SILITECH 2010

APLIKCIA RTG A REM PRI PREUKAZOVAN PRTOMNOSTI AZBESTU V STAVEBNCH MATERILOCH

Smrkov E., Bauvk M.

Oddelenie keramiky, skla a cementu, UACHTM FCHPT STU v Bratislave

Abstrakt

V prci sa porovnvala vhodnos dvoch metd riadkovacej elektrnovej mikroskopie (REM) a rntgenovej fzovej analzy (RTG) na preukzanie prtomnosti azbestu vo vybranch vzorkch azbestocementovho materilu. Nronos tchto metd sa porovnvala tak z hadiska vlastnho merania a vyhodnotenia vsledkov, ako aj z hadiska prpravy vzoriek na meranie.

alm cieom bolo zhodnoti rozsah uvoovania azbestovch vlkien z uvedench materilov do okolitho prostredia pri ich pouvan. Na tdium sa vybrala: stren krytina eternit, ktor bola v minulosti vemi obben naprklad kvli jednoduchej monti a nzkej objemovej hmotnosti. Kov slov: azbest, stren krytina eternit, zdravotn nebezpenos. VOD

Azbest sa pouva na oznaenie skupiny vlknitch minerlov zo skupiny

siliktov, ktor sa v minulosti vyuvali kvli ich vynikajcim fyziklnym a chemickm

vlastnostiam v mnohch odvetviach priemyslu.

V prvej polovici dvadsiateho storoia bol azbest povaovan za zzran

stavebn materil. Medzi najznmejie vrobky patria stren krytina, obklady

vonkajch plov budov, izolan dosky a podobne. Pouval sa tie na vrobu

protipoiarnych izolanch materilov formou azbesto-cementovch panelov

a nstrekov oceovch kontrukci.

V poslednch rokoch je vak kvli svojim karcinognnym inkom povaovan

za kodlivinu, s nepriaznivmi inkami na zdravie loveka. Vdchnut mikroskopicky

tenk vlkna sa ukladaj v pcach a nsledne mu by prinou rznych

rakovinotvornch ochoren [1].

Tto skutonos viedla k zkazu vroby materilov obsahujcich azbest nielen

na Slovensku, ale v celej Eurpskej nii. V roku 1999 Eurpska komisia rozhodla o

veobecnom zkaze pouvania vetkch druhov azbestu. Eurpska smernica obsahuje

zkaz vroby, uvdzania na trh a pouvania azbestovch vlkien a vrobkov

obsahujcich azbestov vlkna. Vetky typy azbestu s zaraden do 1. skupiny

dokzanch karcinognov a musia by oznaen vrokom: Mu spsobi rakovinu

[2]. I ke sa materily s obsahom azbestu prestali vyrba, v sasnom obdob je

potrebn vzia do vahy mon negatvne inky azbestu vyplvajce hlavne

z postupnej korzie materilov pouvanch v minulosti. Zven koncentrcie azbestu

by sa mohli vyskytn najm pri rekontruknch prcach. Najv podiel sa tka

prve stavebnctva, kde je riziko expozcie pracovnkov prachom z azbestu najvie a

stpa pri neodbornej manipulci s materilmi obsahujcich azbest. Z uvedench

dvodov mu poda vyhlky Ministerstva zdravotnctva SR tieto prce vykonva iba

oprvnen osoby.

Z uvedench dvodov prtomnos azbestu v stavebnch materiloch vrazne

zvyuje nklady na rekontrukciu stavieb resp. nklady na likvidciu stavebnho

odpadu. Je preto nevyhnutn vedie jeho prtomnos jednoznane preukza.

Na charakterizciu vzoriek z hadiska ich chemickho a mineralogickho

zloenia, vekosti, tvaru a morfolgie povrchu astc sa najastejie pouvaj tieto

prstrojov metdy: skenovacia elektrnov mikroskopia, rtg-mikroanalza, rtg-

difrakcia, ICP MS analza.

TEORETICK AS

Mon kodlivos azbestu je u verejnosti pomerne znma, ale mlokto vie,

preo je vlastne azbest nebezpen. Lekrske tdie preukzali, e azbest svojimi vone

poletujcimi respirabilnmi vlknami mikroskopickch rozmerov me pri vdychovan

spsobi pcnu fibrzu azbestzu, rakovinu pc, mezotelimy pohrudnice a

pobrunice a zmeny pohrudnice. Je pravdepodobn, e azbest je schopn znane

zosilni inok inch faktorov podporujcich vznik ndorov, naprklad fajenia

a podobne [3].

Na druhej strane, aj v sasnosti pouvan azbesto-cementov potrubia

prepravujce pitn vodu sa nepovauj z hadiska monho psobenia azbestovch

vlkien za zdroj vznamnho zdravotnho rizika. V publikcii Svetovej zdravotnckej

organizcie Guidelines for drinking water quality z roku 1996 je kapitola venovan

azbestu v pitnej vode zhrnut takto: Hoci je azbest znmy ako udsk karcinogn pri

inhalcii, dostupn epidemiologick tdie nepodporuj hypotzu zvenho rizika

rakoviny po poit azbestu pitnou vodou. V rozsiahlych tdich so zvieratami azbest

nezvil vskyt ndorov zavacieho traktu. Neexistuje teda iadny presvediv dkaz

o tom, e poit azbest predstavuje riziko pre zdravie a nie je treba stanovova

odporan hodnotu v pitnej vode [4].

Neexistuje nijak znma bezpen rove vystavenia sa inkom azbestu.

Pravdepodobne plat, e m viac je mu lovek vystaven, tm je vie riziko, e ho

postihne choroba svisiaca s azbestom, priom doba od vystavenia loveka azbestu a

prvmi prznakmi choroby me predstavova a 30 rokov. V sasnosti sa prejavuj

inky azbestu, ktorm boli udia vystaven kedysi v minulosti.

Analza EWG (environmentlna vskumn skupina so sdlom vo Washingtone)

predpoved, e na zklade doterajieho vvoja zomrie v priebehu najblich 10 rokov v

USA viac ne 100 000 ud na ochorenia svisiace s azbestom [5].

Napriek zkazu vroby materilov obsahujcich azbest v ttoch Eurpskej nie

bola v roku 2006 svetov produkcia azbestu cca 2,3 milinov ton a to hlavne zsluhou

Ruska 45%, ny 15% a Kazachstanu 15%. Celkovo to bolo v 11 alebo 12 krajinch

[6].

Na naom zem je v sasnosti v slade s legislatvou likvidcia azbestu mon

len pecializovanmi spolonosami, ktor maj prslun povolenia, disponuj

potrebnmi nstrojmi, ochrannmi pomckami a ich pracovnci s odborne vykolen.

Odstraovanie azbestu alebo materilov obsahujcich azbest zo stavieb mono

vykonva len na zklade oprvnenia vydanho radom verejnho zdravotnctva SR.

Na svojej internetovej strnke www.uvzsr.sk je uverejnen aktulny zoznam firiem,

oprvnench vykonva tto innos V zdravotnckych materiloch [7] sa uvdza, e

likvidcia azbestu svojpomocne me ma nebezpen nsledky.

Je potrebn si uvedomi, e dochdza k uvoovaniu vlkien nepatrnch

rozmerov, dky od 5 m do 100 m a hrbky do 3 m, ktor s viditen iba pod

mikroskopom, ie ich prtomnos v ovzdu si vbec neuvedomujeme [3]. Pre udsk

zdravie s najnebezpenejie tak vlkna, ktor maj pomer dky ku hrbke v ako

3:1.

Kee pre prcu s materilmi obsahujcimi azbest platia osobitn podmienky, je

nutn jeho prtomnos v nich jednoznane preukza a nsledne zvoli v slade

s platnou legislatvou postup alch prc.

Azbest Do skupiny vlknitch minerlov, ktor oznaujeme ako azbest, patria minerly:

tremolit, aktinolit, antofylit, pikrolit, amozit a krokydolit ale najdleitejie z hadiska

praktickho vyuitia je chryzotil. Je charakteristick svojou farbou, ale napriek tomu sa

ned poda nej spoahlivo rozozna.

Chryzotil vznik v serpentinitoch pri premene ultrabzickch hornn. Vlknit

odroda chryzotilu (azbest) sa vyznauje tm, e sa z nej oddeuj ohybn vlkna.

Vyskytuje sa v puklinch v serpentnitoch, alebo ako produkt zvetrvnia pyroxnov

[8]. Prve tento typ minerlu sa najastejie vyskytuje v azbestovch vrobkoch.

Pouitie azbestu Vetky hore uveden vlastnosti minerlu chryzotilu umouj jeho aplikciu

hlavne v stavebnom, ale aj v inch odvetviach priemyslu. V stavebnctve sa pouval

ako plnivo do azbesto-cementovch dosiek obsahujcich a 40% azbestu alebo pre

vrobu bytovch jadier, prieok medzi miestnosami a rznych itkovch predmetov.

