چوب

1دانشیار گروه علوم و صنایع چوب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 2کارشناس ارشد اداره کل

محیط زیست استان قزوین، 3استادیار علوم و صنایع چوب و کاغذ دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

86/9/ 84 ؛ تاریخ پذیرش: 24 /12/ تاریخ دریافت: 10

راهآهن انجام گرفت. در این بررسی شش تیمار که شامل تأثیر دو سطح درجه حرارت ( 25 و 60 درجه سانت یگراد) و سه

سطح ماده افزودنی کلریدکلسیم ( 3 و 5 و 7 درصد وزن خشک سیمان) به عنوان جفت کنندۀ سیمان بر خواص صفحات چوب

سیمان بود، مورد بررسی قرار گرفت. تخته های یک لایه با جرم حجمی 1 گرم بر سانتیمتر مکعب و ضخامت 15 میلی متر

ساخته شدند. همچنین، سه تخته با استفاده خرده چوب معمولی و سیمان و مصرف 7 درصد کلرید کلسیم به عنوان تخته های

شاهد ساخته شد. ویژگی های فیزیکی و مکانیکی شامل مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، چسبندگی داخلی، جذب آب و

واکشیدگی ضخامتی تخته خرده چوب سیمان های ساخته شده در آزمایشگاه با تخته های شاهد مقایسه گردیدند. تخته های

ساخته شده در تیمارهای مختلف دارای اختلاف معن یداری در سطح اطمینان 95 درصد می باشد. با توجه به اینکه در بین

تیمارهای مختلف، تخته های ساخته شده در دمای 25 درجه سانتی گراد و 7 درصد مادۀ افزودنی کلرید کلسیم ، مقاومت های

مکانیکی بالاترو جذب آب و واکشیدگی ضخامتی کمتر نسبت به تخته های تهیه شده در دمای 60 درجه سانت یگراد و مصرف

3 درصد ماده افزودنی کلرید کلسیم داشتند، بنابراین شرایط ساخت آنها برای کاربردهای صنعتی قابل توصیه م یباشد.

واژ ههای کلیدی: تراورس، پانل، چوب سیمان، چسب اوره فرم آلدئید، جفتکننده

.( میگردد (ابراهیمی، 1997 ؛ دوست حسینی، 2001

* tabarsa@yahoo.com : - مسئول مکاتبه

پلالاستیک ها تولید می گردند (پارسا پژوه و همکاران ،

2002 ). چند سازه های سیمانی از جمله محصولالات چوبی

سیمان پرتلند به یکدیگر متصل می شوند. این فرآورده به-

است. در زمینه چند ساز ه های سیمانی از دهه هفتاد

( میلالادی تحقیقات وسیعی آغاز شده است تارکو ( 1970

داشته و گیرایی آن را تسریع می کند. به نظر این محقق

سیمان است. موهان ( 1972 ) در پژوهشی استفاده از

مطالعه قرار داد. نتایج این بررسی نشان داد که در ساخت

اتصالالات آن داشته اند. هاشمی و کامپبل ( 1990 ) در

است. بر این اساس مواد استخراجی ترکیبات پیچیده ای

تاننها و قندهای معمولی می باشند. این عناصر تا حدود

( گونههای مختلف متفاوت هستند. مسلمی ( 1993

چوب سیمان انجام داد . این بررسی ها نشان داد که پهن

مقاومتها و رفتار اگزوترمیک سیمان دارند . مهازی و

1995 ) به بررسی افزایش سرعت گیرایی سیمان ) نوروسیو 5

و فرآیند ساخت تخته های چوب سیمان پرداختند . در این

Na2oSio تحقیق علالاوه بر استفاده از کاتالیزورهایی نظیر 2

تیمار تزریق دی اکسید Al2(SO4) و 3 Ca(Oh) و 2

سیمان در دماهای مختلف پرس اعمال گردید . جمالی

2004 ) نیز در پایان نامه کارشناسی ارشد خود به تأثیر )

صفحات چوب سیمان اشاره نموده است . مقاومت خمشی

23 برابر بیشتر از تخت ه های چوب سیمان / کربن حدود 5

معمولی بود . افزایش دمای پرس نیز در ساخت تخت ه ها

فرآیند گیرایی چوب سیمان داشته است . کورت و مهر 1

2001 ) در تحقیقی اثر الیاف فایبرگلالاس را در ساخ ت )

