هیدراتاسیون کامپوزیت چوبی پیوند سیمان شش گونه جنگلی
هیدراتاسیون کامپوزیت چوبی پیوند سیمان شش گونه جنگلی – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه مهندسی صنایع
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۴۰ |
کد مقاله | IND40 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | عملکرد هیدراتاسیون کامپوزیت های چوبی با پیوند سیمان: ارزیابی سازگاری شش گونه پیشرو جنگلی |
نام انگلیسی | HYDRATION PERFORMANCE OFCEMENT -BONDED WOOD COMPOSITES: COMP A TIBILITY ASSESSMENTOFSIX PIONEER FORESTSPECIES |
تعداد صفحه به فارسی | ۲۶ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۱۲ |
کلمات کلیدی به فارسی | سازگاری, شتاب دهندگان, نئوپان های سیمانی, آنالیز قند نشاسته |
کلمات کلیدی به انگلیسی | Compatibility, accelerators, cement-bonded particleboard, sugar starch analysis |
مرجع به فارسی | انستیتو تحقیقات جنگلی، مالزیکالج علوم کاربردی، دانشگاه فن آوری MARA مالزی |
مرجع به انگلیسی | Forest Research Institute Malaysia, Kepong, Selangor, Malaysia; Faculty of Applied Sciences, Universiti Teknologi MARA, Malaysia |
کشور | مالزی |
عملکرد هیدراتاسیون کامپوزیت های چوبی با پیوند سیمان: ارزیابی سازگاری شش گونه پیشرو جنگلی
چکیده
این موضوع بعنوان یک مبحث شناخته شده بشمار می آید که وجود مواد بازدارنده ای نظیر نشاسته، قند، همی سلولز و عصاره های داخل چوب احتمالا بر روی فرآوری و زمان گیرش سیمان تاثیرگذار می باشند. با انجام فرآیند اندازه گیری گرمایی هیدراسیون / آبدار شدگی می توان نوعی برآورد اولیه در ارتباط با درک رفتار هیدراسیون ترکیبات چوب – سیمان – آب را حاصل آورد. هدف از این مطالعه ارزیابی سازگاری شش گونه پیشروی جنگلی جهت استفاده در سیمان پورتلند عادی (OPC) می باشد. در عین حال، آنالیز انجام شده بر روی میزان قند و نشاسته هر یک از گونه های چوب نیز مورد ارزیابی قرار گرفته است. نمونه های چوب کارخانه ای Neolamarkia cadamba (kelempayan), Antidesma spp. (langian), Artocarpus spp. (terap), Macaranga gigantea (mahang gajah), Pterocymbium javanicum (melembu) و Sapium baccatum (memeh) مهیا گردیده و با OPC و آب منطبق با روش ترکیب استاندارد که به وسیله شعبه Wood Composite Branch، موسسه تحقیقات جنگلی مالزی (FRIM) استفاده می شود، مخلوط گردید. صرفنظر از این مورد، سازگاری ترکیبات چوب – سیمان با دو نوع ماده تسریع کننده (CaCl2 و MgCl2) در سطوح دوز ۵۰/۱%، ۵۰/۲% و ۵۰/۳% بر مبنای وزن سیمان نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. سازگاری این گونه های تحت بررسی از نقطه نظر میزان هیدراسیون ترکیب چوب- سیمان- آب مورد بررسی قرار گرفت، که منطبق با حداکثر دما و زمان می باشند. آزمایشات انجام شده با یا بدون مواد تسریع کننده، mahang (6/79 درجه سانتیگراد، ۶/۲ ساعت) سبب مشخص نمودن سازگارترین گونه ها برای تولید محصولات کامپوزیتی زیست – محور سیمانی شد. نامناسب ترین گونه ها تحت شرایط طبیعی عبارتند از kelempayan، memeh و melembu. به علاوه این موضوع نیز مشخص گردید که با اضافه نمودن مواد شتاب دهنده / تسریع کننده، سازگاری این گونه ها به میزان قابل توجهی ارتقاء می یابد.
