Date of Award

5-2016

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Civil Engineering (MSCE)

Department

Civil and Environmental Engineering

First Advisor

Dr. Amr S. El-Dieb

Abstract

Self-compacted (i.e. consolidated) concrete (SCC) is a special type of concrete that represents a great advancement towards a better quality of sustainable concrete. This unique type is known for its high flowability and superior levels of surface finish without tendency for segregation. The inherited distinct features can be achieved by the addition of high powder content as filler (i.e. size < 0. 125 mm) in the concrete mixture. The filler enhances the rheological properties of the SCC mixture without the need for using higher cement contents and hence, reduces the cost and heat of hydration. Lately, various regulating measures were imposed by governments and environmental organizations all over the world to seize the negative impact on the ecosystem resulting from huge amounts of solid waste materials being dumped in landfills causing major environmental problems. As a result, the utilization of alternative industrial waste constituents in construction materials has been the research focus for many years to evaluate their competence in SCC industry, and their feasibility as filler materials. In this study, ceramic waste powder (CWP) produced during the polishing process of ceramic tiles will be particularly investigated. Fresh and hardened tests are conducted to evaluate the influence of CWP on the rheological and mechanical properties of SCC mixtures. It was concluded that CWP can be used to successfully produce SCC mixtures with improved fresh and hardened properties. The inclusion of CWP up to 200 kg/m3 in SCC mixtures resulted in denser compacted mixtures with low permeability characteristics and high strength values. In addition to enhanced segregation resistance with good deformability and passing abilities for the mixtures under their own weight. The successful completion of this study can lead to the application of CWP in SCC, thus widening the types of fillers available for SCC, saving landfill and reducing CO2 emissions from cement manufacturing. CWP might not be a typical material for SCC, but it certainly is a promising addition considering its feasibility in producing SCC with enhanced fresh and hardened properties and potential environmental benefits.

Arabic Abstract

الخرسانة ذاتية الدمك هي نوع خاص من الخرسانة والتي تمثل تقدماً كبيراً صوب الخرسانة المستدامة ذات الجودة العالية. ويتميز هذا النوع من الخرسانة بالانسيابية العالية مع مستوى فائق من تشطيب السطح الخارجي بدون أي انفصال للمكونات الأساسية. هذه الصفات المميزة نتيجة لإضافة محتوى عالٍ من المواد المالئة ذات حجم حبيبات أقل من 0.125 مم. هذه الإضافات تعزز من انسيابية الخليط دون الحاجة لإضافة كميات أعلى من الإسمنت، وبالتالي تقلل من التكلفة والحرارة الناتجة عن التفاعل. في الآونة الأخيرة، فرضت الحكومات والمنظمات البيئية تدابير لوقف التأثير السلبي على البيئة الناتج عن إلقاء كميات ضخمة من المخلفات الصلبة لصناعات متعددة في مكب النفايات مما سبب مشاكل بيئية رئيسية. وبناءً على ذلك، فإن استخدام مكونات النفايات الصلبة كبدائل لمواد البناء شغل حيزاً كبيراً في مجال صناعة الخرسانة وجودتها النهائية.

وفي هذه الدراسة سيتم استخدام مخلفات مسحوق السيراميك الناتجة أثناء عملية الصقل، وسيتم إجراء اختبارات لتقييم تأثيرها على خصائص الخرسانة الطازجة والمتصلدة لخلطات الخرسانة ذاتية الدمك. أهم نتائج هذه الدراسة هو إمكانية استخدام مخلفات السيراميك لإنتاج خلطات خرسانة ذاتية الدمك مع خصائص طازجة ومتصلدة محسنة. بعد الانتهاء بنجاح من هذه الدراسة، يمكن للباحثون من الانتفاع من مخلفات مسحوق السيراميك في خلطات الخرسانة ذاتية الدمك وبالتالي توسيع أنواع المواد المالئة المتاحة في هذا المجال مع توفير أماكن مكب النفايات، وبالتالي الحد من التلوث البيئي وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتج عن صناعة الإسمنت. مخلفات مسحوق السيراميك قد لا تكون من الإضافات التقليدية المستخدمة في إنتاج الخرسانة ولكنها تعتبر إضافة واعدة مع الأخذ في الاعتبار جودة الخرسانة المنتجة والتي تتميز بخصائص طازجة ومتصلدة محسنة بالإضافة إلى الفوائد البيئية التابعة لها

Arabic Comments

مفاهيم البحث الرئيسية: خرسانة ذاتية الدمك، مخلفات مسحوق السيراميك، التدوير، المواد المالئة.

Download

Share

COinS