برای کاربردهای مختلف م ی باشند . دوست حسینی و

یزدی ( 1996 ) تأثیر مواد افزودنی را بر کیفیت اتصال

داشته است . دوست حسینی و رنگ آور ( 1997 ) از

پانل های چوب سیمان استفاده کردند . در این راستا

ممرز بود. بضاعتیپور ( 1999 ) در مطالعه ای امکان

تخته خرده چوب م ورد بررسی قرار داد . در این بررسی

شیرگاه و کرج که بعد از 25 سال سرویس جمع آوری و

دپو شده بودند ، انتخاب گردید . تراورس ها تبدیل به خرده

چوب شده و خشک گردیدند. در ضمن یک اصله

استفاده قرار گیرد . تختههای آزمایشگاهی با دانسیته 750

کیلوگرم بر مترمکعب به ضخامت 16 میلی متر و مصرف 8

و 10 درصد چسب اوره فرم الدیید (براساس وزن خش ک

1/ خرده چوب) و هاردنر کلرور امونیم در سه سطح 1 و 5

2 درصد (وزن خشک چسب) با پرس گرم در / و 5

حرارت 150 درجه سانتی گراد در زمان پرس 5 دقیقه

تولید شدند . نتایج نشان داد که تخت ه های ساخته شده از

واکشیدگی ضخامتی بیشتری برخوردار است . تخته های

شرایط آب و هوایی دو منطقه بود . در بین تیمارهای

مختلف تخته های ساخته شده با مصرف 10 درصد چسب

1 درصد هاردنر از خرده چوب های تراورس های / و 5

شیرگاه داشتند . میزان تراورس های چوبی فرسوده که از

زیر خطوط راه اهن خارج م ی گردد 180000 به حدود

متر مکعب در سال می رسد (کریمی و نجاتی برزکی ،

2002 ). مقدار قابل توجه این تراور س ها ایجاب می نماید

که جهت استفاده از آنها اقداماتی صورت گیرد . تحقیق

حاضر در این راستا صورت گرفته است.

شده راه آهن استفاده شد . برای تهیه خرده چوب مورد

خرد شوند . تراورس ها در مرکز تحقیقات البرز کرج

Pallmannpht بوسیله خرد کن استوانه ای از نوع - 120

430 به خرده چوب درشت تبدیل و سپس بوسیله

flaker pzb دستگاه پوشال کن حلقوی از نوع

به خرده چوب ریزتر که مورد ،Pallman-Ring

استفاده برای ساخت تخته سیمان بود تبدیل شدند . خرده

آزمونی و آزمایش های خواص آنها در آنجا انجام گرفت .

رطوبت 3 درصد خشک گردیدند . برای ساخت تخته های

آزمایشگاهی دانسیته اسمی تخته 1 گرم بر سانتی متر

مکعب، نسبت چوب به سیمان 60 به 40 درصد ، ضخامت

نهایی تخته 15 میلی متر طول تخته ها 420 میلی متر، عرض

تخته ها 270 میلی متر بعنوان عوامل ثابت در نظر گرفته

شدند. حرارت پرس در دو سطح 25 و 60 درجه

سطح ( 3 و 5 و 7 درصد وزن خشک سیمان ) ب ه عنوان

عوامل متغیرتعیین گردیدن د. برای ساخت ملالاط (آب

وسیمانی که کمی واکنش نموده اند) سیمان و آب با نسبت

1 با هم مخلوط شدند و بعد کلرید کلسیم به مقدار / 1 به 5

تعیین شده به ملالاط اضافه شد . سپس خرده چوب ها به

مخلوط وارد گردید . کیک خرده چوب سیمان در یک

42 سانتی متر تشکیل گردید . کیک چو ب سیمان × قالب 27

تشکیل شده د ر قالب مخصوص بهمدت 5 دقیقه در پرس

هیدرولیکی تحت فشا ر 40 کیلوگرم بر سانتی متر مربع

قرار گرفت . کیک فشرده شده که از استحکام نسبی

برخوردار شده بود جهت افزایش استحکام ب همدت 24

ساعت در یک پرس سرد هیدرولیک برقی قرار گرفتند. از

شده، سپس بهمدت 28 روز تحت شرایطی با دمایی حدود

25 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی بالالای 90 درصد

گیرایی رزین کامل گردید . با توجه به وجود دو متغیر هر

مجموع 18 تخته خرده سیمان ساخته شد . همچنین ، سه

پرس با دمای 25 درجه سانتی گراد ساخته شدند . تخته

سیمان های ساخته شده به مدت 15 روز در دمای 21

درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 65 درصد قرار گرفتند

تا به رطوبت متعادل برسند. نمونه های آزمونی مورد نیاز

تهیه DIN تخته های ساخته شده طبق استاندارد 68763

شدند. نتایج حاصل از ارزیابی های خواص فوق بوسیله

دانکن تعیین گردیدند.

