Archive of SID
مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی
جلد پانزدهم، شماره سوم، مرداد
- شهریور 1387
www.jasnr.info
www.sid.ir
www.magiran.com/jasnr
بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب سیمان ساخته شده
از تراورس بازیافتی راه آهن
*
تقی طبرسا 1، فاطمه آموسی 2 و ابوالقاسم خزائیان 3
1
دانشیار 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
چکیده
این تحقیق به منظور بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب سیمان ساخته شده از تراورس های فرسودۀ
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
مقدمه
1
چند سازه یا فرآورده مرکب به هر نوع محصولی که از
ترکیب چند ماده ساده دیگر ساخته شده باشد اطلالاق
.(
میگردد (ابراهیمی، 1997 ؛ دوست حسینی، 2001
فرآورده های مرکب چوبی از ترکیب چوب به شکل خرده
چوب یا الیاف با مواد دیگر مثل الیاف های مصنوعی و یا
*
tabarsa@yahoo.com : - مسئول مکاتبه
معدنی یا مواد اتصا ل دهنده چسب های معدنی یا آلی و یا
پلالاستیک ها تولید می گردند
(پارسا پژوه و همکاران ،
2002 )
. چند سازه های سیمانی از جمله محصولالات چوبی
هستند که در پر وس ه تولید آن ذرات چوب به کمک
سیمان پرتلند به یکدیگر متصل می شوند
. این فرآورده به-
علت دارا بودن خصوصیات کاربردی بارز از جمله
مقاومت در برابر آتش، پایداری ابعاد، مقاومت در برابر
www.SID.ir
Archive of SID
عوامل بیولوژیکی و عدم انتشار گاز فرم آلدئید بر خلالاف
چند سازه های با اتصال مصنوعی ، در دهه های اخیر مورد
توجه صنعت ساختمان و محققین و صنعتگران قرار گرفته
است
. در زمینه چند ساز ه های سیمانی از دهه هفتاد
(
میلالادی تحقیقات وسیعی آغاز شده است تارکو ( 1970
در مطالعات خود مشاهد ه کرد که پوسیدگی ناشی از قارچ
سراتوسیس پیلفرا بر هیدراتاسیون سیمان تأ ثیر مثبت
داشته و گیرایی آن را تسریع می کند
. به نظر این محقق
علت این امر مصرف و حذف اجزاء حل شدنی مخرب
توسط قارچ و جلوگیری از ایجاد محدودیت در گیرایی
سیمان است
. موهان ( 1972 ) در پژوهشی استفاده از
ضایعات محصولالات کشاورزی نظیر باگاس، پوستۀ برنج،
بادام زمینی و نا رگیل ر ا در ساخت پانل های سیمانی مورد
مطالعه قرار داد
. نتایج این بررسی نشان داد که در ساخت
صفحات سیمانی، پوس ته برنج و بادام زمینی و نارگیل
عکس العمل منفی کمتری بر گیرایی سیمان و مقاومت
اتصالالات آن داشته اند
. هاشمی و کامپبل ( 1990 ) در
تحقیقی در مورد رابطه شیم یایی چوب و سیمان به مطالعه
مواد استخراجی چوب و گیرایی چوب سیمان پرداختند
است
. بر این اساس مواد استخراجی ترکیبات پیچیده ای
هستند که شامل رزین، اسیدهای چرب، ترپن ها، فنول ها،
تاننها و قندهای معمولی می باشند
. این عناصر تا حدود
زیادی از نظر ویژگی های حل شدن و میزان آنها در
(
گونههای مختلف متفاوت هستند. مسلمی ( 1993
بررسی هایی در زمینه تأثیر گونه چوبی بر مقاومت های
چوب سیمان انجام داد
. این بررسی ها نشان داد که پهن
برگان بدلیل دارا بودن تانن ها، همی سلولزها و قندهای
بیشتر نسبت به سوزنی برگان اثر منفی بیشتری بر
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
Na
2oSio تحقیق علالاوه بر استفاده از کاتالیزورهایی نظیر 2
