ساخت تخته خرده کلش برنج با اتصالات سیمانی

ساخت تخته خرده کلش برنج با اتصالات سیمانی

فهیمه شعبانعلیزاده1، النا مهدینژاد2، محدثه خواجه3

چکیده:

تلاش برای گسترش صنعت تختهخرده با استفاده ازخاک اره و پسماند کشاورزی و سایر محصولات از مواد ضایعاتی همگی در صنعت چوب رو به گسترش است. مطالعات نشان داد امکان تولید تخته خرده از کلش برنج با اتصالات سیمانی وجود دارد این امکان درمناطق متنوعی که برنج رشد میکند با احتمال بالاتری وجود دارد. افزودنیهای شیمیایی که برای تسریع بخشیدن گیرا یی چوب سیمان استفاده شد کلراید آلومینیوم میباشد. نسبت اختلاط سیمان با کلش برنج به نسبت 1 :2 و 1 :75 /1 و 1: 5/1 و 1 : 25 /1 و 1 :1 بوده است. تختهها با دانسیته بالا تولید شدند و آزمایش خصوصیات فیزیکی همچنین درصد رطوبت و دانسیته و جذب آب و انبساط خطی انجام شدند. خصوصیات مکانیکی( مدول گسیختگی و الاستیسیته و مقاومت به ضربه) تعیین گردید. تختهها در ابعاد mm 600 *600 تولید گردید و بنابراین از این مطالعه میتوان نتیجه گرفت که مقاومت تخته خرده کلش برنج به وسیلهی ماده سیمانی تامین گردید.

کلمات کلیدی : کلش برنج، تخته خرده، اتصالات سیمانی

مقدمه :

در صنعت تخته خرده میتوان از خاک اره، پسماند کشاورزی و سایرضایعات همگن تختههای با کیفیت مرغوب ساخته شود. یافتند که در تخته خرده احتیاج به بیرون آوردن عیوب طبیعی چوب آلات جامد میباشد تاازصدمه دیدن تختهها جلوگیری شود. چوبها را چیپس کرده و چیپس را با بعضی از انواع چسبها آغشته میسازند در نتیجه محصول با یکنواختی بیشتر و ساختار یکنواخت و عاری از عیوب بدست میآید. خردهها به وسیله آسیاب چکشی تولید میشود و این مواد ضایعاتیدر قطعات کوچک تولید و اجرای تزریق چسب به چیپسهای کوچک انجام و کیک خرده چوب زیر گرما و فشارقرار میشود.

سبوس برنج درست مانند سایرمواد لیگنوسلولزی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی دارد که اثرمتقابل را بهبود نمیدهد. با چسبندگی چسبهای لازم با پیش بینی اتصالات در میان دو رویه آن شامل تعداد زیادی سیلیکا و مقاومت ضعیف در مقابل شرایط قلیایی واسیدی است. نوع چوب، چسبهای معدنی، اجرای مراحل، دانسیته تخته و چسبندگی شیمیایی میتواند بر روی خصوصیات تخته اثر کند از اینرو تولید تخته خرده با اتصالات مناسب دو رویه تا حد زیادی وابسته به خصوصیات معین است. براین اساس موادی که میتواند برای این تخته کامپوزیت استفاده شود شامل باگاس، پوشال غلات، لیف مواد لیگنوسلولزی مانند نارگیل، ساقه غلات، ساقه پنبه، جوت، کنف و غیره است. بنابراین هدف از این مطالعه ارزیابی اجرای تخته خرده چوب ازکلش برنج بوسیله تعیین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی میباشد. برنج در بیشتراقلیمهای جهان رشد میکند. بنابراین اطمینان از مقدار قابل دسترس کلش وجود دارد.واستفاده ازضایعات صرفه اقتصادی دارد.

مواد و روشها :

کلش برنج مواد لیگنوسلولزی اصلی برای این پژوهش است که استفاده گردید و جمع آوری شد. سیمان پورتلند معمولی مورد نیاز تهیه گردید. مواد افزودنی شیمیایی3LAcL که استفاده شد گیرایی تخته سیمان در طول جذب آب را تسریع بخشیده بود. نسبت اختلاط سیمان با کلش برنجی که استفاده شدبه نسبت 1 :2 و 1 :75 /1 و 1: 5/ و 1 : 25 /1 و 1 :1 بود و مواد افزودنی %30 بود . وزن سیمان هنگامی دانسیته تخته گرفته شد1200 1-mgK بود . ژئومتری ذرات بر روی خصوصیات تخته همچون طول فلیکها نوع ذرات اهمیت وماکزیمم مقاومت موثر است.از اینرو ضخامت تخته ازmm 6 و قالب گیری در ابعادmm 35 *35 با فشار پرس 2-Nmm 23/1 بود.