کلمات کلیدی: سازگاری، شتاب دهندگان، نئوپان های سیمانی، آنالیز قند نشاسته
هیدراتاسیون کامپوزیت چوبی پیوند سیمان شش گونه جنگلی
مقدمه
برای تولید سیمان پورتلند متعارف برخی از مواد همانند موارد مشخص شده ذیل مورد استفاده قرار می گیرند: سنگ آهک، مواد تئده ای / شل، گچ یا خاک آهک دار (مارل) ، با ترکیب با سنگ رسی، خاک رس، کلات یا خاکستر کوره، و سنگ آهن. آهک و سیلیکا تقریبا ۸۵% جرم این ترکیبات را بخود اختصاص می دهند (Anon، ۱۹۸۸). نام این سیمان حاصل آمده از نام ماده تشکیل دهنده اصلی آن، سنگ پورتلند می باشد. سنگ پورتلند در ابتدا در اوایل قرن نوزدهم تحت فرایند حفاری و استخراج قرار گرفت. این سنگ پس از آن بوسیله دانشمندی به نام جوزف آسپدین (Joseph Aspdin) در سال ۱۸۲۲ با استفاده از روش مشابهی که غالبا برای تولید سیمان رومی (Roman cement) استفاده می شود اصلاح گردید (Tatum، ۲۰۰۹). فرمولاسیون اصلی سیمان پورتلند متعاقبا به وسیله پسر آسپدین، ویلیام در سال ۱۸۴۳ به هنگامی که وی به آلمان مهاجرت نمود مورد پالایش و اصلاح قرار گرفت. سیمان پورتلند اصلاح شده وی به طور گسترده ای به عنوان مواد ساختمانی در آلمان، ۳۰ سال پس از ارائه آن، مورد استفاده قرار گرفت (Tatum، ۲۰۰۹). پس از آن سیمان پورتلند (OPC) به عنوان یکی از شایع ترین انواع سیمان ها که در گوشه و کنار جهان تاکنون مورد استفاده قرار می گیرد معروفیت یافت. این ماده به عنوان جزء اصلی برای بتون، ملات، اندود گچ و دوغاب سیمان بسیار معروفیت دارد چرا که ارزان بوده و برای مصرف مهیا می باشد (Anon، ۲۰۰۹). برحسب دفتر استانداردهای هند (BIS)، سه رتبه بندی مختلف سیمان پورتلند نوعی وجود دارد، یعنی رتبه های ۳۳، ۴۳ و ۵۳٫ این رتبه بندی بر مبنای استحکام فشاری یا تاب فشردگی (مقاومت فشاری) ملات سیمان – ماسه به صورت مکعبی با مساحت سطح ۵۰ سانتیمتر مربع متشکل از یک بخش از سیمان الی سه بخش از ماسه استاندارد بر حسب وزن با یک نسبت آب – سیمان می باشد که با استفاده از یک رویه خاص حاصل می گردد. شماره رتبه بندی به حداقل تاب فشردگی ملات ماسه سیمان درN/mm2 بمدت ۲۸ روز اشاره دارد (ACC، ۲۰۰۹).
هیدراتاسیون کامپوزیت چوبی پیوند سیمان شش گونه جنگلی
جدول ۱ . لیست گونه های جنگلی پیشرو بالقوه برای تبدیل به محصولات پانلی
نام محلی | نام علمی |
KelempayanMahang gajahMahangMahang putehMahang merahAkasiaBalek anginBataiBinuangKekabu hutanMengkiraiMempisangMata lembuAra, A. KelepongLebanLudaiPulaiSesendokBerembang bukitGambir, G. hutanHampas tebu / KasapHujan panas, MeroyanMendongNipis kulitSial menaungTinjau belukarUbahGegatalLudai“Langian” | Anthocephalus chinensisMacaranga giganteaMacaranga HoseiMacaranga HypoleucaMacaranga trilobaAcacia sppMallotus sppParaserianthes falcatariaOctomeles sumatranaBombax valetoniiTrema sppMezzetia leptopodaPterocymbium javanicumFicus sppVitex sppSapium baccatumAlstonia sppEndospermum malaccenseDuabunga grandifloraMaesa sppGironniera sppBreynia sppEleocarpus sppMemecylon sppPtemandra sppRandia scortechiniiGlochidion sppSchima wallichiiSapium baccatumAntidesma spp |
این گونه ها به وسیله تولید کننده محصولات پانلی چوبی توصیه شده اند (نام محلی).
مطالعات اولیه معرف آن می باشد که اکثریت گونه ها دارای دانسیته پایینی هستند و بنابراین می توان آنها را به محصولات پانلی تبدیل نمود که در پیوند با مواد چسبنده رزینی سنتزی یا سیمان پورتلند نوعی عمل نموده و بتوان آنها را در کاربردهای غیر بردگاهی استفاده نمود. در فرایند تولید، الیاف چوب و پیوند دهنده (OPC) می بایست سازگار با یک نوع پیوند استقرار یافته و قدرتمند بین این نوع از رسانه ها باشند تا آنکه قابلیت فرم پذیری تخته های پیوند سیمانی با عملکرد متمایز و قدرتمند حاصل آید. عبارت سازگاری، به هنگامی که در زمینه تحقیقاتی کامپوزیت های چوب سیمان به کار گرفته می شود، معرف میزان جا افتادن سیمان پس از ترکیب با آب و با توجه به یک نوع چوب مشخص شده در یک فرم خرده یا تکه تکه شده می باشد (Jorge و همکاران، ۲۰۰۴).
هیدراتاسیون کامپوزیت چوبی پیوند سیمان شش گونه جنگلی
مواد و روش ها
آزمایش سازگاری
آزمایش سازگاری به منظور تشخیص تاثیرات گونه های جنگلی انتخابی پیشرو در برابر میزان هیدراسیون OPC چه با اضافه نمودن شتاب دهنده ها و چه بدون آنها انجام شد. این آزمایش به واسطه آنکه در زمینه انتخاب بهترین گونه های ثانویه جنگلی به ما کمک می نماید الزامی می باشد (البته این گونه ها در بین شش گونه انتخابی پیشروی جنگلی مشخص شده اند) که خود به صورت سازگار جهت ترکیب با OPC قبل از ساخت نئوپان دارای پیوند چوب – سیمان می باشد. این روش از شعبه کارخانه کامپوزیت چوب FRIM آغاز گردیده و به وسیله محققین ارشد آن شعبه مورد پذیرش و کاربرد قرار گرفته است.
هیدراتاسیون کامپوزیت چوبی پیوند سیمان شش گونه جنگلی
آنالیز نشاسته و قند
روش تحلیل میزان نشاسته گونه های پیشروی جنگلی به وسیله Humphrey اندازه گیری شد (Humphrey و Kelly، ۱۹۶۱) و میزان قند نیز با استفاده از روش Simatupang مشخص گردید (Simatupang، ۱۹۷۹). هدف از این بررسی مشخص نمودن میزان نشاسته و قند هر یک از گونه های پیشروی جنگلی انتخاب شده می باشد. آنالیز نشاسته از طریق ترکیب ۵ گرم آرد چوب هر نوع از گونه ها با ۷/۴ میلی لیتر HClO4 انجام گردید. سپس ترکیب آرد- چوب HClO4 به مدت ۱۵ دقیقه نگهداری شد، تا قبل از رقیق شدگی با ۱۰۰ میلی لیتر آب مقطر، واکنش دهد. ترکیب رقیق شده سپس با استفاده از Hettich Universal در سرعت ۲۰۰۰ دور در دقیقه برای مدت ۱۰ دقیقه تحت فرایند چرخش قرار گرفت تا آنکه یک ترکیب تحت عنوان «عاد کننده» به دست آید. ۵ میلی لیتر از این ماده حاصل آمده و با ۲ الی ۳ قطره فنول فتالین و ۲N NaOH ترکیب گردید. به هنگامی که NaOH اضافه شد، رنگ این ماده به صورتی تغییر یافت. ۲ N استیک اسید در ترکیب اضافه شد، که سبب شد تا این ماده به صورت بی رنگ حاصل شود. مقدار بیشتر استیک اسید (۵/۲ میلی لیتر) با ۵/۰ میلی لیتر KI ( در غلظت ۱۰%) و ۵ میلی لیتر KLO3 (0.01 N) نیز به این ماده اضافه شد. این ترکیب دوباره برای مدت ۱۵ دقیقه بر جای ماند و سپس با ۱۰۰ میلی لیتر محلول رقیق گردیده و با استفاده از اسپکترومتر یا طیف نورسنج در موج ۶۵۰ nm مورد آنالیز قرار گرفت.
هیدراتاسیون کامپوزیت چوبی پیوند سیمان شش گونه جنگلی
نتایج و مباحث
آزمایش سازگاری
دما و زمان هیدراسیون
دماهای حداکثری هیدراسیون برای هر نمونه در برابر خمیر- OPC حاصل آمد که در شکل ۲ نشان داده شده است. خمیر OPC دارای بالاترین حد دمایی (۸/۷۸ درجه سانتیگراد) در محدوده ۷/۵ ساعت می باشد. گونه های پیشرو به نظر سبب تاخیر میزان هیدراسیون OPC به میزان ۲۰ الی ۱۸۰ درصد شده و دمای هیدراسیون را نیز به میزان ۲۱/۵ % الی ۱۹/۵۲% ، در مقایسه با داده های حاصل آمده از خمیر OPC، کم می کند. ترکیب OPC به نظر سبب حاصل آوردن بالاترین میزان دمایی ۷/۷۸ درجه سانتیگراد در محدوده ۶ ساعتی شده و پس از آن OPC (7/66 درجه سانتیگراد در محدوده ۸ ساعت) و OPC (3/61 درجه سانتیگراد در محدوده ۸ ساعت) قرار می گیرند. ترکیباتی که دارای کمترین میزان فعالیت هستند عبارتند از OPC-kelampayan ، OPC-memeh و OPC-melembu با حداکثر دمایی و حداکثر زمانی جهت حاصل آوردن این محدوده های دمایی برای سه ترکیب دارای فعالیت کمتر که عبارتند از ۳۳/۵۰ درجه سانتیگراد در محدوده ۱۴ ساعت، ۶۷/۴۶ درجه سانتیگراد در محدوده ۱۳ ساعت و ۷/۳۷ درجه سانتیگراد در محدوده ۱۴ ساعت به ترتیب.
هیدراتاسیون کامپوزیت چوبی پیوند سیمان شش گونه جنگلی
آنالیز قند و نشاسته
هدف از این آزمایش بررسی میزان قند و نشاسته هر یک از گونه های پیشروی جنگلی انتخاب شده می باشد. جدول ۲ نشان دهنده مجموع قند و نشاسته موجود در گونه های پیشروی انتخابی می باشد.
هیدراتاسیون کامپوزیت چوبی پیوند سیمان شش گونه جنگلی
نتیجه گیری
نتایج حاصله در این مطالعه مشخص می سازند که عصاره ها یا مواد استخراجی موجود در گونه های چوب پیشرو بر روی نرخ هیدراسیون / آبدارشدگی OPC تاثیر گذار می باشند. در این مطالعه، سازگاری از طریق مشاهده حداکثر دمای حاصله به وسیله این ترکیبات مشخص گردید. ترکیبات دارای دماهای بیش از ۵۰ درجه سانتیگراد به عنوان گونه های سازگار مشخص شدند. Mahang بالاترین میزان را نشان داد، چرا که تنها میزان اندکی از مواد استخراجی یا عصاره ها با یا بدون تقویت کننده تشخیص داده شدند. از طرف دیگر، kelempayan به عنوان گونه های کاملا بازدارنده بدون تسریع گر مشخص شد. به هنگام اضافه نمودن تسریع کننده، واکنش خوبی حاصل شده و سبب ارتقای زمان تثبیت / زودگیری این ترکیب می شود. بر مبنای نتایج، این موضوع مشخص گردید که چنین گونه هایی از پتانسیل خوبی در زمینه تداوم تحقیقات جهت تبدیل آنها به محصولات پانلی نظیر تخته های نئوپان دارای پیوند با سیمان برخوردار می باشند.