تیمار تزریق دی اکسید
Al2(SO4) و 3 Ca(Oh) و 2
کربن نیز طی عملیات پرس و روی کیک خرده چوب
سیمان در دماهای مختلف پرس اعمال گردید
. جمالی
2004 )
نیز در پایان نامه کارشناسی ارشد خود به تأثیر )
مثبت مواد افزودنی و گاز دی اکسید کربن بر خواص
صفحات چوب سیمان اشاره نموده است
. مقاومت خمشی
و سختی اولیه تخته های ساخته شده با تزریق دی اکسید
23
برابر بیشتر از تخت ه های چوب سیمان / کربن حدود 5
معمولی بود
. افزایش دمای پرس نیز در ساخت تخت ه ها
تأثیر زیادی روی تسریع هیدراتاسیون و بنابراین روی
فرآیند گیرایی چوب سیمان داشته است
. کورت و مهر 1
2001 )
در تحقیقی اثر الیاف فایبرگلالاس را در ساخ ت )
صفحات چوب سیمان مورد بررسی قرار دادند و ب ه این
نتیجه رسیدند که این تخته ها دارای خصوصیات مطلوبی
از جمله مقاومت در برابر آتش، ثبات ابعاد، مقاومت
خمشی بالالا، قابلیت کار آسان و وزن کم بوده و مناسب
برای کاربردهای مختلف م ی باشند
. دوست حسینی و
یزدی
( 1996 ) تأثیر مواد افزودنی را بر کیفیت اتصال
سیمان پرتلند با خرده چوب صنوبر مورد بررسی قرار
دادند، نتایج این بررسی نشان داد که مواد افزودنی بر
گیرایی سیمان و کیفیت صفحات چوب سیمان اثر مطلوب
داشته است
. دوست حسینی و رنگ آور ( 1997 ) از
گونه های جنگلی راش، ممرز و توسکا در س اخت
پانل های چوب سیمان استفاده کردند
. در این راستا
تخته های ساخته شده از گونه توسکا دارای مقاومت های
بالالاتری از پانل های ساخته شده از چوب های راش و
ممرز بود
. بضاعتیپور ( 1999 ) در مطالعه ای امکان
بکارگیری تراورس های فرسودۀ راه آهن را در ساخت
تخته خرده چوب م ورد بررسی قرار داد
. در این بررسی
تعدادی تراورس از میان تراورس های فرسوده راه آهن که
هنگام تهیه به مواد حفاظتی آغشته شده بودند از دو منطقه
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
تراورس تازه قطع شد هم تبدیل به خرده چوب شده و
خشک گردید تا برای ساخت تخت ه های شاهد مورد
استفاده قرار گیرد
. تختههای آزمایشگاهی با دانسیته 750
1- Kurt and Mohr
www.SID.ir
Archive of SID
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
تراورس های آغشته شده به موادحفاظتی در مقایسه با
تخته های شاهد عاری از مواد حفاظتی از مقاومت خمشی،
مدول الالاستیسیته، مقاومت برشی کمتر و جذب آب و
واکشیدگی ضخامتی بیشتری برخوردار است
. تخته های
ساخته شده از تراورس های حاوی مواد حفا ظتی در کرج
و شیرگاه دارای تفاوت معنی داری بودند که مربوط به
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
فرسوده دپو شده در کرج خواص مطلوب تری در مقایسه
با تخته های ساخته شده از تراورس های دپو شده در
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
.
مواد و روش ها
در این بررسی از تراورس های فرسودۀ جمع آوری
شده راه آهن استفاده شد
. برای تهیه خرده چوب مورد
نیاز، تراورس ها به ابعاد کوچک ترتبدیل شده و به مدت
دو هفته در آب غوطه ور شدند تا نرمترشده و به آسانی
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
چوب ها سپس به دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران
واقع در کرج منتقل گردید و عملیات ساخت تخته های
آزمونی و آزمایش های خواص آنها در آنجا انجام گرفت
.
