بررسي و پيشبيني خواص فيزيكي و مكانيكي كامپوزيت كاه و گچ به كمك مدل شبكه استنتاج عصبي فازي تطبيقي

Investigation and Prediction of Physical and Mechanical Properties of Gypsum/Rice Straw Composite Using ANFIS Model

كمبود منابع زيست محيطي، اقتصادي خواستار افزايش پژوهش در زمينه جايگزينهاي جديد در ساخت و ساز عمراني است. در چند دهه گذشته گچ به عنوان مواد نازك سازي ديوار و سقف استفاده شده است. مطالعات فراواني انجام شده است تا از الياف طبيعي به عنوان تقويت كننده گچ استفاده شود و طي آن موفق به سبك سازي كامپوزيتهاي گچي شدهاند. در اين پژوهش از ماده ليگنوسلولزي الياف كاه برنج در 8 سطح نسبت به وزن گچ جهت ساخت پنلهاي گچي استفاده گرديد. همچنين از متيل سلولز، آهك، نشاسته و محلول هاي قليايي آهك اشباع و هيدروكسيدپتاسيم 1 مولار به عنوان اصلاح كنندهي كاه در اين تحقيق به كار گرفته شد. از هر تركيب 3 نمونه ساخته شد و تهيه نمونهها مطابق با استاندارد واندازه گيري خواص فيزيكي و مكانيكي از جمله مقاومت خمشي، فشاري، دانسيته مطابق با استانداردهاي مربوطه انجام گرفت. كاه عملكرد ضعيفي در مقاومت ها از خود نشان داد ولي دانسيته را حدود 12 درصدكاهش داد. در ادامه كاه فراوري شده علاوه بر بهبود دو خاصيت قبلي توانست مقاومت خمشي را 9 درصد افزايش دهد. نتايج حاصل از بررسي هاي ميكروساختاري با ميكروسكوپ الكتروني تاييدي بر نتايج بالا را نشان مي دهد. كمك برنامه نويسي در نرم افزار متلب و با استفاده از شبكه عصبي- فازي آنفيس، مدلي جهت پيشبيني خواص تركيبات جديد و همچنين پيشنهاد تركيبات بهينه به دست آورده شد.

Lack of environmental and economical resources leads to a quest for new alternatives in civil construction. In the recent decades, gypsum was used for plastering material on walls and ceilings. Many researches have been dedicated to natural fibers in order to be used as a reinforcement in cement and gypsum and some of them have been managed to decrease the density while enhancing the mechanical properties of the cement and gypsum composites. In this research, a lingo cellulose fibers which is rice straw in ten composition percentages are used in gypsum accordingly. In addition, Methyl cellulose, lime, starch, alkali lime saturated solution and one molar potassium hydroxide as a corrector of straw are used. From each composite three samples were made, based on the related standards, for assessment of axial and bending strengths However, Rice straw illustrated weak performances in axial and bending strengths it reduces density by 12 percent. While having the latter improvements, processed rice straw increased bending strength by 12 percent. Studying Scanning Electron Microscope (SEM) outputs confirmed the obtained results. Furthermore, utilizing ANFIS in Matlab software a model for predicting properties of new composites and reaching best composites is obtained.