پایان نامه امکان ساخت الیاف سیمان از گیاهان غیر چوبی!!!

ساخت الیاف سیمان از گیاهان غیر چوبی

فهرست مطالب

عنوان                             صفحه

فصل اول مقدمه و کلیات الیاف سیمان

مقدمه. 2

فرآورده‌های مرکب چوبی.. 2

تاریخچه. 2

تخته‌های چوب سیمان. 3

کلیات: 4

چند سازه ها با اتصالات معدنی (سیمان): 4

چند سازه های تقویت شده با الیاف گیاهی: 4

مواد اولیه: 5

خواص: 5

موارد کاربردی: 6

سیمان پرتلند: 6

واکنش های شیمیایی هیدراتاسیون: 8

فراورده های اصلی هیدراتاسیون: 8

هیدراتاسیون. 9

فرایند تولید سیمان: 9

حرارت هیدراتاسیون: 10

مواد مضر در سیمان پرتلند: 11

مواد لیگنوسلولزی: 11

چسبندگی مواد لیگنوسلولزی با سیمان: 13

کاتالیزور های گیرایی سیمان (مواد افزودنی): 15

فرایند تولید پانل‌های چوب سیمان. 15

فاکتور های موثر بر خصوصیات چند سازه های الیاف سیمان: 18

فرایند های خمیر سازی: 18

تکنیک های ساخت: 18

اثر شرایط گیرایی: 18

نوع الیاف: 18

پالایش الیاف: 19

اثر رنگبری الیاف: 19

مواد افزودنی: 19

نسبت الیاف به سیمان: 19

ترکیبات شیمیایی دیواره سلول  و مواد استخراجی چوب: 20

فصل دوم مروری بر مطالعات انجام شده

2- 1 سابقه تحقیق.. 22

2- 1 – 1 اثر گونه چوبی: 22

2- 1 -2 تأثیر عوامل بازدارنده چوب: 26

2- 1 -2 -1 اثر مواد استخراجی: 26

2- 1 -2-2 اثر درون چوب و برون چوب و فصل قطع: 27

2- 1 -2-3 اثر پوسیدگی قارچی: 28

2- 1 -3 اثرات استفاده از ضایعات کشاورزی و مواد بازیافتی: 29

2- 1 -4 اثر تیمارهای مختلف: 32

2-1-5 اثر مواد افزودنی: 33

الف- اثر مواد معدنی: 33

اثر سیلیس (SiO2): 35

اثر اسید کرومیک: 35

ب –اثر مواد آلی: 36

اثر CO2: 36

اثر الیاف فایبرگلاس: 38

2-1-6 اثر نوع سیمان (سیمان منیزیم): 39

2-1-7 اثر نسبت سیمان به چوب: 39

فصل سوم نتایج و بحث الیاف سیمان

3-1 ساخت تخته الیاف سیمان از ساقه آرهار: 41

3-1-1 مقاومت فشاری.. 43

3-1-2 خصوصیات تخته ها 45

3-2 کاه گندم. 49

3-2-1 سازگاری کاه با سیمان. 51

3-2-2 روش های سازگارکردن کاه با سیمان. 52

3-2-3 استفاده از مواد افزودنی برای بهبود چسبندگی کاه-سیمان. 53

3-2-3-1 دی اکسید کربن CO2. 54

3-2-3-2 مواد پازولانیک… 54

3-2-3-3  کلرید کلسیم. 56

3-2-4 خصوصیات مقاومتی الیاف کاه 57

3-2-5  هوازدگی.. 57

3-2-6 نوع سیمان. 58

3-3 پانل های الیاف – سیمان از الیاف گیاه Equisetum.. 59

3-3-1 تست هیدراتاسیون. 60

3-3-2 خواص تخته ها 61

3-4 پانل های الیاف باگاس – سیمان. 63

3-5 پانل های الیاف سیمان. 65

3-6 پانل های الیاف سیمان و پوسته نارگیل – سیمان. 66

3-7 کامپوزیت های سیمانی از پوسته فندق و الیاف کتان. 67

فصل چهارم نتیجه گیری و پیشنهادات الیاف سیمان

4-1 نتیجه گیری.. 71

4-2 پیشنهادات.. 73

منابع الیاف سیمان

منابع مورد استفاده 75

چکیده ساخت الیاف سیمان از گیاهان غیر چوبی

هدف از این تحقیق مروری بر روی مواد لیگنوسلولزی غیر چوبی برای تولید پانل های الیاف سیمان می‌باشد. در این بررسی اثر و تولید کامپوزیت های الیاف سیمان از ساقه آرهار، کاه گندم، الیاف گیاه Equisteum، الیاف باگاس، الیاف خمیرهای کرافت، الیاف نارگیل، پوسته فندق و الیاف کتان مورد بررسی قرار گرفت. ساقه آرهار می تواند به عنوان مواد لیگنو سلولزی در پانل های سیمانی بکار برده شود ولی به فرآیندهای استخراج با آب برای حذف برخی از مواد استخراجی نیاز دارد. با افزودن بیش از حد تراشه‌های آرهار به پانل خواص‌های آن کاهش می‌یابد. کاه گندم با سیمان سازگاری ندارد، که با استفاده از مواد افزودنی ها و تیمارهای شیمیایی این مشکلات رفع می‌شود.

افزودن SPG و AL به الیاف گیاهی Equisteum در تولید پانل‌ها باعث بالا بردن خواص آنها می‌شود و هدایت حرارتی آن را پایین می‌آورد. الیاف باگاس هم با نانو تیوب های کربنی که خواص آنها را بالا می برد در تولید پانل ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. پانل‌های دارای پوسته نارگیل و سیمان دانسیته پایینی دارند و به عنوان عایق ساختمانی به کاربرده می‌شوند. پوسته فندق با مواد چوبی می تواند در کامپوزیت‌های سیمانی به کاربرده شود. کامپوزیتهای سیمانی حاوی ذرات کتان در رده پانل‌های سبک طبقه بندی می‌شوند و کلرید کلسیم سازگاری آنها را با سیمان افزایش می‌دهد.

کلمات کلیدی: پانل های الیاف سیمان، ساقه آرهار، مواد افزودنی و تیمارهای شیمیایی، ساخت الیاف سیمان از گیاهان غیر چوبی

نتیجه گیری ساخت الیاف سیمان از گیاهان غیر چوبی:

فرایند استخراج با آب سرد می تواند باعث حذف برخی از ترکیبات غیر آلی، قند ها و ترکیبات فنلی مانند تانن ها در ساقه آرهار باشد و نقطه قوتی برای سازگاری آرهار با سیمان می باشد. که با این وجود تاخیر در گیرایی سیمان را می توان با استفاده از شرایط مناسب توسط تسریع دهنده هایی مانند کلرید کلسیم به حداقل رساند. بهترین خواص، از میزان 12 تا 16 درصد تراشه نسبت به وزن سیمان در مقایسه با استاندارد مشخص شده می باشد. همچنین می توان اشاره کرد که در این تخته ها با حداقل استاندارد مورد نیاز مطابقت دارند بنابراین می توان تراشه های آرهار را برای ساخت کامپوزیت های اتصال یافته با الیاف سیمان مورد استفاده قرار داد.

می‌توان از کاه گندم در مخلوط با گونه‌های چوبی برای ساخت پانل سیمانی نیز استفاده نمود که اگر چه مقاومت آن از پانل‌های ساخته شده از چوب کمتر است اما در محدوده مقاومت استاندارد می‌تواند قرار گیرد. پانل­های کاه سیمان نسبت به پوسیدگی قارچی و حمله موریان­ها بسیار مقاوم می­باشند. در ساخت پانل­های کاه سیمان افزودنی­های شیمیایی بسیاری مورد استفاده قرار می­گیرد اما بهترین افزودنی شناسایی شده برای بهبود بخشیدن به خصوصیات کاربردی تخته کلرید کلسیم است.

افزودن دود سیلیکا به خمیر سیمان  باعث افزایش دانسیته و نفوذ ناپذیری و افزایش مقاومت­های مکانیکی بخصوص مقاومت پیچشی می­شود. تزریق CO₂ ضمن بالا بردن مقاومت‌های تخته، زمان پرس را به طور قابل ملاحظه‌ای از چند ساعت به چند دقیقه کاهش می‌دهد.

نتایج اثرات کمی الیاف Equisteum بر روی هیدراتاسیون سیمان را تایید می کند و نه تنها SFG و AL هیچ گونه اختلالی را در گیرایی و هیدراتاسیون سیمان ایجاد نمی کنند بلکه تنظیمات سیمان را بهبود می بخشند. با افزودن الیاف Equisteum و SFG میزان MOR، IB و MOE بهبود می بخشد.

با این حال، مقاومت های مکانیکی با افزایشی در میزان AL در تخته ها کاهش می یابند. علاوه بر این دلایل، SFG، AL و الیاف Equisteum در ماتریس سیمان به کاهش هدایت حرارتی تخته ها کمک می کنند، زیرا دارای تخلخل داخلی، الیاف های گلوله شده و تولید حفره های مصنوعی به وسیله هوا در ملات سیمان می باشند که خلل و فرج با توجه به واکنش بین سیمان و AL به وجود می آیند. بنابراین این نوع تخته ها می توانند به عنوان عایق در ساختمان سازی بکاربرده می شوند.

کامپوزیت های حاوی 20 درصد الیاف باگاس نسبت به 10 درصد دارای میزان ضریب خمشی بالایی می باشند. افزایش خواص خمشی برای کامپوزیت های دارای 5/1 درصد نانو تیوب را می توان به استحکام بالای این مواد نسبت داد. کامپوزیت های الیاف باگاس – سیمان نسبت به کامپوزیت های دارای سیمان خالص مقاومت به ضربه بالایی دارند چون انعطاف پذیری و توانایی جذب انرژی پانل را افزایش می دهد.

کامپوزیت های پوسته نارگیل و سیمان دانسیته کمتری داشتند که آنها به عنوان عایقی مناسب برای ساختمان ها می باشند. اندازه ذرات پوسته نارگیل تاثیر معنی داری بر روی مقاومت ها و خواص جذب آب کامپوزیت ها داشته است که کامپوزیت های نسبتا متراکم تر، مقاوم تر و سخت تر از ذرات کوچک پوسته نارگیل بدست می آید. افزودن 3 درصد کلرید کلسیم اثر معنی داری بر روی دانسیته و خواص جذب آب کامپوزیت های سیمان – پوسته نارگیل می گذارد.

پوسته فندق زمینی و چوب راش می تواند به عنوان مواد افزودنی در ساخت کامپوزیت های سیمانی استفاده شوند. همچنین از ذرات ضایعات کتان در ماتریس سیمان به عنوان مواد خام در تولید مواد ساختمانی سبک میتوان استفاده کرد. اگرچه افزودن کلرید کلسیم و شتاب دهنده های شیمیایی سازگاری بین سیمان و ذرات کتان را بهبود می بخشند و همچنین با افزایش سازگاری خواص مکانیکی تخته ها افزایش می یابد ولی این افزایش وابسته به نوع تیمار می باشد.

 پیشنهادات ساخت الیاف سیمان از گیاهان غیر چوبی!!!:

بررسی امکان ارزیابی پتانسیل گیرایی انواع سیمان های موجود با مواد لیگنوسلولزی و ضایعات محصولات کشاورزی موجود در بازار.

بررسی جنبه های اقتصادی و تکنولوژیکی جهت نصب و راه اندازی واحدهای تولیدی این فراورده های مرکب در نقاط مختلف کشور با توجه به استعدادهای موجود منطقه ای شامل منابع مواد چوبی و لیگنوسلولزی و اتصال دهنده های معدنی مختلف نظیر گچ، سیمان و غیره.

تزریق دی اکسید کربن به کیک مواد لیگنوسلولزی در هنگام تولید (پرس) برای همه مواد لیگنوسلولزی برای کاهش زمان تولید کامپوزیت ها.

الیاف سیمان

جهت مشاهده نمونه های دیگر از ادبیات ، پیشینه تحقیق و مبانی نظری پایان نامه های مهندسی کشاورزی کلیک کنید.

نمونه ای از منابع ساخت الیاف سیمان از گیاهان غیر چوبی:

• آموسی، ف. 1384. بررسی امکان ساخت چوب سیمان از پوشال فراورده‌های چوبی تیمار شده بازیافتی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 134 صفحه.
• جمالی، آ. 1383. بررسی تأثیر مواد افزودنی و گاز دی اکسید کربن بر خواص کاربردی صفحات چوب سیمان. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه منابع طبیعی تهران، 132 صفحه.
• دوست حسینی، ک. 1380. فناوری تولید و کاربرد صفحات فشرده چوبی (تألیف). انتشارات دانشگاه تهران، 648 صفحه.
• دوست حسینی، ک و یزدی، م. 1375، تأثیر مواد افزودنی بر کیفیت اتصال سیمان پرتلند با خرده چوب صنوبر، مجله منابع طبیعی ایران، شماره 48، صفحه 47-58.
• دوست حسینی، ک و رنگ آور، ح. 1376.بررسی تأثیر نوع گونه و تیمار خرده چوب بر خواص کاربردی صفحات چوب سیمان. مجله منابع طبیعی ایران، 50 (2): 47-55.
• رفیعی، ف. 1361. تجزیه شیمیایی سیمان و برخی از سنگ‌ها، سازمان زمین شناسی کشور. جمهوری اسلامی ایران، 134 صفحه.
• سید عسکری، ن. 1368. سیمان پرتلند. چاپ اول، انتشارات مرکز، 74 صفحه.
• شعرائی راد، م و پارساپژوه، د. 1354. بررسی فراورده‌های چوب سیمان و امکان استفاده از آن در ایران. مجله منابع طبیعی، (19): 49 – 37.
• عزیزی، خ. 1385. بررسی استفاده از مخلوط کاه گندم و تراشه روکش جهت ساخت پانل‌های چوبی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 141 صفحه.
• عزیزیان، م. 1385. تکنولوژی پخت سیمان. چاپ اول، انتشارات موسسه فرهنگی هنری گیتی. 183 صفحه.
• میرزابیگی، ر. 1387. بررسی امکان ساخت فرآورده‌های مرکب رشته – چوب سیمان از مخلوط گونه‌های صنوبر و اکالیپتوس. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 134 صفحه.
• …
• …