بررسی اثر پوشش گلس بید و صدف بر روی ویژگی های فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت های زمینه پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه و آرد چوب راش

سابقه و هدف: در عصر حاضر پیشرفت فناوری به پیشرفت ها در زمینه مواد بستگی دارد. تولید کامپوزیت­ ها گام بزرگی است که در راه تکامل مواد مهندسی برداشته شده است. زیرا با ترکیب فیزیکی دو یا چند ماده نه تنها ماده سبک تر و محکم تری به دست می آید بلکه حتی جایگزین مواد سنتی نیز می شود. این تحقیق با هدف مقایسه مقاومت مکانیکی و فیزیکی کامپوزیت های روکش شده با گلس بید (مهره های شیشه ای کوچک) و صدف، جداگانه و یا تواما و نیز انتخاب بهترین نمونه با وزن مخصوص سبک تر، استحکام مناسب تر و نصب آسان تر در نمای ساختمان انجام شده است. مواد و روش ها: نمونه ها با استفاده از آرد چوب راش و الیاف شیشه گرید E و زمینه رزین پلی استر غیراشباع ارتو و نانو رس مونت مورینولیت K۱۰ و MEPK و کبالت ۱۰% به عنوان عوامل ثابت و صدف غلتان دریای خزر ( Cerastoderma glaucum) و گلس بید عامل متغیر به روش لایه گذاری دستی تهیه گردید. از درصدهای متغیر گلس بید و صدف یا ترکیبی از هر دو بر روی کامپوزیت به صورت ژل کوت استفاده شد. ۱۵ بلوک کامپوزیت به ابعاد ۲۰×۳۰×۰/۷ سانتی مترمکعب تهیه گردید. سپس کناره های اضافی سمباده زده شد. نومونه ها به مدت ۲ ساعت در آون در ۱۲۰ درجه قرار گرفتند و پس از خنک شدن توزین و ابعاد آن اندازه گیری و به اندازه های مورد نیاز برش داده شدند. آزمون های برای سنجش خواص فیزیکی و مکانیکی شامل میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت، خمش، کشش، ضربه و سایش بر روی نمونه ها براساس درستورالعمل ASTM با سه تکرار انجام شد، درنهایت با وزن مخصوص سنگ نمای ساختمان براساس مقررات ملی ساختمان مقایسه گردید. همچنین برای تجزیه وتحلیل و آنالیز داده ها از روش SAS۹.۶ استفاده گردید. روایی و پایایی آزمون نیز با توجه به داده های حاصل از آزمون و توسط نرم افزارSAS  با دقت ۹۹% محاسبه گردید و به صورت جدول تجزیه واریانس گزارش شد.  نتایج: یافته های این تحقیق نشان داد که در اثر پوشش دادن کامپوزیت اولیه حاصل از ترکیب نانورس و آرد چوب راش و الیاف شیشه و رزین با ۳۰% گلس بید، مقاومت کامپوزیت نسبت به ضربه افزایش یافت و هرچه میزان گلس­ بید در رویه افزایش یافت مقاومت کامپوزیت نسبت به ضربه نیز افزایش نشان داد. با پوشش ۳۰% رویه کامپوزیت با صدف غلتان دریای خزر، مقاومت کامپوزیت نسبت به خمش و کشش در مقایسه با نمونه شاهد افزایش یافت. میزان سائیدگی در کامپوزیت های تهیه شده با ۳۰% گلس بید و ۳۰% صدف بعد از ۲۰۰ دور سایش در مقایسه با دیگر نمونه ها کمتر بود. میزان واکشیدگی ضخامت در مدت ۴۸ ساعت غوطه وری نمونه در آب نیز صفر بود. هرچند که میزان جذب آب در نمونه ها بسیار اندک بود، ولی براساس نتایج به دست آمده می توان گفت نمونه ها با میزان صدف بیشتر، در مقایسه با نمونه شاهد دارای جذب آب بالاتری می باشند. ابعاد نمونه ها ۲۰×۳۰×۷/۰ سانتی متر مکعب با وزن مخصوص نسبی  (Specific Weight)برابر ۱۲۱۱/۹ کیلوگرم بر مترمکعب بود. بیشترین وزن مخصوص در تیمارها مربوط به نمونه تیمار شده با لایه گلس بید ۳۰ درصد با کد G۱۸۰SH۰ (p=۱۲۴۰ kg/m۳) و کمترین وزن مخصوص مربوط به تیمار نمونه شاهد بدون لایه با کد (p=۱۱۹۲ kg/m۳) G۰SH۰ بود، این در حالی است که کمترین وزن مخصوص سنگ با کاربرد نمای ساختمان متعلق به کوآرتز (p=۲۰۰۰ kg/m۳) است. نتیجه گیری: به طورکلی می توان گفت کامپوزیت تهیه شده با رویه ۳۰ درصد گلس بید از نظر سایش، مقاومت در برابر ضربه، استحکام و نیز عدم جذب آب، نسبت به سایر نمونه ها کیفیت بهتری را داراست. از مقایسه نسبی وزن مخصوص نمونه ها نیز می توان دریافت که با افزایش مخصوص میزان مقاومت در برابر ضربه و خمش افزایش می یابد، مانند نمونه G۱۸۰SH۰  درنهایت هدف تحقیق که تهیه کامپوزیتی مقاوم و سبک با کاربری نمای ساختمان بود، محقق گردید.

کلیدواژه ها:

نانو کامپوزیت ، لایه گذاری دستی ، گلس بید ، صدف ، الیاف شیشه