بهبود مقاومت خمشی تخته های چوب سیمان با الیاف شیشه با طول های مختلف

بیان مسئله و هدف:چندسازه های چوب سیمان محصولات صفحه ای هستند که از ترکیب خرده چوب ها، الیاف لیگنوسلولزی چوبی یا پسماندهای کشاورزی با اتصال دهنده های معدنی (اغلب سیمان پرتلند) ساخته می شوند. به دلیل استفاده از اتصال دهنده های معدنی مانند سیمان پرتلند، این محصولات معمولا ترد و شکننده هستند. از این رو، این مطالعه با هدف بهبود خواص مکانیکی چندسازه های چوب سیمان با استفاده از الیاف شیشه با طول های مختلف انجام شد.مواد و روش ها: در این مطالعه، متغیرهای پژوهش شامل پوسته شالی در دو سطح (۵ و ۱۰ درصد)، نسبت آب به سیمان در سه سطح (۷۰:۳۰، ۶۵:۳۵ و ۶۰:۴۰) و طول الیاف شیشه در چهار سطح (صفر (بدون الیاف شیشه)، ۱۲، ۱۸ و ۲۴ میلی متر) بودند. مقدار کلرید کلسیم (۳ درصد)، نوع سیمان (سیمان پرتلند تیپ ۲)، درصد الیاف شیشه (۵/۲ درصد) به عنوان متغیرهای ثابت در نظر گرفته شدند. در مجموع ۲۴ تیمار مطالعه شد و برای هر تیمار ۶ تکرار در نظر گرفته شد. مدول گسیختگی (MOR)، مدول الاستیسیته (MOE) و دانسیته (D) برای تخته های ساخته شده مورد ارزیابی قرار گرفتند.نتایج:نتایج نشان داد که در نمونه های ساخته شده، بیشترین مدول گسیختگی(MOR) مربوط به تخته های ساخته شده با ۵ درصد پوسته شالی، درصد آب به سیمان ۷۰:۳۰ و طول الیاف ۱۸ میلیمتر (MPa۵۱۰/۴) و کمترین آن مربوط به تخته های ساخته شده با ۱۰درصد پوسته شالی، درصد آب به سیمان ۶۰:۴۰ و طول الیاف صفر میلیمتر(MPa۰۵۳/۲) بود. همچنین نتایج نشان داد که بیشترین مقدار مدول الاستیسیته خمشی مربوط به تخته های ساخته شده با ۵ درصد پوسته شالی، نسبت آب به سیمان ۷۰:۳۰ و طول الیاف شیشه ۲۴ میلی متر (۱۴/۳۹۰۳ مگاپاسکال) و کمترین مقدار آن مربوط به تخته های ساخته شده با ۱۰ درصد پوسته شالی، نسبت آب به سیمان ۶۰:۴۰ بدون الیاف شیشه (۵۹/۱۰۴۵ مگاپاسکال) بود. بیشترین مقدار دانسیته مربوط به تخته های ساخته شده با ۵ درصد پوسته شالی، نسبت آب به سیمان ۷۰:۳۰ و بدون الیاف شیشه (۵۶۸۶/۱گرم بر سانتی متر مکعب) بود. با افزایش مقدار پوسته شالی از ۵ به ۱۰ درصد، مقدار MOR،MOE و دانسیته به ترتیب۵۵/۱۷، ۳۳/۲۴و ۸۸/۲۰ درصد کاهش یافت. با افزایش نسبت آب به سیمان از ۳۰ به ۴۰ درصد، مقدار MOR،MOE و دانسیته به ترتیب ۲۱/۴۱، ۳۵/۴۶ و ۹۳/۱۷درصد کاهش یافت. با افزایش طول الیاف از صفر (نمونه های بدون الیاف) به ۲۴ میلی متر، مقدار MOR و MOE به ترتیب ۴۶/۳۰ و ۵۱/۱۰درصد افزایش و دانسیته ۲۷/۷درصد کاهش یافت.نتیجه گیری: این پژوهش نشان داد که استفاده از الیاف شیشه با طول های مختلف در تخته های چوب سیمان ساخته شده از پوسته شالی می تواند تاثیر قابل توجهی بر خواص مکانیکی چندسازه های چوب سیمان داشته است. به طوری که افزایش طول الیاف شیشه تا ۲۴ میلی متر سبب بهبود چشمگیر مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته شد. بهینه ترین شرایط تولید چندسازه چوب سیمان با ۵ درصد پوسته شالی، نسبت آب به سیمان ۷۰:۳۰ و طول الیاف ۲۴ میلی متر حاصل شد. این مطالعه راهکار مناسبی برای بهبود کیفیت خواص مکانیکی پانل های چوب و سیمان با استفاده از ترکیب الیاف مصنوعی و طبیعی ارائه می دهد و می تواند برای محققان و متخصصان صنعت ساختمان و مواد مرکب کاربردی باشد.

کلیدواژه ها:

چندسازه چوب سیمان ، پوسته شالی ، الیاف شیشه ، مقاومت خمشی