مطالعه امکان ساخت الیاف سیمان از گیاهان غیر چوبی : پایان نامه ارشد مهندسی کشاورزی منابع طبیعی و جنگل داری

کشور عزیزمان ایران با توجه به تنوع اقلیم ، آب و هوای مطبوع و اراضی وسیعی که در اختیار دارد در صورت مدیریت در عرصه کشاورزی میتواند یکی از قطب های بلامنازع کشاورزی دنیا باشد و با پرورش دانش آموختگان خبره در گرایش های مختلف رشته کشاورزی میتوان به این مهم نایل آمد.دیجی لود در ادامه به معرفی پایان نامه های کارشناسی ارشد رشته کشاورزی میپردازد. پایان نامه حاضر با عنوان”  مطالعه امکان ساخت الیاف سیمان از گیاهان غیر چوبی ” با گرایش  کشاورزی منابع طبیعی و جنگل داری و با فرمت Word (قابل ویرایش) تقدیم شما دانشجویان عزیز میگردد.

چکیده مطالعه امکان 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.

مقدمه

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) )

نتیجه گیری:

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 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 موریانه­ها 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.

فهرست مطالب مطالعه امکان ساخت الیاف سیمان از گیاهان غیر چوبی:

فصل اول مقدمه و کلیات

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

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 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

فهرست اشکال

جدول 1-1  مواد شیمیایی اصلی تشکیل دهنده سیمان پرتلند  7

جدول1-2 سیمان پرتلند به طور معمول از چهار نسبت اصلی طبق جدول زیر تشکیل شده است… 8

جدول 1-3 مواد تشکیل دهنده انواع سیمان پرتلند  10

جدول 3-1 مقایسه خصوصیات تخته کامپوزیت ها با استاندارد های لازمه. 47

جدول 3-2 خواص مقاومتی، ثبات ابعادی و هدایت حرارتی تخته های الیاف Equisteum – سیمان. 62

فهرست جداول

شکل 3-1 مقایسه حذف مواد استخراجی با آب سرد در یک روز در مواد گیاهی.. 42

شکل 3-2 اثر مواد استخراجی آرهار بر روی زمان گیرایی سیمان  42

شکل 3-3 تاثیر میزان مواد استخراجی بر روی توسعه مقاومت در ملات سیمان. 44

شکل 3-4 تاثیر دوز تسریع کننده (A) بر روی مقاومت فشاری ملات سیمان شامل 1 درصد مواد استخراجی آرهار. 44

شکل 3-5 اثر میزان تراشه های آرهار (% نسبت به وزن سیمان) بر روی دانسیته تخته های کامپوزیتی.. 45

شکل 3-6  جذب آب (24 ساعته) میزان تراشه های آرهار (%) نسبت به وزن سیمان. 46

شکل 3-7 مقاومت خمشی تخته کامپوزیت با میزان تراشه های آرهار (%) نسبت به وزن. 48

شکل 3-8  اثر تراشه های آرهار (% نسبت به وزن سیمان) بر چسبندگی داخلی تخته ها 49

شکل 3-9 اثر SFG و AL بر روی هیدراتاسیون سیمان. 61

راهنمای خرید و دانلود فایل

برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.

بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.

در صورت بروز  هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما  پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا شکایت شما مورد بررسی قرار گیرد.

برای دانلود فابل روی دکمه خرید و دانلود  کلیک نمایید.