KFUPM ePrints

A STUDY ON DEVELOPING SELF-CONSOLIDATING CONCRETE (SCC) UTILIZING INDIGENOUS NATURAL AND INDUSTRIAL WASTE MATERIALS

l A STUDY ON DEVELOPING SELF-CONSOLIDATING CONCRETE (SCC) UTILIZING INDIGENOUS NATURAL AND INDUSTRIAL WASTE MATERIALS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF (MS THESIS, CE, JULY, 2012) - Accepted Version
4Mb

Arabic Abstract

إن الخرسانة ذاتية الدمك (SCC) تمتلك قابلية لتأخذ شكل القالب بدون المساعدة الميكانيكية, لتجعلها "خرسانة ذكية", ومنذ اختراعها في أوائل 1980م, فقد اكتسبت قبولاً كبيراً في أجزاء كبيرة من العالم. وأما في المملكة العربية السعودية, على العكس مثل أغلب دول الخليج العربية لم تستفد بعد من ميزان هذه الخرسانة, وذلك ربما بسبب قلة الشواهد من ملائمتها للمواد المحلية والظروف المناخية, وتكلفتها العالية والناتجة من استخدام مواد مستوردة. في هذه الدراسة تم إجراء دراسات استكشافية وذلك لمحاولة تطوير خلطات الخرسانة ذاتية الدمك (SCC) باستخدام مخلفات المواد المتوفرة محلياً, مثل غبار الاسمنت (CKD), مسحوق الحجر الجيري (LSP), غبار المنازل (BHD), خبث الحديد المسحوق (PSS) والمضافات المعدنية مثل الطين أو الميتاكولين (MK), كل هذه المواد متوفرة بكثرة في المملكة بدون تكلفة تقريباً, وقد تم استخدامها في تطوير خليط الـ (SCC) وقد تم فحص الخصائص الميكانيكية والديمومة لها, وإجراء تحليل شامل لنتائج الاختبارات. وقد كان خليط الـ (SCC) الناتج من مخلفات المواد لديها قوة ضغط وشد وتماسك عالية في المراحل الأولى والقصوى للقوة, وذلك بمعامل مرونة مقبول لنفس نطاق قوى ضغط الخرسانة التقليدية وكانت معظم الخلطات تمتلك أقل اختراق للماء, ونفاذية الكلوريد قليلة جداً (RCPT), ومقاومة كهربائية عالية, ومقاومة تآكل عالية إلى متوسطة, وبالاعتماد على نتائج هذه الدراسة, قد تم اقتراح حدود لاستخدام الكميات لهذه المخلفات مثل الـ BHD (EAFD), PSS,NP في الـ SCC وذلك بسبب طلبها العالي لـSP وVMA وCKD وذلك نظراً لتقليلهما لمقاومة التآكل.

English Abstract

"Self Consolidating Concrete (SCC)" is a concrete material possessing an ability to take formwork shapes without being aided mechanically, making it a ‘smart concrete’ material. Since its invention in the 1980’s, it has enjoyed notable acceptance in many parts of the world. Saudi Arabia, on the contrary, like most Arabian Gulf countries are yet to fully tap the goodies of the novel SCC idea, probably due to the dirth of supportive evidences of its suitability with local materials and environmental conditions, and the high cost of SCC resulting from the use of the imported materials. In this study, exploratory studies were conducted in an attempt to develop SCC mixes using locally available waste materials. Waste materials such as cement kiln dust (CKD), limestone powder (LSP), bag house dust (BHD), pulverized steel slag (PSS) and mineral admixtures like calcined clay or metakaolin (MK) – all of which are abundantly available in the Kingdom at little or no cost – were employed in the development of the SCC mixtures. The mechanical, and durability properties of these SCC were investigated, and comprehensive analysis of the experimental results was carried out. The SCC blends produced with these waste materials were high early and ultimate (compressive, tensile and bond) strength concrete with acceptable Young's moduli in the same range as traditional concrete of equivalent compressive strength. Most of the blends had low water penetration, 'very low' chloride permeability (RCPT), high electrical resistivity and high to moderate corrosion resistance. Based on the findings in the study, it was recommended to limit the quantities of waste materials like as BHD (EAFD), PSS and NP in SCC because of their high demand for SP and VMA, and CKD because of its reduction of corrosion resistance.



Item Type:Thesis (Masters)
Subjects:Construction
Civil Engineering
Civil Engineering > Structural Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Civil Engineering Dept
Committee Advisor:Shamshad, Ahmad
Committee Co-Advisor:Azad, Abul Kalam
Committee Members:Mohammad, Maslehuddin and Al-Dulaijan, Salah U. and Al-Gahtani, Ahmad Saad
ID Code:138754
Deposited By:ADEKUNLE SAHEED KOLAWOLE (g200903950)
Deposited On:27 Aug 2012 08:53
Last Modified:27 Aug 2012 08:53

Repository Staff Only: item control page