K alm astm miestam, kde sa me azbest nachdza, patria: podlahov dladice, kotle s tepelnou izolciou, elektrointalcia, stren krytina, vodovodn a odpadov

potrubn siete, azbestov textil a podobne.

V kontrukcich budov sa mu vyskytn dva zkladn druhy azbestovch

materilov. Prv skupinu tvoria krehk drobiv materily slabo viauce azbestov

vlkna pouit formou striekanch izolci, ako i tepeln izolcie rozvodov tepla a

bojlerov. Pri pokoden tchto materilov poas drby, oprv a demolanch prc

mu by azbestov vlkna uvonen do ovzduia vo vysokch koncentrcich.

Druh skupinu tvoria hutn, tvrd materily, v ktorch s azbestov vlkna

pevne viazan a pri normlnom pouvan tchto materilov nie s z nich vlkna

uvoovan. Vlkna sa mu uvoova pri mechanickch opercich ako je drvenie,

plenie, obrusovanie, vtanie alebo demolcie. Podobne vplyvom erzie, klimatickch

podmienok a starnutm me dochdza k uvoovaniu vlkien [9].

Do skupiny hutnch materilov mono zaradi aj eternit azbestocementov

materil, vyznaujci sa nehoravosou. almi vhodami eternitu bola vysok kvalita,

odolnos voi kvapalinm, mrazu, hnilobe a korzii. Eternit sa teda vyuval pre

pokrvanie striech a na obklady fasd novostavieb i pri rekontrukcich starch budov.

ivotnos materilu sa udvala cca 80 rokov.

EXPERIMENTLNA AS

V experimentlnej asti tejto prce sa na sledovanie prtomnosti azbestu vybrala eternitov stren krytina. Vzorky tvorili jednotliv kusy asi 50 ronej strenej krytiny,

ktorej as bola vystaven poveternostnm vplyvom, pretoe pochdzala zo strechy

rodinnho domu a as bola skladovan pod strechou a teda nepouit, ale bola

skladovan pri porovnatench teplotch,

Ako referenn materil sa pouil zvzok azbestovch vlkien odobrat z ochrannch

azbestovch rukavc a na porovnanie azbestov laboratrna sieka..

Na zhodnotenie prtomnosti azbestu sa pouili dve metdy hodnotenia:

- rtg fzov analza,

- elektrnov mikroskopia.

VSLEDKY A DISKUSIA

Riadkovacia elektrnov mikroskopia

Z porovnvania obrzkov skladovanej a pouvanej krytiny meme

kontatova, e hodnoten vzorky sa vemi lia u svojm povrchom. Aj pri

najmenom zven vidno, ako je postupne naruen truktra a ako intenzvne

vystupuj vlkna azbestu von z matrice po 50 ronom vystaven materilu

poveternostnm vplyvom..

Obr. 1: eternit skladovan Obr. 2: eternit pouvan vrchn as

Obr.3: eternit pouvan vrchn as Obr. 4: eternit pouvan spodn as Obr. 5: azbestov rukavica pouvan Obr. 6: azbestov rukavica pouvan

Obr. 7: azbestov rukavica pouvan Obr. 8: eternit skladovan

Obr. 9: eternit skladovan lomov plocha

Vysok zvenia potvrdzuj informcie z literatry o oddeovan ohybnch

vlkien z pvodnho zvzku, m sa vylia in typy vlkien celulzov, sklen a pod.

Obrzok 9 zobrazuje lom skladovanej vzorky krytiny. Je zrejm, e hladk povrch

vznikol v dsledku tvarovania a vlkna azbestu s akoby zakryt pod povrchovou

vrstvikou spojiva. Na lome vzorky sa vak tieto vlkna daj vemi pekne pozorova.

Na zklade tchto vsledkov je mon predpoklada, e s postupom korzie

cementovej matrice sa jednotliv vlkna azbestu mu uvoova do okolitho

prostredia. Pri normlnom pouvan vak vzhadom na pomal degradciu matrice

nebude ich koncentrcia v prostred vysok a nehroz zven nebezpeenstvo pre

udsk organizmus.

Rntgenova fzov analza

Zisovali sme, i je tto metda dostatone citliv aj na preukazovanie azbestu

vo vzorkch materilov, v ktorch je obvykle jeho zastpenie niie ako 50%.

V materiloch oznaovanch ako azbestov sa v naich podmienkach vyskytuje najm

minerl chryzotil a preto sme sa zamerali na preukzanie jeho prtomnosti

v sledovanch vzorkch.

