Durability of Wood–Cement Composites with Modified Composition by Limestone and Stabilised Spruce Chips
Loading...
Date
2024-12-23
Authors
Melichar, Tomáš
Dufka, Amos
Dvořák, Karel
Bayer, Patrik
Vasas, Silvestr
Nováková, Iveta
Schwarzová, Ivana
Bydžovský, Jiří
0000-0003-1132-429XAdvisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
MDPI
Altmetrics
Abstract
Limestone (LS) and stabilised secondary spruce chips (SCs) utilisation in wood–cement composites is still an unexplored area. Therefore, the main objective of the research presented here is the assessment of the long-term behaviour of cement-bonded particleboards (CBPs) modified by LS and SCs. Cement (CE) was replaced by 10% of LS, and spruce chips by 7% of SCs. The test specimens were stored in a laboratory and exterior environment (Middle Europe) for up to 2 years. The density, strength, and modulus of elasticity were evaluated after 28 days, and then in 6-month periods. The hygrosco-picity was analysed separately. The mineralogical composition and microstructure were analysed due to possible LS participation during hydration. SC synergic behaviour in CBPs was also studied. After 2 years, the microstructure of the CBP was more compact, and denser. Strong carbonatation contributes to the improvement of CBP properties. The products of carbonatation were present in both the matrix and wood chips. The hydration of the matrix was almost finished. LS has a positive effect on the matrix microstructure development. LS acts both as an active component participating in the formation of the cement matrix structure and as an inert microfiller, synergic with hydration products. SCs have a positive effect on the hygroscopic behaviour of CBPs and slightly negative effect on the tensile strength.
Využití vápence (LS) a stabilizovaných smrkových třísek (SCs) v dřevo-cementových kompozitech je stále neprobádaná oblast. Proto je hlavním cílem prezentovaného výzkumu posouzení dlouhodobého chování cemetnotřískových desek (CBPs) modifikovaných LS a SCs. Cement (CE) byl nahrazen 10 % LS a smrkové třísky 7 % SCs. Zkušební tělesa byla uložena v laboratorním prostředí a reálných klimatických podmínkách (Střední Evropa) po dobu 2 let. Po 28 dnech a dále v 6-ti měsíčních intervalech byla hodnocena hustota , pevnost a modul pružnosti. Hygroskopicita byla analyzována separátně. Mineralogické složení a mikrostruktura byly analyzovány s ohledem na možný podíl LS při hydrataci CE. Synergické chování SCs v CBPs bylo rovněž zkoumáno.
Využití vápence (LS) a stabilizovaných smrkových třísek (SCs) v dřevo-cementových kompozitech je stále neprobádaná oblast. Proto je hlavním cílem prezentovaného výzkumu posouzení dlouhodobého chování cemetnotřískových desek (CBPs) modifikovaných LS a SCs. Cement (CE) byl nahrazen 10 % LS a smrkové třísky 7 % SCs. Zkušební tělesa byla uložena v laboratorním prostředí a reálných klimatických podmínkách (Střední Evropa) po dobu 2 let. Po 28 dnech a dále v 6-ti měsíčních intervalech byla hodnocena hustota , pevnost a modul pružnosti. Hygroskopicita byla analyzována separátně. Mineralogické složení a mikrostruktura byly analyzovány s ohledem na možný podíl LS při hydrataci CE. Synergické chování SCs v CBPs bylo rovněž zkoumáno.
Description
Keywords
wood–cement composite, particleboard, limestone, by-product, cuttings, secondary spruce chips, stabilisation, long-term durability, mechanical properties, microstructure, dřevo-cementový kompozit; čácticová deska; vápenec, vedlejší produkt, odřezky, druhotné třísky, stabilizace, dlouhodobá trvanlivost, mechanické vlastnosti, mikrostruktura
Citation
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en