ارزیابی عملکرد سیمان پرتلند پوزولانی ویژه و سیمان پرتلند تیپ 1-425 بر عملکرد چوب سیمان ساخته شده از خرده چوب سرشاخه های درخت پسته

بیان مساله و اهداف: مشکل اصلی برای ساخت کامپوزیت‌های چوب-سیمان، ناسازگاری شیمیایی بین چوب و سیمان است که سرعت گیرایی و سخت شدن سیمان را کاهش داده و فرایند هیدراتاسیون سیمان را مختل می کند. هدف از این مطالعه استفاده از سیمان پوزولانی ویژه برای کاهش ناسازگاری بین چوب و سیمان ، بهبود عملکرد هیدراتاسیون سیمان و افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی چند سازه چوب – سیمان است. مواد و روشها: خرده چوب های پسته (در  محدوده ضخامتی 0.3 تا 4 میلی‌متر و طول 0.3 تا 16 میلی‌متر) و سیمان پرتلند 1-425 و سیمان پوزولانی ویژه به ترتیب از کارخانه نئوپان 12 فروردین رفسنجان و سیمان کرمان تهیه شدند. عوامل متغیر شامل نسبت های مختلف (50 به 50، 60 به 40 و 70 به 30) سیمان پوزولانی ویژه و خرده چوب سرشاخه های پسته و همچنین نسبت کلرید کلسیم (3 و 5 درصد) بودند. برای مقایسه تاثیر سیمان پرتلند پوزولانی ویژه با سیمان پرتلند تیپ 1-425 یک تیمار شاهد از سیمان پرتلند تیپ 425-1 و خرده چوب پسته به ترتیب با نسبت 60 به 40 و در یک سطح کلرید کلسیم (5 درصد) ساخته شد. آزمون ویکات، آزمون های مکانیکی مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته و همچنین آزمون‌های فیزیکی جذب آب و واکشیدگی ضخامت 2 و24 ساعت برای بررسی خواص نمونه های ساخته شده مطابق آزمون های استاندارد بین المللی انجام گرفت.نتایج: نتایج آزمون ویکات نشان داد که سیمان تیپ 1 در مقایسه با سیمان پوزولانی ویژه سرعت گیرایی بالاتری دارد. همچنین با افزایش مقدار کلرید کلسیم و اضافه کردن خرده چوب به مخلوط چوب سیمان، زمان سخت شدن مخلوط چوب سیمان و عمق نفوذ سوزن ویکات کاهش می ابد. همچنین نتایج نشان داد که در شرایط مشابه (60 درصد سیمان، 40 درصد خرده چوب سرشاخه پسته و کلرید کلسیم 5 درصد)، سیمان پرتلند پوزولانی ویژه در مقایسه با سیمان پرتلند تیپ 425-1 عملکرد بهتری در زمینه تقویت خواص فیزیکی و مکانیکی تخته چوب سیمان دارد، به‌طوری که با استفاده از سیمان پرتلند پوزولانی ویژه مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته به ترتیب 54 و 11 درصد افزایش و جذب آب و واکشیدگی ضخامت 2 و 24 ساعت به ترتیب 6، 13، 31 و 26 درصد کاهش یافت. علاوه بر این، نمونه های ساخته شده با 60 درصد سیمان تیپ 425-1 و 40 درصد خرده چوب، در مقایسه با نمونه های ساخته شده با سیمان پوزولانی ویژه و در شرایط مشابه مقدار جذب آب و واکشیدگی ضخامت  بیشتری در مدت زمان غوطه وری 2 و 24 ساعت داشتند. نتیجه گیری: مطابق با نتایج این پژوهش می توان نتیجه گرفت که چوب – سیمان ساخته شده با سیمان پوزولانی ویژه نسبت به سیمان پرتلند 1-425 دارای ویژگی های فیزیکی و مکانیکی مطلوب تری است و با داشتن وزنی سبک تر نسبت به بتن می تواند در سازه های پیش‌ساخته مثل دیوارهای غیر باربر، پارتیشن سازی، پوشش های داخلی ساختمان، درب های مقاوم به آتش و عایق صدا مورد استفاده قرار گیرد.

evaluation of the performance of special pozzolanic portland cement and portland cement type 1-425 on the properties of cement wood fabricated from wood particle of pistachio tree branches.

problem definition and objectives: the primary challenge in manufacturing wood-cement composites is the chemical incompatibility between wood and cement, which reduces the setting time and hardening of the cement and disrupts the cement hydration process. the goal of this study was to employ special pozzolanic cement to mitigate the incompatibility between wood and cement, improve cement hydration performance, and enhance the physical and mechanical properties of wood-cement composites.methodology: pistachio wood particles (with thicknesses ranging from 0.3 to 4 mm and lengths from 0.3 to 16 mm), portland cement type 1-425, and special pozzolanic cement were sourced from neopan factory in rafsanjan and kerman cement, respectively. the variable factors included different ratios of special pozzolanic cement to pistachio branch wood particles (50:50, 60:40, and 70:30) and varying concentrations of calcium chloride (3% and 5%). to compare the effects of special pozzolanic portland cement with standard portland cement type 1-425, a control treatment was established using type 1-425 portland cement and pistachio wood particles in a 60:40 ratio with 5% calcium chloride. the vicat test, mechanical tests for flexural strength and elastic modulus, and physical tests for water absorption and thickness swelling at 2 and 24 hours were conducted to assess the properties of wood cement composite in accordance with international standard protocols.results: the results of the vicat test indicated that type 1-425 cement sets faster than special pozzolanic cement. additionally, increasing the amount of calcium chloride and adding wood particles to the wood-cement mixture reduced both the setting time and the depth of vicat needle penetration. the findings further demonstrated that under similar conditions (60% cement, 40% pistachio wood particles, and 5% calcium chloride), special pozzolanic portland cement significantly outperformed type 1-425 portland cement in enhancing the physical and mechanical properties of wood-cement boards. this led to increases in flexural strength and elastic modulus by 54% and 11%, respectively, while reducing water absorption and thickness swelling at 2 and 24 hours by 6%, 13%, 31%, and 26%, respectively. furthermore, samples made with 60% type 1-425 cement and 40% wood particles exhibited higher water absorption and thickness swelling compared to those made with special pozzolanic cement under similar conditions after 2 and 24 hours of immersion in water.conclusion: the findings indicated that wood-cement produced with special pozzolanic cement exhibited superior physical and mechanical properties compared to that made with type 1-425 portland cement. due to its lighter weight relative to concrete, this composite can be effectively utilized in prefabricated structures, including non-load-bearing walls, partitions, internal building coverings, fire-resistant doors, and sound insulation.