بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق، امکان استفاده از کاغذ روزنامه باطله در ساخت پانلهای بتن- الیاف مورد بررسی قرار گرفته است. عواملی که در این تحقیق مد نظر بودند شامل نسبت الیاف به سیمان در چهار سطح 5، 10، 15 و 25 درصد میزان کلرید کلسیم بهعنوان ماده افزودنی تسریعکنندهگیرایی در دو سطح 3 - و 5 درصد - براساس وزن خشک سیمان در نظر گرفته شدند. خواص مورد بررسی شامل خمش استاتیک که در آن مدول گسیختگی مورد بررسی قرار گرفت و همچنین میزان واکشیدگی ضخامت طبق استاندارد DIN68763 اندازهگیری شد. نتایج این بررسی نشان داد که تختههای ساخته شده با 10 درصد الیاف روزنامه باطله همراه با استفاده از 5 درصد کلرید کلسیم دارای بیشترین مقاومت و کمترین واکشیدگی ضخامتی بودند که بهترین شرایط استفاده از الیاف روزنامه باطله را در تولید این محصول نشان می دهد.
کلمات کلیدی: الیاف چوب سیمان، روزنامه باطله، اتصال معدنی، کامپوزیت.
.1مقدمه
نیاز به مصالح سبک و در عینحال مستحکم از ضرورتهای خانهسازی صنعتی میباشد. پانلها و صفحات چوب سیمان یا فراوردههای کامپوزیتی با اتصال معدنی یکی از مصالحی است که میتواند این نیاز را پاسخگو باشد. توسعه فناوری پانلهای چوب سیمان در هر منطقه به قابلیت در تأمین مواد اولیه موردنیاز آن یعنی چوب یا مواد لیگنوسلولزی و سیمان مربوط می شود. با توجه به افزایش جمعیت و تقاضا برای مواد مرکب چوبی به ویژه در کشورهای در حال توسعه که با محدودیت منابع جنگلی مواجهاند، لزوم بکارگیری سایر منابع لیگنوسلولزی مانند مواد حاصل از پسماند گیاهان کشاورزی ضایعات ومانند روزنامه باطله در ساخت اینگونه فراوردهها امری اجتنابناپذیر است . - Karade, 2010; Rowell, et al., 1991 -
تلاش بیشترمحققان در استفاده از این مواد و تولید مصالح سبکتر میباشد انسان در محیط زندگی خود با پدیدههای طبیعی زیادی بر خورد میکند که جلوی بروز برخی از آنها را نمیتواند بگیرد اما با بکار بردن برخی امکانات می تواند اثرات آنرا کمتر نماید در این میان زلزله از پدیدهای طبیعی است که درطول تاریخ حیات بشر بارها انسان را به وحشت انداخته و باعث تخریب شهرها و روستاهای زیاد همراه باتلفات انسانی شدید و داغ دار نمودن انسان بوده است. به گونهای که انسان چون خود را در مقابل آن عاجز و درمانده دیده، آن را به پدیده های ماوراء طبیعت و خشم خدایان برانسان دانسته است.
اما در واقع آنچه که در اثر زلزله به انسان آسیب می رساند شددت زلزله نبوده بلکه این مصالح ساختمانی است که با ریختن بر روی سرو صورت مردم آنها را مجروح و یا از بین می برد. نیاز به مصالح سبک و در عینحال مستحکم از ضرورتهای خانهسازی صنعتی میباشد. پانلها و صفحات چوب و یا الیاف سیمان یا فراوردههای کامپوزیتی با اتصال معدنی یکی از مصالحی است که میتواند این نیاز را پاسخگو باشد. توسعه فناوری پانلهای چوب سیمان در هر منطقه به قابلیت در تأمین مواد اولیه موردنیاز آن یعنی چوب یا همانطورکه در این تحقیق بررسی شده روزنامه باطله که در واقع همان مواد لیگنوسلولزی است و سیمان مربوط می شود. در این زمینه نیز تحقیقات چندی در ایران صورت گرفته که به برخی از آنها اشاره می گردد.
Sedan و همکاران - 2008 - ، در بررسی خواص مکانیکی سیمان تقویت شده با الیاف شاهدانه بیان کردند که با افزودن الیاف تا %16، باعث افزایش مقاومت خمشی و همزمان تیمار قلیایی الیاف باعث بهبود مقاومت خمشی و بهبود چسبندگی شبکه سیمان - الیاف شده است.Abdolalisarbandi و همکاران - 2012 - ، در پژوهشی اثر مقادیر مختلف نانو سیلیس و الیاف باگاس بر مقاومت خمشی و ویژگیهای فیزیکی چندسازه الیاف- سیمان را مورد بررسی قرار دادند. نتایج آنان نشان داد که میزان نانو سیلیس و الیاف باگاس بر روی مقاومت خمشی و سایر ویژگیهای فیزیکی تأثیر معنیداری دارد.
مقاومت خمشی تختهها با افزودن الیاف باگاس تا 4 درصد نسبت به جرم سیمان افزایش یافته و بیشتر از 4 درصد کاهش مییابد.Golbabaei و همکاران - 2013 - ، به بررسی ویژگیهای چوب سیمان تهیهشده از پسماندهای گیاهان کشاورزی پرداختند. در این تحقیق تختههای ساخته شده با کلش برنج، کاه گندم و ساقه پنبه بهعنوان عوامل متغیر و تخته سیمان با خرده چوب صنوبر به عنوان شاهد مورد توجه قرار گرفت. نتایج حکایت از آن داشت که تخته چوب سیمان ساخته شده با خرده چوب صنوبر در مقایسه با تختههای ساختهشده با ساقه پنبه، کاه گندم و کلش برنج خصوصیات خمشی بهتری دارند.
Hassanpoor و همکاران - 2015 - نتایج تحقیق نشان میدهد که چسبندگی داخلی و مقاومت فشاری در تخته حاوی نانو ولاستونیت در مقایسه با تختههای فاقد نانو افزایش یافته است، بهطوریکه بیشترین چسبندگی داخلی - 1/6Mpa - و مقاومت فشاری - 10/85Mpa - مربوط به تختههای حاوی 10 درصد الیاف کرافت و 6 درصد نانو ولاستونیت میباشد. Khorami و - 2013 - Sobhani، جایگزینی الیاف آزبست را با سه نوع الیاف باگاس، ساقه گندم و اکالیپتوس در چندسازه فیبر- سیمان مورد بررسی قرار دادند. در این تحقیق الیاف پسماند گیاهان کشاورزی سبب بهبود خواص خمشی و جذب انرژی شده است.
همچنین در تحقیق دیگری توسط Fernandez و - 2000 - Taja از نسبت های سیمان به کاه برنج 60 به 40 و50 به 50 برای ساخت چندسازه الیاف-سیمان استفاده کردند. نتایج این مطالعه نشان داد که تختههای ساخته شده با نسبت 40 :60 سیمان به کاه برنج کمترین مقدار واکشیدگی ضخامت و بیشترین مقاومت خمشی و مدولالاستیسیته را داشتند.Ashori و همکاران - 2011 - ، تأثیر مخلوط دو گونه چوبی - اکالیپتوس و صنوبر - را بر خواص مکانیکی و حرارت هیدراتاسیون تختههای پشم چوب سیمان مورد بررسی قرار دادند. نتایج این تحقیق نشان میدهد که گونه چوبی صنوبر سازگاری بهتری با ماتریس سیمان دارد و با افزایش نسبت صنوبر به اکالیپتوس حرارت هیدراتاسیون سیمان افزایش و خواص مکانیکی تختههای ساخته شده بهبود مییابد.
Torkaman و همکاران - 2014 - ، به بررسی استفاده از الیاف ضایعاتی چوب و خاکستر پوست برنج در بلوکهای بتنی سبک پرداختند. نتایج مورد بررسی نشان داد که استفاده از خاکستر سبوس برنج بهعنوان پسماند کشاورزی موجب بهبود خواص بلوکهای ساختهشده میشود.ساخت چندسازه چوب سیمان با استفاده از چوب آلات کاج تیمار شده به آرسنات، مس و کروم - CCA - توسط Wolfe و Gjinolli در سال 1999 مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق بهمنظور کاهش زمان گیرایی سیمان و رسیدن به مقاومت های بالا در زمان های اولیه سخت شدن از سیمان پرتلند نوع 3 استفاده شد. نتایج نشان داد که محصول ساخته شده دوام موردنظر را برای برنامههای ساختوساز و دورههای ذوب و انجماد دارد.
Pehanich و همکاران - 2004 - به بررسی اثر تیمارهای مختلف - سیلیکات سدیم، سیلیکات پتاسیم و سیلان - روی الیاف کاغذ روزنامه و کرافت رنگبری نشده در ساخت چندسازه الیاف سیمان ساخته شده با سیمان پرتلند نوع 3 پرداختند. نتایج بیان کرد که تیمار الیاف توسط این مواد شیمیایی سبب بهبود ویژگیهای مکانیکی چندسازه ساختهشده میشود.Sorn و همکاران - 2003 - در تحقیقی تحت عنوان چند سازه های سیمانی تقویت شده با الیاف به روش اکسترودی برای ساختمانهای مسکونی، بیان کردند که تکنولوژی جدید اکستروژن برای تولید چندسازههای سیمانی تقویت شده با الیاف کارآیی بالایی دارند و میتوان بوسیله این روش تختههایی با دوام بیشتر، هزینه نگهداری کمتر، ایمنی بیشتر، مقاومت در برابر خطرات محیطی بهبود یافته تولید کرد.
Jenifer و همکاران - - 2003 در بررسی اثر تیمارسطحی الیاف کاغذ روزنامه باطله و خمیر کرافت رنگبری شده با سلیکات سدیم، پتاسیم، روی خصوصیات مکانیکی چند سازههای الیاف - سیمان دریافتند که تیمار شیمیایی الیاف قبل از ساخت چند سازه باعث بهبود مقاومت فشاری و خمشی چند سازه میشود.Stevulova و همکاران - 2016 - چگالی هر کامپوزیت با فیبر در یک محدوده باریک 1968-1921 - کیلوگرم M3 / در 2 و 5 جایگزینی پرکننده - بررسی شد. کائوچو و مواد مرکب با بازیافتی الیاف کاغذ از ضایعات شخصیت افزایش در ارزش های مقاومت خمشی تا 14,9 درصد در مقایسه با خمیر چوب به حال نمونه ملات. مقاومت فشاری کامپوزیت با 2 از جایگزینی پرکننده به 18 مگاپاسکال رسیده است.
با این حال، 5 جایگزینی پرکننده باعث کاهش ارزش مقاومت فشاری 5/7 در مقایسه با نمونه های حاوی خمیر چوب پس از 28 روز از سخت شدن شده استAshori و همکاران - 2011 - در این مطالعه، اثر تقویت کاغذهای روزنامه بازیافت - RNP - در مخلوط سیمان بررسی شده است. تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که تفاوت بین مقادیر میانگین RNP و CaCl2 محتویات در میان هر یک از گروه
