افزایش ظرفیت باربری خمشی کامپوزیتهای سیمانی با استفاده از الیاف طبیعی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن

2 کارشناس، رشته دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه سیستان و بلوچستان

3 دانشیار، پژوهشی، بخش تحقیقات علوم چوب و فرآورده‌های آن، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور

چکیده

اوراق سیمانی ساخته شده با سیمان خالص دارای مقاومت خمشی کمی بوده و در کرنش ‌های بسیار کم دچار شکست می‌شوند. لذا برای رفع این مشکل و ارتقای سایر ویژگیهای مورد نیاز برای این ورقه‌ها، از الیاف مختلف  استفاده می شود. از اوایل قرن بیستم تا کنون در ایران از الیاف آزبست برای تقویت این کامپوزیتها استفاده می‌شود که خواص منحصر به فردی در کامپوزیت ایجاد می‌کند. هر چند در دهه اخیر، اغلب کشورها کاربرد الیاف آزبست را در صنعت ساختمان را به دلیل تاثیر الیاف آزبست بر سلامتی انسان، ممنوع کرده‌اند. در این راستا، الیاف طبیعی به عنوان گزینه های مناسب برای جایگزینی الیاف آزبست مطرح هستند که می‌توانند سازکاری نسبتا مناسبی با خمیر سیمان ایجاد کنند. در تحقیق حاضر، برای شناخت رفتار خمشی که یکی از مهمترین ویژگیهای ورقهای سیمانی است، نمونه‌های آزمایشگاهی زیادی با استفاده از سه نوع الیاف، طراحی؛ ساخته و آزمایش شد.  الیاف استفاده شده اغلب الیاف حاصل از ضایعات کشاورزی شامل باگاس(ساقه نیشکر)، گندم و الیاف چوبی (اکالیپتوس) بوده است. همچنین برای شناخت ریزساختار کامپوزیت حاصله، مطالعات میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی (SEM) نیز انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که بین الیاف به کار رفته باگاس بیشترین تاثیر را در افزایش ظرفیت باربری خمشی کامپوزیت سیمانی ایفا کرده است

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Bentur A., Midness S., Fiber Reinforced cementitious composites, Elsevier, 1990

-R.J. Leea and D.R. Van Orden '' Airborne asbestos in buildings'' Regulatory Toxicology and Pharmacology, Volume 50, Issue 2, March 2008, Pages 218-225

-Jeffrey J. Davisa, b and Brian L. Gulson '' Ceiling (attic) dust: A “museum” of contamination and potential hazard'' Environmental Research, Volume 99, Issue 2, October 2005, Pages 177-194 

-Coutts R. S. P., "A review of Australian research into natural fiber cement composites", Cem. Comcr. Comp, 27(2005) 518-526.

-Andonian, R., Mai, Y. W. & Cotterell, B., Strength and fracture properties of cellulose fiber reinforced cement composites. Int. J. Cem. Comp, 1(1979) 151-8.

-C. Asasutjarita, J. Hirunlab, J. Khedari, S. Charoenvai, B. Zeghmati and U. Cheul Shin'' Development of coconut coir-based lightweight cement board'', Construction and Building Materials, Volume 21, Issue 2, February 2007, Pages 277-288

-Carlos Negro, Luis M. Sánchez, Helena Fuente and Angeles Blanco '' Effects of flocculants and sizing agents on bending strength of fiber cement composites'', Cement and Concrete Research, Volume 35, Issue 11, November 2005, Pages 2104-2109

-Paki Turgut, '' Cement composites with limestone dust and different grades of wood sawdust '', Building and Environment, Volume 42, Issue 11, November 2007, Pages 3801-3807

-Luiz C. Roma Jr.a, Luciane S. Martelloa and Holmer Savastano Jr., '' Evaluation of mechanical, physical and thermal performance of cement-based tiles reinforced with vegetable fibers'', Construction and Building Materials, Volume 22, Issue 4, April 2008, Pages 668-674

-Holmer Savastano Jr.a, Vahan Agopyanb, , , Adriana M. Nolascoc and Lia Pimentel, '' Plant fibre reinforced cement components for roofing '', Construction and Building Materials, Volume 13, Issue 8, 1 December 1999, Pages 433-438

-Punyamurtula, Venkata K. ,'' Flexure Toughness of Polymer Fiber-reinforced Cementitious Materials.,'' International Journal of Damage Mechanics July 2008, Volume. 17 Issue 4, p363-371 

-Pehanich J. L.; Blankernhorn P. R. and Silsbee M. R., "Wood fiber surface treatment level effects on selected mechanical properties of wood fiber-cement composites", Cement and Concrete Research., Volume 34, 1 October 2004, Pages 59-65

-Kaufmann J.; Winnefeld F. and Hesselbarth D., "Effect of the addition of ultrafine cement and short fiber reinforcement on shrinkage, rheological and mechanical properties of Portland cement pastes", Cement and Concrete Composite Volume 26, Issue 8, December 2004, Pages 541-549

-Mohr B. J.; Nanko H. and Kurtis K. E., "Aligned Kraft pulp sheets for reinforcing mortar", Cement and Concrete Composite , Volume 27, Issue 3, September 2005, Pages  554-558