シサルの繊維の分解処理は,セメント複合材料の異なる方法によるものです
Tsion Amsalu Fode1,2,3, Yusufu Abeid Chande Jande4,5, Thomas Kivevele4,5
1School of Materials, Energy, Water and Environmental Sciences (MEWES), The Nelson Mandela African Institution of Science and Technology, P.O. Box 447, Arusha, Tanzania. fodet@nm-aist.ac.tz.
Scientific reports
|February 15, 2026
まとめ
焼いたベントニット,アルカリ溶液,または熱を使用したシサール繊維処理は,耐久性を向上させ,セメント複合材料の水吸収を減少させます. これらの改良により,モルターの機械性能が向上し,シサルはより有効な持続可能な建材になります.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 土木工学 土木工学とは
- 天然繊維複合材料 天然繊維複合材料
背景:
- シサル繊維はアガベシサラナから得られており,コンクリートには利点がありますが,セメント材料と水分により劣化します.
- シザル繊維の表面処理には限界があり,その組み合わせによる効果は十分に理解されていません.
- セメント複合材料の天然繊維の耐久性は,持続可能な建設に不可欠です.
研究 の 目的:
- カルシン化されたベントニット,アルカリ溶液 (5%と10%NaOH),熱処理 (150°Cと200°C) のシサール繊維の分解に対する効果を体系的に評価する.
- これらの処理がシサール繊維の物理的,機械的性質に与える影響を決定する.
- 処理されたシザル繊維がセメントベースの材料に組み込まれるときの性能を評価するために.
主な方法:
- シサルの繊維は,焼いたベントニット,様々な濃度の水酸化ナトリウム (NaOH),および150°Cと200°Cの熱処理を用いて処理されました.
- 処理された繊維と未処理の繊維は,耐久性を評価するために10回の湿りと乾燥サイクルを受けています.
- 繊維の水吸収,高温での質量損失,および機械的特性 (断裂負荷) を測定した.
- 処理されたシサール繊維は,新鮮な密度,圧縮強度,屈折強度を評価するためにモルタル混合物に組み込まれました.
主要な成果:
- すべての処理は,リグニンと表面の汚れを効果的に除去し,繊維の耐久性を高めました.
- 5%のNaOH,150°Cの熱,またはカルシネートされたベントニットで処理された繊維は,10サイクル後に壊れ負荷抵抗 (28.95%33.37%) と水吸収の減少 (29.27%60.95%) で有意な改善を示しました.
- 焼いたベントニット処理により,367°Cと600°Cでの繊維質量損失は約28~29%減少しました.
- 150°Cで処理された,またはカルシネートされたベントナイトで処理されたシザル繊維を組み込んだモルターは,未処理の繊維モルターと比較して,28日間の圧縮強度 (23.31% 23.44%) を改善しました.
結論:
- 熱処理,アルカリ処理,および焼いたベントニット処理は,シサール繊維の分解をシメント環境で緩和するのに有効です.
- これらの処理は,シサール繊維の耐久性を高め,水吸収を減らし,熱安定性を改善します.
- 処理されたシサール繊維をモルタルに組み込むことは,機械的性能を大幅に向上させ,持続可能な強化として有望な位置づけを提供します.
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