Механическое воздействие прессованных грунтовых блоков, армированных волокнами кукурузной шелухи с хаотичным непрерывным распределением

Целью данного исследования является характеристика композитного материала, полученного на основе прессованного грунта, армированного волокнами кукурузной шелухи. Для достижения этой цели работа началась с проведения множества  лабораторных исследований волокон и грунтов. Были определены следующие параметры волокон: диаметр, предел прочности при разрыве, относительное удлинение при разрыве, деформация при разрыве, модуль Юнга 1, модуль Юнга 2 и максимальное напряжение. Кроме того, были определены геомеханические параметры грунтов, включая предел текучести, предел пластичности, а также оптимальную влажность грунта и его максимальную сухую плотность. Было выявлено, что прочность на растяжение снижается и варьируется в зависимости от увеличения содержания волокон кукурузной шелухи. Результаты также показывают, что скорость водопоглощения композитного материала увеличивается с увеличением содержания волокон, что объясняется, в частности, гидрофильной природой волокон растительного происхождения и их пористой структурой, способствующей поглощению воды. Кроме того, исследование показывает снижение плотности  волокнистого композита с увеличением содержания волокон. Было также отмечено, что с увеличением соотношения волокон увеличивается модуль Юнга композита.

1. Achenza M, Fenu L. On earth stabilization with natural polymers for earth masonry construction. Materials and Structures. 2006;39:21-27. DOI: 10.1617/s11527-005-9000-0 (in English).

2. Adam EA, Agib ARA. Compressed Stabilised Earth Block Manufacture in Sudan. Graphoprint for the United Nation Educational, Scientific and Cultural Organization. UNESCO: France, Paris, 2001 (in English).

3. Aboudi J, et al. Practical micromechanics of composite materials. Oxford, United Kingdom. Butterworth-Heinemann, 2021 (in English).

4. Allahverdiyeva KhV, Kakhramanov NT, Ismayilov IA. Physicomechanical properties of composites based on various types of polyethylene and aluminum. Inorganic Materials: Applied Research. 2021;12(2):477-481 (in English).

5. Cui J, Zeng F, Yuan B. A comparative study on the interfacial characteristics and tensile behaviors of natural rubber composites reinforced by carbon and boron nitride nanotubes. Polymer Composites. 2022;43(9):6624-6636. DOI:10.1002/pc.26977 (in English).

6. Jiang K, Yan Zh, Fang W, Zhang Y. Molecular Dynamics Simulation on Tensile Behavior of Cellulose at Different Strain Rates. Advances in Materials Science and Engineering. 2023(1):1-10 (in English).

7. Jansen M. The evolution of thermoplastic composites: The road to highest lightweight potential in mass production. Reinforced Plastics. 2020;64(1):37-39 (in English).

8. Achille P. Ship project (unpublished). Douala 2019-2020 (in English).

9. Sari NH, Wardana ING, Irawan YuS, et al. Characterization of the Chemical, Physical and Mechanical Properties of NaOH-treated Natural Cellulosic Fibers from Corn Husks. Journal of Natural Fibers. 2017;15(4):545-558. DOI:10.101080/15440478.2017 (in English).

10. Shishehbor M, Pouranian MR. Tuning the Mechanical and Adhesion Properties of Carbon Nanotubes Using Aligned Cellulose Wrap (Cellulose Nanotube): A Molecular Dynamics Study. Nanomaterials. 2020;10(1):154 (in English).