بررسی تاثیر ضخامت تراشه و تقویت کننده‌های FRP بر خواص فیزیکی و مکانیکی تیر تراشه‌های موازی اکالیپتوس

Abstract

بیان مساله و اهداف: تیر تراشه موازی به دلیل جهت­گیری مناسب تراشه­ها در جهت طولی و دانسیته بالا از مقاومت و سفتی بالایی در جهت طولی برخوردار بوده و از چوب ماسیو و لایه­ای کمی سنگین­تر و قابلیت تحمل بار بالایی دارد. امروزه به دلیل حفاظت از منابع جنگلی در ایران استفاده از گونه­های دست کاشت و تند رشد که به وفور در دسترس هستند مانند گونه اکالیپتوس کاملدولنسیس و همچنین پسماند­های چوبی برای تولید تیر تراشه موازی از اهمیت ویژه­ای پیدا کردند که در مجموع می­توان محصولی با قیمت ارزان­تر و مقرون به صرفه­تر نسبت به سایر فرآورده­های لایه­ای چوبی تولید کرد. با توچه با کاربرد تیر تراشه­های موازی در سازه­های 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 گسترده­ای در صنعت ساخت و ساز پیدا کرده­اند. این پژوهش با هدف امکان ساخت تیر تراشه­های 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 تراشه­هایی با ابعاد طول ۵۰، پهنای ۲۰ و با دو ضخامت 4 و 6 میلی‌متر، با مخلوط دو چسب اوره و ملامین فرمالدهید با نسبت ۷۰ به 30 ساخته شد و برای تقویت تخته­ها 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 فرم­الدهید استفاده شد. خواص فیزیکی شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت بعد از ۲ و ۲۴ ساعت غوطه­وری در آب و مقاومت­های مکانیکی مانند خمش استاتیک (مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته) اندازه­گیری شد.نتایج: در این تحقیق با افزایش ضخامت تراشه از 4 به 6 میلی‌متر مقاومت­های مکانیکی (مدول خمشی و الاستیسیته) نمونه­ها افزایش پیدا کرد. اثر مستقل ضخامت تراشه بروی جذب آب 2 ساعت و واکشیدگی ضخامت در هر دو مورد 2 و 24 ساعت معنی­دار نشد و تنها در مورد جذب آب 24 ساعت، کاهش پیدا کرد. بعد از تقویت تخته­ها، نمونه­های تیمار شده با الیاف شیشه و چسب اپوکسی بیش‌ترین بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی را داشتند و میزان جذب آب و واکشیگی ضخامت در نمونه­های تقویت شده با باند ارتوپد گچی از سایر نمونه­ها بیشتر بود. بیشترین مقاومت­های مکانیکی مربوط به نمونه GFRP با چسب اپوکسی و کمترین مقدار مقاومت­ها در نمونه­های شاهد مشاهده شد.نتیجه ­گیری: نتایج نشان داد که امکان تولید تیر تراشه های موازی از چوب اکالیپتوس وجود دارد و تقویت تیر تراشه­های موازی با استفاده GFRP، مقاومت­های مکانیکی تیر تراشه­ها را افزایش داده و امکان استفاده آنها را برای کاربردهایی که تحت بار بیشتری هستند فراهم می­کند. همچنین تقویت تخته­ها با GFRPو چسب اپوکسی باعث کاهش جذب آب و واکشیدگی تیرها می­شود که این موضوع امکان کاربرد آنها در محیط­های خارجی را نیز می­تواند فراهم کند.