Vliv Kaučukové Směsi na Znečištění Formy a Použití Odformovacích Prostředků

Významnou pozici jedné ze základních surovin, která je používána pro výrobu pneumatik, si stále drží přírodní kaučuk. Váhový podíl tohoto elastomeru v osobní pneumatice je přibližně 20%, v nákladní pak 35%. Protože i v závodě Continental Barum v Otrokovicích zpracovávají přírodní kaučuk, je dobré si připomenout některé údaje o této surovině.

Historie a Původ Přírodního Kaučuku

Historie jeho objevu se začala psát už v 15. století, kdy Španělé během výprav do Ameriky pozorovali domorodce, kteří si hráli s elastickými míči. Zaujalo je, že tyto míče se odrážely lépe než ty, jež znali v Evropě. Za tajemstvím těchto vlastností byl strom kaučukovník (Hevea brasiliensis). Kaučukovník, který původně pochází z oblasti Amazonie, se v současné době pěstuje na plantážích v tropickém pásmu především jako zdroj latexu, ze kterého se vyrábí přírodní kaučuk. Ten se pak používá k výrobě kaučukových směsí.

Získávání a Zpracování Latexu

Latex, získávaný nařezáváním kůry kaučukovníků do hloubky asi 6 mm, je zachycován do malých pohárků upevněných ke kmeni stromu. Skládá se z 60 % vody a 34 % kaučukové složky (polyizopren), ve zbytku jsou pak zastoupeny látky jako proteiny, sacharidy, pryskyřice a mastné kyseliny. Přibližně po hodině se obsah pohárku naplní a latex je sléván do větších kontejnerů, kde se filtruje a zbavuje potenciálních nečistot, jako například zbytků kůry.

Okyselením latexu dochází k vysrážení kaučukové složky, která se upravuje do formy plástů, suší nejprve na slunci a pak ve stínu pod střechou. Většina dnes dodávaných standardních přírodních kaučuků (TSR) prochází dále průmyslovým zpracováním v závodě, které zahrnuje mechanické drcení plástů přírodního kaučuku na malé částice a jejich vzájemné smíchávání, propírání vodou, sušení, lisování do finálních balíků nejčastěji o hmotnosti 35 kg. Následuje testování a expedice. Každý z těchto procesních kroků ovlivňuje pak vlastnosti a kvalitu výsledného produktu. Například doba a teplota sušení ovlivňuje plasticitu a lepivost přírodního kaučuku.

Kromě standardních přírodních kaučuků se pro speciální aplikace v menším množství vyrábí i jiné typy, jako je například kaučuk RSS (Ribbed Smoked Sheets). Pro konzervaci tohoto vysoce kvalitního kaučuku je použita tradiční metoda uzení.

Čtěte také: Vliv Energie na Přírodu

Globální Produkce a Spotřeba

Přibližně 93 % výroby přírodního kaučuku je koncentrováno do Asie. Mezi tři největší světové výrobce patří Thajsko (32 % v roce 2010), Indonésie (26 %) a Malajsie (8 %). Naopak největším zpracovatelem přírodního kaučuku je v dnešní době Čína se svými téměř 40 % spotřeby celosvětové produkce přírodního kaučuku. Pro zajímavost - evropský trh spotřebovává asi 11 %.

Cesta přírodního kaučuku do naší republiky není jednoduchá a trvá od naložení v asijském přístavu po dodání do Otrokovic přibližně dva měsíce. Většina dodávek putuje lodí přes polovinu zeměkoule do Hamburku. Následně kamionem nebo vlakem na místo určení. Jedná se o složitý logistický proces, během něhož může dojít i k nežádoucí krystalizaci, a to tehdy, pokud je v našich podmínkách přírodní kaučuk skladován při nízkých teplotách. Proto se tento kaučuk před použitím v zimním období musí předehřívat.

