نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

---

نتایج آزمایش بر 264 نمونه بتن الیافی به صورت مکعب، استوانه‌ای و منشوری در این مقاله ارائه شده است. نمونه‌ها با الیاف شیشه با طول 5/2 سانتیمتر مسلح شدند. پارامترهایی که در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفتند عبارت‌اند از: نسبت وزنی الیاف به سیمان (0، 5/1، 3 و 5/4 درصد) و نسبت وزنی شن به ماسه (1/1، 7/0 و 2/0)؛ بدین ترتیب در مجموع 12 طرح اختلاط بتن الیافی مورد مطالعه قرار گرفت. نسبت وزنی آب به سیمان در کلیه نمونه‌ها برابر 4/0 در نظر گرفته شد و کارایی لازم با افزودن فوق روان کننده فراهم شد. نمونه‌ها تحت آزمایش فشاری، کششی و خمشی در سنین 7 و 28 روز قرار گرفتند و مدول الاستیسیته بتن و نیز درصد جذب آب نمونه‌ها تعیین شد. در نهایت ضمن بررسی و بحث بر خواص مکانیکی بتن الیافی با الیاف شیشه، با استفاده از نتایج آزمایشها، روابطی برای تعیین ارتباط خواص مکانیکی این بتن، ارائه شد.

---

الیاف شیشه زیست فعال بر پایه ترکیب (64 درصد مولی سیلیکا، 31 درصد مولی اکسید کلسیم و 5 درصد مولی اکسید فسفر) به‌روش سل ژل و با استفاده از فرایند الکتروریسی تهیه شدند. برای بررسی ترکیب فازی شیشه، پیوندهای موجود در ترکیب، ریخت (مورفولوژی) و سطح ویژه الیاف به‌ترتیب از تکنیک‌های پراش پرتو ایکس، طیف سنجی مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. تصاویر به‌دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، نانومتری بودن قطر الیاف بعداز عملیات حرارتی را تأیید کرد. آزمونهای پراش پرتو ایکس و طیف سنجی مادون قرمز به‌ترتیب غیربلورین (آمورف) بودن ساختار و حضور گروه‌های سیلانول در ترکیب شیشه را اثبات کرد. برای بررسی زیست فعالی و تخریب­پذیری، الیاف شیشه زیست فعال درون مایع شبیه‌سازی شده بدن برای دوره‌های زمانی گوناگون غوطه­ور شدند. تشکیل لایه هیدروکسی آپاتیت بر روی سطح الیاف، به کمک روش­های شناسایی مختلف تایید شد. میزان تخریب‌پذیری نیز با اندازه گیری وزن نمونه‌‌ها قبل و بعد از غوطه­وری در مایع شبیه‌سازی شده بدن صورت گرفت که نتایج آن نیز تشکیل هیدروکسی آپاتیت روی الیاف را تأیید کرد. در ادامه سلول‌های استئوبلاست استخوانی انسان از نوعMG-64  بروی سطح الیاف شیشه زیست فعال کشت داده شد. از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای بررسی اتصال و چسبندگی سلول‌ها استفاده شد. نتایج تصاویر حاصل، اتصال و چسبندگی مناسب سلول‌ها بر روی سطح نمونه را نشان داد. نتایج آزمون‌‌های تکثیر سلولی و فعالیت آلکالین فسفاتاز حاکی از آن بود که سلول‌ها از قابلیت رشد و تکثیر مناسبی بر روی الیاف برخوردار بودند.