Obr. 10: Zvislos intenzity difraktovanho iarenia od uhla difrakcie 2 pre tri meran

vzorky (zven citlivos merania).

Najintenzvnejie difrakcie chryzitilu sa pre vlnov dku rtg iarenia CuK

nachdzaj v uhlovom obore 2 od 14 do 35 . Rtg-difrakcia uskutonen za bench

podmienok ( 2 stupne 2 za mintu) nemus prtomnos azbestu potvrdi.

Na definitvne potvrdenie alebo vylenie prtomnosti azbestu vo vzorke je potrebn

zvi citlivos merania, o ovplyvn predi as analzy (obvykle pri normlnych

podmienkach je dka merania od 30 mint do 45 mint, poda uhlovho rozsahu, ale

pri citlivch meraniach sa tento as me predi poda potreby aj na desa nsobok).

.

ZVER

Na zklade experimentlne zskanch vsledkov merania pomocou dvoch

zkladnch metd hodnotenia: riadkovacia elektrnov mikroskopia a rntgnov

fzov analza mono potvrdi vhodnos oboch metd na preukazovanie prtomnosti

azbestu v rznych vzorkch kompozitnch materilov.

Ako vemi dleit sa prejavila sprvna voba experimentlnych podmienok.

Najm pri pouit rtg difrakcie je potrebn zvoli dostaton citlivos merania, i ke to

znamen vrazn predenie asu merania.

Pri pouit riadkovacej elektrnovej mikroskopie je vhodn pozorova nielen

povrch vzorky, ale aj lomov plochu. Spojivov as kompozitu me prekry vlkna,

ktor sa nachdzaj tesne pod povrchom, o by mohlo iba pri pozorovan povrchu

skresli vsledok.

Prprava vzoriek pre uveden merania je zloitejia a asovo nronejia pri

pouit riadkovacej elektrnovej mikroskopie.

Pri posden vetkch okolnost mono za rchlejiu povaova rtg-analzu a to

tak z hadiska asovej nronosti na vlastn meranie ako aj interpretciu vsledkov.

Uvoovanie vlkien z materilov poas ich pouvania svis s korziou matrice spsobenou poveternostnmi alebo inmi vplyvmi. Z obrzkov riadkovacej

elektrnovej mikroskopie je zrejm, e poas tohto procesu dochdza k postupnmu

uvoovaniu vlkien azbestu, avak ich koncentrcia v okolitom prostred sa tm

vrazne nezvi. Toto sa tka benho starnutia materilov. In situcia by mohla

nasta pri rekontruknch prcach. Avak aj v takomto prpade je mon opatrnm

postupom zabrni nebezpenmu zveniu ich potu v ovzdu. alou monosou,

ako chrni svoje zdravie je pouitie rznych ochrannch pracovnch pomcok, ako je

naprklad rka, m sa zmen riziko ohrozenia zdravia spsoben vdchnutm vlkien.

Tto prca bola realizovan vaka podpore VEGA . 1/0571/08

Autori akuj RNDr. Jane Koznkovej za odborn rady pri meran a vyhodnocovan obrzkov z REM.

ZOZNAM POUITEJ LITERATRY

[1] BELFOR: Sancia azbestu. [online]. [s.l.]. [cit. 2010-03-15]. Dostupn na

internete: .

[2] RVZ: Nebezpen azbest. [online]. Vranov nad Toplov : RNDr. udmila

Rosiarov, vid. 2007-09-11. Dostupn na internete:

.

[3] A.A Service, Asbestos Abatement Service: o je azbest. [online]. [s.l.]. c2002.

Dostupn na internete: .

[4] KOEK, Frantiek PUMANN Petr: Stanovisko k pouvan

azbestocementovch potrub pro dopravu pitn vody. [online]. [s.l.]. vid. 2008-

01-14. Dostupn na internete: .

[5] RONAR: O azbeste. [online]. [s.l.]. [cit. 2010-03-16]. Dostupn na internete:

.

[6] Azbest. [online]. [s.l.]. 2010-02-08. Dostupn na internete:

.

[7] VZ SR: Vron sprva VZ SR za rok 2005. [online]. Bratislava, vid. 2006.

Dostupn na internete:

.

[8] Chryzotil. [online]. [s.l.]. 2010-11-02. Dostupn na internete:

.

[9] PROSERVIS: o je azbest?. [online]. [s.l.]. [cit. 2010-03-16]. Dostupn na

internete: .

VODTEORETICK ASAzbestPouitie azbestu

EXPERIMENTLNA ASVSLEDKY ADISKUSIAZVERZOZNAM POUITEJ LITERATRY