Zpracování a Vlastnosti Kaučuku

I jeho zpracování do kaučukových směsí je vždy náročnější a ve srovnání se syntetickým kaučukem vyžaduje použití více míchacích stupňů. Zpracovatelská náročnost se promítá i do stability následujících výrobních procesů, jako je vytlačování a gumování. Na druhou stranu však získáváme řadu vynikajících vlastností, které ovlivňují náš finální výrobek. Jedná se například o nízký vývin tepla při dynamickém namáhání - tolik důležitých pro nákladní pláště, vysokou strukturní pevnost běhounových a nánosových směsí pro ocelový kord, nízký valivý odpor pneumatik s pozitivním dopadem na spotřebu pohonných hmot, vyšší adhezi pneumatiky k mokrému povrchu vozovky, vyšší odolnost proti obrušování. U surového polotovaru pak konfekční lepivost a mnoho dalších.

Odformovací Prostředky v Betonářském Průmyslu

S rostoucí všeobecnou technickou úrovní společnosti se zvyšují nároky na kvalitu stavebních konstrukcí, včetně konstrukcí a výrobků z betonu. Splnění předepsaných mechanických parametrů se považuje víceméně za samozřejmé, a proto v mnoha případech rozhoduje o úspěšnosti výrobce na trhu vzhled jeho výrobků. U betonových výrobků hraje důležitou roli struktura a kvalita povrchu betonu. Stále častěji se setkáváme s projekty betonových konstrukcí, kde je kvalita povrchu betonu bez dalších speciálních úprav označena jako pohledová.

Odformovací prostředky, odbedňovací oleje, separátory, odformovače a formové oleje jsou různé výrazy pro označení materiálů, které jsou používány při výrobě prefabrikovaných betonových dílců ve formách a při betonáži monolitických konstrukcí v bednění. Uvedená označení jsou si rovnocenná, jejich užívání záleží pouze na místní zvyklosti, protože dosud nejsou nikde přesně definována.

Čtěte také: Změny v jet streamu v důsledku klimatu

Odformovací prostředky při výrobě betonu snižují soudržnost mezi tvrdnoucím betonem a formou či bedněním, zajišťují dokonalé rozlití cementové malty po povrchu bednění, a tím kvalitu povrchu betonu, a chrání formu před stárnutím, případně korozí.

Vlastnosti a Klasifikace Odformovacích Prostředků

• Dynamickou nebo kinematickou viskozitou určující oblast použití podle míry nasákavosti bednění a forem.
• Teplotou bodu vzplanutí [°C], která kromě stupně hořlavosti výrobku charakterizuje i těkavost použitého rozpouštědla, a tím čekací dobu nutnou pro jeho odpaření po nanesení odformovací prostředku na bednění.
• Teplotní odolností pro možnost proteplování betonu.
• Pro stříkání kapalin navíc doporučeným typem trysky a pracovním tlakem (MPa = bar).
• Klasifikací nebezpečnosti výrobku podle zák. 356/2003 Sb.

Typy Odformovacích Prostředků

Nereaktivní (pasivní) prostředky

Působící pouze fyzikálně vytvářejí separační vrstvu mezi betonem a formou. Pro správnou funkci musí mít tato vrstva větší tloušťku, což může způsobit vznik lunkrů, povrchových pórů a skvrn na betonu. Silnější vrstva je citlivější na teplotu, při vyšších teplotách prostředek stéká po svislých stěnách, při nižších teplotách nastávají problémy s rovnoměrnou aplikací na formu. Výhodou je zpravidla vysoká teplotní odolnost při proteplování betonu, možnost použití na povrch bednění horší kvality a pro některé odběratele i nižší jednotková cena. Patří sem především výrobky na bázi nafty a minerálních olejů, syntetických a parafinových olejů a past.

