بررسی تاثیر رسوب نانو سیلیس روی سطح الیاف سلولزی و خواص مکانیکی چندسازه های سیمانی اتوکلاو شده در مقیاس صنعتی

در این تحقیق اصلاح سطح الیاف سلولزی و تاتیر آن بر روی خواص مکانیکی چند سازه‌های الیاف سیمانی مورد ارزیابی قرار گرفت. اصلاح سطح سلولزی از طریق رسوب گذاری نانو سیلیس در دو سطح 3 و 5 درصد (براساس وزن خشک سیمان) انجام شد. الیاف به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی میدانی، اسپکتروسکوپی پراش انرژی، طیف سنجی مادون قرمز و پراش پرتو ایکس مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. همچنین خواص مکانیکی چند سازه‌ها در حالت مرطوب و خشک بررسی شد. تجزیه و تحلیل میکروسکوپ الکترونی روبشی میدانی و اسپکتروسکوپی پراش انرژی نشان داد، نانو سیلیس روی سطح الیاف به خوبی رسوب کرده‌اند. کاهش گروه‌‌‌های هیدروکسیل و پیوند شیمیایی بین سلولز و سیلیس پس از اصلاح توسط طیف ‌‌سنجی مادون قرمز تایید شد. همچنین شاخص بلورینگی الیاف 15درصد کاهش یافت. نتایج مکانیکی نشان داد، الیاف سلولزی اصلاح شده در ماتریس موجب افزایش مدول گسیختگی چند سازه‌ها در هر دو حالت شده است.

Investigation of the effect of nano-silica deposition on cellulose fibers , the mechanical properties of autoclaved cement composites in industrial scale

In this study, the surface modification of cellulose fibers and its effect on the mechanical properties of fibercement composite was evaluated. The fiber modification was conducted through deposition of nanosilica at two levels 3 and 5 wt % (based on dry weight of cement) on the surface. The fibers and composites were characterized by emission scanning electron microscopy (FESEM), energy dispersive Xray spectrum (EDS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Xray diffraction (XRD). Also, mechanical in wet and dry state of cement fiber composites was investigated. FESEM and EDS analysis of the modified fibers showed that the nanosilica deposited on the fiber surface, as observed by the increase of the Si peak in the EDS measurement, which proved the effective modification of cellulose fibers with well dispersed nanosilica on the fiber surface. The reaction of the hydroxyl groups of the cellulose fibers and chemical bonding between cellulose and silica was formed after superficial modification examined by FTIR analysis. The crystallinity index of the fibers was reduced 15%. The mechanical results showed that the presence of nanosilica treated fibers in the matrix increased the modulus of rupture (MOR) in wet and dry states.