KFUPM ePrints

Influence of temperature and wind on moisture transport in cementitious materials

Zafar, Salman (2003) Influence of temperature and wind on moisture transport in cementitious materials. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
8Mb

Arabic Abstract

خاصية الانتشار الرطوبي تلعب دوراً هاماً في عملية التدهور المبكر للمباني الخرسانية الخاضعة لعملية الإصلاح الخرساني . إن تأثير الطقس الحار والجاف في المملكة العربية السعودية متمثلاً بالحرارة العالية وسرعة الرياح القوية تم التحقق منها وتأثيرها على كلا من خاصية الانتشار الرطوبي للخرسانة العادية حيث المتغير هو نسبة الماء إلى الأسمنت وكذلك المعامل الحملي لسطح المادة الصلاحية للخرسانة هنا تجدر الإشارة بأن الدراسة عبارة عن دمج التجارب المعملية والتحليل الرقمي من خلال قياس معدل التبخر وانخفاض الرطوبة داخل المواد تحت تأثير محيط بيئي محدد وعن طريق التحليل باستخدام العناصر المحددة تم معايرة كلا من خاصية الانتشار والمعامل الحملي للسطح . كما تم تسجيل الانفعال ذات الصلة بالتقلص على العينات التي كانت تحت الدراسة وخاضعة لنفس الظروف البيئية . لقد وجد أن خاصية الانتشار الرطوبي تتزايد بشكل ملحوظ مع زيادة كلا من الحرارة ونسبة الماء إلى الأسمنت وهذا ما يفاقم عملية التدهور المبكر للخرسانة والمواد الإصلاحية . أن ما يميز هذه الدراسة هو إتمام عمل نموذج لتصميم خلطة الخرسانة من أجل الحصول على خرسانة خالية من العيوب والشروخ عند تعرضها إلى نفس الظروف التي تمت التجارب فيها من حرارة وسرعة رياح ونسبة الرطوبة 40% هذا النموذج مبني على أساس الشكل العام لثلاثة سطوح . كما ختمت هذه الدراسة بتوصية من أجل توسيع مجال الدراسة وعمل نموذج عام لجميع أنواع الخرسانة بما في ذلك الخرسانة المطورة ذات الأداء الجيد .

English Abstract

Moisture diffusivity is a key physical parameter linked to the early deterioration of concrete structures, requiring repairs. The effect of hot arid climate of Saudi Arabia, characterized by high ambient temperature (T) and high wind speed (ω), is investigated on the coefficient of moisture diffusivity (D) and convective surface transfer coefficient (h(f)) respectively, for ordinary concrete with varying water-cement ratio and selected repair materials. A combined experimental-numerical approach is adopted involving experimental investigation of moisture loss evolution under controlled exposure conditions in conjunction with an existing finite element based model DIANA-2D to calibrate values of D & h(f). In addition, shrinkage strains were also recorded on specimens under similar environmental regimes. It is found that moisture diffusivity increases significantly with the increase in ambient temperature and water-cement ratio of concrete. The salient feature of the work is a proposed model for mix design of a crack free concrete subject to environmental conditions defined by temperature (T), wind speed (ω) and R.H. of 40%. This model has been postulated in terms of three invariant surfaces relating the primary variables. Also included are directions for further research to generalize the model for non-standard and new generation concretes.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:December 2003
Date Type:Completion
Subjects:Civil Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Civil Engineering Dept
Creators:Zafar, Salman
Committee Advisor:Al-Gadhib, Ali H.
Committee Members:Baluch, Mohammad H. and Sharif, Al-Farabi M. and Al-Gahtani, Ahmad S. and Kalimur-Rahman, M.
ID Code:10449
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 17:05
Last Modified:30 Apr 2011 15:30

Repository Staff Only: item control page