Reaktivní prostředky

Používající separační složku, která sama reaguje s cementem, nebo doplněnou o aditiva, nejčastěji jsou to mastné kyseliny, které reagují s prvky alkalických zemin v cementu - vápníkem a hliníkem a tvoří na rozhraní beton/forma vodou nerozpustné kluzné produkty - vápenná a hlinitá „mýdla“, která snižují přilnavost k bednění a současně zpomalují hydrataci cementu v povrchové vrstvě. Tyto prostředky stačí nanášet ve velmi malé tloušťce (až cca 0,01 mm), která kromě příznivé spotřeby umožňuje i dosažení hladkého povrchu betonu bez pórů. Nevýhodou je nebezpečí vzniku příliš intenzivní reakce při vyšších teplotách a silnější vrstvě, kdy může dojít k napadení povrchu betonu do větší hloubky a naopak, při předčasném odbednění nemusí „zmýdelňovací reakce“ proběhnout dostatečně. Některé materiály mohou napadat kaučukové a plastové matrice.

Antikorozní složka

Která je tvořena polárními sloučeninami, jež se váží na povrch ocelové formy a zvyšují její odolnost vůči korozi.

Potlačení pórů

Z povrchu betonu je zpravidla zajištěno přídavkem smáčedel (tenzidů), která podporují slévání kapiček odformovacího prostředku do velmi tenké a souvislé separační vrstvy a zlepšují smáčení bednění při ukládání betonu, a tím přispívají k lepšímu roztékání cementové malty po povrchu formy.

Čtěte také: Které zdroje energie jsou nejméně škodlivé?

Podle Obsahu Rozpouštědel

Bezrozpouštědlové odformovací prostředky

Které jsou zpravidla tvořeny separační složkou s nižší viskozitou nebo naopak složkou pastovité konzistence. Výhodou absence organických rozpouštědel je nízký stupeň hořlavosti a lepší pracovní podmínky při nanášení prostředku. Po nanesení na bednění není nutno čekat na odpaření rozpouštědla, proto jsou většinou používány pro okamžité odbednění při výrobě betonových dílců a výrobků ze zavlhlého betonu. Viskóznější prostředky jsou vhodné pro bednění s vyšší nasákavostí. Nevýhodou je značná závislost viskozity na teplotě prostředí.

Rozpouštědlové odformovací prostředky

Obsahující organická rozpouštědla, která upravují viskozitu prostředku, dobu zasychání na formě a konečnou tloušťku nanesené separační vrstvy. Rozpouštědla umožňují dobré rozlití nanášené vrstvy i u prostředků se separační složkou vyšší viskozity. Po odpaření rozpouštědla se viskozita již vytvořené separační vrstvy opět zvýší, a tím se zlepší její přilnavost k formě zejména na vertikálních plochách a zvýší se odolnost vrstvy proti mechanickému porušení při ukládání betonu. Odpařením rozpouštědla se zároveň sníží tloušťka separační vrstvy, což přispívá k zlepšení kvality povrchu betonu. Hlavní nevýhody těchto prostředků vyplývají z charakteru použitých rozpouštědel. Jedná se o zvýšenou nebezpečnost ve vztahu k životnímu prostředí a o komfort na pracovišti - hořlavost, zápach, nutnost dobře větrat aplikační prostory. Používání odformovacích prostředků s rozpouštědly klade vyšší nároky na technologickou kázeň při aplikaci na bednění. Při nedodržení nutné doby odvětrání rozpouštědla před betonáží může dojít ke zhoršení kvality povrchu betonu.

Emulzní odformovací prostředky

Které jsou tvořeny směsí dvou chemicky rozdílných složek - hydrofobní nepolární separační složky a polární kapaliny - vody. Pro zajištění stability směsi - emulze se používá přídavek emulgátoru. Poměr obou složek může být velmi rozdílný, od typu „olej ve vodě“ po typ „voda v oleji“. Výhodou těchto prostředků je nízké riziko ohrožení životního prostředí, snadná aplikace a dobrá přilnavost nanesené vrstvy separátoru. Nevýhodou je v některých případech delší doba potřebná k zaschnutí vrstvy. Vyšší nároky jsou kladeny na způsob skladování a manipulaci. Při zmrznutí nebo mírném znečištění organickými látkami dochází k destabilizaci emulze, k rozdělení složek a znehodnocení celého balení.

Použití Podle Technologie Odbednění

Pro okamžité odbednění

Je prostředek aplikován na formu nebo podložku bezprostředně před naplněním betonem. Odformovací prostředek musí vytvořit separační vrstvu během velmi krátké doby, proto se používají typy bez rozpouštědla s velmi nízkou viskozitou.

Pro dodatečně odbedňované betony

Se používá široká škála různých typů odformovacích prostředků. Volba vhodného typu závisí na použité technologii a typu formovací techniky.

Pro dodatečné odbednění s proteplením

Tj. ocelové formy a dřevěná bednění opatřená plastovým povlakem, kaučukovou nebo plastovou matricí mají malou nasákavost a nejsou schopny přijmout vodu ani žádný odformovací prostředek. Nanesená separační vrstva proto musí být rovnoměrná a co nejtenčí. Zejména na vodorovném povrchu formy nesmí zůstat loužičky přebytečného prostředku. Zpravidla se používají nízkoviskozní prostředky s chemicky reaktivními složkami, pro pohledové betony bývají doplněné smáčedly, a prostředky na bázi vodní emulze. Pro svislé povrchy jsou vhodné rozpouštědlové typy s nižším bodem vzplanutí. Není-li možno zajistit dokonalé větrání aplikačního pracoviště je nutno volit bezrozpouštědlové typy na bázi čistých syntetických olejů. Dochází-li u ocelových forem k výskytu koroze, je možné použít materiál se zvýšeným podílem antikorozní složky. Je nutno mít na paměti, že samotný odformovací prostředek problém nevyřeší, zpravidla je potřeba provést i zásah do technologického procesu, např.

Nové plastové nebo kaučukové strukturální matrice mají většinou hydrofobní povrch a nepotřebují pravidelnou aplikaci odformovacího prostředku. Pro regeneraci používané starší matrice je nutné použít prostředek bez rozpouštědla nebo vodní emulzi ve velmi tenké vrstvě, aby nedocházelo ke slévání prostředku v kritických místech struktury.

Formy z nasákavých materiálů, nejčastěji ze dřeva, nejsou v prefabrikaci běžné. Mohou se však vyskytnout jako matrice pro vytvoření požadované struktury. Nové dřevo obsahuje dřevní cukry, které působí ve styku s čerstvým betonem jako zpomalující přísady, beton v povrchové vrstvě pomaleji tvrdne a povrch betonu po odformování je tmavší, nesoudržný, případně sprašující. Savé podklady vyžadují nereaktivní odformovací prostředky vyšší viskozity na bázi parafínových nebo syntetických olejů. Na velmi savé podklady lze s výhodou použít i pasty a vosky, u kterých nedochází k tak masivnímu vsáknutí do podkladu jako u olejů. Před prvním nasazením bednění je účelné aplikovat pastu ve dvou vrstvách s jednodenním intervalem. Pasty a vosky jsou vhodné i pro vytvoření stabilnější separační vrstvy pro případy delšího časového intervalu mezi nanesením odformovacího prostředku a betonáží.

Zvláštním případem nasákavého bednění jsou speciální vložky z drenážní tkaniny, které se vkládají do forem a bednění. Umožňují odvedení vody a vzduchových pórů z povrchové vrstvy betonu a současně propůjčují povrchu betonu charakteristickou strukturu.

Aplikace Odformovacích Prostředků

Samotná kvalita vhodně zvoleného odformovacího prostředku nezaručuje dosažení očekávané kvality povrchu betonu. Dalšími nezbytnými předpoklady je kvalitní a homogenní povrch formy nebo bednění, pečlivá příprava povrchu a správná aplikace odformovacího prostředku.

