اثر مقدار نانو سيليس و الياف باگاس بر مقاومت خمشي و برخي ويژگي هاي فيزيكي فرآورده چندسازه "الياف سيمان"

Effect of nano-silica and bagasee fibers on bending strength and physical properties of cement fiberboards

در اين پژوهش فرآورده چندسازه الياف سيمان با استفاده از مقادير مختلف نانو سيليس و الياف باگاس بدون ليگنين مورد بررسي قرار گرفت. الياف باگاس، سيمان و نانوسيليس با سطوح مختلف و بوسيله همزن با يكديگر مخلوط شدند. سپس دوغاب بدست آمده در يك قالب به ابعاد 8×18×15سانتي متر ريخته شد و آب اضافي از طريق يك پمپ خلا كه در انتهاي قالب قرارداشت خارج شد و پس از آن وزنه اي به وزن10 كيلوگرم روي نمونه ها قرار گرفت. نمونه تخته هاي ساخته شده به مدت 14 روز در اتاق بخار با رطوبت 90% نگهداري شدند و سپس آزمون مقاومت به خمش و ويژگي‌هاي فيزيكي بر روي نمونه‌ها انجام شد. نتايج نشان داد كه ميزان نانوسيليس و الياف باگاس بر روي مقاومت خمشي و ساير ويژگي هاي فيزيكي تاثيرگذار است، به طوري كه مقاومت خمشي نمونه تخته هاي ساخته شده تا يك درصد نانوسيليس افزايش و از آن مقدار بيشتر كاهش مي‌يابد كه علت آن را مي توان در تمايل اتصال ذرات نانو به يكديگر و در نتيجه شكل گيري كلوخه هاي سيليسي و كلوخه هاي سيماني و نهايتاً بروز شكاف هاي ريز در نمونه هاي ساخته شده دانست. همچنين مقاومت به خمش در تخته هاي ساخته شده تا 4 درصد الياف باگاس از خود افزايش نشان داده و از آن مقدار بيشتر كاهش مي يابد كه علت آن را مي توان اين طور توضيح داد كه بالا بودن درصد الياف باعث مي شود تا توزيع مناسبي از الياف (باگاس) در ماده زمينه اي (ماتريس) كه همان سيمان مي باشد بوجود نيايد و در نتيجه تجمع و يا درهم رفتگي آنها باعث كاهش مقاومت خمشي نمونه ها مي شود. درضمن با افزايش الياف باگاس و نانوسيليس ويژگي هاي جذب آب، جذب رطوبت و واكشيدگي ضخامت افزايش ولي دانسيته نيز كاهش مي يابد.

In this research, the properties of cement fiberboard produced using different contents of nano-silica and bleached bagasse fibers were evaluated. Different ratios of bagasse fibers, cement and nano-silica were blended using an electrical blender. The mixture was then poured into a mould (15x18x18 cm dimension). The produced mould samples were matured for 14 days at room temperature and high moisture content (100%) and after maturing, the bending strength and physical properties of boards were measured. Results showed that both materials (naosilica and bagasse fibers) changed the bending and physical properties of the final boards. The bending strength of samples increased with the increase in nano-silica up to 1% and exceeding 1% decreased this property. It is because high content of silica (more than 1%) results in aggregate of nano-silica and cement and micro cracks occurred in samples. Also the increase in bagasse fiber up to 4% increased of bending strength of boards and more bagasse fibers decreased the bending strength. It is because high bagasse fibers cannot distribute in the cement matrix and fiber bundles reduced the bending strength. However, as the nano-silica and bagasse fibers content increase, the water and moisture absorption as well as thickness swelling increases, whereas density decreases.