بررسي خواص فشاري و حرارتي خشت‌هاي حاوي فوم پلي‌استايرن مسلح شده با الياف كنف و پلي‌پروپيلن

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

كارشناسي ارشد

چكيده خشت از جمله مصالح ساختماني است كه از گذشته‌هاي بسيار دور در سراسر جهان براي ساخت‌و‌ساز مورداستفاده قرار گرفته و هم اكنون با استفاده از روش‌هاي مدرن به تقويت آن پرداخته‌ شده است. بيش از يك‌سوم جمعيت جهان هنوز در خانه‌هاي ساخته شده از خشت زندگي مي‌كنند. ماده سازنده و تشكيل‌دهنده‌ي خشت عمدتاً خاك رس است و از جمله اولين مصالح ساختماني‌ است كه در سراسر دنيا استفاده شده است. استفاده از الياف يك عامل كليدي براي بهبود عملكرد مكانيكي خشت خواهد بود. هدف از اين پروژه، افزايش استحكام فشاري و كاهش هدايت حرارتي و وزن خشت مي‌باشد. نوع مطالعه‌ي اين پژوهش تجربي و آزمايشگاهي است و از نظر هدف نيز كاربردي است. جهت انجام اين پروژه 130 نمونه خشت حاوي خاك رس به ابعاد cm3 5 × 20 ×20 و با درصدهاي متفاوت از الياف پلي‌پروپيلن و كنف جهت تقويت خواص مكانيكي خشت و همچنين از فوم پلي‌استايرن به سه صورت مكعب، لايه‌اي و گرانولي جهت سبك‌سازي و عايق حرارتي استفاده شده است. همچنين براي اندازه‌گيري طول بحراني الياف و محاسبه تنش برشي بين ليف و خاك، آزمايش خروج تك ليف صورت گرفت. چقرمگي خشت به‌عنوان شاخصي براي ميزان انرژي جذب شده تا لحظه شكست نمونه براي كليه نمونه‌ها محاسبه گرديد. نتايج نشان داد كه افزودن الياف به خشت سبب افزايش استحكام فشاري و افزودن فوم پلي‌استايرن به خشت سبب كاهش هدايت حرارتي در خشت مي‌گردد. در بهترين حالت، افزودن 25/0 درصد وزن الياف كنف به خشت حاوي فوم پلي‌استايرن به صوت لايه‌اي يك سانتي‌متر نسبت به نمونه شاهد 512 درصد افزايش استحكام فشاري، 1186درصد افزايش چقرمگي، همچنين افزودن 2/0 درصد وزن الياف پلي‌پروپيلن به خشت حاوي فوم پلي‌استايرن به صوت 5/0 درصد وزن گرانولي 370 درصد كاهش هدايت حرارتي نسبت به نمونه شاهد را در پي داشت. نتايج آزمون خروج ليف نشان داد، تنش برشي بين سطحي، بين ليف و خشت براي الياف پلي‌پروپيلن 421 درصد بيشتر از الياف كنف است، ازآنجاكه الياف كنف داراي جذب آب بسيار بالا است پس از خشك‌شدن خشت، ليف رطوبت جذب‌شده‌ي خود را از دست مي‌دهد و يك فضاي خالي بين ليف و ماتريس شكل مي‌گيرد و همين مسئله سبب افت تنش برشي ليف - ماتريس مي‌شود. افزايش درصد الياف سبب افزايش استحكام فشاري و كاهش هدايت حرارتي در نمونه‌هاي خشتي شد. الياف پلي‌پروپيلن در كاهش هدايت حرارتي مؤثرتر از الياف كنف عمل نمود. باتوجه‌به وجود سازه‌هاي خشتي و بناهاي قديمي در كشور، نتايج حاصل شده از اين پژوهش جهت مرمت آثار باستاني و ابنيه تاريخي، خانه‌سازي ارزان در روستاها و سبك‌سازي مصالح ساختماني مؤثر خواهد بود. واژگان كليدي: خاك رس؛ خشت؛ الياف كنف؛ الياف پلي‌پروپيلن؛ فوم پلي‌استايرن؛ مقاومت فشاري؛ هدايت حرارتي.

218554

تكنولوژي نساجي

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان