Skip to main content
SUPERVISOR
Seyedmadi Hejazi,Raheb Bagherpour
سیدمهدی حجازی (استاد مشاور) راحب باقرپور (استاد راهنما)
 
STUDENT
MohammadAmir Akhlaghi
محمدامیر اخلاقی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

An Investigation into the effect of bacterial based cellulose nanofiber on flexural and compressive strength of cement mortars
Considering the increasing use of cement base materials in mining and construction projects and the weakness of these materials against bending, the development of cementitious materials resistant to cracking and crack expansion seems necessary. Also, the repair or replacement of these materials is generally associated with environmental hazards, which is why the development of cement-based base materials is becoming more and more complex. The use of nano-fibers as a reinforcing agent in concrete and its positive effect on concrete strength is one of the most attractive subjects of research in recent years. With the increasing use of cement base materials, this study attempts to examine the effect of this biological agent on the improvement of physical and mechanical properties of cement mortar. Therefore, in order to achieve the objectives of this study, the effect of Gluconacetobacter Xylinus bacteria as a cellulosic nano-fiber producing microorganism on physical properties and surface restoration of polypropylene fibers was investigated. For this purpose, the products of this bacterium were used in the manufacture of cement mortar and polypropylene fiber surface restoration, and its effect on flexural strength, compressive strength and porosity of the samples was evaluated. The results of the flexural strength test indicated that the flexural strength increased after 28 days, up to 104% compared to the control and 22% increase in compressive strength in the samples containing cellulose nanofibers. The effect of nanopowder on mechanical properties of samples is far more than that of nanogel, which can be attributed to the proper dispersion of fibers between the matrix of the mortar. Comparison of the effect of Bacterial nanocellulose on the improvement of polypropylene fibers surface showed an increase of 56% in flexural strength and a 14% increase in compressive strength compared to simples containing polypropylene fibers. The use of fiber coated by Bacterial nanocellulose in the production of samples reduced water absorption and porosity of these samples compared to control samples, which could increase the durability of cement mortar against invasive materials.
با توجه به گسترش روزافزون استفاده از مواد پایه سیمانی در پروژه‌های عمرانی و معدنی و ضعف این مواد در برابر خمش، توسعه‌ی مواد پایه سیمانی مقاوم در برابر ترک‌خوردگی و گسترش ترک ضروری به نظر می‌رسد. همچنین ترمیم و یا تعویض این مواد عموماً با مخاطرات زیست‌محیطی همراه می‌باشد، به همین علت توسعه‌ی مواد پایه سیمانی مقاوم دوچندان می‌گردد. استفاده از نانو الیاف‌ها به‌عنوان یک ماده تقویت‌کننده در بتن و تأثیر مثبت آن بر مقاومت بتن یکی از جذاب‌ترین موضوعات تحقیق در سال‌های اخیر است. با گسترش روزافزون استفاده از مواد پایه سیمانی، در این تحقیق سعی شده است تا تأثیر این عامل بیولوژیکی بر بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی ملات سیمانی موردبررسی قرار گیرد. بنابراین برای دستیابی به اهداف این تحقیق، تأثیر باکتری Gluconacetobacter Xylinus به‌عنوان یک میکروارگانیسم تولیدکننده نانو الیاف سلولزی بر ویژگی‌های فیزیکی و ترمیم سطحی الیاف پلی‌پروپیلن بررسی شد. بدین منظور از محصولات این باکتری در ساخت نمونه‌های ملات سیمانی و ترمیم سطح الیاف پلی‌پروپیلن استفاده شد و تأثیر آن بر مقاومت خمشی، مقاومت فشاری و تخلخل نمونه‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمایش مقاومت خمشی بیان گر افزایش مقاومت خمشی پس از 28 روز، تا 104 درصد نسبت به نمونه ی شاهد و افزایش 22 درصدی مقاومت فشاری در نمونه‌های حاوی نانو الیاف سلولزی بود. تاثیر عملکرد نمونه‌های حاوی نانوپودر بر روی خواص مکانیکی به مراتب بیشتر از نانوژل بوده که آن‌را می‌تواند به خاصیت پراکندگی مناسب الیاف بین ماتریس ملات نسبت داد. مقایسه تأثیر عملکرد نانو سلولز بر بهبود سطح الیاف پلی‌پروپیلن، نشانگر تأثیر افزایش 56 درصدی مقاومت خمشی و افزایش 14 درصدی مقاومت فشاری نسبت به نمونه‌های حاوی الیاف پلی‌پروپیلن ساده بود. استفاده از نانو سلولز باکتریایی در ساخت نمونه‌ها باعث کاهش جذب آب و تخلخل این نمونه‌ها نسبت به نمونه‌های شاهد شد، که می‌تواند موجب افزایش دوام ملات سیمانی در برابر مواد مهاجم شود. تصاویر گرفته‌شده از نمونه‌ها به خوبی نشان‌دهنده خواص پرکنندگی نانوسلولز حاصل از باکتری‌ها بودند و همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی نیز این ادعا را تایید نمود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی