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…………………………………..

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

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……………………………………

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………………

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 و پوسته نارگیل – سیمان…………………………. 66

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

فصل چهارم نتیجه گیری و پیشنهادات

4-1 نتیجه گیری……………………………………. 71

4-2 پیشنهادات……………………………………. 73

منابع

منابع مورد استفاده………………………………….. 75

چکیده:

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.

فصل اول: مقدمه و کلیات

مقدمه:

فرآورده‌های مرکب چوبی:

با رشد جمعیت، توسعه صنعتی و تکامل جوامع انسانی، تقاضا برای محصولات متنوع چوبی روز افزون می باشد. با توجه به کمبود منابع سلولزی برای پاسخ به این تقاضای فزاینده جمعیت، تولید فراورده های چوبی متنوع و جدید با خصوصیات بهتر و کاربرد وسیعتر و عمر مصرف بیشتر امری اجتناب ناپذیر است. کمبود منابع چوبی در مقایسه با تقاضا برای منابع چوبی در مقایسه با تقاضا برای محصولات مختلف چوبی، بسیاری از کشورهای صنعتی را بر آن داشته است تا با روش‌های گوناگون به تولید محصولاتی با خصوصیات بهتر و بادوام تر و همچنین با استفاده از ضایعات و دور ریز های کارخانه‌های مختلف تولیدات چوبی و مواد اولیه چوبی در دسترس، حداکثر استفاده را بنمایند تا از فشار بیشتر به جنگل‌ها که علاوه بر نقش پر رنگ خود در تولیدات صنعتی، سهم بسزایی در سیستم اکولوژیک و زیست محیطی این کره خاکی دارند، جلوگیری شود. یکی از راهکار های مهم در این زمینه استفاده از فرآورده‌های مرکب چوبی به جای چوب ماسیو که هم از خصوصیات مثبت چوب بتون استفاده نمود و هم این که معایب چوب ماسیو را کاهش داد می‌باشد.

چند سازه ها به هر نوع از ترکیب منابع مختلف فیبری اطلاق می شود که چسب های معدنی یا آلی بین آنها اتصال ایجاد می کند. قدمت تقویت بتن با الیاف به زمانی بر می گردد که مصری ها از کاه و موی دم اسب برای تقویت و بهبود خشت های گلی استفاده کردند در دهه های بعد استفاده از الیاف آزبست در مقیاس تجارتی در خمیر سیمان همراه با اختراع فرایند هاد چسک شروع شد (کاویشگال، (1995) و موهرب (2003).

تاریخچه:

 از آنجایی که این فراورده‌ها بر اساس پژوهش‌های آزمایشگاهی و مطالعات خطوط پایلوت شکل گرفته و رشد و توسعه یافته‌اند، لذا رابطه تنگاتنگی با علوم و تکنولوژی روز دارند. بیش از یک قرن از اولین تلاش‌هایی که برای ساخت صفحات فشرده چوبی از ضایعات چوب و مواد اولیه لیگنوسلولزی شروع شد، می‌گذرد. در سال 1887 میلادی Hubbard در آلمان با استفاده از ضایعات چوب و آلبومین خون تحت شرایط حرارت و فشار محصولی را تولید نمود. در سال 1918، Beckman در آلمان نوعی تخته خرده چوب را که سطوح آن از روکش‌های چوبی پوشیده بود ساخت. پژوهش دیگری بنام Freudenberg در سال 1926 ساخت تخته‌هایی را با پوشال رنده و با 3 تا 10 درصد چسب پیشنهاد کرد که تقریباً محدوده مصرف رزین‌ها برای ساخت تخته خرده چوب در صنایع امروزی می‌باشد. بدین ترتیب در آن روزگار تخته خرده چوب به عنوان یک فرآورده چوبی جدید با مشخصات کاربردی ویژه به تدریج وارد عرصه تولید و بازار مصرف شد.

تخته های چوب سیمان: