بررسي تاثير مواد افزودني بر هدايت گرمايي چندسازه سيمان- الياف گياهي

Investigation on Effect of Additives on Thermal Conductivity of Herbaceous Fiber Reinforced Cement Composite

در این پژوهش چندسازه­های الیاف – سیمان نوع A و B با هدایت گرمایی كم تولید شد. چند­سازه­ها­ی نوع B از 15 و 25 درصد الیاف گیاه دم‌اسبی (Equisetum telmateia)، صفر، 7 و 10 درصد ژل میكروسیلیس و صفر، 20 و 30 درصد خاكستر سبك، ساخته شدند. در چندسازه­های نوع A به جای خاكستر سبك، صفر، 08/0 و 1/0 درصد میكرو پودر آلومینیوم (همه بر پایه جرم خشك سیمان)، برای تولید چندسازه­هایی با چگالی و ضخامت  اسمی g/cm³ 1/1 و mm 13 مورد استفاده قرار گرفت. نتایج به دست آمده از بررسی تاثیر این مواد بر هدایت گرمایی چند سازه­های یاد شده نشان داد كه افزایش میزان هر كدام از آن­ها اثر معنی­داری بر كاهش هدایت گرمایی چندسازه­های تولید شده داشته است. كم­ترین ضریب هدایت گرمایی در چندسازه­ها­ی A مربوط به چندسازه­ی ساخته شده از 25 درصد الیاف، 10 درصد ژل میكروسیلیس و 1/0 درصد پودر آلومینیوم بود كه برابر W/mK 14/0 تعیین شد. در چندسازه­های نوع A­ با افزایش پودر آلومینیوم تا 1/0 درصد، ژل میكروسیلیس تا 10 درصد و 25- 15درصد الیاف، هدایت گرمایی به ترتیب در حدود 36، 78/34 و 86/42 درصد كاهش یافت. كمترین ضریب هدایت گرمایی در مورد چندسازه­های نوع B معادل W/mK 17/0 و مربوط به چندسازه­ی دارای 25 درصد الیاف، 10 درصد ژل میكروسیلیس و 30 درصد خاكستر سبك تعیین شد. در چندسازه­های نوع B با افزایش خاكستر سبك  تا 30 درصد، ژل میكروسیلیس تا 10 درصد و 25- 15 درصد الیاف، هدایت گرمایی به ترتیب در حدود 18/39، 5/37 و 62/47 درصد كاهش نشان داد.

In this research, fiber reinforcement cement composites (A and B) with low thermal conductivity were produced. Composites type B were produced by two levels of fibers (Equisetum telmateia), 15 and 25%, three levels of silica fume gel, 0, 7 and 10% and three levels of fly ash, 0, 20 and 30%. In composites type A fly ash was replaced by aluminium powder in three levels, 0, 0.08 and 0.1% (all percentage by weight) to manufacture composites with target density and thickness of 1.10 g/cm3 and 13 mm respectively. Results of tests to determine effects of additives on thermal conductivity of mentioned composites have shown that the increasing amount of each of the mentioned additives would significantly affect thermal conductivity of the experimental composites. Least thermal conductivity coefficient was observed 0.14 W/mK in composites type A, consisting 25% fiber, 10% silica fume gel and 0.1% aluminium powder. In composites type A with increasing the aluminium powder to 0.1%, silica fume gel to 10% and fiber to 25%, the thermal conductivity reduced 36, 34.78 and 42.86 % respectively. Least thermal conductivity coefficient was measured 0.17 W/mK in type B composites containing 25% fiber, 10% silica fume gel and 30% fly ash. In composites type B with increasing the amount of fly ash to 30%, silica fume gel to 10% and fiber to 25%, the thermal conductivity did decease in order of 39.18, 37.5 and 47.62%.