ve třech místech a průměrná plocha §Příprava vyražením Zdroj: vlastní výzkum • EXTRAKCE – DÉLKA ZKOUŠKY •Veškeré zkoušky hotové do 24 hod (100 x 100 mm) §Kontrola osobní přítomností •Některá rozpouštědla v kombinaci s daným materiálem rychleji •Kontrola 24/7 IP kamerou se záznamem •Zpětné odečtení času • Zdroj: vlastní výzkum • EXTRAKCE – DÉLKA SUŠENÍ ZV •Dle bodu varu a tenze par rozpouštědla •Nejprve 30 min těkání v digestoři •Vážení v čase 0,0 hod, 0,5 hod, 1,0 hod, 1,5 hod, 24 hod •Do ustálené hmotnosti Zdroj: vlastní výzkum • EXTRAKCE – BEZPEČNOST PRO OBSLUHU •Parametr DNEL – max expozice bez nepříznivých účinků •Parametr LC50 – smrtelná koncentrace pro 50% organismů Zdroj: BL rozpouštědel • Zdroj: BL rozpouštědel • Zdroj: Vlastní výzkum • Polomaska s filtry min. třídy 6057 EXTRAKCE - ÚČINNOST •Různé složky asfaltu rozpustné jen v určitých látkách •Různé polymery rozpustné jen v určitých látkách •Dle účinnosti (tetrachlorethylen vyloučen): §SBS – trichlormethan, xylen, toluen, dichlormethan §APP – xylen, toluen Zdroj: Vlastní výzkum • trichlormethan EXTRAKCE – MÍSTO ODBĚRU •Bez vlivu na výsledek •Kvalitní materiály (SVAP) •Méně kvalitní materiály větší význam Zdroj: Vlastní výzkum • EXTRAKCE – POČET OPAKOVÁNÍ •Čtyři zkoušky při ZT 100 x 100 mm na 1000 ml rozpouštědla •Vyšší využitelnost max. koncentrace roztoku (přesycený roztok) Zdroj: Vlastní výzkum • KALCINACE •Nepřesná metodika §Nezohlednění spalitelných komponent AP §Nezohlednění spálených zbytků §Návrh pro další výzkum (součinitel, odečtení) •Nízké náklady a spotřeba médií •Rychlost zkoušky při dané teplotě a velikosti a druhu ZT (3 hod) – nutná optimalizace •Simultánně probíhající výzkum • Zdroj: Vlastní výzkum a fotodokumentace • ZÁVĚREČNÉ SHRNUTÍ •Hypotézy §Kalcinace je oproti extrakci rychlejší metodou, avšak méně přesnou §Extrakci lze efektivně použít pouze za předpokladu vhodně zvoleného rozpouštědla k rozpouštěnému materiálu §Existuje jasně definovaný popis metodiky zkušebního postupu pro stanovení množství asfaltové hmoty, který je univerzálně použitelný •Extrakce vs. kalcinace §Extrakce - prozatím přesnější §Kalcinace – čas (počet zk.), náročnost pro obsluhu, bezproblémový průběh, bezpečnost pro obsluhu, náklady, ekologie §Rozhodovací proces laboratoří - nahrazení rozpouštědla nebo metodiky stanovení DOPLŇUJÍCÍ DOTAZY – VEDOUCÍ PRÁCE, OPONENT •Vedoucí práce §Ø - nejsou •Oponent práce §„Jaké jsou dle vašeho názoru limity kalcinační metody?ʺ §Objem pece §Kalcinační teplota vs. velikost ZT vs. druh materiálu ZT