Před nanesením odformovacího prostředku je nutné dokonale očistit povrch formy nejen od zbytků betonu, ale i od jemného prachu, který by znemožnil vytvoření dostatečně tenké separační vrstvy. Případné velmi tenké vrstvy ztvrdlého betonu, tzv. „cementový závoj“ je nutné odstranit chemickou cestou, aby nedošlo k mechanickému poškození povrchu.

Nejdůležitějším požadavkem na aplikaci odformovacího prostředku je minimální tloušťka vrstvy. Způsob nanesení prostředku na formu závisí zejména na viskozitě materiálu; pro pasty a viskóznější oleje lze použít hadr, štětec nebo váleček. Optimální aplikace zejména nízkoviskózních olejů a emulzí je stříkání při tlaku 4 až 6 MPa.

Techniky Stříkání

Pro stříkání viskóznějších prostředků na savé podklady lze použít trysku o světlosti 1,1 až 1,8 mm s paprskem tvaru dutého kužele. Typ trysky je nutno volit podle doporučení dodavatele prostředku, zpravidla je to typ 8001 nebo 11001, přičemž první dvě až tři číslice označují úhel rozstřiku (80°, 110°) a ostatní číslice pak vydatnost (průtok) trysky za stanovených podmínek. Pro vytvoření dokonalé separační vrstvy je nutné použít určenou nepoškozenou trysku a dodržet pracovní tlak.

Ve srovnání s tryskou s plochým paprskem vytvářejí trysky s paprskem tvaru dutého kužele kapky větší až o 40 % a trysky s paprskem tvaru plného kužele kapky až 3x větší. Při nízkém pracovním tlaku (cca < 3 MPa) se tvoří kapky větší velikosti, které se na povrchu formy obtížně spojují do homogenního filmu. Naopak při vyšším stříkacím tlaku dochází k rozptýlení velmi malých kapek, které zůstávají v prostoru a vytvářejí aerosol. Zvyšuje se tím riziko znečištění pracovního prostředí a stoupá spotřeba odformovacího prostředku.

Nanesená vrstva odformovacího prostředku musí být souvislá a bez místních přebytků a loužiček. Tloušťku vrstvy na nenasákavém povrchu formy můžeme ověřit jednoduchou metodou setřením separační vrstvy prstem. Při optimální tloušťce vrstvy nezanechává prst na povrchu bednění žádnou stopu.

Přebytečný materiál je nutno před uložením betonu setřít houbou, gumovou stěrkou nebo hadrem. Okamžik, kdy je možné přebytky odstranit, závisí na typu odformovacího prostředku, zejména na jeho viskozitě a obsahu a typu rozpouštědla.

Formu nebo bednění opatřené odformovacím prostředkem je nutno chránit před poškrábáním při vkládání výztuže, před prachem, znečištěním a deštěm až do doby uložení betonu.

Kvalita Povrchu Betonu

Úspěch při výrobě konstrukcí a dílců z betonu s kvalitním pohledovým povrchem je podmíněn splněním mnoha předpokladů. Poruchy nepravidelného tvaru i hloubky, rozměrů v řádu centimetrů (lunkry), nehomogenní a segregovaný beton jsou vady málo ovlivnitelné kvalitou bednění a odformovacím prostředkem. Jsou způsobeny kvalitou betonu, tj. jeho složením a konzistencí a způsobem ukládání a hutnění.

Správné použití odformovacích prostředků je sice jen jedním z mnoha technologických kroků, které ovlivňují kvalitu finálního výrobku, ale i jeden chybný krok může znehodnotit celé dílo.

tags: #vliv #kaučukové #směsi #na #znečištění #formy

Oblíbené příspěvky:

• Typy odpadkových košů pro školy
• Druhy rostlin v českých horách
• Třídění odpadu v ČR (iDNES.cz)
• Stanoviště řidiče v tramvaji T3
• Informace o skládce Rokycany