بررسی تاثیر ضخامت تراشه و پلیمرهای تقویت شده با الیاف بروی خواص فیزیکی و مکانیکی تخته تراشه های موازی ساخته شده با چوب اکالیپتوس

بیان مساله و اهداف: تیر تراشه موازی به دلیل جهت گیری مناسب تراشه ها در جهت طولی و دانسیته بالا از مقاومت و سفتی بالایی در جهت طولی برخوردار بوده و از چوب ماسیو و لایه ای کمی سنگین تر و قابلیت تحمل بار بالایی دارد. امروزه به دلیل حفاظت از منابع جنگلی در ایران استفاده از گونه های دست کاشت و تند رشد که به وفور در دسترس هستند مانند گونه اکالیپتوس کاملدولنسیس و همچنین پسماند های چوبی برای تولید تیر تراشه موازی از اهمیت ویژه ای پیدا کردند که در مجموع می توان محصولی با قیمت ارزان تر و مقرون به صرفه تر نسبت به سایر فرآورده های لایه ای چوبی تولید کرد. با توچه با کاربرد تیر تراشه های موازی در سازه های چوبی به عنوان تیر و ستون، امکان تقویت و ترمیم آنها با استفاده از مواد پلیمری تقویت شده با الیاف (frp) وجود دارد. زیرا frp ها با توجه به خواص خوب خود مانند توجیه اقتصادی، دوام بالا، سبک بودن، مقاومت در برابر خوردگی و ضربه کاربرد گسترده ای در صنعت ساخت و ساز پیدا کرده اند. این پژوهش با هدف امکان ساخت تیر تراشه های موازی از گونه چوبی اکالیپتوس کاملدولنسیس و بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی آن با استفاده از پلیمر تقویت شده با الیاف شیشته استفاده شد.مواد و روشها: در این تحقیق، با استفاده از تراشه هایی با ابعاد طول 50، پهنای 20 و با دو ضخامت 4 و 6 میلی‌متر، با مخلوط دو چسب اوره و ملامین فرمالدهید با نسبت 70 به 30 ساخته شد و برای تقویت تخته ها با سه تکرار، از چهار تیمار سطحی شامل gfrp و چسب اپوکسی، gfrp و چسب پلی اورتان، باند ارتوپدی فایبرگلاس با چسب اپوکسی و باند ارتوپدی گچی با چسب اوره فرم الدهید استفاده شد. خواص فیزیکی شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت بعد از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب و مقاومت های مکانیکی مانند خمش استاتیک (مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته) اندازه گیری شد.نتایج: در این تحقیق با افزایش ضخامت تراشه از 4 به 6 میلی‌متر مقاومت های مکانیکی (مدول خمشی و الاستیسیته) نمونه ها افزایش پیدا کرد. اثر مستقل ضخامت تراشه بروی جذب آب 2 ساعت و واکشیدگی ضخامت در هر دو مورد 2 و 24 ساعت معنی دار نشد و تنها در مورد جذب آب 24 ساعت، کاهش پیدا کرد. بعد از تقویت تخته ها، نمونه های تیمار شده با الیاف شیشه و چسب اپوکسی بیش‌ترین بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی را داشتند و میزان جذب آب و واکشیگی ضخامت در نمونه های تقویت شده با باند ارتوپد گچی از سایر نمونه ها بیشتر بود. بیشترین مقاومت های مکانیکی مربوط به نمونه gfrp با چسب اپوکسی و کمترین مقدار مقاومت ها در نمونه های شاهد مشاهده شد.نتیجه گیری: نتایج نشان داد که امکان تولید تیر تراشه های موازی از چوب اکالیپتوس وجود دارد و تقویت تیر تراشه های موازی با استفاده gfrp، مقاومت های مکانیکی تیر تراشه ها را افزایش داده و امکان استفاده آنها را برای کاربردهایی که تحت بار بیشتری هستند فراهم می کند. همچنین تقویت تخته ها با  gfrpو چسب اپوکسی باعث کاهش جذب آب و واکشیدگی تیرها می شود که این موضوع امکان کاربرد آنها در محیط های خارجی را نیز می تواند فراهم کند.

iinvestigating the effect of strand thickness and frp reinforcements on the physical and mechanical properties of eucalyptus parallel strand lumber

problem definition and objectives: parallel strand lumber (psl) beams possess high strength and stiffness in the longitudinal direction due to the proper orientation of strands and high density, making them slightly heavier than solid and laminated wood, while also providing a high load-bearing capacity. nowadays, to protect forest resources in iran, the use of fast-growing, planted species such as eucalyptus camaldulensis, along with wooden waste, has gained special importance for the production of psl beams. this approach results in a product that is more affordable and cost-effective compared to other engineered wood products. given the application of psl beams in wooden structures as beams and columns, there is potential for strengthening and repairing them using fiber-reinforced polymer (frp) materials. frps have gained widespread use in the construction industry due to their advantageous properties, including economic feasibility, high durability, lightweight nature, and resistance to corrosion and impact. this study aims to explore the feasibility of manufacturing psl beams from eucalyptus camaldulensis and to enhance their physical and mechanical properties using fiber-reinforced polymer materials.methodology: in this research, strands with dimensions of 50 mm in length, 20 mm in width, and two thicknesses of 4 mm and 6 mm were used, mixed with a urea-formaldehyde and melamine-formaldehyde adhesive in a ratio of 70 to 30. to reinforce the boards, four surface treatments were employed with three repetitions each: gfrp with epoxy adhesive, gfrp with polyurethane adhesive, fiberglass orthopedic tape with epoxy adhesive, and gypsum orthopedic band with urea-formaldehyde adhesive. the physical properties measured included water absorption and thickness swelling after 2 and 24 hours of immersion in water, as well as mechanical properties such as static bending (modulus of rupture and modulus of elasticity).results: in this study, increasing the strand thickness from 4 mm to 6 mm resulted in an improvement in the mechanical properties (modulus of rupture and modulus of elasticity) of the samples. the independent effect of chip thickness on water absorption after 2 hours and thickness swelling at both 2 and 24 hours was not significant; however, a reduction was observed in the 24-hour water absorption. after reinforcing the boards, the samples treated with fiberglass and epoxy adhesive showed the greatest enhancement in physical and mechanical properties. the water absorption and thickness swelling in the samples reinforced with the gypsum orthopedic band were higher than those in the other samples. the highest mechanical properties were found in the gfrp samples with epoxy adhesive, while the lowest values were recorded in the control samples.conclusion: the results indicated that it is feasible to produce parallel strand lumber (psl) beams from eucalyptus wood. the reinforcement of psl beams with gfrp enhanced their mechanical properties, making them suitable for applications subjected to higher loads. additionally, the reinforcement of the boards with gfrp and epoxy adhesive resulted in reduced water absorption and thickness swelling of the beams, which enhances their applicability in outdoor environments.