پیشنهاد روش هایی برای اصلاح مشخصات مکانیکی سنگهای مصنوعی گرانیتی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد رشته مهندسی ساختمان‌های هوشمند، دانشکده فناوری‌ های برتر، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 استادیار دانشکده فناوری های برتر، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

سنگ مصنوعی گرانیتی محصولی است کامپوزیتی که از ترکیب سنگدانه گرانیت، رزین و مواد افزودنی تولید می شود. در این مقاله، روش هایی برای اصلاح مشخصات مکانیکی سنگ مصنوعی گرانیتی معرفی شده است. رزین استفاده شده در ساخت سنگ مصنوعی گرانیتی شامل رزین اپوکسی از نوع دیگلیسیدیل اتر بیس فنول نوع آ با نام تجاریEPONATE 557 و سخت‌کننده آن با نام EPONATE 567 می باشد. در این پژوهش برای اصلاح مقاومت مکانیکی سنگهای مصنوعی گرانیتی، روشهای مناسب، مانند استفاده از سه ماده افزودنی "نانوکلی"، "پلی اتر اترکتون" و "سیلیکون رابر" به عنوان مواد افزودنی با درصد وزنی 5/7% و 15% نسبت به مجموعه رزین انتخاب و درصد وزنی بهینه برای رسیدن به حداکثر مقاومت، بررسی و پیشنهاد گردیده‌است. نتایج مربوط به آزمایش مقاومت فشاری نشان‌دهنده بهبود مقاومت در نمونه‌های با ماده افزودنی پلی اتر اترکتون و نانوکلی می‌باشد، درحالیکه افزودن سیلیکون رابر باعث افت قابل توجه مقاومت فشاری می‌شود. نتایج مربوط به آزمایش مقاومت خمشی نشان دهنده بهبود مقاومت در نمونه‌های ساخته شده با ماده افزودنی سیلیکون رابر می‌باشد. همچنین نتایج مربوط به آزمایش مقاومت کششی نشان از بهبود خواص کششی در نمونه‌های ساخته شده با سیلیکون رابر می‌دهد. نتایج نشان می‌دهد که افزودن 15درصد وزنی از هر سه ماده افزودنی در نمونه‌ها، باعث افت مقاومت سنگ نسبت به نمونه‌های 5/7 درصد وزنی می‌گردد. بر اساس نتایج برای اصلاح مقاومت فشاری سنگهای مصنوعی گرانیتی استفاده از مواد افزودنی "پلی اتر اترکتون" با درصد وزنی 5/7 نسبت به مجموعه رزین و برای اصلاح مقاومت خمشی و کششی سنگ مصنوعی استفاده از ماده افزودنی سیلیکون رابر با درصد وزنی 5/7 درصد وزنی نسبت به مجموعه رزین پیشنهاد می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Proposed new methods for modifying the mechanical characteristics of the artificial stone

نویسندگان [English]

  • Ahmad Alinezhad 1
  • Sadegh Dardaei 2
  • Hamed Bagheri 2
1 Tarbiat modares university
2 Tarbiat Modares University
چکیده [English]

In this paper, factors affecting the mechanical properties of polymeric granite artificial stone have been investigated. Epoxy resin and three types of additives called Poly ether ether ketone, Silicon rubber, and Nanoclay have been used to make the artificial stone. Unlike previous research on resin alone, this study has been conducted on artificial stone and samples made using these materials. These samples are compared with the control sample and the sample with optimal mechanical characteristics. The method of making artificial stone is that crushed stone blend with resin, and is molded into molds that are defined according to the American Association of Materials and Testing. Samples were made with two percentages of 7.5 and 15 percent to determine the optimum amount of additive. After curing, the sample is subjected to testing. The results obtained from these experiments for artificial stone show that the addition of polyether ether ketone to epoxy resin compressive strength by more than 30%. 7.5wt% of Nanoclay increases more than 6% in compressive strength in epoxy resin. Therefore, the amount of 7.5% by weight of the additive has been selected as the optimum percentage and only this percent is considered in the manufacture of flexural and tensile strength samples. Adding Silicon rubber to the epoxy resin, increases the flexural strength by 7%. Contrary to expectation, Nanoclay reduces flexural strength significantly. By examining the results of the tensile test, it was determined that the addition of silicon to the epoxy resin increased the resistance to 46% . It is concluded that the addition of silicon rubber has been effective in increasing the compressive strength and in increasing the flexural and tensile strength and adding polyether ether ketone.

کلیدواژه‌ها [English]

  • artificial stone
  • Epoxy
  • Vinyelester
  • Silicon Rubber
  • Poly Ether Ether Keton
  • Nanoclay
]1[ امیری، ع. افشارزاده، ا. نیکان سرشت، ر. (1386) سنگ مصنوعی و تکنولوژی ساخت آن، اولین همایش سراسری سنگ­های ساختمانی و صنایع وابسته
[2] K. Krushnamurty, I. Srikanth, B. Rangababu, S. K. Majee, R. Bauri, Ch. Subrahmanyam. (2015). Effect of nanoclay on the toughness of epoxy and mechanical, impact properties of E-glass-epoxy composite. Advanced materials letter, VBRI press, [online] Volume.5, pp 51-85. Available at: www.vbripress.com/aml
[3] J. Aidah, S. Costas, M. Jamaloddin, A. Nurulnanatisya, 2012. Study on the thermal and mechanical proprties of Epoxy-Nanoclay composite, Procediz engineering, Vol.41, pp.1607-1613
[4] A. Bozorgian, M. Navid, M. Abdolreza, 2011. Engineering and Technology word academy of science, Vol. 49, pp. 273-277
[5] J. N. Sultan, F. Mc Garry, (1973). Polymer Engineering, sci, Vol. 13, page. 29
[6] L. You, M. Zhang, G. Dang, Y. Li, X. An, C. Chen, X. Yi, (2011). Toughening of epoxy resin by PEEK with pendant fluorocarbon groups. (Wileyonlinelibrary.com), DOI 10.1002/ app.34292
[7] INSO 16618-15 (2015): Determination of Compressive Strength Method-Test Method.
[8] INSO 16618-2 (2013): Determination of Flexural Strength Method- Test Method.
[9] American Society of Testing and Materials “Standard Test Methods of Flexural Strength of Concrete.” ASTM., Philadelphia, 1979, ASTM C293 - 79