نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده مهندسی مواد و فناوری‌های نوین، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران، ایران،

2 گروه تکنولوژی و مهندسی چوب، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده

در پژوهش حاضر اثر دانسیته اسمی در دو سطح 800 و 1100 کیلوگرم بر متر مکعب و نسبت اختلاط خرده‌چوب صنعتی به سیمان در دو سطح 25% به 75% و 35% به 65% بر خواص مکانیکی و فیزیکی چندسازه چوب سیمان بررسی شد. پس از ساخت چندسازه‌ها، مقادیر دانسیته واقعی محاسبه شد. مدول الاستیسیته و مقاومت خمشی تخته‌ها مطابق با استاندارد EN 310، چسبندگی داخلی مطابق با استاندارد EN 319، جذب آب و واکشیدگی ضخامت پس از 2 و 24 ساعت غوطه‌وری، برابر استاندارد EN 317 و مقاومت به آتش طبق استاندارد ISO 11925 اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد با افزایش دانسیته، خواص خمشی شامل مدول الاستیسیته و مدول گسیختگی و همچنین مقاومت چسبندگی داخلی نمونه‌ها در اثر افزایش فشردگی و سطح تماس کافی بین الیاف و ماتریس سیمان بهبود یافت. با افزایش نسبت سیمان، مدول الاستیسیته نمونه‌ها افزایش معنی‌داری یافت. مدول گسیختگی به طور معکوس با افزایش نسبت سیمان تغییر کرد. افزایش نسبت اختلاط چوب به سیمان، منجر به پوشش ناکافی ذرات چوب توسط سیمان و کاهش مقاومت در برابر نیروهای کششی اعمال شده در آزمون چسبندگی داخلی شد. با افزایش دانسیته، ثبات ابعاد نمونه‌ها افزایش یافت. تغییر در نسبت اختلاط چوب به سیمان، اثر معنی‌داری بر ثبات ابعاد نمونه‌ها داشت؛ به طوری که افزایش نسبت اختلاط چوب به سیمان، موجب افزایش جذب آب و واکشیدگی ضخامت نمونه‌ها شد. مقاومت به آتش نمونه‌ها با افزایش دانسیته و افزایش نسبت سیمان، افزایش یافت. ویژگی‌های مکانیکی چندسازه‌های چوب سیمان ساخته شده در این پژوهش، با مقادیر قید شده در استاندارد EN 634-2 مطابقت داشت.

