Structural, physical and mechanical changes of cement-bonded particleboards during sudden fluctuations in temperature and moisture

Simple item page
dc.contributor.authorMelichar, Tomášcs
dc.contributor.authorBydžovský, Jiřícs
dc.contributor.authorBrožovský, Jiřícs
dc.contributor.authorVacula, Miroslavcs
dc.coverage.issue1cs
dc.coverage.volume68cs
dc.date.issued2022-01-04cs
dc.description.abstractThe paper presents research focused on behaviour of cement-bonded particleboards with modified composition during sudden changes of temperature and humidity. Four types of boards were made—one control and three modified ones. Finely ground limestone was used as a modifying component in binder. Secondary wood particles made from crushing cuttings of cement-bonded particleboards were used as chips substituent. Two sets of test specimens (1 set=6 test specimens) were manufactured. The first set was stored in laboratory conditions. The second set was subjected to 10 cycles of sudden changes of temperature ( 20 °C to+70 °C) and humidity in accordance with EN 321 (further in the paper referred to as “wet–frost–dry cycle”.) After each cycle, dimensions and mass of the test specimens as well as ultrasonic pulse velocity were determined. A detailed analysis of structural changes in boards during cycling was carried out by an optical microscope. After 10 wet–frost–dry cycles were completed, bending strength and modulus of elasticity in bending were determined. The analysis of test results implies a very good relation between change of ultrasonic pulse velocity and width of cracks in the area of interfacial zone between cement matrix and wood particles. This finding also corresponds with dimensional and volumetric changes of the boards. Dependence of bending strength and modulus of elasticity in bending on composition of boards is apparent. Positive influence of secondary spruce chips on dimensional changes of cement-bonded particleboards caused by sudden changes of temperature and humidity was proved. Finely ground limestone contributes to more resistant structure of boards which leads to improved bending properties. Adverse conditions had more considerable influence on bending strength (decrease by 21% to 26%) than on modulus of elasticity in bending (decrease by 12% to 19%).en
dc.description.abstractČlánek prezentuje výzkum zaměřený na chování cementotřískových desek modifikovaného složení během náhlých změn teploty a vlhkosti. Byly vyrobeny 4 typy desek – 1 referenční a 3 modifikované. Proměnné byly složení pojiva i plniva desek. V pojivu byl využit jako modifikační složka jemně mletý vápenec. Jako plnivo byly využity třísky získané drcením odřezků z cementotřískových desek. Tyto odřezky vznikají při výrobě cementotřískových desek a prozatím nenalézají dalšího uplatnění. Z každé směsi byly zhotoveny 2 sady zkušebních těles (1 sada = 6 zkušebních těles). První sada byla uložena v laboratorních podmínkách. Druhá sada byla podrobena 10 cyklům náhlých změn teploty (-20 °C až +70 °C) a vlhkosti dle EN 321 (dále v textu také „wet-frost-dry cycle“). Po každém cyklu byly na zkušebních tělesech stanoveny rozměry a hmotnost těles včetně rychlost šíření ultrazvukového impulsu. Pro detailní analýzu změn struktury desek v průběhu cyklování byl využit optický mikroskop. Po ukončení 10 cyklů dle EN 321 byla na zkušebních tělesech stanovena také pevnost a modul pružnosti v ohybu. Z analýzy výsledků je zřejmá velmi dobrá korelace mezi změnou rychlosti šíření ultrazvukového impulsu a šířkou rozevření trhlin v oblasti rozhraní cementové matrice a dřevěných třísek. Toto zjištění rovněž koresponduje s rozměrovými, resp. objemovými změnami desek. Je zřejmá závislost pevnosti a modulu pružnosti v ohybu na složení desek. Byl prokázán příznivý vliv druhotných třísek na rozměrové změny cementotřískových desek vlivem náhlých výkyvů teploty a vlhkosti. Jemně mletý vápenec se podílí na odolnější struktuře desek, což vede k zlepšení ohybových vlastností. Nepříznivé podmínky se výrazněji projevily na pevnosti v ohybu (pokles cca 21% až 26%), než modulu pružnosti v ohybu (pokles cca 12% až 19%).cs
dc.formattextcs
dc.format.extent1-22cs
dc.format.mimetypeapplication/pdfcs
dc.identifier.citationJOURNAL OF WOOD SCIENCE. 2022, vol. 68, issue 1, p. 1-22.en
dc.identifier.doi10.1186/s10086-021-02004-3cs
dc.identifier.issn1435-0211cs
dc.identifier.orcid0000-0003-1132-429Xcs
dc.identifier.orcid0000-0002-4139-2763cs
dc.identifier.orcid0000-0002-1547-3500cs
dc.identifier.other175556cs
dc.identifier.researcheridAAY-7481-2020cs
dc.identifier.researcheridAAH-5598-2021cs
dc.identifier.scopus54955810000cs
dc.identifier.scopus25637004500cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/203279
dc.language.isoencs
dc.publisherSpringercs
dc.relation.ispartofJOURNAL OF WOOD SCIENCEcs
dc.relation.urihttps://jwoodscience.springeropen.com/articles/10.1186/s10086-021-02004-3cs
dc.rightsCreative Commons Attribution 4.0 Internationalcs
dc.rights.accessopenAccesscs
dc.rights.sherpahttp://www.sherpa.ac.uk/romeo/issn/1435-0211/cs
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/cs
dc.subjectCement-bonded particleboarden
dc.subjectFinely ground limestoneen
dc.subjectCuttingsen
dc.subjectSecondary spruce chipsen
dc.subjectSudden changeen
dc.subjectTemperatureen
dc.subjectWateren
dc.subjectUltrasonicen
dc.subjectMicrostructureen
dc.subjectcementotřísková deska
dc.subjectjemně mletý vápenec
dc.subjectodřezky
dc.subjectdruhotné smrkové třísky
dc.subjectnáhlá změna
dc.subjectteplota
dc.subjectvoda
dc.subjectultrazvukový
dc.subjectmikrostruktura
dc.titleStructural, physical and mechanical changes of cement-bonded particleboards during sudden fluctuations in temperature and moistureen
dc.title.alternativeStrukturální, fyzikální a mechanické změny cementotřískových desek vlivem náhlých výkyvů teploty a vlhkostics
dc.type.driverarticleen
dc.type.statusPeer-revieweden
dc.type.versionpublishedVersionen
sync.item.dbidVAV-175556en
sync.item.dbtypeVAVen
sync.item.insts2025.02.03 15:45:58en
sync.item.modts2025.01.17 16:38:37en
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. Ústav technologie stavebních hmot a dílcůcs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
s10086021020043.pdf
Size:
8.11 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
s10086021020043.pdf
Download
Collections
Ústav technologie stavebních hmot a dílců