کلش برنج با آب گرم 80C پیش تیمار شده و متبلور میشود که علت آن سازگاری ضغیف سیمان با کلش برنج قبل از هوای گرم بود. برای جلوگیری از دست دادن رطوبت مواد، کلش برنج برای هربار مصرف تهیه و سپس وزن شده و درظرف مخلوط کن ریخته ومخلوط شدند. واین اختلاطها با نسبت مشخص بودند کیک ها با دست به طور یکنواخت در داخل قالب چوبی فرم داده میشود. با ورقهای پلی اتیلن پوشیده میشود و از چسبندگی تختهها بر صفحات فلزی بعد از تشکیل تخته جلوگیری میشود، تخته لایه غشای توری بر بالای کیکهاقرار گرفته و پیش پرس شده و ضخامت کاهش پیدا میکند بنابراین تخته لایه غشا توری با فلزات غشای توری جایگزین شده، فلزات غشای توری با ورق پلی اتیلن پوشیده میشود. سپس قالبها به پرس حمل میشوند، و زیر پرس با فشار2-Nmm 23 /1 برای 24 ساعت قرار می گیرد؛ سپس از پرس خارج شده در شرایط محیطی قرار میگیرد . در لابراتوار تحت شرایط محیطی با درصد رطوبت نسبی %2 ±65 و دمایC 1 ± 20 قرار گرفت.

آزمایشات خصوصیات فیزیکی و همچنین درصد رطوبت، دانسیته، جذب آب و انبساط خطی انجام گرفت. هنگامی که تست خصوصیات مکانیکی برای اتصال استاتیکی استفاده شد، هر دو مدول گسیختگی و الاستیسیته و مقاومت به ضربه اندازه گیری گردید.

نتایج و بحث:

نتایج آزمایش دانسیته نشان داد که با توجه به جدول 1 ، میزان دانسیته در رنج3-m gK 1020تا 1530و بعد از 24 ساعت در خشک کن بوده و میزان کاهشها از مخلوط نسبتهای تخته است که کاهش یافته است. تخته خرده دانسیته بالا بر این اساس طبقه بندی که تخته خرده با دانسیته بالاتر از800 3-m gK، تخته دانسیته بالا می باشد. شکل 1 نشان داد که آزمایش درصد رطوبت با کمتر و بیشترین میزان از %68 /13 و %06 / 18 به ترتیب بوده است. هنگامی که نسبت اختلاط تخته کاهش یافت، درصد رطوبت افزایش مییابد. آزمایش واکشیدگی ضخامت و جذب آب در شکل 2 نشان داده شده، واکشیدگی ضخامت درحدود 94 /2 – 82 / 6 درصد و جذب آب در حدود %65 / 1 - % 47 /6 بعد از 24 ساعت غوطه وری در آب مقطر بوده است.

جدول1 . نتایج آزمایش دانسیته

درصد اختلاط	وزن خشکKg	دانسیته 3-Kgm
1 :2	203/0	1530
1 : 75/1	189/0	1390
1 : 5/1	169/0	1270
1 :25/1	156/0	1200
1 :1	131/0	1020

نتایج نشان داد که میزان واکشیدگی ضخامت برای نسبت های اختلاط 1 :2 و 1 :75/1 کمترین بوده که بیشترین ثبات ابعادی را نشان داد. خصوصیات واکشیدگی ضخامت اتصالات سیمانی تخته خرده کاهش یافتند تخته خردههای تولید شده با نسبت اختلاطی 1 : 2 ثبات ابعادی بیشتری از خود نشان داد. آزمایش جذب آب میزان 65% را نشان داد که این میزان با کاهش نسبت اختلاطها کا هش یافت. نتایج آزمایش انبساط خطی معلوم ساخت که انبساطهای خطی تخته خرده های تولید شده با نسبت اختلاطی معین با پیشنهادات داده شده یکسان و در دستههای به غیر از نسبت اختلاط 1 : 1 ،45/0در صد بوده این امر در جدول 2 نشان داده شده است. در این جدول انبساط خطی پیشنهادی 35/0 %بوده است انبساط خطی با کاهش نسبت اختلاط افزایش یافت.