خرده چوب ها با اسنفاده از خشک کن آزمایشگاهی تا
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
سانتی گراد و کلرید کلسیم بهعنوان جفت کننده در سه
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
آنجایی که سیما ن در پروسه خشک شدن با سرعت بالالا
به سرعت ترک می خورد کیک فشرده شده ابتدا قید گذاری
شده، سپس بهمدت
28 روز تحت شرایطی با دمایی حدود
25
درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی بالالای 90 درصد
قرار داده شدند تا رطوبت آن به ارامی کاهش یافته و
گیرایی رزین کامل گردید
. با توجه به وجود دو متغیر هر
یک در سه سطح و سه تکرار از هر شرایط ساخت در
مجموع
18 تخته خرده سیمان ساخته شد . همچنین ، سه
تخته به عنوان تخته های شاهد با استفاده از خرده
چوب های تازه از گونه راش و مطابق شرایط فوق و در
پرس با دمای
25 درجه سانتی گراد ساخته شدند . تخته
سیمان های ساخته شده به مدت
15 روز در دمای 21
www.SID.ir
Archive of SID
درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی
65 درصد قرار گرفتند
تا به رطوبت متعادل برسند
. نمونه های آزمونی مورد نیاز
برای اندازه گیری مقاومت به خمش استاتیک، مدول
الالاستیسیته، چسبندگی داخلی ، واکشیدگی ضخامتی
تهیه
DIN تخته های ساخته شده طبق استاندارد 68763
و تا شروع اندازه گیری ها در شرایط استاندارد نگهداری
شدند
. نتایج حاصل از ارزیابی های خواص فوق بوسیله
آزمون تجزیه واریانس در طرح فاکتوریل در قالب طرح
بلوک کاملا لا تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و
تیمارهای مطلوب با مقایسه میا نگین ها بکمک آزمون
دانکن تعیین گردیدند
.
نتایج
نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل های آماری در جدول
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
خمشی بیشتری نسبت به تخته های ساخته شده در
حرارت
60 درجه سانتی گراد دارند . به نظر م ی رسد وجود
کرئوزت و حرارت در پدیده گیرا شدن سیمان اختلال
ایجاد م ی نماید
. ب همنظور بررسی موضوع فوق تست
هیدراتاسیون بامخلوط خرده چوی های معمولی چوب
راش، آب و سیمان و مخلوط خرده چوب های تهیه شده
از تراور س های فرسوده حفاظت شده با کرئوزوت ، آب و
سیمان انجام شد
. نتایج نشان داد که افزایش دمای
هیدراتاسیون با خرده چو ب های معمولی راش بی شتر از
افزایش دمای هیدراتاسیون با خرده چوب های حفاظت
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
درجه سانتی گراد به به م قاومت خمشی تخته های شاهد
نزدیک است و قابل رقابت با آنها است
.
برای اثر مستقل و متقابل متغیرها بر خصوصیات مختلف تخته
. F جدول 1- مقادیر محاسبه شده
TS WA IB MOE MOR
منبع تغییرات
453/56
** 5403/33** 877/ حرارت پرس ** 52
*
518/81
**
2312/31
CaCl
2
**
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.
0
2
4
6
8
10
12
14
شاهد
3 5 7
سطوح کلرید کلسیم
مقاومت خمشی مگاپاسکال
25c
60c
شکل
1- اثر عوامل متغیر بر مقاومت خمشی.
www.SID.ir
Archive of SID
اثر مستقل کلرید کلسیم بر مقاومت خمشی تخ ته های
ساخته شده با اعتماد
99 درصد معنی دار م ی باشد که در
همه شرایط با افزایش میزان کلرید کلسیم مقاومت خمشی
افزایش می یابد
(شکل 1). افزایش ماده افزودنی
جفت کننده باعث ایجاد شرایط مناسب اتصال بین خرده
چوب ها م ی گردد
. اتصال بهتر خرده چوب ها افزایش
مقاومت خمش ی را بهمراه داشته است
. اثر متقابل درجه
حرارت پرس و کلرید کلسیم بر مقاو مت خمشی معنی دار
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
ملاحظه می گردد مدول الاستیسیته همه تخته های ساخته
شده در دمای
25 درجه سانتی گراد به طور قابل ملاحظه ای
از مدول الاستیسیته تخته های ساخته شده در
60 درجه
سانتی گراد بیشتر است که نشان دهنده اثر منفی حر ارت
می باشد
. مدول الاستیسیته تخته های ساخته شده در
حرارت
25 درجه سانت ی گراد با مدول الاستیسیته تخته های
شاهد که از خرده چوب های تازه گونه راش ساخته شده
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
درجه سانتی گراد بیش از چسبندگی داخلی تخته های پرس
شده در حرارت
60 درجه سانتی گراد می باشد. با افزایش
کلرید کلسیم نیز چسبندگی داخلی افزایش می یابد
.
0
500
1000
1500
2000
2500
شاهد
3 5 7
سطوح کلرید کلسیم
مدول الاستیسیته مگاپاسکال
25c
60c
شکل
2- اثر عوامل متغر بر مدول الاستیسیته.
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
شاهد
3 5 7
سطوح کلرید کلسیم
چسبندگی داخلی مگاپاسکال
25c
60c
شکل
3- اثر عوامل متغیر بر چسبندگی داخلی.
www.SID.ir
Archive of SID
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
کلرید کلسیم بر جذب آب چوب سیمان ساخته شده از
تراورسهای بازیافتی اثر معنی داری دارد ب ه طوری که با
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
استفاده از اتصال دهنده سیمان جذب آب ب همیزان بسیار
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
واکشیدگی ضخامتی کمتری نسبت به تخته های ساخته
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
.
0
5
10
15
20
25
30
شاهد
3 5 7
سطوح کلریدکلسیم
جذب آب درصد
25c
60c
شکل
4- اثر عوامل متغیر بر جذب آب.
0
1
2
3
4
5
6
7
شاهد
3 5 7
سطوح کلرید کلسیم
واکشیدگی ضخامتی درصد
25c
60c
شکل
5- اثرعوامل متغیر بر واکشیدگی ضخامتی.
www.SID.ir
Archive of SID
بحث و نتیجه گیری
نتایج حاصل از از این تحقیق نشان داد که مقاومت به
خمش استاتیک تخته خرده چوب سیما ن های ساخته شده
در حرارت
25 درجه سانتی گراد بهمیزان قابل توجه ای از
مقاومت خمشی تخته خرده چوب سیمان ساخته شد ه در
حرارت
60 درجه سانتی گراد بیشتر است ولی مقاومت
خمشی این تخته ها تا حدی از از تخته های شاهد که برای
ساخت آنها از خرده چوب های تازه و تیمار نشده راش
استفاده شده بود ، کمتر است
. مدول الاستیسیته تخته خرده
چوب سیمان های ساخته شده از تراور س های بازیافتی تا
حدی کمتر از مقدار آنها در تخته های شاهد می باشد اما
همانند مقاومت خمشی مقدار آن در تخته های ساخته شده
در حرارت
25 درجه سانتی گراد بیشتر از تخته های
ساخته شده در حرارت
60 درجه سانتی گراد میباشد.
برخلاف درجه حرارت ماده افزودنی کلرید کلسیم اثر
مثبت روی گیر ایی سیمان داشته است ب ه طوری که با
افزایش میزان مصرف کلرید کلسیم مقاومت خمشی و
مدول الاستیسیته هم افزایش نشا ن داده اند
. به نظر م ی رسد
اثر منفی افزایش حرارت مربوط به اختلالی است که
کرئوزوت موجود در خرده چوب ها در پدیده اتصال ایجاد
می نماید
. ماهازی و نوریسیو ( 1995 ) در پژوهشی تأثیر
درجه حرارت را بر گیرایی سیمان مورد بررسی قرار داد ند
و دریاف تند که با افزایش درجه حر ارت، زمان هیدراتاسیون
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
میان بین چسبندگی داخلی تخت ه های چو ب سیمان ساخته
شده در شرایط مختلف نیر در سطح اطمینان
99 درصد
اختلاف معنی داری وجود دارد
. بیشترین میزان چسبندگی
داخلی مربوط به تخته های چوب سیمان ساخته شده در
شرایط دمای
25 درجه سانتی گراد و 7 درصد ماده
افزودنی کلرید کلسیم است، و بهعنوان مناسب ترین تیمار
(
مورد توجه قرار می گیرد. دوست حسینی و یزدی ( 1996
در پژوهشی اثر مقادیر مختلف مواد افزودنی را بر
خصوصیات مختلف از جمله چسبندگی داخلی صفحات
چوب سیمان مورد بررسی قرار د ادند و به اثر مثبت کلرید
کلسیم در گیر ایی سیمان اشاره کردند
. استفاده از اتصال
دهنده معدنی چون س یمان اثر قابل ملالاحظه ای روی جذب
اب و واکشیدگی ضخامتی تخته ها داشت
. ب ه طوری که
نتایج این تحقیق نشان داد تخت ه های ساخته شده از خرده
چوب های حاصل از تراورس های بازیافتی با استفاده از
سیمان و مصرف
7 درصد کلرید کلسیم در حرارت 25
درجه سانتی گراد میزان جذب آبی حد ود
9 درصد داشتند
که در مقایسه با تخته خرده چوب های معمولی بسیار
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
بر جذب آب و واکشیدگی ضخامتی هم اثر منفی داشت
به طوریکه تخته های ساخته شده در حرارت
60 درجه
سانتی گراد بهمراتب جذب آب و واکشیدگی بالالا یی داشتند
که علت آن اختلالال در پدیده گیرایی س یمان می باشد
. با
توجه به مطالب فوق م ی توان نتیج ه گیری کرد که بهترین
شرایط
(تیمار) ساخت چوب سیمان در این تحقیق دمای
25
درجه سا نتی گراد و استفاده از 7 درصد ماده افزودنی
کلرید کلسیم بود
.
منابع
1.Bezaatipur, P. 1990. Investigation on application of rail road sleepers in production Particleboard.
MSc thesis. Faculty of Natural resources, Tehran University.P.140.
2.Ebrahimi, G. 1989. Mechanics of wood and wood composies. Tehran University press. P. 690.
3.DIN (DEUTSCHE NORM), DIN/ EN, part 1. 2: 1995. Cement bonded particle board.
4.Doosthoseini, K. 2001. Wood composites, materials, Manufacturing, Application. Tehran University
publications. P. 684.
www.SID.ir
Archive of SID
5.Doosthoseini, K., and Yazdi, M. 1996. Effect of additives on bond quality of Portland cement with
poplar particles. Natural Resources of Iran, 48(1):47-58.
6.Doosthoseini, K., and Ragavar, H. 1997. Investigation on effect of species and particle treatment on
applied properties cement wood panels. Natural resources of Iran, 50(2):47-55.
7.Hachemi, M., and Compbell, A.G. 1990. Wood-cement chemical relationship, in: Fiber and
particleboards Bonded with Inorganic Binders. A.A. Moslem (ed.), For. Prod. Res. Soc., Madison,
Wisconsin, pp:43-47.
8.Karimi, A., and Nejati Barzaki, H. 2002. Methods of recycling treated woods and recycling situation
in Iran. M.Sc. Seminar, Tarbiat Modarres University, P: 77.
9.Kurt, K.L., and Mohr, B.J. 2001.Concrete reinforcement cement with recycle fibers. Journal of
material, Vol.12, No. 4, pp: 112-127.
10.Mahazi, V.C., and Noricio, L.A. 1995. Production of cement bonded boards for housing
construction utilizing antipolo. Philippine Technolge Journal; 20: 55-58.
11.Mohan, D. 1972. The use of bamboo and wastes in building construction. United Nations
Document ST/SOA/113.New York: Department of Economic and social Affairs. United Nations
publication sales. J .12 (2):23-28.
12.Moslemi, A.A. 1993. Wood cement composites: Species and heartwood-sapwood effects on
hydration and tensile strength. For. Prod. J. 41 (3):9-14.
13.Parsapajo, D., Doosthoseini, K., and Mirshokraei, A. 2002. Dictionary of Agriculture and Natural
resources. 15 editions. Tehran University publications. P: 136.
14.Tarkow, H. 1970. Effect of wood species on the hydration of Portland cement. Decayed wood
inhibitor. Forest Products Journal, 17(1), 30-32.
www.SID.ir
Archive of SID
J. Agric. Sci. Natur. Resour., Vol. 15(3), July-Aug 2008
www.jasnr.info
www.sid.ir
www.magiran.com/jasnr
Investigation on physical and mechanical properties of cement bonded
particleboard manufactured from recycled railroad sleepers
*
T. Tabarsa1, F. Amosa2 and A. Khazaeian3
1
Associate 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
Prof., Dept. of wood and paper Sciences and Industries, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural
Resources, Iran
Abstract
In order to investigate physical and mechanical properties of cement bonded particleboard
manufactured from recycled rail road sleepers, this study has been conducted. In this study six
treatments including effect of temperature (at two levels: 25
oC and 60 oC) and calcium chloride as
additive (at 3 levels: 3%, 5% and 7%) on cement boards properties were studied. One-layer boards
with density of 1 gr/cm
3 and 15 mm thick were manufactured. Three boards were also manufactured as
control boards using normal particles, cement and 7 percent chloride (based on dry weight of cement).
Physical and mechanical properties of manufactured boards including modulus of rupture, modulus of
elasticity, internal bond, water absorption, and thickness swelling were measured and compared with
control boards. Collected data were analyzed. There were significant differences (with 95 percent
confidence) among manufactured boards. Since manufactured boards at 25
oC and using 7 percent
calcium chloride had high mechanical properties and less water absorption and thickness swelling
compared with those manufactured at 60
oC using 3 percent calcium chloride, therefore their
manufacturing conditions are recommendable for industrial application.
Keywords
: Cement boards; Particleboard; Sleeper; Additive material; UF glue 1
1- Corresponding Author; Email: tabarsa@yahoo.com
www.SID.ir