1 نشان می دهد که اثر مسقل درجه حرارت بر مقاومت

ساخته شده در (MOR) خمشی تخته چوب سیمان

شرایط مختلف این مطالعه در سطح اطمینان 99 درصد

معنی دار است . در شکل 1 اثر درجه حرارت پرس روی

مقاومت خمشی نشان داده شده است . همه تخته های

ساخته شده در حرارت 25 درجه سانتی گراد مقاومت

حرارت 60 درجه سانتی گراد دارند . به نظر م ی رسد وجود

ایجاد م ی نماید . ب همنظور بررسی موضوع فوق تست

سیمان انجام شد. نتایج نشان داد که افزایش دمای

شده است . افزایش دمای هیدراتاسیون نشان از واکنش

خوب سیمان و خرده چوب است . وجود کرئوزت باعث

ایجاد اختلال در این واکنش شده است . از طرف دیگر

مقاومت خمشی تخته های ساخته شده در حرارت 25

نزدیک است و قابل رقابت با آنها است.

TS WA IB MOE MOR منبع تغییرات

453/56** 5403/33** 877/ حرارت پرس ** 52

CaCl2

** 13/05 ** 165/34 ** 6/71 ** 4/14 ** 6/37

ns اثر متقابل

1/94 ns 12/71 0/14ns ns 2/48 ns 0/02

** با اعتماد 99 درصد تفاوت معنی دار، * با اعتماد 95 درصد تفاوت معنی دار، معنی ns تفاوت دار نیست.

شاهد 3 5 7

ساخته شده با اعتماد 99 درصد معنی دار م ی باشد که در

افزایش می یابد (شکل 1). افزایش ماده افزودنی

چوب ها م ی گردد. اتصال بهتر خرده چوب ها افزایش

مقاومت خمش ی را بهمراه داشته است . اثر متقابل درجه

نمی باشد.

براساس اطلاعات جدول 1 اثر مستقل درجه حرارت

روی مدول الاستیسیته چوب سیمان با اعتماد 99 درصد

معنی دار است . در شکل 2 نمودار اثر عوامل متغیر بر

مدول الاستیسیته نش ان داده شده است . همان طور که

شده در دمای 25 درجه سانتی گراد به طور قابل ملاحظه ای

از مدول الاستیسیته تخته های ساخته شده در 60 درجه

می باشد . مدول الاستیسیته تخته های ساخته شده در

حرارت 25 درجه سانت ی گراد با مدول الاستیسیته تخته های

بودند، برابری م ی کند. اثر مستقل کلرید کلسیم بر مدول

.( الاستیسیته با اعتماد 99 درصد معنی دار است (جدول 1

همان طور که در شکل 2 دیده می شود با افزایش مصرف

کلرید کلسیم مدول الا ستیسیته افزایش می یابد . دوست

حسینی و یزدی ( 1996 ) نیز در تحقیق خود به این نتیجه

رسیده بودند . اثر عوامل متغیر بر چسبندگی داخلی با

اعتماد 99 درصد معنی دار است (جدول 1). در شکل 3

اثر عوامل متغیر بر چسبندگی داخلی دیده می شود .

چسبندگی داخلی تخته های پرس شده در حرارت 25

شده در حرارت 60 درجه سانتی گراد می باشد. با افزایش

کلرید کلسیم نیز چسبندگی داخلی افزایش می یابد.

شاهد 3 5 7

شاهد 3 5 7

درجه حرارت پرس با اعتماد 99 درصد بر میزان

جذب آب چوب سیمان اثر معنی دار دارد . همانطورکه در

شکل 4 دیده می شود میزان جذب آب تخته های ساخته

شده در حرارت 25 درجه سانتی گراد بسیار کمتر از

تختههای ساخته شده در حرارت 60 درجه سانتی گ راد

می باشد. جذب آب تخته های ساخته شده با مصرف 7

درصد کلرید کلسیم در حد تختههای شاهد میباشد . اثر

افزایش کلرید کلسیم از 3 به 7 درصد جذب آب

تختههای ساخته شده در حرارت 25 درجه سانتی گراد از

11 درصد (حدود 24 درصد مقدار / 14 درصد به 03 /58

اولیه) کاهش یافت (شکل 4). میزان جذب آب نمونه

11 درصد می باشد. این نتایج نشان می دهد که با / شاهد 33

زیاد کنترل م ی گردد . اثر عوامل متغیر بر واکشیدگی

ضخامتی چوب سیمان با اعتماد 99 درصد معنی دار است .

همان طور که در شکل 5 دیده م ی شود همه تخته های

ساخته شده در حرارت 25 درجه سانتی گراد ب همراتب

شده در حرارت 60 درجه سانتی گراد دارند . بر اساس

شکل 5 با افزایش کلرید کلسیم از 3 به 7 درصد میزان

0 درصد (حدود 27 / 1 به 98 / واکشیدگی ضخامتی از 34

درصد مقدار اولیه ) کاهش می یابد . واکشیدگی ضخامتی

تخته های ساخته شده در حرارت 25 درجه سانتی گراد و

0 درصد) از / مصرف 7 درصد کلرید کلسیم ( 98

1 درصد ) حدود / واکشیدگی ضخامتی تخته های شاهد ( 33

3 برابر کمتر است . این خصوصیت در کاربردها یی که /39

پایداری ابعاد سازه اهمیت دارد، با ارزش می باشد.

شاهد 3 5 7

شاهد 3 5 7

در حرارت 25 درجه سانتی گراد بهمیزان قابل توجه ای از

حرارت 60 درجه سانتی گراد بیشتر است ولی مقاومت

استفاده شده بود ، کمتر است . مدول الاستیسیته تخته خرده

در حرارت 25 درجه سانتی گراد بیشتر از تخته های

ساخته شده در حرارت 60 درجه سانتی گراد میباشد.

مدول الاستیسیته هم افزایش نشا ن داده اند. به نظر م ی رسد

می نماید. ماهازی و نوریسیو ( 1995 ) در پژوهشی تأثیر

سیمان پرتلند از 60 دقیقه در دمای 25 درجه سانتی گراد

به کمتر از 20 دقیقه در دمای 60 درجه سانتی گراد

می رسد. چسبندگی داخلی تخت ه های شاهد بیشتر از مقدار

آن در تخت ه های چوب سیمان ساخته شده می باشد. در این

شده در شرایط مختلف نیر در سطح اطمینان 99 درصد

اختلاف معنی داری وجود دارد . بیشترین میزان چسبندگی

شرایط دمای 25 درجه سانتی گراد و 7 درصد ماده

( مورد توجه قرار می گیرد. دوست حسینی و یزدی ( 1996

کلسیم در گیر ایی سیمان اشاره کردند . استفاده از اتصال

اب و واکشیدگی ضخامتی تخته ها داشت . ب ه طوری که

سیمان و مصرف 7 درصد کلرید کلسیم در حرارت 25

درجه سانتی گراد میزان جذب آبی حد ود 9 درصد داشتند

کمتر است . همچنین، میز ان واکشیدگی ضخامتی چنین

تخته هایی حدود 1 درصد بود که از تخته خرده چوب

معمولی بسیار کمتر است . حرارت هم چون سایر خواص

به طوریکه تخته های ساخته شده در حرارت 60 درجه

که علت آن اختلالال در پدیده گیرایی س یمان می باشد . با

شرایط (تیمار) ساخت چوب سیمان در این تحقیق دمای

25 درجه سا نتی گراد و استفاده از 7 درصد ماده افزودنی

کلرید کلسیم بود.

1Associate Prof., Dept. of wood and paper Sciences and Industries, Gorgan University of Agricultural Sciences

and Natural Resources, Iran, 2M.Sc. and officer, Qazvin province Environment Department, Iran, 3Assistant

treatments including effect of temperature (at two levels: 25 oC and 60 oC) and calcium chloride as

with density of 1 gr/cm3 and 15 mm thick were manufactured. Three boards were also manufactured as

confidence) among manufactured boards. Since manufactured boards at 25 oC and using 7 percent

compared with those manufactured at 60 oC using 3 percent calcium chloride, therefore their

Keywords: Cement boards; Particleboard; Sleeper; Additive material; UF glue 1