پديد آورنده :
جعفري محمدآبادي، رسول
عنوان :
بررسي خواص فشاري و حرارتي خشت‌هاي حاوي فوم پلي‌استايرن مسلح شده با الياف كنف و پلي‌پروپيلن
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تكنولوژي نساجي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
بيست، 235 ص.: مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
خاك رس , خشت , الياف كنف , الياف پلي‌پروپيلن , فوم پلي‌استايرن , مقاومت فشاري , هدايت حرارتي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/12/02
رشته تحصيلي :
مهندسي نساجي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/12/03
چكيده فارسي :
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.
چكيده انگليسي :
Abstract:
Adobe is one of the building materials that has been used for construction around the world since the distant past, and now it has been strengthened using modern methods. More than one third of the world's population still lives in houses made of adobe. The building material and component of adobe is mainly clay and it is one of the first building materials used all over the world. The use of fibers is a key factor to improve the mechanical performance of adobe. The purpose of this project is to increase the compressive strength and decrease the thermal conductivity and Weight Loss in adobe. The type of study of this research is experimental and laboratory, and it is practical in terms of its purpose. To carry out this project, 130 samples of polymer adobe containing clay with dimensions of 5 x 20 x 20 cm3 and different percentages of polypropylene and hemp fibers were used to strengthen the mechanical properties of the adobe, Also polystyrene foam in the form of cubes, layers ,and granules for lightening and thermal insulation have been used. Also, to measure the Critical length of the fibers and calculate the shear stress between the fiber and the soil, a pull-out the test was performed.The toughness of adobe, An index for the amount of absorbed energy before breaking the sample was calculated for all. The results showed that adding fibers and polystyrene foam to adobe increases compressive strength and decreases thermal conductivity in adobe. The best case of adding 0.25 percent of the weight of jute fibers to adobe containing polystyrene foam in the form of one-centimeter layer compared to the control sample showed an 512 percent increase in compressive strength and an 1186 percent increase in toughness, as well as adding 0.2 percent of the weight of polypropylene fibers to the adobe containing polystyrene foam 0.5% granules weight resulted in a 370% decrease in thermal conductivity compared to the control sample. The results of the pull-out showed that the shear stress between the surface, fiber ,and adobe for polypropylene fibers is 421% higher than jute fibers, since jute fibers have a very high water absorption, after the adobe dries, the fiber loses its absorbed moisture. a space is formed between the fiber and the matrix, and this problem causes a drop in fiber-matrix shear stress. Increasing the percentage of fibers caused an increase in compressive strength and a decrease in thermal conductivity in adobe samples. Polypropylene fibers were more effective than jute fibers in reducing thermal conductivity. Considering the existence of adobe structures and old buildings in the country, the results obtained from this research will be effective for the restoration of ancient monuments and historical buildings, cheap house construction in villages, and the simplification of building materials.
Key words: clay; adobe; jute fibers; polypropylene fibers; polystyrene foam; Compressive strength; thermal conductivity
استاد راهنما :
محمد شيخ زاده , پرهام سلطاني
استاد داور :
محمد شيخ زاده , پرهام سلطاني