جدول 2 :نتایج آزمایش انبساط خطی و مقاومت به ضربه

درصد اختلاط	انبساط خطی	مقاومت به ضربه	مدول گسیختگی	مدول الاستیسیته
1 :2	0.0125	127	11.52	1339.20
1 : 1.75	0.2745	121.9	11.12	1094.04
1 : 1.5	0.2063	106.7	10.79	972.41
1 :1.25	0.2609	96.5	5.54	565.53
1 :1	0.4534	88.9	4.56	391.63

نتایج مقاومت اتصالات استاتیکی به وسیله مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته در جدول 2 نشان داده شد هر دو کاهش را با کاهش نسبت اختلاط نشان دادند. ثبات ابعادی بیشتر تختهها با نسبت اختلاط 1 : 2 و 1 : 75/1 با میزان مدول گسیختگی

2-Nmm 12/11 و 52/11 و میزان مدول الاستیسیته2-Nmm 2/1339و 04/1094 2-Nmm تولید شدند. این نتایج مطابق با یافته هایی است که پیش بینی شده بود در این پیش بینیها مدول گسیختگی میبایست بزرگتر از2-Nmm 11 و مدول الاستیسیته نباید کمتر از2-Nmm 1000میبود، حدود مقاومت به ضربه از 1-mm mm 88.9 -127 به دست آمد با کاهش نسبت اختلاط کاهش مقاومت به ضربه دیده شد.

برای تولید انبوه و استفاده از تکنولوژی مناسب هزینه ی تولید تخته خرده کلش برنج هنوز کمترین میزان را در بین مواد لیگنو سلولزی را دارا میباشد.

کلش برنج برای استفاده در بسیاری از کارهای مهندسی مورد استفاده قرار گرفته. این مطالعه نشان داد که امکان استفاده ازکلش برنج در تولید تخته خرده سیمان و تختههای صوتی وجود دارد و آزمایشات بیان کرد که واکشیدگی ضخامت، جذب آب و خصوصیات انبساط خطی با افزایش نسبت اختلاط کاهش پیدا میکند. خصوصیات مکانیکی نیز افزایش را نشان داد. افزایش دانسیته تخته مطابق با نتایج و پیش بینیهای کارهای قبلی بود. هزینه تولید تختهها در مقایسه با تخته خرده های دیگر هزینه تولید کمتری را نسبت به تخته تراشه نشان داد. تا کنون ضایعات تولیدی از بخشهای مختلف که کمتر مورد استفاده قرار می گرفت با توجه به این پژوهش میتواند بیشتر مورد استفاده قرار گیرد ودر صنعت استفاده شود.

Abstract:

Effort to remove natural defects from timber led to the development of particle board industry which made use of saw dust, planer shavings and other relatively homogeneous waste materials producedby the wood industries.this study reports on the production of cement bonded particle board from rice husk which is readily available in larg quantities in various areas where rice is grown.The chemical additive used to accelerate the setting of cement to rice husk mix ratio used were 2:1,1.75:1, 1.5:1, 1.25:1 and 1:1. High density boards were produced and physical property test such as moisture content, density, water soak and linear expansion were carried out while the mechanical properties tested for were static bending test used to determine both moduli of rupture and elasticity and impact resistance.It was therefore concluded from this study that durable particle board couid be produced by using ricehusk to totally replace the conventional wood dhaving.

منابع:

1. Nail,J. N and D.K.Ravindra,1976.civil Engineering Materials.5th, Macmillan Press Limited, London.

2. Oyagade, A .O,1995.Influence of Portland cement alkalinityon the dimensional stability of cement wood particleboard.J.Trop, Forest Sci,24,21-25.

3. Simatupang, M.H.and R.L. Geimer, 1990. Inorganic binder for wood composites: Feasibility and limitations. Proceeding of wood adhesive symposium, Forest product Resources Society, 169-176.

4. American Society for Testing and Materials ASTMD 1037-94,1994. Standard test methods for evaluating the properties of wood based fibre and particle panel materials. ASTM Philadelphia.

5. British standard institution, 1978. BS12: Portland.

6. Badejo ,S.O.O,1988.Effect of flake geometry on properties of cement on bonded particle board from mixed tropical hardwoods. J.wood Sci.22:351-370

7. Post P,W.1998,Effect of particle geometry and resin content on bending strength of oak flake board. Forest prod,J,8:317-322.

8. Ajayi,B.2003.Strength and dimensional stability of cement bonded particle board from post harvest item residues and sawdust.Invitational paper proceedingsof 12th world forestry congerss,Quebec city ,Canada.

9. Okpala, D.C,1997.Rice Husk Ash as partial replacement of cement in concrete. Proceedings of the annual conference of the Nigerian Society of Engineers, 83-90.

ساخت تخته خرده کلش برنج با اتصالات سیمانی

ساخت تخته خرده کلش برنج با اتصالات سیمانی

مطالب مشابه :

اتصالات در صنایع چوب

اتصالات

×اتصالات در صنایع چوب

مطالبی در باب هنر مشبک، واتصالات چوب.

ابزارهای جدا کردن و گود کردن چوب

ساخت تخته خرده کلش برنج با اتصالات سیمانی

کاربرد چوب در ساختمان

ابزار کار با چوب