کلیدواژه‌ها

-Ajayi, B., and Badejo S.O.O. 2005. Efects of board density on bending strength and internal board of cement- bonded flake- boards. Journal of Tropical Forest Science.17 (2): 228-234.
-Al Rim, K., Ledhem, A., Douzane, O., Dheilly, R. M., and Queneudec, M. 1999. Influence of the proportion of wood on the thermal and mechanical performances of clay-cement-wood composites. Cement and Concrete Composites. 21: 269-276.
-Ashori, A., Tabarsa, T., Sepahvand, S. 2012. Cement-bonded composite boards made from poplar strands. Construction & Building Materials. 26: 131-134.
-Badejo, S.O.O. 1988. Effect of flake geometry on properties of cement-bonded particleboard from mixed tropical hardwoods. Wood Science and Technology. 22:357–370.
-Castro, V., Parchen, C., and Iwakiri, S. 2018. Particle sizes and wood/cement ratio effect on the production of vibro-compacted composites. Floresta e Ambiente. 25 (4): e20150213.
-Enayati, A.A., Nazerani Hooshmand, H., Doosthoseini, K., Jahan Latibari,A. and Rahimi, S. 2012. Evaluation of the properties of wood sawdust-cement perforated blocks. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. 27 (2): 294-305.
-European Committee for Standardization – CEN. EN 634-2: Cement-bonded particleboards: specifications: part 2: requirements for OPC bonded particleboards for use in dry, humid and external conditions. Brussels: CEN; 2007.
-Frybort, S., Mauritz, R., Teischinger, A., and Mulle, U. 2008. Cement bonded composites – a mechanical review.Bioresources.3 (2): 602-626.
-Fuwape, J.A., and Oyagade, A.O. 1993. Bending strength and dimensional stability of tropical wood-cement particleboards. Bioresourece technology. 44: 77-79.
-Fuwape, J.A., Fabiyi, J.S., and Osuntuyi, E.O. 2007. Technical assessment of three layered cement-bonded boards produced from wastepaper and sawdust. Waste management. 27: 1611-1616.
-Golbabaei, F., Hosseinkhani, H., Hajihassani, R. and Rashnv, A. 2013.Investigation on properties of wood-cement panels based on Agricultural residues. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. 28 (3): 583-596.
-Golbabaei, F., Salehi, K., and Hajihassani, R. 2019. Use of bagasse in the manufacture of reinforced wood-fiber cement composite. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. 34 (2): 302-311.
-Hassanpoor Tichi, A., Bazyar, B., Khademieslam, H., Rangavar, H., and Talaeipour, M. 2015.Effect of nano- wollastonite on microscopic, mechanical and physical properties of cement-wood fibers composite. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. 30 (4):567-577.
-Jorge, F.C., Pereira, C., and Ferreira, J. M. F. 2004. Wood-cement composites: a review. Holz Roh Werkst. 62:370–377.
-Lee, AWC. 1984. Effect of cement/wood ratio on bending properties of cement-bonded southern pine excelsior board. Wood and fiber science. 17: 361-364.
-Marzuki, A.R, Rahim, S., Hamidah, M., and Ahmad Ruslan R. 2011. Effects of wood:cement ratio on mechanical and physical properties of three-layered cement-bonded particleboards from Leucaena lecocephala. Journal of Tropical Forest Science. 23 (1): 67-72.
-Menezzi, C.H.S.D., Castro,V.G.D., and Mario Rabelo de Souza, M.R.D. 2007. Production and properties of a medium density wood-cement boards produced with oriented strands and silica fume. Maderas. Ciencia y tecnología. 9(2): 105-115.
-Moslemi, A.A, and Pfister, S.C. 1987. The influence of cement/wood ratio and cement type on bending strength and dimensional stability of wood-cement composite panels. Wood and Fiber Science. 19 (2): 165-175.
-Moslemi, A.A, and Harmel, M.P. 1988. Fiber and particleboard bonded with inorganic binders. Forest products research society, Madison.
-Nasiri, H., Varshoee, A., and Kargarfard, A. 2011. Investigation on the properties of cement-bagasse fiber composite as a structural material. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. 26 (2): 291-299.
-Ogunjobi, K.M., Ajibade, M.A, Gakenou, O.F., and Gbande, S. 2019. Physical and mechanical properties of cement-bonded particle board produced from Anogeissus leiocarpus (DC.) Guill and Perr wood species.African Journal of Agriculture Technology and Environment. 8(1): 192-199.
-Olorunnisola, A.O. 2009. Effect of husk particle size and calcium chloride on strength and sorption properties of coconut husk-cement composites. Industrial Crops and Products. 29 (2-3): 495-501.
-Pablo, A., Geimer, R. L., and Wood, J. E. 1994. Accelerated pressing of low-density cement-bonded board, 4th International Inorganic-bonded Wood and Fiber Composite Materials, Spokane, WA, USA.
-Ramirez-Coretti, A., Eckelman, C.A, and Wolfe, R.W. 1998. Inorganicbonded composite wood panel systems for low-cost housing: a Central American perspective. Forest Product Journal. 48 (4):62–68.
-Rangavar, H., Kargarfard, A., and Hoseiny Fard, M.S. 2016. Investigation on Effect of cement Types on the cement hydration and properties of wood-cement composites manufactured using sunflower stalk (Helianthus Annuus). Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. 31 (2): 336-348.
-Sandermann, W. 1970. Technical processes for the production of wood-wool cement boards and their adaptation to the utilisation of agricultural residues. UNIDO ID/WG.83/4.
-Savastano, H., Warden, P.G., and Coutts, R.S.P. 2000. Brazilian waste fibers as reinforcement for cement composites. Cement and conceret composites. 22 (5): 379-384.
-Semple, K. E., and Evans, P.D. 2004. Wood-cement composites-suitability of western Australian mallee eucalypt, blue gum and melaleucase. Rural industriesresearch and development corporation, Australia, 71 p.
-Silva, G.C., Latorraca, J. V. F. Teixeira, D. E. and Junior, G. B. 2005. Wood and bark composite production of Euca-lyptus urophylla and cement Portland, Scientia forestalis. 68: 59-67.
 -Simatupang, M.H., Schwarz, G.H., and Broker, F.W. 1978. Small scale plants for the manufacture of mineral- bonded wood composites. Special paper. 8th world forestry congress, FID-II/ 21-3, Jakarta, Indonesia.
-Singh, A., Singh, J., and Ajay, s. 2018. Properties of fiber cement boards for building partitions. International Journal of Applied Engineering Research. 13 (10): 8486-8489.
-Wolfe, R.W., and Gjinolli, A. 1999. Durability and strength of cement- bonded wood particle composites made from construction waste. Forest Products Journal. 49 (2): 24-31.
-Yu, Y., Hou, J., Dong, Z., Wang, C., Lu, F., and Song, P. 2016. Evaluating the flammability performance of Portland cement-bonded particleboards with different cement–wood ratios using a cone calorimeter. Journal of Fire Sciences. 34 (3): 199–211.
-Zhou, Y., and Kamdem, P. 2002. Effect of cement/wood ratio on the properties of cement-bonded particleboard using CCA-treated wood removed from service. Forest Products Journal. 52 (3):77-81.